Nghiên cứu ứng dụng mô hình BIM trong công tác quản lý dự án xây dựng công trình tại tỉnh thái bình

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu thân dựa kinh nghiệm thực tế BIM, với tài liệu tham khảo thầy giáo cung cấp, đồng thời nguồn tài liệu sẵn có mạng internet, sách điện tử, giúp đỡ, kiểm tra, hiệu chỉnh thầy giáo hướng dẫn Việc tham khảo nguồn tài liệu thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Học viên không chép sản phẩm học viên khác có chung đề tài nghiên cứu nghiên cứu bảo vệ trước TÁC GIẢ LUẬN VĂN Hoàng Mạnh Hùng i LỜI CẢM ƠN Trong trình nghiên cứu thực luận văn, tác giả nhận giúp đỡ thầy cô giáo Phòng Đào tạo đại học Sau đại học, khoa Cơng trình - Trường Đại học Thủy lợi đặc biệt định hướng đề tài hướng dẫn tận tình thầy giáo PGS.TS Dương Đức Tiến Những giảng, ý kiến đánh giá, hiệu chỉnh tổng thể lẫn chi tiết thầy thực quý báu, kịp thời Dựa vào tác giả nghiên cứu, tập hợp hoàn thành hồn thành luận văn đảm bảo tiến độ chất lượng nội dung Tác giả nhân xin cám ơn người thân, người bạn lớp 23QLXD21 ngành quản lý xây dựng động viên tác giả chọn đề tài thú vị Tuy vậy, BIM nhiều thứ cần khám phá sâu nghiên cứu mà khả năng, kinh nghiệm thời gian nghiên cứu hạn chế với nhiều công việc thường nhật đan xen nên chắn Luận văn không tránh khỏi bất cập, thiếu sót Tác giả mong nhận ý kiến hướng dẫn, đóng góp Q thầy cơ, anh chị trước, bạn đồng nghiệp Mọi ý kiến dù nhỏ tác giả trân trọng tiếp thu nghiên cứu hiệu chỉnh Xin trân trọng cảm ơn./ TÁC GIẢ LUẬN VĂN Hoàng Mạnh Hùng ii MỤC LỤC MỞ ĐẦU I Tính cấp thiết đề tài II Mục đích nghiên cứu đề tài III Phương pháp nghiên cứu IV Đối tượng phạm vi nghiên cứu luận văn V Kết đạt VI Ý nghĩa thực tiễn CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TÁC QLDA XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH 1.1 Khái niệm chung công tác quản lý dự án đầu tư xây dựng 1.1.1 Khái niệm dự án đầu tư xây dựng 1.1.2 Khái niệm quản lý dự án đầu tư xây dựng 1.2 Tình hình chung cơng tác QLDA xây dựng cơng trình 11 1.2.1 Những kết đạt 11 1.2.2 Những mặt tồn 14 1.3 Giới thiệu mơ hình thơng tin xây dựng BIM 16 1.3.1 Tổng quan BIM 16 1.3.2 Sơ lược việc áp dụng BIM số nước giới .18 1.3.2.1 Kinh nghiệm Hoa Kỳ 18 1.3.2.2 Kinh nghiệm Vương Quốc Anh 19 1.3.2.3 Kinh nghiệm Singapore 20 1.3.3 Khảo sát việc ứng dụng công nghệ BIM ngành xây dựng Việt Nam 20 1.3.3.1 Điều tra khảo sát trạng ứng dụng BIM dự án 20 1.3.3.2 Một số dự án áp dụng công nghệ BIM Việt Nam 23 1.3.3.3 Phân tích ứng dụng BIM vào dự án Cầu vượt Lê Hồng Phong – Hải Phịng: 25 1.3.3.4 Phân tích ứng dụng BIM vào dự án Vietin Bank Tower: 27 1.4 Điều kiện áp dụng BIM 31 1.5 Những thuận lợi khó khăn việc áp dụng BIM ngành xây dựng 34 Yêu cầu phải nghiên cứu ứng dụng BIM ban QLDA Việt Nam: 36 Kết luận chương 1: 37 iii CHƯƠNG 2: CƠ SỞ THỰC TIỄN VÀ PHÁP LÝ CÔNG TÁC QUẢN LÝ DỰ ÁN XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH 38 2.1 Các quy định pháp lý cơng tác QLDA ứng dụng mơ hình thơng tin xây dựng việc xây dựng cơng trình 38 2.2 Cơ sở thực tiễn công tác quản lý dự án xây dựng 40 2.3 Đề án tái cấu ngành xây dựng 43 2.4 Thủ tướng Chính phủ Bộ Xây dựng thúc đẩy áp dụng BIM Việt Nam 45 Kết luận chương 50 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MƠ HÌNH THƠNG TIN XÂY DỰNG BIM TRONG CÔNG TÁC QUẢN LÝ DỰ ÁN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH TẠI TỈNH THÁI BÌNH 51 3.1 Thực trạng công tác QLDA đầu tư xây dựng cơng trình tỉnh Thái Bình 51 3.2 Chiến lược phát triển xây dựng cơng trình tỉnh Thái Bình 55 3.3 Ứng dụng BIM công tác QLDA 56 3.3.1 Các công cụ ứng dụng mơ hình BIM việc xây dựng cơng trình 56 3.3.2 Ứng dụng BIM việc điều hành xây dựng ban QLDA 77 3.3.3 Tăng cường khối lượng công việc Ban QLDA áp dụng BIM 80 3.4 BIM giải vấn đề cịn tồn cơng tác QLDA tỉnh Thái Bình 81 3.5 Đánh giá việc áp dụng BIM công tác QLDA: 85 3.6 Các giải pháp ứng dụng Mơ hình thơng tin xây dựng - BIM cơng tác QLDA xây dựng cơng trình tỉnh Thái Bình 86 Kết luận chương 97 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 98 Kết luận 98 Kiến nghị 98 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 100 iv MỤC LỤC HÌNH ẢNH Hình I Các bước thiết kế cơng trình theo cách truyền thống Hình I Tương tác đơn tuyến cơng đoạn q trình thiết kế Hình 1 Mơ hình dự án đầu tư xây dựng Hình Các lĩnh vực QLDA 10 Hình Quy trình quản lý đấu thầu 11 Hình Dựng mơ hình khơng gian ba chiều cho dự án 25 Hình Mơ hình kết cấu cầu vượt Lê Hồng Phong 26 Hình Mơ hình phân tích – tính toán 27 Hình Phối cảnh dự án Vietinbank dựng BIM 29 Hình Điều kiện cần để ứng dụng BIM 31 Hình Lộ trình áp dụng mơ hình thơng tin xây dựng BIM Việt Nam 47 Hình Vị trí địa lý tỉnh Thái Bình 52 Hình Quy trình thực dự án có ứng dụng BIM 57 Hình 3 Môi trường lưu trữ đám mây 58 Hình Việc tìm kiếm thơng tin CDE 58 Hình Mơ hình xây dựng CDE 59 Hình Áp dụng công nghệ tăng cường vào thực tế 60 Hình Kết nỗi cơng trình với cơng trình xây dựng 61 Hình Các kết xung đột kiểm tra 65 Hình Phân đoạn thi cơng cơng trình 67 Hình 10 Lập phương án an tồn thi công 67 Hình 11 Định vị tọa độ cho cơng trình 69 Hình 12 Các lỗi xây dựng đánh dấu chuyển lên CDE để hoàn thiện 71 Hình 13 Phân tích điểm đám mây 72 HÌnh 14 Minh họa cấp độ LOD cho cấu kiện cột 77 Hình 15 Ứng dụng BIM việc điều hành xây dựng ban QLDA 78 Hình 16 Các bước thực giai đoạn chuẩn bị đầu tư 79 Hình 17: Lộ trình áp dụng BIM Thái Bình 92 Hình 18 Áp dụng hình thức DB vào dự án áp dụng BIM 96 v MỤC LỤC BẢNG/BIỂU ĐỒ Bảng 1 Một số dự án áp dụng BIM sử dụng vốn tư nhân 23 Bảng Một số dự án áp dụng BIM sử dụng vốn ngân sách nhà nước 24 Bảng Những vấn đề công tác QLDA mà BIM giải 84 Biểu đồ 1 Tỷ lệ hiểu biết BIM 21 Biểu đồ Tỷ lệ ứng dụng BIM vào giai đoạn dự án 22 Biểu đồ Tỷ lệ đánh giá khó khăn q trình triển khai BIM 22 Biểu đồ Tỷ lệ ứng dụng BIM theo loại hình doanh nghiệp 33 vi DANH MỤC VIẾT TẮT (Luận văn có sử dụng số thuật ngữ tiếng Anh số tư liệu tham khảo nước ngồi) TT Chữ viết tắt Giải thích/ Chữ đầy đủ Tiếng Việt/Tiếng Anh I Tiếng Việt 1) BXD Bộ xây dựng 2) Bộ GTVT Bộ giao thông vận tải 3) CĐT Chủ đầu tư 4) GSXD Giám sát xây dựng 5) NSNN Ngân sách nhà nước 6) QLDA Quản lý dự án II Tiếng Anh 7) Architecture 8) AR 9) BIM 10) BIM 3D, 4D 11) CAD 12) CDE Kiến trúc Công nghệ tăng cường thực tế ảo/ Augmented Reality Mơ hình thơng tin cơng trình/Building Information Modeling Cấp độ ứng dụng BIM: 3D, 4D thiết kế có trợ giúp máy tính/Computer added design Môi trường liệu chung/Common Data Environment 13) CD Xử lý xung đột/Clash detection 14) COBie Chuyển liệu 15) Coordination Phối hợp 16) D&B Thiết kế thi công/Design and Build 17) LOD Mức độ chi tiết BIM/Level of devolopment (detail) 18) LC Xây dựng tinh gọn/Lean construction 19) MEP Cơ điện 20) Structure Kêt cấu vii TT Chữ viết tắt Giải thích/ Chữ đầy đủ Tiếng Việt/Tiếng Anh 21) Naviswork 22) PMI 23) Tekla 24) KCS 25) Revit 26) EPC 27) DB Phần mềm Naviswork Viện quản lý dự án Mỹ/Project Management Institute Phần Mềm Tekla Kiểm tra chất lượng sản phẩm/ Knowledge Centered Support Phần mềm thiết kế 3D Hình thức hợp đồng tư vấn – mua sắm thiết bị xây lắp Hình thức hợp đồng thiết kế - xây lắp viii MỞ ĐẦU I Tính cấp thiết đề tài Ngành xây dựng ngành kinh tế lớn kinh tế quốc dân, chiếm vị trí chủ chốt khâu cuối trình sáng tạo nên sở vật chất kỹ thuật tài sản cố định Ngành xây dựng chiếm nguồn kinh phí lớn ngân sách quốc gia xã hội, thường chiếm khoảng 10-20% GDP Nó đóng góp cho kinh tế quốc dân khối lượng sản phẩm lớn, giữ vai trò quan trọng nghiệp phát triển kinh tế xã hội đất nước Nhiều năm qua, việc thiết kế dự án xây dựng cơng trình Việt Nam (và giới trước đây) thường thực theo quy trình bước truyền thống Quy trình sơ đồ hóa Hình I.1 Hình I Các bước thiết kế cơng trình theo cách truyền thống Quá trình thực thiết kế dự án theo quy trình có tính kế thừa Cụ thể, sản phẩm thiết kế bước thực chất việc mơ tả cơng trình, khác mức độ chi tiết (sơ bộ, kĩ thuật, vẽ thi công) Tuy nhiên, thực tế, bước thiết kế sau kế thừa sản phẩm thiết kế bước trước phần lớn trường hợp phải thực lại tồn q trình thiết kế Việc lập tính tốn khối lượng cịn thủ cơng nhiều dẫn đến sai sót Chưa kể có cố phát sinh q trình thi cơng dẫn đến không thi công dẫn đến việc phải điều chỉnh lại thiết kế ban đầu làm Chính làm việc quản lý cơng trình từ khâu thiết kế gặp nhiều khó khăn, gây ảnh hưởng khơng kết cấu cơng trình, mỹ quan mà cịn làm tăng giá thành, thời gian xây dựng giảm hiệu sử dụng dự án Đây kết việc đơn vị tham gia vào dự án lại không chia sẻ chung sở liệu cơng trình Ngồi ra, đơn vị thực triển khai xây dựng cơng trình (nhà thầu) lại thường tiếp cận cơng trình muộn, có hội tham gia góp ý, điều chỉnh, thay đổi thiết kế để đảm bảo tính khả thi Người sử dụng cơng trình (thường người dân) khơng có kiến thức vẽ kĩ thuật hai chiều nên khơng tưởng tượng cơng trình hồ sơ thiết kế truyền thống, dẫn đến khơng có nhiều khả đóng góp ý tưởng để đảm bảo tính sử dụng, tính thẩm mĩ q trình khai thác cơng trình sau Hình I Tương tác đơn tuyến cơng đoạn q trình thiết kế Trong nội q trình thiết kế, cơng đoạn khác bao gồm: Lập thuyết minh báo cáo, triển khai vẽ, tính, lập dự tốn KCS có mối quan hệ chồng chéo (Hình I.2) khơng chia sẻ chung sở liệu Điều dẫn đến cập nhật, chỉnh sửa công đoạn khơng đồng hóa sang cơng đoạn ... cơng tác quản lý dự án đầu tư xây dựng 1.1.1 Khái niệm dự án đầu tư xây dựng Dự án xây dựng cách gọi tắt dự án đầu tư xây dựng cơng trình, giải thích Luật Xây dựng 2014 sau:“ Dự án đầu tư xây dựng. .. HÌNH THÔNG TIN XÂY DỰNG BIM TRONG CÔNG TÁC QUẢN LÝ DỰ ÁN XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH TẠI TỈNH THÁI BÌNH 51 3.1 Thực trạng công tác QLDA đầu tư xây dựng cơng trình tỉnh Thái Bình 51 3.2 Chiến... DỰNG CƠNG TRÌNH 38 2.1 Các quy định pháp lý công tác QLDA ứng dụng mơ hình thơng tin xây dựng việc xây dựng cơng trình 38 2.2 Cơ sở thực tiễn công tác quản lý dự án xây dựng