QUẢN LÝ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG Tên đề tài: Ứng dụng BIM và quét laser 3D để khảo sát khối lượng và quản lý chất lượng trong các dự án xây dựng. Sự tác động đến công việc của các kỹ sư xây dựng nói chung và kỹ sư quản lý xây dựng nói riêng.

QUẢN LÝ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG Tên đề tài: Ứng dụng BIM và quét laser 3D để khảo sát khối lượng và quản lý chất lượng trong các dự án xây dựng. Sự tác động đến công việc của các kỹ sư xây dựng nói chung và kỹ sư quản lý xây dựng nói riêng. Hiện nay tại Việt nam, nhiều công ty xây dựng coi công việc giải quyết các thiếu sót, khiếm khuyết và kiểm soát khối lượng trong các dự án xây dựng là tốn thời gian, chi phí cao và là một trong những vấn đề khó khăn nhất mà ban Quản lý dự án phải đối mặt. Các chương trình đảm bảo chất lượng thủ công hiện đang được sử dụng có một số hạn chế nhất định, bao gồm sự thiếu nhất quán trong các chương trình và một phần lý do là lỗi của con người. Do đó, một yêu cầu quan trọng là cần có các mô hình kỹ thuật số tích hợp sử dụng các công nghệ và phương pháp mới. Trên cơ sở thực tiễn đó, công nghệ “BIM và 3D Laser Scanning” đã nổi lên như một công nghệ hữu ích trong việc truyền dữ liệu sang môđun kỹ thuật số và xử lý tạo các đối tượng không gian. Bằng cách áp dụng tích hợp mô hình BIM và 3D Laser Scanning thuận lợi, có độ chính xác và hiệu quả của quy trình quản lý số lượng có thể được cải thiện.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ………

- -TIỂU LUẬN QUẢN LÝ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG Tên đề tài: Ứng dụng BIM và quét laser 3D để khảo sát khối lượng và quản lý chất lượng trong các dự án xây dựng Sự tác động đến công việc của các kỹ sư xây dựng nói chung và kỹ sư quản lý xây dựng nói riêng. Giảng viên hướng dẫn: ………

Học viên: ………

MSV: ………

Lớp: ………

Tp.Hồ Chí Minh, năm 2023

M c L c ục Lục ục Lục

NỘI DUNG 2

1 TỔNG QUAN 2

2 ỨNG DỤNG BIM VÀ QUÉT LASER 3D ĐỂ KHẢO SÁT KHỐI LƯỢNG

VÀ QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG TRONG CÁC DỰ ÁN XÂY DỰNG 2

3 TÁC ĐỘNG CỦA CÔNG NGHỆ ĐẾN CÔNG VIỆC CỦA CÁC KỸ SƯ XÂY DỰNG NÓI CHUNG VÀ KỸ SƯ QUẢN LÝ XÂY DỰNG NÓI RIÊNG6

NỘI DUNG

1 TỔNG QUAN

Hiện nay tại Việt nam, nhiều công ty xây dựng coi công việc giải quyết các thiếu sót, khiếm khuyết và kiểm soát khối lượng trong các dự án xây dựng là tốn thời gian, chi phí cao và là một trong những vấn đề khó khăn nhất mà ban Quản lý dự án phải đối mặt Các chương trình đảm bảo chất lượng thủ công hiện đang được sử dụng có một số hạn chế nhất định, bao gồm sự thiếu nhất quán trong các chương trình và một phần lý do là lỗi của con người Do đó, một yêu cầu quan trọng là cần có các mô hình kỹ thuật số tích hợp sử dụng các công nghệ và phương pháp mới

Trên cơ sở thực tiễn đó, công nghệ “BIM và 3D Laser Scanning” đã nổi lên như một công nghệ hữu ích trong việc truyền dữ liệu sang mô-đun kỹ thuật

số và xử lý tạo các đối tượng không gian Bằng cách áp dụng tích hợp mô hình BIM và 3D Laser Scanning thuận lợi, có độ chính xác và hiệu quả của quy trình quản lý số lượng có thể được cải thiện

2 ỨNG DỤNG BIM VÀ QUÉT LASER 3D ĐỂ KHẢO SÁT KHỐI LƯỢNG VÀ QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG TRONG CÁC DỰ ÁN XÂY DỰNG

Hiện nay các nhà khảo sát khối lượng ở Việt Nam theo truyền thống sử dụng Microsoft Excel, AutoCAD hoặc phần mềm lập trình máy tính dự toán để xuất và tính toán khối lượng của các phần tử kết cấu dựa trên bản vẽ thiết kế/thi công/hoàn công như một điều kiện tiên quyết để phát hiện khối lượng

Họ hiện đang sử dụng một phương pháp không chính xác, không dựa vào điều kiện thực tế của các nhiệm vụ tại chỗ trong thời gian thực, mà dựa vào lý thuyết và bản vẽ để đánh giá chất lượng dự án và khảo sát định lượng [1] Thật vậy, việc quản lý mọi công việc trên công trường đòi hỏi kỹ năng và kinh nghiệm cao, việc cập nhật hiện trạng công trường hay xác định khối lượng, cấu kiện bê tông, đặc biệt đối với các công trình lớn, phức tạp và các dự án trong thời điểm cấp bách là điều không hề dễ dàng [2] Trong khi nhiều tài liệu tiêu chuẩn hóa được công bố, các lệnh cất vật liệu được đề xuất, các giải pháp như

nâng cao chất lượng tài liệu thiết kế và áp dụng chuyên môn của những người có thể thực hiện và cải thiện việc kiểm tra chéo rất phức tạp [3] Rất tiếc, những khuyến nghị này chỉ là giả thuyết, chưa có chiến lược cụ thể để làm rõ đề xuất Các phương pháp hiện tại rõ ràng có một số hạn chế vì các phương pháp này phụ thuộc vào khả năng của con người

Các công cụ BIM đã có những bước tiến lớn trong việc phát triển một dự

án thực tế và đã đạt được nhiều mục tiêu giúp công việc trở nên dễ dàng hơn nhiều, công cụ BIM cho phép nhà xây dựng cải thiện kế hoạch thiết kế bằng các công cụ vẽ 3D mạnh mẽ và tự động triển khai các bản vẽ 2D, khả năng để kết hợp với bảng tính khối lượng cho BOQ (Bill of Quantities) giảm xung đột và giảm thiểu rủi ro trong quá trình thực hiện dự án Môi trường BIM cho phép các

kỹ sư tự động tính toán và theo dõi khối lượng công việc một cách tự động, sau

đó chuyển dữ liệu đó sang phần mềm đang sử dụng như Microsoft Excel, MS Project với các thông tin được cập nhật góp phần lập kế hoạch theo thời gian thực

Quét laser đã nổi lên như một công cụ hiệu quả để các chuyên gia BIM truy cập dữ liệu chi tiết và chính xác một cách linh hoạt trong quá trình BIM Việc chuyển sang tiêu chuẩn hóa các hình thức BIM đóng một vai trò quan trọng trong việc xem xét triển khai quét laser Lý do là các công nghệ thu thập

dữ liệu hiện trường có khả năng là yếu tố để cập nhật thường xuyên các mô hình 3D dựa trên các nguồn dữ liệu đáng tin cậy để theo dõi và quản lý thông tin dự

án [4]

Từ laser bắt nguồn từ từ viết tắt của Khuếch đại ánh sáng bằng bức xạ phát xạ kích thích (LASER) Laser được định nghĩa là thiết bị tạo ra chùm ánh sáng kết hợp đơn sắc cường độ cao hoặc bức xạ điện từ khác bằng cách kích thích phát xạ photon từ các nguyên tử hoặc phân tử bị kích thích Các thiết bị quét laze sử dụng công nghệ laze để tạo ra những hình ảnh ba chiều cực kỳ chi tiết về môi trường và hình học phức tạp trong vài phút Các hình ảnh thu được là tập hợp của hàng triệu điểm đo 3D Tóm lại, thiết bị quét laser 3D có khả năng thu thập vô số dữ liệu đám mây điểm trong không gian Những đám mây điểm

này mô tả chi tiết hình dạng của bề mặt bề mặt vật thể trong không gian và từng điểm này

Lưu đồ dưới đây minh họa phương pháp nghiên cứu để xác định quy trình chung cho quy trình BIM và quét laser 3D trong khảo sát số lượng và quản lý chất lượng Bảy bước chính bắt đầu bằng việc xác định thực tế yêu cầu của dự

án nhằm làm rõ mọi vấn đề, mục tiêu và yêu cầu của chủ đầu tư Vấn đề nghiên cứu được xác định dựa trên kết quả của một phần phỏng vấn với sự tham gia của các kỹ sư và chuyên gia có kinh nghiệm Một bảng câu hỏi được chia sẻ và một cuộc phỏng vấn được thực hiện cho từng người tham gia khảo sát Người phỏng vấn đưa ra kinh nghiệm và đánh giá từ quan điểm của họ về tình trạng hiện tại của các phương pháp được sử dụng Sau khi nhóm khảo sát hoàn thành việc khảo sát địa điểm để xác minh tình trạng hiện tại của địa điểm và phương pháp xây dựng đang được sử dụng, một số bước đầu được nghiên cứu để đầu tư vào tính khả thi của BIM và quét laser

Hình 1 Lưu đồ minh họa phương pháp nghiên cứu để xác định quy trình chung cho quy trình BIM và quét laser 3D trong khảo sát số lượng và quản lý chất lượng

Trong bước này, nhà nghiên cứu thu thập các tài liệu phù hợp trong và ngoài nước liên quan đến ứng dụng BIM và công nghệ quét laze 3D để xác định mục đích sử dụng của quét laze BIM-3D, công cụ BIM và thiết bị/công cụ/phần mềm quét laze 3D là gì sử dụng có thể góp phần phục vụ mục đích của dự án

Từ dữ liệu được thu thập, một quy trình được đề xuất để áp dụng BIM và quét laser 3D được tạo ra từ dữ liệu được kiểm tra Bước tiếp theo là áp dụng phương

pháp được đề xuất trực tiếp vào dự án để đánh giá hiệu quả của nó dựa trên kết quả được đánh giá bởi các chuyên gia trước khi thử nghiệm xử lý Xử lý phần mềm Dữ liệu đám mây điểm bao gồm Leica Cyclone Register 360, BuildIT Construction, FARO Scene, FARO As-Built cho Autodesk Revit/Auto-CAD Sử dụng các phần mềm tạo mô hình BIM bao gồm: AutoCAD 3D, Revit Một bảng

so sánh sẽ được tạo ra để so sánh khối lượng thu được từ quy trình tìm kiếm được đề xuất với các phương pháp thực hiện thông thường và để làm rõ những

ưu điểm và nhược điểm của quy trình đề xuất Cuối cùng, nghiên cứu kết luận những phát hiện đề xuất các khuyến nghị cho các nghiên cứu trong tương lai

3 TÁC ĐỘNG CỦA CÔNG NGHỆ ĐẾN CÔNG VIỆC CỦA CÁC

KỸ SƯ XÂY DỰNG NÓI CHUNG VÀ KỸ SƯ QUẢN LÝ XÂY DỰNG NÓI RIÊNG

Mô hình khi xây dựng có thể được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau, chẳng hạn như một kỹ thuật cải tiến để kiểm tra kích thước tại chỗ của đường ống, tòa nhà, mô hình bề mặt và khối Để hỗ trợ công tác kiểm tra, nghiệm thu tại chỗ và nâng cao tính ảo của công việc trong giai đoạn hợp tác, kết hợp công nghệ quét laser với công nghệ chụp ảnh và thực tế tăng cường, để tận dụng dữ liệu từ dữ liệu đám mây điểm được ghi lại để tạo mô hình BIM cài đặt trên thiết bị di động để tương tác và trao đổi thông tin thuận tiện Do đó, công nghệ này giúp các kỹ sư xây dựng có thể phát hiện sớm và chính xác các vấn đề của công trình xây dựng cần phải xử lý; mang lại hiệu quả công việc thuận lợi hơn rất nhiều so với các phương pháp truyền thống

Đối với các kỹ sư quản lý xây dựng nói riêng, công nghệ này là công cụ rất hữu ích trong việc quản lý hoạt động các tòa nhà, các công trình, để kịp thời phát hiện, vấn đề cần xử lý; giúp thực hiện tốt chức năng quản lý xây dựng công trình hoặc hoàn thành tốt việc duy trì hoạt động của tòa nhà Đồng thời, sẽ giảm chi phí trong quá trình vận hành, mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn

Với sự trợ giúp của quét laze, có thể xác định tình trạng của các tòa nhà hiện trạng và như khi xây dựng Nói cách khác, quy trình Scan-to-BIM là việc

tạo ra mô hình BIM hoàn thiện, trong đó quá trình quét laze ghi lại hình dạng của tòa nhà với các thông số có độ chính xác cao

Tóm tắt công nghệ có thể giúp nhà đầu tư có thể tiết kiệm ngân sách đầu

tư, kỹ sư và nhà quản lý có thể dễ dàng trong giao tiếp, quản lý và điều phối Công nghệ BIM cung cấp nhiều khả năng để cải thiện hiệu quả đo lường khối lượng công việc xây dựng bên cạnh việc tự động hóa khối lượng tính toán và số lượng của các yếu tố xây dựng Từ đó, thời gian cần thiết cho BOQ sẽ giảm đi rất nhiều Ngoài ra, phân tích dữ liệu laser đóng một vai trò quan trọng trong việc quản lý chất lượng hơn nữa trong lĩnh vực AEC (Architecture, engineering, construction) Tiềm năng quét laser trong kiểm soát chất lượng và số lượng vượt quá giới hạn của các phương pháp đo lường vật lý Máy quét laser có thể thay thế nhiều công thức đo lường một cách nhanh chóng và chính xác Liên quan đến việc đánh giá chất lượng của các cấu kiện bê tông, gồm 4 phần để đầu tư một quy trình sử dụng BIM và quét laser 3D để đánh giá kích thước và chất lượng bề mặt của bê tông Kết quả đã chứng minh tiềm năng của BIM và Laser Scanning để tự động tạo ra các mô hình tòa nhà với kích thước đáng tin cậy và đưa ra các báo cáo đánh giá chất lượng bề mặt chính xác Đó là những minh chứng về ứng dụng công nghệ “BIM và 3D Laser Scanning” đã tác động rất hữu ích và hỗ trợ đắc lực các kỹ sư xây dựng nói chung và các kỹ sư quản lý xây dựng nói riêng trong ngành xây dựng tại Việt Nam