Tiểu luận quản lý công nghệ trong xây dựng tìm hiểu về mô hình bim và ứng dụng vào xây dựng tại việt nam trong tương lai
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (830.36 KB, 22 trang )
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI
--------------------
TIỂU LUẬN
QUẢN LÝ CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG
Tên đề tài: Tìm hiểu về mô hình Bim và ứng dụng vào xây
dựng tại Việt Nam trong tương lai
Giảng viên hướng dẫn:
PGS.TS Dương Dức Tiến
PGS.TS Đinh Tuấn Hải
Học viên: Hoàng Mạnh Hùng
MSV: 1582850302025
Lớp: 23QLXD21
Hà Nội, năm 2016
Tiểu luận: Quản lý công nghệ xây dựng
GVHD: PGS.TS. Đinh Tuấn Hải
Mục Lục
Hà Nội, năm 2016..................................................................................................................................1
Mô hình thông tin xây dựng (BIM).........................................................................................................3
I. Tổng quan ...........................................................................................................................................3
II. Giới thiệu về mô hình hóa thông tin trong xây dựng - BIM.................................................................5
III. Khái quát về Mô hình công trình được gán thông tin (BIM)...............................................................7
IV. Các ưu điểm chính của việc ứng dụng mô hình BIM trong triển khai dự án xây dựng.....................15
V. Ví dụ thực hiện các bước thiết kế theo công nghệ BIM cho cầu vượt Lê Hồng Phong - Hải Phòng và
phân tích các ưu điểm..........................................................................................................................18
VI. Kết luận...........................................................................................................................................20
LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm vừa qua, Việt Nam đã có nhiều cố gắng và thu được nhiều
thành công trong đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng kỹ thuật, góp phần quan trọng vào sự
nghiệp và thành tựu chung của đất nước. Các công nghệ xây dựng mới đã và đang dần
được áp dụng mang lại tính hiệu quả cao cho công trình. Vì vậy, một trong những việc
cần làm mà những nhà quản lý cần quan tâm, là cần nâng cao trình độ quản lý về công
nghệ xây dựng cho các bên tham gia vào hoạt động quản lý đầu tư xây dựng công
trình.
Học viên: Hoàng Mạnh Hùng
Msv: 1582850302025
Lớp 23QLXD21
2
Tiểu luận: Quản lý công nghệ xây dựng
GVHD: PGS.TS. Đinh Tuấn Hải
Xuất phát từ đòi hỏi trên, bằng kinh nghiệm và kiến thức của bản thân được sự
giảng dạy nhiệt tình về môn “Quản lý công nghệ xây dựng” của PGS.TS Dương Đức
Tiến và PGS.TS. Đinh Tuấn Hải, chúng em xin được trình bày tiểu luận: “Tìm hiểu về
mô hình Bim và ứng dụng vào xây dựng tại Việt Nam trong tương lai”.
Chúng em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS. Đinh Tuấn Hải
đã tận tình giảng dạy và truyền đạt kiến thức quý báu đến chúng em. Kính chúc các
thầy và toàn thể gia đình luôn mạnh khỏe, hạnh phúc để luôn duy trì và thành công
trong sự nghiệp giảng dạy các thế hệ học trò sau này./.
TIỂU LUẬN
QUẢN LÝ CÔNG NGHỆ
MÔ HÌNH THÔNG TIN XÂY DỰNG (BIM)
I. TỔNG QUAN
Nhiều năm qua, việc thiết kế các dự án xây dựng công trình cầu ở Việt Nam (và
thế giới trước đây) thường được thực hiện theo quy trình từng bước truyền thống.
Quy trình này được sơ đồ hóa ở Hình 1.1.
Học viên: Hoàng Mạnh Hùng
Msv: 1582850302025
Lớp 23QLXD21
3
Tiểu luận: Quản lý công nghệ xây dựng
GVHD: PGS.TS. Đinh Tuấn Hải
Hình 1.1: Các bước thiết kế công trình theo cách
truyền thống
Quá trình thực hiện thiết kế dự án theo quy trình này có tính kế thừa kém. Cụ thể,
tuy sản phẩm thiết kế ở các bước thực chất là việc mô tả cùng công trình, chỉ khác
nhau về mức độ chi tiết (sơ bộ, kĩ thuật, bản vẽ thi công). Tuy nhiên, trong thực tế, các
bước thiết kế sau kế thừa được rất ít sản phẩm thiết kế của bước trước và trong phần
lớn trường hợp phải thực hiện lại hầu như toàn bộ quá trình thiết kế. Sau khi đã hoàn
thành công tác thiết kế, nhà thầu căn cứ vào bản vẽ thiết kế để triển khai bản vẽ thi
công chi tiết cho từng kết cấu. Sau khi thi công hoàn thành, nhà thầu lập hồ sơ hoàn
công và chuyển giao cho chủ đầu tư. Nếu có bất kỳ sự cố nào phát sinh trong quá trình
thi công dẫn đến không thi công được đều dẫn đến việc phải điều chỉnh lại thiết kế ban
đầu.
Đây là kết quả của việc các đơn vị cùng tham gia vào dự án nhưng lại không chia
sẻ chung một cơ sở dữ liệu về công trình. Ngoài ra, đơn vị thực hiện triển khai xây
dựng công trình (nhà thầu) lại thường tiếp cận công trình rất muộn, ít có cơ hội tham
gia góp ý, điều chỉnh, thay đổi thiết kế để đảm bảo tính khả thi. Người sử dụng công
trình (thường là người dân) do không có kiến thức về các bản vẽ kĩ thuật hai chiều nên
không tưởng tượng được công trình trên hồ sơ thiết kế truyền thống, dẫn đến không có
nhiều khả năng đóng góp ý tưởng để đảm bảo tính năng sử dụng, tính thẩm mĩ trong
quá trình khai thác công trình sau này.
Học viên: Hoàng Mạnh Hùng
Msv: 1582850302025
Lớp 23QLXD21
4
Tiểu luận: Quản lý công nghệ xây dựng
GVHD: PGS.TS. Đinh Tuấn Hải
Hình 1.2: Tương tác đơn tuyến giữa các công đoạn của quá
trình thiết kế
Trong nội bộ quá trình thiết kế, các công đoạn khác nhau bao gồm: Lập thuyết
minh báo cáo, triển khai bản vẽ, bản tính, lập dự toán và KCS có mối quan hệ chồng
chéo (Hình 1.2) do không chia sẻ chung một cơ sở dữ liệu. Điều này dẫn đến các cập
nhật, chỉnh sửa của một công đoạn có thể không được đồng bộ hóa sang các công đoạn
khác, làm mất tính thống nhất của thiết kế.
Để cải tiến mô hình thực hiện một dự án, yếu tố cần thiết bao gồm:
- Thứ nhất: Cần xây dựng được một cơ sở dữ liệu chung, chuẩn cho tất cả các bên
tham gia và dự án.
- Thứ hai: Cải thiện việc trao đổi thông tin, dữ liệu giữa các đơn vị tham gia vào dự án,
đưa nhà thầu và người sử dụng công trình tiếp cận sớm hơn vào dự án ngay từ bước
thiết kế. Đây chính là các cơ sở để phát triển công nghệ mô hình hóa thông tin xây
dựng trong triển khai các dự án xây dựng công trình.
II. GIỚI THIỆU VỀ MÔ HÌNH HÓA THÔNG TIN TRONG XÂY DỰNG BIM
BIM là chữ viết tắt của Building information modeling (Mô hình thông tin xây
dựng). BIM tiến trình tạo dựng, sử dụng và quản lý công trình ở tất cả các bước, hợp
nhất các khía cạnh và thành phần tham gia vào dự án. Mô hình số sử dụng trong công
Học viên: Hoàng Mạnh Hùng
Msv: 1582850302025
Lớp 23QLXD21
5
Tiểu luận: Quản lý công nghệ xây dựng
GVHD: PGS.TS. Đinh Tuấn Hải
nghệ BIM không chỉ bản vẽ kỹ thuật mà thực chất là một cơ sở dữ liệu số, lưu trữ tất
cả các thông tin, dữ liệu về dự án, công trình (Hình 2.1).
Hình 2.1: Các bên tham gia vào mô hình BIM
Trong quá trình phát triển, công nghệ BIM đã trải qua các mô hình từ đơn giản đến
phức tạp, tương ứng với sự phát triển chung của công nghệ máy tính. Quá trình phát
triển của công nghệ BIM được tóm lược ở Hình 2.2.
- Mô hình BIM 2D: Quá trình lưu trữ thông tin về công trình và dự án trên các bản vẽ
CAD thông thường.
- Mô hình BIM 3D: Mô hình trong đó các thông số kỹ thuật: Kích thước, vật liệu, vị
trí… của các bộ phận công trình được trình bày trong một mô hình 3D.
- Mô hình BIM 4D: Mô hình 3D có bổ sung thêm thời gian.
- Mô hình BIM 5D: Mô hình 4D có bổ sung chi phí xây dựng theo vòng đời công trình.
Học viên: Hoàng Mạnh Hùng
Msv: 1582850302025
Lớp 23QLXD21
6
Tiểu luận: Quản lý công nghệ xây dựng
GVHD: PGS.TS. Đinh Tuấn Hải
Hình 2.2: Các bước phát triển của mô hình BIM
Trong mô hình thông tin xây dựng, các thông tin về kích thước, thông số kĩ
thuật, thông tin về giá thành, khả năng thi công, tiến độ thi công, nhu cầu huy động vật
tư, nhân lực… của từng bộ phận công trình được tích hợp trong một cơ sở dữ liệu
thống nhất, có thể dễ dàng truy cập, điều chỉnh. Từ đó, các bên tham gia vào dự án có
thể lựa chọn, thay đổi và bổ sung các thuộc tính cho công trình; cơ sở dữ liệu do một
bên thay đổi được tự động cập nhật vào cơ sở dữ liệu chung, đảm bảo tính thống nhất
của dự án.
Bài này sẽ mô tả Mô hình công trình được gán thông tin (BIM). Nếu thiết kế theo
phương pháp Mô hình công trình được gán thông tin (BIM), bạn sẽ có được: những
bản vẽ có chất lượng tốt hơn, thời gian tiết kiệm hơn và năng suất lao động được nâng
cao. BIM tạo ra một cơ hội cho các chuyên gia trong lĩnh vực công nghiệp xây dựng
nâng cao chất lượng, hạ giá thành sản phẩm ở các công đoạn: thiết kế, thi công và vận
hành công trình.
III.KHÁI QUÁT VỀ MÔ HÌNH CÔNG TRÌNH ĐƯỢC GÁN THÔNG TIN
(BIM)
Mô hình công trình được gán thông tin (BIM) dựa trên phương pháp luận về mối
liên hệ giữa Thiết kế và Hồ sơ thiết kế. BIM cho phép bạn tạo lập và quản lý các thông
Học viên: Hoàng Mạnh Hùng
Msv: 1582850302025
Lớp 23QLXD21
7
Tiểu luận: Quản lý công nghệ xây dựng
GVHD: PGS.TS. Đinh Tuấn Hải
tin liên quan đến một dự án công trình. Các thông tin này được lưu giữ chỉ trong một
mô hình. Điều này đảm bảo các mối liên hệ, tương thích và hoàn chỉnh của các thông
tin.
Theo truyền thống, trong lĩnh vực công nghiệp xây dựng các dự án xây dựng được
trình bày bằng nhiều bản vẽ thủ công. Những thông tin bổ sung cho các bản vẽ này
được thực hiện bởi các ghi chú và yêu cầu kỹ thuật. Với sự ra đời của công nghệ CAD,
quá trình này đã được tự động hóa. Tuy nhiên, kết quả của những sơ phác thủ công, hệ
thống đồ họa CAD và hệ thống CAD hướng đối tượng vẫn như cũ : sự tương quan
giữa một hình ảnh mang tính khái niệm về một công trình trong tương lai.
Sự phát triển theo khuynh hướng Mô hình công trình được gán thông tin (BIM) đã
thay đổi mối tương quan này. Phần mềm theo khuynh hướng BIM sẽ ghi nhận những
thông tin liên quan đến công trình và trình bày dưới dạng hình ảnh 2D, 3D, bảng thống
kê hay những định dạng theo yêu cầu khác.
1. Định nghĩa Mô hình công trình được gán thông tin (BIM)
BIM là một khuynh hướng mà phương pháp làm việc dựa trên những thông tin tin cậy,
có liên hệ với nhau của một dự án từ giai đoạn thi công đến giai đoạn vận hành.
Khi ứng dụng BIM, các kiến trúc sư, kỹ sư, nhà thầu và chủ đầu tư dễ dàng: tạo lập
các thông tin có liên hệ với nhau giữa thiết kế và hồ sơ thiết kế dưới dạng số hóa; sử
dụng những thông tin này để tiên lượng một cách chính xác những gì sẽ thấy, những gì
sẽ xảy ra và chi phí xây dựng; đồng thời tin tưởng rằng bàn giao hồ sơ nhanh hơn, kinh
tế hơn và giảm tác động tiêu cực đến môi trường.
2. Revit và Mô hình công trình được gán thông tin (BIM)
Revit là phần mềm theo khuynh hướng Mô hình công trình được gán thông tin (BIM)
Theo truyền thống, những bản vẽ phác và một phần mềm CAD trình bày phần thiết kế
hình học bằng những ký hiệu đã được chuẩn hóa theo quy ước. Những quy ước này
xuất hiện trong hàng loạt các mặt bằng, mặt đứng, mặt cắt. Các quy ước để mô tả phải
hoàn toàn liên hệ với nhau.
Phần mềm theo khuynh hướng Mô hình công trình được gán thông tin (BIM) trình bày
một thiết kế dưới dạng một loạt các vật thể và thành phần thông minh, ví dụ : tường
cửa sổ và các góc nhìn. Những vật thể và thành phần này đều có tham số. Thông tin
Học viên: Hoàng Mạnh Hùng
Msv: 1582850302025
Lớp 23QLXD21
8
Tiểu luận: Quản lý công nghệ xây dựng
GVHD: PGS.TS. Đinh Tuấn Hải
của những vật thể và thành phần này đều được lưu giữ trong một mô hình công trình
duy nhất. Bạn có thể trích xuất không hạn chế số lượng góc nhìn từ những dữ liệu của
mô hình này.
Trên nền tảng là tạo ra một hệ thống cho thiết kế công trình và sản xuất hồ sơ thiết kế,
Revit hỗ trợ việc thiết kế, tạo lập hồ sơ thiết kế và ngay cả những yêu cầu cao hơn của
một dự án công trình. Vì sử dụng công nghệ thay đổi tham số, bất kỳ một thay đổi nào
do bạn tạo ra sẽ kéo theo những thay đổi ở các mối liên kết tương ứng của toàn bộ dự
án một cách tự động, bao gồm: các góc nhìn mô hình, các bản vẽ, các bảng thống kê,
các mặt cắt và các mặt bằng.
3. Thông tin công trình được định dạng theo đối tượng sử dụng:
Trong một phần mềm theo khuynh hướng BIM, các thông của công trình được lưu giữ
trong một mô hình công trình duy nhất thay vì lưu giữ trong từng bản vẽ đã được quy
định, ví dụ: các tập tin bản vẽ hay các bản tính. Mô hình này hiện hình các thông tin
theo định dạng quen thuộc với người sử dụng để hiệu chỉnh, xem lại. Một vài điển
hình cho những định dạng này là mặt đứng 2D, hình ảnh thực 3D.
Ví dụ, các kiến trúc sư khi làm việc với BIM sẽ sử dụng thông tin có sẵn về tiêu
chuẩn, quy ước, cách biểu hiện theo yêu cầu của ngành thiết kế công trình. Họ có thể
xem những thông tin này dưới những định dạng rất quen thuộc với các bản vẽ kiến
trúc như : các mặt bằng, các mặt cắt, các mặt đứng. Các kỹ sư xây dựng có thể xem
các bản vẽ của sơ đồ khung. Như vậy, giao diện để biểu diễn thông tin của kỹ sư xây
dựng, hay kỹ sư MEP, sẽ khác với giao diện biểu diễn thông tin của kiến trúc sư.
4. Quản lý những thay đổi với Mô hình công trình được gán thông tin (BIM)
Các giải pháp Mô hình công trình được gán thông tin (BIM) quản lý tất cả những thay
đổi của mô hình công trình trong suốt quá trình thiết kế, thi công và phân đợt vận
hành. Một sự thay đổi ở bất cứ thành phần trong mô hình công trình sẽ kéo theo sự
thay đổi tương ứng ở các phần có liên quan.
Một mô hình duy nhất có thể cải thiện môi liên hệ giữa các bản vẽ và làm giảm đi
những lôi không khớp trong hồ sơ thiết kế. Như vậy, bạn sẽ có nhiều thời gian cho
việc thiết kế thay vì kiểm tra bản vẽ thiết kế một cách thủ công. Và kết quả đương
nhiên là chất lượng thiết kế sẽ tăng lên, chi phí cho việc điều chỉnh sẽ giảm xuống. Với
Học viên: Hoàng Mạnh Hùng
Msv: 1582850302025
Lớp 23QLXD21
9
Tiểu luận: Quản lý công nghệ xây dựng
GVHD: PGS.TS. Đinh Tuấn Hải
mô hình công trình được gán thông tin (BIM), công việc thiết kế, thi công và vận hành
công trình sẽ được tiến hành với ít xung đột hơn ít khó khăn hơn sơ với các công cụ
trong quá khứ.
5. Nắm bắt và tái sử dụng thông tin:
Các giải pháp mô hình công trình được gán thông tin (BIM) sẽ giúp các chuyên gia
của các chuyên ngành khác nắm bắt và lưu trữ thông tin cho mục đích tái sử dụng. Dữ
liệu được ghi nhận một lần, tương ứng với thời điểm gần nhất, và lưu trữ lại để sử
dụng khi có yêu cầu.
Ví dụ, hãy nghĩ đến một ứng dụng phần mềm quản lý tài chính cá nhân có khả năng
ghi nhận thông tin trong sổ chi phiếu mỗi khi quý vị viết chi phiếu và nạp tiền vào tài
khoản. Ứng dụng này sẽ lưu trữ và kiểm soát những thông tin này để dùng vào nhiều
mục đích khác nhau, ví dụ như làm thủ tục xin hoàn thuế và lập bảng kê khai tài sản
ròng của quý vị. Việc lập mô hình thông tin xây dựng sẽ tác động lên dữ liệu theo cách
tương tự.
6. Đặc điểm của Mô hình công trình được gán thông tin (BIM)
Làm việc theo lối suy nghĩ của kiến trúc, kỹ sư và nhà thiết kế trong thiết kế công
trình: Tận dụng những quy trình làm việc mang tính trực quan qua những phần mềm
có khả năng phản ánh được thế giới thực.
Học viên: Hoàng Mạnh Hùng
Msv: 1582850302025
Lớp 23QLXD21
10
Tiểu luận: Quản lý công nghệ xây dựng
GVHD: PGS.TS. Đinh Tuấn Hải
Mô hình công trình được gán thông tin (BIM) chứa đựng những thông tin cơ bản của
bất kỳ một dự án cần phải có, vì vậy khi bạn thiết kế, phần mềm Revit sẽ tự động tạo
lập chính xác các mặt sàn, các mặt đứng, các mặt cắt, các góc nhìn 3D cũng như các
bảng tính toán, các bảng thống kê chi tiết khối lượng các vật tư. Hiểu biết sâu hơn thiết
kế của mình qua quá trình hình dung và phân tích (quá trình làm việc).
Nắm bắt trước những suy nghĩ về việc sẽ làm, điều này hỗ trợ tốt hơn cho việc thiết
kế, tạo lập hồ sơ thiết kế và thi công công trình:
Nâng cao ý tưởng sơ phác để nhanh chóng hiểu biết sâu hơn thiết kế trong tiến trình
công việc.
Trợ giúp thiết kế những công trình thông minh hơn, phát triển bền vững hơn thông qua
việc phân tích vật liệu, khối lượng, vị trí mặt trời, tác động nhiệt của môi trường. Trao
đổi thông tin với các đối tác để phân tích tiêu hao năng lượng và dự đoán tốt hơn sự
vận hành của công trình.
Cung cấp những dữ liệu cơ bản của BIM để sử dụng trong việc phát triển những xung
khác (giữa các bộ môn trong dự án), phân tích kết cấu và sản xuất vật tư. Trợ giúp
thiết kế những công trình thông minh hơn, phát triển bền vững hơn thông qua việc
phân tích vật liệu, khối lượng, vị trí mặt trời, tác động nhiệt của môi trường. Trao đổi
thông tin với các đối tác để phân tích tiêu hao năng lượng và dự đoán tốt hơn sự vận
hành của công trình.
Cải thiện doanh nghiệp của bạn thông qua việc khả năng phối hợp tốt hơn, dự án có
chất lượng cao hơn:
Quyết định nhanh hơn, thời lượng hoàn thành sản phẩm ít hơn
Giảm thiểu tối đa những lỗi không khớp và những việc phải làm nhiều lần bằng cách
quản lý toàn diện các thay đổi của thông số.
Chiếm được ưu thế trong cạnh tranh vì khách hàng lòng hơn, lợi nhuận ngày càng cao
hơn với những hồ sơ thiết kế chất lượng hơn.
Ví dụ về mô hình công trình được gán thông tin (BIM)
Trong quá trình thiết kế một công trình, nếu xảy ra một thay đổi nào đó về điều kiện
của tải trọng, bạn phải thay đổi tham số của hệ thống kết cấu. Sự thay đổi này bao gồm
việc gia tăng chiều cao của dầm hay thay đổi tiết diện mặt cắt dầm. Một sự thay đổi
Học viên: Hoàng Mạnh Hùng
Msv: 1582850302025
Lớp 23QLXD21
11
Tiểu luận: Quản lý công nghệ xây dựng
GVHD: PGS.TS. Đinh Tuấn Hải
tiết diện sẽ kéo theo sự thay đổi các thông số hình học của tiết diện thanh dầm trong
góc nhìn 3D. Sự thay đổi này cũng được phản ánh trong mặt bằng và mặt cắt. Do đó,
Mô hình công trình được gán thông tin (BIM) đảm bảo kết quả có tính tương tác giữa
việc thiết kế và sự hiện thị để minh họa.
7. Khái quát tính liên kết hai chiều
Đặc trưng chủ yếu của Revit là sự liên kết hai chiều, đảm bảo cho việc những thay đổi
của bất kỳ phần nào trong một thiết kế đều được phản ánh ngay lập tức trong tất cả
những phần có liên kết.
Định nghĩa tính liên kết hai chiều.
Tính liên kết hai chiều là khả năng của Mô hình công trình được gán thông tin (BIM),
được biểu hiện qua việc những thay đổi của các liên kết được thực hiện trong bất cứ
góc nhìn nào sẽ dẫn tới việc thay đổi nội dung thể hiện ở tất cả các góc nhìn còn lại.
Tính chất này được áp dụng một cách tự động cho bất kỳ thành phần nào, góc nhìn nào
và ghi chú nào. Ví dụ : một thay đổi về kích thước của một bức tường sẽ được phản
ánh trong tất cả các thành phần khác như cửa sổ, cửa đi, trần và ổ cắm điện, là những
thành phần có liên quan đến tường và chịu ảnh hưởng bởi sự thay đổi kích thước
tường. Những thành phần này cũng bị ảnh hưởng những quy ước liên kết với tường đã
được tạo lập trước đó. Revit đảm bảo các mặt cắt công trình và các mặt đứng luôn
được cập nhật một cách chính xác để phù hợp với nhau.
8. Những mối quan hệ của tham số
Thuật ngữ tham số muốn nói đến mối liên hệ giữa các thành phần trong một mô hình
công trình. Những mối liên hệ này cho phép phần mềm liên kết và quản lý những thay
đổi xảy ra trong mô hình công trình. Những mối liên hệ này được tạo lập một cách tự
động do phần mềm hay do chính bạn. Trong toán học và cơ chế hoạt động của CAD,
những con số hay tính chất quyết định mối liên hệ này được gọi là tham số. Do đó, sự
vận hành của phần mềm được gọi là vận hành theo tham số. Chính những mối liên hệ
vận hành theo tham số sẽ tạo nên mỗi liên kết căn bản và những lợi ích khác theo
phương pháp luận Mô hình công trình được gán thông tin (BIM).
Ví dụ để minh hoạ tính liên kết hai chiều
Học viên: Hoàng Mạnh Hùng
Msv: 1582850302025
Lớp 23QLXD21
12
Tiểu luận: Quản lý công nghệ xây dựng
GVHD: PGS.TS. Đinh Tuấn Hải
Thay đổi hướng nhìn của ký hiệu đường cắt sẽ làm cho nội dung thể hiện của mặt cắt
thay đổi.
Chỉ cần vẽ một bức tường trên mặt bằng, bức tường này sẽ xuất hiện trong các góc
nhìn khác, bao gồm cả bảng thống kê chi tiết của vật liệu tường.
Thay đổi loại dầm hay thiết bị điện trong bảng thống kê sẽ dẫn tới sự thay đổi nội dung
trình bày của thông tin hình học và thông tin phi hình học.
Ví dụ để minh hoạt mối quan hệ tham số
Sàn được liên kết với các tường bao quanh. Khi một bức tường di chuyển, sàn phải cập
nhật tự động để vẫn đảm bảo được sự liên kết với các tường chung quanh.
Một loạt các cửa sổ được lắp cách đều nhau dọc theo tường. Khi chiều dài của bức
tường thay đổi, các cửa sổ sẽ được tái bố trí để đảm bảo chúng vẫn cách đều nhau khi
lắp trên tường.
Một mối quan hệ đã được thiết lập giữa cột và hệ thống ống điều hòa không khi
(HVAC) nhằm đáp ứng quy định hoặc yêu cầu thiết kế. Khi cột được di chuyển đi, hệ
thống ống này cũng sẽ di chuyển cùng với cột đó.
9. Revit gồm có 3 phần mềm thiết kế chính đó là :
-
Revit Mep : Dùng cho cơ điện
-
Revit Structure: Dùng cho kết cấu
-
Revit Architecture: Dùng cho kiến trúc
Mỗi phần mềm có một ưu thế riêng, trong đó:
Phần Mềm Revit MEP dành cho việc lập mô hình thông tin xây dựng là một
thiết kế và hệ thống dẫn chứng bằng tài liệu hổ trợ thiết kế, những bản vẽ và những
bản liệt kê ( schedules ) theo yêu cầu dự án xây dựng.
Việc lập mô hình xây dựng ( Building Ifnormation Modeling -BIM ) phân phối
thuộc tính về thiết kế dự án, phạm vi, chi tiết thiết kế thi công, và những giai đoạn thực
hiện. trong mô hình Revit MEP, mỗi tờ bản vẽ, phối cảnh 2D và 3D, bản liệt kê, Revit
MEP sẽ thu nhập thông tin về dự án xây dựng và sắp xếp thông tin này ngang qua tất
cả các nội dung trình bầy khác của dự án.
Khi thay đổi thông số, Revit MEP sẽ tự động sắp xếp những thay đổi dc thực hiện ở
bất cứ nơi nào- trong các phối cảnh mô hình, những tờ bản vẽ, những bản liệt kê,
những mặt cắt và sơ đồ.
Học viên: Hoàng Mạnh Hùng
Msv: 1582850302025
Lớp 23QLXD21
13
Tiểu luận: Quản lý công nghệ xây dựng
GVHD: PGS.TS. Đinh Tuấn Hải
Revit MEP về phương thức hoạt động và giao diện giống những phần mềm
Revit khác. Điểm khác nhau cơ bản đó là lĩnh vực thiết kế. Revit Building nghiêng về
lĩnh vực thiết kế xây dựng cơ bản, hiệu chỉnh và bổ sung các phần tử cần thiết trong dự
án, trang trí nội thất và xuất phim.
Revit MEP thiên về những lĩnh vực mà revit còn bỏ trống nhưng không thể
thiếu được trong 1 công trình xây dựng, đó là: điện và cơ khí ...
Revit Architecture là một sản phẩm của hãng Autodesk. Đây là phần mềm rất
mạnh cho thiết kế 3D phục vụ cho thiết kế kiến trúc, xây dựng. Phần mềm Revit
Architecture rất phù hợp với tất cả các Kiến trúc sư, Kỹ sư, Họa viên, làm việc trong
lĩnh vực thiết kế kiến trúc xây dựng.
Nó cho phép quá trình thiết kế để trở thành bán tự động; có nghĩa là trong khi bạn thực
hiện kế hoạch 2D, nó sẽ tự động tạo ra xem 3D, độ cao, các phần và lịch trình - Tiết
kiệm thời gian, tiền và ENERGY. Đó là một cách mạnh mẽ, chính xác và hiệu quả để
thiết kế.
Nó hoạt động theo cách kiến trúc sư và nhà thiết kế nghĩ, vì vậy bạn có thể phát triển
chất lượng cao hơn, thiết kế kiến trúc chính xác hơn. Xây dựng cho Building
Information Modeling (BIM), Revit Architecture giúp bạn nắm bắt và phân tích các
khái niệm và duy trì tầm nhìn của bạn thông qua thiết kế, tài liệu, và xây dựng. Đưa ra
quyết định hơn với các mô hình thông tin phong phú để hỗ trợ thiết kế bền vững, quy
hoạch xây dựng và chế tạo. Cập nhật tự động giữ y của chúng tôi des igns và tài liệu
hướng dẫn phối hợp và đáng tin cậy hơn.
Revit Architecture có thể thực hiện toàn bộ dự án phần kiến trúc mà không cần phần
mềm phụ trợ nào khác:
+ Revit xây dựng mô hình nhanh chóng, triển khai 2D dễ dàng.
+ Hồ sơ Revit có thể xuất ra file pdf, dwg, image…
+ Revit có khả năng lập bảng thống kê đa dạng.
+ Định dạng file Revit sẽ được kế thừa bởi một số phần mềm khác như: Revit
Structure, Revit Mep, Arlantis, 3DSMax, Lumion, Vasari...
+ Phối hợp làm việc nhóm giữa các bộ môn trong dự án.
Học viên: Hoàng Mạnh Hùng
Msv: 1582850302025
Lớp 23QLXD21
14
Tiểu luận: Quản lý công nghệ xây dựng
GVHD: PGS.TS. Đinh Tuấn Hải
Revit Structure là phần mềm xây dựng mô hình kết cấu nên chỉ chú trọng đến
các thành phần tạo nên kết cấu cho công trình, các thành phần khác bị lược bỏ. Do đó
không thể dùng RST để thiết kế một công trình kiến trúc.
- Trong Revit Structure không có các mô hình đồ nội thất, đèn chiếu sáng.
- Cửa và cửa sổ không hiện hình ảnh đầy đủ, chỉ hiện hốc khoét trên tường.
- Cầu thang không có lan can. Lan can được vẽ như trong Revit Architecture nhưng
không hiển thị tại bất cứ khung nhìn nào của Revit Structure.
Revit Structure thiết kế kết cấu công trình. Tại đây các kỹ sư kết cấu xây dựng lại toàn
bộ công trình mà kiến trúc sư đã thiết kế ra.
Để tiết kiệm thời gian, nên liên kết với tệp Revit Architecture và dùng công cụ để
chuyển các thành phần Revit Architecture thành thành phần Revit Structure.
Tiến hành thiết lập và gán tải trọng để chuyển sang các phần mềm tính toán kết cấu
như Robot Strcutural Analysis (Auto).
Phần mềm Revit Structure cũng sử dụng công nghệ BIM (Building Information
Modeling) với những công cụ hỗ trợ cho việc mô hình hoá, phân tích, thiết kế cũng
như thư viện bản vẽ cho sản xuất. Tất cả những công cụ trên giúp cho kỹ sư giảm thiểu
đáng kể lỗi phát sinh từ những thao tác thủ công và thay vào đó là sự tỷ mỉ và chính
xác trong thiết kế và phân tích nhằm tăng năng suất lao động.
IV. CÁC ƯU ĐIỂM CHÍNH CỦA VIỆC ỨNG DỤNG MÔ HÌNH BIM TRONG
TRIỂN KHAI DỰ ÁN XÂY DỰNG
1. Thúc đẩy hợp tác sớm
BIM thúc đẩy hợp tác trong giai đoạn đầu của một dự án giữa các thành viên trong
nhóm thông qua việc sử dụng các thông tin phù hợp và đầy đủ hơn, hiệu quả hơn so
với các phương pháp truyền thống. Điều này cho phép các quyết định thiết kế được
thực hiện tối ưu hóa toàn tòa nhà tại một giai đoạn mà ít tốn kém để phân tích, thay vì
phương pháp truyền thống của việc tối ưu hóa các thành phần riêng lẻ. Điều này sẽ
giảm thiểu sự cần thiết phải thực hiện thay đổi sau này trong việc thiết kế hoặc trong
quá trình xây dựng khi ngay cả những thay đổi nhỏ có thể có tác động rất lớn trên cả
chi phí xây dựng và chi phí vòng đời của tòa nhà. Hình 3.1 minh họa ưu điểm này.
Học viên: Hoàng Mạnh Hùng
Msv: 1582850302025
Lớp 23QLXD21
15
Tiểu luận: Quản lý công nghệ xây dựng
GVHD: PGS.TS. Đinh Tuấn Hải
Hình 3.1: Thúc đẩy hợp tác sớm giữa các giai đoạn công trình
2. Xây dựng mô hình tham số
Các thông tin xây dựng trong mô hình BIM là các thông tin tham số, có thể thay đổi
theo ý người dung. Khi có nhu cầu cần sửa lại thiết kế, mô hình thì các đối tượng liên
quan: Khối lượng, bản vẽ và tính toán sẽ được cập nhật lại. Điều này sẽ rất hiệu quả
với các thiết kế phải sửa đổi nhiều trong quá trình phê duyệt cũng như thi công thực tế.
3. Chất lượng
Mô hình BIM cho phép các bên tham gia vào dự án có cơ hội tiếp xúc sớm với dự án,
đồng thời dễ dàng nhận ra những điểm thiết kế sai theo chuyên môn, chức năng của
mỗi bên. Điều này giúp cho thiết kế chính xác, giảm thiểu khả năng mắc lỗi của dự án.
4. Hiệu quả kinh tế
BIM có thể mang lại các lợi ích kinh tế cho tất cả các bên liên quan. Ví dụ, đầu tư vào
công nghệ BIM vào đội ngũ thiết kế thường liên quan đến một số chi phí ban đầu, tuy
nhiên có tiềm năng lớn để giảm chi phí thiết kế và sản xuất thông qua sử dụng hiệu
quả hơn về thời gian và sự hiển thị tốt hơn. Nhà thầu có thể được hưởng lợi từ việc sử
dụng BIM thông qua sự phối hợp tốt hơn, chi phí lập dự toán và quản lý mua sắm tốt
hơn, sử dụng BIM cho tự động hóa chế tạo trong công xưởng và lập kế hoạch chính
xác hơn, có thể cung cấp cho các công trường xây dựng sạch hơn và an toàn hơn và rút
ngắn thời gian thi công. Chủ sở hữu có thể được hưởng lợi từ BIM thông qua việc đạt
được sự chắc chắn hơn trong các kết quả đầu ra liên quan đến chi phí dự án và thời
Học viên: Hoàng Mạnh Hùng
Msv: 1582850302025
Lớp 23QLXD21
16
Tiểu luận: Quản lý công nghệ xây dựng
GVHD: PGS.TS. Đinh Tuấn Hải
gian điều mà có thể được ước tính tốt hơn khi BIM 4D và BIM 5D được tích hợp vào
quá trình trước đó.
Các quốc gia trên thế giới đã tích cực tiếp cận và ứng dụng BIM vào các dự án
thực tế, cũng như nghiên cứu xây dựng các tiêu chuẩn liên quan và hứa hẹn một sự
thay máu công nghệ của ngành xây dựng trong tương lai gần. 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).
Là một nước đang phát triển, nhu cầu và số lượng dự án đang xây dựng
lớn, Việt Nam có nhiều thuận lợi trong việc ứng dụng ngay vào thực tế.
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.
Học viên: Hoàng Mạnh Hùng
Msv: 1582850302025
Lớp 23QLXD21
17
Tiểu luận: Quản lý công nghệ xây dựng
GVHD: PGS.TS. Đinh Tuấn Hải
V. VÍ DỤ THỰC HIỆN CÁC BƯỚC THIẾT KẾ THEO CÔNG NGHỆ BIM
CHO CẦU VƯỢT LÊ HỒNG PHONG - HẢI PHÒNG VÀ PHÂN TÍCH
CÁC ƯU ĐIỂM
Để tạo dựng một mô hình BIM áp dụng trong thiết kế, thông thường cần trải qua 3 cấp
độ mô hình chính:
- Mô hình kiến trúc: Khi dự án ở bước ý tưởng, các kỹ sư, kiến trúc sư có thể hiểu ý
tưởng thông qua mô hình kiến trúc.
- Mô hình tính toán: Sau khi phương án được phê duyệt về mặt kiến trúc, các kỹ sư kết
cấu sẽ chuyển từ mô hình kiến trúc sang mô hình tính toán để kiểm tra tính khả thi
cũng như chịu lực của công trình.
- Mô hình cấu tạo: Các kỹ sư chuyển từ mô hình tính sang mô hình kết cấu cụ thể với
các cấu tạo, liên kết và cốt thép cho mô hình. Từ mô hình kết cấu sẽ xuất ra khối lượng
cũng như cấu tạo chi tiết và gần thực tế xây dựng.
Mô hình kến trúc của dự án được thực hiện bằng phần mềm Sketchup cho hình dung 3
chiều ban đầuvề dự án nhưHình 4.1.
Hình 4.1: Mô hình kiến trúc phương án cầu
Mô hình này cho phép chủ đầu tư, nhà thầu và người dân (người sử dụng công trình)
có hiểu biết ít về các bản vẽ kỹ thuật 2D dễ dàng hình dung và lựa chọn thiết kế kiến
trúc thích hợp với cảnh quan, điều kiện thực tế vị trí xây dựng công trình.
Học viên: Hoàng Mạnh Hùng
Msv: 1582850302025
Lớp 23QLXD21
18
Tiểu luận: Quản lý công nghệ xây dựng
GVHD: PGS.TS. Đinh Tuấn Hải
Mô hình bản vẽ kiến trúc sau khi được chấp thuận, chuyển sang giao thức IFC chuẩn,
lưu trữ những thiết kế cơ sở về dự án, công trình như: Chiều dài, kích thước kết cấu.
Mô hình này được bổ sung hoàn thiện về mặt chi tiết bố trí cốt thép bản mặt cầu, các
mặt cắt thanh chịu lực, vật liệu sử dụng, liên kết giữa các kết cấu chính bằng phần
mềm Tekla-Structure 20. Kết quả mô hình được thể hiện ởHình 4.2 và một lần nữa
thông tin được cập nhật vào cơ sở dữ liệu chung của cầu (lưu trữ dạng giao thức IFC).
Hình 4.2: Mô hình bản vẽ phương án cầu
Từ mô hình bản vẽ phương án cầu và cơ sở dữ liệu đã được cập nhật, sử dụng phần
mềm phân tích kết cấu SCIA Engineer thực hiện điều chỉnh các vị trí liên kết để xây
dựng mô hình tính toán thích hợp với phương án cầu nhưHình 4.3 và 4.4.
Hình 4.3: Điều chỉnh vị trí để có liên kết thích hợp
Học viên: Hoàng Mạnh Hùng
Msv: 1582850302025
Lớp 23QLXD21
19
Tiểu luận: Quản lý công nghệ xây dựng
GVHD: PGS.TS. Đinh Tuấn Hải
Hình 4.4: Mô hình phân tích - tính toán
VI. KẾT LUẬN
Từ ví dụ trên đây, chúng ta có thể thấy việc thiết kế theo truyền thống bao gồm các
công đoạn triển khải bản vẽ thiết kế, tính toán thiết kế và dựng bản vẽ kiến trúc vốn
được thực hiện riêng rẽ nay khi áp dụng công nghệ BIM đã cho phép sử dụng chung
một cơ sở dữ liệu được mã hóa trên một giao thức chung (IFC). Việc chuyển đổi từ mô
hình này sang mô hình kia có nhiều tính kế thừa, chỉ cần bổ sung thêm các chỉnh sửa,
không cần phải triển khai lại từ đầu. Điều này giúp tiết kiệm thời gian và tăng hiệu quả
của dự án.
Như vậy, quy trình BIM không chỉ cải thiện việc quản lý chung của dự án mà còn giúp
cải thiện từng khâu của dự án dựa trên việc xây dựng một mô hình thông tin chung về
công trình và cho phép sử dụng mô hình này cho tất cả các bên và các khâu của dự án.
Tài liệu tham khảo
Học viên: Hoàng Mạnh Hùng
Msv: 1582850302025
Lớp 23QLXD21
20
Tiểu luận: Quản lý công nghệ xây dựng
GVHD: PGS.TS. Đinh Tuấn Hải
[1]. Ngô Văn Minh (01/2015), Ứng dụng mô hình hóa thông tin xây dựng trong thiết
kế cầu, Hội thảo khoa học về Ứng dụng mô hình hóa thông tin xây dựng trong thiết kế
công trình cầu ở Việt Nam, Trường Đại học GTVT.
[2]. Bộ GTVT (2005), Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN-272-05.
[3]. Randy Deustch (2010), BIM and Integrated Design, The American Institute of
Architects, John Wiley & Sons, Inc.
[4]. Jason Underwood and Um it Iskdag (2012), Building Information Modeling and
Construction Informatics - Concepts and Technologies, Information Science
Reference, Hershey, New York.
KẾT LUẬN
Học viên: Hoàng Mạnh Hùng
Msv: 1582850302025
Lớp 23QLXD21
21
Tiểu luận: Quản lý công nghệ xây dựng
GVHD: PGS.TS. Đinh Tuấn Hải
Qua bài tiểu luận này giúp chúng em hiểu rõ hơn được về mô hình thông tin
xây dựng BIM. Trong quá trình làm tiếu luận qua sự đóng góp, tham gia ý kiến của
bạn bè, đồng nghiệp và đặc biệt là thầy giáo đã giúp em hiểu biết được các trình tự,
phương pháp thi công và quản lý công nghệ. Ngoài ra, chúng em còn thấy được vấn đề
nâng cao hiệu quả đầu tư trên cả phương diện tài chính cũng như kinh tế - xã hội đòi
hỏi phải quản lý tốt quá trình đầu tư từ giai đoạn nghiên cứu cơ hội đầu tư cho đến giai
đoạn vận hành khai thác. Điều đó tất yếu đòi hỏi công tác quản lý dự án phải được tiến
hành một cách hiệu quả nhất; công tác quản lý chi phí đầu tư hợp lý, khoa học sẽ đạt
được các mục tiêu đã định của dự án với mức hao tổn nguồn lực ít hơn, có thể là thời
gian ngắn hơn với chi phí thấp hơn, làm tăng hiệu quả đầu tư xã hội hoặc cùng điều
kiện thời gian, chi phí, nguồn lực đã giới hạn, quản lý công nghệ thực hiện dự án tốt
cho phép nâng cao chất lượng của dự án.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS.TS Dương Đức Tiến và
thầy giáo PGS.TS. Đinh Tuấn Hải đã tận tình giúp đỡ chúng em hoàn thành môn học
này./.
Học viên: Hoàng Mạnh Hùng
Msv: 1582850302025
Lớp 23QLXD21
22
