đánh giá hiệu quả dự án ứng dụng mô hình thông tin công trình bim trong quản lý thiết kế công trình hạ tầng kỹ thuật đô thị

HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN ANH HÂN ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ DỰ ÁN ỨNG DỤNG MÔ HÌNH THÔNG TIN CÔNG TRÌNH BIM TRONG QUẢN LÝ THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH HẠ TẦNG KỸ THUẬT ĐÔ THỊ Chuyên ngành

TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

Khái niệm về mô hình thông tin công trình (BIM)

“Building Information Modeling, hay còn gọi là BIM, là thuật ngữ dùng để mô tả quá trình tạo ra và quản lý dữ liệu của một công trình xây dựng thông qua phần mềm mô hình hóa Khái niệm BIM được đưa ra lần đầu tiên vào những năm 1970, nhưng nó chỉ thực sự bắt đầu được phổ biến rộng rãi khi các công ty phần mềm như Autodesk bắt đầu giới thiệu các sản phẩm liên quan đến BIM vào đầu thế kỷ 21 [5].”

Hiện nay có nhiều định nghĩa về BIM, theo Ủy ban tiêu chuẩn BIM của Mỹ định nghĩa “Mô hình thông tin công trình (BIM) là sự biểu diễn bằng số các thuộc tính vật lý và chức năng của công trình BIM là một nguồn tài nguyên chia sẻ nguồn tri thức các thông tin của công trình, tạo một cơ sở đáng tin cậy cho các quyết định trong suốt vòng đời dự án từ ý tưởng ban đầu cho đến khi dỡ bỏ nó [6, 7].”

Hình 2.1 Thể hiện “BIM là một mô hình 3D duy nhất chứa thông tin công trình, dùng để khai thác chung giữa các bộ môn, các bên liên quan từ giai đoạn thiết kế ý tưởng đến giai đoạn thi công và vận hành công trình [8].”

Hình 2.1: BIM - Cơ sở dữ liệu sử dụng thống nhất trong toàn vòng đời công trình

Luận văn thạc sĩ GVHD 1: TS Nguyễn Anh Thư

GVHD 2: TS Nguyễn Thanh Phong

Học viên: Trần Anh Hân - 2170864 Page | 8

Hình 2.2: BIM - Một nguồn thông tin duy nhất cho dự án [9]

Các cấp độ mô hình thông tin công trình

Hình 2.3: Các cấp độ D trong BIM [10]

Mô hình BIM chia ra thành nhiều cấp độ thông tin khác nhau, mỗi cấp độ đều mô tả một khía cạnh khác nhau của quy trình xây dựng và quản lý công trình khác nhau, xét đến các mô hình BIM, ta có:

“3D BIM: Đây là cấp độ cơ bản nhất, bao gồm mô hình hóa không gian ba chiều của toàn bộ công trình Nó tập trung vào hình thức vật lý và các đặc tính không gian của các cấu kiện xây dựng, giúp người dùng có cái nhìn trực quan về hình dạng và

Học viên: Trần Anh Hân - 2170864 Page | 9 cấu trúc Nó được dựng trên máy tính từ các phầm mềm như AutoCAD 3D, REVIT, Civil 3D, SKETCH UP

4D BIM: Phát triển từ mô hình 3D nhưng tích hợp thêm các yếu tố thời gian (tiến độ), 4D BIM cho phép các bên liên quan theo dõi tiến độ dự án và thực hiện quản lý tiến độ hiệu quả

5D BIM: Từ 4D BIM được tích hợp thêm yếu tố chi phí, cho phép tính toán chi phí chính xác hơn dựa trên các thông tin từ mô hình 3D Nó hỗ trợ người quản lý ước tính nguồn vốn, theo dõi chi phí và thực hiện quản lý tài chính hiệu quả hơn

6D BIM: Còn được gọi là BIM bền vững, phát triển từ 5D BIM tích hợp thêm yếu tố năng lượng, 6D BIM tập trung vào việc đánh giá và quản lý hiệu suất năng lượng của công trình trong suốt vòng đời của nó, từ thiết kế đến vận hành

7D BIM: Đây là cấp độ liên quan đến việc quản lý và bảo trì tài sản Nó chứa thông tin quan trọng cho các hoạt động bảo dưỡng sau khi công trình được xây dựng xong, giúp theo dõi định kỳ, bảo trì và quản lý tài sản hiệu quả

Các cấp độ của BIM giúp các chuyên gia từ nhiều lĩnh vực khác nhau làm việc cùng nhau một cách hiệu quả hơn, từ đó cải thiện chất lượng dự án, giảm thiểu rủi ro và tối ưu hóa chi phí [11].”

Hình 2.4: Quy trình BIM trong ngành Xây dựng [9]

Tổng quan tình hình nghiên cứu BIM trong và ngoài nước về việc áp dụng BIM vào các dự án hạ tầng kỹ thuật

“Quy mô thị trường BIM toàn cầu năm 2018 là khoảng 6,19 tỷ đô la Mỹ, sẽ tăng gấp đôi vào năm 2019 – 2024 Tốc độ tăng trưởng hàng năm được dự đoán là 15%

Khu vực Châu Á – Thái Bình Dương có thể trở thành thị trường khu vực BIM lớn nhất và phát triển nhanh nhất thế giới trong vài năm tới.” (Thông tin trên do Research and Market công bố vào tháng 4 năm 2020)

Dưới đây là hình ảnh thể hiện chương trình BIM quốc gia và khu vực năm 2023:

Hình 2.5: Chương trình BIM quốc gia và khu vực năm 2023 [12]

2.3.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Các nghiên cứu quốc tế về ứng dụng BIM (Building Information Modeling) trong thiết kế hạ tầng kỹ thuật đã cho thấy những tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực này BIM không chỉ giới hạn trong ngành Xây dựng thông thường mà còn mở rộng vào các lĩnh vực khác như hạ tầng kỹ thuật, trở thành công cụ không thể thiếu trong quy hoạch và quản lý các thành phố thông minh Một số nghiên cứu trong những năm gần đây từ cộng đồng nghiên cứu, các tổ chức và doanh nghiệp đang nhận được sự quan

Học viên: Trần Anh Hân - 2170864 Page | 11 tâm khá lớn đến việc áp dụng mô hình BIM vào các dự án hạ tầng kỹ thuật

Kuo-Feng Chien, Zong-Han Wu, Shyh-Chang Huang (2014) nghiên cứu chủ yếu tập trung vào việc xác định và đánh giá các yếu tố rủi ro quan trọng trong việc triển khai các dự án sử dụng BIM Trong nghiên cứu này, phương pháp DEMATEL được áp dụng nhằm phân tích và xác định các yếu tố rủi ro chủ chốt trong môi trường thực tế của dự án Phân tích này đã nhận diện một loạt yếu tố rủi ro bao gồm: thiếu hụt kinh nghiệm trong dự án, sự khan hiếm nguồn nhân lực có kỹ năng đặc thù, các thách thức trong quản lý dữ liệu và mô hình hóa, cùng với sự thiếu sót về các tiêu chuẩn BIM áp dụng Dựa trên kết quả phân tích, nghiên cứu cũng đưa ra các đề xuất về chiến lược phản ứng rủi ro, nhằm giảm thiểu và quản lý các rủi ro đã được xác định [13]

Jia-Ruey Chang and Ho-Szu Lin (2016) nghiên cứu áp dụng Mô hình Thông tin Đường bộ (RIM), một ứng dụng của BIM, trong quản lý đường ống ngầm RIM được đề xuất như một phương pháp hiệu quả để cải thiện quản lý và bảo dưỡng hạ tầng ngầm, nhằm mục đích giảm xung đột và tối ưu hóa hiệu suất Bài báo bao gồm đánh giá hiện trạng, phỏng vấn chuyên gia, phân tích vấn đề, xác định chiến lược và mô tả khung cảnh thực hiện RIM Nghiên cứu cũng khám phá các khía cạnh pháp lý và kỹ thuật của RIM, bổ sung ví dụ thực tế về ứng dụng dữ liệu bản đồ RIM Đặc biệt, nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tích hợp dữ liệu 3D và công nghệ BIM trong quản lý đường ống, để cải thiện các quy trình quản lý và bảo dưỡng đường bộ, giảm thiểu nhu cầu về phối hợp và giảm xung đột trong quá trình xây dựng và bảo trì hạ tầng [14]

Heap Yih Chong; Robert Lopez; Jun Wang; Xiangyu Wang; and Zeyu Zhao (2016) nghiên cứu đánh giá việc sử dụng công nghệ BIM trong các dự án đường lớn ở Úc và Trung Quốc BIM không chỉ giới hạn ở việc mô hình hóa 3D, mà còn bao gồm thông tin chi tiết về thời gian và chi phí cho toàn bộ dự án Nghiên cứu so sánh hai dự án, phân tích sự khác biệt trong sử dụng BIM, công nghệ liên quan và chiến lược quản lý Kết quả cho thấy sự khác biệt đáng kể trong cách áp dụng BIM do yếu

Học viên: Trần Anh Hân - 2170864 Page | 12 tố văn hóa và quản lý, cung cấp cái nhìn thực tế cho việc áp dụng BIM trong các dự án hạ tầng tương lai [15]

Gianluca Dell’Acqua (2017) nghiên cứu ứng dụng BIM trong dự án hạ tầng Trình bày I-BIM, hệ thống quản lý số cho xây dựng hạ tầng, tập trung vào cấu trúc tuyến tính, khác biệt với BIM truyền thống Ứng dụng mô hình I-BIM trong các lĩnh vực nghiên cứu khoa học, đề suất mô hình LOD cho dự án hạ tầng kỹ thuật Bài báo nhấn mạnh sự thay đổi do BIM trong quy trình thiết kế và quản lý dự án, từ quy hoạch đến vận hành Đề cập tầm quan trọng của khả năng tương thích và trao đổi dữ liệu mở IFC Nêu ra vấn đề chậm trễ phát triển mô hình tham số cho hạ tầng và thách thức triển khai BIM [16]

Y.H Liau, Y.C Lin (2017) nghiên cứu tập trung vào ứng dụng Mô hình Thông tin Dân dụng (CIM) trong đánh giá khả thi xây dựng đường cao tốc CIM, với khả năng mô phỏng 3D, giúp giảm thiểu rủi ro, tối ưu hóa nguồn lực và cải thiện chất lượng công trình so với phương pháp CAD 2D truyền thống Nghiên cứu đề xuất một khung công tác và phương pháp đánh giá dựa trên CIM, được kiểm chứng qua một nghiên cứu điển hình ở Đài Loan Kết quả cho thấy việc sử dụng CIM cải thiện đáng kể quá trình đánh giá và giải quyết xung đột trong xây dựng Nghiên cứu nhấn mạnh vai trò của CIM trong việc cải thiện quản lý và thực hiện dự án đường cao tốc, mở ra hướng tiếp cận mới cho xây dựng hiệu quả và hiện đại [17]

Giovanna Acampa, Nicola Bona, Mariolina Grasso, Dario Ticali (2018) tập trung vào việc áp dụng BIM trong các dự án hạ tầng Bài báo nêu bật việc sử dụng BIM trong thiết kế và quản lý mở rộng tuyến đường sắt ngầm ở khu vực đô thị Catania Điểm chính gồm: bối cảnh đô thị Catania, BIM trong hạ tầng (I-BIM), nghiên cứu trường hợp – tuyến đường sắt ngầm Catania, thách thức và cơ hội, kết luận về sự quan tâm tăng dần đối với I-BIM trong dự án hạ tầng, nhấn mạnh lợi ích của việc sử dụng mô hình số và những thách thức hiện hữu [18]

Salvatore Antonio Biancardo, Nunzio Viscione, Antonio Cerbone and Enzo Dessì, Jr (2020) nghiên cứu việc tích hợp BIM trong thiết kế hạ tầng đường bộ, với

Học viên: Trần Anh Hân - 2170864 Page | 13 trọng tâm là dải phân cách và tường chắn Bài viết phân tích sự chuyển đổi sang BIM trong hạ tầng giao thông và khó khăn trong việc mô hình hóa các yếu tố cụ thể như dải phân cách và tường chắn, không dễ chỉnh sửa trong thư viện BIM tiêu chuẩn Sử dụng công cụ Autodesk như Civil 3D, Subassembly Composer và Revit, bài báo trình bày nghiên cứu trường hợp và đề xuất phương pháp cải thiện việc triển khai BIM trong dự án hạ tầng đường bộ [19]

Samimpay, Rozita Saghatforoush, Ehsan (2020) nghiên cứu phân tích lợi ích của việc sử dụng BIM trong ngành Xây dựng Lĩnh vực Xây dựng đang đối mặt với các thách thức như lãng phí, lỗi, thay đổi chi phí và tiến độ BIM giúp cải thiện sự hợp tác và quản lý dự án, giảm thời gian và chi phí dự án, tăng cường sự giao tiếp và hợp tác giữa các bên liên quan BIM cũng hỗ trợ quản lý sau xây dựng và nâng cao chất lượng thiết kế Áp dụng BIM đem lại hiệu quả về hiệu suất dự án, chất lượng và giảm chi phí [20]

Các nghiên cứu quốc tế trên về ứng dụng BIM trong thiết kế hạ tầng kỹ thuật đã cho thấy tiến bộ đáng kể trong việc mở rộng và cải thiện quản lý dự án, từ lĩnh vực xây dựng đến hạ tầng kỹ thuật Các nghiên cứu này đã phân tích các yếu tố rủi ro, kết hợp giữa dữ liệu 3D và công nghệ BIM, đánh giá ứng dụng BIM trong các dự án cụ thể Những phát hiện từ các nghiên cứu này không chỉ cung cấp cái nhìn sâu sắc về tiềm năng của BIM trong việc thiết kế và quản lý dự án hạ tầng mà còn chỉ ra những thách thức khi áp dụng BIM vào các dự án

2.3.2 Tình hình nghiên cứu trong nước Ở Việt Nam, trong những năm gần đây khi công nghệ BIM đang dần dần được quan tâm và áp dụng thí điểm cũng đã có nhiều bài báo nghiên cứu đến việc áp dụng BIM vào các dự án hạ tầng, cụ thể:

Bài báo của nhóm tác giả Lê Hoài Nam, Vũ Thị Kim Dung, Hoàng Vân Giang, Đinh Nho Cảng (2018) phân tích việc ứng dụng BIM trong xây dựng công trình hạ tầng tại Việt Nam Bài viết tập trung vào khái niệm infra-BIM, phân biệt nó với BIM ứng dụng trong các công trình dân dụng và công nghiệp Nó bao gồm phân tích môi

Quá trình khai thác BIM tại Việt Nam

Để nâng cao về chất lượng thiết kế, thi công và công tác quản lý nhà nước, Chính phủ cùng các Bộ liên quan đang liên tục cải thiện Tiêu chuẩn, Quy chuẩn và Thủ tục liên quan để triển khai và đưa vào khai thác hiệu quả các dự án áp dụng công nghệ BIM Chính phủ đã phát hành nhiều Quyết định quan trọng với các mốc thời gian cụ thể được minh họa trong Hình 2.6, để hiện thực hóa công tác áp dụng BIM trong các dự án theo từng giai đoạn cụ thể khác nhau

Hình 2.6: Đề án BIM của Chính Phủ thông qua các Quyết định

Theo quyết định 258/QĐ-TTg ngày 17/3/2023 của Thủ tướng chính phủ cũng nêu rõ lộ trình áp dụng BIM cụ thể được thể hiện tóm tắt trong Hình 2.7

Hình 2.7: Lộ trình BIM theo Quyết định 258/QĐ-TTg ngày 17/3/2023

Tổng quan về BIM trong thiết kế và quản lý thiết kế công trình hạ tầng kỹ thuật

“Hiện nay trên thế giới, việc phân loại các công trình hạ tầng kỹ thuật có sự khác biệt và tuân theo quan điểm của các tổ chức tại các quốc gia khác nhau [21].”

Hạ tầng kỹ thuật là tất cả những cơ sở hạ tầng được xây dựng để phục vụ những nhu cầu thiết yếu của cư dân “Tại Việt Nam, theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về “Các công trình hạ tầng kỹ thuật”, mã số QCVN 07:2016/BXD, các công trình hạ tầng kỹ thuật bao gồm các công trình: Công trình cấp nước; Công trình thoát nước; Công trình hào và Tuy nen kỹ thuật; Công trình giao thông; Công trình cấp điện; Công trình cấp xăng dầu, khí đốt; Công trình chiếu sáng; Công trình viễn thông; Công trình quản lý chất thải rắn và nhà vệ sinh công cộng; Công trình nghĩa trang [21].” Nguồn tham khảo thêm từ “Thông tư 01/2016/TT-BXD Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về Các công trình hạ tầng kỹ thuật do Bộ trưởng Bộ Xây dựng ban hành [25]” Qua việc nghiên cứu ứng dụng BIM vào xây dựng hạ tầng kỹ thuật đô thị tại Việt Nam, chúng ta hoàn toàn có thể bắt đầu nghiên cứu ứng dụng BIM vào xây dựng hạ tầng kỹ thuật đô thị trên thế giới

2.5.1 Trong thiết kế hạ tầng kỹ thuật

BIM cho phép thiết kế phối hợp giữa các bộ môn, từ kỹ thuật cơ sở hạ tầng đến kiến trúc, cơ điện, cơ khí và cấp thoát nước trong một mô hình đồng nhất;

Các công cụ BIM hỗ trợ phát hiện xung đột và đánh giá các giải pháp thiết kế để tối ưu hóa không gian và chức năng của cơ sở hạ tầng từ đó xử lý xung đột nhanh chóng và hiệu quả [26]

“Với các dự án đầu tư xây dựng công trình hạ tầng kỹ thuật, BIM có thể được sử dụng cho rất nhiều mục đích khác nhau xuyên suốt vòng đời công trình [21].” 2.5.2 Trong quản lý thiết kế hạ tầng kỹ thuật

Quản lý về thông tin: BIM cung cấp một nền tảng để quản lý thông tin một cách hiệu quả, giúp cập nhật và chia sẻ thông tin thiết kế một cách liên tục và chính xác

Học viên: Trần Anh Hân - 2170864 Page | 18 giữa các bên liên quan

Lập kế hoạch và tiến độ dự án: Thông qua 4D BIM, quản lý dự án có thể theo dõi tiến độ công việc và phối hợp các hoạt động xây dựng hiệu quả hơn

Quản lý về chi phí: 5D BIM tích hợp ước tính chi phí trực tiếp vào mô hình, giúp theo dõi ngân sách và kiểm soát chi phí dự án

Bảo trì và vận hành: Với 6D và 7D BIM, quản lý dự án có thể lập kế hoạch cho bảo trì và vận hành dài hạn của cơ sở hạ tầng, dựa trên dữ liệu chi tiết từ quá trình thiết kế và xây dựng.

Ứng dụng của BIM trong dự án hạ tầng kỹ thuật

Ứng dụng BIM giúp mang lại nhiều lợi ích, cụ thể như:

“Đối với đơn vị là chủ đầu tư: BIM hỗ trợ trực quan trong quá trình lựa chọn phương án đầu tư, thiết kế, kế hoạch cho nguồn vốn của doanh nghiệp; giúp các nhà đầu tư suy nghĩ thấu đáo và đưa ra quyết định dễ dàng với thông tin được tích hợp trong mô hình Việc áp dụng BIM giúp giảm thiểu thời gian chờ đợi khi xảy ra các xung đột ngoài ý muốn (do sai sót trong thiết kế hoặc do sự không thống nhất giữa thiết kế và thi công) [23] Đối với đơn vị quản lý dự án: Ở cấp độ ứng dụng công nghệ cao, BIM cung cấp các công cụ để lập kế hoạch toàn diện và cải thiện kỹ năng vận hành và quản lý trong suốt vòng đời dự án BIM cung cấp khả năng quản lý dự án với các mô hình trực quan cùng với các yếu tố tích hợp như tiến độ xây dựng, giúp người quản lý dễ dàng chuẩn bị tốt để hoàn thành công việc và huy động vốn Tất cả các giai đoạn triển khai, ứng dụng BIM thông qua việc chuẩn hóa các phương thức truyền dữ liệu… giúp ban quản lý dự án có thể kiểm tra giám sát thiết kế và thi công một cách thuận lợi, chính xác [23] Đối với các đơn vị thiết kế: BIM giúp nâng cao chất lượng thiết kế, giảm thiểu đáng kể xung đột giữa thiết kế trong văn phòng và thi công ngoài hiện trường Các thiết kế thực hiện qua BIM khi có sự điều chỉnh, thông tin thay đổi sẽ được đưa lên

Học viên: Trần Anh Hân - 2170864 Page | 19 đối tượng đó ở bộ phận thiết kế khác Nhờ sử dụng mô hình thông tin 3D, kết hợp với việc tích hợp chức năng hỗ trợ bốc tách khối lượng nên công đoạn này sẽ được thực hiện tự động và nhanh chóng giảm được chi phí thi công Ngoài ra, việc sử dụng dữ liệu công nghệ đám mây trong BIM còn giúp các nhóm phối hợp làm việc cùng nhau để thiết kế, điều chỉnh các thay đổi và lưu trữ dễ dàng hơn [23] Đối với đơn vị thi công, lắp đặt thiết bị: Mô hình BIM giúp hạn chế sai sót trong việc đưa ra bản vẽ thiết kế thi công ngoài công trường, đồng thời xác định và lường trước các vấn đề trong quá trình thi công gần hơn với hồ sơ thiết kế thể hiện [23] Đối với đơn vị quản lý và vận hành xây dựng: BIM đơn giản hóa việc truyền thông tin liên quan đến thiết bị xây dựng và thu thập thông tin về vật liệu lắp đặt và bảo trì trên toàn hệ thống hạ tầng của dự án Thông tin này có thể được liên kết với các đối tượng trong mô hình dự án, cung cấp nguồn thông tin chính xác và phù hợp cho việc quản lý và vận hành dự án [23] Đối với cơ quan quản lý xây dựng: Cơ quan quản lý nhà nước về xây dựng và quản lý đô thị có cái nhìn tổng thể, cụ thể về tính phù hợp của quy hoạch, xây dựng công trình…, hỗ trợ quá trình phê duyệt quy hoạch, kế hoạch xây dựng, cấp phép xây dựng Nhanh hơn và chính xác hơn [23].”

“Có thể khẳng định, BIM đã và đang trở thành một công cụ hữu ích trong ngành Xây dựng và được áp dụng cho toàn bộ vòng đời của công trình, giúp các nhà quản lý cơ sở hạ tầng chuyển hướng từ các hoạt động truyền thống và dựa vào con người sang các hoạt động tự động để nâng cao độ chính xác, chất lượng và an toàn Hiện nay, BIM ngày càng được quan tâm và được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực xây dựng do những lợi ích mà nó mang lại cho dự án cũng như các bên tham gia [23].”, đặc biệt là các dự án đầu tư xây dựng hạ tầng kỹ thuật đô thị.

Quy trình thiết kế hạ tầng kỹ thuật CAD 2D thông thường

Hiện nay, việc sử dụng các phần mềm thiết kế như Autocad 2D, VN Road hay And Design để thể hiện bản vẽ thiết kế hạ tầng kỹ thuật là rất phổ biến và được áp

Học viên: Trần Anh Hân - 2170864 Page | 20 dụng khá rộng rãi tại Việt Nam Tùy từng khu vực trên cả nước, tùy từng đơn vị thiết kế khác nhau mà mỗi đơn vị sẽ chọn riêng cho mình một phần mềm thiết kế hỗ trợ

Tuy nhiên, Nguyên tắc thiết kế và quy tình thiết kế vẫn phải đảm bảo theo đúng Quy chuẩn và Tiêu chuẩn hiện hành Thông thường, quy trình áp dụng cho thiết kế và quản lý hạ tầng kỹ thuật được minh họa trong Hình 2.8 dưới đây:

Hình 2.8: Quy trình thiết kế dự án hạ tầng mô hình 2D thông thường [26]

“Trong quy trình thiết kế truyền thống bản vẽ CAD 2D là công cụ chính để thể hiện ý đồ thiết kế, các bản vẽ 2D thường không có liên hệ về mặt không gian và quản lý Để thể hiện thiết kế của một công trình các kỹ sư dùng các bản vẽ mặt bằng, mặt cắt, các ghi chú [2] ”

Thực trạng thiết kế hạ tầng kỹ thuật CAD 2D hiện nay

Hiện nay, thiết kế hạ tầng kỹ thuật bằng phương pháp CAD 2D vẫn đang được sử dụng rộng rãi, tuy nhiên, có một số thực trạng cần xem xét [26]:

2.8.1 Hạn chế trong việc thể hiện mô hình không gian 3 chiều

Phương pháp CAD 2D giới hạn trong việc thể hiện không gian thực tế Các bản vẽ 2D không thể cung cấp cái nhìn trực quan và chi tiết về mô hình 3D của hạ tầng, dẫn đến khó khăn trong việc hiểu và đánh giá thiết kế

2.8.2 Thời gian và công sức

Trong quá trình thiết kế thông thường các dự án phải đảm bảo về mặt tiến độ và chất lượng công trình, đối với việc thể hiện theo phương pháp thiết kế thông thường tiến độ thực hiện thiết kế ban đầu sẽ rất nhanh chóng, tuy nhiên khi thiết kế không tránh khỏi việc thay đổi thiết kế có thể từ phía chủ đầu tư, cơ quan nhà nước thực hiện thẩm định dự án hoặc đơn vị thẩm tra thiết kế, Các kỹ sư sẽ phải lặp đi lặp lại quy trình nhiều lần, gây lãng phí thời gian và công sức, dẫn đến chất lượng đôi khi không đạt yêu cầu;

Thiết kế hạ tầng kỹ thuật bằng CAD 2D yêu cầu nhiều thời gian và công sức hơn so với phương pháp sử dụng mô hình 3D Cần phải tạo nhiều bản vẽ chi tiết để bao quát toàn bộ dự án;

2.8.3 Khó khăn trong việc cập nhật và quản lý

Khi có sự thay đổi trong thiết kế hoặc dự án, việc cập nhật các bản vẽ 2D trở nên phức tạp và có thể gây ra sự nhầm lẫn Quản lý và theo dõi thay đổi cũng đòi hỏi nhiều công sức;

Khi có thông tin một số dữ liệu thiết kế cần chỉnh sửa, việc điều chỉnh thay đổi

Học viên: Trần Anh Hân - 2170864 Page | 22 và tiếp nhận thông tin từ người thiết kế trước và người thiết kế sau có thể dẫn đến nhầm lẫn, do đó khó phối hợp các nội dung về thiết kế xuyên suốt dự án;

Trong dự án các nhà thầu và chủ đầu tư sẽ nhận các tập hồ sơ thiết kế 2D Để quản lý hiệu quả hồ sơ, các yêu cầu kỹ thuật và các quy trình bảo trì bảo dưỡng luôn là thách thức lớn đối với tất cả các bên liên quan trong suốt vòng đời dự án;

Các hệ thống hạ tầng được thiết kế độc lập từng loại công trình hạ tầng kỹ thuật riêng lẻ có thể phát sinh nhiều vấn đề khó kiểm soát nhất là trong quá trình tổng hợp thiết kế, điều phối và sửa chữa Điều này đòi hỏi một người quản lý thiết kế có kinh nghiệm, hiểu toàn bộ các hạng mục hạ tầng thuộc dự án

Thiết kế bằng CAD 2D có thể gây ra các lỗi hoặc thiếu sót trong thiết kế vì khả năng nhìn nhận bị giới hạn Các yếu tố 2D có thể dẫn đến việc sai sót về mặt khối lượng các hạng mục hạ tầng trong một dự án Điều này có thể dẫn đến sai sót trong thi công và tăng chi phí sửa chữa

Các hệ thống hạ tầng kỹ thuật là các hệ thống phức tạp, khả năng xảy ra giao cắt trên các tuyến là rất phổ biến, nếu trong quá trình thiết kế không được kiểm soát kỹ lưỡng sẽ dẫn đến phát sinh chi phí trong quá trình thi công thực tế dự án, điều chỉnh hồ sơ trong lúc thi công,… gây mất thời gian trong giai đoạn thi công, tiến độ dự án kéo dài gây lãng phí;

2.8.5 Hạn chế trong trình bày

Khi trình bày cho chủ đầu tư hay các cơ quan nhà nước thẩm định hoặc đơn vị thẩm tra về thiết kế, bản vẽ 2D có thể không thể hiện một cách trực quan và sống động về dự án, gây khó khăn trong việc thuyết phục và tạo sự tin tưởng

Tuy nhiên, phương pháp CAD 2D vẫn có lợi thế của tính tiết kiệm tài nguyên và khả năng sử dụng trên nhiều thiết bị Sự chuyển đổi sang mô hình 3D cũng đòi hỏi đầu tư lớn về phần cứng và phần mềm, cũng như sự thay đổi trong quá trình làm việc của các chuyên gia thiết kế

Với tất cả những thách thức và cơ hội này, bài luận văn này sẽ thảo luận về các cách tiếp cận để cải thiện thiết kế hạ tầng kỹ thuật bằng phương pháp CAD 2D và xem xét lợi ích của việc tích hợp mô hình 3D trong quá trình thiết kế Nó cũng sẽ xem xét tầm quan trọng của việc đào tạo và thúc đẩy sự chuyển đổi công nghệ trong ngành Xây dựng, để đảm bảo sự phát triển bền vững và cải thiện hiệu suất trong thiết kế hạ tầng kỹ thuật.

Thực trạng áp dụng BIM trong thiết kế hạ tầng kỹ thuật ở Việt Nam

“Tại Việt Nam, những năm gần đây, đã có một số chủ đầu tư xây dựng các công trình hạ tầng kỹ thuật, đặc biệt là cầu và đường cao tốc thực hiện ứng dụng BIM Điển hình như tại dự án đầu tư xây dựng trụ sở Viettel tại Hà Nội, chủ đầu tư đã áp dụng một số ứng dụng BIM vào quá trình thực hiện công trình như Design review, 3D Coordination, Shop Drawing (triển khai và xuất bản vẽ chi tiết thi công sau phối hợp trực tiếp trên phần mềm Revit); Asset/Space Management trong thu thập thông tin tài sản và không gian theo chuẩn COBIE (tiêu chuẩn quốc tế về việc quản lý thông tin tài sản)…; đồng thời ứng dụng quản lý cơ sở trong quy trình cập nhật và nghiệm thu dữ liệu phục vụ quản lý vận hành; QR code mã tài sản; BIM 360 docs (CDE) cho giải pháp quản lý thông tin và dữ liệu tập trung (online hosting) [23] …”

Theo một số nghiên cứu hiện nay cho thấy công nghệ Building Information Modeling (BIM) chỉ đang được ưu tiên áp dụng trong những dự án hạ tầng kỹ thuật có quy mô lớn hoặc các công trình quan trọng quốc gia Điều đó nói lên một phần là do sự mới mẻ của BIM mang lại, khiến cho nhiều nhà đầu tư còn e ngại trong việc áp dụng vào các dự án của họ Việc tiếp nhận và tích hợp một công nghệ mới như BIM không chỉ liên quan đến việc đánh giá các yếu tố kỹ thuật và tài chính mà còn phải đối mặt với nhiều thách thức trong quá trình thực hiện

Do các yêu cầu về kỹ thuật và nhân lực chuyên môn cao, cùng với việc đầu tư vào cơ sở hạ tầng và bản quyền sử dụng phần mềm với mức chi phí đáng kể, nhiều doanh nghiệp đang phải những khó khăn và lúng túng khi áp dụng quy trình BIM vào các dự án của mình.[9]

Khảo sát dưới đây là một ví dụ cụ thể về những khó khăn trong quá trình triển khai BIM ở Việt Nam [9]

Hình 2.9: Tỉ lệ đánh giá khó khăn trong quá trình triển khai BIM [9]

Hình 2.9 thể hiện kết quả khảo sát của nhóm nghiên cứu thuộc Trung tâm Thông tin và Thống kê Khoa học và Công nghệ, mục đích đánh giá mức độ khó khăn trong quá trình triển khai BIM ở Việt Nam và đánh giá mức độ khó khăn nhất thuộc về yếu tố nguồn nhân lực và yếu tố pháp lý

Hình 2.10: Tỉ lệ ứng dụng BIM vào các giai đoạn dự án [9]

Hình 2.10 thể hiện kết quả khảo sát ứng dụng BIM vào các giai đoạn dự án cho người đọc cái nhìn tổng quan về mức độ ứng dụng, thực tế các giai đoạn sử dụng nhiều nhất là vào giai đoạn thiết kế kiến trúc, kết cấu và bóc tách khối lượng, dự toán.

Các yếu tố rào cản ảnh hưởng đến thiết kế và quản lý thiết kế các dự án hạ tầng kỹ thuật

án hạ tầng kỹ thuật

Trong quá trình thiết kế và quản lý các dự án hạ tầng kỹ thuật hiện nay còn rất nhiều rào cản ảnh hưởng đến hiệu quả của cả dự án, việc xác định các rào cản là rất quan trọng nhằm mục đích đưa ra các dẫn chứng thuyết phục cho việc cần cải tiến và áp dụng một công cụ hay một quy trình thiết kế, quản lý tốt hơn, từ đó nâng cao tính hiệu quả của một dự án cụ thể và áp dụng rộng rãi vào các dự án hạ tầng được nghiên cứu

Từ quy trình thiết kế thông thường, các thực trạng trong quá trình thiết kế, quản lý thiết kế và các báo cáo, tạp chí khoa học về việc áp dụng BIM vào các dự án hạ tầng kỹ thuật, dưới đây là bảng tổng hợp cung cấp cái nhìn toàn diện về các rào cản khi sử dụng phương pháp thiết kế truyền thống trong quá trình thiết kế và quản lý thiết kế các dự án hạ tầng kỹ thuật, được phân biệt thành các nhóm cụ thể:

Bảng 2.1: Nhóm các yếu tố rào cản ảnh hưởng đến hiệu quả của dự án khi sử dụng quy trình thiết kế thông thường

STT Yếu tố rào cản [26, 27, 23, 21] Mô tả

A Hạn chế về mô phỏng và hiển thị

1 Hạn chế về mô phỏng không gian 3D

CAD 2D không hỗ trợ mô phỏng không gian 3D, gây khó khăn trong việc trực quan hóa toàn diện dự án

2 Khó khăn trong việc phát hiện xung đột

Phát hiện xung đột trong các phần của dự án là khó khăn do giới hạn không gian ba chiều

3 Giới hạn trong việc thể hiện chi tiết CAD 2D có hạn chế trong việc hiển thị chi tiết phức tạp của dự án

B Quản lý thông tin và cập nhật

4 Thách thức trong cập nhật và quản lý thông tin

Cập nhật thông tin trong bản vẽ 2D thường khó khăn và dễ dẫn đến sai sót

5 Đảm bảo tính chính xác Đảm bảo tính chính xác của bản vẽ

2D và kiểm tra lỗi là quan trọng

C Nguyên tắc tổ chức và quản lý

6 Độ phức tạp của dự án

CAD 2D không hiệu quả với dự án lớn và phức tạp do giới hạn trong việc hiển thị chi tiết

7 Yêu cầu cao về thời gian và nguồn lực

Thiết kế bằng CAD 2D thường mất thời gian hơn so với công cụ mô hình 3D

Lỗi thiết kế có thể dẫn đến sự cố trong quá trình xây dựng và tăng chi phí sửa chữa

9 Độ linh hoạt của dự án

CAD 2D hạn chế trong việc thích nghi với sự thay đổi quy mô và phạm vi của dự án

10 Tương tác với các bên liên quan Khó khăn trong trình bày và thuyết phục các bên liên quan về thiết kế

D Kỹ năng và đào tạo nhân sự

11 Kỹ năng và đào tạo nhân sự Hiệu quả của CAD 2D phụ thuộc vào kỹ năng của nhóm thiết kế

12 Thiếu hụt nhân sự có kỹ năng và trình độ

Thiếu nhân sự có kỹ năng và trình độ trong sử dụng CAD 2D

E Công nghệ và phát triển

13 Sự phát triển công nghệ

Các tiến bộ trong công nghệ CAD 2D có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của dự án

14 Hạn chế về tính tương thích

Vấn đề về tính tương thích phần mềm trong CAD 2D có thể gây khó khăn trong quá trình triển khai dự án

15 Thách thức về cơ sở hạ tầng và trang thiết bị

Hạn chế về cơ sở hạ tầng và trang thiết bị hỗ trợ CAD 2D có thể cản trở việc triển khai dự án hiệu quả

Ngoài các rào cản ảnh hưởng đến hiệu quả dự án theo thống kê trên, dưới đây là diễn giải một số nhân tố tương đồng cũng ảnh hưởng đến hiệu quả của dự án trong trường hợp này cụ thể như sau:

Phạm vi dự án (Scope): Phạm vi dự án quyết định độ phức tạp của thiết kế Dự án lớn, phức tạp với nhiều yếu tố cần thiết kế và tính toán chi tiết có thể tạo ra thách thức lớn cho phương pháp CAD 2D

Kỹ năng và đào tạo của nhân sự: Hiệu quả của CAD 2D phụ thuộc vào kỹ năng của nhóm thiết kế Nhân viên phải có kiến thức về sử dụng phần mềm CAD 2D và khả năng đọc và tạo các bản vẽ chi tiết

Sự cập nhật và quản lý dự án: Khả năng quản lý và cập nhật thông tin trong các bản vẽ 2D là quan trọng Sự thiếu sót trong quản lý dự án có thể dẫn đến việc thiết kế không cập nhật và sai sót

Thời gian và nguồn lực: Dự án yêu cầu thời gian và nguồn lực đáng kể để hoàn

Học viên: Trần Anh Hân - 2170864 Page | 28 thành Việc thiết kế bằng CAD 2D thường đòi hỏi thời gian hơn so với việc sử dụng các công cụ mô hình 3D

Tương tác với các bên liên quan: Sự tương tác và trao đổi thông tin với các bên liên quan như khách hàng, nhà thầu và cơ quan quản lý dự án có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của dự án CAD 2D có thể gây khó khăn trong việc trình bày và thuyết phục về thiết kế

Sự chính xác và kiểm tra: Việc đảm bảo tính chính xác của các bản vẽ 2D và kiểm tra sai sót là quan trọng Lỗi trong thiết kế có thể dẫn đến sự cố trong quá trình xây dựng và tăng chi phí sửa chữa

Sự phát triển công nghệ: Các tiến bộ trong công nghệ CAD 2D có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của dự án Sự xuất hiện của các phần mềm CAD 2D tiên tiến và tích hợp có thể giúp tối ưu hóa quá trình thiết kế

Sự thay đổi trong quy định và tiêu chuẩn: Sự thay đổi trong quy định và tiêu chuẩn ngành có thể yêu cầu sự điều chỉnh trong thiết kế Khả năng thích nghi và tuân thủ các tiêu chuẩn mới là quan trọng

Kích thước và tính linh hoạt của dự án: Dự án có thể có sự biến đổi về quy mô và phạm vi Phương pháp CAD 2D có thể phù hợp cho những dự án nhỏ hoặc đơn giản, trong khi dự án lớn và phức tạp có thể đòi hỏi sử dụng các công cụ 3D.

Tiểu kết

Qua nghiên cứu, BIM đã chứng minh là công cụ thiết yếu cho việc thiết kế và quản lý hạ tầng kỹ thuật Đầu tiên, BIM giúp phát hiện và giải quyết xung đột trong thiết kế, qua đó nâng cao chất lượng và giảm thời gian xử lý các vấn đề kỹ thuật BIM cũng cung cấp một nền tảng tốt hơn để quản lý thông tin, lập kế hoạch và theo dõi tiến độ dự án, giúp các chủ đầu tư và nhà quản lý dự án kiểm soát chặt chẽ chi phí và thời gian thực hiện dự án

Hơn nữa, ứng dụng BIM trong hạ tầng kỹ thuật đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá và quản lý rủi ro, từ đó giúp giảm thiểu sai sót và tối ưu hóa quyết định

Học viên: Trần Anh Hân - 2170864 Page | 29 trong dự án Với sự gia tăng của các dự án phức tạp và yêu cầu cao về môi trường, tính bền vững và an toàn, BIM trở thành công cụ không thể thiếu trong việc đáp ứng các yêu cầu này BIM hỗ trợ việc mô phỏng và kiểm tra các kịch bản xây dựng khác nhau, từ đó giúp đưa ra các quyết định tốt nhất về phương án và chi phí Cuối cùng, việc áp dụng BIM còn hỗ trợ việc chuyển đổi từ quy trình vận hành truyền thống sang tự động, nâng cao độ chính xác, chất lượng và đảm bảo an toàn cho công trình

Tóm lại, BIM không chỉ cải thiện quy trình thiết kế và quản lý hạ tầng kỹ thuật, mà còn tạo ra sự chuyển đổi lớn trong ngành Xây dựng, từ việc tăng hiệu quả công việc, quản lý thông tin chính xác, đến việc nâng cao an toàn và bảo vệ môi trường

Do đó, việc áp dụng BIM cho hạ tầng kỹ thuật không chỉ là cần thiết mà còn là một bước tiến vững chắc trong việc hiện đại hóa ngành Xây dựng

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Các tài liệu và tiêu chuẩn về BIM

3.1.1 Tài liệu và tiêu chuẩn nước ngoài

Bảng 3.1: Bảng tổng hợp các tiêu chuẩn, tài liệu về ứng dụng BIM

Năm Tiêu đề Phiên bản Ghi chú

2016 BIM Manual Civil Works and

2016 Tài liệu này tham khảo sử dụng trong dự án, được dùng để tham chiếu mức độ chi tiết của mô hình BIM các cấu kiện cần tạo lập (http://mth.dk/)

2016 BS 8536-2:2016 2.0 Hướng dẫn thiết kế và xây dựng -

Phần 2: Bộ quy tắc thực hành quản lý tài sản (Cơ sở hạ tầng tuyến tính và địa lý)

2016 Theo tiêu chuẩn BIM cho cầu của FHWA

2016 Tài liệu này tham khảo sử dụng trong dự án, được dùng để tham chiếu mức độ chi tiết của mô hình BIM các cấu kiện hạ tầng

2017 Tài liệu này tham khảo sử dụng trong dự án, được dùng để tham chiếu mức độ chi tiết của mô hình BIM các cấu kiện cần tạo lập

3.1.2 Tài liệu, Tiêu chuẩn và Quyết định trong nước

Bảng 3.2: Bảng tổng hợp các Tiêu chuẩn, Tài liệu và Quyết định về BIM trong nước

Năm Tiêu đề Phiên bản Ghi chú

2016 Phê duyệt Đề án áp dụng mô hình thông tin công trình (BIM) trong hoạt động xây dựng và quản lý vận hành công trình

2016 Theo Quyết định số 2500/QĐ-

TTg ngày 22/12/2016 của Thủ tướng Chính phủ

2017 Công bố Hướng dẫn tạm thời áp dụng Mô hình thông tin công trình (BIM) trong giai đoạn thí điểm

BXD ngày 11/10/2017 của Bộ Xây dựng

2020 Phê duyệt "Kế hoạch Chuyển đổi số ngành Xây dựng giai đoạn

BXD ngày 31/7/2020 của Bộ Xây dựng

2021 Hướng dẫn chung áp dụng Mô hình thông tin công trình (BIM)

2021 Do Viện Kinh tế Xây dựng tổ chức biên soạn, Bộ Xây dựng công bố theo Quyết định 348/QĐ-BXD ngày 02/4/2021

2021 Hướng dẫn chi tiết áp dụng Mô hình thông tin công trình (BIM) đối với công trình dân dụng và hạ tầng kỹ thuật đô thị

2021 Do Viện Kinh tế Xây dựng tổ chức biên soạn, Bộ Xây dựng công bố theo Quyết định 347/QĐ-BXD ngày 02/4/2021

2023 Phê duyệt Lộ trình áp dụng Mô hình thông tin công trình (BIM) trong hoạt động xây dựng

2023 Theo Quyết định số 258/QĐ-

TTg ngày 17/3/2023 của Thủ tướng Chính phủ

Quy trình thực hiện nghiên cứu

Hình 3.1: Trình tự các bước thực hiện nghiên cứu

Mô tả quy trình thực hiện nghiên cứu theo các bước cụ thể:

Bước 1: Tập trung xác định vấn đề nghiên cứu liên quan đến việc ứng dụng BIM trong quản lý và thiết kế hạ tầng kỹ thuật đô thị

Bước 2: Tìm hiểu sâu về quy trình BIM qua các nghiên cứu hiện có và tài liệu liên quan để nắm bắt tổng thể về phạm vi và phương pháp ứng dụng BIM Từ đó, định rõ đề tài cần nghiên cứu, mục tiêu cụ thể mà nghiên cứu muốn đạt được và đối tượng sẽ được nghiên cứu

Bước 3: Xác định các rào cản ảnh hưởng đến mô hình BIM và các yếu tố sai sót trong quá trình thiết kế hạ tầng kỹ thuật Tham khảo thêm các ý kiến từ chuyên gia và cốt lõi là từ các tài liệu nghiên cứu trước đó

Bước 4: Xây dựng quy trình áp dụng BIM vào các dự án hạ tầng một cách hiệu quả và bám theo các yêu cầu hướng dẫn theo Quyết định 347/ QĐ-BXD ngày 04/2/2021 và theo Quyết định 258/QĐ-TTg ngày 17/3/2023 Xem chi tiết bước xây dựng quy trình trong CHƯƠNG 4

Bước 5: Xây dựng mô hình dự án cụ thể áp dụng các quy trình đã được xây dựng nhằm kiểm nghiệm sự hiệu quả khi áp dụng mô hình BIM vào thiết kế và quản lý dự án hạ tầng Xem chi tiết CHƯƠNG 5 Các phần mềm và định dạng tập tin được áp dụng trong nghiên cứu:

Bảng 3.3: Các phần mềm được sử dụng trong nghiên cứu

Phần mềm Phiên bản Định dạng tập tin

Autodesk Autocad 2022 *.dwg – phiên bản quy định là autocad 2007

Các phần mềm soạn thảo văn bản, bảng tính liên quan (MS Office)

Bước 6: So sánh và đánh giá tính hiệu quả của việc áp dụng BIM so với việc thiết kế CAD 2D thông thường, khảo sát lấy ý kiến đánh giá đại trà và phỏng vấn chuyên gia Trong giai đoạn này thực thiện thống kê mô tả và kiểm định độ tin cậy thang đo Cronbach’s Alpha để đưa ra kết luận độ tin cậy của nghiên cứu

Bước 7: Kết luận và đưa ra nhận xét.

Thu thập dữ liệu khảo sát đánh giá tính hiệu quả cho dự án

3.3.1 Quy trình thu thập dữ liệu

Hình 3.2: Quy trình thu thập dự liệu đánh giá hiệu quả của quy trình thiết kế 3.3.2 Thiết lập bảng khảo sát thu thập dữ liệu đánh giá quy trình

Bảng khảo sát được thiết kế gồm 4 phần, cụ thể như sau:

Phần 1: Nhóm câu hỏi nhằm mục đích xác định các thông tin cơ bản đề phân loại đối tượng khảo sát lấy ý kiến Bao gồm mục thông tin cơ bản về người trả lời như vai trò, kinh nghiệm và mức độ tham gia vào dự án BIM

Phần 2: Tóm tắt quy trình thiết kế hạ tầng kỹ thuật áp dụng mô hình thông tin công trình (BIM) Trong phần này mô tả các bước của quy trình, sự kết hợp giữa các bước để người khảo sát hình dung được nội dung cần đánh giá trước khi thực hiện khảo sát

Phần 3: Phát triển các câu hỏi chi tiết để đánh giá các khía cạnh khác nhau của quy trình BIM như tích hợp dữ liệu, cải thiện quy trình làm việc, chất lượng thiết kế, tối ưu hóa nguồn lực, giải quyết xung đột, khả năng mô phỏng và phân tích, hỗ trợ quyết định, hiệu quả chi phí, hỗ trợ kỹ thuật, linh hoạt và bền vững Sử dụng sử dụng thang đo Likert 5 mức độ để người trả lời đánh giá hiệu quả của mỗi tiêu chí

Thang đo Likert 5 mức độ, còn được biết đến là thang đo Likert, là một công cụ đánh giá dựa trên 5 cấp độ phản hồi từ ít đến nhiều để đánh giá, áp dụng cho mỗi câu hỏi cụ thể Nó được xây dựng bởi Rensis Likert, một nhà khoa học xã hội người Mỹ, vào năm 1932

Mục đích chính của thang đo này là để khảo sát và phân tích quan điểm, hành vi và nhận thức của một nhóm người cụ thể về các chủ đề khác nhau Trong quá trình nghiên cứu, người thực hiện sẽ đặt ra các câu hỏi và đính kèm một loạt lựa chọn phản hồi, được sắp xếp theo mức độ đồng ý hoặc không đồng ý của người tham gia

Trong nghiên cứu này sử dụng thang đo mức độ hiệu quả của quy trình thiết kế áp dụng BIM với 5 mức độ như sau:

Phần cuối: Đưa ra các câu hỏi nhằm mục đích khẳng định sự hiệu quả của quy trình và hướng mở phát triển áp dụng quy trình vào thực tế của từng đối tượng khảo sát

Xem xét và thử nghiệm cuối cùng: Đảm bảo bản khảo sát có cấu trúc logic, từ chung đến riêng biệt cho mỗi tiêu chí của quy trình BIM Đảm bảo tính rõ ràng, ngắn gọn và xem xét thực hiện thử nghiệm sơ bộ để phát hiện vấn đề còn tiềm ẩn

3.3.3 Kiểm định dữ liệu khảo sát

Kiểm định độ tin cậy thang đo Cronbach’s Alpha là một phương pháp thống kê được sử dụng để đánh giá độ tin cậy của một thang đo, hay cụ thể hơn là mức độ mà một nhóm các mục (items) được sử dụng trong một khảo sát hay bài kiểm tra đo lường một tính chất hoặc kỹ năng nhất quán Độ tin cậy Cronbach's Alpha có giá trị từ 0 đến 1, với giá trị cao hơn thể hiện độ tin cậy tốt hơn Nó được tính toán dựa trên số lượng mục trong thang đo và sự biến thiên giữa các phản hồi đối với từng mục Dưới đây là cách tính Cronbach’s Alpha:

- Thu thập dữ liệu từ một khảo sát hoặc thang đo với nhiều mục (các câu hỏi khảo sát)

- Tính toán phương sai cho mỗi mục và phương sai tổng cộng cho tất cả các mục trong khảo sát

- Sử dụng công thức của Cronbach’s Alpha:

Trong đó: ρ là hệ số tương quan trung bình giữa các mục khảo sát

N là số mục khảo sát, yếu tố trong nghiên cứu

Một giá trị của Cronbach’s Alpha: Khi giá trị 0,80 ≤ α ≤ 1,00 thì thang đo lường được đánh giá tốt, khi giá trị 0,70 ≤ α ≤ 0,80 thì thang đo lường được xem sử dụng được [28, 29]

Ngoài thực hiện đánh giá thông qua bảng khảo sát, trong nghiên cứu cũng sẽ thực hiện lấy các ý kiến chuyên gia để xác định tính hiệu quả của quy trình áp dụng vào các dự án hạ tầng kỹ thuật

XÂY DỰNG QUY TRÌNH ÁP DỤNG MÔ HÌNH BIM TRONG THIẾT KẾ HỆ THỐNG HẠ TẦNG KỸ THUẬT

Quy trình thiết kế hệ thống hạ tầng áp dụng dụng mô hình BIM

Để giải quyết các vấn đề được nêu ra trong CHƯƠNG 2, giải pháp BIM cho hạ tầng kỹ thuật được ứng dụng để tạo mô hình 3D nhằm kiểm chứng và xử lý triệt để các tồn tại và trở ngại khi thiết kế CAD 2D Tác giả dựa theo các nghiên cứu về lĩnh vực hạ tầng và tham khảo thêm quy trình thực hiện xử lý giao cắt kết cấu hạ tầng kỹ thuật đô thị [26] Mô hình BIM được xây dựng theo quy trình rút gọn như sau:

- Các mục tiêu chính và ứng dụng mô hình BIM

- Tổ chức nhân sự, vai trò và trách nhiệm

Xây dựng quy trình phối hợp thực hiện:

- Quy trình thực hiện dự án

- Quy trình điều phối thiết kế

- Quy trình phối hợp thông tin trên CDE

- Quy trình thực hiện modeling

- Quy trình phối hợp đa hệ 3D - 3D Coordination

- Quy trình xử lý xung đột và giao cắt

Hình 4.1: Quy trình xây dựng mô hình BIM

Các tiểu mục trong từng sơ đồ khối là quá trình thực hiện dự án thực tế nhằm đáp ứng cơ bản các khối dữ liệu cần thiết để hình thành và kết thúc một dự án 4.1.1 Input – Dữ liệu đầu vào

Các dữ liệu đầu vào để xây dựng được một mô hình thông tin cho hệ thống hạ tầng kỹ thuật cần có như sau:

- Quy hoạch chi tiết xây dựng tỷ lệ 1/500;

PROCESS (Quá trình xử lý dữ liệu)

OUTPUT(Dữ liệu đầu ra)

- Báo cáo khảo sát địa chất công trình;

- Báo cáo khảo sát địa hình;

- Hiện trạng các hệ thống hạ tầng thuộc dự án và vùng lân cận

Lưu ý: File khảo sát hiện trạng phải đúng tọa độ VN2000, làm tiền đề để triển khai các hạng mục hạ tầng còn lại Điều này là rất quan trọng

4.1.2 Process – Quá trình xử lý dữ liệu

Mục đích chính của quá trình thực hiện là mô phỏng các bước lập mô hình từ đó phân tích cải thiện hiệu quả và chất lượng trong quá trình thiết kế, xây dựng và quản lý hạ tầng BIM cung cấp một mô hình 3D thông minh, giúp các bên liên quan có thể xem và phân tích thông tin công trình một cách dễ dàng, từ đó tăng cường khả năng cộng tác, giảm thiểu rủi ro, và tối ưu hóa chi phí và thời gian thực hiện dự án BIM cũng hỗ trợ quản lý và vận hành công trình hạ tầng một cách hiệu quả hơn trong suốt vòng đời của nó, từ giai đoạn lập kế hoạch đến bảo trì và sửa chữa “Đối với mô hình mặt đường dùng thông tin trong mặt trắc ngang tại các cọc, trắc dọc tim đường và mặt bằng tuyến Đối với kết cấu hạ tầng kỹ thuật thoát nước thải, thoát nước mưa, kết cấu hạ tầng kỹ thuật cấp nước và hào kỹ thuật, hạ tầng kỹ thuật cấp điện, hạ tầng kỹ thuật cấp viễn thông dùng thông tin trên trắc dọc tuyến, mặt bằng định vị tuyến và chi tiết các hố ga, đường ống dẫn để mô hình chi tiết các hố ga, đồng thời cần tiêu chuẩn kỹ thuật của các kết cấu hạ tầng sẽ cho biết điều kiện được coi là có giao cắt [26]”, ngoài ra cần phải thực hiện theo QCVN 01:2021/BXD ngày 19/5/2021 và QCVN 07:2016/BXD ngày 01/5/2016 của Bộ Xây dựng tuân thủ về các yêu cầu cần thiết trong thiết kế

4.1.3 Output – Dữ liệu đầu ra

Dữ liệu đầu ra của mô hình BIM bao gồm nhiều loại thông tin chi tiết và chính xác, phục vụ cho việc thiết kế, xây dựng, quản lý và bảo trì công trình hạ tầng Các loại dữ liệu này bao gồm:

Mô hình 3D đa chi tiết: Mô hình 3D chi tiết của các cấu trúc, bao gồm kích thước, vật liệu, và vị trí của từng thành phần hạ tầng như mặt đường giao thông,

Học viên: Trần Anh Hân - 2170864 Page | 39 đường ống, cột điện, hệ thống thoát nước,…

Lập kế hoạch và tiến độ: Dữ liệu về tiến độ xây dựng, kế hoạch triển khai dự án, chi phí

Tổng hợp hệ thống: Thông tin các hệ thống như điện, nước, viễn thông và thoát nước tương tác và tích hợp với nhau nhằm kiểm tra xung đột và xử lý va chạm

Mỗi loại dữ liệu này đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo rằng các dự án hạ tầng kỹ thuật được thực hiện một cách chính xác, hiệu quả và tuân thủ đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật và pháp lý.

Các mục tiêu chính và ứng dụng mô hình BIM

Mục tiêu chính của nghiên cứu này là đánh giá hiệu quả của việc áp dụng Building Information Modeling (BIM) trong cải thiện quá trình quản lý và thiết kế công trình hạ tầng kỹ thuật Nghiên cứu tập trung vào việc sử dụng BIM trong các khía cạnh sau: Áp dụng BIM trong các giai đoạn dự án: Phân tích việc sử dụng BIM trong các giai đoạn khác nhau của dự án, bao gồm thiết kế bản vẽ thi công và quá trình thi công thực tế;

Phát hiện sớm vấn đề trong quá trình xây dựng: Đánh giá khả năng của BIM trong việc phát hiện và giải quyết các vấn đề liên quan đến lỗi thiết kế, vấn đề phối hợp và lỗi trong quá trình thi công; Áp dụng công nghệ thông tin trong quản lý dự án: Nghiên cứu cách tích hợp BIM với các ứng dụng công nghệ thông tin hiện đại nhằm phát triển hệ thống quy trình quản lý mới, đồng thời đánh giá khả năng áp dụng mô hình này cho các dự án khác; Ứng dụng BIM trong tính toán dự toán và xây dựng công trình: Xem xét cách thức BIM hỗ trợ trong việc dự toán chi phí và quản lý quá trình xây dựng của dự án; Ngoài ra, mục tiêu nghiên cứu này không chỉ đánh giá hiệu quả của BIM trong một dự án cụ thể mà còn hướng đến việc xây dựng một hệ thống quản lý dự án xây

Học viên: Trần Anh Hân - 2170864 Page | 40 dựng tích hợp công nghệ, có khả năng ứng dụng rộng rãi

Xây dựng kế hoạch thực hiện BIM cho dự án với các nội dung chính sau:

- Đáp ứng về thông tin trao đổi (Exchange Information Requirements - EIR);

- Xác định rõ vai trò và trách nhiệm của các bên tham gia;

- Xác định sản phẩm của quá trình thực hiện công việc;

- Xây dựng môi trường dữ liệu chung (Common Data Environments- CDE);

- Phát triển các quy trình phối hợp;

- Đưa ra các quy định và hướng dẫn cho việc triển khai

4.2.1 Một số khái niệm trong kế hoạch thực hiện BIM

4.2.1.1 Yêu cầu về thông tin trao đổi (Exchange Information Requirements - EIR)

Yêu cầu về thông tin trao đổi (Exchange Information Requirements - EIR) trong việc áp dụng mô hình thông tin công trình (BIM) bao gồm các yêu cầu chủ đầu tư đặt ra để tạo lập thông tin liên quan đến việc áp dụng BIM Các nội dung chủ yếu của EIR bao gồm:

Thông tin dự án: Bao gồm thông tin chung và tiến độ của dự án;

Mục tiêu áp dụng BIM: Xác định các mục tiêu cụ thể khi áp dụng BIM;

Nội dung áp dụng BIM: Phạm vi và chi tiết các nội dung sẽ áp dụng BIM;

Phạm vi công việc và sản phẩm: Định rõ phạm vi công việc cần thực hiện và các sản phẩm cần đạt được;

Các nội dung về quản lý: Bao gồm phân công trách nhiệm, quản lý Môi trường dữ liệu chung (CDE), và các quy trình phối hợp;

Các nội dung về kỹ thuật: Bao gồm nền tảng phần mềm sử dụng và các quy ước về thông tin; Đánh giá năng lực nhà thầu: Xác định và đánh giá năng lực của nhà thầu trong việc thực hiện các yêu cầu BIM;

Nội dung chi tiết của EIR có thể tham khảo tại Phụ lục 02 của tài liệu [30] 4.2.1.2 Xây dựng môi trường dữ liệu chung (Common Data Environments- CDE)

“CDE là nơi thu thập, lưu trữ, quản lý và phổ biến tất cả thông tin, dữ liệu, tài liệu được tạo ra bởi các bên tham gia thực hiện BIM CDE kết hợp giải pháp kỹ thuật và quy trình làm việc, nó có thể khác nhau giữa các dự án [30] ”

Xây dựng môi trường dữ liệu chung (Common Data Environment - CDE) trong quá trình áp dụng mô hình thông tin công trình (BIM) bao gồm các bước sau:

Thiết lập môi trường làm việc chung: Bao gồm xây dựng CDE và các quy định liên quan đến việc phối hợp giữa các bên tham gia;

Tổ chức đào tạo: Phổ biến các quy định cho việc phối hợp giữa các bên tham gia trong dự án;

Thiết lập và thống nhất các biểu mẫu: Bao gồm bản vẽ, công văn, tài liệu, và các tiêu chuẩn, hướng dẫn áp dụng trong dự án

CDE đóng vai trò quan trọng trong việc thu thập, lưu trữ, quản lý và phổ biến tất cả thông tin, dữ liệu, tài liệu được tạo ra bởi các bên tham gia thực hiện BIM, giúp tối ưu hóa quá trình làm việc và phối hợp trong dự án [30]

Các ứng dụng được thống nhất từ các mục tiêu sử dụng BIM (BIM Uses) trên cơ sở các yêu cầu của Chủ đầu tư được thể hiện trong :

Bảng 4.1: Các nội dung của BIM USES

STT BIM USES [31] DIỄN GIẢI

1 DESIGN AUTHORING Thiết kế và xuất bản vẽ trực tiếp trên phần mềm tạo mô hình BIM

2 3D COORDINATION Kiểm tra xung đột các hệ thống cấu kiện công trình

3 QUANTITY TAKEOFF Xuất khối lượng các cấu kiện công trình trực tiếp từ mô hình BIM

Diễn giải các nội dung ứng dụng BIM Uses:

4.2.2.1 Design Authoring (Thiết kế và Tác giả Hóa)

Nội dung ứng dụng: Sử dụng phần mềm tạo mô hình để thiết kế và xuất bản vẽ trực tiếp

Sử dụng Civil 3D trong tư vấn thiết kế và tạo mô hình BIM cho các bộ môn kỹ thuật công trình như đường, san nền, và các mạng lưới (thoát nước mưa, thoát nước thải, cấp nước, cống bể điện thông tin, chiếu sáng, cây xanh, kè hồ,…)

Sử dụng Revit cho giai đoạn triển khai hồ sơ thiết kế kỹ thuật thi công mô hình các cấu kiện như hố ga thoát nước, trạm bơm thoát nước, gối cống,…

Nội dung ứng dụng: Kiểm tra xung đột giữa các hệ thống đường dây và đường ống trong hạ tầng kỹ thuật

Sử dụng Civil 3D và Naviswork để kiểm tra và đảm bảo rằng mô hình thiết kế hạ tầng không còn xung đột, va chạm, ảnh hưởng đến chất lượng thiết kế và các giai đoạn chuẩn bị, thi công sau này

4.2.2.3 Quantify Takeoff (Khối Lượng Định Lượng)

Nội dung ứng dụng: Xuất khối lượng các cấu kiện công trình trực tiếp từ mô hình

Khối lượng được xuất trực tiếp từ mô hình BIM để dự toán cho công trình theo yêu cầu của Chủ đầu tư, trừ một số thành phần không xuất khối lượng

Tư vấn thiết kế đảm bảo mô hình phản ánh đúng ý đồ thiết kế về hình dáng và số lượng, với dữ liệu từ các bảng thống kê đáng tin cậy và có giải trình chứng minh nếu cần

4.2.3 Mức độ phát triển mô hình thông tin (LOD)

Với các mục đích sử dụng BIM xác định ở Mục 4.2, các bên đưa ra phạm vi công việc mức độ triển khai phù hợp Chi tiết bảng mức độ phát triển và mức độ thông tin (Level of Development – LOD and Level of Information – LOI) cho từng cấu kiện trong hệ thống hạ tầng kỹ thuật được thể hiện cụ thể như sau:

4.2.3.1 LOD–LOI Các cấu kiện đúc sẵn của mạng lưới nước mưa và nước thải (Cống)

Bảng 4.2: LOD - LOI cho các cấu kiện đúc sẵn của mạng lưới nước mưa và nước thải (Cống)

Mức độ Yêu cầu Hình ảnh minh họa

Hình học: Thể hiện kích thước phủ bì

Thông tin: Đường kính, chiều dài, độ dốc, hướng nước chảy

Thông tin: Đường kính, chiều dài tính tới tim hố ga, độ dốc, hướng nước chảy, cao độ đáy cống, vật liệu

Hình học: Thể hiện kích thước chính xác từng đoạn cống

Thông tin: Đường kính, chiều dài thực (trừ khoảng chiếm chổ của hố ga), độ dốc, hướng nước chảy, cao độ đáy cống, vật liệu, tọa độ đầu cuối cống

Hình học: Thể hiện kích thước chính xác từng đoạn cống, vị trí gối cống, giá cố nền gối cống nếu có

Thông tin: Đường kính, chiều dài đốt cống, (trừ khoảng chiếm chỗ của hố ga), độ dốc, hướng nước chảy, cao độ đáy cống, vật liệu, tọa độ đầu cuối cống, nhà sản xuất, đơn vị thi công

4.2.3.2 LOD–LOI cho các cấu kiện đổ tại chổ của mạng lưới nước mưa và nước thải ( Hố Ga, cửa xả, cống hộp )

Bảng 4.3: LOD - LOI cho các cấu kiện đổ tại chổ của mạng lưới nước mưa và nước thải ( Hố Ga, cửa xả, cống hộp)

Thông tin: Chiều dài, chiều rộng, chiều cao hố ga tính toán

Hình học: Thể hiện kích thước phủ bì, có phân biệt cổ và bụng hố ga

Thông tin: Chiều dài, chiều rộng bụng, chiều dài, chiều rộng cổ, chiều cao bụng, chiều cao cổ hố ga

Hình học: Thể hiện kích thước chính xác hố ga chưa có bố trí thép

Thông tin: Chiều dài, chiều rộng bụng, chiều dài, chiều rộng cổ, chiều cao bụng, chiều cao cổ hố ga, vật liệu, khối lượng bê tông, khối lượng ván khuôn

Hình học: Thể hiện kích thước chính xác hố ga có bố trí thép và nền móng hố ga nếu có

Các quy ước chung

4.3.1 Quy ước về tọa độ và đơn vị

Hệ tọa độ: Sử dụng hệ tọa độ VN2000

Cao độ thực tế: Cốt: 0.000 tương đường với cốt Hòn dấu theo hệ cốt cao độ thực tế (tính từ mực nước biển)

4.3.2 Quy ước về đặt tên file

Tuân thủ theo quy tắc đặt tên thông thường:

- Chỉ sử dụng các kí tự a-z ; dấu “-“ ; dấu “_” ; số từ 0-9 và các kí tự: ! @ # $ %

- Không sử dụng tiếng Việt có dấu;

- Không dùng dấu cách “space”

Chi tiết về đặt tên và lưu file chi tiết xem mục 4.7

4.3.3 Quy ước về màu sắc

Tất cả các hệ thống hạ tầng kỹ thuật cần phải đặt tên cho các bộ lọc màu sắc của nó theo một cấu trúc bộ lọc màu thống nhất, được áp dụng một cách nhất quán trong suốt dự án Các bộ môn sẽ thực hiện cập nhật bảng màu theo hướng dẫn bên dưới:

Bảng 4.10: Quy ước màu cho các hạng mục hạ tầng trong dự án [32]

Hệ thống đường giao thông 220 220 220

Mạng lưới thoát nước mưa 0 0 255

Mạng lưới thoát nước thải 100 50 150

Mạng lưới thông tin liên lạc 0 255 0

Tổ chức nhân sự, vai trò và trách nhiệm của từng vị trí

4.4.1 Sơ đồ tổ chức thực hiện dự án

Hình 4.2: Sơ đồ tổ chức nhân sự thực hiện dự án triển khai BIM

4.4.2 Vai trò và trách nhiệm của một số vị trí trong việc triển khai áp dụng BIM:

4.4.2.1 Chủ nhiệm đồ án/dự án [33]

Nhận và kiểm tra dữ liệu đầu vào từ Phụ trách Đơn vị hoặc khách hàng để lập đề cương thực hiện trình Lãnh đạo Đơn vị, Phòng quản lý chức năng Công ty và Tổng giám đốc hoặc người được uỷ quyền xem xét, phê duyệt;

Triển khai thực hiện theo kế hoạch Giao việc cho Chủ trì các bộ môn và trình Lãnh đạo Đơn vị phê duyệt nếu cần;

Lập phương án và thông qua ý kiến của Bộ phận kiểm soát chất lượng Đơn vị (hoặc P.KT, chuyên gia khi cần) Đối với các dự án lớn, phức tạp thì chủ động thông qua Lãnh đạo Đơn vị, P.KT hay Công ty;

Chịu trách nhiệm về tính chính xác của dữ liệu đầu vào;

Chịu trách nhiệm điều hành và khớp nối công việc giữa các bộ môn;

Giải quyết các vấn đề có liên quan thuộc phạm vi của mình và thực hiện quyền giám sát tác giả theo quy định;

Trình Lãnh đạo Đơn vị, Công ty ký và đóng dấu những thay đổi thiết kế 4.4.2.2 Chủ trì bộ môn [33]

Nhận và kiểm tra dữ liệu đầu vào từ Chủ nhiệm đồ án/dự án hoặc khách hàng; Triển khai thực hiện theo kế hoạch phù hợp với kế hoạch chung;

Giao việc cho thành viên nhóm/bộ môn thiết kế Chủ trì bộ môn có thể tham gia vào quá trình thiết kế (tính toán và thể hiện bản vẽ);

Lập phương án và thông qua ý kiến của Bộ phận kiểm soát chất lượng Đơn vị (hoặc P.KT, chuyên gia khi cần) Đối với các dự án lớn, phức tạp thì chủ động thông qua Lãnh đạo Đơn vị, P.KT hay Công ty;

Giải quyết các vấn đề có liên quan thuộc phạm vi của bộ môn của mình và thực hiện quyền giám sát tác giả theo quy định

“Kiểm tra thuyết minh, bảng tính (nếu cần kiểm tra cả file trên máy tính), bản vẽ về nội dung, hình thức, chất lượng, số lượng, và chuyển cho người kiểm tra Những nội dung chính cần phải kiểm tra, bao gồm: Dữ liệu đầu vào; Sơ đồ tính, phương pháp tính, kết quả tính; Nội dung, hình thức, chất lượng và số lượng bản vẽ; Đối chiếu với quy chuẩn và tiêu chuẩn hiện hành, với quy định của Công ty và với yêu cầu của khách hàng [33].”

4.4.2.3 Quản lý BIM (BIM Manager) [30]

“Quản lý BIM chịu trách nhiệm xác định chiến lược và quản lý việc áp dụng BIM.” Cụ thể:

Chỉ đạo việc xây dựng kế hoạch;

Quản lý nhóm chiến lược triển khai công việc;

Tìm hiểu những công nghệ mới để thực hiện BIM;

Xác nhận tiêu chuẩn BIM dự án cho đội ngũ thiết kế trong dự án;

Tổ chức xây dựng Kế hoạch thực hiện BIM cho dự án;

Xác nhận những nội dung thông tin chung cho nhóm thiết kế;

Phối hợp với người được giao quản lý CDE để đảm bảo những yêu cầu được thực hiện trong môi trường BIM cho giai đoạn quản lý vận hành;

Thiết lập quy trình trao đổi dữ liệu cho toàn dự án trong tất cả các giai đoạn; Đảm bảo mô hình liên kết đa bộ môn đạt yêu cầu;

4.4.2.4 Điều phối BIM (BIM Coodinator) [30] Điều phối BIM chịu trách nhiệm duy trì tạo lập thông tin và đảm bảo chất lượng: Tham gia xây dựng và triển khai kế hoạch thực hiện BIM cho dự án;

Cập nhật kế hoạch thực hiện BIM cho dự án trong quá trình triển khai;

Chỉ đạo lập kế hoạch, thiết lập và duy trì các file dữ liệu; Đảm bảo các bên có liên quan thống nhất kế hoạch thực hiện BIM cho dự án;

Xác định và tạo điều kiện cho việc triển khai đào tạo nhân sự phù hợp với chiến lược thực hiện dự án; Đảm bảo phần cứng và phần mềm cần thiết cho việc triển khai;

Xây dựng Mô hình BIM liên kết đa bộ môn từ những mô hình BIM từng bộ môn, xuất báo cáo xung đột tại các mốc quan trọng xác định trong Kế hoạch thực hiện BIM cho dự án; Đảm bảo các xung đột trong mô hình BIM từng bộ môn được giải quyết trước khi phối hợp đa bộ môn

4.4.2.5 Kỹ thuật viên BIM (BIM Modeler) [30]

Chịu trách nhiệm tạo lập, cập nhật, chỉnh sửa mô hình; Trích xuất thông tin, triển khai bản vẽ từ mô hình.

Xây dựng quy trình phối hợp thực hiện

Quy trình phối hợp thực hiện được thể hiện tùy vào từng quy định của doanh nghiệp khi thực hiện dự án, quy trình sẽ có sự thay đổi tùy thuộc vào quy mô các dự án Tuy nhiên để các dự án được vận hành và phối hợp thực hiện hiệu quả thì phải tuân thủ các quy định chung Dựa theo Quyết định số 347/QĐ-BXD (02/04/2021), Quyết định số 348/QĐ-BXD (02/04/2021) hướng dẫn chi tiết thực hiện các bước của dự án Ngoài ra, tác giả được tiếp xúc và tham khảo thêm một số sổ tay hướng dẫn thiết kế điều phối của các công ty, tập đoàn lớn như CONINCO, INNO, VTCO, Từ đó, tác giả tham khảo và đề xuất các bước thực hiện xây dựng trong quy trình thiết kế nghiên cứu theo các quy trình dưới đây:

4.5.1 Quy trình thực hiện dự án

C h ủ n hi ệm d ự á n Đ iề u p h ối d ự á n Đ iề u p h ối B IM C h ủ t rì t h iế t k ế (C ác b ộ m ôn H T K T ) T ea m t h iế t k ế T ea m B IM K C S C h ủ đ ầu t ư

1 Tiếp nhận dự án, số liệu đầu vào R I I A

Phân tích dữ liệu đầu vào, đánh giá và làm rõ thiết kế

3 lập đề cương nhiệm vụ thiết kế A I C R I

4 Họp kick - off triển khai R R R R I I A

6 Lập hồ sơ thiết kế A I I C R C I

10 Xác định các dạng vấn đề trên mô hình I I I C C C R A

C h ủ n hi ệm d ự á n Đ iề u p h ối d ự á n Đ iề u p h ối B IM C h ủ t rì t h iế t k ế (C ác b ộ m ôn H T K T ) T ea m t h iế t k ế T ea m B IM K C S C h ủ đ ầu t ư

11 Quản lý và xử lý các vấn đề của mô hình A I I C R R C I

12 Cập nhật mô hình BIM A I C C C R I I

14 Xác nhận hoàn thành thiết kế R I I I I I I A

16 Lưu trữ hồ sơ thiết kế R R R R A

17 Thực hiện công tác giám sát tác giả I I R R A

18 Nghiệm thu và thanh lý quyết toán hợp đồng R A

Bảng 4.11: Ma trận RACI thể hiện quy trình dòng thực hiện dự án từ khi bắt đầu đến khi kết thúc

R R - Responsible: trách nhiệm thực thi

A A - Accountable: trách nhiệm giải trình

Bảng 4.12: Kí hiệu và mô tả kí hiệu ma trận RACI trong quy trình thiết kế

Tiếp nhận dữ liệu đầu vào: Chủ nhiệm dự án có trách nhiệm tiếp nhận, chuẩn bị dữ liệu đầu vào cho quá trình thiết kế Các dữ liệu này bao gồm số liệu từ chủ đầu tư, cơ quan chức năng, và dữ liệu do công ty hoặc chủ nhiệm đồ án cung cấp

Phân tích đánh giá dữ liệu đầu vào, làm rõ thiết kế: Chủ nhiệm dự án phải phân tích, đánh giá dữ liệu, có thể kết hợp với các Chủ trì bộ môn để đánh giá toàn diện và hiệu quả Chủ nhiệm chịu trách nhiệm cuối cùng về kết quả phân tích

Lập đề cương thiết kế: Chủ nhiệm dự án lập đề cương kế hoạch thực hiện và triển khai công việc thiết kế Chủ trì bộ môn lập kế hoạch chi tiết và triển khai công việc thiết kế

Họp kick – off triển khai dự án: Cuộc họp sẽ được Chủ đầu tư thiết lập và có sự tham gia của các bên liên quan, trong đó đơn vị thiết kế giữ vai trò quan trọng trong cuộc họp Trong buổi họp này đại diện của các đơn vị BIM team sẽ cùng nhau thống nhất về kế hoạch triển khai thiết kế và thiết lập mô hình BIM

Thiết lập CDE: Trong bước này thực hiện lựa chọn môi trường dữ liệu chung cho dự án được thống nhất giữa các bên liên quan Mỗi dự án chỉ có 1 môi trường CDE chung để các bên liên quan tham gia vào dự án và cộng tác với nhau cùng triển khai Do đó, việc lựa chọn CDE phù hợp để mạng lại hiệu quả cao là rất quan trọng (Xem chi tiết Mục 4.5.3)

Lập hồ sơ thiết kế dự án: Chủ nhiệm dự án thông qua các phác thảo ý đồ thiết kế và phối hợp với Chủ trì bộ môn để thống nhất kỹ thuật Chủ trì bộ môn và Nhóm thiết kế có trách nhiệm thể hiện bản vẽ và viết thuyết minh bảng tính theo quy định

Quá trình tạo mô hình BIM, phối hợp từ bước 7 đến bước 13 thuộc quy trình trên được thể hiện chi tiết trong quy trình phối hợp thông tin trên CDE Mục 4.5.3

Xác nhận hoàn tất thiết kế: Phụ trách Đơn vị xác định việc hoàn tất thiết kế bằng việc ký vào hồ sơ thiết kế Bước này được thực hiện bởi Chủ nhiệm dự án gửi hồ sơ đến đơn vị Chủ đầu tư để xác nhận hoàn thành và thông báo đến các bên liên quan trong dự án

Bàn giao hồ sơ thiết kế: Chủ nhiệm dự án giao nộp hồ sơ thiết kế của tất cả các bộ môn hạ tầng kỹ thuật của dự án cùng với mô hình BIM được thiết lập hoàn chỉnh đến Chủ đầu tư và thông báo đến các bên liên quan trong dự án

Lưu trữ hồ sơ: Hồ sơ thiết kế được lưu trữ theo quy định tại từng Đơn vị Tất cả các bên liên quan phải lưu trữ hồ sơ nhằm phục vụ đối chiếu và thi công ở giai đoạn sau

Giám sát tác giả: Thực hiện theo quy định của Nhà nước và Công ty

Nghiệm thu thanh lý và quyết toán hợp đồng: Thực hiện theo quy trình của công ty

Lưu ý: Các bước trong quy trình được thực hiện tuần tự từng bước và phối hợp các bước với nhau để đảm bảo tiến độ dự án theo yêu cầu của Chủ đầu tư đề ra

4.5.2 Quy trình điều phối thiết kế

Hình 4.3: Quy trình điều phối thiết kế kiểm tra mô hình BIM hạ tầng

Thu thập tất cả tài liệu liên quan đến dự án như tiêu chuẩn thiết kế, yêu cầu của các phòng ban và các yêu cầu khác

Các công tác chuẩn bị điều phối:

Chuẩn bị các công cụ thiết kế như thông tin về khảo sát, khảo sát hiện trường Xây dựng các yêu cầu về thông tin/ tiêu chuẩn trong việc điều phối giữa các bên liên quan Ngoài ra cần đặt ra các yêu cầu và tiêu chuẩn cần thiết cho việc điều phối thiết kế Quan trọng nhất là xác định phạm vi công việc cụ thể cho từng bên liên quan trong dự án

Xây dựng quy trình xử lý xung đột và giao cắt xem thêm Mục 4.5.3

Quy trình thực hiện modeling chi tiết từng hạng mục kết hợp với quy trình xử lý giao cắt để cùng thực hiện điều phối Xem chi tiết quy trình Mục 4.5.4

Bắt đầu công tác điều phối: Đây là bước khởi đầu của quy trình, xác định rõ ràng các nhiệm vụ và trách nhiệm của các bên liên quan trong công tác điều phối

Kiểm soát chất lượng

4.6.1 Phương thức kiểm tra quản lý chất lượng

Bảng 4.15: Phương thức kiểm tra và quản lý chất lượng dự án

Kiểm tra Diễn tả Trách nhiệm bên

Kiểm tra trực quan Đảm bảo không còn các mô hình thừa, không có mục đích Và phản ánh đúng ý đồ thiết kế

Civil 3D: Kiểm tra mạng lưới cấp thoát, mạng cống bể điện thông tin, cây xanh Revit: Kiểm tra nền móng hố ga, cống với hệ thống hạ tầng

Civil 3D Revit BIM Glue, Naviswork BIM 360 Team

Phát hiện vấn đề tại các vị trí hai cấu kiện va chạm lẫn nhau

Kiểm tra thống kê số lượng giao cắt giữa các hạng mục như: Mạng lưới nước mưa – Mạng lưới nước thải, Mạng

Phần mềm Tần suất lưới nước mưa –Mạng lưới nước cấp, ……

Kiểm tra tiêu chuẩn Đảm bảo các tiêu chuẩn về BIM, CAD được tuân theo (font, dim, kiểu nét, layer )

Civil 3D: kiểm soát về các bản vẽ mặt bằng trắc dọc, cao độ…

Revit: Kiểm soát các bản vẽ chi tiết hố ga, cửa xả, cống hộp…

Checklist Đảm bảo chất lượng mô hình theo checklist của CĐT đưa ra

Bốc khối lượng các hạng mục

Civil 3D: Bốc Khối lượng ở dạng như : đếm số hố ga, tổng chiều dài cống, khối lượng đào đắp , khối lượng kết cấu áo đường

Revit: Bốc khối lượng bê tông ván khuôn, cốt thép,…

4.6.2 Mức độ chính xác của mô hình và dung sai

Bảng 4.16: Mức độ chính xác của mô hình và dung sai

Hạng mục Quy cách đấu nối

Cao độ nút giao, cao độ điểm thay đổi dốc, dốc dọc đường Chính xác 100% như hồ sơ thiết kế

Bề dày kết cấu áo đường, vỉa hè Chính xác 100% như hồ sơ thiết kế

Thoát nước mưa, cao độ đáy cống, đường kính cống, vật liệu cống Chính xác 100% như hồ sơ thiết kế

Thoát nước thải, cao độ đáy cống, đường kính cống, vật liệu cống Chính xác 100% như hồ sơ thiết kế

Cấp nước, cao độ đáy cống, đường kính cống, vật liệu ống Chính xác 100% như hồ sơ thiết kế

Vị trí van, trụ cứu hỏa, tê, côn chuyển, góc chuyển hướng

Chính xác 100% như hồ sơ thiết kế về vị trí, kích thước, hình dạng phủ bì, các chi tiết nhỏ bên trong chưa cần mô hình Kích thước, cao độ của cống bể, các hạng mục điện và thông tin Chính xác 100% như hồ sơ thiết kế

Hạng mục Quy cách đấu nối

Vị trí cây xanh, và hình dạng phủ bì bồn cây Chính xác 100% như hồ sơ thiết kế

Vị trí trụ đèn chiếu sáng, tủ điện, trạm biến áp, hình dạng phủ bì Chính xác 90% như hồ sơ thiết kế

4.6.3.1 Phương pháp Model trong Civil 3D

Khảo sát: Mô hình bằng dữ liệu điểm (Point) Địa kỹ thuật: Mô hình bằng tính năng Geotechnical add – on trong civil 3D Giao thông san nền:

- Mô hình từ dữ liệu corridor cho mạng lưới giao thông

- Mô hình bằng đối tượng structure trong Pipe Network cho chi tiết biển báo, và block 3D cho vạch sơn

- Mô hình mạng lưới thoát nước mưa bằng Pipe network

- Mô hình mạng lưới thoát nước thải bằng Pipe network

- Mô hình mạng lưới cấp nước bằng Pressure network

Cống bể điện- thông tin:

- Mô hình mạng lưới chiếu sáng bằng Pipe network

- Mô hình mạng lưới cống bể cấp điện bằng Pipe network

- Mô hình mạng lưới cống bể thông tin bằng Pipe network

4.6.3.2 Phương pháp Model trong Revit

Các chi tiết mạng lưới nước mưa, nước thải sẽ được mô hình trong revit theo

Học viên: Trần Anh Hân - 2170864 Page | 81 các bước sau:

- Xuất dữ liệu từ civil 3D sang excel

- Biên tập các Family cho revit

- Xây dựng file dynamo lấy dữ liệu excel vào revit

- Xây dựng mô hình trong revit từ các dữ liệu excel ở trên

4.6.4 Các yêu cầu đối với đối tượng là mô hình (Xem phụ lục 2)

Sản phẩm bàn giao

Bảng 4.17: Thống kê các hồ sơ cần bàn giao

Sản phẩm Bộ môn Định dạng Ghi chú

Mô hình BIM Địa kỹ thuật Giao thông - san nền Cấp thoát nước Điện thông tin Cây xanh

Sử dụng BIM 360 Team để trình mô hình BIM

Sử dụng BIM 360 Docs để trình hồ sơ 2D

Tệp hồ sơ bản vẽ đệ trình

File mềm nwf / nwd Naviswork

4.7.2 Quy tắc đặt tên tập tin (file CIVIL 3D – REVIT - NAVIS)

Căn cứ theo tài liệu BS_1192_2007_A2-2016 mục 5: Quy tắc đặt tên

Quy tắc đặt tên phù hợp với việc upload lên BIM360 Team

Bảng 4.18: Quy tắc đặt tên tham khảo đơn vị tư vấn thiết kế

1 MÃ DỰ ÁN 4 ký tự bắt buộc BVABC (BIM FOR ABC)

2 ĐƠN VỊ 4 ký tự bắt buộc Đơn vị thực hiện: XXXX

KHU 3 ký tự Phân Khu 1 : PK1

4 LOẠI FILE 2 ký tự M2 : 2D Model

5 BỘ MÔN 1 Đến 2 ký tự

6 NỘI DÙNG FILE 2-3 Ký tự

RD = Trắc dọc Corridor = Dữ liệu trắc ngang PPN = File nền giao thông 10E = Bề mặt tự nhiên 10P = Bề mặt hoàn hiện

SD = Mạng lưới Thoát nước mưa

SS = Mạng lưới Thoát nước thải

WT = Mạng lưới Cấp nước

LT = Mạng lưới chiếu sáng

EL = Mạng lưới cống bể cấp điện

TL = Mạng lưới cống bể thông tin

TF = Tổ chức giao thông

QUY TRÌNH TRIỂN KHAI DỰ ÁN ỨNG DỤNG MÔ HÌNH BIM VÀO THIẾT KẾ VÀ QUẢN LÝ THIẾT KẾ THỰC TẾ (CASE STUDY)

Giới thiệu sơ lược về dự án và mục tiêu chính nghiên cứu điển hình

Vì lý do bảo mật của dự án, tác giả xin được phép ẩn tên dự án, thay thế bằng tên gọi ABC để thuận lợi cho việc gọi tên dự án trong quá trình nghiên cứu

5.1.1 Tổng quan về dự án

Tên dự án : TRIỂN KHAI BIM DỰ ÁN ABC

Phạm vi công việc thực hiện : Triển khai BIM cho hạng mục hạ tầng dự án ABC

Tóm tắt hạng mục công việc : Địa kỹ thuật

Giao thông – San nền Mạng lưới thoát nước mưa Mạng lưới thoát nước thải Mạng lưới cấp nước Mạng lưới cống bể điện – Thông tin Chiếu sáng

Tổ chức giao thông Cây xanh

Tư vấn thiết kế : CÔNG TY X

5.1.2 Mục tiêu của nghiên cứu điển hình

Kế hoạch thực hiện BIM được lập bởi nhà thầu tư vấn thiết kế theo phạm vi gói thầu để xác định tiến trình xây dựng mô hình BIM Kế hoạch thực hiện BIM cho dự án với các nội dung chính sau:

- Đáp ứng các yêu cầu trong EIR;

- Vai trò và trách nhiệm;

- Xác định rõ vai trò, trách nhiệm của các bên;

- Xác định rõ sản phẩm của quá trình thực hiện công việc;

- Xây dựng môi trường dữ liệu chung CDE;

- Các quy trình phối hợp thực hiện;

- Các quy định, hướng dẫn, các yêu cầu cho việc triển khai.

Phạm vi công việc triển khai của dự án

Theo yêu cầu của CĐT, giai đoạn 1 sẽ thực hiện triển khai BIM cho các khu vực:

Bảng 5.1: Phạm vi công việc được thực hiện trong dự án

Với các mục đích sử dụng BIM xác định ở mục 5.1.2, các bên đưa ra phạm vi công việc mức độ triển khai phù hợp Triển khai BIM là một trong những công việc quan trọng của quá trình triển khai dự án, tuy nhiên, phạm vi công việc triển khai BIM với mỗi bộ môn có thể sẽ được điều chỉnh phù hợp với tiến độ thực hiện chung của dự án Mức độ phát triển thông tin mô hình của từng hạng mục trong dự án được chọn như sau:

PHÂN KHU 2 BẢN VẼ XUẤT TỪ MÔ HÌNH BIM

Civil 3D – tổng mặt bằng, và trắc dọc đường, các tuyến cống Revit – Xuất các bản vẽ hố ga, trạm bơm, cửa xả điển hình

Bảng 5.2: Thống kê mức độ phát triển thông tin mô hình trong dự án

Mức độ phát triển mô hình (LOD)

Phần mềm Phiên bản Định dạng

Mặt bằng tuyến, trắc dọc thiết kế, Corridor cho các tuyến đường

Thoát nước mưa, thoát nước thải

Mặt bằng tuyến, trắc dọc thiết kế, các bộ phận đường cống trên mạng lưới

Các thành phần Kết Cấu đảm bảo vị trí, hình dáng, kích thước, số lượng chính xác

Hệ thống phần MEP hạ tầng

Các hệ thống đường ống chính 300 Revit 2022 *.rvt

Mức độ phát triển mô hình (LOD)

Phần mềm Phiên bản Định dạng

Các bộ môn hạ tầng kỹ thuật

Kiểm soát xung đột giao cắt các khu vực chính

Xuất khối lượng theo yêu cầu của

Các bộ môn hạ tầng kỹ thuật

Nguyên tắc đặt tên cho dự án

Bảng 5.3: Thống kê quy tắc đặt tên cho dự án

(FIELD) SỐ KÝ TỰ TÊN CỤ THỂ TRONG DỰ ÁN

1 MÃ DỰ ÁN 4 ký tự bắt buộc BVABC (BIM FOR ABC)

2 ĐƠN VỊ 4 ký tự bắt buộc Đơn vị thực hiện: XXXX

PHÂN KHU 3 ký tự Phân Khu 2 : PK2

(FIELD) SỐ KÝ TỰ TÊN CỤ THỂ TRONG DỰ ÁN

4 LOẠI FILE 2 ký tự M2 : 2D Model

5 BỘ MÔN 1 Đến 2 ký tự

RD = Trắc dọc Corridor = Dữ liệu trắc ngang PPN = File nền giao thông 10E = Bề mặt tự nhiên 10P = Bề mặt hoàn hiện

SD = Mạng lưới Thoát nước mưa

SS = Mạng lưới Thoát nước thải

WT = Mạng lưới Cấp nước

LT = Mạng lưới chiếu sáng

EL = Mạng lưới cống bể cấp điện

TL = Mạng lưới cống bể thông tin

TF = Tổ chức giao thông

Hướng dẫn đặt tên cụ thể:

MÃ DỰ ÁN-ĐƠN VỊ-PHÂN KHU 2-FILE 3D MODEL-GIAOTHONG-DỮ LIỆU TRẮC NGANG-CIVIL2022

Phân Vùng theo Zone trong trường hợp Phân khu lớn cần tách thành khu vực nhỏ để thuận thiện mô hình Ví dự PK2 chia thành 2 vùng để dựng Corridor thì tên file :

BVABC-XXXX -PK2-M3-R-CORRIDOR-C22-Zone1

BVABC-XXXX -PK2-M3-R-CORRIDOR-C22-Zone2

Trường hợp những file dữ liệu mà không cần phân khu và phân vùng thì có thể lượt bỏ ký tự đó đi.

Chiến lược chia tách mô hình thông tin

Do tính chất của từng dự án mà dự án ABC mô hình BIM có thể được định hướng chia nhỏ thành các mô hình thành phần mục tiêu khống chế dung lượng file làm việc nhỏ hơn 50 MB

Cấu trúc phân chia mô hình được thực hiện theo cách như sau:

5.4.1 Phân chia cấu trúc dữ liệu theo các hạng mục hạ tầng

Các mô hình BIM được chia thành các bộ môn độc lập và phân vùng thực hiện, cụ thể như sau:

Bảng 5.4: Phân chia mô hình từng bộ môn trong dự án Hạng mục Hình thức chia mô hình BIM Phân vùng

Khảo sát File bình đồ khảo sát, số liệu khảo sát 1 file tổng thể

Hạng mục Hình thức chia mô hình BIM Phân vùng

File mô hình dữ liệu khảo sát (địa hình và địa vật) Địa kỹ thuật File mô hình cột địa chất 1 file tổng thể

File mô hình mạng lưới giao thông Chia thành số lượng zone theo dự án

File mô hình bình đồ tổ chức giao thông (vạch sơn và biển báo, đèn tín hiệu)

File mô hình mạng lưới thoát nước mưa

Phân chia theo cửa xả và lưu vực thoát nước chính

File mô hình mạng lưới thoát nước thải

Phân chia số mạng lưới theo trạm xử lý

File mô hình mạng lưới cấp nước 1 file tổng thể

File mô hình mạng lưới cống bể cho điện chiếu sáng

File mô hình mạng lưới cống bể cho điện

File mô hình mạng lưới cống bể cho thông tin

Cây xanh File mô hình chi tiết bồn cây cảnh quang 1 file tổng thể

5.4.2 Chia sẻ dữ liệu giữa các bộ môn trong dự án

Sử dụng tính Data Shortcuts để chia sẻ dữ liệu gữa các hạng mục trong dự án Chia sẻ này bao gồm:

- Các loại bề mặt – Surfaces;

- Các dạng tim tuyến – Alignments;

- Các mạng lưới thoát nước, cống bể, cây xanh, trụ đèn – Pipe Networks;

- Các dạng mạng lưới cấp nước – Pressure Networks;

- Các dạng Corridor của đường, phui đào cống – Corridor;

- Chia sẻ View Frame Groups – để dàng trang in.

Quy trình tạo lập mô hình bim và phối hợp

5.5.1 Sử dụng CDE trong dự án ABC

Tham khảo tài liệu BS 1192:2007+A2:2016, Đối với dự án ABC có sự tham gia phối hợp của các đơn vị ở các địa điểm khác nhau nên sẽ sử dụng dịch vụ BIM 360 Docs để xây dựng hệ thống dữ liệu tập trung CDE

Hình 5.1: Cây thư mục đề xuất trong quá trình triển khai dự án

(Lưu ý: tên thư mục nên là tiếng anh hoặc tiếng việt không dấu để tránh lỗi file khi lưu trữ)

Bảng 5.5: Cấu trúc tổ chức thư mục của dự án

MỤC MỤC ĐÍCH GHI CHÚ

1 WIP Folder làm việc của mỗi bộ môn, được tổ chức theo đặc thù mỗi bộ môn

Lưu ý đây là thư mục nội bộ của mỗi bộ môn

Folder chứa các file excel kiểm soát tiến độ, chất lượng công việc trong quá trình dự BIM

Civil Corridor Folder chứa các file dữ liệu trắc ngang của các phân khu

Civil Grading Folder chứa các file san nền cho các chi tiết kè, hồ

Folder chứa các file trắc dọc tim tuyến giao thông, trắc dọc tim cống Trong file chứa hai loại dữ liệu chính :

- Alignment : Là loại dữ liệu hình học tuyến

- Profile : là loại dữ liệu trắc dọc của tuyến

Folder chứa các file bề mặt thiết kế hoàn thiện, bề mặt tự nhiên, bề mặt đáy kết cấu áo đường và các bề mặt khác

Folder chứa các file mạng lưới thoát nước mưa, mạng lưới thoát nước thải, mạng lưới cống bể cho điện thông tin, mạng lưới chiếu sáng

Civil Pressure network Folder chứa mạng lưới cấp nước

Folder chứa dữ liệu chứa liệu tham chiếu gồm hai loại : Dữ liệu được tham chiếu thông qua Data shortcut và dữ liệu được tham chiếu thông qua Xref

Share Folder chứa các file cần lưu lại trong quá trình dựng BIM

Template Folder chứa các file mẫu đã thiết lập sẵn theo BEP phục vụ việc dựng BIM

2 SHARED Folder chia sẻ dữ liệu cho các mục đích, công việc khác nhau

Folder chứa hồ sơ được CĐT phê duyệt (căn cứ để chạy giai đoạn tiếp theo)

4 ARCHIVED Folder chứa hồ sơ cuối cùng, thành quả cuối của dự án

Các bên liên quan thống nhất một bộ hồ sơ bao gồm: mô hình, bản vẽ, thuyết mình… Đặt trong folder này để lưu trữ

5 INCOMING Folder chứa dữ liệu đầu vào

Chia theo đối tượng và dữ liệu gửi về

Folder chứa các dữ liệu chuẩn hóa của dự án

- Khung tên chuẩn (dwg, rfa, )

5.5.2 Tham chiếu dự liệu trong dự án

Trong civil 3D các loại dữ liệu sau sẽ được tham chiếu thông qua Data Shorcut:

- Sample Line Để tham chiếu một dự án vô Data shortcut ta thực hiện hai bước chính sau: Bảng 5.6: Hướng dẫn các bước tham chiếu dữ liệu của dự án

Bước 1 Click chuộc phải vào data shortcut và chọn set working folder Sau đó chọn theo đường dẫn

Bước 2 Click chuộc phải vào data shortcut và chọn Set data shortcut Project Folder Sau đó chọn folder là Reference

5.5.3 Các quy định - hướng dẫn sử dụng CDE

Các quy định và hướng dẫn sử dụng CDE được tham khảo “Tài liệu hướng dẫn sử dụng CDE của dự án”

Hình 5.2: Quy trình phối hợp nội bộ trong giai đoạn thiết kế (Nguồn: Tài liệu hướng dẫn sử dụng CDE của dự án) Bảng 5.7: Các bước thực hiện phối hợp nội bộ trong giai đoạn thiết kế

STT BƯỚC THỰC HIỆN NỘI DUNG

1 QUY TRÌNH UPLOAD BIM coordinator của mỗi bộ môn sẽ thực hiện upload theo các bước như sau:

1) Làm sạch file làm việc, purge nếu cần để giảm dung lượng, giảm thời gian upload

2) Đổi tên Suitability version: từ S0: wip qua S1 (theo các hướng dẫn về quy tắc đặt tên khác)

3) Upload file đúng vị trí:

STT BƯỚC THỰC HIỆN NỘI DUNG

Upload file làm việc lên 1 Wip để phối hợp nội bộ

Upload file làm việc lên folder S1 - để phối hợp

Upload file làm việc lên S3 để xem – góp ý Upload lên S4 để publish cho nhà thầu (trong trường hợp hồ sơ đã được chấp thuận)

2 ĐỔI TÊN FILE BIM360 có chế độ quản lý version rất tốt nên không được đổi tên file để quản lý version cho hiệu quả

Quy định cụ thể thời gian upload dữ liệu vào thứ 6 lúc 18h00 hàng tuần

Các bộ môn cập nhật mô hình lên CDE vào folder S1 For Co-ordination (trong một số trường hợp đột xuất upload thì upload vào folder 1 WIP)

5.5.4 Lịch trao đổi dữ liệu và phối hợp thực hiện dự án

Lịch trao đổi dữ liệu sẽ được các bên thống nhất và xác nhận bằng văn bản trong quá trình bắt đầu triển khai dự án:

Bảng 5.8: Đề xuất lịch trao đổi dữ liệu

Sản phẩm giao nộp Bộ môn Vị trí Tần xuất Thời gian

Mạng lưới đường, mạng lưới cấp thoát nước, cống bể điện thông tin,

Thứ 2, 4, 6 lúc 17h (cần thống nhất với CĐT)

Sản phẩm giao nộp Bộ môn Vị trí Tần xuất Thời gian cây xanh, trụ đèn biển báo khu vực WIP

Mạng lưới đường, mạng lưới cấp thoát nước, cống bể điện thông tin, cây xanh, trụ đèn biển báo

Phối hợp đa hệ kỹ thuật

Mô hình phối hợp các phần hoặc toàn phần công trình định dạng NWC

Mạng lưới đường, mạng lưới cấp thoát nước, cống bể điện thông tin, cây xanh, trụ đèn biển báo

Thứ 2, 4, 6 lúc 17h (cần thống nhất với CĐT)

Lịch họp phối hợp sẽ được các bên thống nhất và xác nhận bằng văn bản trong quá trình bắt đầu triển khai dự án:

Bảng 5.9: Đề xuất lịch họp triển khai dự án

Nội dung Giai đoạn Các bên tham gia

Họp khởi động dự án – kick off project

Khởi động Tất cả các bên Offline 1 lần Đề xuất

Họp thảo luận, điều chỉnh kế Khởi động Các bộ môn

TVTK, Offline Đề xuất trong quá Đề xuất

Nội dung Giai đoạn Các bên tham gia

Tần xuất Địa điểm hoạch triển khai BIM -

Tư vấn BIM trình thực hiện

Họp kiểm tra thiết kế -

Các bộ môn TVTK, Tư vấn BIM

Họp phối hợp đa hệ kỹ thuật

Các bộ môn TVTK, Tư vấn BIM, Nhà thầu

Offline / Online tuần / lần Đề xuất

Lưu ý: Lịch họp – trao đổi thông tin với CĐT và các bên liên quan sẽ được cập nhật sau khi thống nhất

Model các đối tượng hạ tầng bằng Civil 3D và Revit cho dự án ABC

Hình 5.3: Quy trình thực hiện model các đối tượng

5.6.1 Các đối tượng model bằng Civil 3D

5.6.1.1 Xây dựng bề mặt tự nhiên Đối tượng của file khảo sát là dạng text, nên sử dụng tính năng Drawing Object để tạo bề mặt tự nhiên, chọn đối tượng là text

Hình 5.4: Thiết lập xây dựng bề mặt từ nhiên từ khảo sát 5.6.1.2 Xây dựng Corridor

Cài đặt Subassembly kết cấu áo đường và các loại bó vỉa của dự án (Công tác này được các kỹ thuật viên BIM thực hiện để tạo thành các mô hình đúng với thực tế thiết kế, thông thường các dự án hạ tầng sẽ rất quan tâm đến việc xây dựng Corridor)

Hình 5.5: Mô tả thiết lập Subassembly từ Civil 3D

5.6.1.3 Xây dựng bề mặt thiết kế

Sau khi các Corridor được thiết lập, bề mặt thiết kế sẽ được xây dựng dựa trên nền dữ liệu từ Corridor Bước này rất quan trọng trong công tác quản lý, các dữ liệu này được quản lý trên thanh công cụ và có thể chia sẻ các đối tượng đến các bộ môn hạ tầng khác sử dụng thông qua Data Shortcuts

Hình 5.6: Mô tả thiết lập bề mặt thiết kế cho dự án 5.6.1.4 Xây dựng mạng lưới thoát nước

Trong giai đoạn này việc thiết lập các thông số mạng lưới thoát nước cần được thực hiện nghiêm ngặt, bao gồm xác định định dạng, đặt tên các cống, hố ga và các phần từ liên quan một cách đồng bộ và logic để quá trình quản lý dữ liệu dễ dàng hơn Bước này bao gồm việc xác định vị trí của các cống, rãnh thoát nước và hệ thống ống dẫn nước Civil 3D cung cấp các công cụ để phân tích mạng lưới thoát nước, bao

Học viên: Trần Anh Hân - 2170864 Page | 102 gồm việc tính toán độ dốc, tốc độ dòng chảy và khả năng xử lý lưu lượng nước

Hình 5.7: Thiết lập các thông số quản lý mạng lưới thoát nước trên mô hình

Việc thể hiện tên cống và tên hầm ga tốt sẽ giúp người kỹ sư dễ dàng quản lý kiểm soát bản vẽ, đây cũng là công việc không thể thiếu khi thiết kế mạng lưới thoát nước Đánh tên hầm ga và cống như thế nào là tùy vào mỗi người kỹ sư, nhưng khuyến khích để tiện quản lý nên đánh tên hầm ga và tên cống từ thượng lưu về hạ lưu Kinh nghiệm cho thấy để đỡ tốn công sức khi mạng lưới có sự thay đổi như bổ

Học viên: Trần Anh Hân - 2170864 Page | 103 sung hầm ga cống hoặc bớt hầm ga và cống lúc đó phải đánh lại tên hầm, cống Khuyến khích đánh tên ga và cống gắn liền với tên đường, cống và hầm ga thuộc đường nào để thêm tiền tố tên đường vào hầm ga và cống trên tuyến đó, tương tự ta có cách đặt cho các đối tượng khác trên mạng lưới Tham khảo cách đặt tên sau:

Bảng 5.10: Tham khảo cách đặt tên hố ga trong công tác quản lý nhãn

T.D2.GB.1 Tên hầm ga nước thải

T Hầm ga nằm bên trái đường

GB.1 Hầm ga nước thải số 1

Trong quá trình kiểm tra mô hình để tiện quản lý các đối tượng và dữ liệu các mạng lưới thoát nước cần được xuất trắc dọc cống để kiểm tra và xử lý kỹ thuật

Hình 5.8: Mô tả quá trình xuất trắc dọc cống phục vụ kiểm tra và giám sát số liệu trên mạng lưới

5.6.1.5 Xây dựng mạng lưới cấp nước

Hình 5.9: Mô tả quá trình thực hiện gán đối tượng quản lý mạng lưới cấp nước

Các thông tin trên mạng lưới sẽ được thiết lập và quản lý trên các tệp độc lập và được liên kết với nhau thông qua trình chia sẻ Data Shortcuts

5.6.1.6 Xây dựng cống bể hạng mục điện thông tin và cây xanh

Thực tế Civil 3D chưa hỗ trợ thiết lập modul các mạng lưới liên quan đến hệ thống điện, chiếu sáng, thông tin và cây xanh riêng biệt, tuy nhiên, trong quá trình thiết lập vẫn có thể áp dụng các mô hình mạng lưới từ cấp thoát nước và tùy biến thành các đường ống phục vụ cho hệ thống điện, thông tin và cây xanh để thiết lập mô hình thông qua công cụ Pipe Netwwork

Hình 5.10: Các bước thiết lập mô hình cho hệ thống điện, thông tin và cây xanh

Ngoài ra, còn nhiều đối tượng khác cũng sẽ được thiết lập tương tự trong dự án để đảm bảo đầy đủ các thông tin quản lý dữ liệu

5.6.2 Các đối tượng model bằng Revit

Trong Revit cho phép mô hình hóa một loạt các kết cấu hạ tầng chi tiết mà Civil 3D không thể mô hình cụ thể như việc bố trí thép các hố ga, các gối đỡ, chi tiết các đoạn cống, trụ chiếu sáng, trạm điện, và nhiều chi tiết khác Mỗi loại kết cấu hạ tầng này đều có những yêu cầu và quy trình mô hình hóa riêng, Revit cung cấp các công cụ và tính năng để hỗ trợ việc này Việc sử dụng Revit trong mô hình hóa BIM giúp tối ưu hóa quá trình thiết kế, tăng cường sự phối hợp giữa các bên liên quan và cải thiện hiệu quả trong quản lý dự án

Hình 5.11: Mô hình hóa điển hình các hố ga, đoạn cống thuộc mạng lưới thoát nước bằng Revit

Bốc khối lượng các hạng mục hạ tầng bằng Civil 3D và Revit cho dự án ABC

5.7.1 Các đối tượng bằng Civil 3D

Trong phần mềm Civil 3D, nó có thể thống kê và phân tích một loạt các khối lượng hạ tầng như tính toán lượng đất cần đào hoặc đắp, tính toán lượng ống, cống, hố ga và các cấu trúc liên quan cho hệ thống thoát nước và cấp nước,

Hình 5.12: Mô tả mặt cắt mương cống tính toán khối lượng trong dự án

Trình quản lý các hạng mục công việc viết tắt là QTO (Quantity Take Off) sẽ hỗ trợ việc tính toán khối lượng cho cống, hố ga, tủ điện, hộp nối cáp, trụ chiếu sáng, (Ghi chú: Để cụ thể các bước quản lý khối lượng từ QTO manager tham khảo thêm từ nghiên cứu khác.)

Hình 5.13: Mô tả bước mở trình quản lý các hạng mục công việc

Hình 5.14: Mô tả một số khối lượng được quản lý trong QTO manager

5.7.2 Các đối tượng bằng Revit

Revit cho phép tạo các bảng tính để tự động thu thập thông tin từ mô hình và có thể xuất thông tin từ bảng tính ra các định dạng khác như Excel để phân tích thêm hoặc chia sẻ với các bên liên quan

Ngoài ra, để quản lý khối lượng một cách hiệu quả có thể tích hợp dữ liệu từ Revit với các phần mềm quản lý dự án để theo dõi tiến độ, chi phí và các yếu tố khác liên quan đến khối lượng

Hình 5.15: Mô tả một bảng khối lượng hố ga trong dự án

Kiểm soát chất lượng

Trong qua trình dựng BIM phải liên tục kiểm tra chất mô hình theo file sau:

Bảng 5.11: Check list kiểm tra chất lượng mô hình (Nguồn: Quy trình kiểm tra mô hình nội bộ)

Kiểm tra file nền BVABC-XXXX -M2-X-PPN-C22 về tuyến tuyến có bị lệch không

Kiểm tra tên đường Alignment, tên Profile, tên Profile view đặt đúng theo BEP

Kiểm tra nút chính phụ hay cùng cấp khi khóa nút theo đúng hồ sơ thiết kế

Kiểm tra dốc dọc đường khi nhập cao độ so với hồ sơ thiết kế để có phản hồi kịp thời

Kiểm tra file nền BVABC-XXXX -M2-X-PPN-C22 về bán kính bó vỉa Đặt tên đúng dữ liệu corridor theo BEP

Xây dụng trắc ngang mẫu đúng tên và các loại đủ dùng để áp corridor

Lựa chọn đúng trắc ngang áp cho corridor

Target corridor chọn đúng loại dữ liệu cần tham chiếu : bề mặt, poline, featureline

Kiểm tra trắc dọc của những đường offset alignment trước khi đóng corridor

BVABC-XXXX -M3-R-10E-C22 Đặt tên dữ liệu bề mặt đúng theo BEP

Kiểm tra tọa độ file khảo sát đúng theo VN2000

Kiểm tra các giá trị text nhận đúng cao độ giá trị text Kiểm tra giá trị text chênh lệch nhiều so với cao độ các text lân cận

Lọc bỏ những giá trị text định dạng chữ Đưa các giá trị text về cùng layer

Kiểm tra chựa chọn đúng file mẫu đã xây dựng sẵn Đặt tên dữ liệu bề mặt đúng theo BEP

Kiểm tra dữ liệu bề mặt của các phân khu đúng tên chưa

Kiểm tra dữ liệu bề mặt các phân khu bị thiếu hay bị chồng lẫn lên nhau

Dán các bề mặt phân khu lên 10P sau đó kiểm tra lại so với từng phân khu tránh trường hợp cao độ nội suy bị sai

Lựa chọn part list đúng theo file đẫ xây dựng trong template Rename tên cống và hố ga đúng với chỉ dẫn trong BEP Lựa chọn set đường dẫn Pipecatalog đúng theo file đã thiết lập với bộ định hình cống và hố ga phù hợp với dự án

Khi nhập độ cao độ hố ga, cống từ hồ sơ thiết kế kiểm tra và note lại những vị trí độ dốc không thỏa quy trình

Lấy mạng lưới nước thải lên để kiểm tra giao cắt với nước mưa trong quá trình dựng hình

Lấy mạng lưới nước cấp lên để kiểm tra giao cắt với nước mưa trong quá trình dựng hình

Lấy mạng lưới cống bể điện thông tin lên để kiểm tra giao cắt với nước mưa trong quá trình dựng hình

Lựa chọn part list đúng theo file đẫ xây dựng trong template Remane tên cống và hố ga đúng với chỉ dẫn trong BEP

Lựa chọn set đường dẫn Pipecatalog đúng theo file đã thiết lập với bộ định hình cống và hố ga phù hợp với dự án

Lấy mạng lưới nước mưa lên để kiểm tra giao cắt với nước thải trong quá trình dựng hình

Lấy mạng lưới nước cấp lên để kiểm tra giao cắt với nước thải trong quá trình dựng hình

Lấy mạng lưới cống bể điện thông tin lên để kiểm tra giao cắt với nước thải trong quá trình dựng hình

Lựa chọn part list đúng theo file đẫ xây dựng trong template

Lựa chọn set đường dẫn Pipecatalog đúng theo file đã thiết lập với bộ định hình cống và hố ga phù hợp với dự án

Rename tên cống và hố ga đúng với chỉ dẫn trong BEP

Lấy mạng lưới nước mưa lên để kiểm tra giao cắt với nước cấp trong quá trình dựng hình

Lấy mạng lưới nước thải lên để kiểm tra giao cắt với nước cấp trong quá trình dựng hình

Lấy mạng lưới cống bể điện thông tin lên để kiểm tra giao cắt với nước cấp trong quá trình dựng hình

Lựa chọn part list đúng theo file đẫ xây dựng trong template

Lựa chọn set đường dẫn Pipecatalog đúng theo file đã thiết lập với bộ định hình dây điện và trụ đèn phù hợp với dự án

Kiểm tra bề mặt tham chiếu đúng 10P

Rename tên trụ đèn theo đúng BEP

Kiểm tra giao cắt giữa Trụ đèn chiếu sáng với các chi tiết biển báo

Kiểm soát quá trình và mức độ hoàn thiện mô hình:

Bảng 5.12: Kiểm soát quá trình thực hiện công việc và mức độ hoàn thiện mô hình

(Nguồn: Quy trình kiểm tra mô hình nội bộ)

Sản phẩm bàn giao

Bảng 5.13: Thống kê các sản phẩm bàn giao khi thực hiện triển khai mô hình BIM

Sản phẩm Bộ môn Định dạng Ghi chú

Mô hình BIM Địa kỹ thuật

Cấp thoát nước Điện thông tin Cây xanh

Sử dụng BIM 360 Team để trình mô hình BIM

Sử dụng BIM 360 Docs để trình hồ sơ 2D

Tệp hồ sơ bản vẽ đệ trình

File mềm nwf / nwd Naviswork

Bảng 5.14: Một số hình ảnh sản phẩm bàn giao của dự án sau khi được áp dụng mô hình thông tin công trình (BIM)

Mô tả vị trí trụ cứu hỏa và mạng lưới thoát nước

Mô tả tổng thể dự án khi nhìn từ trên xuống, các định nền đường và các vị trí hạ tầng trên mạng lưới

Mô tả các đốt cống thoát nước mưa, và mức độ thể hiện chi tiết của các cấu kiện

Mô tả tổng thể một tuyến đường theo góc nhìn ngang để nhìn thấy sự bao quát

Mô tả khả năng xử lý giao cắt của các hệ thống hạ tầng ngầm

Mô tả tổng quan bao gồm các thông tin hình học về hố ga, cây xanh và chiếu sáng

ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC HIỆN NGHIÊN CỨU

So sánh giữa dự án thiết kế hạ tầng 2D (sử dụng CAD 2D) và dự án hạ tầng 3D (sử dụng BIM 3D)

Dựa vào thực trạng và các rào cản liên quan đến thiết kế hạ tầng theo phương pháp CAD 2D truyền thống được nêu trong CHƯƠNG 2, tiếp đến dựa vào các nghiên cứu quy trình áp dụng mô hình BIM 3D được nói đến trong CHƯƠNG 4 và ứng dụng thực tế CHƯƠNG 5 từ đó, có thể đưa ra bảng so sánh các yếu tố khác biết giữa các phương án thiết kế như sau:

Bảng 6.1: So sánh các tiêu chí áp dụng phương án thiết kế hạ tầng 2D và BIM 3D

Tiêu chí Dự án thiết kế hạ tầng 2D

Dự án hạ tầng 3D (BIM 3D)

Khả năng thể hiện về không gian

Giới hạn trong việc thể hiện không gian 3 chiều; bản vẽ 2D không cung cấp cái nhìn trực quan và chi tiết về mô hình 3D

Cung cấp cái nhìn trực quan và chi tiết về mô hình không gian 3D; giúp hiểu rõ và đánh giá thiết kế hiệu quả hơn

Thời gian và công sức Đòi hỏi nhiều thời gian và công sức hơn do cần nhiều bản vẽ chi tiết; thường lãng phí thời gian và công sức do thay đổi thiết kế

Tiết kiệm thời gian và công sức do khả năng phối hợp và cập nhật thông tin hiệu quả; giảm sự lặp lại trong quy trình thiết kế

Cập nhật và quản lý

Các thay đổi trong thiết kế và dự án dễ gây nhầm lẫn; quản lý và theo dõi thay đổi đòi hỏi nhiều công sức

Dễ dàng cập nhật và quản lý thông tin; giảm thiểu sự nhầm lẫn và nâng cao hiệu quả quản lý thông tin dự án

Tiêu chí Dự án thiết kế hạ tầng 2D

Dự án hạ tầng 3D (BIM 3D)

Có thể gây ra lỗi hoặc thiếu sót trong thiết kế do giới hạn trong khả năng nhìn nhận không gian 3D

Giảm thiểu rủi ro sai sót trong thiết kế nhờ cái nhìn toàn diện về mô hình không gian 3D

Trình bày và thuyết phục

Khó khăn trong việc thuyết phục và tạo sự tin tưởng khi trình bày với các bên liên quan vì bản vẽ 2D kém trực quan

Dễ dàng thuyết phục và tạo sự tin tưởng với các bên liên quan nhờ trình bày mô hình 3D trực quan và sinh động

Tính tiết kiệm và phổ biến

Tính tiết kiệm tài nguyên và khả năng sử dụng trên nhiều thiết bị; phổ biến và quen thuộc Đòi hỏi đầu tư lớn về phần cứng, phần mềm và sự thay đổi trong quá trình làm việc của các chuyên gia

Bảng so sánh này cho thấy những khác biệt rõ rệt giữa hai phương pháp thiết kế, từ khả năng thể hiện không gian, thời gian và công sức, đến cách quản lý và cập nhật dự án, rủi ro sai sót, cũng như khả năng trình bày và thuyết phục các bên liên quan Dự án hạ tầng 3D sử dụng BIM mang lại nhiều lợi ích hơn về mặt hiệu quả và chất lượng thiết kế, tuy nhiên cũng đòi hỏi đầu tư lớn hơn so với phương pháp CAD 2D truyền thống

6.1.1 Tác động ảnh hưởng của BIM đến chi phí, tiến độ và chất lượng

6.1.1.1 Ảnh hưởng của BIM đến chi phí:

Tiết kiệm chi phí thi công: BIM giúp giảm thiểu sai sót và xung đột trong thiết kế và thi công, từ đó giảm chi phí sửa chữa và điều chỉnh

Chuẩn hóa quy trình: Sử dụng mô hình thông tin 3D giúp tự động hóa và tối ưu hóa công đoạn bốc tách khối lượng, tiết kiệm chi phí và thời gian

Quản lý dữ liệu hiệu quả: Sử dụng dữ liệu công nghệ đám mây trong BIM còn giúp quản lý dữ liệu thiết kế một cách hiệu quả, giảm thiểu nhầm lẫn và phối hợp công việc

6.1.1.2 Ảnh hưởng của BIM đến tiến độ:

Giảm thiểu thời gian chờ: BIM giúp xác định và giải quyết nhanh chóng các xung đột trong thiết kế, giảm thời gian chờ đợi trong quá trình thi công

Tối ưu hóa quản lý dự án: Khả năng quản lý dự án hiệu quả, từ lập kế hoạch đến triển khai, giúp tiết kiệm thời gian trong suốt vòng đời dự án

Nhanh chóng trong điều chỉnh thiết kế: BIM cho phép các điều chỉnh thiết kế được cập nhật nhanh chóng và chính xác giữa các bộ phận thiết kế

6.1.1.3 Ảnh hưởng của BIM đến chất lượng:

Nâng cao chất lượng thiết kế: BIM cung cấp mô hình 3D chi tiết và trực quan, giúp cải thiện đáng kể chất lượng thiết kế

Giảm thiểu sai sót và xung đột: BIM hạn chế các sai sót trong thiết kế và giảm xung đột giữa thiết kế và thi công

Hiệu quả trong quản lý và vận hành: BIM đơn giản hóa việc truyền thông tin liên quan đến thiết bị xây dựng, từ thu thập thông tin đến bảo trì hệ thống hạ tầng, nâng cao chất lượng quản lý.

Đánh giá quy trình thông qua việc khảo sát

6.2.1 Kết quả thu thập dữ liệu đánh giá từ khảo sát

Trong khuôn khổ nghiên cứu này, tác giả áp dụng hình thức khảo sát trực tuyến Điều này phản ánh xu hướng tiếp cận hiện đại và tận dụng công nghệ trong việc thu thập dữ liệu Đối tượng tham gia khảo sát hướng đến là các kỹ sư, chuyên gia thuộc lĩnh vực thiết kế hạ tầng kỹ thuật Với mong muốn tiếp cận ý kiến từ các kỹ sư, chuyên

Học viên: Trần Anh Hân - 2170864 Page | 121 gia trong ngành, tác giả cần thu thập lớn hơn 40 phiếu để đảm bảo tính khách quan cho nghiên cứu Trong quá trình khảo sát tổng cộng, tác giả thu về 52 bảng trả lời khảo sát đã được thu thập thông qua nền tảng Google Form đạt theo yêu cầu mong muốn Qua quá trình phân tích sơ bộ và kiểm duyệt dữ liệu, dựa trên các tiêu chí chất lượng và độ tin cậy đã được định trước, cho thấy 48 trong số các bảng trả lời này đáp ứng tiêu chuẩn về tính đầy đủ và hợp lệ và 4 bảng trả lời còn lại, không tuân thủ các tiêu chuẩn đặt ra, do đó đã bị loại bỏ khỏi bộ dữ liệu sẽ được sử dụng trong phân tích cuối cùng

Bảng 6.2: Bảng tóm tắt thống kê dữ liệu khảo sát trực tuyến

STT Tiêu đề khảo sát

Số lượng phiếu phản hồi

Số phiếu loại bỏ Ghi Chú

Khảo sát đánh giá hiệu quả quy trình thiết kế các dự án Hạ tầng kỹ thuật ứng dụng mô hình thông tin công trình (BIM)

6.2.2 Thống kê mô tả đặc điểm của đối tượng đánh giá khảo sát

Bảng 6.3: Kết quả khảo sát vị trí công tác trong lĩnh vực Xây dựng của đối tượng tham gia khảo sát

STT Vị trí công việc Số lượng (Người)

1 Quản lý tại Công ty 12 25%

2 (Phó) Giám đốc dự án 2 4%

Nhận xét: Trong tổng số 48 người được khảo sát, số lượng người khảo sát đảm nhiệm vai trò Kỹ sư thiết kế là 29/48 người, đạt tỷ lệ cao nhất là 61% Điều này cho thấy sự nổi bật của Kỹ sư thiết kế trong khảo sát này Kế đến, có 12 người làm việc ở vị trí Quản lý tại Công ty, chiếm 25% Những vị trí còn lại, bao gồm: (Phó) Giám đốc dự án, Giảng viên, Kiến trúc sư, Điều phối thiết kế và các vai trò khác, chiếm 14% Phân tích này cho thấy sự đa dạng vai trò trong khảo sát, với sự tập trung chủ yếu ở những vị trí thường xuyên tiếp xúc và triển khai dự án trong quá trình thiết kế

Quản lý tại Công ty (Phó) Giám đốc dự án

Kỹ sư thiết kếKiến trúc sưGiảng viên Điều phối thiết kế

Bảng 6.4: Kết quả khảo sát kinh nghiệm trong lĩnh vực hoạt động Xây dựng của đối tượng tham gia khảo sát

STT Năm kinh nghiệm Số lượng (Người)

Nhận xét: Đa số người tham gia khảo sát, với 38% có kinh nghiệm làm việc ít hơn 5 năm, phản ánh sự đóng góp tích cực của nhân sự mới vào ngành Xây dựng, hứa hẹn mang lại những đổi mới sáng tạo Những người có từ 5 đến 10 năm kinh nghiệm chiếm 33%, trong khi đó, nhóm có từ 10 đến 15 năm kinh nghiệm là 17%, và nhóm có hơn 15 năm kinh nghiệm chiếm 12% Tổng quan, người tham gia khảo sát đều sở hữu kinh nghiệm đáng kể trong ngành Xây dựng

Bảng 6.5: Kết quả khảo sát đơn vị công tác của đối tượng tham gia khảo sát

STT Đơn vị công tác

1 Chủ Đầu Tư/BQL Dự án 6 13%

Nhận xét: Trong số 48 người tham gia khảo sát, 38 người làm việc trong lĩnh vực Tư vấn thiết kế, chiếm tỷ lệ cao nhất là 79% Điều này chứng tỏ rằng Tư vấn Thiết kế là lĩnh vực chính mà các đối tượng khảo sát hoạt động và đây cũng là nhóm chủ chốt áp dụng BIM vào công việc thiết kế theo nội dung đề tài nghiên cứu Người thuộc nhóm Chủ Đầu Tư/ Ban Quản Lý Dự án là 6 người, chiếm 12.5%; Đơn vị Thi công có 1 người, chiếm tỷ lệ thấp nhất với 2%; và có 3 người đảm nhiệm vai trò giảng dạy tại các trường Đại học, chiếm 6.25% Những số liệu này cho thấy sự tập trung đáng kể vào vai trò Tư vấn Thiết kế trong nhóm được khảo sát

Chủ Đầu Tư/BQL Dự án Đơn vị thi công

Tư vấn thiết kếTrường đại học

Bảng 6.6: Kết quả khảo sát quy mô dự án tham gia của đối tượng tham gia khảo sát

STT Quy mô dự án Số lượng

Nhận xét: Biểu đồ cho thấy các dự án với vốn đầu tư trên 500 tỷ đồng chiếm ưu thế, với 40% tổng số, trong khi dự án dưới 50 tỷ đồng cũng khá phổ biến, chiếm 33% Dự án có quy mô vốn đầu tư từ 50 đến 200 tỷ và từ 200 đến 500 tỷ chiếm tỷ lệ thấp hơn lần lượt là 15% và 12% Sự chênh lệch này phản ánh mức độ quy mô của các dự án trong ngành Xây dựng là rất lớn Đa phần các dự án hạ tầng kỹ thuật thường có quy mô lớn và tính chất cực kì quan trọng đối với ngành Xây dựng

Bảng 6.7: Kết quả khảo sát kiến thức về BIM của đối tượng tham gia khảo sát

STT Kiến thức về BIM Số lượng (Người)

1 Không biết gì về BIM 1 2%

2 Đã nghe nói nhưng không rõ ràng 10 21%

3 Có kiến thức cơ bản 31 65%

4 Có kiến thức chuyên sâu 6 13%

Nhận xét: Đa số chiếm 65%, có kiến thức cơ bản về BIM, cho thấy rằng hầu hết người tham gia có sự hiểu biết nhất định về công cụ này trong ngành Xây dựng Với 21% đã nghe nhưng không rõ ràng về BIM, điều này cho thấy một phần các thành viên có sự tiếp xúc mơ hồ hoặc không đầy đủ với BIM Với 13% có kiến thức chuyên sâu về BIM, phản ánh một nhóm nhỏ nhưng có thể là chuyên gia trong lĩnh vực này Chỉ một tỷ lệ nhỏ, không được hiển thị rõ trên biểu đồ chếm 2%, không biết gì về BIM, điều này có thể là do họ mới bắt đầu hoặc chưa bao giờ cần sử dụng BIM trong công việc của họ Tóm lại, biểu đồ cho thấy rằng mặc dù một số người có hiểu biết sâu sắc, nhưng phần lớn người tham gia khảo sát có một hiểu biết cơ bản hoặc hạn chế về BIM

Không biết gì về BIM Đã nghe nói nhưng không rõ ràng

Có kiến thức cơ bản

Có kiến thức chuyên sâu

6.2.2.6 Quá trình tham gia các dự án áp dụng mô hình BIM

Bảng 6.8: Kết quả khảo sát tham gia dự án về BIM của đối tượng tham gia khảo sát

STT Tham gia triển khai

2 Đã từng nhưng không trực tiếp tham gia 21 44%

Tham gia trực tiếp trong dự án sử dụng

Nhận xét: Biểu đồ cho thấy trong số những người tham gia khảo sát về sử dụng BIM vào dự án, một tỷ lệ lớn nhất chiếm 44%, đã từng nghe về BIM nhưng không trực tiếp tham gia vào các dự án sử dụng công nghệ này Điều này có thể phản ánh mức độ tiếp xúc gián tiếp hoặc kiến thức lý thuyết về BIM mà họ có được Thêm vào đó, 33% khẳng định họ đã trực tiếp tham gia vào các dự án sử dụng BIM, cho thấy một phần đáng kể các cá nhân có kinh nghiệm thực tế và có thể đóng góp chuyên môn trong lĩnh vực này Tuy nhiên, vẫn còn 23% của những người được hỏi chưa từng tham gia vào dự án nào sử dụng BIM, đặt ra một tỷ lệ không nhỏ của nguồn nhân lực cần được bồi dưỡng kỹ năng và kiến thức về công nghệ BIM

Chưa từng Đã từng nhưng không trực tiếp tham gia

Tham gia trực tiếp trong dự án sử dụng BIM

6.2.2.7 Đánh giá mức độ ảnh hưởng của BIM đến quy trình làm việc hiện tại của người khảo sát

Bảng 6.9: Kết quả khảo sát đánh giá mức độ ảnh hưởng của BIM đến quy trình làm việc hiện tại của người khảo sát

T Tham gia triển khai BIM

2 Có một số ảnh hưởng nhỏ 12 25%

3 Ảnh hưởng lớn và cần thiết 32 67%

Nhận xét: Phần lớn người được hỏi chiếm 67%, nhận thức được tầm quan trọng của BIM và tin rằng nó có ảnh hưởng lớn đến công việc của họ, điều này cho thấy BIM đang ngày càng trở thành một phần không thể thiếu trong ngành Xây dựng Với 25% cảm nhận rằng BIM chỉ có ảnh hưởng nhỏ đến công việc của họ, có thể họ xem BIM như một công cụ hỗ trợ nhưng không cần thiết phải có Một tỷ lệ nhỏ chiếm 8%, cho rằng BIM không có ảnh hưởng gì đến công việc của họ, điều này có thể phản ánh sự thiếu hụt về kiến thức hoặc cơ hội áp dụng BIM trong quy trình làm việc của họ Tóm lại, biểu đồ phản ánh một sự nhận thức rõ ràng về ảnh hưởng tích cực của BIM trong ngành Xây dựng, với phần lớn người tham gia khảo sát đánh giá cao tầm quan trọng của nó

Có một số ảnh hưởng nhỏ Ảnh hưởng lớn và cần thiết

6.2.2.8 Các công cụ hỗ trợ triển khai BIM

Hình 6.1: Kết quả khảo sát công cụ hỗ trợ triển khai BIM trong quá trình làm việc của người khảo sát

Nhận xét: Tổng quan biểu đồ khảo sát cho thấy trong tổng số 48 người thực hiện khảo sát, Civil 3D có một tỷ lệ sử dụng cao, với 33 người sử dụng, chiếm 69%, điều này có thể phản ánh sự ưu tiên dành cho Civil 3D trong lĩnh vực thiết kế hạ tầng kỹ thuật Phần mềm Revit cũng là công cụ được sử dụng rất nhiều, với 26 người (tương đương 52%), phản ánh sự phổ biến và sự ưa chuộng của Revit trong cộng đồng BIM Bentley Systems và 12D model cũng được nhắc đến, với 8 người (17%) và 6 người (13%) đã sử dụng chúng, điều này cho thấy sự đa dạng trong việc chọn lựa phần mềm mô phỏng BIM Một tỷ lệ nhỏ, 5 người (chiếm 10%), cho biết họ chưa từng sử dụng bất kỳ phần mềm mô phỏng BIM nào, điều này có thể phản ánh sự mới mẻ của BIM hoặc một số người chưa được tiếp cận với công nghệ này Tổng quan, biểu đồ cho thấy một xu hướng ưa chuộng các phần mềm Revit và Civil 3D trong cộng đồng BIM hạ tầng kỹ thuật

Systems 12D model Chưa sử dụng

6.2.3 Bảng xếp hạng các tiêu chí theo trị trung bình

Từ quá trình nghiên cứu, tham khảo từ các bài báo liên quan đến lĩnh vực hạ tầng và ý kiến từ các chuyên gia về lĩnh vực hạ tầng kỹ thuật, tác giả đã đề xuất được

11 tiêu chí để đánh giá tính hiệu quả khi áp dụng mô hình thông tin công trình vào dự án hạ tầng để khảo sát ý kiến đại trà Trong khảo sát các tiêu chí đánh giá mức độ hiệu quả của quy trình thiết kế với 11 tiêu chí đánh giá, tác giả phân tích dữ liệu dựa trên phần mềm mô phỏng SPSS đê đưa ra các tính toán giá trị trung bình, từ đó xếp hạng các tiêu chí theo trị số trung bình như bảng sau:

Bảng 6.10: Xếp hạng các tiêu chí đánh giá hiệu quả quy trình thiết kế theo trị số trung bình

Ký hiệu Các chỉ tiêu đánh giá N Mean Std

Phát hiện và giải quyết xung đột

Mô tả: Đánh giá hiệu quả của BIM trong việc phát hiện và giải quyết xung đột giữa các hệ thống hạ tầng và các hạng mục của dự án trước khi thực hiện

Khả năng mô phỏng và phân tích

Mô tả: Đánh giá hiệu quả của BIM trong việc mô phỏng và phân tích hiệu suất triển khai hệ thống hạ tầng kỹ thuật

TC3 Chất lượng và độ chính xác của thiết kế 48 4,1458 ,82487 3

Mô tả: Đánh giá hiệu quả việc tối ưu hóa nguồn lực, vật liệu và chi phí thông qua việc sử dụng BIM

Cải thiện trong quy trình làm việc

Mô tả: Đánh giá hiệu quả cải thiện quy trình làm việc thông qua mô hình

BIM, bao gồm giảm thời gian thiết kế, cải thiện sự hợp tác giữa các bộ phận và giảm thiểu lỗi

Mô tả: Đánh giá hiệu quả của BIM trong việc hỗ trợ ra quyết định thông qua việc cung cấp dữ liệu chính xác và kịp thời tới các đơn vị liên quan

Mô tả: Đánh giá hiệu quả mô hình

BIM trong việc hỗ trợ thiết kế, quản lý bền vững và giảm thiểu rủi ro

Tích hợp dữ liệu và thông tin

Mô tả: Đánh giá hiệu quả tích hợp và quản lý thông tin trong suốt quy trình thiết kế, từ giai đoạn ý tưởng đến hoàn thiện

Hiệu quả chi phí tổng thể

Mô tả: Đánh giá hiệu quả về việc giảm chi phí tổng thể của dự án hạ tầng kỹ thuật nhờ ứng dụng mô hình

Tính linh hoạt và thích ứng

Mô tả: Đánh giá hiệu quả của BIM trong việc thích ứng với thay đổi yêu cầu từ Chủ đầu tư hoặc điều kiện dự án

Tối ưu hóa nguồn lực và chi phí

Mô tả: Đánh giá hiệu quả việc quản lý và tối ưu hóa sử dụng các dữ liệu trong quá trình thiết kế

Hỗ trợ kỹ thuật và đào tạo

Mô tả: Đánh giá hiệu quả của việc đào tạo và hỗ trợ kỹ thuật cho người dùng BIM

- Std Deviation : Độ lệch chuẩn

Xu hướng chung: Các giá trị trung bình trên tất cả các tiêu chí đánh giá hiệu quả quy trình thiết kế dao động từ 3,75 đến 4,25 Điều này cho thấy các khảo sát thuận lợi trong tất cả các tiêu chí đánh giá

Đánh giá từ chuyên gia

Theo Master Nguyễn Hữu Tiến (Trưởng phòng Quy hoạch – hạ tầng, Công ty

Cổ phần INNO – Chi nhánh miền Nam): Ông nhấn mạnh về sự thay đổi cách thức thiết kế, xây dựng và quản lý các dự án hạ tầng thông qua việc sử dụng BIM Ông cũng chia sẻ về tầm quan trọng của sự thích nghi và cải tiến liên tục từ các nhà quản lý dự án và kỹ sư, cũng như đầu tư lớn về mặt công nghệ, đào tạo và thay đổi quy trình làm việc

Thạc sĩ Mai Anh Phương (Phó giám đốc – Công ty TNHH Tư vấn Xây dựng FUHA): Ông Phương nhấn mạnh về sự cải thiện về hiệu quả, độ chính xác và khả năng phối hợp trong các giai đoạn của dự án thông qua việc áp dụng BIM Ông cũng đánh giá cao sự chi tiết và kỹ lưỡng trong quy trình thiết kế hạ tầng bằng BIM

Thạc sĩ Mai Ngọc Anh (Giám đốc Công ty TNHH Tư vấn FAS): Ông Ngọc Anh nhấn mạnh về lợi ích của việc sử dụng mô hình thông tin đa chiều và cụ thể để cải thiện quy trình làm việc và quản lý thông tin trong dự án hạ tầng Bà cũng đề cập đến thách thức trong việc áp dụng BIM, đặc biệt là về sự thay đổi văn hóa tổ chức và đầu tư vào công nghệ

Kỹ sư Hồ Phú Khánh (Giám đốc Công ty Cổ phần INNO – Chi nhánh miền Nam): Ông Khánh đánh giá cao khả năng áp dụng quy trình thiết kế BIM trong các dự án hạ tầng kỹ thuật, nhưng cũng đưa ra nhận định về các thách thức và yêu cầu sự đầu tư đáng kể vào công nghệ và thay đổi quy trình làm việc

Các chuyên gia đồng thuận rằng BIM là công cụ mạnh mẽ trong quản lý và thiết kế hạ tầng, tăng cường hiệu quả, độ chính xác và hợp tác Áp dụng BIM đòi hỏi đầu tư công nghệ, đào tạo và thay đổi quy trình làm việc Họ cũng nhận định rằng việc áp dụng BIM đòi hỏi đầu tư lớn về công nghệ và đào tạo, cũng như sự thay đổi trong văn hóa tổ chức và quy trình làm việc Sự chấp nhận từ các bên liên quan và tích hợp dữ liệu liên ngành là yếu tố then chốt cho sự thành công của việc triển khai BIM trong các dự án hạ tầng Mặc dù có thách thức, BIM được xem là xu hướng tất yếu trong tương lai của quản lý dự án hạ tầng

Tiêu đề	Đánh giá hiệu quả dự án ứng dụng mô hình thông tin công trình (BIM) trong quản lý thiết kế công trình hạ tầng kỹ thuật đô thị
Tác giả	Trần Anh Hân
Người hướng dẫn	TS. Nguyễn Anh Thư, TS. Nguyễn Thanh Phong
Trường học	Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Quản lý xây dựng
Thể loại	Luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản	2024
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	182
Dung lượng	4,08 MB