Luận văn thạc sĩ Quản lý xây dựng: Ứng dụng BIM trong thiết kế công trình xanh theo tiêu chuẩn Leed và Lotus

NHIỆM VU VA NOI DUNG - - Thực hiện ứng dụng mô hinh thông tin công trình vào mô phỏng phân tích năng lượng để đánh giá dự án công trình xanh theo tiêu chí LOTUS VA LEED.- Xác định các yế

NGUYÊN VĂN ĐẠO

ỨNG DỤNG BIM TRONG THIẾT KÉ CÔNG TRÌNHXANH THEO TIỂU CHUAN LEED VA LOTUS

Chuyén nganh : Quan Ly Xay Dung

Mã số: 60 58 03 02

LUAN VAN THAC SI

TP HO CHI MINH, tháng 07 năm 2018

TRUONG ĐẠI HOC BACH KHOA —DHQG-HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học : PGS.TS PHAM HONG LUAN

Cán bộ chấm nhận xét 1 : TS Lê Hoài Long

3 TS Lê Hoài Long — Cán bộ phản biện |4 1S Đặng Thị Trang — Cán bộ phản biện 2

5.TS Do Tiến Sỹ - Ủy viên

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành

sau khi luận văn đã được sửa chữa.

CHỦ TỊCH HOI DONG TRƯỞNG KHOA

il

NHIỆM VỤ LUẬN VAN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Nguyễn Văn Đạo MSHV: 1570686

Ngày, tháng, năm sinh: 14/05/1990 Nơi sinh: Quảng Ngãi

Chuyên ngành: Quản Lý Xây Dựng Mã số: 60580302I TÊN DE TÀI

‘UNG DỤNG BIM TRONG THIẾT KE CÔNG TRÌNH XANH THEO TIÊU CHUANLEED VA LOTUS”

I NHIỆM VU VA NOI DUNG

- - Thực hiện ứng dụng mô hinh thông tin công trình vào mô phỏng phân tích năng lượng

để đánh giá dự án công trình xanh theo tiêu chí LOTUS VA LEED.- Xác định các yếu tố thuận lợi và khó khăn ứng dụng Mô hình thông tin công trình trong

thiết kế công trình xanh cho các dự án.- Phan tích và đánh giá yếu tố thuận lợi và khó khăn ứng dụng Mô hình thông tin công

trình trong thiết kế công trình xanh cho các dự án.II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 04/09/2017

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 17/06 /2018v CÁN BỘ HUONG DAN: PGS.TS PHAM HONG LUAN

CAN BO HUONG DAN CHỦ NHIEM BO MON ˆ TRƯỞNG KHOA KY THUAT

DAO TAO XAY DUNG

Để hoàn thành luận vặn nay, trước tiên tác giả xin gởi lời cảm ơn chân thành và sâusac đến thầy PGS.TS Phạm Hồng Luân đã định hướng, truyền đạt kiến thức và nhiệt tinhhướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn này.

Xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô Khoa Kỹ thuật Xây dựng, đặc biệt là những thầycô giảng dạy thuộc chuyên ngành Quản lý xây dựng đã truyền dạy cho tôi những kiếnthức và kinh nghiệm quý báu trong suốt quá trình học tập tại trường

Xin gửi lời cảm ơn đến các bạn bè, đồng nghiệp và các học viên chuyên ngành Quảnlý xây dựng khóa 2015, những người bạn đã đồng hành và giúp đỡ tôi trong suốt quá

Tp Hồ Chí Minh, ngày 21 tháng 06 năm 2018

iV

BIM (mô hình thông tin công trình) và công trình xanh trong giai đoạn này là hai van déchính đã ảnh hưởng đến ngành xây dựng trên thế giới nói chung và việt nam nói riêng.

Luận văn này, đưa ra một phương pháp giúp tiếp cận BIM vào thiết kế công trình xanhnhăm định hướng người thiết kế công trình đạt theo những tiêu chuẩn về công trình xanh hiệuquả Từ đó, người thiết kế ứng dụng đạt được các tiêu chí: sử dụng hợp lý và tiết kiệm tàinguyên, năng lượng, nước, vật liệu, giảm thiểu nhỏ nhất các tác động đến môi trường xungquanh và sức khỏe con người, bảo tồn cảnh quan và sinh thái tự nhiên, tạo ra điều kiện sốngtốt nhất cho con người

Trong Luận văn, Công trình được ứng dụng BIM vào thiết kế công trình xanh theo tiêuchuẩn LEED và LOTUS là Công trình X Phần mềm Revit Autodesk sẽ được sử dụng để môhình thông tin công trình và nhập sang phân mềm DesignBuilder mô phỏng năng lượng dướidạng dữ liệu đám mây Phân tích năng lượng dùng đánh giá lớp vỏ công trình, chiếu sáng,điều hòa không khí và tối ưu hóa phân tích

Ngoài ra, Luận văn còn đưa ra mô hình phân tích yếu tố thuận lợi và khó khăn ảnh hưởngđến việc ứng dụng BIM vào thiết kế công trình xanh ở Việt Nam Phan mềm SPSS được dùngdé mô tả và phân tích ảnh hưởng của các yếu tố đến việc ứng dụng BIM vào thiết kế công

trình xanh.

Luận văn đưa ra kết luận nghiên cứu này được dùng để áp dụng thiết kế công trình xanhđạt theo tiêu chuân LEED và LOTUS là khả thi Tuy nhiên, việc ứng dụng nghiên cứu nàycòn ảnh hưởng các yếu tô như Thiếu chuyên gia về Mô hình thông tin công trình hiểu Môphỏng trong công trình xanh; Mô hình thông tin công trình giúp tiết kiệm thời gian, tàinguyên và phối hợp giữa các bên trong công trình xanh; Thiếu đội ngũ thiết kế, xây dựngMô hình thông tin công trình và công trình xanh; Mô hình thông tin công trình thay đổi vàtạo ra mô phỏng năng lượng nhanh chóng dé thiết kế công trình xanh; Không có hệ thốngquy chuẩn, tiêu chuẩn hướng tới BIM và công trình xanh tại Việt Nam được ban hành bởi

cơ quan nhà nước.

BIM and green buildings in this period are the two major issues affecting the constructionindustry in the world in general and Vietnam in particular.

This Thesis, presents a method for approaching BIM in green building to direct designersto achieve green building standards Since then, the application designer has achieved thefollowing criteria: rational use and saving of resources, energy, water, materials, minimalimpact on the environment and human health, landscape conservation and natural ecology,creating the best living conditions for humans.

This Thesis, Construction X applied BIM in design green building follow standard LEEDand LOTUS Autodesk Revit software will be used to model building information and importinto DesignBuilder software that simulates energy in the form of cloud data Energy analysisuses shell evaluation, lighting, air conditioning and analytical optimization.

In addition, the thesis presents a model of favorable and difficult factors affecting theapplication of BIM to green building in Vietnam SPSS software is used to describe andanalyze the impact of factors on the application of BIM to green building.

This thesis, Applying applying BIM in green building design follow standard LEED andLOTUS is feasible However, the application of this research is influenced by factors such asthe lack of a specialist in Building Information Model Simulation in Green Building; Buildinginformation model saves time, resources and coordination among the parties in greenbuilding; Lack of design team, building green building information model; The buildinginformation model changes and creates rapid energy simulations to design green buildings;There is no standard system towards BIM and green building in Vietnam issued by stateagencies

VI

Dé thực hiện luận văn “ Ứng dụng mô hình thông tin công trình trong thiết kế côngtrình xanh theo tiêu chuan LEED va LOTUS”, tôi đã tự mình nghiên cứu tìm hiểu van dé,

vận dụng kiên thức đã học và trao đôi với giảng viên hướng dân, đông nghiệp và bạn bè.

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các sô liệu và kêt quảtrong luận văn này là trung thực.

Tp Hô Chi Minh, ngày 21 tháng 6 năm 2018

Nguyễn Văn Đạo

MUC LUC

Chuong 1: DAT VAN DE

LL GiGi thi@u CHUNG 7

1.2 Xác định van đề nghiên Cu e.cccccecccccsccccccsssssssessssssssessesssessssseesssssssseessessesssesesssessessessessees 9

1.3 Mục tiêu nghién COU - 2G 5S 0 90 30.09 1 HT nh 11

1A Phạm vi nghiÊn CỨU - -.- 5G 5< 0 030.09 HT vn 11

15 Đóng góp của Nghiên CỨU - 2 <5 s1 ng ng 11

CHUONG 2: TONG QUAN TAI LIEU2.1 Tổng Quan về Mô hình thông tin công trình (BIM) -¿ 525552525 13

2.1.1 Khái niệm chung về mô hình thông tin công trình (BIM) - 132.1.2 Lợi ích của Áp dụng BIM wiececccccccscssessessessessessesssssessessssssssssssssstsstssssesseseesees 152.2 Tổng Quan vê Công Trình Xanh.occccccccscsssessesssssesseeseesssssssseesssssesseesssessssesessseseen 18

2.2.1 Khái Niệm C“hung - - <5 s4 E9 E01 91.0 HT gu 18

2.2.2 Cong Trinh Xanh tại Việt Nam 0 eecccsscesseceeseceseceeecesecesecesseeeeeeseeeneeees 20

2.2.3 Công Trình Xanh trên thé giới - ¿+ 2£ ©+2£E£++£+EE+EEE£EEvEE+rkevkerrxrreee 222.3 Tổng Quan Về Mô Hình Thông Tin trong Công Trình Xanh . - 25

2.3.1 Giới thiệu Mô Hình Thông Tin trong Công Trình Xanh -«<+s 25

2.3.2 Tổng quan Mô Phỏng Năng Lượng dựa trên Mô Hình Thông Tĩn 2524 Một Số Nghiên Cứu Trước Đây: - ¿c2 tt 2xx 211111111 11111121 11E 11x11 28CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHAP NGHIÊN CỨU -cccccccccccrerreereerrrrrree 30

3.[ Quy trình nghién CỨU: - 20G 5G S5 1 93 931 9105 91210 Hung 3l

3.1.1 Quy trình 4p dụng BIM vào Công trình xanh .- 5< 5< +< + ssesseees 3l

HVTH: NGUYÊN VĂN ĐẠO - 1570686 |

3.1.2 Quy trình thực hiện phân tích nhân tố thuận lợi và khó khăn áp dụng BIM vào

m6 phỏng, phân tích năng ÏƯỢIØ 5 2< << 1 311 919109 91 1 nh nghe 33

3.2 Công cụ nghiÊTn CỨU - <5 %3 SE 99 931.19 Họ H3 34

3.2.1 Công cụ áp dụng BIM trong mô phỏng, phân tích năng lượng 34

3.2.2 Công cụ và phương pháp nghiên cứu khảo Sat -s «5< ++sx+sesseesxs 36

CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG MÔ HÌNH THÔNG TIN CÔNG TRÌNH TRONGTHIẾT KE CÔNG TRÌNH XANH THEO TIỂU CHUAN LEED VÀ LOTUS 40

Al Giới Thiệu chung về công trình: - + + <©++++2+E£EE£SEE+EEerkerkerrerrsrrkerred 4]

4.2 Tạo mô hình phân tích năng ÏưỢng - - << +33 1 91 9 9 ng 44

4.3 Xuất và Nhập điện toán đám mây GBXIM - 22-552 + s2£s£+xevrserreered 4644 Đánh giá kết qua phân tích Design Builder . 2-2 52 ©2©<£s2+se+£seevscrsd 46

44.1 Phân tích đánh giá lớp vỏ công trình - <5 s9 se 47

AA2 Phân tích Chiếu Sáng - + 2+ ©+<©E<SEE+EE2EEEEE15211121111711211 1111.111111 48443 Phân tích tính toán công suất tải nóng, tải lạnh . - s2 2s csze 50

444 Phân tích tính toán mô phỏng năng ÏƯỢnG .- 5 <5 << sseeees 53

445 Phân tích chi phí và CO2 của công frÌn 5 <5 1< +31 x9 se ee 55

4.5 Đánh giá năng lượng của công trình theo LOTUS và LEElD «<<: 59

4.5.1 So sánh LEED va LOTUS << G1 HH ng ng, 59

4.5.2 Đánh giá năng lượng công fTÌnh - << S111 vn vn ng kg 64

x‹.ä n6 65CHUONG 5 PHAN TÍCH YEU TO THUAN LỢI VÀ KHO KHAN UNG MÔHINH THONG TIN CONG TRÌNH ( BIM) TRONG CONG TRINH XANH 66

5.1 Tóm tat chương weccecceccecscssessessessssssesssssscssssscsscssesseesesssessessessecssesscsesssssecssessesssesesesssees 66

5.3 Đánh giá độ tin cậy của thang ỞO - s11 HH ng ng 73

5A Phân tích thống kê môÔ tả - 2-2 252 ©E£SEE+EE£EE££EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEkrrrrire 755.5 Phân tích nhân tố khám phá— Exploratory Factor Analysis . - 80

5.5.1 Đánh giá độ tin cậy của thang O 5 SH HH HH ng 80

5.5.2 Kiểm định Bartlett csccssssescsscsssssescssssssscssssccessssscsesecssaesucseseeseceessceesaeencaee 805.5.3 Kiểm định KjMO Gv SE 911971 111111111019 1071 5E 131 ri 815.5.4 Kết quả phân tích nhân tố khám phá . - +2 ¿2 2+2 £s£++£+£sz£+zcse2 815,6 KKẾt LUuận - St 1 1091 111011 1910190110711 1111119111071 101151911110 11g xi 83CHƯƠNG 6: KET LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIEN CUA LUẬN VĂN 85Ó.] KẾt Luận G 6-19 1 1011 191019010 10710101111 101901110711 071 0191111 E 14g xi 856.2 Hạn chế Luân Văn - - kẻ S923 13199 1071511111119 11 0191071519131 se 856.2 Hướng Phat triển Luân Van .eccccecscccsscessssessessessesssessessssseessesssssessseseessesseeseesseeseen 86

BANG CAU HOI KHAO SAT

Tai LiGu tham Kho ou 92

HVTH: NGUYEN VAN DAO - 1570686 3

DANH MUC CAC HINH ANH

Hình 1 1 Bảng xếp hang EPI 2018 Xếp hang, điểm EPI và vi trí khu vực (REG, đượchiển thị bang màu) cho 180 quốc gia ¿2° 5£ ©5£S<SE£SEESEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEeEE re 8Hình 2 1 Mô hình thông tin BIM trong vòng đời dự án ( Nguồn: Autodesk) 15Hình 2 2 Số lượng dự án công trình xanh đăng ký tại Việt Nam (VGBC 2018) 20Hình 2 3 Số lượng dự án và loại hình công trình theo LOTUS - « << s<«<2 21Hình 2 4 Các Hệ thống đánh giá công trình xanh Chan A — Thái Binh Duong 24Hình 2 5 Sơ đồ quy trình truyền thống của mô phỏng năng lượng công trình và hỗ trợphân tích thiết kế công trình ( Bazjanac, 2008) ¿2-2 ©5£++++E++£EESEEvEErverrkerkerreee 26Hình 2 6 Sơ đồ quy trình phương pháp bán tự động của mô phỏng và phân tích năng

lượng công trình của IFC dựa trên BIM ( BazJanac, 2008) - - 5 2ĂS Sex 27

Hình 3 1: Sơ đồ nghiên cứu đánh giá Năng lượng dựa trên BIM -: 32Hình 3 2 Quy trình thực hiện khảo sát yếu tố ảnh hưởng ứng dụng BIM vào công trình

Hình 4 5 Vị trí thời tiết của công trình trên Nguyễn Văn Linh, Quận 7, Hồ Chí Minh 45Hình 4 6 Thiết lập các thông số mô phỏng năng lượng - 2 2 s2 52 ©cs+zscszeẻ 45Hình 4 7 Xuất mô bình năng lượng ra dưới dạng điện toán đám mây GBxmI 46Hình 4 8 Nhập điện toán đám mây GBxlm vào phần mềm DesignBuilder 46

Hình 4 9 Phân tích bó ng ram của công trÌnH - «+ £++£+*E+sE£sEeeEeeeeseeseeseeeereereerd 45

Hình 4 10 Thiết lập các thông số tính toán chiếu sáng tự nhiên . 5-52: 46Hình 4 11 Phân tích chiếu sáng của tầng điển hình 2: 2-52 ©5225<v£S2£vzczxvrsecreei 49

Hình 4 12 Thiết lập các thông số tải tính công suất tải nóng wees 50Hình 4 13: Đánh giá tính toán công suất tải nó ng 2 2 52552 2c<v£xcvzcrsecsecreee 51Hình 4 14: Kết quả tính toán công suất tải nóng - ¿2-52 2+zx+£xzverrsersecreee 51Hình 4 15: Thiết lập các thông số tải tính công suất tải Lan veces 52Hình 4.16 Đánh giá tính toán công suất tải lạnh - 5-2-5 ©52+£S2 EEcxevrxrrerrseee 52Hình 4 17 Kết quả tính toán công suất tải lạnh 2-2-5225 +2£+£+£E+£x++vz+rszrsecrzee 53

Hình 4 18 Thiết lập các thông số tính toán mô phỏng năng lượng - - 53

Hình 4 19 Đánh giá tính toán mô phỏỎỏnØ - c5 331211311111 1 1 1 11 1 11 re 54Hình 4 20 Kết quả phân tích tối ưu hóa CO 2 .+ 2 2£ 522 ++£+EE+EEEEEEEEEEEerrkererrrree 54Hình 4 21 Hệ thống chứng nhận LEED và LOTUS 2 2-©5¿ s2+S2+s2£Ez£Ezzreereee 59Hình 4 22 Các hệ thống tương đồng của LEED và LOTUS - 25 525: 59Hình 4 23 Mức chứng nhận LEED và LOTUS - 5 5 << + +sEsesresresresreeee 59Hình 4 24 So sánh hạng mục đánh giá công trình xanh cua LEED và LOTUS 60

Hình 4 25 Ty lệ điểm số cho các hạng mục của LEED và LOTUS -: 60

Hình 5 1 Phần trăm mức độ tìm hiểu của người trả lời . . s2 2s: 68Hình 5 2 Phần trăm người trả lời phân chia theo nghề nghiệp . . -: 69

Hình 5 3 phan trăm người trả lời phân chia theo Vai trỒ -+ 2 s52 52czs+zsecseei 71Hình 5.4 phan trăm người tra lời phân chia theo kinh nghiệm làm ViéC . 71

DANH MUC CAC BANG BIEUBang 1 1 Bang so sánh phương pháp truyền thống và mô hình thông tin công trinh 10

Bang 2 1 Hệ thống đánh giá công trình xanh trên thế giới ( Nguồn WGBC, 2018) 23

Bang 2.2 Các nghiên cứu về ứng dựng BIM trong công trình xanh trên thé giới 28

Bang 2.3 Các nghiên cứu về BIM, công trình xanh tại Đại hoc Bách Khoa thành phố Hồ00/00 28

Bang 3 Í Công cu phân tích năng lượng tương thích với BIM «- ‹- 35

Bang 3 2 Bảng công cụ được sử dụng ứng dụng BIM vào phân tích năng lượng 35

Bang 3 3 Bảng công cụ dùng phân tich yếu tố ảnh hưởng BIM vào công trình xanh 36

HVTH: NGUYÊN VĂN ĐẠO - 1570686 5

Bang 4 1 Yêu câu nhiệt kỹ thuật đối với tường bao bên ngoài . 2-5-5: 47Bang 4.2 Yêu câu nhiệt kỹ thuật đối với mái băng 2-52 5£ ©5<++2£vz+zsvrserseei 47

Bảng 4 3 Chi phí xây dựng công trinh - - <5 0 191 nh ng ng 55

Bang 4 4 So sánh Hệ thống đánh giá LEED và LOTUS . 2-52 52 ©c<cs2c5<+e 61

Bang 4.5 Phân tích năng lượng công trimh - <1 ng ng ng kg 64

Bang 5 1 Những yếu tố ảnh hưởng đến ứng dụng BIM vào công trình xanh 66Bang 5.2 Bang phan trăm mức độ tìm hiểu của người tra Li occ 69Bang 5.3 Bang phan trăm người tra lời phân chia theo nghề nghiệp . - 70Bang 5 4 Bảng phan trăm người tra lời phân chia theo vai tr veces 71Bang 5 5 Bảng phan trăm người trả lời phân chia theo số năm kinh nghiém 72Bang 5.6 Kết quả phân tích Cronbach’s Alpha cho thang đo về yếu tố thuận lợi áp dungBIM trong thiết kế công trình Xanhh ¿5£ £+SE£SE£SEEEEESEEEEEEEEEE1E1E115 21.1212 73Bang 5 7 Kết quả phân tích Cronbach’s Alpha cho thang đo về yếu tố khó khăn áp dụngBIM trong thiết kế công trình Xanhh ¿5£ £+SE£SE£SEEEEESEEEEEEEEEE1E1E115 21.1212 74Bang 5.8 Bảng thống kê mô tả các yếu tố thuận lợi áp dụng BIM trong công trình xanh

— Ỷ+ 75

Bang 5.9 Kết quả phân tích Cronbach’s Alpha cho thang đo về yếu tố ảnh hưởng ứngdụng BIM trong thiết kế công trình xanh 2-2 2+2 ©E£+EE+EE£EE+EEEEErkerrerrxerrree 80

Bang 5 10 K MO and Bartlett's “Ï€S - 5 5-5 <1 HH ng 81

Bang 5 11 Bảng Kết quả thành phan chính phân tích khám phá - - 81Bang 5 12 Bang Kết quả thành phan chính phân tích khám phá - -: 82

CHUONG 1

DAT VAN DE

1.1 Giới thiệu chung

Việt Nam trải qua quá trình tăng trưởng nhanh chóng kê từ khi Chính phủ bat dauchương trình Đối Mới kinh tế vào năm 1986, chuyên đổi nền kinh tế kế hoạch hoá tậptrung sang nền kinh tế định hướng thị trường mở rộng hơn Các cải cách về môi trườngkinh doanh và khả năng cạnh tranh đã đưa nền kinh tế ngày càng phát trién

Sự phát triển nhanh chóng này đã dẫn đến môi trường thay đổi, liên quan đến sử dụngtài nguyên thiên nhiên quá mức và gây ra những hậu quả về môi trường như tăng khí thảitừ việc tăng sản suất điện băng đốt than, sử dụng nhiên liệu hoá thạch và xử lý nướcthải/chất thải không đủ và thiếu phương tiện giao thông công cộng thích hợp Bên cạnhnhững thách thức trong nước liên quan đến khả năng bị tác động do biến đổi khí hậu,Việt Nam (đặc biệt là đồng bằng sông Cửu Long, | trong 3 vùng đồng băng gặp nguyhiểm do mực nước biến dâng cao trên toàn cau) là một trong những quốc gia chịu ảnhhưởng nhiều nhất (trên 50% lực lượng lao động và thu nhập phụ thuộc vào các nguồn tàinguyên nhạy cảm với khí hậu) (Viện nghiên cứu tang trưởng xanh toàn cầu “Khung kếhoạch Quốc gia Việt Nam 2016 — 2020°)

Nền nông nghiệp và cơ sở hạ tầng của Việt Nam trung bình hàng năm mat khoảnghơn 1% GDP do biến đổi khí hậu và thiên tai ( Quyết định số 2139/QD-TTg của Thủtướng chính phủ phê duyệt Chiến lược Quốc Gia về Biến đổi khí hậu năm 2011) Nhữngảnh hưởng này là nghiêm trọng và khó kiểm soát: khí thải COa tăng dan, tốc độ đô thịhóa hàng năm 3% ( Đánh giá của Ngân hàng Thế giới về đô thị hóa tại Việt Nam: Báo

cáo kỹ thuật).Theo báo cáo môi trường (2018 EPI) do Trung tâm nghiên cứu thuộc đại hoc Yale va

đại học Columbia của Hoa Kỳ cùng với Liên hiệp Châu Âu thực hiện, về chỉ số hiệu quảhoạt động môi trường chung của Việt Nam trên thế giới năm 2018 có chỉ số chất lượngmôi trường xếp ở vị trí 132/180 quốc gia, trong khu vực Châu Á ở vị trí 16/26 quốc gia.EPI (đạt 46.69) dựa trên chỉ số đánh giá việc thực hiện các chính sách liên quan đến sức

HVTH: NGUYÊN VĂN ĐẠO - 1570686 7

khỏe môi sinh (đạt 47.12) va chất lượng hệ sinh thái (dat 46.86) Các chỉ số nay là một

trong các thước đo đánh giá ở câp độ quôc gia, xem môi quôc gia đã tiên gân đên mụctiêu đặt ra về môi trường hay chưa.

RANK COUNTRY SCORE REG RANK COUNTRY SCORE REG RANK COUNTRY SCORE REG

1 Switzerland 87.42 61 Kuwait 62.28 ¬ 122 Thailand 49.88

2 France 83.95 62 Jordan 62.20 122 Micronesia 49.80

3 Denmark 81.60 63 Armenia 62.07 17 +23 Libya 49.794 Malta 80.90 64 Peru 6192, |WÊW +24 Ghana 49.665 Sweden 80.51 65 Montenegro 61.33 125 Timor-Leste 49.54 Ba6 United Kingdom 79.89 66 Egypt 61.21 126 Senegal 49.52

7 Luxembourg 79.12 67 Lebanon 61.08 127 Malawi 49.21 H

8 Austria 78.97 68 Macedonia 61.06 19 128 Guyana 4793

9 Ireland 78.77 69 Brazil 60.70 | +2o Tajikistan A78510 Finland 78.64 70 Srilanka 6061 “6 130 Kenya 4725 (ia)11 Iceland 78.57 71 Equatorial Guinea 60.40 29) 131 Bhutan 47.22 H12 Spain 78.39 72 Mexico 59.69 [EBM 132 VietNam 46.9613 Germany 78.37 73 Dominica 59.38 =1 133 Indonesia 46.9214 Norway 77.49 74 Argentina 5930 [ERM 134 Guinea 46.62 |

45 Belgium 77.38 75 Malaysia 59,22 135 Mozambique 46.37

1l ltaly 76.96 76 Antigua and Barbuda 5918 136 Uzbekistan 45.88 28.17 New Zealand 75.96 77 United Arab Emirates 5890 137 Chad 4534 ^^18 Netherlands 75.46 78 Jamaica 58.58 138 Myanmar 4532 | 1819 Israel 75.01 79 Namibia 58.46 — 139 Céte d'ivoire 45.2520 Japan 74.69 80 Iran 58.16 140 Gabon 45.0521 Australia 74.12 81 Belize 5779 |HữỮ +ái Ethiopia 44.78

22 Greece 73.60 82 Philippines 57.65 142 South Africa 44.7323 Taiwan 7284 TẾ 83 Mongolia 57.51 143 Guinea-Bissau 44.67

24 Cyprus 72.60 84 Serbia 57.49 144 Vanuatu 44.55

25 Canada 7218 84 Chile 5749 [145 Uganda 44.2826 Portugal 7191 86 Saudi Arabia 57.47 [GM +46 Comoros 44.24

27 UnitedStatesofAmerica 71.19 87 Ecuador 5742 [147 aii 43.7128 Slovakia 70.60 88 Algeria 5718 148 Rwanda 43.68

29 Lithuania 69.33 Cabo Verde 56.94 149 Zimbabwe 43.4130 Bulgaria 67.85 Mauritius 56.63 150 Cambodia 43.23 430 Costa Rica szss |S Saint Lucia 5618 8 451 Solomonlslands 43.2232 Qatar sao 6 Bolivia so |ÑO +52 Iraq 43.20 J33 Czech Republic 67.68 Barbados 5576 (9 153 Laos 42.94

34 Slovenia 67.57 Georgia 55.69 154 Burkina Faso 42.8335 Trinidad and Tobago 67.36 Kiribati 55.26 155 Sierra Leone 42.54

36 St.Vincent &Grenadines 66.48 Bahrain 5515 BN 156 Gambia 42.4237 Latvia 66.12 Nicaragua 55.04 14 157 Republic of Congo 42.39

38 Turkmenistan 66.10 Bahamas 54.99 158 BosniaandHerzegovina 41.84 2939 Seychelles 66.02 Kyrgyzstan 54.86 159 Togo 41.78

40 Albania 65.46 Nigeria 54.76 PGi 160 Liberia 41.62

41 Croatia 65.45 Kazakhstan 54.56 23 161 Cameroon 40.81

42 Colombia 65.22 E#1 Samoa 54.50 162 Swaziland 40.32

43 Hungary 65,01 i Suriname 54.20 163 Djibouti 40.04

44 Belarus 64.98 São Tomé and Principe 54.01 yA] 164 Papua New Guinea 39.35 l>¬ 5|45 Romania 64.78 Paraguay 5393 [MB 165 Eritrea 39.3446 Dominican Republic an ie El Salvador 53.91 ¬" 166 Mauritania 39.24 H47 Uruguay 64s #BS Fiji 53.09 167 Benin 38.1748 Estonia 6431 [43 108 Turkey 52.96 24) 168 Afghanistan 37.74 =49 Singapore 64.23 (BN) 109 Ukraine 5287 [25 169 Pakistan 37.5050 Poland 64.11 | 110 Guatemala 52.33 18 170 Angola 37.4451 Venezuela 6389 [ER in Maldives 5214 [ON 171 Central africanRepublic 36.4252 Russia 63.79 112 Moldova 5197, | 26 172 Niger 35.7453 Brunei Darussalam 63.57 113 Botswana 51.70 Ea 173 Lesotho 33.7854 Morocco 63.47 114 Honduras 5151 174 aii 372 0S

55 Cuba 63.42 415 Sudan 51.49 175 Madagascar 3373 (4a)

56 Panama 62.71 | 116 Oman 51.32 176 Nepal 31.44 ¬57 Tonga 62.49 117 Zambia 50.97 177 India 30.5758 Tunisia 62.35 8] 118 Grenada 50.93 Eel 178 Dem.Rep Congo 30.41 4559 Azerbaijan 62.33 119 Tanzania so.83 [MON 179 Bangladesh 2956 (26)60 South Korea 6230 |ẾẨ 120 China 50.74 (MG) 180 Burundi 27.43 (46)

B Asia Caribbean a E.Europe & Eurasia a Europe & N.America

Hình 1 1 Bang xếp hang EPI 2018 Xếp hang, điểm EPI và vi trí khu vực (REG,

z8] Latin America

duoc hién thi bang mau) cho 180 quéc gia

Mid East & N.Africa lai PacificSub-Saharan Africa

Theo báo cáo Kinh tế xanh của Liên Hợp quốc năm 2011, hoạt động xây dựng là tácnhân chính gây ra các van đề nghiêm trọng về môi trường, khi chiếm tới 1/3 tổng nănglượng sử dụng, thải ra gần 1/4 tổng lượng khí thải CO2 và tiêu thụ tới 12% lượng nướcsạch Ở chiều ngược lại, đây cũng là ngành có tiềm năng lớn nhất trong việc giảm thiểulượng khí thải carbon Trong một xã hội phát triển việc thiết kế nhà ở đi kèm với các yếutố xanh chỉ có thể thực hiện thông qua việc đưa tiện nghi sống của người dân lên hàngdau, cũng nhờ đó mà giảm năng lượng sử dụng Trên thực tế năng lượng cấp cho nhà ởtại Việt Nam chiếm tới 90% sản lượng của lĩnh vực năng lượng công trình Các côngtrình xanh sẽ góp phan giảm phát thải CO2 và giảm nhu cau xây dựng nhà máy điện trênquy mô quốc gia.

Công trình xanh là công trình đạt được hiệu quả cao trong sử dụng năng lượng và vật

liệu, giảm thiểu các tác động xấu tới môi trường: đồng thời được thiết kế để có thể hạnchế tối đa những tác động không tốt của môi trường xây dựng tới sức khỏe con người vàmôi trường tự nhiên thông qua các vấn đề như là :

- Sur dụng năng lượng, nước va các nguồn tài nguyên khác một cách hiệu quả- Bao vệ sức khỏe người sử dụng, nâng cao năng suất lao động và đem đến những

tác động tích cực cho cộng đồng xung quanh.- _ Giảm thiểu chất thải, 6 nhiễm và hủy hoại môi trường.- _ Diện tích cây xanh dé trung hòa môi trường công trình.1.2 Xác định van đề nghiên cứu

Đề công trình xanh tại Việt Nam được phát triển mạnh mẽ và trở thành một xu hướngcủa ngành xây dựng thì can có sự phối hợp chặt chẽ giữa các cơ quan quản lý Nhà nước;các nhà thiết kế, tư van: các nha đầu tư phát triển, chủ đầu tư, chủ sở hữu bất động sản;các tô chức cấp chứng chỉ công trình xanh; các nhà thầu xây dựng, nhà cung cấp trang

thiết bị, vật liệu; các hội nghề nghiệp như Hiệp hội Bat động sản Việt Nam, Hội Kiến

trúc sư Việt Nam

HVTH: NGUYÊN VĂN ĐẠO - 1570686 9

Bên cạnh đó, Phuong pháp mô hình thông tin công trình BIM đã bat dau thay đổicách tiếp cận so với phương pháp truyền thống, dựa trên sự khác biệt vai trò giữa các bêntrong một dự án, một phương pháp thúc day hợp tác, tối ưu hóa và hiệu quả.

Bang 1.1 Bảng so sánh phương pháp truyền thống và mô hình thông tin công trình

Phương Pháp Truyên ThôngMô Hình Thông Tin Công Trình (BIM)

1 Kiên trúc sư và kỹ sư bat đâu thiết kế

bản vẽ dựa trên sự phối hợp thông tin

đên từ các chuyên gia tư van;

1 Kiến trúc sư và kỹ sư thực hiện mô hìnhthiết kế tích hợp với thông tin từ các chuyêngia tư van Mô hình được tạo thành bởi các

kêt nôi thông tin từ các bên liên quan ;2 Dựa trên bản vẽ của kiên trúc sư và kỹ

sư đã thiết kế thì các chuyên gia tư vấn

làm việc liên quan đên chuyên môn;

2.Mô hình thông tin đưa đên các đơn vị nhà

thầu Nhà thầu tiến hành lập kế hoạch xây

dựng cho dự án;

3 Kiên trúc sư và kỹ sư thu thập cáccông tác tư van, tập hợp chúng lại với

nhau đê hoàn chỉnh bộ bản vẽ;

3 Khi công trình được xây dựng, mô hình

thông tin có thê được điều chỉnh để phản ánhthực tế công trình thi công;

4 Bộ bản vẽ dua dén cho các đơn vi nha

thầu, sau cùng sẽ đưa chúng đến các nhàthầu phụ khác nhau;

5 Nhà thâu tạo ra các bản vẽ hoàn côngdựa trên bản gốc nhưng với nhiều chỉtiết hơn

4 Mô hình thông tin công trình được dùng

để quản lý và vận hành Các biện pháp bảotrì, đánh giá hiệu suất, đánh giá tác động của

tòa nhà đôi với môi trường

Để phối hợp chặt chẽ giữa các bên với nhau từ giai đoạn thiết kế, thi công đến Quanlý và vận hành công trình đạt tiều chuẩn Công trình xanh Luận văn nhăm mục đích địnhhướng để thiết kế công trình xanh tối ưu và thúc day sự phát triển công trình xanh tại

Việt Nam.

1.3 Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu này nhằm mục tiêu tiêu thúc day việc dùng Mô hình thông tin công trình (BIM) vào phân tích năng lượng để thiết kế công trình đạt được tiêu chuẩn Công Trình

Xanh:

Thực hiện ứng dụng mô hinh thông tin công trình vào mô phỏng phân tích năng

lượng để đánh giá dự án công trình xanh theo tiêu chí LOTUS VA LEED.Xác định các yếu tố thuận lợi và khó khăn ứng dụng Mô hình thông tin công trìnhtrong thiết kế công trình xanh cho các dự án

Phân tích và đánh giá yếu tố thuận lợi và khó khăn ứng dụng Mô hình thông tincông trình trong thiết kế công trình xanh cho các dự án

thông tin công trình hoặc công trình xanh.1.5 Dong góp cúa Nghiên Cứu.

1.5.1 Về mặt thực tiễn:Nghiễn cứu góp phan cho Nhà Dau Tư định hướng xây dựng công trình xanhtrong giai đoạn thiết kế thông qua các mô hình và mô phỏng phân tích năng lượngGiúp Nhà Đầu Tư và các bên liên quan đạt được chứng nhận công trình xanh, quađó Nhà Dau Tu có thé đưa ra quyết định hop lý để thực hiện dự án hiệu quả hơn

HVTH: NGUYÊN VĂN ĐẠO - 1570686 1]

Nha Nước và Chính Quyền dễ kiểm soát được chất lượng công trình xanh, và địnhhướng cho các Chủ Dau Tư va Nhà Thau xây dựng công trình xanh.

1.5.2 Về mặt học thuật:Nghiên Cứu đóng góp thêm tài liệu Nghiên Cứu về Công Trình Xanh, Phân Tích

Năng Lượng.

Cung Cấp công cụ đánh giá công trình xanh

CHUONG 2

TONG QUAN TAI LIEU

2.1 Tong Quan về Mô hình thông tin công trình (BIM)2.1.1 Khái niệm chung về mô hình thông tin công trình (BIM)

Hiện nay, Mô hình thông tin công trình ( Building information Modeling) có nhiềucách hiểu khác nhau tại Việt Nam Thực tiễn của cách hiểu nhằm lẫn này ở Việt Nam

cũng phù hợp trong đánh giá kinh doanh của BIM mà Aranda Mena và công sự đã chỉ ra

cách hiểu về BIM rằng, “ Đối với một số, BIM là một phần mêm ung dụng; mot số khác

cho rằng BIM là quá trình thiết kế và tạo tài liệu của thông tin công trình; một số kháccho rằng đó là một sự tiễn mới trong việc tổng hop dé thực hiện và nâng cao tính chuyênnghiệp trong các yêu cầu thực thi những cách giải quyết mới, hợp dong và quan hệ giữacác bên liên quan trong dự dn” Có nhiều bên liên quan cùng tương tác trên một mô hìnhBIM được tích hợp nên đã hình thành nhiều quan điểm về định nghĩa của BIM

Để tổng quan các định nghĩa về BIM một cách tong quát nhất, một loạt các bài báo đãđược tìm kiếm để tìm hiểu sự về BIM của các chuyên gia, nhà thầu đến kiến trúc sư, kỹ

SƯ.

Theo McGraw Hill, “The business Value of BIM” định nghĩa BIM rang: “ Quy trìnhtao và su dụng mô hình số trong thiét ké, xây dung và hoặc trong hoạt động dự an”.Định nghĩa này chủ yếu miêu tả một cách tổng quát trên quan điểm của Nhà thầu trongđịnh nghĩa BIM của họ, đặt BIM trong điều kiện như một mô hình mang tính kỹ thuật vàlà một công cụ về đữ liệu

Một định nghĩa khác về BIM là “ một mô hình 3D thực tế thông minh mà có thể xâydung một cách kỹ thuật số bởi chứa tat cả các thông tin công trình trong một số địnhdạng thông minh, mà có thé sử dung dé phát triển giải pháp công trình toi ưu mà giảmrủi ro và tăng giá trị trước khi cam kết một dé xuất thiết kể ` tập trung vào quan điểm vềthiết kế

HVTH: NGUYÊN VĂN ĐẠO - 1570686 13

Một định nghĩa khác của Autodesk cho rang “BIM la một quá trình thông minh dựatrên nên tảng 3D mà tạo cho các chuyên gia Kiến trúc, Kỹ thuật và Thi công (AEC) mộtcái nhìn sâu sắc và là công cụ dé lên kế hoạch, thiết kế, xây dung, quản lý tòa nhà và hạtang một cách hiệu qua” (Nguồn: Autodesk “What is BIM” In ternet, truy cập ngày 29tháng 05 năm 2018) Định nghĩa này chưa thể hiện hết những công đoạn khác của BIM

trong một vòng đời dự án.

Trong khi đó, Zuppa va cộng sự đã chỉ ra rằng “ BIM không được nhận thức thườngxuyên như một công cụ cho sự hình dung & phối hợp công việc của Architect

Engineering Construction (AEC), tránh lỗi sai hay sự bó sót” Đã có sự không đồng

thuận trong việc định nghĩa giữa các bên (Stakeholders) trong một dự án xây dựng.

Tại Việt Nam, BIM cũng được hiểu răng “ M6 hình thông tin BIM là dạng hiển thị sốhóa của các đặc tính vật lý và các đặc điểm chức năng của một tòa nhà BÌM đóng vaitrò là nguồn thông tin của tòa nhà, tạo cơ sở đáng tin cậy hỗ trợ cho việc ra các quyết

định trong các giai đoạn của vòng đời dự án” Trương Hữu Hà Ninh đã dịch định nghĩa

bằng tiếng Việt, Định nghĩa này xét BIM trên quan điểm của công tác quản lý và điều

hành tòa nha (Facility Management).

Một định nghĩa khác của Hội đồng Tiêu chuẩn BIM quốc gia của Hoa Ky (National

BIM Standard (NBIMS)) như sau: “Mộ? mô hình thông tin công trình (BIM) là một dang

hiển thị số hóa của các đặc tính vật lý và các đặc điểm chức năng của một công trình.Với vai trò đó, nó phục vụ như một nguồn sự hiểu biết được chia sẽ cho thông tin về mộtcông trình mà hình thành một cơ sở đáng tin cậy cho việc ra các quyết định trong suốt

các giai đoạn của vòng đời công trình đó, mà được xác định từ khi hình thành ý tưởng

sớm nhất đến khi kết thúc” Cao Xuân Phong đã dịch định nghĩa băng tiếng Việt.(Nguồn: Autodesk.com, What is BIM? Internet, truy cập ngày 29 tháng 05 năm 2018)

Detailed Design Analysis

DocumentationConceptual

Design ké

Prografii0111đ)

Construction4D/5D

Operation and ConstructionEee 2 Maintenance Logistics

(Krygiel & Nies, 2008).

b) Tăng độ chính xác của thiết kế và giảm các sai lỗi: BIM mô phỏng xây dựng vàthiết kế xây dựng trên máy tính trước khi các hoạt động xây dựng thực sự bắt đâutrên công trường, dẫn đến tăng độ chính xác và giảm thiểu các sai lỗi về cả khốilượng và chất lượng của tòa nhà Hơn nữa, nó cho phép đội ngũ thiết kế tính toáncác vật liệu xây dựng và các tham biết môi trường trên công trường trong thời gianthực hơn là băng cách ước lượng thủ công ( Krygiel & Nies, 2008)

HVTH: NGUYÊN VĂN ĐẠO - 1570686 15

Tăng hiệu qua trong việc triển khai bản vẽ: Với công cụ BIM, các đội thiết kếcó thể triển khai mô hình và xuất bản vẽ một lần thay vì chia ra nhiều bản vẽ như:

mặt bằng, mặt đứng, mặt cat và chi tiết Điều này có thể tiết kiệm thời gian và cho

phép nhóm tập trung vào các van dé cũng như các chỉ tiết khác của thiết kế ( Krygiel

& Nies, 2008)

Giảm thiểu xung đột: Dữ liệu BIM có thé giúp một nhà thiết kế kiểm tra tính tươngthích của các thành phần của dự án và xác định các xung đột tiềm năng trong mộtdự án xây dựng (Madsen, 2008) Xác định xung đột trên dữ liệu số trước khi cáchoạt động xây dựng bắt đầu trên công trường giúp tiết kiệm thời gian Ngoài ra,việc xác định các xung đột xây dựng trước có thể giúp giảm giá thầu cũng như giảmchênh lệch giữa giá tri dự thầu và chi phí thực tế (Krygiel & Nies, 2008)

Tăng cường sự phối hợp: BIM giúp tăng cường sự phối hợp giữa các nhóm thiếtkế, kỹ sư và nhà thầu và tăng hiệu quả dự án băng cách chia sẻ thông tin BIM, đặcbiệt là khi bắt đầu quá trình thiết kế trong gian đoạn triển khai dự án Ví dụ, nhàthầu có thé xem xét các mô hình BIM và có các phản hỏi hữu ích cho nhóm thiết kếvà kỹ sư về các thiếu sót nào có thé xảy ra Phản hồi đó có thé giúp nhóm thiết kếkhắc phục sự cố sớm trong quá trình thiết kế Điều này sẽ tiết kiệm chi phí và thờigian băng cách tránh sự chậm trễ tiềm năng có thể xảy ra nếu những thiếu sót đượcphát hiện trong quá trình xây dựng Hơn nữa, sự cộng tác gia tăng có thể làm giảmsố lượng yêu câu thay đổi và yêu cau thông tin (RFIs), mà có thé kéo dai thời gian

thi công ( Katez & Gerald, 2010).

f) Giảm thời gian gia công và dự toán: Các đơn vị gia công có thé lay thông số kỹ thuậtchi tiết trực tiếp từ các mô hình BIM Điều này sẽ tiết kiệm thời gian và tránh các lỗicó thể xảy ra khi các thông số kỹ thuật chế tạo này được trích xuất thủ công Hơn nữa,các cau kiện đúc sẵn có nhiều khả năng phù hợp hơn khi được lắp đặt vì tính chínhxác của thiết kế trực quan và tránh xuang đột Tương tự như vậy, đối với các nhà cung

cap, khi họ cần có khối lượng vật liệu có thể trích xuất chúng trực tiếp từ mô hình BIM

Do đó sẽ tiết kiệm thời gian và tránh sự chậm trễ của dự án ( Katez & Gerald, 2010)

h)

JD)

Quản lý vòng đời dự án: Một mô hình BIM không chỉ có hiệu qua trong thời gian

xây dựng mà nó có thể được sử dụng trong toàn bộ vòng đời của một dự án Môhình BIM bao gồm tất cả các thông tin bảo trì liên quan đến các thành phan xâydựng Chủ sở hữu có thể sử dụng mô hình này để xác định thời điểm họ cần phảibảo trì, sửa chữa và chi phí sẽ là bao nhiêu Ngoài ra, các mô hình BIM có thé đượcsử dụng để phân tích tính tương thích của bất kỳ phần mở rộng hoặc phát triển nàocó thé xảy ra cho một dự án trong tương lai và ước tính chi phí thực tế đó (Katez &Gerald, 2010) Mô hình BIM cũng có thể giúp hiểu rõ hơn về hiệu suất môi trường

và chi phí vòng đời của một dự án.

Tăng hiệu quả của quy trình: Các mô hình BIM có thể minh họa cho công việcđược lập kế hoạch giữa các nhóm dễ dàng và nhanh chóng ( Azhar, 2008) Theo

khảo sát được thực hiện bởi các công trình McGraw — Hill, hơn 48% chủ sở hữu

nói răng với BIM, lợi ích cao là do số lượng RFIs và van đề công trường thấp hon

( Ningappa, 2011).

Lỗi nhập liệu: Với các mô hình BIM, các nhà thâu có thé tránh được nhiều lỗi vàsai sót có thể xảy ra trong quá trình nhập dữ liệu tính toán Không cần phải tríchxuất dữ liệu theo cách thủ công từ mô hình thiết kế và nhập nó trở lại vào mộtchương trình máy tính khác để tìm mã xây dựng hoặc kiểm tra LEED Các mô hìnhBIM có thể thực hiện nhiệm vụ này một cách tự động thông qua việc so sánh cácthành phần của tòa nhà với các mã xây dựng liên quan và các tiêu chuẩn hiệu quả

năng lượng ( Gerald, 2010)

BIM 4D giúp việc lập kế hoạch dễ dàng hơn: Các mô hình BIM có thể trực quanhóa tốt các không gian trong chế độ xem 3D Một đặc tính khác của BIM là nó cóthê hình dung các giai đoạn xây dựng theo thời gian; khả năng này được gòi là 4D( 3D cộng với thời gian) BIM là một công cụ hữu ích có thể được sử dụng trongviệc hình dung quá trình xây dựng và minh họa nó để điều phối và giao tiếp, làm

việc theo nhóm và các bên liên quan (Ho & Matta, 2009).

HVTH: NGUYÊN VĂN ĐẠO - 1570686 17

k) Quả lý chỉ phi bằng BIM 5D: Mô hình 5D được tích hop với tat cả các thông tinhữu ích bao gồm mô hình 3D, thời gian và chi phí được bao gồm trong MicrosoftProject Công cụ Navisworks tổng hợp thông tin từ các mô hình tích hợp vàMicrosoft Project Băng cách nhập thời gian của công việc, phan mềm 5D BIM cóthé giúp người dùng dé dàng xác định đường cong dự báo S và có thé tạo dự báodòng tiền hàng tháng, hàng tuần, hàng ngày hoặc thậm chí hàng giờ trong mô phỏng,điều mà rất khó đạt được theo cách tiếp cận truyền thống.

2.2 Tổng Quan vê Công Trình Xanh

2.2.1 Khái Niệm Chung

“Công trình xanh” là công trình xây dựng mà trong cả vòng đời của nó, từ giai

đoạn lựa chọn địa điểm, thiết kế, thi công, vận hành sử dụng, cho đến giai đoạn sửachữa, cải tạo tái sử dụng, đều đạt được các tiêu chí: sử dụng hợp lý và tiết kiệm tàinguyên, năng lượng, nước, vật liệu, giam thiểu nhỏ nhất các tác động đến môi trườngxung quanh và sức khỏe con người, bảo tồn cảnh quan và sinh thái tự nhiên, tạo ra

điêu kiện sông tôt nhât cho con người.

Xu hướng phát triển công trình xanh là một xu hướng tiên tiễn đã và đang được thúcday phát trién tại nhiều quốc gia trên thế giới và Việt Nam Các công trình sẽ được thiếtkế xây dựng và vận hành theo các tiêu chí như: Địa điểm bên vững, sử dụng hiệu quatài nguyên, tạo không gian cây xanh trong giải pháp thiết kế, tiết kiệm năng lượng, sửdụng vật liệu thân thiện môi trường, chú trọng giải pháp giảm trừ ô nhiễm môi trường

Theo kinh nghiệm một số nước trên thế giới đầu tư xây dựng các công trình xanh, trungbình sẽ đòi hỏi tăng vốn dau tư khoảng từ 3 — 8 % so với đầu tư thông thường, nhưng

các công trình xanh sẽ tiết kiệm được từ 15 đến 30% năng lượng sử dụng, sẽ giảm

khoảng 30 - 35% lượng khí thải carbon, tiết kiệm từ 30% - 50% lượng nước sử dụng vàtừ 50% - 70% chi phí xử lý chat thải ( nguồn Internet VGBC) Các công trình xanh sé

góp phan bảo ton các nguồn tài nguyên, thân thiện với môi trường, chi phí sử dụng thấp,

dam bao sức khỏe người sử dung, tuôi thọ công trình cao.

Công trình xanh là kiến trúc nhằm tạo lập một môi trường sinh sống vệ sinhvà lành mạnh cho con người, đồng thời bảo vệ môi trường sống chung, tao được sự

phát triển cân bang, 6n định của hệ sinh thái đô thị Công trình xanh thé hiện toàndiện mục tiêu phát triển bền vững của lĩnh vực kiến trúc trên toàn cầu Theo cáchđánh giá của tổ chức hàng đầu của giới kiến trúc sư Mỹ - American Institute of

Architects - hàng năm khi chọn công trình trao giải top ten công trình xanh là giải

quyết các van dé sau: Có sử dụng năng lượng hiệu quả không? Có tận dung ánh sángtự nhiên và tiết kiệm nước không? Công trình có hoà nhập với cộng đồng chung

quanh không? Tóm lại, công trình được thiết kế xây dựng có tác động thế nào đến

thế giới và môi trường chung quanh.

HVTH: NGUYÊN VĂN ĐẠO - 1570686 19

2.2.2 Cong Trinh Xanh tai Viét Nam

Tại Việt Nam, hệ thống chứng nhận công trình xanh chi bat đầu được đưa vào ứngdụng vào năm 2010 khi Hội đồng Công trình Xanh Việt Nam công bố các tiêu chí của bộcông cụ LOTUS, được nghiên cứu và phát triển dựa trên các tiêu chuẩn quốc tế nhưLEED và phù hợp với các điều kiện và đặc trưng của đất nước ta Những bước đi đầu củaLOTUS đã đặt nền tảng quan trọng dé có thé tiếp tục áp dụng và triển khai các hoạt độngxây dựng xanh tại Việt Nam Kết quả nghiên cứu về ngành xây dựng xanh do Solidiancetiến hành cho thấy LOTUS dễ áp dụng hơn cho thị trường Việt Nam bởi những tiêu chíphù hợp với đặc trưng riêng biệt của Việt Nam cùng với nhiều khoản tiết kiệm chi phí sovới các hệ thống tiêu chí quốc tế khác như LEED Điều này thực sự đã mở đường chonhững bước phát triển và lớn mạnh của ngành xây dựng xanh tại Việt Nam

Bên cạnh đó, hệ thống chứng nhận công trình xanh ở Việt Nam được đánh giá các

công cụ khác như: Công cụ Green Mark của Singapore, Công cụ HỌE của Pháp, công cụ

BREEAM của Anh trong các thời gian đã qua ( theo đánh giá của Hội Đồng Công

Trình Xanh Việt Nam )

- =

80

—_60

=

—

“`

2009 2012 2013 2014 2016 20172010 2011 20152007 2008

mDựánLEED mDuanLOTUS DuanGM # Chứng nhận khác

Hiện giờ khi tiêu chuẩn LOTUS đã được đưa vào áp dung những rào cản chínhchúng ta vẫn can phải đối mặt khi phát triển thị trường xây dựng xanh là do nhận thứckhá ít về xây dựng xanh, tâm lý quá nhạy cảm về chi phí cũng như các loại thuế áp chogiá điện thị trường còn thấp Để có thể vượt qua những trở ngại này rất cần có những nỗlực chung tay từ xã hội, toàn ngành và các nhà hoạch định chính sách của chính phủ đểkhông những quảng bá các tiêu chuẩn này đến các cơ quan thâm quyền quyết định màcòn thiết lập một khung pháp lý cơ sở để căn cứ áp dụng.

Số lượng Dự án LOTUS Dự án LOTUS theo loại hình công trình

: BE22 khác! › ANH

” 12 12

2616 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

Hình 2 3 Số lượng dự án và loại hình công trình theo LOTUS

Hội Đồng Công Trình Xanh Việt Nam (VGBC) đã phát triển Hệ thống Chứng nhậnLOTUS với các loại hình dự án xây dựng LOTUS gồm có 7 hệ thống đánh giá sau:

- LOTUS phi nhà ở (NR) Hệ thống đánh giá được áp dụng cho Công trình văn

hóa, công trình văn phòng, công trình khách sạn, công trình giao thông, đài,

tháp viễn thông, sân vận động và trung thể thao, nhà máy với diện tích trên

- LOTUS Công trình dang vận hành (LOTUS BIO) Hệ thống đánh giá được áp

dụng cho toàn bộ các loại công trình thuộc phạm vi áp dụng của LOTUS NR va

LOTUS MER Công trình đang vận hành với ít nhất 50% tong diện tích sử dụngtrong ít nhất 2 năm và chưa thực hiện cải tạo quy mô lớn tại thời điểm đăng ký.- LOTUS Công trình quy mô nhỏ ( LOTUS SB) Hệ thống đánh giá được áp dụng

cho công trình công cộng theo quy định của QCVN 03:2012/BXD với diện tíchnhỏ hơn 2500 m2.

- LOTUS Không gian Nội Thất ( LOTUS Interiors) Hệ thống đánh giá được ápdụng cho dự án thi công nôi thất đơn chức năng hoặc đa chức năng như: không

gian văn phòng, không gian bán hàng và nhà hàng, không gian khách sạn,

không gian giáo dục, không gian y tế, nhà ở trong tòa nhà chung cư Thời gianthuê mặt băng tối thiểu là 3 năm

2.2.3 Công Trình Xanh trên thế giới.

Công trình xanh đã được áp dụng rộng rãi trên toàn cau, với sự tăng trưởng mạnh mẽđược mong đợi ở hau hết các quốc gia, nhưng đặc biệt là ở các nước đang phát trién.Những phát hiện này cho thấy rằng công trình xanh là một xu hướng toàn câu, với tầmquan trọng gan như toàn cầu được đặt vào bảo tồn năng lượng Tuy nhiên, như nghiêncứu trước đây từ năm 2012 cũng đã chứng minh, các ưu tiên và trở ngại cần được hiểutrên cơ sở từng quốc gia để thực sự thành công như một doanh nghiệp bén vững trên thịtrường toàn cau

Hội đồng Công trình Xanh Thế giới (WGBC) hỗ trợ các Mục tiêu Phát triển Bền

vững của Liên Hợp Quốc (SDGs) Với 17 mục tiêu này đặt ra một thách thức cho nhân

loại dé ngăn chặn tăng trưởng kinh tế từ biến đồi khí hau, nghèo đói và bất bình đăng

Bang 2 1 Hệ thong đánh giá công trình xanh trên thé giới ( Nguồn WGBC, 2018)

Hệ thông đánh giá Công Trình Hệ thông đánh giá Công Trình Xanh

Sir Xanh trên thé giới SH trên thế giới.

l ARZ rating system 24 Green Star SA Kenya

2 BEAM Plus 25 GRESB

3 BERDE 26 Home Performance Index4 BREEAM-LV 27 HQE

5 BREEAM-NOR 28 ICP6 BREEAM 29 IGBC

7 Casa (Colombia) 30 Korea Green Building Certification8 CASBEE 3l LOTUS

l6 GreenSL 39 | product Services Certification

17 Green Star 40 SITES

18 Homestar 41 Swiss DGNB System

19 GBC Home 42 TARSHEED20 GBC Historic Building 43 Verde21 GBC Quartieri 44 The WELL Building Standard22 GBC Condomini 45 Zero Waste

23 Green Star SA

WORLD — `.

GREEN or KOREA GREEN BUILDING COUNCIL

BUILDING Japan JSBC een SustainableCOUNCIL JSBC Building Consortium

Hệ, đêng Ting tiblsarh tan

Hình 2 4 Các Hệ thống đánh giá công trình xanh Chân A — Thái Bình Dương (

nguôn VGBC)

Báo cáo SmartMarket 2016 của World Green Building Trend, được trình bày bởi

Dodge Data & Analytics và United Technologies Corporation, cung cấp đữ liệu xuhướng xây dựng xanh mới trên thế giới để hỗ trợ phát triển công trình xanh Băng cách

mở rộng

phạm vi của Báo cáo SmartMarket Xu hướng Xây dựng Xanh Thế giới, được xuất bảnvào năm 2013,nghién cứu này chứng minh răng công trình xanh tiếp tục ảnh hưởng đếncác tòa nhà mang lại tiết kiệm chi phí hoạt động đáng ké so với các tòa nhà truyền thống.Dé hưởng ứng điều này, người trả lời mong đợi tiết kiệm 14% trong hoạt động chi phítiết kiệm trong năm năm đối với các công trình xanh mới và tiết kiệm 13% chi phí hoạtđộng trong 5 năm đối với các dự án cải tạo và cải tạo xanh Chủ tòa nhà cũng báo cáorằng các tòa nhà xanh— dù là lệnh mới hay đã được cải tạo giá trị tài sản tăng 7% so vớixây dựng ở cả các nền kinh tế phát triển và đang phát triển Một điều quan trọng từnghiên cứu này là xây dựng xanh toàn cầu tiếp tục tăng gấp đôi sau mỗi ba năm Các nênkinh tế mới noi như Brazil, An Độ, A Rap Xé Ut và Nam Phi sẽ là động cơ tăng trưởng

xanh trong ba năm tới, với sự phát triên thay đôi từ gap đôi đên gap sáu lân so với mứcxây dựng xanh hiện tại.

2.3 Tong Quan Về Mô Hình Thông Tin trong Công Trình Xanh

2.3.1 Giới thiệu Mô Hình Thông Tin trong Công Trình Xanh

Hai van dé chính là mô hình thông tin công trình và công trình xanh đã ảnh hưởngđến ngành xây dựng trên thế giới nói chung và việt nam nói riêng Mối quan hệ giữaBIM va công trình xanh dang được phát triển và có sự kết hop ở mức độ đáng kế Ứngdụng BIM trong thiết kế công trình xanh là một quy trình thiết kế tích hợp, giúp ngườithiết kế đạt được hiệu quả trong việc thiết kế công trình đạt tiêu chuẩn công trình xanh.Ngoài ra, ứng dung BIM trong thiết kế công trình xanh mang lại việc cải thiện hiệu suấtcông trình Nhiều công cụ của BIM, bao gồm phân tích năng lượng và phân tích chiếusáng đã cung cấp thông tin tốt hơn về cách thay đôi thiết kế tác động đến hiệu suất xâydựng so với công cụ thiết kế truyền thống khác BIM cũng có thể cung cấp thêm thông

tin cho quá trình quản lý và vận hành công trình trở nên xanh hơn và nhanh hơn.

Ứng dụng BIM trong thiết kế công trình xanh bao gồm mô phỏng năng lượng liên

quan với hiệu suất năng lượng dự án để xác định các tùy chọn tối ưu hóa hiệu quả năng

lượng xây dựng trong vòng đời dự án Băng cách cho phép sửa đổi trong giai đoạn thiếtkế dé công trình đạt được tiêu chuẩn công trình xanh cũng như các yêu cầu về kỹ thuậtvà kinh tế

Do đó, mô hình thông tin công trình BIM có thé cung cấp thông tin dé hỗ trợ tính

toán một sô diém đê xác định mức mục tiêu bên vững liên quan đên hệ thông xêp hang.

2.3.2 Tổng quan Mô Phong Năng Lượng dựa trên Mô Hình Thông Tin.Yann Tanguy (2013 ) để thực hiện mô phỏng năng lượng (BPS) cho các tòa nhà thìcan phân tích các đặc điểm khác nhau về vật lý như : ánh sáng, thông gió, chiếu sáng,năng lượng cần phải có một quy trình tích hợp

Bazjanac, Maile , Rose và cộng sự (2011) để thực hiện BPS thành công yêu cầu dữliệu hợp lệ, một phân mém mô phỏng năng lượng như EnergyPlus và cuối cùng là phân

HVTH: NGUYÊN VĂN ĐẠO - 1570686 25

tích kết quả mô phỏng Dữ liệu cần thiết cho BPS phải mô tả kích thước hình hoc của tòanhà, thiết bị và hệ thống HVAC, hệ thống chiếu sáng và hệ thống điện và thời gian sửdụng, công suất tòa nhà và điều kiện thời tiết cho mô phỏng và hơn thế nữa.

Bazjanac (2004) bước dau tiên dé thực hiện BPS thành công là lay thông tin chính xáctừ công cụ CAD vào phân mềm BPS Phần mềm tương thích có thể trao đổi dữ liệu liêntục giữa các ứng dụng khác nhau dé thực hiện BPS đạt hiệu quả cao

O'Donnell, Maile, Rose và cộng sự (2013) dữ liệu được thu thập va chuyên đôi sangBPS dựa trên việc dữ liệu được định nghĩa theo định dạng IFC mà các quy tắc và giaothức được chuẩn hóa theo mô hình dữ liệu IFC của các tòa nhà

Maile, O’Donnell, Bazjanac và cộng sự (2013) dữ liệu mô hình trong ứng dụng sốccần dat được một mức độ nhất định Ứng dụng gốc được chuyên đổi dữ liệu dưới dạngđiện toán đám mây để lưu trữ tất cả các thông tin cần thiết Cuối cùng, dữ liệu thông tinđược nhập vào ứng dụng mô phỏng năng lượng dé phân tích

HVẶC systems& plant design

output

hỗ trợ phân tích thiết kế công trình ( Bazjanac, 2008)

O’Donnell, Maile, Rose và cộng sự (2013) để thực hiện “phương pháp mô phỏng vàphân tích năng lượng công trình của IFC dựa trên BIM ” cần dit liệu mô hình kết cấu,kiến trúc, điện nước chuyên đổi qua BPS dé mô phỏng và phân tích năng lượng Ưuđiểm của phương pháp này là nó loại bỏ lỗi liên quan đến việc đưa ra quyết định củangười thiết kế từ quá trình mô phỏng Quy trình trực quan về mô phỏng và phân tíchnăng lượng dựa trên BIM trong Hình 2-6 mang lại lợi ích hơn so với phương pháp truyền

thông với 4 đặc điêm sau :

- _ Giảm lượng thời gian và chi phí cân thiết để thực hiện mô phỏng năng lượng toàn

bộ tòa nhà

- Cho phép tạo ra các lựa chọn thay thế thiết kế nhanh chóng

- Cai thiện độ chính xác của mô phỏng năng lượng

- _ Kết quả hiệu suất của tòa nhà hoạt động tốt hơn đáng kể

HVAC systems& plant desian

Hình 2 6 So đồ quy trình phương pháp mô phỏng và phân tích năng lượng công

trình của IFC dựa trên BIM ( Bazjanac, 2008)

2.4 Một Số Nghiên Cứu Trước Day:Các nghiên cứu trước đây liên quan đến ứng dụng BIM trong công trình xanh.

Bang 2 2 Các nghiên cứu về ứng dựng BIM trong công trình xanh trên thế giới

Annette L.Stumpf, Hyunjoo Kim,and Elisabeth M Jenicek (2011)

Ung Dung mô hình thông tin xây dựng (BIM) vào

Phân tích Sử dụng Năng Lượng trong giai đoạn

thiết kế

Farzad Jalaei, Ahmad Jrade (2014)

Tích hop mô hình thông tin xây dựng (BIM) và các

công cụ phân tích năng lượng với hệ thống chứngnhận xây dựng xanh để thiết kế ý tưởng các tòa nhà

bên vững

Farzad Jalaei, Ahmad Jrade (2015)

Tích hợp hệ thông hồ tro quyét định (DSS) va mô

hình thông công trình (BIM) để tối ưu hóa lựa chọn

thành phần xây dựng bền vững

Wei Wu, Raja (2015) Ké Hoach Thuc Hién BIM trong dự án công trình

xanh, theo tiêu chuân LEED

XI (Stacy) Sun (2016)

Khảo Sát Mô hình thông tin công trình (BIM) đên

tích hợp dữ liệu mô phỏng năng lượng và kết quả

mô phỏngMohmed Solla, Lokman Hakim

Ismail and Riduan Yunus (2016)

Khao Sát tiêm năng của Tích hop BIM vào công cụ

đánh giá công trình xanhMario Claudio DeJaco, Seyeda

Amir Hakim, Sebastiano Maltese,Nicola Moretti (2016-2017)

BIM Xanh, Phương Pháp tiếp cận Phát Triển Bên

Vững

Yufang Shi, PingpingSong (2017)Vong đời chi phí cua Công Trinh Xanh dựa vào kỹ

thuật mô hình thong tin công trình (BIM)

Bang 2 3 Các nghiên cứu về BIM, công trình xanh tại Dai hoc Bách Khoa thành

phố Hồ Chí Minh

Huỳnh, Đắc Trung (2015 )

Đánh giá các nhân tô đến chat lượng dự án xây dựng dân

dụng và công nghiệp khía cạnh bảo vệ môi trường xanh

bền vững giai đoạn tiền thi công

Nguyễn, Duy Hưng (2016 )

So sánh các hệ thông đánh giá công trình xanh và nghiêncứu mức độ áp dụng các tiêu chí ở Việt Nam

Lê, Duy Bình (2016 )

Ứng dụng quy trình Lean trong quá trình thiết kê xây dựng

(áp dụng tại các công ty Tư vấn Thiết kế tại Việt Nam)

Hùng, Nguyễn Minh (2017)

Nghiên Cứu Các rào cản trong việc phát triên công trình

xanh tại Việt Nam

Lê Thanh Tuyến (2014) Mô hình 4D-Bim cho dự án có các công tác lặp lại

Châu Trần Minh Nhut (2015 )

Ứng dụng mô hình động học hệ thông (Sd) đánh giá hiệu

quả của chiến lược quản lý rác thải xây dựng

Từ, Kim Hải (2015 )

Ứng dụng BIM trong quản lý xây dựng dự án câu Trường

hợp áp dụng: Cầu vượt hương lộ 2 tại Tp HCM

Trương, Hữu Hà Ninh (2016 )

Ung dụng mô hình BIM vào hồ trợ các công tác quan lý và

vận hành nhà cao tâng

Thăng, Trần Việt (2017)

Ứng Dụng BIM trong công tác lập kê hoạch an toàn lao

động trên công trường xây dựng.

Anh, Tạ Tuan (2017)

Khao sát kha nang ứng dung hệ thông thông tin công trình

(BIM) vào công tác thâm định của sở xây dựng TP HỗChí Minh đối với dự án đầu tư xây dựng công trình

Phong, Cao Xuân (2018)

Xây dựng Lộ Trình BIM Roadmap cho doanh nghiệp X: A

case study.

2.4.2 So sánh các nghiên cứu.

Qua một số nghiên cứu trước đây về ứng dụng BIM trong thiết kế công trình xanh.Trên thế giới có nhiều nghiên cứu đã tích hợp mô hình thông tin công trình vào môphỏng và phân tích năng lượng Dựa vào quy trình tích hợp dé tính vòng đời chi phí dựán công trình xanh theo hệ thống tiêu chuẩn đánh giá LEED Bên cạnh đó, ứng dụngBIM trong thiết kế công xanh cũng là phương pháp hỗ trợ tiếp cận mục tiêu phát triển

bên vững.

Các nghiên cứu ở Đại Học Bách Khoa TPHCM chưa có nghiên cứu nào ứng dụng

BIM trong thiết kế công trình xanh mà chỉ có nghiên cứu ứng dụng về BIM hoặc vềCông trình xanh Vì vậy, cần có quy trình tích hợp từ thiết kế đến thi công và vận hành

công trình về công trình xanh.

Nghiên cứu này, dựa theo các nghiên cứu trên thế giới đã ứng dụng BIM trong thiếtkế công trình xanh Đặc điểm của nghiên cứu là sử dụng điều kiện khí hậu, thời tiết cũngnhư môi trường ở Việt Nam Ngoài ra, nghiên cứu đưa QCVN 09:2013/BXD dé đánh giá

công trình xây dựng sử dụng năng lượng hiệu quả.

Chuong 3

PHUONG PHAP NGHIEN CUU

3.1 Quy trình nghiên cứu:3.1.1 Quy trình áp dung BIM vào Công trình xanh.

Để đánh giá công trình xanh thì ứng dụng BIM bao gồm phân tích năng lượng và Quảnlý tòa nhà Trong luận văn này nghiên cứu ứng dụng BIM vào phân tích năng lượng để đạtcông trình xanh bao gồm các bước:

Bước 1: Tông quan tài liệu Tạo mô hình thông tin công trình (BIM), thiết lập các thamsố nhiệt ( Energy Family Parameters) cho cột, dam, san, tuong

Bước 2: Tạo ra mô hình phân tích năng lượng trong revit Khai báo các thông tin của

dự án như: loại công trình, vị trí công tình, không gian bên trong công trình Phòng và thétích phòng được giới hạn bởi tường, sàn và trần

Bước 3: Tit Mô hình phân tích năng lượng xuất ra file GBxIm ( Green building xlm)để nhập vào phan mềm phân tích năng lượng trong công trình

Bước 4: Phân tích và đánh giá đưa ra kết quả tính toán Bao gồm phân tích đánh giálớp vỏ công trình , phân tích tính toán chiếu sáng, phân tích tính toán tải nóng và lạnh,

phân tích tính toán mô phỏng,

Bước 5: Đánh giá năng lượng của công trình theo tiêu chuẩn LOTUS và LEEDBước 6: Kết Luận

HVTH: NGUYÊN VĂN ĐẠO - 1570686 3]

Mô hình thông tinBIM ( autodesk Revit)

Mô hình phân tích năng

lượng

U

Phân tích nang lượng( Design Builder )

Lớp vỏ Chiếu Tải nóng, Phân tích

công trình Sáng lạnh năng lượng

(LOTUS, LEED )

U

Két Luan

Hình 3.1: Sơ đồ nghiên cứu đánh giá Năng lượng dựa trên BIM

Đánh giá năng lượng

3.1.2 Quy trình thực hiện phân tích nhân tố thuận lợi và khó khăn áp dung BIM vào

mô phóng, phân tích năng lượng.

MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

+

Tham Khả Xác định các nhân tổ áp Kham Khảo ý kiến

Sách ho Cc dụng BIM trong mô phỏng, chuyên gia và những

gens DBO phan tich nang luong người có kinh nghiêm

Két luận

HVTH: NGUYÊN VĂN ĐẠO - 1570686 33