Untitled SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT, Vol 18, No K2 2015 Trang 58 Ứng dụng BIM trong tích hợp và cập nhật thông tin cơ sở vật chất Trường Đại học Bách Khoa, phục vụ nhu cầu quản lý vận hành, bảo[.]
SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT, Vol.18, No.K2 - 2015 Ứng dụng BIM tích hợp cập nhật thơng tin sở vật chất Trường Đại học Bách Khoa, phục vụ nhu cầu quản lý vận hành, bảo trì, qui hoạch phát triển Hoàng Nam Trường Đại học Bách khoa, ĐHQG-HCM (Bài nhận ngày 02 tháng 03 năm 2015, hoàn chỉnh sửa chữa ngày 15 tháng 04 năm 2015) TĨM TẮT Quản lý vận hành, bảo trì qui hoạch phát triển sở vật chất trường đại học cách khoa học hợp lý nhu cầu thiết bối cảnh quy trình quản lý nghiệm hiệu số trường đại học giới năm gần Bài báo giới thiệu xu trên, trình bày cụ thể kết đạt triển khai mơ hình BIM cho Cơ sở Dĩ An (Bình Dương) Trường Đại học Bách cịn thực thủ công tồn nhiều bất cập Khoa Các kiến nghị để tối đa hóa hiệu Giải pháp ứng dụng Mơ hình thơng tin cơng trình mơ hình tương lai đề xuất BIM (Building Information Modeling) để phục vụ nhu cầu quản lý sở vật chất thử Từ khóa: Mơ hình thơng tin cơng trình BIM, quản lý sở vật chất, sở trường đại học TỔNG QUAN Cơ sở trường đại học - tập hợp khối nhà văn phòng, phòng học, giảng đường, thư viện, công viên, sân thể thao, với sức sống mạnh mẽ, phịng thí nghiệm, xưởng thực hành với nhiều trang thiết bị chuyên dụng - có nhu cầu thiết quản lý vận hành, bảo trì qui hoạch phát triển sở vật chất (facilities management) Tuy công tác quy hoạch, đầu tư xây dựng, cải tạo sửa chữa sở vật chất trang thiết bị trường đại học Trang 58 Việt Nam tiến hành theo kế hoạch hàng năm dựa nhu cầu tương đối cảm tính từ đơn vị sử dụng, lượng thông tin manh mún, rải rác từ tài liệu lưu trữ thủ công Việc theo dõi giám sát trình sử dụng tài sản, trang thiết bị kể phối hợp với phòng ban cơng tác kế tốn, quản lý kho, khấu hao tài sản nhiều bất cập Cùng với phát triển vượt bậc công nghệ thông tin thời đại mới, việc xây dựng quản lý cơng trình sở hạ tầng ngày TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 18, SỐ K2- 2015 có bước tiến quan trọng Trạng thái vật lý (cơng kiến trúc, tình trạng kết cấu, mức độ thơng gió, chiếu sáng…), điều kiện trang thiết bị sử dụng (thời hạn mua sắm, chi phí, nhu cầu bảo trì), hay lượng tiêu thụ (điện, nước)… tích hợp cập nhật vào cơng trình thơng qua cơng cụ đại thiết bị đo quét công nghệ tập hợp điểm (point-cloud 3D scanner), hay phần mềm dựng mơ hình khơng gian Cơng nghệ sử dụng Mơ hình thơng tin cơng trình BIM (Building Information Modeling) phát triển bối cảnh này, mang lại giải pháp đồng tồn diện từ hình thành xây dựng đến kết thúc sử dụng cơng trình, bao gồm quản lý vận hành, bảo trì, qui hoạch phát triển sở vật chất, góp phần thiết thực thúc đẩy hoạt động tổ chức BIM thử nghiệm hiệu số trường đại học giới vài năm trở lại đây, lần áp dụng trường đại học Việt Nam Trường Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc gia Tp HCM trung tâm đào tạo nghiên cứu khoa học - chuyển giao công nghệ lớn miền Nam với hai sở trung tâm Tp HCM (diện tích 14 ha) Dĩ An – Bình Dương (diện tích gần 26 ha) Bài báo trình bày kết đạt từ dự án xây dựng mơ hình BIM cho cơng trình thuộc Cơ sở Dĩ An nhằm phục vụ quản lý, sử dụng quy hoạch sở vật chất Nhà trường cách khoa học, hợp lý [1] Các thơng tin tích hợp vào mơ hình BIM cho phép Phịng ban chức lãnh đạo Nhà trường có khả cập nhật thơng tin xác liên tục q trình vận hành, vạch tiến độ thực tu, bảo dưỡng, kéo dài tuổi thọ trang thiết bị phục vụ giảng dạy nghiên cứu, chủ động định hướng đầu tư phát triển tương lai cách tối ưu KHÁI NIỆM BIM VÀ ỨNG DỤNG TRONG QUẢN LÝ VẬN HÀNH, BẢO TRÌ, VÀ QUI HOẠCH PHÁT TRIỂN CƠ SỞ VẬT CHẤT Thuật ngữ BIM - Building Information Modeling lần xuất từ năm chín mươi (Nederveen Tolman, 1992) [2], thực phổ biến với ấn phẩm Tập đoàn phần mềm Autodesk [3] đầu kỷ 21 BIM định nghĩa tương đối thống biểu diễn số (digital representation) đặc trưng vật lý cơng cơng trình; nguồn cung cấp / chia sẻ thông tin cho tất bên liên quan; sở đáng tin cậy để định suốt chu kỳ tồn (life cycle) cơng trình, từ lúc hình thành ý tưởng đến kêt thúc dỡ bỏ (demolition) [4] BIM dựa vẽ phẳng truyền thống mà phải sử dụng mơ hình khơng gian chiều nữa,có khả tích hợp thơng tin thời gian chiều thứ 4, chi phí chiều thứ 5… Rõ ràng BIM thay đổi triệt để phương cách giao tiếp phối hợp làm việc đội ngũ thực dự án, bao gồm chủ đầu tư, kiến trúc sư, kỹ sư thiết kế, nhà thầu xây lắp, đơn vị quản lý…, cho phép giải thiết kế phức tạp, rút ngắn thời gian thi cơng giảm chi phí xây dựng vận hành cơng trình Trong cơng tác quản lý vận hành, bảo trì, qui hoạch phát triển sở vật chất cơng trình, BIM mang lại lợi ích [5]: Quản lý cơng trình hiệu suốt thời hạn sử dụng Một mơ hình BIM kiến tạo từ hình thành ý tưởng, cập nhật theo suốt thời gian xây lắp, đến trở thành mơ hình hồn cơng cơng trình chuyển giao cho người vận hành tiếp tục sử dụng Mơ hình chứa đựng tất thơng số kỹ thuật, dẫn sử dụng, vận hành bảo trì cơng trình, tạo tiền đề để quản lý cơng trình hiệu quả, kể quản lý từ xa Trang 59 SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT, Vol.18, No.K2 - 2015 Lưu trữ đầy đủ tồn diện thơng tin liên quan đến tài sản, thiết bị cần bảo trì; lưu trữ số giúp giảm đáng kể gánh nặng hồ sơ giấy tờ, báo cáo định kỳ Trao đổi thơng tin nhanh chóng hiệu thành viên quản lý vận hành bảo trì Thiết lập tích hợp kế hoạch bảo trì, sửa chữa, quản lý tài sản hay tiết kiệm lượng cách phân tích, so sánh xác định phương thức tối ưu, giảm thiểu chi phí vận hành tác động bất lợi đến môi trường Quản lý khơng gian, tối ưu hóa việc sử dụng phịng ốc, kho bãi, tránh lãng phí tài ngun Mơ kịch thiết kế cải tạo phát triển sở vật chất tương lai Cho đến nay, số trường đại học giới, thí dụ Ohio State University, University of Sounthern California Hoa Kỳ, châu Á, tiến hành ứng dụng mơ hình BIM từ lúc xây dựng đến vận hành sở vật chất Hiệu tiết kiệm thời gian, chi phí cơng suất hoạt động cơng tác vận hành bảo trì ghi nhận [6, 7] XÂY DỰNG MƠ HÌNH BIM CHO CƠ SỞ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Cơ sở Dĩ An Trường Đại học Bách Khoa đầu tư xây dựng theo Dự án QGHCM 09 từ nguồn vốn ngân sách nhà nước, với tổng diện tích xây dựng gần 132.000m2 Đến thời điểm tháng 9/2014, ba khối nhà học tập BK.B1, BK.B2, BK.B6 Nhà thi đấu đa vào sử dụng với khoảng 7,000 sinh viên 200 cán giảng dạy Ngồi cịn có cơng trình nhà học tập BK.B3 khởi công xây lắp từ tháng 6/2014 Cơ sở Dĩ An chọn làm trường hợp nghiên cứu ba yếu tố thuận lợi: (1) có Dự án đầu tư xây dựng với đầy đủ thơng tin từ đầu, cho khối cơng trình đã, xây dựng (2) có quy mơ (cơ sở vật chất số người sử Trang 60 dụng) phù hợp cho nghiên cứu đánh giá kết quả, (3) tạo tiền đề cần thiết để triển khai cho Cơ sở Lý Thường Kiệt với qui mô lớn phức tạp Sản phẩm đề tài nghiên cứu nhóm mơ hình khơng gian BIM cho cơng trình, truy cập giao diện máy tính bàn thiết bị cầm tay IPAD, cho phép tích hợp cập nhật thông tin sở vật chất, phục vụ nhu cầu quản lý vận hành, bảo trì, qui hoạch phát triển Sản phẩm đạt thông qua bước thực sau: a Xây dựng quy trình dự kiến ứng dụng mơ hình BIM vào cơng tác sửa chữa bảo trì thiết bị thay cho quy trình sử dụng chủ yếu dựa hồ sơ, giấy tờ Quy trình trình bày Hình b Thu thập tất hồ sơ vẽ hồn cơng (hoặc vẽ thiết kế cơng trình thi cơng) danh mục thiết bị lắp đặt cho cơng trình c Xây dựng mơ hình khơng gian chiều có tích hợp thông tin cho phần Kiến trúc, Kết cấu, Cơ điện sau tổng hợp lại, sử dụng phần mềm AutoDesk® REVIT Hình biểu diễn kết đạt cho cơng trình nhà học tập BK.B6 d Đối chiếu thơng tin mơ hình thực tế trạng cơng trình, cập nhật điều chỉnh thực tế (nếu có) vào mơ hình, sẵn sàng phục vụ nhu cầu quản lý vận hành, bảo trì quy hoạch phát triển tương lai e Sau thực quy trình sửa chữa, bảo trì ảo liên quan đến người sử dụng, đơn vị quản trị thiết bị, phận tài lãnh đạo phê duyệt Các kịch (scenarios) tiêu biểu quy trình sửa chữa, bảo trì thực tế thử nghiệm với mơ hình BIM vừa thiết lập, (i) phát xử lý thiết bị máy điều hịa nhiệt độ bị hư hỏng, (ii) lập quy trình bảo dưỡng định kỳ trang thiết bị tòa nhà, (iii) cập nhật mơ hình TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 18, SỐ K2- 2015 thơng tin gốc theo trạng Hình trích xuất biên ghi lại tất thơng tin quy trình sửa chữa thiết bị hư hỏng (i) cho nhà học tập BK.B2, từ phần mềm giao diện Autodesk® BIM 360TM FIELD IPAD Biên không ghi nhận bước giao tiếp ngơn từ mà cịn bao gồm ảnh chụp trực quan sinh động Hình Quy trình ứng dụng mơ hình BIM sửa chữa thiết bị (a) Kiến trúc (b) Kết cấu (c) Cơ điện Hình Mơ hình BIM cho cơng trình Nhà BK.B6 Trường Đại học Bách Khoa Trang 61 SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT, Vol.18, No.K2 - 2015 Hình Biên quy trình sửa chữa thiết bị cơng trình Nhà BK.B2 KẾT LUẬN Các mơ hình BIM cho số cơng trình thi cơng hay hồn cơng sở Dĩ An Trường Đại học Bách Khoa tạo dựng với đầy đủ thơng tin tích hợp liên quan đến q trình quản lý vận hành bảo trì, truy cập tiện lợi giao diện máy tính bàn thiết bị cầm tay IPAD Kết tiền đề cần thiết để tiếp tục ứng dụng công nghệ thông tin tiên tiến quản lý vận hành, bảo trì, qui hoạch phát triển trường đại học nói chung Tuy vậy, để áp dụng thành công kết đạt thực tế phải khắc phục nhiều rào cản, có tâm đổi sáng tạo Trang 62 tất bên liên quan đến q trình Các mơ hình BIM cần tiếp tục thiết lập cho toàn sở vật chất, tiến hành tập huấn sử dụng cho đơn vị, tăng cường khả cập nhật thơng tin xác liên tục trình vận hành, vạch tiến độ thực tu, bảo dưỡng, kéo dài tuổi thọ trang thiết bị phục vụ giảng dạy nghiên cứu, chủ động định hướng đầu tư phát triển tương lai cách tối ưu Lời cám ơn: Bài báo thực khuôn khổ Dự án “Tích hợp cập nhật thơng tin sở vật chất Trường ĐHBK, phục vụ nhu cầu quản lý vận hành, bảo trì, qui hoạch phát triển”, với nguồn kinh phí từ Trường Đại học Bách Khoa TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 18, SỐ K2- 2015 Using BIM for Facility Management – Case study of HCMC University of Technology Hoang Nam Ho Chi Minh City University of Technology,VNU-HCM ABSTRACT To maintain and develop neccesary services which support and improve the effectiveness of a university campus is a challenge, especially in Vietnam where facilities management (FM) are university’s assets is addressed in this paper The concepts, key issues in deployment FM using BIM are provided, for Di An campus of Ho Chi Minh City University of Technology as a case currently done manually and inefficiently The application of Building Information Model (BIM) to assist the planning and management of study Recommendations for futher activities toward a safe and efficient working environment are also given Keywords: Building Information Modeling, facilities management, university campus TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hoàng Nam (2014), Báo cáo tổng kết Dự án [5] Abdullah S.A.; Sulaiman N.; Latiffi A.A.; tích hợp cập nhật thông tin sở vật chất Trường Đại học Bách Khoa, phục vụ nhu cầu quản lý vận hành, bảo trì, qui hoạch phát triển [2] Van Nederveen, G.A.; Tolman, F.P (1992) “Modelling multiple views on buildings” Automation in Construction (3): 215–24 Baldry D (2014), “Integration of Facilities Management Practices with Building Information Modeling”, Tun Hussein Onn University (Malaysia) [6] Autodesk (2013), “Model university - The Ohio State University turns to BIM to drive better, faster facilities management decision [3] Autodesk (2003) Building Information Modeling San Rafael, CA, Autodesk, Inc [4] NBIMS (2010), National Building Information Modeling Standard (Nguồn making” (Nguồn internet: http://usa.autodesk.com/adsk/servlet/item?si teID=123112&id=21998375) [7] University of Southern California (2012), internet: http://www.wbdg.org/pdfs/NBIMSv1_p1.pd s/) Building Information Modeling Guidelines (Nguồn: http://facilities.usc.edu/uploads/documents/cas/B IMGuidelines_VS1_6_2012.pdf) Trang 63 ... số trường đại học giới vài năm trở lại đây, lần áp dụng trường đại học Việt Nam Trường Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc gia Tp HCM trung tâm đào tạo nghiên cứu khoa học - chuyển giao công nghệ. .. vào cơng trình thơng qua cơng cụ đại thiết bị đo quét công nghệ tập hợp điểm (point-cloud 3D scanner), hay phần mềm dựng mô hình khơng gian Cơng nghệ sử dụng Mơ hình thơng tin cơng trình BIM. .. phù hợp cho nghiên cứu đánh giá kết quả, (3) tạo tiền đề cần thiết để triển khai cho Cơ sở Lý Thường Kiệt với qui mô lớn phức tạp Sản phẩm đề tài nghiên cứu nhóm mơ hình khơng gian BIM cho cơng