Đánh giá ứng dụng mô hình BIM vào quản lý công trình trong giai đoạn thi công trên địa bàn thành phố Nha Trang

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN THÀNH TRUNG

ĐÁNH GIÁ
À

N

NG

NG

H NH BI

C NG TR NH TR NG GI I Đ ẠN

THI C NG TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ NHA TRANG

Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp
Mã số: 60.58.02.08

TÓ

TẮT

ẬN ĂN THẠC SĨ KỸ TH ẬT

Đà Nẵng - Năm 2019

Công trình được hoàn thành tại
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn khoa học: TS. PHẠM MỸ

Phản biện 1: PGS.TS. TRẦN

NG HƯNG

Phản biện 2: TS. H ÀNG T ẤN NGHĨA

Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp
thạc sĩ chuyên ngành kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công
nghiệp họp tại Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng vào ngày 30 tháng 03
năm 2019

* Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Trung tâm Học liệu và Truyền thông Trường Đại học Bách khoa,
Đại học Đà Nẵng
- Thư viện Khoa Xây dựng dân dụng & Công nghiệp, Trường Đại học
Bách khoa – Đại học Đà Nẵng


1

Ở ĐẦ
1. ý do chọn đề tài
Trong những năm gần đây, nhờ sự phát triển nhanh chóng của khoa học và công
nghệ, nhiều công nghệ mới đ được áp dụng vào ngành công nghiệp xây dựng tại một số

nước phát triển trên thế giới. Những công nghệ mới này được áp dụng ở nhiều cấp độ khác
nhau, đ làm tăng năng suất lao động, tính hiệu quả trong công việc, giảm lãng phí trong
xây dựng.
Trong thời đại của cuộc cách mạng công nghiệp 0, việc ng dụng công nghệ thông
tin vào thiết kế, uản l và điều hành các công trình xây dựng là một xu thế tất yếu Trong
đ
ô hình thông tin trong xây dựng Building In ormation od ling, viết tắt là BIM),
đang được ngành xây dựng của các quốc gia trên thế giới áp dụng và triển khai sẽ là công
nghệ chủ đạo trong nhiều thập niên tới nh m h trợ cho lĩnh vực thiết kế, xây dựng và quản
lý công trình giải quyết được các vấn đề gây l ng phí, năng suất thấp, thiếu hiệu quả và mất
an toàn trong uá trình xây dựng, khai thác vận hành đang tồn tại phổ biến hiện nay.
BIM là quá trình tạo lập và sử dụng mô hình thông tin trong các khâu lập dự án, thiết
kế, xây dựng, vận hành và bảo trì công trình. Với vai trò là một cơ sở dữ liệu bao trùm toàn
vòng đời của công trình, BIM ch a các mối liên hệ lôgic về không gian, kích thước, khối
lượng, vật liệu các bộ phận công trình; cùng khả năng kết hợp với thông tin định m c, đơn
giá, tiến độ, chi phí vận hành bảo trì.
BIM mang lại những lợi ích điển hình:
- Lĩnh vực thiết kế: tăng hiệu suất, nhanh ch ng đưa ra nhiều phương án để lựa chọn
phương án tối ưu, giải quyết xung đột không gian, điều chỉnh nhanh chóng, ít sai sót; cung
cấp dữ liệu nhanh ch ng để kiểm tra khối lượng dự toán (tự động hóa công tác bóc khối
lượng).
- Lĩnh vực thi công: lập biện pháp thi công, tăng năng suất lao động, tiết kiệm chi
phí, rút ngắn tiến độ;
- Đầu tư dự án: xây dựng kế hoạch, vận hành, bảo trì, tính toán chi phí vòng đời công
trình, phục vụ đánh giá hiệu quả đầu tư;
- Xây dựng mô hình và bản vẽ hoàn công chính xác.
- Cho một cái nhìn xuyên suốt vòng đời dự án.
- Liên kết chia sẻ thông tin một cách nhanh chóng
Tại Việt Nam, hiện nay BI bước đầu đang được thí điểm triển khai ở các công trình
ph c tạp (vốn ngân sách, tư nhân, vốn đầu tư nước ngoài). Bộ xây dựng, các Ban quản lý dự

án, nhiều chủ đầu tư hoặc dự án đ nhận th c được hiệu quả của việc ng dụng BI và đ
có các lộ trình triển khai cụ thể Đặc biệt ua việc nhận thấy những hiệu uả của mô hình
BI đ mang lại cho nền kinh tế đất nước, cụ thể trong giai đoạn cuộc cách mạng công
nghiệp 0 mà đất nước ingapor đ triển khai Năm 201 , Thủ tướng Chính phủ đ ban
hành uyết định số 2 00 Đ-TTg về việc ng dụng mô hình BI vào hoạt động xây dựng
và uản l vận hành công trình
Từ những căn c trên, việc đặt ra và nghiên c u đề tài này là cấp thiết nh m đáp ng
nhu cầu thực tế, giải quyết các vấn đề mang tính thời sự: năng suất thấp, thiếu hiệu quả
trong công việc, lãng phí trong xây dựng.


2

Công nghệ BIM mang lại nhiều lợi ích nhưng trong phạm vi của luận văn chỉ đề cập
tới một phần của ng dụng công nghệ BIM Đ nh i n dụn m h nh BI
ào ản
lý c n tr nh tron iai đoạn thi công tại Việt Nam”.
Đề tài được thực hiện với mong muốn giúp các bên liên uan đến toàn vòng đời của
dự án có thêm thông tin về một công cụ mới được áp dụng trong công tác hoạch định, quản
lý, triển khai dự án xây dựng và các lợi ích mà nó mang lại, đồng thời cho thấy những
khó khăn vấp phải cũng như những việc cần thực hiện để có thể ng dụng thành công công
nghệ này vào trong dự án cụ thể. Từ đ , các công ty sẽ có những kế hoạch, biện pháp cũng
như c những chuẩn bị thích hợp hoặc xem xét cẩn thận trước khi quyết định áp dụng công
nghệ mới này.
2. ục tiê nghiên c
- o sánh tiến độ khi ng dụng mô hình BI
với phương pháp truyền thống trong
một công trình cụ thể
- o sánh chi phí công trình khi ng dụng BI
với phương pháp truyền thống

trong một công trình cụ thể
3. Đối tượn à phạm i nghiên c
3.1. Đối tượng nghiên cứu
- ột công trình cụ thể đ xây dựng và uản l b ng phương pháp truyền thống với
đầy đủ số liệu về thiết kế và thi công tại Việt Nam.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
Đánh giá m c độ hiệu uả khi ng dụng mô hình BI về mặt tiến độ, chi phí trong
giai đoạn thi công phần thô.
4. Phươn ph p nghiên c
4.1. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp tổng hợp và phân tích trên cơ sở lý thuyết liên uan đến thiết kế và thi
công công trình
dụng phần mềm R vit để thiết kế lại công trình từ giai đoạn thiết kế đến uản l
thi công (mô phỏng và phát hiện xung đột trong xây dựng).
4.2. Cách tiếp cận đề tài
- Thu thập các số liệu thiết kế và thi công thực tế công trình đ được xây dựng tại
Nha Trang.
dụng phần mềm R vit để phân tích ng dụng BI :
+ Xây dựng mô hình kiến trúc (Architecture), kết cấu (Structure).
+ Tập hợp các dữ liệu từ mô hình thiết kế.
+ Phân chia các nh m đầu việc trong cùng một công tác.
+ Trích xuất khối lượng các công tác làm cơ sở cho lập dự toán và tiến độ thi công
trong Project.
+ Mô phỏng tiến độ trên nền tảng BIM (mô hình 4D)
+ Mô phỏng dự toán chi phí trên nền tảng BIM (mô hình 5D)
+ Kiểm tra xung đột không gian giữa các cấu kiện công trình, giữa các bộ phận của
hệ thống để cảnh báo sớm tới tư vấn thiết kế và nhà thầu thi công.
- Đánh giá m c độ hiệu uả về mặt tiến độ và chi phí vào uản lý công trình trong
giai đoạn thi công phần thô giữa mô hình BI so với phương pháp truyền thống

3

5. Kết ả dự kiến
Thực trạng quản lý thi công về mặt tiến độ, chi phí cho công trình hiện nay còn nhiều
bất cập Đề tài tập trung nghiên c u, đánh giá tính hiệu quả khi ng dụng BIM về mặt tiến
độ, chi phí vào quản l công trình trong giai đoạn thi công.
6. Cấ trúc l ận ăn
Nội dung của Luận văn gồm 3 chương:
Chương 1 Tổng uan về BI
Chương 2. Cơ sở l thuyết BI
Chương 3 Phân tích và đánh giá kết uả
7. Kế hoạch thực hiện

1. CHƯ NG 1 T NG

N

BI

1.1. T NG
N
BI TRÊN TH GI I
1.1.1. ịch sử h nh thành
1.1.2.
tr nh n dụn
a. Tại Mỹ
b. Tại Anh
c. Tại Singapore
d. Tại Trung Quốc

1.2. T NG
N
BI TẠI IỆT N
1.2.1. Hiện trạn n dụn tại iệt Nam
a. Cơ quan quản lý nhà nước
b. Cơ quan nghiên cứu
c. Đơn vị chủ đầu tư
d. Đơn vị tư vấn
e. Đơn vị nhà thầu
f. Đơn vị đào tạo
1.2.2. Cơ sở ph p lý à lộ tr nh p dụn triển khai
a. Cơ sở pháp lý
b. Lộ trình áp dụng triển khai
1.3. M T SỐ KHÁI NIỆ
BI
1.3.1. Định n hĩa BI
1.3.2. C c th ật n ữ ề BI
a. Tổng quan về BIM
b. BIM level 2
1.4. PH N T CH CÁC Ư NHƯ C ĐI
C
BI HIỆN N
1.4.1. Ư điểm
- Các phương án thiết kế: được hiểu tốt hơn;
- Giảm thiểu rủi ro trong uá trình thi công) liên uan đến thiết kế;
- Khả năng phân tích và giả lập dẫn đến thiết kế hợp lý;
- BIM có khả năng sản sinh những tác động có lợi cho vấn đề thời gian;


4

- BIM có khả năng sản sinh những tác động có lợi để kiểm soát khối lượng xây lắp;
- Lập kế hoạch một cách rõ ràng và minh bạch về quy trình;
- BIM giúp quản lý dễ dàng hơn các dự án ph c tạp với yêu cầu ngày càng tăng;
- Cải thiện thông tin liên lạc và quảng bá dự án; Cập nhật thông tin dự án một cách
trực tiếp và nhất quán;
- Đảm bảo chất lượng cao dựa trên việc tiêu chuẩn hóa các qui trình;
- Giảm thời gian thực hiện;
- Ít rủi ro và chi phí xây dựng thấp hơn;
- Nâng cao m c độ sản xuất, chế tạo sẵn từ nhà máy;
- Tái sử dụng tài nguyên thông tin cho quá trình thi công hiện tại và tương lai.
1.4.2. Nhược điểm
Mặc dù việc ng dụng BIM trong xây dựng đã được chứng minh là xu thế của tương
lai, nhưng ng dụng n trong điều kiện đặc thù như Việt Nam không phải là điều đơn giản.
Điều kiện cơ sở hạ tầng, chính sách pháp lý hay khả năng tài chính đều là những rào cản
cho việc phát triển BIM ở Việt Nam.
- Thiếu sự hỗ trợ của hệ thống pháp luật, chính sách và những ràng buộc của
tiêu chuẩn, quy chuẩn của Việt Nam.
- Rào cản về mặt tài chính
Về phía doanh nghiệp: cần các chi phí như nâng cấp hệ thống máy tính (cấu hình
máy tính đủ mạnh giá khoảng 30 triệu đồng/1 bộ); mua bản quyền các phần mềm (4.0005.000 USD/1 tài khoản); đào tạo nhân viên, quảng bá cho các sản phẩm của doanh nghiệp;
tìm kiếm khách hàng.
Về phần quản lý ĩ m : sẽ cần có các chi phí như xây dựng lộ trình ứng dụng, chi
phí đào tạo cán bộ các bộ phận liên quan nắm rõ các ng dụng BIM; thuê chuyên gia nước
ngoài; tổ chức các hội thảo để đẩy mạnh sự phát triển của BIM; hỗ trợ các doanh nghiệp.
- Thiếu nhân lực đã được đào tạo về BIM
- Chưa có chươn tr nh đào tạo về BIM
1.4.3. Giải ph p khắc phục
Khả năng hợp nhất thông tin từ tất cả các công đoạn làm BIM: là xu hướng tất yếu
của ngành xây dựng để tối ưu hoá việc thiết kế, thi công và quản lý việc vận hành công

trình.
Theo kinh nghiệm các quốc gia đi trước, để BI được áp dụng nhanh và hiệu quả
trong một quốc gia thì các tiêu chuẩn và lộ trình về BIM cần được ban hành từ sớm, đặc
biệt là trước khi BI được triển khai rộng rãi một cách tự phát trong ngành xây dựng.
Chiến lược và lộ trình rõ ràng cùng với các biện pháp hỗ trợ phù hợp đưa ra từ các
cơ quan quản lý xây dựng là những yếu tố chủ đạo đảm bảo sự thành công cho việc áp dụng
BIM ở một quốc gia.


5

2. CHƯ NG 2 C

SỞ

TH

T BI

2.1. BIM TR NG THI T K
2.1.1.
h nh hóa thiết kế
a. BIM cho kiến trúc
b. BIM cho kết cấu
Một số giải pháp BI được ng dụng phổ biển trong mô hình hóa thiết kế kết cấu:
Tekla, Revit, Bentley, ..M i giải pháp có thế mạnh riêng và được ng dụng trong từng giai
đoạn trong mô hình thiết kế kết cấu và cho từng loại kết cấu khác nhau.
b1. Trong từn iai đoạn mô hình
- Tron iai đoạn thiết kế ý tưởng và thiết kế cơ sở:
- Tron iai đoạn thiết kế kỹ thuật, thiết kế bản vẽ thi công:

b2.Về các dạng kết cấu công trình:
- Với kết cấu có hệ thống ph c tạp, phối hợp nhiều loại vật liệu:
c. BIM cho kỹ sư cơ điện M&E
2.1.2. Thuận lợi
Thiết kế với Revit MEP
Revit MEP cung cấp một môi trường hợp nhất cho thiết kế MEP và kỹ thuật, phân
tích, tài liệu.
Các kỹ sư EP làm việc trực tiếp trong mô hình, và các bản vẽ là một phần của mô
hình thông tin xây dựng.
Hệ thống các công cụ rất trực quan: giúp người dùng tạo hệ thống nhanh chóng và
chỉnh s a dễ dàng.
Công cụ thay đổi tham số: cho phép tất cả các chế độ xem và bản vẽ mẫu tự động cập
nhật bất c khi nào c thay đổi, giúp thiết kế và phối hợp chính xác hơn
Revit MEP có các công cụ định cỡ và bố trí hệ thống tự động, đồng thời cung cấp
những phản hồi ngay lập t c về thiết kế của họ.
Tránh xung đột
Tự động kiểm tra xung đột trong quá trình thiết kế là một tính năng c giá trị khác
của Revit MEP.
Thuận lợi
- Ứng dụng BI trong giai đoạn thiết kế: giảm đáng kể sai sót có thể ảnh hưởng đến
quá trình thi công dự án. Giúp chủ đầu tư c cái nhìn tổng quan và dữ liệu s dụng xuyên
suốt trong quá trình thực hiện dự án.
- Quản lý mô hình: hiệu quả, trực quan.
- Bim cho kiến trúc: khả năng tính toán diện tích s dụng t c thời, diễn họa 3D
nhanh, nâng cao giá trị trong giải pháp thiết kế.
2.1.3. Khó khăn
- Nhân sự thiết kế khi tiếp cận BIM: thời gian để kiểm soát phần mềm thành thạo rất
lâu (hạn chế: ngoại ngữ, quy trình thực hiện, phương pháp làm việc và phối hợp theo truyền
thống Autocad).
- Bim cho kết cấu: tự triển khai một số giải pháp mô hình hóa kết cấu, kiểm soát

không tốt, chưa tận dụng được ưu điểm của giải pháp, chưa tham gia thực sự vào quy trình
BIM. Hạn chế về thư viện kết cấu.


6

- Yếu tố con người vẫn là trung tâm.
2.2. BIM TRONG THI CÔNG
2.2.1.
h nh tiến độ, biện ph p thi c n
- BIM 4D Tích Hợp Yếu Tố Tiến Độ (3D + Thời gian):
BIM 4D (Kế hoạch, phân đoạn và phương pháp - planning, phasing, methods).
BIM 4D thường được lập bởi 2 nhóm nhân sự chính là người lập tiến độ (planner) và
người phụ trách các phương án thi công m thods ngin r): phân tích nên thi công thế nào,
m i cấu kiện hết bao thời gian, theo trình tự nào,... Các kiến trúc sư hay kỹ sư cũng c thể
tham gia nhưng phụ trách chính vẫn là hai nhân sự trên.
- Triển khai BIM 4D cần có:
+ Mô hình 3D: BIM Level 2 là thiết kế dựa trên các mô hình 3D (3D model-based
design);. là mô hình thể hiện được “chủ để làm gì” của kiến trúc sư hay kỹ sư, không phải
là các mô hình cô độc (lonely model).
- C c bước tiến hành BIM 4D:
+ Nhập một hoặc nhiều file mô hình (ví dụ: nhập mô hình R vit dưới đây vào
ynchro, hình 1 dưới đây)
+ Nhập file tiến độ, rã công trình ra làm nhiểu phần (WBS = Work Breakdown
Structure), ví dụ file Primavera
+ Liên kết mô hình với tiến độ là có 4D, ví dụ trong Synchro.
2.2.2. Thuận lợi
- Lợi ích của BIM 4D:
+ Việc đầu tiên là
đẹp và ấn tượng nên dùng để bán hàng rất tốt. Hiện tại 4D là

công cụ để ch ng minh các giải pháp kỹ thuật tốt nhất. Bây giờ các công ty đi đấu thầu,
trong hồ sơ thường kèm theo một cái vid o
để (1)ch ng minh cho chủ đầu tư biết là
chúng tôi làm được và 2) làm đúng tiến độ C
chưa chắc bạn đ thắng nhưng không c
thì biết chắc là có nhiều điểm trừ.
+ Với việc thi công ảo (virtual construction) và r đám công trình work br akdown
structur ) “cấu kiện bởi cấu kiện” rõ ràng giúp: Hiểu rõ hơn dự án; Phát hiện các l i, rũi ro
có thể để c phương án phù hợp; Phát hiện các điểm bất hợp lý trong tiến độ và phương án
thi công.
+ Cho phép bạn nghiên c u các phương án thi công khác nhau từ đ c các tiến độ
tối ưu
+ Tiến độ trong một dự án là cực kỳ quan trọng. Các bạn làm kết cấu có thể tính toán
tối ưu để tiết kiệm vài kilogramm s thép nhưng chẳng là gì so với Chi phí tiết kiệm được từ
tiến độ thi công lớn hơn nhiều so với chi phí tiết kiệm của kỹ sư kết cấu với tính toán tối ưu
để tiết kiệm vài kilogrammes thép Ngoài công trường, nhiều khi nhà thầu không đợi có
thiết kế chi tiết từ tư vấn mà thi công luôn để đảm bảo tiến độ. Chấp nhận quay lại s a chữa
hoặc đập bỏ để giữ nhịp cycle. Kết cấu quản lý bởi kỹ sư nhưng mà tiến độ thì bởi giám đốc
dự án.
+ Dự báo vật liệu, nhân công, cho từng nhiệm vụ thi công;
+ Việc tích hợp công trình tương lai vào môi trường hiện tại giúp bạn tổ ch c công
trường tốt hơn như tổ ch c giao thông, giao nhận vật liệu, dự trữ…);
- Các công cụ có thể làm 4D:


7

• Synchro Pro - Synchro: thế hệ phần đi sau, hiện đại và đầy đủ hơn so với
Navisworks đấy là ý kiến chủ quan).
• Digital Project – Trimbl : đồng chí này được dùng cho các công trình có hình học

ph c tạp
• Navisworks – Autodesk
• Vico sofware – Trimble
• iTWO – RIB Sofware
2.2.2. Khó khăn
2.3. BIM TR NG
N
, KH I THÁC, ẬN HÀNH
Ứng dụng BIM cho quản l cơ sở vật chất: là cho phép tăng cường dữ liệu thông qua
vòng đời của hệ thống, để cung cấp môi trường làm việc an toàn, lành mạnh, và hiệu quả
cho chủ đầu tư
Các dữ liệu hệ thống công trình được tạo ra trong suốt quá trình thiết kế và xây dựng.
BIM h trợ cập nhật và duy trì thông tin giúp: có thông tin chính xác trong giai đoạn hoàn
công để giảm chi phí và thời gian cho việc cải tạo sau này; và tối ưu hóa hoạt động và bảo
trì các hệ thống tòa nhà để giảm m c s dụng năng lượng. Mang lại lợi ích thiết thực cho
việc bảo trì hàng ngày.
- Yêu cầu chung
Ở m c độ tối thiểu, yêu cầu BIM phải có các đối tượng nhất định trong mô hình hình
học 3D để h trợ quản lý hệ thống tòa nhà. Các tài liệu phải được cung cấp ở cả định dạng
BIM gốc và các định dạng chuẩn mở khác như IFC, Cobi Các nh m dự án sẽ xây dựng
một kế hoạch thực hiện BIM (BEP) nêu rõ các yêu cầu của BIM sẽ được đáp ng như thế
nào.
2.4. CÁC NG
NG BI
Chủ đầu tư và các bên liên uan c thể tham khảo để lựa chọn áp dụng phù hợp với
nhu cầu và giai đoạn triển khai của dự án. Một số ng dụng BIM:
Nội dung áp dụng
BIM
Xây dựng mô hình
hiện trạng

Mô tả công việc
Xây dựng mô hình BIM của
hiện trạng công trường/dự án

Mô hình hóa thông tin Chuyển đổi từ bản vẽ 2D sang
công trình (3D)
mô hình BI trong trường hợp
chưa thực hiện thiết kế theo
BIM

Sản phẩm
Phối cảnh khu vực dự án, mặt b ng 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
Mô hình BI được dựng từ bản vẽ 2D đảm bảo
được khả năng bóc tách được khối lượng công việc
chủ yếu và nghiên c u phương án thiết kế trong các
giai đoạn, cung cấp các bản vẽ 2D cho các thành
phần của công trình


8
Phối hợp đa bộ môn

Tích hợp các mô hình BIM
Mô hình BIM đ được phối hợp các bộ môn thiết
riêng lẻ từng bộ môn vào mô kế, bảng báo cáo xung đột của các bộ môn
hình liên kết Xác định và giải

quyết các xung đột thiết kế
trước khi thi công. Cập nhật mô
hình sau x l xung đột (nếu có
yêu cầu)

Mô hình mô phỏng
trình tự thi công

Lên kế hoạch trình tự xây dựng Bản tiến độ thi công, mô hình mô phỏng tiến
trên cơ sở BIM
trình thi công theo thời gian thực

Bố trí mặt b ng thi
công công trình

Mô tả trực quan và xây dựng
Mô hình BIM bố trí mặt b ng thi công công
mô hình BIM cho hiện trạng
trường tại thời điểm xem xét, thể hiện được các
công trường, dự kiến bố trí thiết điều kiện, cơ sở vật chất tại công trường, phân
bị, kho bãi, giao thông nội bộ bố giao thông nội bộ của công trường
công trường

Mô hình hoàn công
công trình

Bàn giao mô hình hoàn công
Mô hình BIM hoàn công bao gồm thông tin về
cho chủ đầu tư để quản l cơ sở, cơ sở vật chất, trang thiết bị tại công trường
trang thiết bị

(lịch s lắp đặt, danh mục, thông số kỹ thuật..)

Nhập thông tin dữ liệu Nhập thông tin dữ liệu phục vụ Mô hình BIM phục vụ quản lý vận hành công
và xây dựng kế hoạch quản lý vận hành và xây dựng trình và kế hoạch bảo trì
bảo trì công trình
kế hoạch bảo trì công trình

2.5. QUY TRÌNH ÁP
NG BIM CHO Ự ÁN THỰC HIỆN THEO HÌNH TH C
THI T K -THI CÔNG
Khi thực hiện dự án theo hình th c thiết kế - thi công chỉ cần xây dựng một mô hình
BIM duy nhất để xuất các hồ sơ, bản vẽ thi công và chế tạo cấu kiện cho công trình. Quy
trình cụ thể:
+ Thiết lập Kế hoạch thực hiện BIM trước khi mô hình hóa.
+ Đội ngũ thiết kế phối hợp với đội ngũ thi công tạo ra mô hình BIM để đáp ng yêu
cầu dự án được xác định trước.
+ Tích hợp các mô hình BIM vào một mô hình để phối hợp và phát hiện va chạm,
xung đột.
+ Các va chạm, xung đột sẽ được giải quyết trong các cuộc họp điều phối.
+ Khi tất cả các va chạm, xung đột đã được giải quyết, hồ sơ thi công c thể được
xuất ra.
+ Đội ngũ thiết kế - thi công sẽ tổ ch c các cuộc họp theo kế hoạch thi công để xem
xét việc sử dụng mô hình BIM trong quản lý thi công ngoài hiện trường hiện trường.
2.6. QUY TRÌNH ÁP
NG BIM CH
Ự ÁN THỰC HIỆN THEO HÌNH TH C
THI T K - ĐẤ THẦ – THI CÔNG
Khi thực hiện dự án theo hình th c Thiết kế - Đấu thầu - Thi công truyền thống quá
trình mô hình h a BI chia thành 2 giai đoạn: thiết kế và thi công Đơn vị tư vấn Tư vấn
BIM hoặc tư vấn thiết kế) xây dựng mô hình BIM trong giai đoạn thiết kế Tư vấn BIM

hoặc nhà thầu thi công xây dựng xây dựng mô hình BIM cho mục đích thi công.


9

3. CHƯ NG

PH N T CH À ĐÁNH GIÁ K T

- Sơ lược thông tin về đối tượng nghiên c u:
Tên dự án
: TR NG T
ĐI
H NH ĐI N L C V KINH
NH C NG
T C PH N ĐI N L C KHÁNH H
Địa điểm XD : ố 11 L Thánh Tôn, Tp Nha Trang, Tỉnh Khánh Hòa
Chủ đầu tư : C NG T C PH N ĐI N L C KHÁNH H
- Quy mô công trình:
iện tích xây dựng công trình: 1 0 0 m2
Tổng diện tích sàn xây dựng công trình: 12
m2 không tính diện tích hầm và
mái)
ố tầng xây dựng 13 tầng và 01 tầng hầm
Chiều cao công trình xây dựng: ,9m tính từ cốt vỉa h đến đỉnh mái
- Mô hình thông tin công trình:
+ Lập
h nh kiến trúc của
+ Trích xuất khối lượng tự động từ mô hình BIM:
2. Khối lượng thép:

(Triển khai trích xuất khối lượng tự động từ mô hình BI : tương tự khối lượng Bê
tông).
3.1. PH N T CH ĐÁNH GIÁ
T TI N Đ THI C NG
3.1.1. Sử dụn c n n hệ BI 4 tron iệc m phỏn tiến độ cho công trình
xây dựn
Mô phỏng 4D: mô phỏng tiến độ xây dựng, là quá trình thể hiện kết quả liên kết giữa
mô hình 3D công trình (revit) và bảng tiến độ (Microsoft Project) đ được lập sẵn. bước
để mô phỏng tiến độ 4D như sau:
Công cụ áp dụng: Phần mềm mô hình Revit 3D 2018, Microsoft Project 2013 ,
Synchro Pro 2017 (lập tiến độ và mô phỏng 4D).
Bước 1: Tạo mô hình 3D
Mô hình gồm các cấu kiện cơ bản như dầm, cột, sàn, đài m ng, mặt đ ng,… dựa trên
các yêu cầu mô phỏng ô hình này được tạo lập từ các phần mềm dựng 3D Revit 2018,
không yêu cầu mô hình chính xác đến 100%, mà chỉ cần đủ cho công tác mô phỏng.
Bước 2: Lập và import bảng tiến độ vào phần mềm Synchro Pro 2017


10

Bước 3: Import mô hình Revit 3D vào phần mềm Synchro Pro 2017 và liên kết
Revit 3D với bảng tiến độ.


11

Bước 4: Diễn họa và xuất kết quả.


12

Bảng tiến độ trong mô hình BIM 4D:

3.1.2. So s nh à đ nh i tiến độ
Mục đích chính của BIM 4D là để hình dung rõ hơn về tiến độ xây dựng, là kết quả
của quá trình liên kết giữa mô hình 3D công trình và bảng tiến độ đ được lập sẵn.
Để làm rõ hơn hiệu quả s dụng BIM 4D để quản lý thi công thay cho phươn ph p
truyền thống, tác giả sẽ đưa ra một số đầu công việc để so sánh trực uan như sau:
Bản .6. Phân tích, đ nh i ề c n t c lập tiến độ
(Giữa 2 phươn ph p tr yền thốn à m h nh BI 4
1. Lên kế hoạch và lập tiến độ
Phươn ph p tr yền thốn

BIM 4D

Chỉ có bảng tiến độ và biểu đồ dạng Bar- Liên kết bảng tiến độ với mô hình 3

để


13

hiểu rõ hơn về dự án.

chart.

2. So s nh tiến độ cơ sở à thực tế
Phươn ph p tr yền thốn

o sánh trên biểu đồ Bar-chart dựa trên

nhiều tập bản vẽ giấy

BIM 4D

o sánh trực uan trên vid o mô phỏng

. Kiểm so t tiến tr nh xây dựn
Phươn ph p tr yền thốn

BIM 4D

Thể hiện tiến trình dạng mặt b ng màu, Xuất mô hình
sang Ipad, đi ra ngoài
dẫn đến thiếu chính xác
công trường, cập nhật chúng và khi đ n
tự động cập nhật toàn bộ tiến trình


14

4. ập kế hoạch trước
Phươn ph p tr yền thốn

BIM 4D

Lập kế hoạch trước với độ chính xác thấp

Bản trình bày về kế hoạch trước rất rõ
ràng, chính xác.

5. Họp thảo l ận ề tiến tr nh
Phươn ph p tr yền thốn

BIM 4D

ất thời gian để giải thích vấn đề và đưa
ễ dàng giải uyết các vấn đề và ra uyết
ra uyết định
định sớm
6. Phân tích, iải
Phươn ph p tr yền thốn

yết tranh chấp tiến độ
BIM 4D

Việc ch ng minh ai chịu trách nhiệm cho Dễ dàng để ch ng minh ai chịu trách
sự chậm trễ và đòi hỏi uá nhiều thời gian nhiệm về sự chậm trễ và kết uả mong
và chi phí.
đợi trong tương lai chỉ b ng cách s dụng
1 video.


15

7. Thể hiện à n hiên c

phươn

Phươn ph p tr yền thốn

n thi c n
BIM 4D

thể hiện biện pháp thi công trên nhiều thể hiện biện pháp thi công thông qua
trang giấy
vid o từ 1-2 phút.

8. ên kế hoạch à

ản lý an toàn lao độn

Phươn ph p tr yền thốn

BIM 4D

thể hiện nhiều tài liệu và kế hoạch ph c chỉ cần vid o 2 phút để thể hiện mối nguy
tạp
hiểm và kế hoạch an toàn một cách trực
quan

9.
Phươn ph p tr yền thốn

ản lý bản ẽ xây dựn
BIM 4D

- Cần nhiều bản vẽ và dữ liệu dự án cần - Cần 1 mô hình
: tiến độ + mô hình 3
lưu trữ
+ ghi chú + hình ảnh

16

- Không thể kiểm soát được số lượng l i, - Chỉ cần 1 mô hình chia sẻ tích hợp
sao chép, mất dữ liệu và l ng phí thời
gian.

3.2. PH N T CH ĐÁNH GIÁ
T CHI PH THI C NG
3.2.1. Giới thiệ tổn
an ề c n t c đo bóc khối lượn cho c c c n tr nh xây
dựn
Các phương pháp đo b c khối lượng hiện nay được áp dụng phổ biến bao gồm:
phương pháp tính th o chủng loại, phương pháp tính th o th tự bản vẽ, và phương pháp
tính theo trình tự thi công.
- Phươn ph p tính theo tr nh tự thi công: là đo b c khối lượng theo trình tự thi
công từ khi bắt đầu đến khi kết thúc.
Một công trình dân dụng có thể phân chia danh mục công tác đo b c như sau: 1)
Phần ngầm, 2) Phần thân nhà (phần thô), 3) Phần mái, 4) Phần hoàn thiện, 5) Phần xây dựng
khác Kh r nh ngoài nhà, sân vườn, cảnh quan), 6) Phần điện nước, chống sét.
Phươn ph p bóc khối lượng truyền thống: dựa vào các thông tin đầu vào đơn
giản, các công cụ h trợ như phần mềm ng dụng ít và phổ biến, thông thường phương pháp


17

đo b c này s dụng thông tin trong bản vẽ phần mềm quen thuộc như utod sk hay
Autocad rồi kết hợp với các phần mềm dùng làm bảng tính như Exc l để tính và tổng hợp
khối lượng.

Nhà nước cũng đ ban hành công văn số 737/BXD-VP về công bố hướng dẫn đo b c
khối lượng xây dựng Tuy nhiên, phương pháp này mang tính bị động cao, đối với những dự
án lớn thì rất dễ thay đổi thiết kế một hạng mục hay công tác nào đ , khi thay đổi thì việc
cập nhật thông tin những thay đổi này không được liên tục, do đ rất dễ xảy ra trường hợp
thiếu sót hay chồng khối lượng, làm hao phí nhiều thời gian cũng như chi phí của dự án xây
dựng nói chung và của người đo b c khối lượng nói riêng.
3.2.2. Sử dụn c n n hệ BI tron iệc đo bóc khối lượn
Phươn ph p ng dụn BI
ào đo bóc khối lượn thườn được thực hiện
th n
a ba bước sau:
Bước 1: Xây dựng mô hình 3D trong phần mềm Autodesk Revit từ các bản vẽ 2D,
ô hình 3 C
được thiết lập từ các bản vẽ 2D có sẵn (kiến trúc + kết cấu). Các thông số
có trong bản vẽ 2 như vị trí, loại cấu kiện, kích thước, số lượng từng cấu kiện,…) được
xây dựng và thể hiện đầy đủ trên mô hình 3D. Công việc này được thực hiện dưới sự trợ
giúp của phần mềm Autodesk Revit 2018. Phần mềm này quản lý các phần tử dựa vào các
ID và phân loại các phần tử theo các loại cấu kiện mà ta thường s dụng (móng, cột, vách,
dầm, sàn, cầu thang,…)
Bước 2: Tùy chỉnh trong phần mềm utod sk R vit để đưa ra các đầu mục công
việc, tên công tác liên quan phù hợp với TCVN.
Bước 3: Dữ liệu từ mô hình 3 R vit được xuất sang phần mềm Microsoft Excel.
Các thông số của các cấu kiện (móng, cột, vách lõi c ng, dầm, sàn,…) từ mô hình 3D
trong Autodesk Revit (tầng, kích thước, diện tích, thể tích,…) được xuất trực tiếp qua
Microsoft Excel.
Từ bảng khối lượng c được trong Microsoft Excel, các kỹ sư c thể s dụng để xác
định thời gian, tài nguyên cho từng cấu kiện đơn lẻ một cách nhanh chóng, kết quả này có
thể làm căn c để lên tiến độ thi công, và ước tính chi phí.
3.2.3. So s nh à đ nh i khối lượn
- So sánh khối lượng bê tông:

Bản

.8. So s nh khối lượn bê t n - Móng

Mô hình BIM
Tên C n
1
MÓNG

T NG

iệc

ật liệ
2
1.BE
TONG

PP
tr yền thốn

Chênh lệch

Thể tích
(m³)

Thể tích
(m³)

Thể tích
(m³)

%

Gi trị
( nđ)

3

4

5= (4)-(3)

6

7

1087

1012.36

(74.1)

7% (227,776,729)


18

Bản 3.9. So s nh khối lượn bê t n -cột

Mô hình BIM
Tên C n

iệc

1

ật liệ
2
1.BE
TONG

CỘT

T NG

PP
tr yền thốn

Chênh lệch

Thể tích
(m³)

Thể tích
(m³)

Thể tích
(m³)

%

Gi trị
( nđ)

3

4

5= (3)-(4)

6

7

428.5

426.9578

-1.5422

Bản 3.10. So s nh khối lượn bê t n Mô hình BIM
Tên C n

iệc

1

ật liệ
2

1.BE
TONG

V250 LC1

T NG

0.36% (4,738,166)

ch lõi c n

PP
tr yền thốn

Chênh lệch

Thể tích
(m³)

Thể tích (m³)

Thể tích
(m³)

%

Gi trị
( nđ)

3

4

5 = (4)-(3)

6

7

656.44

655.4

-1.04

0.16% (3,195,236)

Bản 3.11. So s nh khối lượn bê t n - dầm
Mô hình BIM
Tên C n
1

iệc

ật liệ
3
1.BE
TONG

Thể tích

(m³)
4

PP
tr yền thốn
Thể tích (m³)
5

Chênh lệch
Thể tích
(m³)
6 = (5)-(4)

Gi trị
( nđ)

%
7

T NG

937.85

913.06

-24.79

3% (76,173,497)

19

Bản 3.12. So s nh khối lượn bê t n - sàn
PP
tr yền
thốn

Mô hình BIM
Tên Công
iệc
1

iện
tích

ật liệ
2
1.BE
TONG

SÀN

3

14377.50
m²

T NG

Thể

tích
(m³)
4

Chênh lệch

Thể tích
(m³)

Thể tích
(m³)

%

Gi trị
( nđ)

5

6 = (5)-(4)

7

8

2187 2356.132

7
7 % 519,631,040

169.1319

2500
2000
1500
1000
500
0

Bê tông
móng

Bê tông
cột

PP truyền thống

1012.36

426.96

Bê tông
vách lõi
cứng
655.4

Công nghệ BIM

1087

428.5

7

0.36

Chênh lệch %

Bê tông
dầm

Bê tông
sàn

913.05

2356.13

656.44

937.85

2187

0.16

3

7

Bản .13. Biể đồ so s nh khối lượn bê t n
(Giữa 2 phươn ph p tr yền thốn à c n n hệ BI )
- So sánh khối lượng thép:
Bản 3.14. So s nh khối lượn thép- móng
Mô hình BIM
Tên C n

iệc

PP
tr yền thốn

3

Khối
lượn
(tấn)
4 = (3) (2)

91.03

8.50

Khối lượn
(tấn)
2

1

Chênh lệch

%

Giá trị
( nđ)

5

6

9%

295,465,719

MÓNG
T NG

82.52


20

Bản 3.15. So s nh khối lượn thép – Cột
Mô hình BIM

PP
tr yền thốn

Chênh lệch

1

CỘT

2

3

Khối
lượn
(Tấn)
4 = (3)(2)

T NG

122.413

123.49

1.077

iệc

Tên côn

Khối lượn
(Tấn)

Bản 3.16. So s nh khối lượn thép Mô hình BIM

Tên côn iệc
1

Vách lõi c ng
T NG

%

1%

Gi trị
( nđ)

5

37,423,596

ch lõi c n

PP
tr yền
thốn

Chênh lệch

Khối lượn
(Tấn)
2

Khối lượn
(Tấn)
3

Khối
lượn
(Tấn)
4 = (3)-(2)

99.25

98.16

-1.09

%
5

-1%

Gi trị
( nđ)
6

(37,997,285)

Bản 3.17. So s nh khối lượn thép - dầm
Mô hình BIM

Tên c n
1

T NG

iệc

PP
tr yền thốn

Chênh lệch

Khối lượn
(Tấn)
2

Khối lượn
(Tấn)
3

Khối
lượn
(Tấn)
4 = (3)-(2)

240.642

257.44

16.798

%
5

7%

Gi trị
( nđ)
6

583,696,904


21

Bản 3.18. So s nh khối lượn thép - sàn
Mô hình BIM

Tên c n

iệc

PP
tr yền thốn

Chênh lệch

Khối lượn
(Tấn)

Khối lượn
(Tấn)

2

3

Khối
lượn
(Tấn)
4 = (3)(2)

369.62597

378.77

9.14

1

%

2%

Gi trị
( nđ)

5

6

SÀN
T NG

317,736,754

400
300
200
100
0

Thép
móng

Thép cột

Thép
vách lõi

Thép
dầm

Thép
sàn

PP truyền thống

91.03

123.49

98.16

257.44

378.77

Công nghệ BIM

82.52

122.413

99.25

240.642

369.63

9

1

1

7

2

Chênh lệch %

Bản .19. Biể đồ so s nh khối lượn Thép
(Giữa 2 phươn ph p tr yền thốn à c n n hệ BI )
Bản

S

.20. Phân tích, đ nh i

1

ĐÁNH GIÁ

PHÂN TÍCH

TT

ề khối lượn

Phươn ph p
Tr yền thốn
-1 ề thời ian thực hiện
Công tác đo b c khối
lượng phần thô)

12 ngày
đo b c: th o hồ sơ thiết kế
giấy)

+ Bê tông
+ Cốt thép
-I ề m c độ chính x c

10
2

C n n hệ BI
3 ngày
đo b c: trích xuất
khối lượng tự động
từ mô hình)
2
1

2
ai lệch khối lượng

1) Khối lượng đo b c trùng
lặp dẫn đến
dư khối lượng;

ọi cấu kiện ch a
thông tin về n như
hình dạng, kích

Ghi
chú
Giảm
khoảng
3- lần


22
2) Khối lượng đo b c thiếu
dẫn đến thiếu khối lượng

thước, thể tích, vật
liệu,…
=> được thống kê
một cách đầy đủ

I Khối lượn bê t n
a
+ Móng
+ Cột, vách
+ ầm
+ Sàn
I

Thiếu khối lượng: %
Giá trị: 2 triệu đồng)
Thiếu khối lượng:
0,15-0,35 %
Giá trị: triệu đồng)
Thiếu khối lượng: 3 %
Giá trị:
triệu đồng)
ư khối lượng: %
Giá trị: 19 triệu đồng)

Khối lượn thép

b
+ Móng
+ Cột

+ Vách
+ ầm
+ Sàn
3

- ề độ ảnh hưởn ”
a) Nếu “thay đổi thiết
kế”

b) Dẫn đến thay đổi
“bảng đo b c khối
lượng”;

c) “Thời gian” thực hiện
lại bảng tính đo b c khối
lượng

ư khối lượng: 9 %
Giá trị: 29 triệu đồng)
ư khối lượng: 1%
Giá trị: 3 triệu đồng)
Thiếu khối lượng: 1%
Giá trị: 3 triệu đồng)
ư khối lượng: %
Giá trị: 3 triệu đồng)
ư khối lượng: 2 %
Giá trị: 31 triệu đồng)
Phải chỉnh s a lại toàn bộ bản
vẽ 2D
(thực hiện nhiều lần: trên mặt

b ng, mặt đ ng, mặt cắt, chi
tiết,..);
Phải nhập lại số liệu mới vào
trong bảng tính khối lượng;

Chỉ cần điều chỉnh 1
lần trong trong mô
hình 3D Revit;

Mất nhiều thời gian điều
chỉnh, dễ gây ra sai sót.

Các số liệu này phản
ánh đúng thông tin
những thay đổi dù là
thay đổi ít hay nhiều
so với thiết kế ban
đầu.

Mô hình sẽ tự động
cập nhật thông tin
toàn bộ (từ bản vẽ
đến các thông tin
trong bảng tính đo
bóc khối lượng);


23

3.3. K T

ẬN
a. Đ nh i ề mặt tiến độ khi ng dụng BIM 4D
- Đơn vị thi công sẽ quản lý tốt hơn trong việc: khả năng lên kế hoạch, lập tiến độ,
lập biện pháp thi công trước với nhiều phương án c thể hiệu chỉnh nhanh chóng, rõ ràng,
chính xác ; so sánh tiến độ cơ sở và thực tế trực uan hơn; uản lý bản vẽ dễ dàng; các bên
có liên quan dự án có thể dễ dàng tương tác trực tuyến trong môi trường dữ liệu chung điện
toán đám mây) khi muốn họp, hiệu chỉnh, phê duyệt bản vẽ thiết kế thi công trên cùng 1 file
data dữ liệu nguồn.
Việc tính toán tiến độ chính xác, sẽ giúp Đơn vị thi công phối hợp tổ ch c thi công
tốt trên công trường.
b. Đ nh i ề mặt khối lượng khi ng dụng BIM 5D
- Khối lượng: khi triển khai so sánh thực tế dữ liệu từ Phương pháp truyền thống và
công nghệ BIM, có sự chênh lệch khối lượng tương đối lớn.
Vì vậy, nếu đơn vị thi công ng dựng công nghệ BIM ngay từ đầu sẽ giúp dễ dàng
kiểm soát khối lượng thi công, giảm rủi ro thiệt hại về chi phí này cho Nhà thầu.
Nhà thầu sẽ chủ động khi có kế hoạch mua vật tư, tập kết vật tư, gia công lắp đặt
chính xác, hợp lý.
c. Rào cản khi ng dụng công nghệ BIM:
Thuận lợi của việc ng dụng BIM 4D, 5D trong xây dựng đ được ch ng minh là xu
hướng của tương lai, nhưng ng dụng n trong điều kiện đặc thù trên địa bàn thành phố Nha
Trang hiện nay còn bị một số rào cản như:
- Điều kiện cơ sở hạ tầng: đầu tư máy m c, thiết bị, phần mềm BIM tool,...;
doanh nghiệp có thể đầu tư máy m c thiết bị; nhưng mua bản quyền các phần mềm thì hiện
nay chưa nhiều doanh nghiệp chịu bỏ chi phí để đầu tư
- Thiếu nhân lực đã được đào tạo về BIM:
Các kỹ sư chủ yếu tự học ua đồng nghiệp và các nguồn tài liệu trên mạng Điều này
dẫn đến sự thiết hụt nhân lực có kiến th c về BIM cho hiện tại cũng như tương lai Hiện
nay, tại Nha Trang có nhân lực về triển khai R vit 3 ; nhưng chưa c nhân sự BIM, có khả
năng thành thạo các phần mềm BIM Tool.
- Công nghệ, y tr nh, chươn tr nh đào tạo về BIM:

Đào tạo BI n i chung và đào tạo kiến th c BI cho các đối tượng liên quan dự án
(sinh viên, kiến trúc sư, kỹ sư, ) là bước đệm rất lớn cho sự phát triển của BIM ở Việt Nam
nói chung và ở Nha Trang n i riêng Điều này, sẽ giúp nhân lực trong ngành xây dựng bắt
kịp với xu thế của thế giới, đồng thời cung cấp nguồn nhân lực s dụng BIM trong ngành.
Hiện nay, tại Nha Trang chưa c

K T

ẬN À KI N NGHỊ

Kết luận:
Qua nghiên c u ng dụng công nghệ BIM trong xây dựng cũng như BI
lập và
mô phỏng tiến độ thi công xây dựng) và BIM 5D (quản lý về mặt khối lượng), đề tài rút ra
một số kết luận sau:
+ Có nhiều phương pháp cũng như công nghệ ng dụng mới có thể áp dụng trong
xây dựng h trợ thi công, nâng cao chất lượng và giảm thiểu thời gian thực hiện. M i