đánh giá hiệu quả áp dụng công nghệ bim xây dựng công trình nút giao thông khác mức ngọc hội tỉnh khánh hòa

Trong có 2 dự án về giao thông, Để có nhiều thông tin hơn và đánh giá cụ thể hơn cho công tác xây dựng hạ tầng, trong luận văn này tư vấn muốn nghiên cứu đánh giá việc sử dụng BIM cho 1

ĐỖ VĂN

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA -

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA -

ĐỖ VĂN PHONG

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ BIM XÂY

DỰNG CÔNG TRÌNH NÚT GIAO THÔNG KHÁC MỨC NGỌC

HỘI -TỈNH KHÁNH HÒA

Chuyên ngành : KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG

Mã số : 60.58.02.05

LUẬN VĂN THẠC SĨ

KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS CAO VĂN LÂM

Đà Nẵng – Năm 2018

MỤC LỤC

TRANG PHỤ BÌA

LỜİ CAM ĐOAN

MỤC LỤC

TÓM TẮT LUẬN VĂN

DANH MỤC CÁC KÝ HİỆU, CÁC CHỮ VİẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

TÓM TẮT

TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ BIM ÁP DỤNG TRONG XÂY CHƯƠNG 1 –

DỰNG 3

1.1 Định nghĩa & quá trình phát triển BIM 3

1.1.1 Định nghĩa 3

1.1.2 Quá trình phát triển 3

1.2 Cơ sở khoa học về công nghệ BIM & lợi ý mang lại: 6

1.2.1Cơ sở khoa học và lợi ích ứng dụng BIM cho công tác tư vấn thiết kế: 6

1.2.2Thực trạng sử dụng BIM cho nghành giao thông 10

PHƯƠNG THỨC THỰC HIỆN & ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CHƯƠNG 2 – TRONG CÔNG TÁC THIẾT KẾ ÁP DỤNG MÔ HÌNH BIM 12

2.1 Phương thức thực hiện trong công tác thiết kế áp dụng mô hình BIM 12

2.1.1 Xác định mục tiêu, ứng dụng BIM và CDE 12

2.1.2 Quy trình thực hiện 14

2.1.3 Tổ chức nhân sự 30

2.1.4 Chiến lược công nghệ 32

2.1.5 Thư mục dự án 33

2.1.6 Lưới trục và hệ thống định vị 41

2.1.7 Hướng dẫn tạo lập mô hình 42

2.1.8 Hệ thống phân loại 44

2.1.9 Trao đổi thông tin 47

2.1.10 Kiểm soát chất lượng và bàn giao sản phẩm 48

2.2 Đánh giá hiệu quả trong công tác thiết kế áp dụng mô hình BIM: 50

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ BIM XÂY CHƯƠNG 3 – DỰNG CÔNG TRÌNH NÖT GIAO THÔNG KHÁC MỨC NGỌC HỘI -TỈNH KHÁNH HÒA 52

3.1 NỘI DUNG THỰC HIỆN MÔ HÌNH BIM CHO DỰ ÁN 52

3.1.1 Thông tin dự án 52

3.1.2 Cơ cấu tổ chức 58

3.1.3 Đào tạo 58

3.1.4 Giải pháp phần mềm 58

3.1.5 Giải pháp phần cứng 59

3.1.6 Giải pháp môi trường dữ liệu chung 59

3.1.7 Mô hình địa phương (Local models) 60

3.1.8 Không gian làm việc chung (Common workspace) 62

3.1.9 Điểm tham chiếu : 62

3.1.10 Định dạng trung gian 62

3.1.11 Phối hợp giữa các phần mềm 62

3.1.12 Kiểm soát chất lượng và bàn giao sản phẩm 62

3.2 PHƯƠNG THỨC ĐÁNH GIÁ & KẾT QUẢ 63

3.2.1 Thu thập số liệu 63

3.2.2 Phương thức xử lý số liệu 63

3.2.3 Xử lý & đánh giá kết quả 64

3.2.4 Đánh giá chung 67

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (BẢN SAO)

TÓM TẮT ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ BIM XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH NÖT GIAO THÔNG KHÁC MỨC NGỌC HỘI -

TỈNH KHÁNH HÕA

Tóm Tắt: Trong những năm gần đây ở Việt Nam các dự án có nguồn vốn nước

ngoài đa phần đưa công nghệ BIM vào từ bước thiết kế Cuối năm 2016 thủ tướng ban hành quyết định phê duyệt đề án áp dụng mô hình BIM trong hoạt động xây dựng & Quản lý vận hành, gần đây ngày 23/05/2017 Bộ Xây Dựng ban hành quyết định số 1067/QĐ-BXD V/v quản lý XD bằng mô hình BIM trong giai đoạn thí điểm cho 20 dự

án xây dựng ở nước ta Trong có 2 dự án về giao thông, Để có nhiều thông tin hơn và đánh giá cụ thể hơn cho công tác xây dựng hạ tầng, trong luận văn này tư vấn muốn nghiên cứu đánh giá việc sử dụng BIM cho 1 dự án hạ tầng nút giao khác mức trong

đô thị thì kết quả mang lại như thế nào tương ứng với nguồn nhân lực hiện nay và công nghệ hiện có dự trên các hướng dẫn tạm thời của bộ XD Cụ thể tác giả nghiên cứu đánh giá dự án thực tế đã sử dụng BIM trên địa bàn thành phố Nha Trang – tỉnh Khánh Hòa Qui mô dự án rộng lớn , tác giả chỉ nghiên cứu đánh giá 1 phần, sử dụng BIM cho phần cầu tầng 1 của nhánh N1 (trong tổng thể dự án gồm 4 nhánh & 1 vòng xuyến) Kết quả tác giả đã phân tích và thu thập được mức độ hiệu quả BIM mang lại cho dự án và các hạn chế còn tồn tại khi triển khai BIM cho các dự án hạ tầng giao thông tương tự về nút giao khác mức

Từ khóa: BIM, CIM, BIM infrastructure, nút giao khác mức, cầu cong

In brief: In recent years in Vietnam, foreign-funded projects have largely brought BIM technology into the design stage By the end of 2016, the Prime Minister issued a decision approving the project to apply the BIM model in construction and operation management Recently, the Ministry of Construction issued Decision No 1067 / QD-BXD on May 23, About construction management by BIM model in the pilot phase for 20 construction projects in our country There are two transport projects For this purpose, the consultant wants to study and evaluate the use of BIM for an infrastructure project In urban areas, the results are consistent with the current human resources and the technology available on the temporary guidelines of the Ministry

Specifically, the researcher evaluated the actual project using BIM in Nha Trang city - Khanh Hoa province The large scale of the project, the study only partially evaluates, using BIM for the 1st floor bridge of the N1 branch (in the whole project includes 4 branches and 1 round torus) The authors have analyzed and collected the effectiveness

of BIM for the project and the constraints that existed when implementing BIM for similar transport infrastructure projects

Keywords: BIM, CIM, BIM infrastructure, level crossings, curved bridge

WIP : Work in Progress (Công việc đang tiến hành)

SHARED : Chia sẻ

PUBLISHED DOCUMENTATION: Phát hành

ARCHIVE : Lưu trữ

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2-1: Mục tiêu và các ứng dụng của mô hình BIM trong dự án Ngọc Hội 12

Bảng 2-2: Bảng các ứng dụng BIM trong nghiên cứu (Viện Kinh Tế Xây Dựng, 2017) 13

Bảng 2-3: Mục tiêu và các ứng dụng của môi trường dữ liệu chung CDE 14

Bảng 2-4: Các kí hiệu được sử dụng trong quy trình 15

Bảng 2-5: Vai trò và trách nhiệm các vị trí trong nhóm BIM 30

Bảng 2-6: Bảng quy tắt đặt tên bộ môn 35

Bảng 2-7: Bảng quy tắt đặt tên phầm mềm 36

Bảng 2-8: Bảng quy định văn bản 37

Bảng 2-9: Bảng quy định đường nét 38

Bảng 2-10: Ma trận LOD (LOD Matrix) (Hardin & McCool, 2015) 46

Bảng 2-11: Sản phẩm bàn giao (Viện Kinh Tế Xây Dựng, 2017) 50

Bảng 2-12: Qui trình lấy phiếu điều tra và đánh giá kết quả 50

Bảng 3-1: Tiến độ thực hiện 57

Bảng 3-2: Bảng liệt kê các hạng mục kiểm soát chất lượng trong mô hình 63

Bảng 3-3: Bảng liệt kê các nội dung bàn giao sản phẩm 63

Bảng 3-4: Bảng thống kê quá trình đánh giá nhóm 1 từ 3D-5D 65

Bảng 3-5: Bảng thống kê quá trình đánh giá nhóm 2 từ 3D-5D 65

Bảng 3-6: Bảng thống kê quá trình đánh giá nhóm 3 từ 3D-5D 66

Bảng 3-7: Bảng đánh giá BIM so với PP truyền thống ở mức 3D 68

Bảng 3-8: Bảng đánh giá BIM so với PP truyền thống ở mức 5D 68

DANH MỤC HÌNH

Hình 1-1: vòng đời của một dự án 4

Hình 1-2: tiến trình phát triển các cấp độ BIM 4

Hình 1-3: các cấp độ D trong BIM 5

Hình 1-4: tiến trình phát triển các cấp độ đi kèm với việc các giai đoạn ứng dụng D trong mô hình BIM 5

Hình 2-1: Quy trình tạo lập mô hình BIM độc lập 16

Hình 2-2: Mô hình BIM độc lập của từng bộ môn 17

Hình 2-3: Quy trình mô hình hiện trạng 18

Hình 2-4: mô hình điều kiện hiện trạng NÚT GIAO 19

Hình 2-5: Quy trình phối hợp thiết kế - phân tích xung đột 21

Hình 2-6: Mô hình phối hợp, phân tích xung đột thiết kế trước khi thi công 22

Hình 2-7: Các dạng báo cáo kết quả của quá trình phân tích xung đột 23

Hình 2-8: Quy trình bố trí mặt bằng công trường 24

Hình 2-9: Mô hình bố trí mặt bằng công trường 25

Hình 2-10: Mô hình mô phỏng tiến độ thi công 26

Hình 2-11: Quy trình lập mô hình mô phỏng tiến độ và biện pháp thi công 28

Hình 2-12: Quy trình tổng quát kết hợp BIM và CDE 29

Hình 2-13: Giai đoạn thiết lập dự án 30

Hình 2-14: Cấu tạo tổ chức dự án ứng dụng BIM và CDE 31

Hình 2-15: Loại Line và độ dày line 37

Hình 2-16: Ví dụ về chú giải 39

Hình 2-17: Mô tả về quản lý chia sẻ công việc 40

Hình 2-18: Các yêu cầu thông tin của mô hình độc lập 41

Hình 2-19: Điểm tham chiếu trong hệ thống định vị 42

Hình 2-20: Quy tắt phân loại Sfb 45

Hình 2-21: Các bước kiểm soát chất lượng mô hình 48

Hình 3-1: Vị trí xây dựng nút giao 52

Hình 3-2: Mô phỏng 3D nút giao 53

Hình 3-3: Mặt cắt ngang cầu nhánh N1&N3 54

Hình 3-4: Mặt cắt ngang nhánh N1&N3 _ đường dẫn đầu cầu 55

Hình 3-5: Mặt cắt ngang cầu nhánh N4 55

Hình 3-6: Mặt cắt ngang đường dẫn sau mố nhánh N4 56

Hình 3-7: Phạm vi giới hạn nghiên cứu của dự án BIM (bình đồ, trắc dọc) 57

Hình 3-8: Cấu tạo tổ chức dự án ứng dụng BIM và CDE 58

Hình 3-9: Cây thư mục của dự án 60

Hình 3-10: Mô hình độc lập Mố M1 60

Hình 3-11: Mô hình độc lập Trụ T1.1 60

Hình 3-12: Mô hình độc lập Trụ T1.2 60

Hình 3-13: Mô hình độc lập Trụ T1.3 60

Hình 3-14: Mô hình độc lập Trụ T1.4 60

Hình 3-15: Mô hình độc lập Trụ X11, X12 61

Hình 3-16: Mô hình độc lập Dầm đoạn 1Hình 3-17: Mô hình độc lập Dầm đoạn 2 61

Hình 3-18: Mô hình độc lập Dầm đoạn 3Hình 3-19: Mô hình độc lập Dầm đoạn 4 61

Hình 3-20: Mô hình độc lập Dầm đoạn 5 61

Hình 3-21: Mô hình trung tâm của dự án 62

Hình 3-22: Mô hình không gian làm việc trên BIM 360 Team 62

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Tính cần thiết:

- Theo quyết định số 2500/QĐ-TTg ngày 22/12/2016 của thủ tướng chính phủ V/v Phê duyệt đề án áp dụng mô hình thông tin công trình (BIM) trong hoạt động xây dựng và quản lý vận hành Mục tiêu sẽ tiết kiệm được 30% chi phí qui đổi tổng hợp từ các chủ thể có liên quan đến sử dụng mô hình BIM, tăng cường minh bạch và thuận lợi trong quản lý, kiểm soát chất lượng hoạt động xây dựng và quản lý vận hành, chi tiết theo bảng sau:

liệu giảm 20%)

- Đề tài quản lý xây dựng công trình hạ tầng theo mô hình CIM (Civil information Model) là rất cần thiết để cụ thể thể hóa các bước từ khi hình thành ý tưởng đến khi xây dựng hoàn thành công trình và vận hành công trình (BIM 7D)

2 Nội dung nghiên cứu:

- Công nghệ BIM trong công tác thiết kế cho hạng mục: cầu vượt nhánh N1

- Công trình: nút giao thông khác mức Ngọc Hội – tỉnh Khánh Hòa

+ Ứng dụng công nghệ BIM trong xây dựng nút giao thông khác mức Ngọc Hội – tỉnh Khánh Hòa

+ Đánh giá hiệu quả của việc ứng dụng công nghệ BIM

3 Phương pháp nghiên cứu:

- Khảo sát, lấy ý kiến của người thực hiện theo nhiều kênh thông tin cho nhiều thông số đầu vào (như :người thực hiện trong công ty, các người hợp tác phía ngoài, loại kết cấu họ đảm trách, kinh nghiệm số lần họ tham gia, )

- Tập hợp số liệu, đánh giá các biến số làm thay đổi mà có thể làm ảnh hưởng đến quá trình thực hiện theo mô hình quản lý BIM Từ đó có tổng hợp và đánh giá kết quả của từng gia đoạn thiết kế dùng BIM cấp độ 1 và đưa ra kết quả đánh giá & kiến nghị thực tiễn cho việc áp dụng BIM cho dự án Nút giao Ngọc Hội

TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ BIM ÁP DỤNG TRONG

+ Theo nghĩa bóng BIM bao hàm 1 công việc rất có ý đồ :

+ Xuất hiện lần đầu vào năm 1985 trong tài liệu của Simon Ruffle và năm

1986 trong tài liệu của Robert Ais Tuy nhiên, thuật ngữ 'Mô hình thông tin công trình' và 'Mô hình hóa thông tin công trình' đã không được sử dụng phổ biến cho đến 10 năm sau đó, khi vào năm 2002 hãng Autodesk phát hành một cuốn sách với đề tựa "Building Information Modeling" và các nhà cung cấp phần mềm khác cũng bắt đầu khẳng định sự quan tâm tới lĩnh vực này

+ Đến năm 2007 Việt Nam tiếp nhận cụm từ BIM cùng với phần mềm có tên Revit do hảng phần mềm Autodesk đã quảng bá thương mại các tính năng vượt trội trong thế kế Xây dựng, dẫn đến người Việt Nam ngộ nhận BIM là Revit và Revit là BIM

+ Trên thực tế Revit và BIM đều biết đến từ đầu năm 2000 và giữa chúng không có quan hệ gì Revit là một phần mềm về thiết kế kiến trúc, BIM

là một khuynh hướng sản xuất cho nghành sản xuất công nghiệp xây dựng để có nhiều thuận lợi hơn Trong quá trình phát triển người ta đã tìm thấy nếu sử dụng Revit để đạt được mục đích BIM thì cần có 1 qui trình làm việc mới phải đặt ra trong nghành công nghiệp

Như vậy , ta có thể hiểu một cách đơn giản rằng : BIM là mô hình thông tin công trình có gắn kết toàn bộ dữ liệu chung công trình (CDE: Common data invironoment) với 1 mô hình cấu tạo 3D theo 1 qui trình lập sẵn

Mô hình thông tin công trình (BIM) là một thuật ngữ rất rộng mô tả quá trình tạo

và quản lý mô hình kỹ thuật số của tòa nhà hoặc các cơ sở hạ tầng khác như cầu, đường cao tốc, đường hầm…

1.1.2 Quá trình phát triển

Vòng đời của 1 dự án BIM : từ khi lập kế hoạch đến khi khai thác, vận hành dự

án Được mô phỏng (xem hình 1.1)

Quá trình phát triển BIM theo 3 cấp độ (xem hình 1.2 , 1.3 &1.4)

- Mức 0 (BIM Level 0): mô tả CAD không được quản lý (Thiết kế Trợ giúp Máy tính)

- Mức 1 (BIM Level 1): mô tả CAD được quản lý bằng 2D hoặc 3D

- Mức 2 (BIM Level 2): liên quan đến việc phát triển thông tin xây dựng trong môi trường 3D kết hợp với dữ liệu tích hợp, được tạo ra trong các mô hình từ các bộ môn riêng biệt

- Mức 3 (BIM Level 3): chưa được xác định chi tiết, nhưng người ta cho rằng nó

sẽ bao gồm một mô hình duy nhất, cộng tác, trực tuyến, mô hình dự án bao gồm trình tự xây dựng, chi phí và thông tin quản lý vòng đời

Hình 1-1: vòng đời của một dự án

Hình 1-2: tiến trình phát triển các cấp độ BIM

Hình 1-3: các cấp độ D trong BIM

Hình 1-4: tiến trình phát triển các cấp độ đi kèm với việc các giai đoạn ứng dụng

D trong mô hình BIM

Các mức độ BIM ứng dụng cho từng các bên liên quan

- Đối với tư vấn thiết kế: Hai mức quan trọng nhất mà BIM mang lại hiệu quả

cao cho đơn vị tư vấn thiết kế đó là BIM 3D, 4D

- Đối với nhà thầu: họ cần quản lý tiến độ và giá thành của dự án: 4D đến 5D

- Đối với chủ đầu tư: Họ luôn cần thông tin về dòng vốn và hiệu quả đầu tư Để

có thông tin về dòng vốn họ cần thông tin chi phí tức thời tại từng thời điểm họ

muốn Điều này BIM mang lại cho họ lợi ích khi thực hiện được BIM 4D,5D,6D, 7D

1.2 CƠ SỞ KHOA HỌC VỀ CÔNG NGHỆ BIM & LỢİ Ý MANG LẠİ:

BIM là việc tạo ra và quản lý mô hình phần mềm máy vi tính để mô phỏng xây

dựng và vận hành một công trình Mô hình kết quả là một mô hình thông tin công trình

có hàm lượng thông tin cao, tập trung vào từng đối tượng, thể hiện bằng tham số hình học thông minh của đối tượng mà từ đó góc nhìn và dữ liệu phù hợp với nhu cầu sử dụng của các người dùng khác nhau có thể được chiết xuất và phân tích để lấy thông tin được sử dụng để đưa ra quyết định và cái tiến quá trình bàn giao công trình (pp.7) Trong lĩnh vực xây dựng hạ tầng, thuật ngữ này là InfraBIM (Tirkkonen et al., 2010) Ở Mỹ thuật ngữ viết tắt CIM được sử dụng hàm ý “Mô hình thông tin công trình hạ tầng/Civil information model” hoặc “civil integrated management”

(1) CIM hay là Mô hình thông tin cơ sở hạ tầng Civil Information Model là hệ thống dữ liệu kỹ thuật số của một kết cấu hạ tầng từ giai đoạn thiết kế ý tưởng tới toàn

bộ vòng đời kết cấu hạ tầng đó, là bộ phần mềm và các công cụ liên quan tới quy trình thiết kế, trao đổi thông tin và phân tích thiết kế và quy trình xây dựng (2) BIM hay là

Mô hình hóa thông tin công trình Building Information Model là hệ thống cơ sở dữ liệu kỹ thuật số của một kết cấu kiến trúc từ gia đoạn thiết kế ý tưởng tới toàn bộ vòng đời kết cấu hạ tầng đó, là bộ phần mềm và các công cụ liên quan tới quy trình thiết kế, trao đổi thông tin và phân tích thiết kế và quy trình xây dựng; (3) Hệ thống cơ sở dữ liệu, công cụ và các quy trình sử dụng mô hình thiết kế và các dữ liệu đầu vào cho xây dựng của các thành phần khác nhau trong dự án như BIM hay CIM (3D), tiến độ dự án CPM Schedules (4D), dự toán chi phí Cost Estimates (5D) và Quy cách Specifications (6D) để mô phỏng và hiện thực hóa các mục tiêu của dự án

Về mặt khái niệm, BIM là quy trình tạo lập và sử dụng mô hình thông tin trong các khâu thiết kế, xây dựng và vận hành của công trình Với vai trò là một cơ sở dữ liệu bao trùm toàn vòng đời của công trình, BIM bao hàm các mối liên hệ logic về mặt không gian, kích thước, số lượng, vật liệu, và các đặc tích của các bộ phận công trình

Nó khả năng kết hợp thông tin các bộ phận công trình với các thông tin về định mức, đơn giá, tiến độ thi công, chế độ vận hành bảo dưỡng… BIM mang lại những thay đổi mang tính cách mạng trong việc tạo ra, thể hiện và sử dụng thông tin của công trình xuyên suốt các quá trình thiết kế, xây dựng và vận hành

1.2.1 Cơ sở khoa học và lợi ích ứng dụng BIM cho công tác tư vấn thiết kế:

Cơ sở khoa học

Việc ứng dụng công nghệ thông tin trong các công việc tư vấn thiết kế xây dựng

là nâng cao một bước cơ bản chất lượng các sản phẩm thiết kế, dễ dàng quản lý và kết nối các bộ môn kỹ thuật, tiết kiệm thời gian, nhân công và hiệu quả trong quá trình xây

dựng Đòi hỏi 5 yêu cầu cơ bản để ứng dụng BIM ảnh hưởng đến quá trình sử dụng BIM:

- Quy trình: Sự cần thiết phải tăng cường hợp tác giữa các đối tác tham gia dự

án đòi hỏi những thay đổi cơ bản trong cách thức chia sẻ, truyền đạt, chuyển giao và quản lý các thông tin dự án Như vậy, thành phần thiết yếu đầu tiên để triển khai thực hiện BIM thành công là xác định các quy trình công việc phù hợp với dự án xây dựng được hỗ trợ bởi BIM

- Chính sách: Nếu không có một tập hợp các tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật được xác định rõ ràng, các thông tin được tạo ra bằng cách sử dụng công nghệ BIM không thể áp dụng một cách hiệu quả Các chính sách được thiết lập sẽ là

cơ sở cho sự phát triển và trao đổi mô hình của BIM Các đặc tả kỹ thuật có liên quan đến BIM cần phải được đưa vào trong các tài liệu lập, hướng dẫn dự

án, hợp đồng… ngay từ khi giai đoạn lập kế hoạch dự án

- Con người: Khả năng của những người tham gia trong suốt quá trình thực hiện

dự án sẽ ảnh hưởng đến khả năng đạt được mục tiêu của dự án sử dụng BIM

Vì vậy, việc tổ chức đào tạo đầy đủ và hỗ trợ kịp thời cho các thành viên tham gia nhóm sử dụng BIM là chìa khóa cho thành công về lâu dài của chương trình khai thác, sử dụng BIM

- Công nghệ: Lựa chọn đúng các công cụ trong quá trình vận hành BIM có thể gặp phải khó khăn Các yếu tố như phần cứng, phần mềm, qui trình trao đổi dữ liệu và lưu trữ phải được cấu hình đúng cách, theo dõi liên tục và điều chỉnh khi cần thiết để phù hợp với sự phát triển các thông số dự án và tiêu chuẩn thực hành

- Quản trị BIM: Đây có thể nói là công việc quan trọng giúp đảm bảo việc vận hành hệ thống BIM có thành công và hiệu quả hay không Người đứng ở vai trò quản trị BIM sẽ phải xác định các yêu cầu liên quan đến BIM của dự án thông qua bốn thành phần cốt lõi ở trên, hỗ trợ việc quản lý giúp cho các nhân

tố đó có thể làm việc đồng bộ trong suốt quá trình thực hiện dự án

Các lợi ích của BIM mang lại

Tăng năng suất và chất lượng

- Ngay từ trước khi giai đoạn thiết kế bắt đầu, mô hình BIM với liên kết tới hệ thống dữ liệu về chi phí hỗ trợ cho công tác đánh giá tính khả thi về mặt tài chính của công trình Trong giai đoạn tiền thi công, có thể tiến hành phân tích tính bền vững, quy trình vận hành, bàn giao, hiệu quả trong sử dụng năng lượng của dự án dựa vào mô hình BIM, nhờ đó nâng cao chất lượng của công trình BIM cũng hỗ trợ phân tích lựa chọn phương án thiết kế đáp ứng yêu cầu công năng và tính bền vững của công trình Thêm vào đó tổng chi phí của

cả vòng đời dự án và ảnh hưởng hoạt động công trình với môi trường xung quanh cũng có thể ước tính nhờ BIM

BIM giúp tăng cường tính bền vững của công trình

- Khi xem xét tới chất lượng và năng suất dự án, cũng cần tính tới yếu tố bền vững của dự án có nghĩa là tiêu thụ năng lượng và sử dụng các nguồn lực ít hơn BIM chứng tỏ tính bền vững nhờ có ứng dụng integrated project delivery (IPD) và tối ưu hóa thiết kế BIM giúp các bên tham gia dự án đi đến các quyết định thiết kế hợp lý nhất để đạt được các mục tiêu về kinh tế, xã hội và môi trường Lãng phí gây ra bởi các lỗi và hoạt động không hiệu quả sẽ giảm đi trong khi IPD góp phần nâng cao yếu tố an toàn do phát hiện được các xung đột từ sớm, chất lượng công trình tốt hơn và do đó tạo ra một môi trường sống tốt hơn

Quy trình quản lý nhanh hơn và hiệu quả hơn

- Những lợi ích khác bao gồm quy trình hiệu quả hơn có nghĩa là lưu chuyển dữ liệu (dữ liệu có thể tái sử dụng và dữ liệu giá trị gia tăng) hiệu quả hơn Diễn họa dữ liệu từ sớm giúp cho khách hàng có thể hiểu được các phương án thiết

kế tốt hơn Dữ liệu có thể được sử dụng trong cả vòng đời dự án xây dựng từ giai đoạn trước thi công tại công trường cho tới giai đoạn quản lý vận hành hạ tầng BIM nên được nhìn nhận như là một quy trình chứ không chỉ là một mô hình dữ liệu Thiết kế dựa trên mô hình thông tin xây dựng là quá trình tạo lập

mô hình 3D hàm chứa các thông tin vòng đời của dự án Đây là các thông tin

mô tả chi tiết về dự án, các hoạt động của dự án và lợi ích của chúng BIM giúp các bên tham gia dự án cộng tác với nhau trong toàn bộ các giai đoạn của

1 vòng đời dự án Chủ đầu tư hiểu được một cách chi tiết về bản chất và các yêu cầu của dự án ngay từ khi nó bắt đầu Khi có quy trình cộng tác thì thiết

kế, lập kế hoạch và phân tích sẽ dễ dàng hơn Cuối cùng thì quản lý dự án và quản lý thi công tại công trường cũng dễ dàng hơn khi có quy trình cộng tác dựa vào BIM

Khả năng tương thích tốt hơn

- Có rất nhiều công nghệ mô hình hóa, các chương trình tăng cường khả năng tương thích đã và đang được thực hiện Tất cả những công việc này cần có để tạo điều kiện ứng dụng BIM dễ dàng và cuối cùng mục tiêu của công nghiệp xây dựng dựa trên nền tảng kỹ thuật số có thể đạt được Khả năng tương thích tốt đòi hỏi các tiêu chuẩn chuyển đổi dữ liệu được sử dụng để trao đổi tương tác giữa các hệ thống dữ liệu khác nhau Trong lĩnh vực kiến trúc, IFC được sử dụng từ năm 1997 Tại Phần Lan có một tiêu chuẩn chuyển đổi dữ liệu cho các

dự án cơ sở hạ tầng được gọi là Inframodel Dưới đây sẽ chỉ ra quy trình dữ

liệu được trao đổi giữa các hệ thống thiết kế và từ giai đoạn thiết kế tới giai đoạn thi công ở công trường ra sao Có 1 mô tả về mô hình dữ liệu nguồn đưa

ra các chỉ dẫn về định dạng chuẩn cho các dữ liệu nguồn được sử dụng trong các dự án cơ sở hạ tầng Nhà thầu có thể tải mô hình dữ liệu nguồn và cùng lúc

đó khách hàng có thể gửi các chào hàng bằng mô hình thông tin xây dựng với định dạng chuẩn mở Các tài liệu tương tự cho lĩnh vực xây dựng cơ sở hạ tầng được công bố trong 2015 Tổ chức Building SMART đang phát triển và duy trì tiêu chuẩn trao đổi dữ liệu IFC và cũng đang bắt đầu phát triển IFC cho lĩnh vực cơ sở hạ tầng

Quản lý cơ sở dữ liệu hiệu quả hơn trong quá trình vận hành công trình

- Sau giai đoạn xây dựng, mô hình thông tin xây dựng BIM giúp cải tiến quy trình nghiệm thu và bàn giao hạ tầng Trong quá trình xây dựng, thông tin công trình được gắn kết với các chủ thể của mô hình để các thông tin này có thể được sử dụng trong giai đoạn quản lý hệ thống hạ tầng khi công trình hoạt động thực tế Thông tin này cũng có thể được sử dụng để kiểm tra các hệ thống công trình hoạt động có đúng theo các thiết kế trước đó hay không trước khi chủ đầu tư nghiệm thu công trình Mô hình công trình cung cấp hệ thống thông tin của tất cả các hệ thống hạ tầng của công trình, thông tin được sử dụng để quản lý và vận hành cơ sở hạ tầng tốt hơn

Luồng thông tin thông suốt hơn trong tất cả các giai đoạn của dự án

- BIM giúp luồng thông tin thông suốt, làm tăng chất lượng thiết kế và hoạt động của công trình BIM cải thiện quy trình trao đổi thông tin, quy trình cộng tác, tính liên tục của hoạt động dự án và cải tiến quy trình quản lý việc chia sẻ tài liệu Ứng dụng BIM không chỉ phụ thuộc vào công nghệ mà còn phụ thuộc vào con người và quy trình Với cách thưc tiến hành dự án tích hợp hệ thống IPD khi mà chủ đầu tư, các đơn vị thiết kế chính và nhà thầu song hành phối hợp ngay từ sớm BIM giúp nâng cao khả năng phối hợp giữa các thành phần ham gia dự án, nâng cao hiểu biết của các bên về các mục tiêu của dự án, các mục tiêu tài chính Luồng thông tin lưu chuyển nhanh hơn rất nhiều so với cách thức trao đổi thông tin bằng giấy tờ truyền thống

Vận hành, quản lý, bảo trì cơ sở hạ tầng hiệu quả hơn

- Công việc vận hành và bảo trì cơ sở hạ tầng được thực hiện có hiệu quả nếu ứng dụng BIM trong quản lý trong khi chất lượng công trình được cải tiến Quản lý hạ tầng với BIM giúp cho các bên thu thập, mô phỏng, chia sẻ các thông tin có liên quan với mô hình 3D dễ hình dung, mang lại những lợi ích khác biệt so với dùng bản vẽ 2D truyền thống BIM cho phép các thành phần khác nhau tham gia dự án cộng tác chặt chẽ, kiểm soát các thay đổi và cung

cấp thông tin liên tục cho cả vòng đời dự án cơ sở hạ tầng Ứng dụng BIM cũng hỗ trợ kiểm soát tốt chi phí tổng thể của dự án cũng như các thông tin liên quan tới vấn đề môi trường

1.2.2 Thực trạng sử dụng BIM cho nghành giao thông

Ở các nước trên thế giới

Hiện nay trên thế giới việc quản lý xây dựng theo mô hình BIM (building information Model) được phát triển rất mạnh mẽ Cụ thể, Anh đã áp dụng BIM cho các dự án có tổng mức đầu tư từ 5 triệu euro trở lên Ở Mỹ, BIM được phát triển từ khá sớm Năm 2008, nước này cũng đã yêu cầu áp dụng BIM cho các dự án xây dựng của Chính phủ Các nước Bắc Âu như Phần Lan, Na Uy, Đan Mạch cũng là quê hương của các phần mềm ứng dụng BIM Trong đó, Phần Lan đang đi đầu trong việc phát triển tiêu chuẩn BIM cho dự án hạ tầng kỹ thuật (InfraBIM), khu vực châu á Singapore

đã xây dựng lộ trình áp dụng BIM: từ ngày 1/7/2013, tất cả những công trình kiến trúc

có diện tích trên 20.000 m2 phải nộp mô hình BIM cho cơ quan quản lý Nhà nước; từ ngày 1/4/2014, yêu cầu trên sẽ áp dụng cho các công trình kỹ thuật (dân dụng, công nghiệp, hạ tầng kỹ thuật); và đến ngày 1/7/2015 tất cả các dự án xây dựng nói chung

có diện tích sàn lớn hơn 5.000m2 phải nộp mô hình BIM cho cơ quan quản lý Nhà nước

BIM được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như trong lĩnh vực Thiết kế

và xây dựng dân dụng (AEC) tại Mỹ Ước tính của hãng Autodesk chỉ ra con số ½ thị phần của ngành công nghiệp thiết kế và xây dựng dân dụng của Mỹ sử dụng BIM (Parve, 2012) Trong lĩnh vực xây dựng cơ sở hạ tầng tình hình không khả quan được như vậy Chỉ có 14% các doanh nghiệp tiên phong đã sử dụng BIM Tình hình ở Phần Lan cũng tương tự như ở Mỹ Phần Lan là một trong các quốc gia hàng đầu trong ứng dụng triển khai BIM (Khosrowshahi & Arayici, 2012) Theo khảo sát Finnish BIM Survey (2013) 65% doanh nghiệp được khảo sát trong lĩnh vực AEC sử dụng BIM

Ở Việt Nam

Ở Việt Nam hiện nay, Luật Xây dựng đã đề cập đến việc ứng dụng “Mô hình thông tin công trình” (BIM) vào quản lý xây dựng Đồng thời theo quyết định số 2500/QĐ-TTg ngày 22/12/2016 V/v Phê duyệt đề án áp dụng mô hình thông tin công trình (BIM) trong hoạt động xây dựng và quản lý vận hành Mục tiêu sẽ tiết kiệm được 30% chi phí qui đổi tổng hợp từ các chủ thể có liên quan đến sử dụng mô hình BIM, tăng cường minh bạch và thuận lợi trong quản lý, kiểm soát chất lượng hoạt động xây dựng và quản lý vận hành

Bên cạnh đó ngày 23/05/2017 bộ Xây dựng ban hành quyết định số BXD V/v quản lý XD bằng mô hình BIM trong giai đoạn thí điểm

1067/QĐ-Lộ trình BIM phát triển theo thời gian dự kiến (xem Phụ lục 1)

Tổng hợp đánh giá việc sử dụng BIM trong lĩnh vực giao thông

Trong lĩnh vực giao thông vấn đề ứng dụng quản lý công trình từ bước thiết kế đến thi công, vận hành còn rất hạn chế Hiện nay bộ xây dựng ban hành qui trình tạm thời theo quyết định số 1067/QĐ-BXD ngày 23/05/2017, V/v: quản lý XD bằng mô hình BIM trong giai đoạn thí điểm, cho nên cũng chưa nhiều dự án có đánh giá cụ thể

vì chưa hoàn thành, theo quyết định số 362/QĐ-BXD ngày 2/4/2018 công bố danh sách 20 dự án thực hiện thí điểm áp dụng mô hình thông tin công trình (BIM) trong hoạt động xây dựng và vận hành Trong đó có dự án giao thông như sau: Cầu cửa đại- tỉnh Quãng Ngãi (9), xây dựng cầu Sông Chùa trên QL1- tỉnh Phú Yên (10) Tại Nha Trang tư vấn thiết kế đang áp dụng mô hình BIM trong giai đoạn thiết kế BVTC cho

dự án Nút Giao Ngọc Hội Thực hiện BIM cấp độ 1, ở mức 3D (xem phụ lục 2)

Kết luận chương:

- Chương này trình bày tổng quát về công nghệ BIM từ khi bắt đầu sơ khai đến thời điểm hiện nay, đánh giá cơ sở khoa học và các lợi ích cơ bản về BIM để thấy được việc áp dụng BIM cho công trình xây dựng là nhu cầu tất yếu Đồng thời đánh giá phát triển công nghệ BIM của thế giới & Việt Nam hiện nay đang phát triển ở cấp độ nào

và mức độ phát triển đến đâu & tính pháp lý của việc áp dụng công nghệ BIM của

PHƯƠNG THỨC THỰC HIỆN & ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ TRONG CÔNG TÁC THIẾT KẾ ÁP DỤNG MÔ HÌNH BIM

2.1 PHƯƠNG THỨC THỰC HİỆN TRONG CÔNG TÁC THİẾT KẾ ÁP DỤNG MÔ HÌNH BIM

2.1.1 Xác định mục tiêu, ứng dụng BIM và CDE

Để việc ứng dụng BIM và CDE đem lại các giá trị cho dự án, điều cần thiết là các thành viên phải hiểu được định hướng sử dụng các thông tin mà họ đang phát triển Việc định hướng sử dụng mô hình thông và môi trường dữ liệu chung sẽ có ảnh hưởng đến phương pháp tạo lập mô hình, trao đổi dữ liệu, phối hợp giữa các bộ phận hoặc các vấn đề về kiểm soát chất lượng sau này

Mục tiêu và các ứng dụng của BIM

Xác định mục tiêu của mô hình BIM nhằm đề ra các giá trị thực tế mà dự án có thể đạt được thông qua việc sử dụng mô hình BIM Ứng dụng của BIM là việc xác định các nhiệm vụ đặc thù và phương pháp mà nhóm muốn sử dụng mô hình BIM để đạt được mục tiêu Những mục tiêu và ứng dụng BIM trong dự án Ngọc Hội được trình bày trong bảng dưới đây:

Bảng 2-1: Mục tiêu và các ứng dụng của mô hình BIM trong dự án Ngọc Hội

trung bình

Hiệu quả trong lập

và quản lý tiến độ thi công

Mô hình điều kiện hiện trạng

Mô hình bố trí mặt bằng thi công

Mô hình mô phỏng tiến độ thi công

Mô hình mô phỏng biện pháp thi công, phục vụ đào tạo

Các ứng dụng của BIM có thể triển khai được với công nghệ hiện tại Chủ đầu tư

và các bên liên quan có thể tham khảo để lựa chọn áp dụng phù hợp với nhu cầu và giai đoạn triển khai của dự án

Bảng 2-2: Bảng các ứng dụng BIM trong nghiên cứu (Viện Kinh Tế Xây Dựng, 2017)

MÔ HÌNH ĐIỀU KIỆN

HIỆN TRẠNG

Xây dựng mô hình BIM

trường/dự án

Phối cảnh khu vực dự án, mặt bằng bố trí hiện trạng công trường tại thời điểm xem xét, thể hiện được địa hình, địa vật, các điều kiện và cơ sở vật chất tại công trường/dự án

TIN ĐỘC LẬP

Chuyển đổi từ bản vẽ 2D sang mô hình BIM trong trường hợp chưa thực hiện thiết kế theo BIM

Mô hình BIM được dựng từ bản vẽ 2D đảm bảo được khả năng bóc tách được khối lượng công việc chủ yếu và nghiên cứu phương án thiết kế trong các giai đoạn, cung cấp các bản

vẽ 2D cho các thành phần của công trình

MÔ HÌNH PHỐI HỢP

THIẾT KẾ

Tích hợp các mô hình BIM riêng lẻ từng bộ môn vào mô hình liên kết Xác định và giải quyết các xung đột thiết kế trước khi thi công Cập nhật mô hình sau xử lý xung đột (nếu có yêu cầu)

Mô hình BIM đã được phối hợp các bộ môn thiết kế, bảng báo cáo xung đột của các bộ môn

dự kiến bố trí thiết bị, kho bãi, giao thông nội bộ công trường

Mô hình BIM bố trí mặt bằng thi công công trường tại thời điểm xem xét, thể hiện được các điều kiện, cơ sở vật chất tại công trường, phân bố giao thông nội bộ của công trường

Bản tiến độ thi công, mô hình

mô phỏng tiến trình thi công theo thời gian, báo cáo xung đột trình tự thi công

Mô hình BIM hạng mục đặc thù, mô hình mô phỏng biện pháp thi công

- Mô phỏng tiến độ thi công thông qua mô hình giả lập trên dòng thời gian của

dự án để hỗ trợ cho việc lập và quản lý tiến độ

Mục tiêu và các ứng dụng của CDE

Việc xác định mục tiêu của môi trường dữ liệu chung có thể dựa trên khả năng về ứng dụng công nghệ thông tin và cam kết tuân thủ trên một môi trường tương tác chung giữa các bên tham gia dự án Trong nghiên cứu này, các mục tiêu của CDE

hướng tới bao gồm tăng khả năng trao đổi thông tin và kiểm soát tiến độ

Bảng 2-3: Mục tiêu và các ứng dụng của môi trường dữ liệu chung CDE

Thu thập, kiểm soát và chuyển giao dữ liệu

Hệ thống hóa dữ liệu Phân quyền và hệ thống tổ chức nhân sự

2.1.2 Quy trình thực hiện

Sơ đồ quy trình chi tiết cho các ứng dụng BIM cụ thể của dự án giúp xác định rõ trình tự các quá trình khác nhau sẽ được thực hiện và nhiệm vụ các bên liên quan trong mỗi quá trình Các quy trình này được tham khảo trong nghiên cứu của (The Computer Integrated Construction Research Group, 2011) và được sử dụng để các bên tham gia xác định nội dung thông tin, cách thức trao đổi thông tin trong đó bao gồm việc tạo và chia sẻ với các quá trình khác

Bảng 2-4: Các kí hiệu được sử dụng trong quy trình

thời điểm chúng tác động tới luồng công việc, có 3 loại

sự kiện: bắt đầu, trung gian, kết thúc

một thuật ngữ chung cho công việc hoặc hoạt động mà thực thể thực hiện

Cổng kiểm

tra

Cổng kiểm tra được sử dụng để xác định sự phân kỳ và hội tụ của luồng công việc Nó có thể được xem là mốc quyết định cho công việc tiếp theo

Luồng công

việc

Luồng công việc được sử dụng để hiển thị thứ tự (công việc trước và sau) rằng các công việc sẽ được thực hiện trong quá trình

nhóm có thể được sử dụng cho mục đích tài liệu hoặc phân tích

Quy trình chi tiết mô hình BIM độc lập (xem hình 2.1)

Mô hình BIM độc lập hay còn gọi là mô hình BIM mức độ 1 là dạng mô hình riêng biệt của từng bộ phận, bao gồm hỗn hợp giữa 2D và 3D CAD và được sử dụng với các mục đích:

- Trực quan hóa thiết kế (3D)

- Phân tích, tính toán thiết kế

- Tạo bản vẽ

- Gán thông tin công trình

- Thống kê, khối lượng

Ứng dụng mô hình BIM độc lập từng bộ phận được thực hiện trong khu vực

“Công việc đang tiến hành” trong môi trường dữ liệu chung (Quy trình tổng quát kết

hợp BIM và CDE) Các nội dung trong sơ đồ quy trình mô hình BIM độc lập được chia làm 03 giai đoạn (Giai đoạn thiết lập, giai đoạn tạo lập mô hình và giai đoạn kiểm

soát chất lượng mô hình) và trình bày (xem hình 2.2)

Mô hình điều kiện hiện trạng (xem hình 2.4)

Xây dựng mô hình điều kiện hiện trạng là tạo lập một mô hình 3D về các điều kiện hiện hữu của vị trí xây dựng, bao gồm tình trạng địa hình, cơ sở hạ tầng, hệ thống tiện ích Mô hình này có thể được phát triển theo nhiều cách, bao gồm quét laser hoặc

kỹ thuật khảo sát thông thường, tùy thuộc khả năng công nghệ và yêu cầu của dự án Một khi mô hình được xây dựng, nó cho phép truy vấn thông tin về điều kiện hiện trạng phục vụ cho thiết kế mới, cải tạo, các bước bao gồm:

- Quá trình thu thập dữ liệu đầu vào bao gồm: báo cáo khảo sát trắc đạt, dữ liệu hiện trường về thông tin hệ thống hạ tầng hiện hữu, dữ liệu GIS (nếu có)

và thư viện Chiến lược

công nghệ

Lưới trục và hệ thống định vị dự án

Hướng dẫn tạo lập mô hình

Hệ thống phân loại Mức độ chi tiết (LOD) Trao đổi

Tự kiểm tra

Kiểm tra chất lượng mô hình Kiểm tra chất lượng thiết kế

Hình 2-2: Mô hình BIM độc lập của từng bộ môn

MÔ HÌNH ĐIỀU KIỆN HIỆN TRẠNG

MÔ HÌNH ĐIỀU KIỆN HIỆN TRẠNG

Responsible Party

Biên soạn các thông tin

về điều kiện hiện trạng

Dữ liệu hiện trường / Thông tin hạ tầng hiện hữu Báo cáo

Mô hình địa hình (Laser Scan)

Các mô hình khảo sát (công trình, hệ thống kỹ thuật hạ tầng, cây xanh )

Mô hình điều kiện hiện trạng

KẾT THÚC

BẮT ĐẦU

Hệ thống cấp thoát nước, thô ng tin liên lạc, đường giao thô ng hiện hữu

Th ông tin về công trình hiện hữu, địa vật

Ảnh vệ tinh và các dữ liệu ảnh liên quan

Th ông tin về địa hình hiện hữu, sông ngòi,

Hình 2-3: Quy trình mô hình hiện trạng

Hình 2-4: mô hình điều kiện hiện trạng NÚT GIAO

- Lần lượt xây dựng các mô hình:

+ Mô hình hệ thống hạ tầng, tiện ích hiện hữu: đường ống cấp thoát nước, thông tin liên lạc, đường giao thông hiện hữu…

+ Mô hình địa vật, công trình hiện hữu: nhà, công trình cầu, đá…

+ Mô mô hình địa hình, sông ngòi, địa chất nếu có yêu cầu

+ Bề mặt địa hình gán ảnh vệ tinh và chia phạm vi dự án và ngoài dự án phục vụ cho mô hình thiết kế mới sau này

Các mô hình trên lần lượt được gộp lại để tạo thành mô hình điều kiện hiện trạng

Mô hình điều kiện hiện trạng được thực hiện trong khu vực “Công việc đang tiến

hành” trong môi trường dữ liệu chung (Quy trình tổng quát kết hợp BIM và CDE)

Mô hình phối hợp thiết kế: (xem hình 2.5)

Mô hình phối hợp thiết kế hay còn gọi là mô hình BIM mức độ 2, trong đó quá trình phân tích xung đột sẽ được thực hiện thông qua các phần mềm chuyên biệt nhằm phát hiện các va chạm thiết kế bằng cách so sánh các mô hình BIM độc lập của các bộ

phận Mô hình phối hợp thiết kế được thực hiện trong khu vực “Chia sẻ” trong môi

trường dữ liệu chung (Quy trình tổng quát kết hợp BIM và CDE)

Năng lực nhóm cần có để thực hiện ứng dụng BIM này:

- Khả năng đánh giá mức độ của các xung đột, phối hợp làm việc và phân chia trách nhiệm

- Khả năng thao tác, điều hướng và xem xét mô hình 3D trên phần mềm chuyên biệt

- Kiến thức về phối hợp giữa các bộ môn, tính chất vật liệu để thiết lập quy tắc phân tích xung đột

MÔ HÌNH PHỐI HỢP THIẾT KẾ

MÔ HÌNH PHỐI HỢP - PHÂN TÍCH XUNG ĐỘT

All Disciplines

Xác định yêu cầu thông tin cho mô hình các bộ môn

All Disciplines

Xác định các phạm vi phối hợp

All Disciplines

Xây dựng kế hoạch/lịch trình phối hợp

All Disciplines

Thiết lập quy tắc cho việc định vị xung đột

BẮT ĐẦU QUÁ TRÌNH PHỐI HỢP THIẾT KẾ

Mô hình độc lập các bộ môn

Phối hợp các mô hình độc lập

Môi trường dữ liệu chung (CDE)

Các buổi review meeting online

Tiêu chuẩn phân tích xung đột (dung sai, thứ tự )

Hình 2-5: Quy trình phối hợp thiết kế - phân tích xung đột

Hình 2-6: Mô hình phối hợp, phân tích xung đột thiết kế trước khi thi công

Trước khi bắt đầu phối hợp thiết kế, người quản lý BIM phải xác định không gian làm việc phối hợp, lịch trình phối hợp và các quy tắc phân tích xung đột Khi các

mô hình BIM độc lập của từng bộ môn được thông qua trong cổng kiểm tra “Chấp thuận” sẽ được lưu trữ trong khu vực “Chia sẻ”, tại đây quá trình phối hợp thiết kế được bắt đầu

Trong quá trình phân tích xung đột, các mô hình độc lập sẽ được so sánh theo từng nhóm cụ thể và dựa trên các quy tắc đã được xác định sẵn Kết quả của quá trình phân tích có thể được trao đổi và xuất ra các định dạng khách nhau, bao gồm:

- Dạng danh sách (list) trong file Excel *.xls

- Dạng thông tin định vị (*.bcf) sẽ được chèn lại vào phần mềm tạo lập mô hình BIM độc lập để xác định vị trí của xung đột

- Dạng mô hình trên Web Browser với các hình ảnh (snapshot/topic) của các xung đột và được trao đổi trên điện toán đám mây

Hình 2-7: Các dạng báo cáo kết quả của quá trình phân tích xung đột

MÔ HÌNH BỐ TRÍ MẶT BẰNG CÔNG TRƯỜNG

MÔ HÌNH BỐ TRÍ MẶT BẰNG CÔNG TRƯỜNG

Responsible Party

Chèn mô hình phối hợp các bộ phận

Responsible Party

Xác định/ phân tích tính hợp lý của mô hình tổ chức công trường

Responsible Party

Tạo mô hình tổ chức công trường

BẮT ĐẦU

Công trường được chấp nhận và đã được giải phỏng mặt bằng?

Yes No

Mô hình thiết kế công trường được chấp nhận?

Yes No

KẾT THÚC

Mô hình tổ chức công trường

Khảo sát dữ liệu

hiện trường

Mô hình điều kiện hiện trạng

1 Xác định phạm vi công trình và ngoài công trình (tách

mô hình địa hình bên trong và ngoài phạm vi dự án)

2 Xác định điều kiện hiện trạng cần giải tỏa và di dời

(nhà, kết cấu, cây xanh )

3 Xác định hệ thống hạ tầng cần di dời và kết nối với

công trường (hệ thống đường ống, thông tin liên lạc,

đường giao thông).

4 Xác định địa hình cần san lấp và đắp thêm.

Các mô hình thành phần

1 Mô hình địa hình thiết kế mới (trong phạm vi

dự án).

2 Mô hình các công trình xây mới hoặc tạm thời (khu vực để xe, nhà tạm )

3 Mô hình hệ thống hạ tầng mới/tạm kết nối với

hệ thống hiện hữu (đường ống, giao thông, hố ga, chiếu sáng )

4 Mô hình rào chắn (tạm).

5 Mô hình biển báo mới/tạm, vạch sơn.

Hình 2-8: Quy trình bố trí mặt bằng công trường

Mô hình bố trí mặt bằng công trường được sử dụng để biểu diễn bằng đồ hoạ cho các hạng mục vĩnh viễn và tạm thời trên công trường trong nhiều giai đoạn của quá trình xây dựng Nó cũng có thể được liên kết với tiến độ công tác xây dựng nhằm phân tích không gian và thứ tự làm việc

Thông tin bổ sung được kết hợp vào mô hình có thể bao gồm nguồn lực lao động, vật liệu với kế hoạch cung ứng liên quan và vị trí thiết bị Việc liên kết trực tiếp các đối tượng 3D trong mô hình với tiến độ giúp tăng khả năng quản lý công trường như lập kế hoạch trực quan, lập kế hoạch ngắn hạn và phân tích tài nguyên có thể được thực hiện qua các dữ liệu không gian và thời gian khác nhau

Hình 2-9: Mô hình bố trí mặt bằng công trường

Năng lực nhóm cần có để thực hiện ứng dụng BIM này:

- Khả năng tạo, thao tác, điều hướng và xem xét mô hình 3D

- Khả năng thao tác và đánh giá tiến độ xây dựng bằng một mô hình 3D

- Có khả năng hiểu được các phương pháp xây dựng điển hình

- Khả năng chuyên đổi và kết nối kiến thức từ mô hình điều kiện hiện trạng sang

mô hình thiết kế tổ chức thi công

Mô hình bố trí mặt bằng công trường được thực hiện trong khu vực “Tài liệu

phát hành” trong môi trường dữ liệu chung (Quy trình tổng quát kết hợp BIM và

CDE – Mục 5.4), nơi mà các sản phẩm đã được chính thức được “Bàn giao” từ giai

đoạn thiết kế để thực hiện các công đoạn tiếp theo

Mô hình tiến độ thi công: (xem hình 2.10)

Mô hình mô phỏng tiến độ thi công là một mô hình 4D (mô hình 3D được bổ sung thêm chiều thời gian) được sử dụng trong việc lập kế hoạch tiến độ thi công, bao gồm các công tác cải tạo, thiết lập trang thiết bị phục vụ thi công, thể hiện trình tự và không gian thi công các công tác Mô hình 4D là một công cụ trực quan và phối hợp giúp cho nhóm dự án bao gồm chủ đầu tư, nhà thầu… có cái nhìn tổng quan về dự án cũng như xác định được các mốc quan trọng của dự án để lên kế hoạch xây dựng và kiểm soát dòng tiền

Hình 2-10: Mô hình mô phỏng tiến độ thi công

Năng lực nhóm cần có để thực hiện ứng dụng BIM này:

- Kiến thức về lập tiến độ thi công và quá trình xây dựng chung Một mô hình 4D được kết nối với bảng tiến độ (dữ liệu phi đồ họa), do vậy, hiệu quả của nó

sẽ phụ thuộc vào chất lượng của bảng tiến độ

- Khả năng thao tác, điều hướng và xem xét mô hình 3D

- Kiến thức về phần mềm 4D: mã hóa các đối tượng hình học 3D, quản lý liên kết đến bảng tiến độ, xây dựng và kiểm soát hoạt họa của các công tác, v.v

Mô hình mô phỏng tiến độ thi công được thực hiện trong khu vực “Tài liệu phát

hành” trong môi trường dữ liệu chung (Quy trình tổng quát kết hợp BIM và CDE), nơi

mà các sản phẩm đã được chính thức được “Bàn giao” từ giai đoạn thiết kế để thực

hiện các công đoạn tiếp theo trong giai đoạn thi công

MÔ HÌNH MÔ PHỎNG TIẾN ĐỘ THI CÔNG

MÔ PHỎNG TIẾN ĐỘ - BIỆN PHÁP THI CÔNG

KẾT THÚC

Yêu cầu tiến độ tổng

QUY TRÌNH TỔNG QUÁT KẾT HỢP BIM VÀ CDE

QUY TRÌNH BIM TỔNG QUÁT

Hồ sơ thiết kế

Tư vấn thiết kế

Thiết kế cơ sở

Mô hình BIM độc lập

Thống kê sơ bộ

Điều phối BIM

Thiết kế cơ sở

Mô hình BIM độc lập

Phân tích xung đột nội bộ

Tư vấn thiết kế

Thiết kế cơ sở

Mô hình phân tích kỹ thuật

Thực hiện tính toán, phân tích kỹ thuật

Thuyết minh tính toán

Tiến độ thi công

Danh sách vật tư

Mô hình Hoàn công

KẾT THÚC

CHẤP THUẬN?

Yes

Lưu trữ nội bộ

1 Tự kiểm tra

2 Kiểm soát chất lượng mô hình.

3 Kiểm soát chất lượng thiết kế.

4 Phê duyệt và ký xác nhận của

điều phối BIM bộ phận.

Hồ sơ thiết kế

Giám đốc BIM

Phát triển thiết kế

Mô hình BIM phối hợp

Lưu trữ CDE

BÀN GIAO?

1 Kiểm soát chất lượng mô hình và phân tích xung đột giữa các bộ môn.

2 Phê duyệt và ký

xác nhận của giám đốc BIM dự án.

No

Tư vấn thiết kế

Thi công

Mô hình BIM độc lập

Hồ sơ thiết kế chi tiết

Hồ sơ kỹ thuật thi công

Tư vấn khảo sát

Thiết kế cơ sở

Mô hình điều kiện hiện trạng

Khảo sát hiện trạng

Nhà thầu

Thi công

Mô hình bố trí mặt bằng thi công

Thiết kế tổ chức thi công

Nhà thầu

Thi công

Mô phỏng tiến

độ và biện pháp thi công

Lập tiến độ thi công

Tư vấn khảo sát

Phát triển thiết kế

Mô hình điều kiện hiện trạng

Hồ sơ hoàn công

Lưu trữ CDE

Thầu phụ Đơn vị cung ứng

Quá trình cập nhật thông tin hoàn công

XÁC NHẬN?

Phê duyệt và ký xác nhận hoàn công từ

chủ đầu tư.

Yes No

Hình 2-12: Quy trình tổng quát kết hợp BIM và CDE