GIÁO TRÌNH NAVISWORK chuong 1

chương 1 giáo trình naviswork là một chương trong mười chương cơ bản cho người mới bắt đầu để sử dụng phần mềm để sử dụng được phần mềm. sau khi học xong mười chương cơ bản này chúng ta có thể sử dụng được những tính năng cơ bản nhất của phần mềm để làm tiền đề cho phần nâng cao

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ MÔ HÌNH BIM

- VÀ NHƯNG GÌ CÁC BẠN SẼ HỌC ĐƯỢC TRONG CHƯƠNG

TRÌNH NAVISWORK

1.1 BIM LÀ GÌ ?

1.1.1 BIM và bước đầu hình thành

 Trước khi nói về BIM, chúng ta sơ lược về phương pháp truyền thống trong quản lý thiết kế và quản lý thi công Trước đây, Người ta sử dụng mô hình 2D chiều trong quản lý và thiết kế các công trình Cảng Phương pháp truyền thống mang lại nhiều ưu điểm và là công cụ thực hiện, tuy nhiên theo thời gian, nó bộc lộ một số khuyết điệm như sau:

+ Khó trao đổi thông tin giữa những bộ phận thiết kế công trình, bô phận giám sát, bô phận M&E, chủ đầu tư …

+ Hơn nữa mô hình 2 chiều đôi khi mô phỏng sai sót những thiết kế, làm

người dùng khó hình tượng hóa mô hình, và khó kiểm tra xem mô hình có phù hợp với thực tế hay không

+ Sau này cùng với sự phát triển công nghệ thì mô hình 3D ra đời áp dụng được viêc mô phỏng chính xác hơn mô hinh thiết kế.nhưng vẩn chưa khắc phục được nhược điểm trong việc truyền tải thông tin Cả quá trình không đồng nhất với nhau từ trên xuống dưới, từ các bộ phận với nhau.Thí dụ như

có một sự thay đổi mô hình kết cấu thì mô hình kiến trúc phải sửa lại, mô hình M&E, … Tốn thời gian trong việc truyền tải thông tin với nhau và còn rất dễ sai lệch trong quá trình truyền tải thông tin điều này ảnh hưởng đến thời gian hòan thiện công trình rất nhiều Ngoài ra vấn đề dễ phát sinh trong đây là viêc

có sự va chạm các bộ phận với nhau nhất là hệ thông các ống dẫn va chạm với kiến trúc hay kết cấu

+ Việc phản ánh thực tế công việc đang thi công như thế nào cũng là một vấn

đề nan giải, khi không phản ánh đúng công viêc ngoài công trình kịp thời cho chủ đầu tư, ban quản lý dự án gây khó khăn trong viêc giám sát công trình Thực sự phản ánh đúng thực trạng ngoài công mang lại lợi ích rất lớn trong viêc xử lí tính huống Thí dụ như việc công trình có dự xung đột về kiến trúc với M&E về hệ thống ống dẫn thì phải liên lac với M&E và kiến trúc lên xem, gây tốn thời gian và lãng phí tiền bạc

+ Nếu thử tưởng tượng như các mô hình trên gộp chung lại với nhau vừa mô hình kết cấu, vừa kiến trúc, vừa M&E, vừa có tiến độ quản lí công trình, vừa

mô phỏng toán bộ công trình trên mô hình, đánh giá phân tích nghiên cứu tiề khả thi phương án thiết kế … Tổng hợp các công viêc trên lại với nhau ta sẽ có

mô hình BIM (Building Information Modeling)

1.1.2 BIM và định nghĩa của BIM

 Vậy BIM là gì ? BIM là các quá trình hợp nhất với nhau từ khâu lên phương

án thiết kết kiến trúc, kết cấu, ….cho đến khâu quản lí dự án v.v… (Theo hình 2.1) do vậy BIM giúp ta xuyên suốt quá trình thực hiện dự án, giảm được phần lớn thời gian làm việc giảm thiều được phần lớn các rủi ro trong công việc giờ đây viêc kết hợp

nhiều phương án trong mô hình BIM tạo thuận lợi trong viêc sửa đổi, thay thế, hay bổ sung chi tiết trong công trình mà không sợ bị va chạm với các phần khác Ngoài ra

chúng ta cũng có thể tiết kiệm được thời gian trong viêc xuất các bản vẽ kĩ thuật, bản

vẽ 2D mà lúc trước không làm được

Hình 2.1: Mô hình BIM theo Autodesk

1.1.3 Các ứng dụng của BIM

 Tăng khả năng phối hợp thông tin: BIM có khả năng phối hợp các bô phận lại với nhau vào trong một mô hình thiết kế Thử tưởng tượng là các bộ phận cùng nằm trên 1 mô hình thì chúng ta sẽ có được cách thể hiện rõ

nhất chi tiết trong mô hình đó Trước đó mô hình cũ thì mỗi bộ phận làm một cách riêng biệt, kiến trúc có mô hinh riêng, kết cấu có mô hình riêng, M&E có mô hình riêng, giờ đây mô hình đượp thống nhất lại với nhau thì sự truyền tải thông tin qua lại giữa các bộ phận dễ dàng hơn, nhờ vậy việc xuất thông tin hay chỉnh sửa trông tin trong đó hỗ trợ công viêc của họ dễ hơn tránh việc xung đột xảy ra giữa các mặt bằng Nhờ vậy chúng ta có thể đưa ra các tính huống và xử lí chúng một cách nhanh chóng tránh gây lãng phí thời gian và nhất là các chi phí phát sinh trong công trường

Hình 2.2:Tăng khả năng hối hợp thông tin

 Tính toán khối lượng: trong các công trình thì viêc tính toán khối lượng càng chính xác bao nhiêu thi chi phi phát sinh càng giảm bấy nhiêu Mô hình BIM giúp ta giảm được chi phí phát sinh đó Do chương trình có thể

tự thống kê được khối lượng, thể tích cấu kiện và giảm được khối lượng phát sinh do va chạm

Hình 2.3: Xuất khối lượng mô hình

 Kiểm tra sự xung đột: trong thực tế khi xây dụng công trình thì sẽ thường xuyên gặp phải sự xung đột giữa các bộ phận với nhau Do vậy Bim

được ứng dụng để tìm kiếm những sự xung đột trong quá trình thiết kế

mô hình Do vậy Bim giúp tiết kiệm chi phí phát sinh rất lớn, giảm thiểu tối đa các xung đột trong thi công nhờ vậy chủ đầu tư có thể an tâm

trong việc xây dựng công trình

Hình 2.4: Kiểm tra xung đột mô hình

 Dễ dàng hình dung thiết kế hơn: Không chỉ đơn thuần thể hiện hình ảnh

đẹp, BIM còn trình bày một cách hoàn chỉnh và đầy đủ về công trình cần

xây dựng bao gồm hình dạng, kích thước, cấu tạo vật liệu, hoàn thiện, và

nhiều thông tin khác nữa Thông qua BIM, chủ đầu tư của dự án có thể

dễ dàng khái quát hình dạng của công trình, các khoảng không gian quan

trọng, và sự hòa hợp của công trình với cảnh quan xung quanh Chủ đầu

tư có thể dễ dàng nhìn ra được công trình của mình sẽ thực tế trông như

thế nào trong tương lai BIM giúp cho chủ đầu tư không chỉ hiểu được ý

tưởng thiết kế một cách tốt hơn mà còn dễ dàng phản hồi thông tin đến

nhà tư vấn kiến trúc để tư vấn kiến trúc có thể sửa đổi thiết kế sao cho

đáp ứng yêu cầu của chủ đầu tư Hơn thế nữa, BIM còn được sử dụng

để đánh giá nhiều phương án thiết kế khác nhau, giúp cho việc xem xét

và ra quyết định được chính xác hơn

Hình 2.5: mô hình hóa thiết kế

 Tính linh hoạt trong viêc thiết kế bản vẽ: BIM rất dễ dàng để điều chỉnh thiết kế Khi có một sự thay đổi ở mô hình BIM thì nó sẽ tự động cập nhật tất cả các bản vẽ thành phần mà bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi đó nhờ đó tiết kiệm được thời gian hoàn thành bản vẽ

Hình 2.6: Linh hoạt thiết kế bản vẽ

 Cải thiện tính toán chi phí: Mối liên hệ dễ dàng với vật liệu và số chi tiết

lắp đặt có thể xuất ra từ mô hình có thể cải thiện tốc độ và độ chính xác của việc ước tính, đưa ra những thay đổi về kiểu dáng thiết kế vì vậy các vấn đề về chi phí có thể được giải quyết một cách chủ động ngoài ra BIM còn có thể tính một số thứ đặt biệt khác như ván khuôn, tính thể tích gạch, diện tích sơn, v.v…

Hình 2.7: xuất khối lượng tính dự toán

 Giảm chi phí lắp đặt: Trước khi quá trình lắp đặt tiến hành, BIM sẽ giúp

xác định những chi tiết không thích hợp, ví dụ như các phần của bản thiết kế chiếm vị trí trùng nhau Từ đó nhà thiết kế có thể điều chỉnh sớm hơn để giảm hay triệt tiêu các thay đổi trong quá trình lắp đặt

 Dùng để sửa chữa những khu vưc bị hỏng; Khi một công trình được thông qua khâu thiết kế, lắp đặt và được sử dụng, mô hình kĩ thuật số có thể được dùng như một thông tin quan trọng cho chủ sở hữu và nhà thầu dịch vụ Ví dụ, nếu một chi tiết công trình bị hỏng, mô hình thông tin công trình có thể được sử dụng để xác định vị trí, nhà sản xuất, số model, thông số vận hành và các dữ liệu thích hợp để sửa ch một cách hiệu quả hay thay thế chi tiết đó

Nhược điểm của BIM

 Chi phí đào tạo và chi phí phần mềm: do các công cụ trong mô hình BIM

là các phần mềm mới cho nên cần phải có chi phí đào tạo nhân sự, cái này cần đòi hỏi tốn thời gian và tiền bạc khá cao Phần mềm của BIM cũng đòi hỏi một cấu hình máy mạnh mới có thể chạy được cho nên chi phí nâng cấp máy cũng là một vấn đề nan giải

 Công viêc phải có sự đồng nhất : BIM đòi hỏi phải nỗ lực nhiều hơn ở giai đoạn đầu của dự án Khi BIM được sử dụng, đó sẽ không hiệu quả nếu

như nhà thầu chỉ đơn thuần gửi kế hoạch công việc của riêng mình và sau đó tiến hành xây dựng Điều tiên quyết là Nhà thầu xây dựng phải làm việc với các nhà thiết kế và các nhà thầu khác để tạo ra mô hình hợp tác giữa các bên

 Vấn đề liên kết giữa các nhà thầu: các nhà thầu khi sử dụng mô hình BIM phải liên kết với nhau, phải update liên tục để nhận được sự thay đổi cho nên có những trục trăc trong vấn đề mạng thì sẽ ảnh hưởng tới mô hình Ngoài ra trong khi thay đổi và sửa chữa mô hình của tầng nào đó thì mấy khấu khác muốn sửa chữa hải có sự đồng ý của người chủ trì dẫn đến khó khăn trong viêc sữa chữa

1.2 QUY TRÌNH ỨNG DỤNG BIM

Bước 1: Lên kế hoạch ( programming )

 Lên kế hoạch đầu tư cho dự án

 Dùng infraworks Lên thiết kế mặt bằng cho dự án

Bước 2: Lên thiết kế cơ sở ( conceptual design )

 Lên thiết kế sơ bộ cho dự án, ( chọ tiết diện cho dự án )

 Lên kết cấu kiến trúc, kết cấu, M&E sơ bộ cho toàn dự án và dựng mô hình cad sơ bộ

Bước 3: Lên thiết kế chi tiết ( Detailed design )

 Lên thiết kế chính xác cấu kiện

 Dùng Revit dựng mô hình 3D cụ thể cho dự án

Bước 4: Tính toán cấu kiện ( Analysis )

 Xuất khối lượng kiến trúc, kết cấu, M&E bằng mô hình Revit

 Xuất khối lượng thép từ mô hình ASD

 Đưa mô hình từ revit sang Robot để tính toán cấu kiện

Bước 5: Xuất bản vẽ (documentation )

 Từ mô hình RoBot xuất các bản vẽ kết cấu, bản vẽ thi công ( dùng phần mềm ASD để thống kê thép

 Dùng mô hình Revit xuất các bản vẽ kiến trúc và M&E

Bước 6: Dùng các bản vẽ xuất từ các mô hình trên Đưa đến nhà máy sản xuất cấu kiện (Fabrication)

Bước 7: Mô phỏng thi công, mô phỏng tiến độ hoàn thành dự án ( Construction

4D/5D)

 Dùng phần mềm Navisworks tìm xung đột giữa các phần tử

 Dựng mô hình tiến độ thi công và mô hình tiến độ thi công cũng bằng

Navisworks

Bước 8: Xây dựng công trình

 Dựa trên mô hình tiến độ thi công từ navisworks và kiểm tra khối lượng dựa trên khối lượng xuất ra từ Revit

Bước 9: Hoàn thành công trình và bảo trì( renonvation and Maintenance )

 Hoàn thành công trình dựa trên việc nghiệm thu các hạng mục dự án nếu trên

 Bảo trì công trình định kì dựa trên mô hình Revit có sẵn

Bước 10: Thay đổi kết cấu, kiến trúc nếu không phù hợp với một số điều kiện khách quan ( Renonvation )

 Từ đây sẽ quay lại bước 1 tạo thành 1 vòng lặp

(Bước 10): Demolion phá hủy công trình ( sau khi công trình hết hạn và cầ phải phá hủy )

 Trong luận văn của mình, em chỉ tập trung từ bước 2 đến bước 5 để thiết kế mô h2inh cảng container Cát Lái cho tàu 15.000DWT

1.3 GIỚI THIỆU CÁC PHẦN MỀM ỨNG DỤNG TRONG BIM

1.3.1 Phần mềm REVIT

Tiến một bước tiếp theo sau khi dựng mô hình mô phỏng quy hoạch của dự án ta lên

mô hình dựng kiến trúc, kết cấu, M&E cho công trình

a) Mô hình kiến trúc:

REVIT ARCHITECTURE :

Hình 2.8: Revit architectur REVIT ARCHITECTURE là phần mềm dành cho kiến trúc sư thể hiện ý tưởng sáng tạo đột phá của mình một cách cụ thể hơn REVT ARC giúp kiến trúc sư thể hiện:

 Hình dạng 3D của công trình

Hình 2.9: hình dạng bế nmô phỏng bằng Revit Architecture

 Chi tiết cấu tạo không gian bên trong của công trình

Hình 2.10: cấu tạo không gian 1 công trình

 Hoặc là mô hình vật dụng trong một khu nhà chẳng hạn

 Ngoài ra còn có thể thống kê được khối lượng của các hạng mục trong công trình ( ứng dụng này sẽ nói trong chương 5)

REVIT STRUCTURE

 Phần mềm mô phỏng kết cấu mô phỏng hình dáng cột, dầm, móng của công trình cụ thể

- Thể hiện cho ta thấy được kết cấu, liên kết của các phần tử với nhau, tránh gây sự rời rạc trong mô hình dẫn đến sự sai lệch trong kết cấu

Hình 2.11: hình vẽ kết cấu bến

 Ngoài ra còn thể hiện được viêc bố trí thép ( không qua tính toán ) cho cấu kiện trong dầm

Hình 2.12: hình vẽ kết cấu móng, cột nhà

 Mô hình này để chuyển qua mô hình Robot Structural analysis professional

đế tính toán kết cấu

REVIT MEP :

Đây là chương trình dùng để thể hiện mô hình kết cấu hệ thống điện, nước để đưa vào công trình

 Đầy là cách mô phỏng hóa hệ thống cung cấp điện nươc một cách thực tế vào công trình để tránh phát sinh kết cấu

Hình 2.12: hình vẽ kết cấu M&E

 Nó mô phỏng một cách cụ thể hình dáng, kích thước , vị trí của đường ông với nhau giúp người thi công dễ hình dung được kết cấu của công trình

 Tổng hợp các chương trình revit trên lại với nhau ta có chương trinh revit mô phỏng đầy đủ từ kiến trúc, kết cấu, đến M&E

1.3.2 ROBOT STRUCTURAL ANALYSIS PROFESSIONAL

Chương trình tính toán kết cấu đế tính toán nội lưc tính toán võng nứt v.v…

Hình 2.13: mô hình chuyển sang Robot

 Tính toán và xuất thép của cấu kiện

Hình 2.14: xuất thép trong Robot

 Từ đó xuất ra bản vẽ thể hiện trong chương trình AUTOCAD STRUCTURAL DETAILING

1.3.3 AUTOCAD STRUCTURAL DETAILING

Đây là chương trình auto cad dùng để xuất bản vẽ thể hiện được mắt cắt thép

 Chương trình này giúp thể hiện bản vẽ kiến trúc, kết cấu, M&E sang 2D từ

đó xuất bản vẽ thi công

Hình 2.15a xuất bản vẽ thép ASD

 Ngoài ra chương trình còn giúp chúng ta thống kê cốt thép tự động

2.15b: xuất bản vẽ thép ASD

1.3.4 NAVISWORKS MANAGE

 Là một chương trình dùng để phát hiện xung đột giữa các bộ phận với nhau

Hình 2.16: mô hình Navisworks

 Đưa mô hình thời gian vào trong quản lí dự án giúp thể hiện cho chủ đầu

tư, ban quản lí dự án giám sát mô hình cụ thể

 Xem xét thời gian hoàn thiện dự án