Đánh giá ứng dụng mô hình BIM vào quản lý công trình trong giai đoạn thi công trên địa bàn thành phố Nha Trang

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN THÀNH TRUNG ĐÁNH GIÁ À N NG NG H NH BI C NG TR NH TR NG GI I Đ ẠN THI C NG TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ NHA TRANG Chun ngành: Kỹ thuật Xây dựng cơng trình dân dụng cơng nghiệp Mã số: 60.58.02.08 TĨ TẮT ẬN ĂN THẠC SĨ KỸ TH ẬT Đà Nẵng - Năm 2019 Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: TS PHẠM MỸ Phản biện 1: PGS.TS TRẦN NG HƯNG Phản biện 2: TS H ÀNG T ẤN NGHĨA Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ chun ngành kỹ thuật xây dựng cơng trình dân dụng công nghiệp họp Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng vào ngày 30 tháng 03 năm 2019 * Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Học liệu Truyền thông Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng - Thư viện Khoa Xây dựng dân dụng & Công nghiệp, Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng Ở ĐẦ ý chọn đề tài Trong năm gần đây, nhờ phát triển nhanh chóng khoa học công nghệ, nhiều công nghệ đ áp dụng vào ngành công nghiệp xây dựng số nước phát triển giới Những công nghệ áp dụng nhiều cấp độ khác nhau, đ làm tăng suất lao động, tính hiệu cơng việc, giảm lãng phí xây dựng Trong thời đại cách mạng công nghiệp 0, việc ng dụng công nghệ thông tin vào thiết kế, uản l điều hành cơng trình xây dựng xu tất yếu Trong đ hình thơng tin xây dựng Building In ormation od ling, viết tắt BIM), ngành xây dựng quốc gia giới áp dụng triển khai công nghệ chủ đạo nhiều thập niên tới nh m h trợ cho lĩnh vực thiết kế, xây dựng quản lý cơng trình giải vấn đề gây l ng phí, suất thấp, thiếu hiệu an tồn trình xây dựng, khai thác vận hành tồn phổ biến BIM trình tạo lập sử dụng mơ hình thơng tin khâu lập dự án, thiết kế, xây dựng, vận hành bảo trì cơng trình Với vai trị sở liệu bao trùm tồn vịng đời cơng trình, BIM ch a mối liên hệ lôgic không gian, kích thước, khối lượng, vật liệu phận cơng trình; khả kết hợp với thơng tin định m c, đơn giá, tiến độ, chi phí vận hành bảo trì BIM mang lại lợi ích điển hình: - Lĩnh vực thiết kế: tăng hiệu suất, nhanh ch ng đưa nhiều phương án để lựa chọn phương án tối ưu, giải xung đột không gian, điều chỉnh nhanh chóng, sai sót; cung cấp liệu nhanh ch ng để kiểm tra khối lượng dự toán (tự động hóa cơng tác bóc khối lượng) - Lĩnh vực thi công: lập biện pháp thi công, tăng suất lao động, tiết kiệm chi phí, rút ngắn tiến độ; - Đầu tư dự án: xây dựng kế hoạch, vận hành, bảo trì, tính tốn chi phí vịng đời cơng trình, phục vụ đánh giá hiệu đầu tư; - Xây dựng mơ hình vẽ hồn cơng xác - Cho nhìn xun suốt vịng đời dự án - Liên kết chia sẻ thông tin cách nhanh chóng Tại Việt Nam, BI bước đầu thí điểm triển khai cơng trình ph c tạp (vốn ngân sách, tư nhân, vốn đầu tư nước ngoài) Bộ xây dựng, Ban quản lý dự án, nhiều chủ đầu tư dự án đ nhận th c hiệu việc ng dụng BI đ có lộ trình triển khai cụ thể Đặc biệt ua việc nhận thấy hiệu uả mơ hình BI đ mang lại cho kinh tế đất nước, cụ thể giai đoạn cách mạng công nghiệp mà đất nước ingapor đ triển khai Năm 201 , Thủ tướng Chính phủ đ ban hành uyết định số 00 Đ-TTg việc ng dụng mơ hình BI vào hoạt động xây dựng uản l vận hành cơng trình Từ c trên, việc đặt nghiên c u đề tài cấp thiết nh m đáp ng nhu cầu thực tế, giải vấn đề mang tính thời sự: suất thấp, thiếu hiệu cơng việc, lãng phí xây dựng Cơng nghệ BIM mang lại nhiều lợi ích phạm vi luận văn đề cập tới phần ng dụng công nghệ BIM Đ nh i n dụn m h nh BI ản lý c n tr nh tron iai đoạn thi công Việt Nam” Đề tài thực với mong muốn giúp bên liên uan đến tồn vịng đời dự án có thêm thơng tin cơng cụ áp dụng công tác hoạch định, quản lý, triển khai dự án xây dựng lợi ích mà mang lại, đồng thời cho thấy khó khăn vấp phải việc cần thực để ng dụng thành cơng cơng nghệ vào dự án cụ thể Từ đ , công ty có kế hoạch, biện pháp c chuẩn bị thích hợp xem xét cẩn thận trước định áp dụng công nghệ ục tiê nghiên c - o sánh tiến độ ng dụng mơ hình BI với phương pháp truyền thống cơng trình cụ thể - o sánh chi phí cơng trình ng dụng BI với phương pháp truyền thống cơng trình cụ thể Đối tượn phạm i nghiên c 3.1 Đối tượng nghiên cứu - ột cơng trình cụ thể đ xây dựng uản l b ng phương pháp truyền thống với đầy đủ số liệu thiết kế thi công Việt Nam 3.2 Phạm vi nghiên cứu Đánh giá m c độ hiệu uả ng dụng mơ hình BI mặt tiến độ, chi phí giai đoạn thi công phần thô Phươn ph p nghiên c 4.1 Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp tổng hợp phân tích sở lý thuyết liên uan đến thiết kế thi cơng cơng trình dụng phần mềm R vit để thiết kế lại công trình từ giai đoạn thiết uản l thi công (mô phát xung đột xây dựng) 4.2 Cách tiếp cận đề tài - Thu thập số liệu thiết kế thi công thực tế cơng trình đ xây dựng Nha Trang dụng phần mềm R vit để phân tích ng dụng BI : + Xây dựng mơ hình kiến trúc (Architecture), kết cấu (Structure) + Tập hợp liệu từ mô hình thiết kế + Phân chia nh m đầu việc cơng tác + Trích xuất khối lượng công tác làm sở cho lập dự tốn tiến độ thi cơng Project + Mơ tiến độ tảng BIM (mơ hình 4D) + Mơ dự tốn chi phí tảng BIM (mơ hình 5D) + Kiểm tra xung đột khơng gian cấu kiện cơng trình, phận hệ thống để cảnh báo sớm tới tư vấn thiết kế nhà thầu thi công - Đánh giá m c độ hiệu uả mặt tiến độ chi phí vào uản lý cơng trình giai đoạn thi cơng phần thơ mơ hình BI so với phương pháp truyền thống Kết ả dự kiến Thực trạng quản lý thi công mặt tiến độ, chi phí cho cơng trình cịn nhiều bất cập Đề tài tập trung nghiên c u, đánh giá tính hiệu ng dụng BIM mặt tiến độ, chi phí vào quản l cơng trình giai đoạn thi công Cấ trúc l ận ăn Nội dung Luận văn gồm chương: Chương Tổng uan BI Chương Cơ sở l thuyết BI Chương Phân tích đánh giá kết uả Kế hoạch thực CHƯ NG T NG N BI 1.1 T NG N BI TRÊN TH GI I 1.1.1 ịch sử h nh thành 1.1.2 tr nh n dụn a Tại Mỹ b Tại Anh c Tại Singapore d Tại Trung Quốc 1.2 T NG N BI TẠI IỆT N 1.2.1 Hiện trạn n dụn iệt Nam a Cơ quan quản lý nhà nước b Cơ quan nghiên cứu c Đơn vị chủ đầu tư d Đơn vị tư vấn e Đơn vị nhà thầu f Đơn vị đào tạo 1.2.2 Cơ sở ph p lý lộ tr nh p dụn triển khai a Cơ sở pháp lý b Lộ trình áp dụng triển khai 1.3 M T SỐ KHÁI NIỆ BI 1.3.1 Định n hĩa BI 1.3.2 C c th ật n ữ ề BI a Tổng quan BIM b BIM level 1.4 PH N T CH CÁC Ư NHƯ C ĐI C BI HIỆN N 1.4.1 Ư điểm - Các phương án thiết kế: hiểu tốt hơn; - Giảm thiểu rủi ro trình thi cơng) liên uan đến thiết kế; - Khả phân tích giả lập dẫn đến thiết kế hợp lý; - BIM có khả sản sinh tác động có lợi cho vấn đề thời gian; - BIM có khả sản sinh tác động có lợi để kiểm sốt khối lượng xây lắp; - Lập kế hoạch cách rõ ràng minh bạch quy trình; - BIM giúp quản lý dễ dàng dự án ph c tạp với yêu cầu ngày tăng; - Cải thiện thông tin liên lạc quảng bá dự án; Cập nhật thông tin dự án cách trực tiếp quán; - Đảm bảo chất lượng cao dựa việc tiêu chuẩn hóa qui trình; - Giảm thời gian thực hiện; - Ít rủi ro chi phí xây dựng thấp hơn; - Nâng cao m c độ sản xuất, chế tạo sẵn từ nhà máy; - Tái sử dụng tài ngun thơng tin cho q trình thi công tương lai 1.4.2 Nhược điểm Mặc dù việc ng dụng BIM xây dựng chứng minh xu tương lai, ng dụng n điều kiện đặc thù Việt Nam điều đơn giản Điều kiện sở hạ tầng, sách pháp lý hay khả tài rào cản cho việc phát triển BIM Việt Nam - Thiếu hỗ trợ hệ thống pháp luật, sách ràng buộc tiêu chuẩn, quy chuẩn Việt Nam - Rào cản mặt tài Về phía doanh nghiệp: cần chi phí nâng cấp hệ thống máy tính (cấu hình máy tính đủ mạnh giá khoảng 30 triệu đồng/1 bộ); mua quyền phần mềm (4.0005.000 USD/1 tài khoản); đào tạo nhân viên, quảng bá cho sản phẩm doanh nghiệp; tìm kiếm khách hàng Về phần quản lý ĩ m : cần có chi phí xây dựng lộ trình ứng dụng, chi phí đào tạo cán phận liên quan nắm rõ ng dụng BIM; thuê chuyên gia nước ngoài; tổ chức hội thảo để đẩy mạnh phát triển BIM; hỗ trợ doanh nghiệp - Thiếu nhân lực đào tạo BIM - Chưa có chươn tr nh đào tạo BIM 1.4.3 Giải ph p khắc phục Khả hợp thông tin từ tất công đoạn làm BIM: xu hướng tất yếu ngành xây dựng để tối ưu hố việc thiết kế, thi cơng quản lý việc vận hành cơng trình Theo kinh nghiệm quốc gia trước, để BI áp dụng nhanh hiệu quốc gia tiêu chuẩn lộ trình BIM cần ban hành từ sớm, đặc biệt trước BI triển khai rộng rãi cách tự phát ngành xây dựng Chiến lược lộ trình rõ ràng với biện pháp hỗ trợ phù hợp đưa từ quan quản lý xây dựng yếu tố chủ đạo đảm bảo thành công cho việc áp dụng BIM quốc gia CHƯ NG C SỞ TH T BI 2.1 BIM TR NG THI T K 2.1.1 h nh hóa thiết kế a BIM cho kiến trúc b BIM cho kết cấu Một số giải pháp BI ng dụng phổ biển mơ hình hóa thiết kế kết cấu: Tekla, Revit, Bentley, M i giải pháp mạnh riêng ng dụng giai đoạn mô hình thiết kế kết cấu cho loại kết cấu khác b1 Trong từn iai đoạn mơ hình - Tron iai đoạn thiết kế ý tưởng thiết kế sở: - Tron iai đoạn thiết kế kỹ thuật, thiết kế vẽ thi công: b2.Về dạng kết cấu cơng trình: - Với kết cấu có hệ thống ph c tạp, phối hợp nhiều loại vật liệu: c BIM cho kỹ sư điện M&E 2.1.2 Thuận lợi Thiết kế với Revit MEP Revit MEP cung cấp môi trường hợp cho thiết kế MEP kỹ thuật, phân tích, tài liệu Các kỹ sư EP làm việc trực tiếp mơ hình, vẽ phần mơ hình thơng tin xây dựng Hệ thống công cụ trực quan: giúp người dùng tạo hệ thống nhanh chóng chỉnh s a dễ dàng Công cụ thay đổi tham số: cho phép tất chế độ xem vẽ mẫu tự động cập nhật bất c c thay đổi, giúp thiết kế phối hợp xác Revit MEP có cơng cụ định cỡ bố trí hệ thống tự động, đồng thời cung cấp phản hồi lập t c thiết kế họ Tránh xung đột Tự động kiểm tra xung đột q trình thiết kế tính c giá trị khác Revit MEP Thuận lợi - Ứng dụng BI giai đoạn thiết kế: giảm đáng kể sai sót ảnh hưởng đến q trình thi công dự án Giúp chủ đầu tư c nhìn tổng quan liệu s dụng xuyên suốt trình thực dự án - Quản lý mơ hình: hiệu quả, trực quan - Bim cho kiến trúc: khả tính tốn diện tích s dụng t c thời, diễn họa 3D nhanh, nâng cao giá trị giải pháp thiết kế 2.1.3 Khó khăn - Nhân thiết kế tiếp cận BIM: thời gian để kiểm soát phần mềm thành thạo lâu (hạn chế: ngoại ngữ, quy trình thực hiện, phương pháp làm việc phối hợp theo truyền thống Autocad) - Bim cho kết cấu: tự triển khai số giải pháp mô hình hóa kết cấu, kiểm sốt khơng tốt, chưa tận dụng ưu điểm giải pháp, chưa tham gia thực vào quy trình BIM Hạn chế thư viện kết cấu - Yếu tố người trung tâm 2.2 BIM TRONG THI CÔNG 2.2.1 h nh tiến độ, biện ph p thi c n - BIM 4D Tích Hợp Yếu Tố Tiến Độ (3D + Thời gian): BIM 4D (Kế hoạch, phân đoạn phương pháp - planning, phasing, methods) BIM 4D thường lập nhóm nhân người lập tiến độ (planner) người phụ trách phương án thi cơng m thods ngin r): phân tích nên thi công nào, m i cấu kiện hết bao thời gian, theo trình tự nào, Các kiến trúc sư hay kỹ sư c thể tham gia phụ trách hai nhân - Triển khai BIM 4D cần có: + Mơ hình 3D: BIM Level thiết kế dựa mơ hình 3D (3D model-based design); mơ hình thể “chủ để làm gì” kiến trúc sư hay kỹ sư, khơng phải mơ hình độc (lonely model) - C c bước tiến hành BIM 4D: + Nhập nhiều file mơ hình (ví dụ: nhập mơ hình R vit vào ynchro, hình đây) + Nhập file tiến độ, rã cơng trình làm nhiểu phần (WBS = Work Breakdown Structure), ví dụ file Primavera + Liên kết mơ hình với tiến độ có 4D, ví dụ Synchro 2.2.2 Thuận lợi - Lợi ích BIM 4D: + Việc đẹp ấn tượng nên dùng để bán hàng tốt Hiện 4D công cụ để ch ng minh giải pháp kỹ thuật tốt Bây công ty đấu thầu, hồ sơ thường kèm theo vid o để (1)ch ng minh cho chủ đầu tư biết làm 2) làm tiến độ C chưa bạn đ thắng khơng c biết có nhiều điểm trừ + Với việc thi cơng ảo (virtual construction) r đám cơng trình work br akdown structur ) “cấu kiện cấu kiện” rõ ràng giúp: Hiểu rõ dự án; Phát l i, rũi ro để c phương án phù hợp; Phát điểm bất hợp lý tiến độ phương án thi công + Cho phép bạn nghiên c u phương án thi công khác từ đ c tiến độ tối ưu + Tiến độ dự án quan trọng Các bạn làm kết cấu tính tốn tối ưu để tiết kiệm vài kilogramm s thép chẳng so với Chi phí tiết kiệm từ tiến độ thi công lớn nhiều so với chi phí tiết kiệm kỹ sư kết cấu với tính tốn tối ưu để tiết kiệm vài kilogrammes thép Ngồi cơng trường, nhiều nhà thầu khơng đợi có thiết kế chi tiết từ tư vấn mà thi công để đảm bảo tiến độ Chấp nhận quay lại s a chữa đập bỏ để giữ nhịp cycle Kết cấu quản lý kỹ sư mà tiến độ giám đốc dự án + Dự báo vật liệu, nhân công, cho nhiệm vụ thi công; + Việc tích hợp cơng trình tương lai vào mơi trường giúp bạn tổ ch c công trường tốt tổ ch c giao thông, giao nhận vật liệu, dự trữ…); - Các cơng cụ làm 4D: • Synchro Pro - Synchro: hệ phần sau, đại đầy đủ so với Navisworks ý kiến chủ quan) • Digital Project – Trimbl : đồng chí dùng cho cơng trình có hình học ph c tạp • Navisworks – Autodesk • Vico sofware – Trimble • iTWO – RIB Sofware 2.2.2 Khó khăn 2.3 BIM TR NG N , KH I THÁC, ẬN HÀNH Ứng dụng BIM cho quản l sở vật chất: cho phép tăng cường liệu thơng qua vịng đời hệ thống, để cung cấp mơi trường làm việc an tồn, lành mạnh, hiệu cho chủ đầu tư Các liệu hệ thống cơng trình tạo suốt trình thiết kế xây dựng BIM h trợ cập nhật trì thơng tin giúp: có thơng tin xác giai đoạn hồn cơng để giảm chi phí thời gian cho việc cải tạo sau này; tối ưu hóa hoạt động bảo trì hệ thống tòa nhà để giảm m c s dụng lượng Mang lại lợi ích thiết thực cho việc bảo trì hàng ngày - Yêu cầu chung Ở m c độ tối thiểu, yêu cầu BIM phải có đối tượng định mơ hình hình học 3D để h trợ quản lý hệ thống tòa nhà Các tài liệu phải cung cấp định dạng BIM gốc định dạng chuẩn mở khác IFC, Cobi Các nh m dự án xây dựng kế hoạch thực BIM (BEP) nêu rõ yêu cầu BIM đáp ng 2.4 CÁC NG NG BI Chủ đầu tư bên liên uan c thể tham khảo để lựa chọn áp dụng phù hợp với nhu cầu giai đoạn triển khai dự án Một số ng dụng BIM: Nội dung áp dụng BIM Xây dựng mô hình trạng Mơ tả cơng việc Xây dựng mơ hình BIM trạng cơng trường/dự án Mơ hình hóa thơng tin Chuyển đổi từ vẽ 2D sang cơng trình (3D) mơ hình BI trường hợp chưa thực thiết kế theo BIM Sản phẩm Phối cảnh khu vực dự án, mặt b ng bố trí trạng công trường thời điểm xem xét, thể địa hình, địa vật, điều kiện sở vật chất cơng trường/dự án Mơ hình BI dựng từ vẽ 2D đảm bảo khả bóc tách khối lượng cơng việc chủ yếu nghiên c u phương án thiết kế giai đoạn, cung cấp vẽ 2D cho thành phần cơng trình Phối hợp đa mơn Tích hợp mơ hình BIM Mơ hình BIM đ phối hợp môn thiết riêng lẻ môn vào mô kế, bảng báo cáo xung đột mơn hình liên kết Xác định giải xung đột thiết kế trước thi cơng Cập nhật mơ hình sau x l xung đột (nếu có u cầu) Mơ hình mơ trình tự thi cơng Lên kế hoạch trình tự xây dựng Bản tiến độ thi cơng, mơ hình mơ tiến sở BIM trình thi cơng theo thời gian thực Bố trí mặt b ng thi cơng cơng trình Mơ tả trực quan xây dựng Mơ hình BIM bố trí mặt b ng thi cơng cơng mơ hình BIM cho trạng trường thời điểm xem xét, thể cơng trường, dự kiến bố trí thiết điều kiện, sở vật chất công trường, phân bị, kho bãi, giao thông nội bố giao thơng nội cơng trường cơng trường Mơ hình hồn cơng cơng trình Bàn giao mơ hình hồn cơng Mơ hình BIM hồn cơng bao gồm thơng tin cho chủ đầu tư để quản l sở, sở vật chất, trang thiết bị công trường trang thiết bị (lịch s lắp đặt, danh mục, thông số kỹ thuật ) Nhập thông tin liệu Nhập thông tin liệu phục vụ Mơ hình BIM phục vụ quản lý vận hành công xây dựng kế hoạch quản lý vận hành xây dựng trình kế hoạch bảo trì bảo trì cơng trình kế hoạch bảo trì cơng trình 2.5 QUY TRÌNH ÁP NG BIM CHO Ự ÁN THỰC HIỆN THEO HÌNH TH C THI T K -THI CƠNG Khi thực dự án theo hình th c thiết kế - thi công cần xây dựng mơ hình BIM để xuất hồ sơ, vẽ thi công chế tạo cấu kiện cho cơng trình Quy trình cụ thể: + Thiết lập Kế hoạch thực BIM trước mơ hình hóa + Đội ngũ thiết kế phối hợp với đội ngũ thi cơng tạo mơ hình BIM để đáp ng yêu cầu dự án xác định trước + Tích hợp mơ hình BIM vào mơ hình để phối hợp phát va chạm, xung đột + Các va chạm, xung đột giải họp điều phối + Khi tất va chạm, xung đột giải quyết, hồ sơ thi công c thể xuất + Đội ngũ thiết kế - thi công tổ ch c họp theo kế hoạch thi công để xem xét việc sử dụng mơ hình BIM quản lý thi cơng ngồi trường trường 2.6 QUY TRÌNH ÁP NG BIM CH Ự ÁN THỰC HIỆN THEO HÌNH TH C THI T K - ĐẤ THẦ – THI CƠNG Khi thực dự án theo hình th c Thiết kế - Đấu thầu - Thi công truyền thống q trình mơ hình h a BI chia thành giai đoạn: thiết kế thi công Đơn vị tư vấn Tư vấn BIM tư vấn thiết kế) xây dựng mơ hình BIM giai đoạn thiết kế Tư vấn BIM nhà thầu thi công xây dựng xây dựng mơ hình BIM cho mục đích thi cơng 10 Bước 3: Import mơ hình Revit 3D vào phần mềm Synchro Pro 2017 liên kết Revit 3D với bảng tiến độ 11 Bước 4: Diễn họa xuất kết 12 Bảng tiến độ mô hình BIM 4D: 3.1.2 So s nh đ nh i tiến độ Mục đích BIM 4D để hình dung rõ tiến độ xây dựng, kết q trình liên kết mơ hình 3D cơng trình bảng tiến độ đ lập sẵn Để làm rõ hiệu s dụng BIM 4D để quản lý thi công thay cho phươn ph p truyền thống, tác giả đưa số đầu công việc để so sánh trực uan sau: Bản Phân tích, đ nh i ề c n t c lập tiến độ (Giữa phươn ph p tr yền thốn m h nh BI Lên kế hoạch lập tiến độ Phươn ph p tr yền thốn BIM 4D Chỉ có bảng tiến độ biểu đồ dạng Bar- Liên kết bảng tiến độ với mơ hình để 13 hiểu rõ dự án chart So s nh tiến độ sở thực tế Phươn ph p tr yền thốn o sánh biểu đồ Bar-chart dựa nhiều tập vẽ giấy BIM 4D o sánh trực uan vid o mô Kiểm so t tiến tr nh xây dựn Phươn ph p tr yền thốn BIM 4D Thể tiến trình dạng mặt b ng màu, Xuất mơ hình sang Ipad, ngồi dẫn đến thiếu xác cơng trường, cập nhật chúng đ n tự động cập nhật toàn tiến trình 14 ập kế hoạch trước Phươn ph p tr yền thốn BIM 4D Lập kế hoạch trước với độ xác thấp Bản trình bày kế hoạch trước rõ ràng, xác Họp thảo l ận ề tiến tr nh Phươn ph p tr yền thốn BIM 4D ất thời gian để giải thích vấn đề đưa ễ dàng giải uyết vấn đề uyết uyết định định sớm Phân tích, iải Phươn ph p tr yền thốn yết tranh chấp tiến độ BIM 4D Việc ch ng minh chịu trách nhiệm cho Dễ dàng để ch ng minh chịu trách chậm trễ đòi hỏi uá nhiều thời gian nhiệm chậm trễ kết uả mong chi phí đợi tương lai b ng cách s dụng video 15 Thể n hiên c phươn Phươn ph p tr yền thốn n thi c n BIM 4D thể biện pháp thi công nhiều thể biện pháp thi công thông qua trang giấy vid o từ 1-2 phút ên kế hoạch ản lý an toàn lao độn Phươn ph p tr yền thốn BIM 4D thể nhiều tài liệu kế hoạch ph c cần vid o phút để thể mối nguy tạp hiểm kế hoạch an toàn cách trực quan Phươn ph p tr yền thốn ản lý ẽ xây dựn BIM 4D - Cần nhiều vẽ liệu dự án cần - Cần mơ hình : tiến độ + mơ hình lưu trữ + ghi + hình ảnh 16 - Khơng thể kiểm sốt số lượng l i, - Chỉ cần mơ hình chia sẻ tích hợp chép, liệu l ng phí thời gian 3.2 PH N T CH ĐÁNH GIÁ T CHI PH THI C NG 3.2.1 Giới thiệ tổn an ề c n t c đo bóc khối lượn cho c c c n tr nh xây dựn Các phương pháp đo b c khối lượng áp dụng phổ biến bao gồm: phương pháp tính th o chủng loại, phương pháp tính th o th tự vẽ, phương pháp tính theo trình tự thi cơng - Phươn ph p tính theo tr nh tự thi cơng: đo b c khối lượng theo trình tự thi công từ bắt đầu đến kết thúc Một cơng trình dân dụng phân chia danh mục công tác đo b c sau: 1) Phần ngầm, 2) Phần thân nhà (phần thô), 3) Phần mái, 4) Phần hoàn thiện, 5) Phần xây dựng khác Kh r nh nhà, sân vườn, cảnh quan), 6) Phần điện nước, chống sét Phươn ph p bóc khối lượng truyền thống: dựa vào thông tin đầu vào đơn giản, công cụ h trợ phần mềm ng dụng phổ biến, thông thường phương pháp 17 đo b c s dụng thông tin vẽ phần mềm quen thuộc utod sk hay Autocad kết hợp với phần mềm dùng làm bảng tính Exc l để tính tổng hợp khối lượng Nhà nước đ ban hành công văn số 737/BXD-VP công bố hướng dẫn đo b c khối lượng xây dựng Tuy nhiên, phương pháp mang tính bị động cao, dự án lớn dễ thay đổi thiết kế hạng mục hay công tác đ , thay đổi việc cập nhật thông tin thay đổi không liên tục, đ dễ xảy trường hợp thiếu sót hay chồng khối lượng, làm hao phí nhiều thời gian chi phí dự án xây dựng nói chung người đo b c khối lượng nói riêng 3.2.2 Sử dụn c n n hệ BI tron iệc đo bóc khối lượn Phươn ph p ng dụn BI đo bóc khối lượn thườn thực th n a ba bước sau: Bước 1: Xây dựng mơ hình 3D phần mềm Autodesk Revit từ vẽ 2D, hình C thiết lập từ vẽ 2D có sẵn (kiến trúc + kết cấu) Các thơng số có vẽ vị trí, loại cấu kiện, kích thước, số lượng cấu kiện,…) xây dựng thể đầy đủ mơ hình 3D Cơng việc thực trợ giúp phần mềm Autodesk Revit 2018 Phần mềm quản lý phần tử dựa vào ID phân loại phần tử theo loại cấu kiện mà ta thường s dụng (móng, cột, vách, dầm, sàn, cầu thang,…) Bước 2: Tùy chỉnh phần mềm utod sk R vit để đưa đầu mục công việc, tên công tác liên quan phù hợp với TCVN Bước 3: Dữ liệu từ mơ hình R vit xuất sang phần mềm Microsoft Excel Các thơng số cấu kiện (móng, cột, vách lõi c ng, dầm, sàn,…) từ mơ hình 3D Autodesk Revit (tầng, kích thước, diện tích, thể tích,…) xuất trực tiếp qua Microsoft Excel Từ bảng khối lượng c Microsoft Excel, kỹ sư c thể s dụng để xác định thời gian, tài nguyên cho cấu kiện đơn lẻ cách nhanh chóng, kết làm c để lên tiến độ thi cơng, ước tính chi phí 3.2.3 So s nh đ nh i khối lượn - So sánh khối lượng bê tông: Bản So s nh khối lượn bê t n - Móng Mơ hình BIM Tên C n MĨNG T NG iệc ật liệ 1.BE TONG PP tr yền thốn Chênh lệch Thể tích (m³) Thể tích (m³) Thể tích (m³) % Gi trị ( nđ) 5= (4)-(3) 1087 1012.36 (74.1) 7% (227,776,729) 18 Bản 3.9 So s nh khối lượn bê t n -cột Mơ hình BIM Tên C n iệc ật liệ 1.BE TONG CỘT T NG PP tr yền thốn Chênh lệch Thể tích (m³) Thể tích (m³) Thể tích (m³) % Gi trị ( nđ) 5= (3)-(4) 428.5 426.9578 -1.5422 Bản 3.10 So s nh khối lượn bê t n Mơ hình BIM Tên C n iệc ật liệ 1.BE TONG V250 LC1 T NG 0.36% (4,738,166) ch lõi c n PP tr yền thốn Chênh lệch Thể tích (m³) Thể tích (m³) Thể tích (m³) % Gi trị ( nđ) = (4)-(3) 656.44 655.4 -1.04 0.16% (3,195,236) Bản 3.11 So s nh khối lượn bê t n - dầm Mơ hình BIM Tên C n iệc ật liệ 1.BE TONG Thể tích (m³) PP tr yền thốn Thể tích (m³) Chênh lệch Thể tích (m³) = (5)-(4) Gi trị ( nđ) % T NG 937.85 913.06 -24.79 3% (76,173,497) 19 Bản 3.12 So s nh khối lượn bê t n - sàn PP tr yền thốn Mơ hình BIM Tên Cơng iệc iện tích ật liệ 1.BE TONG SÀN 14377.50 m² T NG Thể tích (m³) Chênh lệch Thể tích (m³) Thể tích (m³) % Gi trị ( nđ) = (5)-(4) 2187 2356.132 7 % 519,631,040 169.1319 2500 2000 1500 1000 500 Bê tơng móng Bê tơng cột PP truyền thống 1012.36 426.96 Bê tông vách lõi cứng 655.4 Công nghệ BIM 1087 428.5 0.36 Chênh lệch % Bê tông dầm Bê tông sàn 913.05 2356.13 656.44 937.85 2187 0.16 Bản 13 Biể đồ so s nh khối lượn bê t n (Giữa phươn ph p tr yền thốn c n n hệ BI ) - So sánh khối lượng thép: Bản 3.14 So s nh khối lượn thép- móng Mơ hình BIM Tên C n iệc PP tr yền thốn Khối lượn (tấn) = (3) (2) 91.03 8.50 Khối lượn (tấn) Chênh lệch % Giá trị ( nđ) 9% 295,465,719 MÓNG T NG 82.52 20 Bản 3.15 So s nh khối lượn thép – Cột Mơ hình BIM PP tr yền thốn Chênh lệch CỘT Khối lượn (Tấn) = (3)(2) T NG 122.413 123.49 1.077 iệc Tên côn Khối lượn (Tấn) Bản 3.16 So s nh khối lượn thép Mơ hình BIM Tên iệc Vách lõi c ng T NG % 1% Gi trị ( nđ) 37,423,596 ch lõi c n PP tr yền thốn Chênh lệch Khối lượn (Tấn) Khối lượn (Tấn) Khối lượn (Tấn) = (3)-(2) 99.25 98.16 -1.09 % -1% Gi trị ( nđ) (37,997,285) Bản 3.17 So s nh khối lượn thép - dầm Mô hình BIM Tên c n T NG iệc PP tr yền thốn Chênh lệch Khối lượn (Tấn) Khối lượn (Tấn) Khối lượn (Tấn) = (3)-(2) 240.642 257.44 16.798 % 7% Gi trị ( nđ) 583,696,904 21 Bản 3.18 So s nh khối lượn thép - sàn Mơ hình BIM Tên c n iệc PP tr yền thốn Chênh lệch Khối lượn (Tấn) Khối lượn (Tấn) Khối lượn (Tấn) = (3)(2) 369.62597 378.77 9.14 % 2% Gi trị ( nđ) SÀN T NG 317,736,754 400 300 200 100 Thép móng Thép cột Thép vách lõi Thép dầm Thép sàn PP truyền thống 91.03 123.49 98.16 257.44 378.77 Công nghệ BIM 82.52 122.413 99.25 240.642 369.63 1 Chênh lệch % Bản 19 Biể đồ so s nh khối lượn Thép (Giữa phươn ph p tr yền thốn c n n hệ BI ) Bản S 20 Phân tích, đ nh i ĐÁNH GIÁ PHÂN TÍCH TT ề khối lượn Phươn ph p Tr yền thốn -1 ề thời ian thực Công tác đo b c khối lượng phần thô) 12 ngày đo b c: th o hồ sơ thiết kế giấy) + Bê tông + Cốt thép -I ề m c độ x c 10 C n n hệ BI ngày đo b c: trích xuất khối lượng tự động từ mơ hình) 2 lệch khối lượng 1) Khối lượng đo b c trùng lặp dẫn đến dư khối lượng; ọi cấu kiện ch a thơng tin n hình dạng, kích Ghi Giảm khoảng 3- lần 22 2) Khối lượng đo b c thiếu dẫn đến thiếu khối lượng thước, thể tích, vật liệu,… => thống kê cách đầy đủ I Khối lượn bê t n a + Móng + Cột, vách + ầm + Sàn I Thiếu khối lượng: % Giá trị: triệu đồng) Thiếu khối lượng: 0,15-0,35 % Giá trị: triệu đồng) Thiếu khối lượng: % Giá trị: triệu đồng) khối lượng: % Giá trị: 19 triệu đồng) Khối lượn thép b + Móng + Cột + Vách + ầm + Sàn - ề độ ảnh hưởn ” a) Nếu “thay đổi thiết kế” b) Dẫn đến thay đổi “bảng đo b c khối lượng”; c) “Thời gian” thực lại bảng tính đo b c khối lượng khối lượng: % Giá trị: 29 triệu đồng) khối lượng: 1% Giá trị: triệu đồng) Thiếu khối lượng: 1% Giá trị: triệu đồng) khối lượng: % Giá trị: triệu đồng) khối lượng: % Giá trị: 31 triệu đồng) Phải chỉnh s a lại toàn vẽ 2D (thực nhiều lần: mặt b ng, mặt đ ng, mặt cắt, chi tiết, ); Phải nhập lại số liệu vào bảng tính khối lượng; Chỉ cần điều chỉnh lần trong mơ hình 3D Revit; Mất nhiều thời gian điều chỉnh, dễ gây sai sót Các số liệu phản ánh thơng tin thay đổi dù thay đổi hay nhiều so với thiết kế ban đầu Mơ hình tự động cập nhật thơng tin tồn (từ vẽ đến thơng tin bảng tính đo bóc khối lượng); 23 3.3 K T ẬN a Đ nh i ề mặt tiến độ ng dụng BIM 4D - Đơn vị thi công quản lý tốt việc: khả lên kế hoạch, lập tiến độ, lập biện pháp thi công trước với nhiều phương án c thể hiệu chỉnh nhanh chóng, rõ ràng, xác ; so sánh tiến độ sở thực tế trực uan hơn; uản lý vẽ dễ dàng; bên có liên quan dự án dễ dàng tương tác trực tuyến môi trường liệu chung điện toán đám mây) muốn họp, hiệu chỉnh, phê duyệt vẽ thiết kế thi công file data liệu nguồn Việc tính tốn tiến độ xác, giúp Đơn vị thi cơng phối hợp tổ ch c thi công tốt công trường b Đ nh i ề mặt khối lượng ng dụng BIM 5D - Khối lượng: triển khai so sánh thực tế liệu từ Phương pháp truyền thống cơng nghệ BIM, có chênh lệch khối lượng tương đối lớn Vì vậy, đơn vị thi cơng ng dựng công nghệ BIM từ đầu giúp dễ dàng kiểm sốt khối lượng thi cơng, giảm rủi ro thiệt hại chi phí cho Nhà thầu Nhà thầu chủ động có kế hoạch mua vật tư, tập kết vật tư, gia cơng lắp đặt xác, hợp lý c Rào cản ng dụng công nghệ BIM: Thuận lợi việc ng dụng BIM 4D, 5D xây dựng đ ch ng minh xu hướng tương lai, ng dụng n điều kiện đặc thù địa bàn thành phố Nha Trang bị số rào cản như: - Điều kiện sở hạ tầng: đầu tư máy m c, thiết bị, phần mềm BIM tool, ; doanh nghiệp đầu tư máy m c thiết bị; mua quyền phần mềm chưa nhiều doanh nghiệp chịu bỏ chi phí để đầu tư - Thiếu nhân lực đào tạo BIM: Các kỹ sư chủ yếu tự học ua đồng nghiệp nguồn tài liệu mạng Điều dẫn đến thiết hụt nhân lực có kiến th c BIM cho tương lai Hiện nay, Nha Trang có nhân lực triển khai R vit ; chưa c nhân BIM, có khả thành thạo phần mềm BIM Tool - Công nghệ, y tr nh, chươn tr nh đào tạo BIM: Đào tạo BI n i chung đào tạo kiến th c BI cho đối tượng liên quan dự án (sinh viên, kiến trúc sư, kỹ sư, ) bước đệm lớn cho phát triển BIM Việt Nam nói chung Nha Trang n i riêng Điều này, giúp nhân lực ngành xây dựng bắt kịp với xu thế giới, đồng thời cung cấp nguồn nhân lực s dụng BIM ngành Hiện nay, Nha Trang chưa c K T ẬN À KI N NGHỊ Kết luận: Qua nghiên c u ng dụng công nghệ BIM xây dựng BI lập mô tiến độ thi công xây dựng) BIM 5D (quản lý mặt khối lượng), đề tài rút số kết luận sau: + Có nhiều phương pháp cơng nghệ ng dụng áp dụng xây dựng h trợ thi công, nâng cao chất lượng giảm thiểu thời gian thực M i 24 phương pháp c điểm yếu điểm mạnh riêng, tùy với điều kiện đơn vị nên lựa chọn ứng dụng phù hợp với đơn vị để đáp ng tốt nhu cầu Dự án chủ đầu tư + Công nghệ BIM ch a đựng ưu điểm định việc áp dụng vào ngành xây dựng Nhưng việc áp dụng thành công công nghệ cần phải có đầu tư về: chi phí, thời gian, cơng s c,… tâm thay đổi đơn vị để mang lại lợi ích cụ thể việc thực dự án Vì đơn vị áp dụng cần cân nhắc yếu tố khó khăn gặp phải + Ứng dụng cơng nghệ BIM nhiều phạm vi luận văn đề cập đến việc ứng dụng số công cụ ứng dụng việc, tạo lập mơ tiến độ thi cơng (BIM4D) tính tốn khối lượng tự động (BIM 5D) cơng trình xây dựng, giúp bên có liên quan Dự án q trình dự án triển khai thi cơng kiểm sốt khối lượng, tiến độ nhìn xuyên xuốt dự án xây dựng tương lai, giúp bảo vệ biện pháp thi công trước chủ đầu tư, người khơng có nhiều thơng tin ngành xây dựng nắm bắt tốt cơng trình họ tương lai ua đ phát những bất cập gặp phải trình thi cơng để có biện pháp x lý kịp thời Kiến nghị: Về chi phí thiết kế cơng trình thơng thường chiếm khoảng 3% tổng giá trị cơng trình; chi phí thi cơng trình chiếm khoảng 97% tổng giá trị cơng trình Việc ng dụng BIM tốt quản lý thi công (tiến độ, khối lượng, ) giúp đơn vị thi công kiểm sốt tốt phần % chi phí đ m lại hiệu triển khai thi công + Việc ng dụng BI giai đoạn thiết kế, thi công: nhà thầu tư vấn, đơn vị thi cơng, c đ m lại hiệu triển khai cho nhà thầu đ giai đoạn: chuẩn bị đầu tư, thực đầu tư kết thúc đầu tư, tổng thời gian trung bình khoảng năm, sau thời gian này, nhà thầu tư vấn khơng cịn lại với vịng đời Dự án + Việc ng dụng BI để quản lý vận hành dự án tương lai: đ m lại nhiều hiệu cho Nhà đầu tư Vì họ phải quản lý, vận hành phải bỏ thêm khoản chi phí lớn cho việc tu, bảo trì, bảo dưỡng,… vịng đời năm cịn lại Dự án Nhưng với rào cản trên, khả ng dụng BIM địa bàn thành phố Nha Trang cần thêm nhiều Nhà đầu tư c tầm nhìn, c lực tài nhiều nhà thầu tư vấn, thi công c lực đầu tư, triển khai ng dụng BIM hoạt động xây dựng đồng thời gặp lại với địa bàn Nha Trang có nhiều Dự án có khả ng dựng công nghệ BI tương lai gần Đề tài chưa nghiên c u hết ng dụng cơng nghệ, cần có nghiên c u tiếp tục, cần có thêm nhiều đề tài ng dụng cơng nghệ để phát triển hồn thiện hơn, góp phần mang lại lợi ích thiết thực cho ngành xây dựng Việt nam nói chung thành phố Nha Trang nói riêng ... giai đoạn: thi? ??t kế thi công Đơn vị tư vấn Tư vấn BIM tư vấn thi? ??t kế) xây dựng mơ hình BIM giai đoạn thi? ??t kế Tư vấn BIM nhà thầu thi cơng xây dựng xây dựng mơ hình BIM cho mục đích thi cơng 9... TRÌNH ÁP NG BIM CH Ự ÁN THỰC HIỆN THEO HÌNH TH C THI T K - ĐẤ THẦ – THI CÔNG Khi thực dự án theo hình th c Thi? ??t kế - Đấu thầu - Thi cơng truyền thống q trình mơ hình h a BI chia thành giai đoạn: ... điều phối + Khi tất va chạm, xung đột giải quyết, hồ sơ thi công c thể xuất + Đội ngũ thi? ??t kế - thi công tổ ch c họp theo kế hoạch thi công để xem xét việc sử dụng mơ hình BIM quản lý thi cơng