Nghiên cứu ứng dụng mô hình thông tin xây dựng (bim) vào doanh nghiệp xây lắp áp dụng tại công ty cổ phần vinaconex 25

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN

LÊ NGỌC ĐIỆP

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MƠ HÌNH THÔNG TIN
XÂY DỰNG (BIM) VÀO DOANH NGHIỆP XÂY LẮP. ÁP

DỤNG TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN VINACONEX 25

Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng
Mã số: 8580201

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG

ĐÀ NẴNG - 2020

CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG
ĐẠI HỌC DUY TÂN

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN THẾ DƯƠNG

Phản biện 1: ...................................................................
Phản biện 2: ...................................................................

Luận văn sẽ được bảo vệ tại Hội đồng chấm luận văn Thạc sĩ
tại Trường Đại học Duy Tân vào hồi giờ ngày tháng
năm 2020.

CĨ THỂ TÌM HIỂU LUẬN VĂN TẠI THƯ VIỆN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN

1
MỞ ĐẦU

CHƯƠNG 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Hiện nay, với sự phát triển của công nghệ thông tin, việc trao đổi
thông tin, lưu trữ dữ liệu đã được thực hiện nhanh hơn, đầy đủ hơn.
Tuy nhiên, hiện vẫn tồn tại nhiều bất cập trong thực hiện do thiếu
đồng bộ vì có nhiều đơn vị cùng tham gia vào dự án và mỗi đơn vị
sử dụng một công cụ, phương pháp khác nhau. Do đó, việc thống
nhất quy trình, quy định về quản lý dữ liệu, phương pháp triển khai,
cũng như trao đổi thông tin giữa các bộ môn, giữa các đơn vị tham
gia vào dự án là một yêu cầu thực tế và trở nên cấp bách đối với các
dự án lớn, phức tạp.

BIM – Building information Modelling/ Management (mơ hình
thơng tin cơng trình/ hay là quản lý thơng tin cơng trình) là một quy
trình hiện đại và được coi là đầy đủ nhất cho đến thời điểm hiện tại
cho phép xử lý được các bất cập nêu trên. Nghiên cứu để hiểu, đánh
giá hiệu quả cũng như khả năng triển khai, áp dụng vào thực tế sản
xuất của ngành xây dựng cũng như đề xuất phù hợp với thực tế của
doanh nghiệp xây lắp cụ thể là một yêu cầu cấp thiết về mặt thực tiễn
và khoa học.

CHƯƠNG 2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Tìm hiểu về quy trình quản lý dự án theo mơ hình thơng tin cơng
trình, các u cầu và khả năng áp dụng, triển khai vào trong thực tiễn
ngành xây dựng phù hợp với điều kiện kinh tế, xã hội Việt Nam.

Ngoài ra, trong đề tài này, tác giả mong muốn xây dựng một đề án
ứng dụng BIM cho doanh nghiệp thi công xây lắp một cách khả thi,
phù hợp và đem lại hiệu quả thiết thực cho một doanh nghiệp cụ thể.

CHƯƠNG 3. 2
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu tài liệu trong và ngoài nước, tìm hiểu các hệ thống đã
áp dụng, phân tích các điều kiện tại doanh nghiệp để đề xuất quy
trình BIM phù hợp tại Công ty Cổ phần Vinaconnex 25.

CHƯƠNG 4. BỐ CỤC ĐỀ TÀI

Đề tài gồm phần mở đầu, phần kết luận và 3 chương chính có các
nội dung sau:

Chương 1: Tổng quan về BIM;
Chương 2: Nghiên cứu triển khai BIM vào doanh nghiệp thi công xây
lắp;
Chương 3: Đề xuất phương án áp dụng BIM vào Công ty Cổ
phần Vinaconex 25.

3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ BIM

1.2 KHÁI

QUÁT

BIM là viết tắt của cụm từ Building Information Model, là một

thuật ngữ khá rộng mô tả quá trình lập, xây dựng, chuyển giao dự án,

bảo trì, phá hoại cơng trình thơng qua mơ hình hóa bằng cơng nghệ

thông tin để hỗ trợ các cá nhân, tổ chức quản lý, ra quyết định liên

quan đến cơng trình.

Quy trình BIM với khái niệm ban đầu tập trung cho vấn đề

Modeling – Mô phỏng thông tin, được đề xuất đổi/ bổ sung khái

niệm theo nghĩa Management – Quản lý thông tin xây dựng. Theo

thuật ngữ này, thông tin là quan trọng hơn mơ hình, khái niệm này

giúp chúng ta tiếp cận BIM tổng quan hơn.

2.2 LỢI

ÍCH TỪ

ỨNG

DỤNG

BIM

Một trong những lợi ích chính của BIM là có được nguồn thơng

tin đáng tin cậy từ sớm để đưa ra quyết định sáng suốt hơn, các phần

mềm mô phỏng sự cộng tác của các nhà thầu phụ để đảm bảo sự

chính xác của tiến độ, phát hiện các xung đột, điều chỉnh các bất hợp

lý trong việc xây dựng tiến độ.

BIM tích hợp các thiết bị thông minh giúp chúng ta quản lý hiệu

quả hơn. Các rủi ro công trường được giảm thiểu. Việc tiếp nhận tài

liệu từ các nhà thầu, chủ đầu tư nhanh hơn.

4
Cùng với dự phát triển của cơng nghệ điện tốn đám mây, các
nhà quản lý có thể điều hành dự án từ xa qua mơi trường máy tính
ảo (virtual desktop environment – VDE). Chủ đầu tư phê duyệt
thiết kế qua môi trường này.
Nguyên tắc của BIM là lấy thông tin từ một nguồn duy nhất
(One Source of Information), tránh được sai lầm thường gặp là
triển khai thi công theo bản vẽ cũ. BIM có thể được xem là trung
tâm chia sẻ, trao đổi, quản lý, ban hành dữ liệu (Hình 2-1).

Hình 2-1. So sánh khác nhau trong tương tác giữa mơ hình truyền
thống (trái) và BIM (phải).

Với mơ hình 3D, các bên tham gia dự án sẽ dễ dàng trình bày
ý tưởng, quan điểm của mình trong các cuộc họp trực tuyến khá phổ

biến hiện nay, các quyết sách sẽ được các Lãnh đạo cấp cao thơng
qua nhanh chóng nhờ vào sự thấu hiểu về dự án.

Việc sử dụng các tài liệu kỹ thuật số giúp giảm chi phí in ấn,
vận chuyển.

Theo National Institute of Building Sciences, Smart Market
Report 2008 [1] chi phí phí vận hành dự án chiếm đến 85% so với

5
chi phí cả vịng đời của dự án. Ứng dụng BIM, tồn bộ thơng tin hình
học và khơng hình học đề có thể được cập nhật đầy đủ vào 01 nguồn
dữ liệu để bàn giao Chủ đầu tư vận hành.

Hình 1-2. Giá trị vịng đời của dự án, trích dẫn từ tài liệu [2].

6

3.2 CÁC

VĂN

BẢN

PHÁP

LÝ VỀ

ỨNG

DỤNG

BIM

TẠI

VIỆT

NAM

Quyết định số 2500/ QĐ - TTg của ngày 22/12/2016 Phê duyệt

Đề án áp dụng mơ hình thơng tin cơng trình (BIM) trong hoạt động

xây dựng và quản lý vận hành cơng trình, Thông tư 06/2016/TT-

BXD ngày 10/3/2016 hướng dẫn xác định và quản lý chi phí đầu tư

xây dựng đã đề cập đến việc tính chi phí ứng dụng BIM…

4.2 THUẬT

NGỮ

3D BIM: mơ hình hình học ba chiều.

4D BIM: là mơ hình 3D bổ sung thêm yếu tố thời gian.

5D BIM: là mơ hình 4D BIM tích hợp thêm yếu tố chi phí và

hao phí, được ứng dụng để lập dự tốn, kiểm sốt chi phí.

6D BIM: là một nâng cấp của mơ hình 5D BIM, kiểm sốt thêm

yếu tố năng lượng trong và ngồi cơng trình

7
7D BIM: là mô hình BIM tích hợp thêm thơng tin về các thiết bị

được sử dụng trong cơng trình với độ chi tiết cao hỗ trợ bảo trì bảo

dưỡng trong quá trình vận hành của cơng trình.

5.2 TÌNH

HÌNH

ỨNG

DỤNG

BIM

TRÊN

THẾ

GIỚI

VÀ

VIỆT

NAM

1.3.2 Tình hình ứng dụng BIM trên thế giới [3]

Các nước tiên tiến trên thế giới như Bắc Âu, Anh Quốc, Hà Lan,

Đan mạch đã có tiêu chuẩn áp dụng BIM và bắt buộc áp dụng.

2.3.2 Tình hình ứng dụng BIM tại Việt Nam

Các Tổ chức tại Việt Nam đã nhận ra các lợi ích từ áp dụng BIM,

một số doanh nghiệp đã áp dụng trong thiết kế, diễn họa 3D, phân tích

xung đột, nhưng việc áp dụng chưa đồng bộ.

3.3.2 Khó khăn trong ứng dụng BIM vào doanh nghiệp thi

công xây lắp tại Việt Nam

Thiếu nguồn nhân lực ứng dụng BIM, đặc biệt là nhân sự quản lý

BIM, có kinh nghiệm, am hiểu Quy trình, biết tổ chức, phối hợp các

bộ môn.

8

Dữ liệu của Đơn vị thiết kế phần lớn là bản vẽ 2D. Cơ cấu dự tốn
nhà nước chưa có chi phí ứng dụng BIM.
Tại Việt Nam, doanh nghiệp chưa quan tâm đến hoạt động nghiên
cứu và phát triển (R&D) [4], đặc biệt là ngành xây dựng gần như
khơng có chi phí này trong kế hoạch sản xuất kinh doanh.

9

NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI BIM VÀO DOANH NGHIỆP THI
CÔNG XÂY LẮP

Tác giả tham khảo một số mơ hình Singapore, chọn lọc một số ưu
điểm của Tiêu chuẩn Anh Quốc, tham khảo các tài liệu ứng dụng BIM
cho nhà thầu, hướng dẫn tạm thời áp dụng mơ hình thơng tin cơng trình
(BIM) trong giai đoạn thí điểm [5] để đề xuất một số cách thức triển
khai ứng dụng BIM vào doanh nghiệp xây lắp tại Việt Nam
4.3.2 Áp dụng BIM vào các dự án theo hình thức truyền thống
Thiết kế - Đấu thầu - thi công mà dữ liệu đầu vào chưa có mơ
hình 3D

5.4.1 Giai đoạn Đấu thầu

Hình 2-3. Lưu đồ phát triển mơ hình từ bản vẽ 2D để áp dụng

BIM vào dự án.

Hình 2-3. Lưu đồ phát triển mơ hình từ bản vẽ 2D để áp dụng BIM.
Dự tốn: Sau khi phát triển mơ hình, các phần mềm 3D có thể
kết xuất khối lượng tính xác tuyệt đối cho khối lượng cấu kiện đã
dựng mơ hình, để nhà thầu xác định giá thành tốt nhất. Hình 2-4 là ví

dụ kết quả xuất các thông tin cửa đi trên phần mềm Revit.

10

Hình 2-4. Xuất số lượng, kích thước cửa đi từ mơ hình.
Mơ tả tổng mặt bằng thi cơng: Nhà thầu có thể sử dụng mơ hình
để mô tả Tổng mặt bằng thi công công trường, để Chủ đầu tư hiểu rõ
việc bố trí mặt bằng, phương án an tồn lao động của nhà thầu (Hình
2-5).

Hình 2-5. Mơ tả hoạt đơng cơng trường bằng mơ hình 3D.

5.4.2 Triển khai thi cơng

Triển khai mơ hình của Nhà thầu: Hình 2-5 mơ tả các bước
triển khai mơ hình trước khi triển khai thi cơng.

Hình 2-5. Lưu đồ phát triển xây dựng mơ hình triển khai thi công.
Kiểm tra mơ hình, phát hiện xung đột: (Hình 2-6) thể hiện kết

11
quả kiểm tra xung đột và đề xuất các bộ mơn hiệu chỉnh.

Stt Phân tích Hiệu Xác
mơ hình
Hình ảnh chỉnh nhậ
1 Máng cáp
bởi n

Bộ phận

xung đột cơ điện

với cột

Hình 2-6. Kiểm tra xung đột và ban hành kết quả[6]
Triển khai phê duyệt mơ hình thi cơng: Lưu đồ đề xuất phê duyệt
mơ hình trong q trình xây dựng theo (Hình 2-7.

Hình 2-7. Lưu đồ phê duyệt mơ hình.
Mơ hình các bước thực hiện (4D): Ví dụ Hình 2-6.

12

Hình 2-6. Mơ tả các bước thi cơng [6].
Kiểm sốt chi phí: Bộ phận kiểm sốt chi phí tại cơng trường
trích xuất khối lượng từ mơ hình 3D u cầu vật tư. Bộ phận kiểm
sốt chi phí tại Cơng ty cũng kiểm tra khối lượng qua mơ hình.
Triển khai thi cơng trên cơng trường: Mơ hình BIM giúp tăng
năng suất lao động, tọa độ trong mơ hình được kết xuất sang các thiết
bị trắc đạc để quản lý và triển khai trên thực địa. Mơ hình 3D có thể
chuyển sang Thiết bị di động giúp việc kiể tra dễ dàng hơn.
Cấu kiện đúc sẵn: Mơ hình BIM được kết xuất chi tiết để đặt
hàng cấu kiện đúc sẳn như: Tấm tường, tấm trang trí. (Hình 2-7).

Hình 2-7. Thi công cấu kiện đúc sẵn qua các công đoạn Thiết kế - Sản
xuất – Lắp dựng.

13

5.4.3 Hoàn cơng: hoàn chỉnh mơ hình sau khi thi công để bàn

giao chủ đầu tư vận hành.
Trong quá trình triển khai, các thơng tin về vật liệu, vị trí, xuất
xứ sản phẩm, hướng dẫn sử dụng sẽ được cập nhật vào mơ hình. Đơn
vị vận hành có thể trích xuất để kiểm tra khi có sự cố. Hình 2-8 minh
họa cách trích thơng tin cửa chống cháy.

Hình 2-8. Người dùng lấy thơng tin từ mơ hình [7]
5.3.2 Áp dụng BIM vào các dự án đấu thầu có yêu cầu ứng

dụng BIM, dự án tổng thầu thiết kế - thi công
Khác với truyền thống, các dự án có yêu cầu sử dụng BIM,
Chủ đầu tư ban hành Hồ sơ yêu cầu thông tin, Nhà thầu phải nộp bản
Kế hoạch triển khai BIM.

5.5.1 Hồ sơ yêu cầu thông tin

Hồ sơ yêu cầu thông tin (Employer’s Information

14
Requirement, viết tắt EIR) là các yêu cầu của Chủ đầu tư trong Hồ sơ

mời thầu. Nội dung Hồ sơ yêu cầu thông tin xác định yêu cầu cụ thể

việc ứng dụng BIM cho cơng trình dự kiến, bắt buộc các bên tham

gia dự án đồng ý, cam kết thực hiện ngay từ khi bắt đầu dự án như:

nội dung ứng dụng BIM, mục tiêu của Chủ đầu tư, các phần mềm,

tiêu chuẩn áp dụng ...

Bảng 2-1. Các nội dung cơ bản của Hồ sơ yêu cầu thông tin EIR.

Kỹ thuật Quản lý Sản phẩm

Nền tảng phần mềm Các tiêu chuẩn áp dụng Mục tiêu chiến lược

Giao thức trao đổi dữ Kế hoạch phân chia dữ Kế hoạch triển khai

liệu liệu BIM
Quản lý hệ thống
Vai trò và trách nhiệm các Quản lý về trao đổi dữ

bên tham gia liệu
Thử nghiệm phối hợp Giao thức đặt tên Đánh giá khả năng triển

Phối hợp khai BIM
Môi trường dữ liệu chung Yêu cầu về kiến thức và

Bộ phận công trình Ứng dụng BIM kỹ năng
Mức độ phát triển Yêu cầu về nguồn lực

Môi trường dữ liệu chung: Chủ đầu tư thống nhất các quy định
trong phân tách cấu trúc lưu trữ dữ liệu và quyền sử dụng các thư
mục chứa dữ liệu (phân quyền). Nhà thầu sẽ phản hồi đáp ứng và
giải pháp trong Kế hoạch thực hiện BIM.

Bảng 2-2. Môi trường dữ liệu chung.

S: Sửa; Đ: Đọc; K: Không vào.

15

Cấu trúc Môi trường dữ liệu chung Chủ đầu tứ
Kiến trúc
Kết cấu
Cơ điện

KT cảnh quang
Hạ tầng
Nội thất

Q. lý Vận hành

Chung

Các tiêu chuẩn S Đ Đ ĐĐS S Đ

Kế hoạch chi Đ Đ Đ ĐĐĐ S S
phí

Dự án Đ Đ Đ ĐĐĐ S Đ

Báo cáo thường Đ K K KKK S K
niên hàng tháng

Các báo cáo Các báo cáo va Đ S Đ ĐĐS S Đ
Đ S Đ ĐĐĐ S Đ
chạm

Dữ liệu phi hình

học

Các phản hồi Đ S

Các cuộc họp S S S SSS S S

Kiến trúc

Đang thực hiện Đ S Đ Đ Đ Đ S K

Chia sẻ Đ S Đ ĐĐĐ S Đ

Các mơ hình Cơng bố S Đ Đ ĐĐĐ S Đ

Lưu trữ Đ K K KKĐ S K

Đang thực hiện Đ S Đ Đ Đ Đ S K

Các bản vẽ Chia sẻ Đ S Đ ĐĐĐ S Đ
Công bố Đ S Đ ĐĐĐ S Đ

Lưu trữ Đ K K KKĐ S K

Báo cáo va chạm Đ S K K K Đ S K

Các tài liệu Thông tin yêu cầu Đ S Đ Đ Đ Đ S Đ
của chủ đầu tư

Các tài liệu khác Đ S Đ Đ Đ Đ S Đ

Kết cấu

Đang thực hiện Đ Đ S Đ Đ Đ S K

Chia sẻ Đ Đ S ĐĐĐ S Đ

Các mô hình Cơng bố S Đ Đ ĐĐĐ S Đ

Lưu trữ Đ K K KKĐ S K

Đang thực hiện Đ Đ S Đ Đ Đ S K

16

Cấu trúc Môi trường dữ liệu chung Chủ đầu tứ
Kiến trúc
Kết cấu
Cơ điện

KT cảnh quang
Hạ tầng
Nội thất

Q. lý Vận hành

Bản vẽ Chia sẻ Đ Đ S ĐĐĐ S Đ
Công bố Đ Đ S ĐĐĐ S Đ

Lưu trữ Đ K K KKĐ S K

Báo cáo va chạm Đ K S K K Đ S K

Tài liệu Thông tin yêu cầu Đ Đ S Đ Đ Đ S Đ
của chủ đầu tư

Các tài liệu khác Đ Đ S Đ Đ Đ S Đ

… ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

5.5.2 Kế hoạch triển khai BIM (BEP - BIM Execution Plan)

BEP là tài liệu Nhà thầu cung cấp cho Chủ đầu tư phê duyệt, để

hướng dẫn các nhóm đạt được các mục tiêu đề ra. BEP chỉ ra vai trò

của các thành viên tham gia dự án trong các giai đoạn khác nhau, và

phương thức phối hợp của các thành viên.

Mốt số nội dung cơ bảng của Kế hoạch triển khai BIM

Danh sách ứng dụng BIM và danh sách thành viên: Nhà thầu đề

xuất một số ứng dụng BIM gửi Chủ đầu tư phê duyệt

Bảng 2- 3. Danh sách ứng dụng BIM.

Stt Các ứng dụng BIM Áp dụng Không áp dụng

1 Thiết kế 3D √ √
√
2 Mô phỏng thi công √

3 Kế hoạch bảo trì √

4 Phân tích mơi trường

5 Xuất bản vẽ √

6 Tạo thư viện √

7 Kiểm sốt quản lý thi cơng

……

17
Mức độ sử dụng BIM: Nhà thầu sẽ cung cấp Chủ đầu tư về mức
độ sử dụng BIM – Level of Development (LOD). Các mức đô sử
dụng BIM tùy thuộc vào đinh nghĩa của mỗi cơ quan áp dụng, ví dụ
như AIA ban hành chuẩn mơ hình thơng tin cơng trình AIA E202-
2008 được được chia thành 5 mức (LOD 100, LOD 200 LOD 300
LOD 400 LOD 500) mơ tả trực qua như sau (Hình 2-9):

Hình 2-9. Trực quan hóa các cấp độ BIM theo AIA.
Để dễ hình dung mức độ triển khai BIM như trên, Nhà thầu có
thể lập biểu mẫu áp dụng đệ trình Chủ đầu tư theo Bảng 2-4.

Bảng 2-4. Mức độ sử dụng BIM đệ trình.

Đới tượng Thiết kế Thiết kế Thiết kế Thiết kế Hoàn công,
sơ bộ cơ sở kỹ bản vẽ
Kiến trúc thi công bàn giao
Kết cấu LOD100 LOD200 thuật
Nội thất LOD100 LOD300 vận hành
Hệ thống LOD100 LOD200 LOD350,
kỹ thuật LOD100
LOD200 LOD200 LOD300 LOD400
LOD350,
LOD100 LOD200 LOD300
LOD400
LOD100 LOD200 LOD300 LOD350,

LOD400
LOD350,

LOD400

18
…

Phối hợp:Hình 2-10 mơ tả lưu đồ thực hiện trên môi trường

thông tin chung:

Hình 2-10. Lưu đồ thực hiện trên mơi trường thơng tin chung.

Quy trình kiểm sốt chất lượng sản phẩm: Nhà thầu thống nhất

các mục tiêu và phương pháp kiểm tra mơ hình được tiến hành bởi

các nhóm dự án hoặc Nhà quản lý BIM (Bảng 2-9

Bảng 2-9. Kiểm tra sản phẩm.

Kiểm tra Định nghĩa Trách Phần mềm Tần
nhiệm suất

Trực quan Đảm bảo không có các mơ Các đơn Phần mềm
hình đáp ứng được ý đồ thiết vị tư vấn gốc
kế thiết kế

Phát hiện

va chạm Phát hiện các vấn đề trong Các đơn Phần mềm

và các mơ hình khi 2 cấu kiện cơng vị tư vấn gốc,

điểm giao trình va chạm nhau thiết kế Navisworks

nhau
Đảm bảo tất cả các tiêu Các đơn

Kiểm tra chuẩn của dự án BIM đều vị tư vấn Phần mềm
tiêu chuẩn được tuân thủ (font, kích thiết kế gốc

thước, nét vẽ, …)
Kiểm tra Đảm bảo rằng dữ liệu dự án Các đơn Phần mềm

dữ liệu mơ khơng có các yếu tố khơng vị tư vấn gốc

hình xác định, khơng chính xác thiết kế