Nghiên cứu đề xuất quy trình phối hợp mep bim nghiên cứu tại dự án x

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
---------o0o---------

ĐINH VĂN TẤN

NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH PHỐI HỢP MEP-BIM
NGHIÊN CỨU TẠI DỰ ÁN X

Chuyên ngành: Quản lý Xây dựng
Mã số: 60580302

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2020


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG TP.HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học:
CBHD1: TS. NGUYỄN ANH THƯ

Chữ ký:

CBHD2: TS. ĐỖ TIẾN SỸ

Chữ ký:

Cán bộ chấm phản biện:
CBPB1: PGS TS. LƯƠNG ĐỨC LONG

Chữ ký:

CBPB2: TS. ĐINH CÔNG TỊNH

Chữ ký:

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG
TP. HCM vào ngày 10 tháng 09 năm 2020.
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học
hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)
1. PGS TS. Lương Đức Long
2. TS. Lê Hoài Long
3. TS. Đinh Công Tịnh
4. TS. Đặng Ngọc Châu
5. TS. Phạm Vũ Hồng Sơn
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận văn và Trưởng Khoa
quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: ĐINH VĂN TẤN

MSHV: 1670633;

Năm sinh: 23/02/1992

Nơi sinh: Quảng Nam;

Chuyên ngành: Quản lý xây dựng

Mã số: 60580302

I. Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH PHỐI HỢP MEP-BIM.
NGHIÊN CỨU TẠI DỰ ÁN X
II. Nhiệm vụ và nội dung:
- Thiết lập quy trình áp dụng BIM-MEP trong cơng ty thiết kế Cơ Điện;
- Thiết lập cách phối hợp giữa bộ môn MEP - Kiến trúc - Kết cấu;
- Ứng dụng quy trình triển khai BIM-MEP vào dự án thực tế;
- Đánh giá mức độ hiệu quả theo quan điểm của chuyên gia;
III. Ngày giao nhiệm vụ: 10-02-2020
IV. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 03-08-2020
V. Cán bộ hướng dẫn:
CBHD1: TS. NGUYỄN ANH THƯ
CBHD2: TS. ĐỖ TIẾN SỸ
Tp. HCM, ngày 10 tháng 08 năm 2020
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 1

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN

TS. NGUYỄN ANH THƯ

TS. ĐỖ TIẾN SỸ

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 2

TRƯỞNG KHOA

TS. ĐỖ TIẾN SỸ

PGS TS. LÊ ANH TUẤN


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên tôi xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS. Nguyễn Anh Thư và
TS. Đỗ Tiến Sỹ, người góp sức rất lớn cho tơi trong quá trình hình thành ý tưởng
cũng như triển khai thực hiện luận văn này. Cô và thầy đã truyền đạt cho tôi phương
pháp nghiên cứu, kiến thức chuyên môn và nhiều kỹ năng khác để tơi có thể hồn
thiện được nhiệm vụ của mình. Xin chân thành cảm ơn các thầy, cô trong Khoa Kỹ
thuật Xây dựng, đặc biệt là các thầy cô giảng dạy thuộc bộ môn Thi công và Quản
lý Xây dựng trường Đại học Bách khoa TP. Hồ Chí Minh. Tất cả những kiến thức,
kinh nghiệm mà các thầy cô đã truyền đạt lại cho tôi trong suốt q trình học cũng
như những góp ý q báu của các thầy cô về luận văn này sẽ mãi là hành trang quý
giá cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và cơng tác sau này.
Xin chân thành cảm ơn tất cả bạn bè cùng lớp, những người đã cùng tôi trải
qua những ngày học tập thật vui, bổ ích và những thảo luận trong suốt thời gian học
tập đã giúp tơi tự hồn thiện mình và mở ra trong tôi nhiều sáng kiến mới.
Xin cảm ơn những đồng nghiệp của tôi, đã hỗ trợ cho tơi rất nhiều trong suốt
q trình học tập và chính những kinh nghiệm thực tế trong q trình cơng tác của
họ đã đóng góp rất nhiều ý kiến cho tơi hoàn thành luận văn này.

Cuối cùng, xin cảm ơn nhưng người thân trong gia đình tơi, những người bạn
thân của tôi đã luôn bên cạnh tôi, quan tâm, động viên và giúp đỡ tơi vượt qua
những khó khăn, trở ngại để hồn thành luận văn này.
Do cịn nhiều hạn chế về mặt nhận thức và kỹ năng, do đó chắc chắn luận văn
này sẽ cịn nhiều thiếu sót khơng thể tránh khỏi. Rất mong nhận được sự góp ý của
quý thầy cô, sự trao đổi của bạn bè để tôi có thêm nhiều kiến thức hơn nhằm áp
dụng trong thực tế cơng việc.
Trân trọng.
TP. Hồ Chí Minh, ngày10 tháng 08 năm 2020

Đinh Văn Tấn


TÓM TẮT
Theo sự phát triển của thị trường xây dựng hiện nay, mơ hình thơng tin cơng
trình (BIM) đã cho thấy được lợi thế của mình và thể hiện BIM chính là tương lai
của ngành xây dựng cơng nghiệp.
Với sự phát triển nhanh chóng của cơng nghệ thì một cơng trình được trang bị
rất nhiều hệ thống hiện đại giúp tăng tính tiện nghi của cơng trình. Do đó hệ thống
MEP ngày càng chiếm giá trị giá lớn trong tổng giá trị đầu tư.
Trong những năm gần đây, các công ty xây dựng Việt Nam đã có sự tiếp nhận
và áp dụng BIM vào quy trình làm việc, tuy nhiên đối với những cơng ty Cơ điện
(MEP) thì đây là một vấn đề nan giải, đa số vẫn còn sử dụng bản vẽ 2D làm cơng cụ
chính để triển khai bản vẽ, dẫn đến khi thi công gặp nhiều xung đột tiềm tàng hay
khơng hỗ trợ được trong q trình vận hành bảo trì.
Việc áp dụng BIM-MEP trong quá trình triển khai dự án mang lại nhiều lợi ích
như tăng năng suất thiết kế, giảm các xung đột, tiệt kiệm chi phí, chia sẻ được thơng
tin cơng trình trong giai đoạn khác nhau trong vịng đời dự án,… Do đó để có quy
trình chi tiết hướng dẫn ứng dụng BIM trong bộ môn cơ điện là vấn đề tất yếu cho
sự phát triển trong tương lai.

Với tiêu chí, ngắn gọn, rõ ràng, nghiên cứu hướng đến việc trình bày quy trình
ứng dụng BIM-MEP trong giai đoạn triển khai dự án, các bước giúp phối hợp giữa
3 bộ môn MEP-Kiến trúc-Kết cấu nhằm giảm thời gian phối hợp và tiết kiệm được
cơng sức, chi phí trong q trình triển khai dự án và thi công, vận hành sau này.
Khi áp dụng thành thạo BIM vào vòng đời dự án giúp cho các bên có theo dõi,
kiểm tra, kiểm sốt, đạt được các chi phí tối ưu khi thi cơng và vận hành hệ thống,
rút ngắn thời gian cho những hoạt động dư thừa và đảm bảo kết quả thực hiện, từ đó
mang lại sự thành cơng cho cơng ty Cơ điện cũng như đem lại sự hài lòng cho
khách hàng.
Các dữ liệu thu thập để phục vụ nghiên cứu được lấy tại các cơng ty trên địa
bàn Thành phố Hồ Chí Minh.


ABSTRACT
According to the development of the construction market today, Building
Information Modeling (BIM) has shown its advantages and proved to be the future
process of the industrial construction industry.
With the rapid development of technology, construction is equipped with a
great number of modern systems in order to improve the convenience embodied in a
well-designed facility, which makes the MEP system today accounting for a large
value in the total value of the investment.
In recent years, some Vietnamese construction companies have adopted BIM
to their work processes, however, it is still a problem for M&E companies. Some
still use 2D drawings as the main tool to deploy the drawings, leading to potential
conflicts or unsupported construction conflicts during operation and maintenance.
The application of BIM-MEP during project implementation brings many
benefits such as increasing design productivity, reducing conflicts, saving costs,
sharing work information in different stages of the project cycle, etc. Therefore, to
have a detailed procedure to guide the BIM application in the electromechanical
subject is inevitable for future development.

With a clear and precise purpose, the research aims to present the BIM-MEP
application process in the project implementation stage, step-by-step instruction to
coordinate the three disciplines of MEP-Architecture-Structure to reduce
coordination time and save effort, cost in the process of implementation,
construction and operation.
Proficient application of BIM into the project lifecycle helps parties monitor,
inspect, control, and achieve optimal costs when constructing and operating the
system, and shorten the time for redundant operations and ensure performance
results, thereby bringing success to the M&E company as well as bringing
satisfaction to customers.
The data collected for the study was obtained from companies located in Ho
Chi Minh City.


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn này do chính tơi thực hiện dưới sự hướng dẫn của Thầy
Đỗ Tiến Sỹ và cô Nguyễn Anh Thư. Các số liệu sử dụng phân tích trong luận văn có
nguồn gốc rõ ràng, được thu thập từ quá trình khảo sát thực tế và được cơng bố theo
đúng quy định.

TP. Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 08 năm 2020

ĐINH VĂN TẤN


MỤC LỤC
MỤC LỤC .................................................................................................................. 1
DANH MỤC BẢNG BIỂU ....................................................................................... 5
DANH MỤC HÌNH ẢNH ......................................................................................... 7
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU........................................................................................... 10

1.1. Giới thiệu .................................................................................................... 10
1.2. Xác định vấn đề nghiên cứu...................................................................... 11
1.3. Mục tiêu nghiên cứu .................................................................................. 12
1.4. Đóng góp của nghiên cứu .......................................................................... 12
1.5. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................... 13
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ....................................................... 14
2.1. Các thuật ngữ chính .................................................................................. 14
2.1.1. Định nghĩa “BIM” ................................................................................ 14
2.1.2. Mức độ phát triển BIM trên thế giới..................................................... 15
2.1.3. Các lợi ích từ BIM ................................................................................ 20
2.1.4. Định nghĩa cơ điện (MEP) .................................................................... 23
2.1.5. Tình hình phát triển BIM trong MEP tại Việt Nam ............................. 24
2.1.6. Các bước thiết kế cơng trình hạng mục cơ điện ................................... 25
2.2. Các yêu cầu cần thiết khi ứng dụng BIM – MEP ................................... 28
2.2.1. Quy trình áp dụng BIM cho dự án thực hiện theo hình thức thiết kế-thi
cơng 28
2.2.2. Quy trình áp dụng BIM cho dự án thực hiện theo hình thức thiết kế - đấu
thầu thi công....................................................................................................... 29
2.2.3. Hồ sơ yêu cầu thông tin (Employer’s Information Requirement – EIR)
30
2.2.4. Môi trường dữ liệu chung (Common Data Environment – CDE) ........ 30
2.2.5. Kế hoạch triển khai BIM (BIM Execution Plan - BEP) ....................... 31
2.3. Giới thiệu về quy trình chuẩn................................................................... 32
2.3.1. Khái niệm về quy trình chuẩn (Standard Operating Procedure - SOP) 32
2.3.2. Ưu điểm của quy trình chuẩn................................................................ 32
2.3.3. Các thành phần trong một quy trình chuẩn ........................................... 33

1

HV: Đinh Văn Tấn

MS: 1670633


2.3.4. Tổng quan về Tiêu chuẩn ký hiệu và mô hình hóa quy trình nghiệp vụ
Business Process Modelling & Notation - BPMN ............................................ 34
2.4. Các nghiên cứu tương tự trước đây ......................................................... 36
2.5. Tổng hợp các nội dung kế thừa từ nghiên cứu trước ............................. 39
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................................. 42
3.1. Quy trình nghiên cứu ................................................................................ 42
3.2. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 44
3.2.1. Khảo sát mẫu ........................................................................................ 44
3.2.2. Phương pháp thu thập dữ liệu ............................................................... 44
3.2.3. Nhóm mẫu mục tiêu.............................................................................. 45
3.2.4. Đề xuất quy trình ứng dụng BIM vào thiết kế, quản lý dự án MEP ..... 45
3.2.5. Ứng dụng quy trình đề xuất vào cơng trình thực tế .............................. 46
3.2.6. Đánh giá quy trình ứng dụng và kết luận ............................................. 46
3.3. Kết luận ...................................................................................................... 46
CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH TRIỂN KHAI DỰ ÁN BIM-MEP HIỆN TẠI ...... 48
4.1. Tổng hợp thông tin sơ bộ về 3 công ty khảo sát ...................................... 48
4.2. Tổng hợp quy trình triển khai dự án MEP hiện tại của 3 công ty khảo
sát ..................................................................................................................... 48
4.2.1. Quy trình triển khai dự án tại cơng ty A ............................................... 48
4.2.2. Quy trình triển khai dự án tại Cơng ty B .............................................. 50
4.2.3. Quy trình triển khai dự án tại Công ty C .............................................. 52
4.3. So sánh đặc điểm của 3 quy trình triển khai dự án hiện nay ................ 53
4.4. Kết luận ...................................................................................................... 54
CHƯƠNG 5: ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ............ 55
5.1. Các kí hiệu được sử dụng để mơ tả quy trình: ....................................... 55
5.2. Đề xuất quy trình áp dụng BIM trong vòng đời dự án MEP ................ 56
5.2.1. Tổng quát .............................................................................................. 56

5.2.2. Nội dung của quy trình đề xuất: ........................................................... 56
5.2.3. Thiết kế ý tưởng – Concept Design (IDEA) ......................................... 59
5.2.4. Thiết kế cơ sở – Basic Design (BD) ..................................................... 60
5.2.5. Thiết kế kỹ thuật – Detail Design ......................................................... 62
5.2.6. Thiết kế kỹ thuật thi công – Construction Design ................................ 65

2

HV: Đinh Văn Tấn
MS: 1670633


5.3. Quy trình phối hợp MEP – Kiến trúc – Kết cấu cải tiến ....................... 67
5.3.1. Quy trình tổng hợp MEP truyền thống ................................................. 67
5.3.2. Quy trình phối hợp đường ống MEP cải tiến ....................................... 70
5.4. Kết luận ...................................................................................................... 74
CHƯƠNG 6: ÁP DỤNG QUY TRÌNH BIM-MEP VÀO DỰ ÁN X .................. 75
6.1. Giới thiệu chung về cơng trình áp dụng BIM-MEP ............................... 75
6.1.1. Các giới hạn của mơ hình ứng dụng thực tế ......................................... 76
6.1.2. Phạm vi công việc triển khai BIM ........................................................ 77
6.1.3. Sơ đồ tổ chức dự án: ............................................................................. 77
6.1.4. Kế hoạch chuyển giao mơ hình thơng tin dự án ................................... 79
6.2. Quy định và tiêu chuẩn ............................................................................. 80
6.2.1. Quy định đặt tên bản vẽ ........................................................................ 80
6.2.2. Quy ước đặt màu layer .......................................................................... 83
6.2.3. Tên Workset .......................................................................................... 84
6.2.4. Tên View Template .............................................................................. 84
6.2.5. Tên Family, tên Type:........................................................................... 85
6.2.6. Sai số cho phép ..................................................................................... 86
6.3. Xây dựng mơ hình BIM- MEP cho dự án X ........................................... 86

6.3.1. Giai đoạn Thiết kế ý tưởng ................................................................... 86
6.3.2. Giai đoạn Thiết kế cơ sở ..................................................................... 107
6.3.3. Giai đoạn Thiết kế kỹ thuật................................................................. 115
6.3.4. Kết quả phối hợp giữa hệ MEP – Kiến trúc – Kết cấu ....................... 122
6.3.5. Giai đoạn Thiết Kế Kỹ Thuật Thi Cơng ............................................. 124
6.4. Đánh giá Quy trình triển khai dự án BIM-MEP ................................. 130
6.5. Kết luận .................................................................................................... 132
CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................................... 133
7.1. Kết luận .................................................................................................... 133
7.2. Đóng góp của nghiên cứu ........................................................................ 134
7.3. Những hạn chế của nghiên cứu .............................................................. 134
7.4. Các hướng nghiên cứu tiếp theo ............................................................. 135
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 137
PHỤ LỤC 1 – BẢNG CÂU HỎI KHẢO SÁT .................................................... 139

3

HV: Đinh Văn Tấn
MS: 1670633


TỪ NGỮ VIẾT TẮT
XDDD

Xây dựng dân dụng

QLDA

Quản lý dự án

CĐT

Chủ đầu tư

TVTK

Tư vấn thiết kế

NTTK

Nhà thầu thiết kế

ACE

Ngành công nghiệp xây dựng, Architecture, Engineering &
Construction

KCS

Kiểm tra – Chất Lượng – Sản phẩm

MEP

Mechanical, Electrical, and Plumbing

MEPF

Mechanical, Electrical, Plumbing and Fire fighting

BIM

Mô hình thơng tin xây dựng - Building Information Modelling

TKYT

Thiết kế ý tưởng

TKCS

Thiết kế cơ sở

TKKT

Thiết kế kỹ thuật

TKKTTC

Thiết kế kỹ thuật thi cơng

SĐNL

Sơ đồ ngun lý

PCCC

Phịng cháy chữa cháy

Phương án TK

Phương án thiết kế

BPMN

Tiêu chuẩn ký hiệu và mơ hình hóa quy trình nghiệp vụ
Business Process Modelling & Notation - BPMN

4

HV: Đinh Văn Tấn
MS: 1670633


DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Tổng quan về BIM trên thế giới năm 2017 [1] ............................... 11
Bảng 2.1 Mô tả một số ứng dụng BIM [8]...................................................... 22
Bảng 2.2 Các hệ thống cơ điện ....................................................................... 24
Bảng 2.3. Các nghiên cứu trước đây (có liên quan đến đề tài) ....................... 36
Bảng 2.4 Tổng hợp nội dung kế thừa từ nghiên cứu trước ............................. 39
Bảng 3.1 Đặc điểm phương pháp khảo sát mẫu.............................................. 44
Bảng 3.2. Đặc điểm phương pháp thu thập dữ liệu hai chiều ......................... 45
Bảng 4.1 Tóm tắt thơng tin cơng ty khảo sát .................................................. 48
Bảng 4.2 Tổng hợp ưu nhược điểm quy trình triển khai dự án hiện nay ........ 53
Bảng 6.1 Thông tin tổng hợp dự án ................................................................ 75
Bảng 6.2 Phạm vi công việc triển khai BIM ................................................... 77
Bảng 6.3 Kế hoạch chuyển giao mơ hình thơng tin dự án .............................. 79
Bảng 6.4 Đặt tên bản vẽ (ví dụ) ...................................................................... 80
Bảng 6.5 Viết tắt cho từng giai đoạn dự án .................................................... 81
Bảng 6.6 Viết tắt cho khu vực thực hiện bảng vẽ ........................................... 81
Bảng 6.7 Tên viết tắt của các hệ thống MEP .................................................. 82

Bảng 6.8 Quy ước màu layer hệ thống MEP .................................................. 83
Bảng 6.9 Quy ước đặt tên Workset ................................................................. 84
Bảng 6.10 Quy ước đặt tên View Template .................................................... 84
Bảng 6.11 Quy ước đặt tên Family ................................................................. 85
Bảng 6.12 Quy ước đặt tên Type .................................................................... 85
Bảng 6.13 Một số tên Family mẫu .................................................................. 85
Bảng 6.14 Kết quả lựa chọn Phương án TK hệ HVAC .................................. 91
Bảng 6.15 Kết quả lựa chọn Phương án TK hệ Cấp thoát nước ..................... 97
Bảng 6.16 Kết quả lựa chọn Phương án TK hệ Điện.................................... 100
Bảng 6.17 Một số ví dụ về bảng tính hệ thống ............................................. 110

5

HV: Đinh Văn Tấn
MS: 1670633


Bảng 6.18 Một số ví dụ về mơ hình BIM-MEP ở mức độ phát triển LOD300
....................................................................................................................... 117
Bảng 6.19 Kết quả khảo sát........................................................................... 130
Bảng 6.20 Câu hỏi khảo sát........................................................................... 131

6

HV: Đinh Văn Tấn
MS: 1670633


DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2.1 Các cơng đoạn của mơ hình BIM trong triển khai dự án [5] ........... 15
Hình 2.2 Các bước phát triển của mơ hình BIM [6] ....................................... 16
Hình 2.3 Minh họa các mức độ phát triển [8] ................................................. 17
Hình 2.4 Các ứng dụng của BIM trong vịng đời dự án [5] ............................ 21
Hình 2.5 Các giai đoạn trưởng thành BIM [6] ................................................ 25
Hình 2.6 Tương tác đơn tuyến giữa các cơng đoạn thiết kế [10].................... 27
Hình 2.7 Danh sách các phần tử mơ hình hóa cơ bản và ký hiệu ................... 35
Hình 3.1 Quy trình nghiên cứu ....................................................................... 43
Hình 4.1 Quy trình triển khai dự án của cơng ty A......................................... 49
Hình 4.2 Quy trình triển khai dự án của cơng ty B ......................................... 51
Hình 4.3 Quy trình triển khai dự án của cơng ty C ......................................... 52
Hình 5.1 Quy trình triển khai BIM-MEP qua các giai đoạn dự án ................. 56
Hình 5.2 Quy trình phối hợp đường ống MEP truyền thống .......................... 69
Hình 5.3 Minh họa phối hợp đường ống theo phương ngang......................... 69
Hình 5.4 Minh họa phối hợp đường ống theo phương dọc............................. 70
Hình 5.5 Quy trình phối hợp đường ống MEP cải tiến ................................... 72
Hình 5.6 Minh họa phối hợp đường ống theo phương ngang – cải tiến ......... 73
Hình 5.7 Minh họa phối hợp đường ống theo phương dọc – cải tiến ............. 73
Hình 6.1 Sơ đồ tổ chức của dự án X ............................................................... 78
Hình 6.2 Chi tiết quy trình triển khai giai đoạn TKYT .................................. 89
Hình 6.3 Phương án TK hệ thống Chiller giải nhiệt nước .............................. 92
Hình 6.4 Phương án TK hệ thống bơm cho Chiller ........................................ 93
Hình 6.5 Phương án TK van cho hệ thống phân phối nước lạnh.................... 93
Hình 6.6 Phương án TK hệ thống phân phối gió và thơng gió cho căn điển hình
......................................................................................................................... 94
Hình 6.7 Phương án TK hệ thống thơng gió bãi đậu xe ................................. 94

7

HV: Đinh Văn Tấn

MS: 1670633


Hình 6.8 Phương án TK hệ thống sưởi ........................................................... 95
Hình 6.9 Phương án TK hệ thống tạo thơm .................................................... 95
Hình 6.10 Phương án TK hệ thống quản lý tòa nhà – BMS ........................... 96
Hình 6.11 Phương án TK hệ thống phân phối gió và thơng gió ..................... 96
Hình 6.12 Phương án TK hệ thống cấp nước lạnh.......................................... 97
Hình 6.13 Phương án TK hệ thống cấp nước nóng ........................................ 98
Hình 6.14 Phương án TK phịng bơm cấp nước ............................................. 98
Hình 6.15 Phương án TK hệ thống thốt nước thải ........................................ 99
Hình 6.16 Phương án TK hệ thống bể bơi ngoài trời ................................... 100
Hình 6.17 Phương án TK hệ thống bể bơi trong nhà .................................... 100
Hình 6.18 Phương án TK trạm điện .............................................................. 101
Hình 6.19 Phương án TK dây dẫn điện......................................................... 101
Hình 6.20 Phương án TK hệ thống cung cấp điện chính .............................. 102
Hình 6.21 Phương án TK hệ thống chống sét ............................................... 102
Hình 6.22 Phương án TK hệ thống báo cháy ................................................ 103
Hình 6.23 Phương án TK hệ thống điện thoại-dữ liệu-IPTV ....................... 103
Hình 6.24 Phương án TK hệ thống camera an ninh...................................... 104
Hình 6.25 Phương án TK hệ thống âm thanh cơng cộng .............................. 104
Hình 6.26 Phương án TK hệ thống điều khiển thơng minh .......................... 105
Hình 6.27 Phương án TK hệ thống điều khiển bằng bluetooth .................... 105
Hình 6.28 Phương án TK hệ thống quản lý khách sạn ................................. 106
Hình 6.29 Mặt bằng u cầu khơng gian phịng máy ................................... 106
Hình 6.30 Chi tiết quy trình triển khai giai đoạn TKCS ............................... 109
Hình 6.31 Bảng tính cấp nước sơ bộ ............................................................. 111
Hình 6.32 Bảng tính hệ thống phịng cháy chữa cháy .................................. 112
Hình 6.33 Bảng tính chữa cháy FM200 ........................................................ 113
Hình 6.34 Mơ hình BIM-MEP với mức độ chi tiết LOD200 ....................... 114

8

HV: Đinh Văn Tấn
MS: 1670633


Hình 6.35 Thơng tin phi hình học cho bơm cấp nước mức độ LOD200 ...... 114
Hình 6.36 Chi tiết quy trình triển khai giai đoạn TKKT .............................. 118
Hình 6.37 Mơ hình BIM-MEP phịng điện ................................................... 119
Hình 6.38 Mơ hình BIM-MEP phịng máy phát điện ................................... 119
Hình 6.39 Mơ hình BIM-MEP phịng bơm chữa cháy ................................. 120
Hình 6.40 Mơ hình BIM-MEP phịng bơm cấp nước ................................... 120
Hình 6.41 Mơ hình BIM-MEP phịng chiller................................................ 121
Hình 6.42 Mơ hình BIM-MEP căn hộ điển hình .......................................... 121
Hình 6.43 Thơng tin phi hình học cho bơm cấp nước mức độ LOD300 ...... 122
Hình 6.44 Bản vẽ phối hợp hành lang tầng điển hình................................... 123
Hình 6.45 Bản vẽ phối hợp tầng hợp tầng hầm 2 ......................................... 124
Hình 6.46 Mơ hình BIM-MEP phịng bơm chữa cháy ở mức độ LOD350 .. 127
Hình 6.47 Mơ hình BIM-MEP phịng chiller + điện ở mức độ LOD350 ..... 128
Hình 6.48 Thơng tin phi hình học cho bơm cấp nước mức độ LOD350 ...... 128
Hình 6.49 Chi tiết quy trình triển khai giai đoạn TKKTTC ......................... 129

9

HV: Đinh Văn Tấn
MS: 1670633


CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1. Giới thiệu
Để hình thành nên một cơng trình xây dựng, trong đó bao gồm nhiều mảng
như Kiến trúc, Kết cấu, Cảnh quan,…Và dĩ nhiên hệ thống MEP đóng vai trị quan
trọng giúp hình thành nên sức sống của cơng trình. Hệ thống MEP được hiểu cơ bản
là hệ thống cơ điện, là tất cả những yếu tố để một cơng trình được hoạt động thuận
lợi khi đưa vào sử dụng.
Theo sự phát triển thị trường xây dựng hiện nay, mơ hình thơng tin cơng trình
(BIM) đã cho thấy sự hữu ích của mình và thể hiện BIM là tương lai của ngành xây
dựng công nghiệp. Trên thế giới nói chung, việc áp dụng BIM đã được thực hiện từ
lâu, thể hiện qua Hình 1.1, do đó để hòa chung được với kiến thức của nhân loại, tiến
tới cơng nghiệp hóa 4.0, Việt Nam đã tổ chức nhiều chương trình hội thảo để tiếp
nhận và chuyển giao các phương pháp một cách bài bản từ các nước tiên tiến đã đạt
được những thành công về BIM như Singapore, Mỹ, Anh,...
BIM là một mơ hình quản lý thơng tin xun suốt vịng đời dự án của một
cơng trình xây dựng. Mơ hình BIM mang lại cách chia sẻ thơng tin có cấu trúc một
cách thơng minh. Việc sử dụng mơ hình BIM sẽ giúp giảm sự thất thốt thơng tin
trong q trình phát triển dự án trong các giai đoạn trong vòng đời dự án.
Trong những năm gần đây, Việt Nam đã có sự tiếp nhận và áp dụng BIM vào
quy trình làm việc trong hoạt động xây dựng từ thiết kế đến thi cơng, vận hành cơng
trình, và đã đạt được những kết quả nhất định. Tuy nhiên việc áp dụng BIM cũng
mang tính tự phát ở các doanh nghiệp tư nhân nên không bài bản dẫn đến những mục
đích, mục tiêu đề ra giữa chủ đầu tư và cơng ty cịn mang tính mơ hồ, khơng nắm rõ
được các bước triển khai và kết quả đạt được là như thế nào là phù hợp với yêu cầu
của chủ đầu tư cũng như năng lực của công ty.
Đặc biệt, tại Việt Nam, đa số công ty tư vấn thiết kế, thi cơng cơ điện cịn mơ
hồ về cách áp dụng BIM, chỉ áp dụng mơ hình 3D để giải quyết xung đột là chính,

10

HV: Đinh Văn Tấn

MS: 1670633


chưa phát triển được hết khả năng của BIM để áp dụng vào tính tốn chi phí, tiến độ,
và vận hành bảo trì sau này.
Do vậy việc ứng dụng BIM vào các giai đoạn xây dựng, đặc biệt là giai đoạn
thiết kế ban đầu cho bộ môn MEP sẽ là một yêu cầu tất yếu trong tương lai.
Bảng 1.1 Tổng quan về BIM trên thế giới năm 2017 [1]
Đã có tiêu
chuẩn và bắt
buộc thực
hiện

Bắt buộc
thực hiện
trong tương
lai

Thực hiện
một số dự án

Na Uy

Mỹ

Scotland

Canada

New Zealand

Úc

Anh

Mexico

Bồ Đào Nha

Ý

DuBai

Pháp

Tây Ban Nha

Brazil

Singapore

Peru

Hà Lan

Thụy Sĩ

Thụy Điển

Chile

Đức

Bỉ

Phần Lan

Quatar

Nhật Bản

Cộng hịa Séc

Đã có kế
hoạch thực
hiện BIM

Khơng có u
cầu BIM

Trung Quốc

Nga
Đan Mạch
Hàn Quốc
Hong Khong
Úc
1.2. Xác định vấn đề nghiên cứu

BIM là một xu hướng công nghệ mới đang được sử dụng để giúp cho các đơn

vị khác nhau trong những giai đoạn khác nhau của dự án, có thể tạo dựng thông tin,
trao đổi thông tin và quản lý thơng tin dựa trên các mơ hình 3D. Với việc sử dụng
BIM, dịng thơng tin trong vịng đời dự án sẽ có khả năng đạt được sự thống nhất và
tránh sự thất thốt thơng tin khi chuyển giao giữa các giai đoạn của dự án. Với những

11

HV: Đinh Văn Tấn
MS: 1670633


tính chất và khả năng đó, BIM hứa hẹn sẽ là một giải pháp cho vấn đề quản lý “thông
tin” cho giai đoạn quản lý vận hành bảo trì sau này.
Trong thực tế, BIM đã áp dụng trong việc lên kế hoạch, thiết kế và xây dựng
cho các bộ môn Kiến trúc, Kết cấu, Cảnh quan, Hạ Tầng,…Tuy nhiên, tại Việt Nam,
chưa có một lộ trình áp dụng BIM cụ thể trong các công ty thiết kế và thi công Cơ
Điện.
Những điểm hạn chế trong việc áp dụng BIM-MEP như thiếu các Thơng tư
hướng dẫn, lộ trình thực hiện BIM, yếu tố con người, máy móc, năng lực quản lý,
hướng khai thác hiệu quả từ BIM, vốn đầu tư ban đầu, thay đổi quy trình thiết kế, chi
phí đầu tư cho con người, nâng cấp phần cứng / phần mềm…gây cho việc áp dụng
BIM có nhiều khó khăn.
Vì những khó khăn trên nên việc nghiên cứu này nhằm đề xuất một trình tự
thực hiện BIM trong dự án MEP và đồng thời cải tiến quy trình phối hợp giữa ba bộ
mơn chính MEP-Kiến trúc-Kết cấu nhằm tạo ra được trình tự chi tiết, giúp giảm thời
gian cho các giai đoạn thiết kế, vận dụng toàn bộ khả năng của BIM để áp dụng vào
công tác thi công, vận hành và bảo trì sau này.
1.3. Mục tiêu nghiên cứu
Thiết lập quy trình áp dụng BIM-MEP trong cơng ty thiết kế Cơ Điện;
Thiết lập cách phối hợp giữa bộ môn MEP - Kiến trúc - Kết cấu;

Ứng dụng quy trình triển khai BIM-MEP vào dự án thực tế;
Đánh giá mức độ hiệu quả theo quan điểm của chuyên gia;
1.4. Đóng góp của nghiên cứu
Với nghiên cứu này, tác giả xây dựng một quy trình áp dụng BIM trong cơng
ty Cơ điện, bằng một cách đầy đủ và đơn giản nhất, để giúp cho các kỹ sư, các nhà
quản lý dự án có thể vận dụng, nghiên cứu và áp dụng vào các dự án thực hiện trong
tương lai, phù hợp với nhu cầu phát triển trong tương lai của ngành Cơ điện tại Việt
Nam.

12

HV: Đinh Văn Tấn
MS: 1670633


Khi áp dụng thành thạo BIM vào vòng đời dự án giúp cho các bên có thể theo
dõi, kiểm tra, kiểm sốt, đạt được các chi phí tối ưu khi thi công và vận hành hệ thống,
rút ngắn thời gian cho những hoạt động dư thừa và đảm bảo kết quả thực hiện, từ đó
mang lại sự thành cơng cho công ty Cơ điện cũng như đem lại sự hài lòng cho khách
hàng.
1.5. Phạm vi nghiên cứu
Thời gian thực hiện nghiên cứu: từ tháng 07/2019 đến tháng 06/2020.
Với quy mô của đề tài, nghiên cứu sẽ chỉ tập trung giải quyết những vấn đề
trong phạm vi sau:
- Các đối tượng nghiên cứu là các công ty tư vấn thiết kế cơ điện, công ty thiết
kế thi công cơ điện và công ty quản lý dự án cơ điện trong phạm vi Tp.Hồ Chí Minh.
Các loại hình thiết kế bao gồm: khách sạn, chung cư, cao ốc văn phòng, trung tâm
thương mại, bệnh viện.
- Các đối tượng được phỏng vấn là kỹ sư, Quản lý dự án, chuyên gia về lĩnh
vực MEP, và BIM.

- Nghiên cứu chỉ tập trung nghiên cứu về vấn đề thiết kế, quản lý dự án MEP
trong các dự án thực hiện trong phạm vi nhà thầu tư vấn thiết kế. Những quy trình
thực hiện BIM-MEP nhưng ở giai đoạn thi công, chế tạo, vận hành,… không thuộc
phạm vi nghiên cứu.
- Phần mềm xây dựng mơ hình BIM là Revit 2020, Naviswork 2020.

13

HV: Đinh Văn Tấn
MS: 1670633


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
2.1. Các thuật ngữ chính
2.1.1. Định nghĩa “BIM”
Hội đồng Tiêu chuẩn BIM quốc gia của Mỹ định nghĩa BIM như sau: “Một
mơ hình thơng tin cơng trình BIM là một dạng hiển thị số hóa của các đặc tính vật lý
và các đặc điểm chức năng của một cơng trình. Vì vậy, nó là một nguồn tài nguyên
chia sẻ kiến thức, là một cơ sở hình thành một nền tảng thơng tin đáng tin cậy cho ra
quyết định trong vòng đời, được định nghĩa từ lúc sớm nhất cho ra ý tưởng đến lúc
phá hủy.” [2]
Hãng phần mềm Autodesk định nghĩa BIM như sau: “BIM là một tiến trình
liên quan đến việc tạo lập và sử dụng mơ hình 3D thơng minh để thơng tin và truyền
thông về các quyết định của dự án. Việc thiết kế, diễn họa, mô phỏng và hợp tác được
thực hiện bởi các công cụ BIM cho phép tất cả các bên liên quan hiểu rõ hơn về dự
án trong suốt vịng đời của nó. BIM giúp cho việc đạt mục tiêu của dự án dễ dàng
hơn.” [3]
Trong kế hoạch chiến lược về BIM của Anh, BIM được định nghĩa như sau:
“BIM là một phương thức cộng tác, được củng cố bởi các công nghệ kỹ thuật số, mở
ra những phương pháp hiệu quả trong thiết kế, xây dựng và vận hành cơng trình. BIM

đưa các dữ liệu cơng trình vào một mơ hình 3D trên máy tính và sử dụng để quản lý
hiệu quả thơng tin trong tồn bộ vịng đời của dự án từ khi hình thành ý tưởng ban
đầu cho đến khi vận hành.” [4]
Tuy có nhiều định nghĩa về BIM khác nhau, nhưng một cách cơ bản thì BIM
là tiến trình tạo dựng và sử dụng thơng tin kỹ thuật số cho cả vịng đời của cơng trình,
từ giai đoạn thiết kế, xây dựng, cho đến vận hành, bảo trì cơng trình. Nếu có một sự
thay đổi bất kỳ của thành phần trong mơ hình cũng sẽ được tự động cập nhật cho toàn
bộ hệ thống. Vì vậy, việc áp dụng BIM sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho sự trao đổi, phối
hợp giữa các bên tham gia, tối ưu hóa việc thiết kế, thi cơng và quản lý cơng trình
được, thể hiện qua Hình 2.1.

14

HV: Đinh Văn Tấn
MS: 1670633


Hình 2.1 Các cơng đoạn của mơ hình BIM trong triển khai dự án [5]
2.1.2. Mức độ phát triển BIM trên thế giới
Dựa vào mơ hình “BIM Maturity” của Bew và Richards [6] để đánh giá mức
độ trưởng thành của BIM trên từng quốc gia được chia thành 3 cấp độ: ”Dẫn đầu bao
gồm Singapore và Anh hiện đang ở cấp độ 2, hai nước này đã có tiêu chuẩn quốc gia
hướng dẫn BIM và bắt buộc làm BIM ở nhiều hạng mục dự án. Sau đó là Mỹ, Úc và
các nước Châu Âu đang ở giữa cấp độ 1 và cấp độ 2, mặc dù đã xây dựng được tiêu
chuẩn BIM nhưng chính phủ vẫn chưa thực sự bắt buộc dùng BIM cho tồn bộ các
cơng trình. Nhóm thứ ba là các Tiểu vương quốc Ả Rập thống nhất-UAE và một số
nước châu Á phát triển như Trung Quốc, Malaysia hiện đang ở cấp độ 1, các nước
này đã xây dựng được khung tiêu chuẩn để thực hiện nhưng vẫn cần tiếp tục hoàn
thiện và bổ sung thêm” [6]. Các cấp độ BIM được thể hiện qua Hình 2.2
Sau đây là tóm tắt các cấp độ trưởng thành BIM:

15

HV: Đinh Văn Tấn
MS: 1670633


”Cấp độ 0: Sử dụng công cụ là bản vẽ 2D và hồ sơ giấy để quản lý thông tin
dự án;
Cấp độ 1: Đã sử dụng các phần mềm BIM (Revit, Tekla) để tạo các mơ hình
3D tuy nhiên vẫn chưa thống nhất được thư viện mẫu vật liệu, cấu kiện, các bảng biểu
trình bày. Lúc này chính phủ sẽ ban hành được các hướng dẫn, tiêu chuẩn BIM sơ
bộ;
Cấp độ 2: Đã phát triển được thư viện mẫu phối hợp và quản lý hồ sơ dự án.
Chính phủ hồn thiện các văn bản hướng dẫn, tiêu chuẩn BIM cho tất cả ngành như
dân dụng, cầu đường, hạ tầng, quản lý cơ sở vật chất;
Cấp độ 3: Thống nhất được thư viện, dữ liệu, quy trình, tiêu chuẩn BIM. Lúc
này dữ liệu được tích hợp và tương tác ổn định qua các môi trường BIM khác nhau.
Các dịch vụ BIM đã được đưa lên Website để lưu trữ và trao đổi thơng tin giữa các
bên.” [7]

2.1.3.
Bản vẽ đường, điểm,…

Mơ hình, tạo đối tượng,
chia sẻ dữ liệu

Tích hợp mơ hình, dữ
liệu.

Hình 2.2 Các bước phát triển của mơ hình BIM [6]
Mức độ phát triển thông tin (Level of Development, viết tắt LOD) là một khái
niệm được sử dụng dùng để chỉ mức độ cụ thể về thông tin và độ chi tiết của các

16

HV: Đinh Văn Tấn
MS: 1670633


thành phần trong mơ hình BIM ở các giai đoạn khác nhau trong q trình thiết kế và
thi cơng xây dựng. [8]
Trong mỗi giai đoạn thiết kế, thi công công trình, mỗi thành phần mơ hình có
thể có các mức độ phát triển khác nhau, tùy thuộc vào mức yêu cầu chi tiết cụ thể.
Trong mơ hình BIM, LOD chỉ áp dụng cho từng thành phần mơ hình cụ thể và khơng
phải cho tồn bộ mơ hình. Vì vậy, khơng có quy định LOD cho tồn bộ mơ hình, chỉ
quy định LOD cho từng thành phần mơ hình cụ thể.
Đặc tính kỹ thuật của mức độ phát triển là các minh họa và diễn giải chi tiết
nhằm xác định các thuộc tính của các thành phần mơ hình trong cơng trình ở các LOD
khác nhau.
LOD được chia thành nhiều mức khác nhau, mỗi mức sẽ thể hiện mức độ chi
tiết thông tin và mức độ tin cậy của các thông tin được đưa vào các thành phần mơ
hình, minh họa qua Hình 2.3.
Trong một mơ hình BIM ở mỗi giai đoạn thiết kế nhất định, các thành phần
trong mơ hình có thể có các mức độ phát triển khác nhau. Một thông tin được xác
định là bắt buộc tại một mức độ phát triển, cũng có thể xuất hiện tại một mức độ phát
triển trước đó, tùy theo yêu cầu của dự án.
LOD 100

LOD 200

LOD 300

LOD 350

LOD 400

Hình 2.3 Minh họa các mức độ phát triển [8]
Theo Quyết định số 1057/QĐ-BXD có tóm tắt định nghĩa mức độ thơng tin
LOD:

17

HV: Đinh Văn Tấn
MS: 1670633


Mức độ phát triển thông tin 100 (LOD 100)
”Thành phần mơ hình với LOD 100 có thể được thể hiện bằng đồ họa trong
mơ hình như một biểu tượng hoặc một hình khối chung, đại diện, đủ điều kiện đáp
ứng được các u cầu kỹ thuật chung của cơng trình. Các thông tin liên quan đến giải
pháp xây dựng, chi phí dự tính cho các thành phần mơ hình chính cũng được đưa vào
mơ hình .
Các thành phần mơ hình với LOD 100 thường được sử dụng trong giai đoạn
lập ý tưởng thiết kế. Mơ hình với LOD 100 có thể hỗ trợ cho việc lập khái tốn chi
phí dựa trên số liệu về diện tích xây dựng, số lượng phịng, số lượng mét vng sàn….
Mơ hình này cũng có thể được sử dụng để phân chia giai đoạn xây dựng và xác định
thời gian tổng thể thực hiện dự án”. [8]
Mức độ phát triển thông tin 200 (LOD 200)
”Các thành phần mơ hình được thể hiện bằng đồ họa trong mơ hình với các

thể hiện tương đối về số lượng, kích thước, hình dạng tương đối và vị trí gần đúng.
Các thơng tin phi hình học cũng có thể được đưa vào các thành phần mơ hình với
LOD 200.
Các thành phần mơ hình với LOD 200 đã được tính tốn và phân tích sơ bộ
thường được sử dụng trong giai đoạn thiết kế cơ sở và các thông tin trong các thành
phần mơ hình với LOD 200 được xem xét là gần đúng. Mơ hình này có thể sử dụng
được để ước tính chi phí xây dựng, thống kê, sắp xếp và phân loại hệ thống trong
cơng trình”.
Mức độ phát triển thông tin 300 (LOD 300)
”Các thành phần mô hình được thể hiện bằng đồ họa, chính xác về số lượng,
kích thước, hình dạng, vị trí và hướng. Các thơng tin phi hình học cũng có thể được
đưa vào các thành phần mơ hình với LOD 200. Số lượng, kích thước, hình dạng, vị
trí và hướng của các thành phần được thiết kế có thể được đo trực tiếp từ mơ hình mà
khơng cần tham chiếu các ghi chú, chỉ dẫn.

18

HV: Đinh Văn Tấn
MS: 1670633