ỨNG DỤNG BIM TRONG THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH XANH THEO TIÊU CHUẨN LEED VÀ LOTUS

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN VĂN ĐẠO ỨNG DỤNG BIM TRONG THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH XANH THEO TIÊU CHUẨN LEED VÀ LOTUS Chun ngành : Quản Lý Xây Dựng Mã số: 60 58 03 02 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2018 11 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP Hồ CHÍ MINH CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hanh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Nguyễn Văn Đạo Ngày, tháng, năm sinh: 14/05/1990 Chuyên ngành: Quản Lý Xây Dựng MSHV: 1570686 Nơi sinh: Quảng Ngãi Mã số: 60580302 l TÊN ĐỀ TÀI “ỨNG DỤNG BIM TRONG THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH XANH THEO TÊU CHUẨN LEED VÀ LOTUS” n NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG - Thực ứng dụng mô hĩnh thơng tin cơng trình vào mơ phân tích lượng để đánh giá dự án cơng trình xanh theo tiêu chí LOTUS VÀ LEED - Xác định yếu tố thuận lợi khó khăn ứng dụng Mơ hình thơng tin cơng trình thiết kế cơng trình xanh cho dự án - Phân tích đánh giá yếu tố thuận lợi khó khăn ứng dụng Mơ hình thơng tin cơng trình thiết kế cơng trình xanh cho dự án m NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 04/09/2017 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 17 / 06 / 2018 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS PHẠM HỒNG LUÂN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận vặn này, trước tiên tác giả xin gởi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến thầy PGS.TS Phạm Hồng Luân định hướng, truyền đạt kiến thức nhiệt tình hướng dẫn tơi suốt trình thực luận văn Xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô Khoa Kỹ thuật Xây dựng, đặc biệt thầy cô giảng dạy thuộc chuyên ngành Quản lý xây dựng truyền dạy cho kiến thức kinh nghiệm quý báu suốt trình học tập trường Xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè, đồng nghiệp học viên chuyên ngành Quản lý xây dựng khóa 2015, người bạn đồng hành giúp đỡ tơi suốt q trình học tập Đặc biệt, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến ơng Nguyễn Trung Kiên hỗ trợ phần mềm trình thực luận văn Cuối cùng, xin cảm ơn bố mẹ, gia đình người bạn thân bên cạnh quan tâm, động viên, giúp đỡ vượt qua khó khăn để hồn thành luận văn Trân trọng! Tp Hồ Chí Minh, ngày 21 tháng 06 năm 2018 TĨM TẮT LUẬN VĂN BIM (mơ hình thơng tin cơng trình) cơng trình xanh giai đoạn hai vấn đề ảnh hưởng đến ngành xây dựng giới nói chung việt nam nói riêng Luận văn này, đưa phương pháp giúp tiếp cận BIM vào thiết kế công trình xanh nhằm định hướng người thiết kế cơng trình đạt theo tiêu chuẩn cơng trình xanh hiệu Từ đó, người thiết kế ứng dụng đạt tiêu chí: sử dụng hợp lý tiết kiệm tài nguyên, lượng, nước, vật liệu, giảm thiểu nhỏ tác động đến môi trường xung quanh sức khỏe người, bảo tồn cảnh quan sinh thái tự nhiên, tạo điều kiện sống tốt cho người Trong Luận văn, Cơng trình ứng dụng BIM vào thiết kế cơng trình xanh theo tiêu chuẩn LEED LOTUS Cơng trình X Phần mềm Revit Autodesk sử dụng để mơ hình thơng tin cơng trình nhập sang phần mềm DesignBuilder mơ lượng dạng liệu đám mây Phân tích lượng dùng đánh giá lớp vỏ cơng trình, chiếu sáng, điều hòa khơng khí tối ưu hóa phân tích Ngồi ra, Luận văn đưa mơ hình phân tích yếu tố thuận lợi khó khăn ảnh hưởng đến việc ứng dụng BIM vào thiết kế cơng trình xanh Việt Nam Phần mềm SPSS dùng để mơ tả phân tích ảnh hưởng yếu tố đến việc ứng dụng BIM vào thiết kế cơng trình xanh Luận văn đưa kết luận nghiên cứu dùng để áp dụng thiết kế cơng trình xanh đạt theo tiêu chuẩn LEED LOTUS khả thi Tuy nhiên, việc ứng dụng nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố Thiếu chun gia Mơ hình thơng tin cơng trình hiểu Mơ cơng trình xanh; Mơ hình thơng tin cơng trình giúp tiết kiệm thời gian, tài ngun phối họp bên cơng trình xanh; Thiếu đội ngũ thiết kế, xây dựng Mơ hình thơng tin cơng trình cơng trình xanh; Mơ hình thơng tin cơng trình thay đối tạo mơ lượng nhanh chóng để thiết kế cơng trình xanh; Khơng có hệ thống quy chuẩn, tiêu chuẩn hướng tới BIM cơng trình xanh Việt Nam ban hành quan nhà nước V ABSTRACT BIM and green buildings in this period are the two major issues affecting the construction industry in the world in general and Vietnam in particular This Thesis, presents a method for approaching BIM in green building to direct designers to achieve green building standards Since then, the application designer has achieved the following criteria: rational use and saving of resources, energy, water, materials, minimal impact 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 LEED and LOTUS Autodesk Revit software will be used to model building information and import into DesignBuilder software that simulates energy in the form of cloud data Energy analysis uses shell evaluation, lighting, air conditioning and analytical optimization In addition, the thesis presents a model of favorable and difficult factors affecting the application of BIM to green building in Vietnam SPSS software is used to describe and analyze the impact of factors on the application of BIM to green building This thesis, Applying applying BIM in green building design follow standard LEED and LOTUS is feasible However, the application of this research is influenced by factors such as the lack of a specialist in Building Information Model Simulation in Green Building; Building information model saves time, resources and coordination among the parties in green building; Lack of design team, building green building information model; The building information 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 state agencies VI LỜI CAM ĐOAN Để thực luận văn “ ứng dụng mơ hình thơng tin cơng trình thiết kế cơng trình xanh theo tiêu chuẩn LEED LOTUS”, tơi tự nghiên cứu, tìm hiểu vấn đề, vận dụng kiến thức học trao đổi với giảng viên hướng dẫn, đồng nghiệp bạn bè Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, số liệu kết luận văn trung thực Tp Hồ Chỉ Minh, ngày 21 thảng năm 2018 Nguyễn Văn Đạo vii LUẬN VĂN THẠC SĨ KHÓA 2015 GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG LUÂN MỤC LỤC Chương 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Xác định vấn đề nghiên cứu 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 11 1.4 Phạm vi nghiên cứu 11 1.5 Đóng góp Nghiên Cứu 11 CHƯƠNG 2: TỐNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng Quan Mơ hình thơng tin cơng trình (BIM) 13 2.1.1 Khái niệm chung mơ hình thơng tin cơng trình (BIM) 13 2.1.2 Lợi ích Áp dụng BIM 15 2.2 Tổng Quan vê Cơng Trình Xanh 18 2.2.1 Khái Niệm Chung 18 2.2.2 Cơng Trình Xanh Việt Nam 20 2.2.3 Cơng Trình Xanh giới 22 2.3 Tổng Quan Mơ Hình Thơng Tin Cơng Trình Xanh 25 2.3.1 Giới thiệu Mơ Hình Thơng Tin Cơng Trình Xanh 25 2.3.2 Tổng quan Mô Phỏng Năng Lượng dựa Mơ Hình Thơng Tin 25 2.4 Một Số Nghiên Cứu Trước Đây: 28 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu 30 3.1 Quy trình nghiên cứu: 31 3.1.1 Quy trình áp dụng BIM vào Cơng trình xanh 31 HVTH: NGUYỄN VĂN ĐẠO - 1570686 LUẬN VĂN THẠC sĩ KHÓA 2015 3.1.2 GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG LN Quy trình thực phân tích nhân tố thuận lợi khó khăn áp dụng BIM vào mơ phỏng, phân tích lượng 33 3.2 Công cụ nghiên cứu 34 3.2.1 Công cụ áp dụng BIM mô phỏng, phân tích lượng 34 3.2.2 Công cụ phương pháp nghiên cứu khảo sát 36 CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG MƠ HÌNH THƠNG TLN CƠNG TRÌNH TRONG THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH XANH THEO TIÊU CHUẨN LEED VÀ LOTUS 40 4.1 Giới Thiệu chung cơng trình: 41 4.2 Tạo mơ hình phân tích lượng 44 4.3 Xuất Nhập điện toán đám mây GBxlm 46 4.4 Đánh giá kết phân tích Design Builder 46 4.4.1 Phân tích đánh giá lớp vỏ cơng trình 47 4.4.2 Phân tích Chiếu Sáng 48 4.4.3 Phân tích tính tốn cơng suất tải nóng, tải lạnh 50 4.4.4 Phân tích tính tốn mô lượng 53 4.4.5 Phân tích chi phí C02 cơng trình 55 4.5 Đánh giá lượng công trình theo LOTUS LEED 59 4.5.1 So sánh LEED LOTUS 59 4.5.2 Đánh giá lượng cơng trình 64 4.6 Kết Luận 65 CHƯƠNG PHÂN TÍCH YỂU TĨ THUẬN LỢI VÀ KHĨ KHẢN ỨNG MƠ HÌNH THƠNG TIN CƠNG TRÌNH ( BEM) TRONG CƠNG TRÌNH XANH 66 5.1 Tóm tắt chương 66 5.2 Đặt điểm liệu nghiên cứu: 68 HVTH: NGUYỄN VĂN ĐẠO - 1570686 LUẬN VĂN THẠC sĩ KHÓA 2015 GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG LUÂN 5.3 Đánh giá độ tin cậy thang đo 73 5.4 Phân tích thống kê mơ tả 75 5.5 Phân tích nhân tố khám phá - Exploratory Factor Analysis 80 5.5.1 Đánh giáđộ tin cậy thang đo 80 5.5.2 Kiểm định Bartlett 80 5.5.3 Kiểm định KMO 81 5.5.4 Kết phân tích nhân tố khám phá 81 5.6 Kết Luận 83 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA LUẬN VĂN 85 6.1 Kết Luận 85 6.2 Hạn chế Luân Văn 85 6.2 Hướng Phát triển Luân Văn 86 BẢNG CÂU HỎI KHẢO SÁT Tài liệu tham khảo 92 HVTH: NGUYỄN VĂN ĐẠO - 1570686 LUẬN VĂN THẠC sĩ KHÓA 2015 HVTH: NGUYỄN VĂN ĐẠO - 1570686 GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG LUÂN 64 LUẬN VĂN THẠC sĩ KHÓA 2015 GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG LUÂN 4.6 Kết Luận Để đánh giá cơng trình đạt tiêu chuẩn Xanh cần hướng đến việc cải thiện hiệu suất, kết hợp với tiêu chuẩn tiết kiệm lượng, hiệu nước, giảm lượng khí thải C02, nâng cao chất lượng môi trường sống, nâng cao khả quản lý nguồn tài nguyên khả linh hoat cơng trình việc thích ứng với thay đổi Nghiên cứu đánh giá lượng công trình dựa vào phân tích lớp vỏ cơng trình, phân tích chiếu sáng, điều hòa khơng khí đạt số điểm định theo LEED LOTUS, cần phối hợp với công nghệ khác “ ứng dụng BIM vào hỗ trợ công tác quản lý vận hành nhà cao tầng” để giám sát tiêu thụ lượng, giám sát sử dụng nước Bên cạnh đó, Nghiên cứu cần kết hợp với yếu tố bên để nhằm giảm thiểu nhỏ tác động đến môi trường xung quanh sức khỏe người, bảo tồn cảnh quan sinh thái tự nhiên, tạo điều kiện sống tốt cho người HVTH: NGUYỄN VĂN ĐẠO - 1570686 65 LUẬN VĂN THẠC sĩ KHÓA 2015 GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG LUÂN CHƯƠNG PHÂN TÍCH YẾU TỐ THUẢN LƠI VÀ KHĨ KHĂN ỨNG •• MƠ HÌNH THƠNG TTN CƠNG TRÌNH ( BIM) TRONG CƠNG TRÌNH XANH 5.1 Tóm tắt chương Qua ý kiến chuyên gia, nghiên cứu tương tự từ nước khác giới Luận văn rút 16 yếu tố ảnh hưởng đến việc ứng dụng BIM vào cơng trình xanh Việt Nam trình bày bảng sau: Bảng 5.1 Những yếu tố ảnh hưởng đến ứng dụng BIM vào cơng trình xanh YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG Tham khảo A Y^u tâ thuận lợi: TI - Mơ hình thơng tin cơng trình (BIM) cơng trình xanh Tham khảo ý kư'n phát triển Việt Nam chuyên gia sách báo Laine 2013 T2- Mơ hình thơng tin cơng trình (BIM) cho phép truy cập thay đổi (USGSA 2015, Laine 2015, thiết kế khác giai đoạn ban đầu dự án để đánh giá cơng Backstrom and Jarvinen trình xanh 2012,Schluer and Theseling 2009) USGSA 2015, Laine, T3- Mơ hình thơng tin cơng trình (BIM) dùng để thay đổi thiết kế tiết Backstrom Jarvinen kiệm lượng tòa nhà tồn dự án cơng trình xanh 2012, Schlueter Thesseling 2009 HVTH: NGUYỄN VĂN ĐẠO - 1570686 66 LUẬN VĂN THẠC sĩ KHÓA 2015 ééé GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG LUÂN é õế è tì HVTH: NGUYỄN VĂN ĐẠO - 1570686 ĩ 67 LUẬN VĂN THẠC sĩ KHÓA 2015 HVTH: NGUYỄN VĂN ĐẠO - 1570686 GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG LUÂN 68 LUẬN VĂN THẠC sĩ KHÓA 2015 GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG LUÂN Bảng Bảng phần trăm mức độ tìm hiểu người tra lời Cơng Trình Xanh 13 14.3 BIM 41 45 9.9 91 100.0 Chưa tìm hiểu Total MircĐỌ TIM HI Ị Ư ■ M vi «*9 THi fJTt\ T'.T' I&T1 Bu I _hu ■ bù Hình 5.1 Phần trăm mức độ tìm hiểu người trả lời Theo phần trăm mức độ tìm hiểu người khảo sát chiếm tới 45% (41 người) tìm hiểu BIM, 30.8 % ( 28 người ) vừa tìm hiểu BIM cơng trình xanh, 14.3 % ( 13 người) tìm hiểu cơng trình xanh, 9.9 % ( người ) chưa có tìm hiểu BIM cơng trình xanh Như vậy, BIM cơng trình xanh phát triển Việt Nam thông qua số người khảo sát Trên giới, BIM phát triển mạnh mẽ cơng trình xanh xây dựng để phát triển bền vững HVTH: NGUYỄN VĂN ĐẠO - 1570686 69 LUẬN VĂN THẠC sĩ KHÓA 2015 GVHD: PGS.TS PHẠM HỒNG LUÂN Kỹ Sư Xây Dựng Kỹ Sư Cơ 64 70.3 Khí điện 6.6 6.6 91 100.0 Nhà Nghiên Cứu Total NGHÉ NGHIỆP ■ ***' Two ■tty ỈAr :