BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN LÊ NGỌC ĐIỆP NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ HÌNH THÔNG TIN XÂY DỰNG (BIM) VÀO DOANH NGHIỆP XÂY LẮP ÁP DỤNG TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN VINACONEX 25 Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Mã số: 8580201 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG ĐÀ NẴNG - 2020 CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN THẾ DƯƠNG Phản biện 1: Phản biện 2: Luận văn sẽ được bảo vệ tại Hội đồng chấm luận văn Thạc sĩ tại Trường Đại học Duy Tân vào hồi giờ ngày tháng năm 2020 CÓ THỂ TÌM HIỂU LUẬN VĂN TẠI THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN 1 MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Hiện nay, với sự phát triển của công nghệ thông tin, việc trao đổi thông tin, lưu trữ dữ liệu đã được thực hiện nhanh hơn, đầy đủ hơn Tuy nhiên, hiện vẫn tồn tại nhiều bất cập trong thực hiện do thiếu đồng bộ vì có nhiều đơn vị cùng tham gia vào dự án và mỗi đơn vị sử dụng một công cụ, phương pháp khác nhau Do đó, việc thống nhất quy trình, quy định về quản lý dữ liệu, phương pháp triển khai, cũng như trao đổi thông tin giữa các bộ môn, giữa các đơn vị tham gia vào dự án là một yêu cầu thực tế và trở nên cấp bách đối với các dự án lớn, phức tạp BIM – Building information Modelling/ Management (mô hình thông tin công trình/ hay là quản lý thông tin công trình) là một quy trình hiện đại và được coi là đầy đủ nhất cho đến thời điểm hiện tại cho phép xử lý được các bất cập nêu trên Nghiên cứu để hiểu, đánh giá hiệu quả cũng như khả năng triển khai, áp dụng vào thực tế sản xuất của ngành xây dựng cũng như đề xuất phù hợp với thực tế của doanh nghiệp xây lắp cụ thể là một yêu cầu cấp thiết về mặt thực tiễn và khoa học CHƯƠNG 2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Tìm hiểu về quy trình quản lý dự án theo mô hình thông tin công trình, các yêu cầu và khả năng áp dụng, triển khai vào trong thực tiễn ngành xây dựng phù hợp với điều kiện kinh tế, xã hội Việt Nam Ngoài ra, trong đề tài này, tác giả mong muốn xây dựng một đề án ứng dụng BIM cho doanh nghiệp thi công xây lắp một cách khả thi, phù hợp và đem lại hiệu quả thiết thực cho một doanh nghiệp cụ thể CHƯƠNG 3 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nghiên cứu tài liệu trong và ngoài nước, tìm hiểu các hệ thống đã áp dụng, phân tích các điều kiện tại doanh nghiệp để đề xuất quy trình BIM phù hợp tại Công ty Cổ phần Vinaconnex 25 CHƯƠNG 4 BỐ CỤC ĐỀ TÀI Đề tài gồm phần mở đầu, phần kết luận và 3 chương chính có các nội dung sau: Chương 1: Tổng quan về BIM; Chương 2: Nghiên cứu triển khai BIM vào doanh nghiệp thi công xây lắp; Chương 3: Đề xuất phương án áp dụng BIM vào Công ty Cổ phần Vinaconex 25 3 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ BIM 1.2 KHÁI QUÁT BIM là viết tắt của cụm từ Building Information Model, là một thuật ngữ khá rộng mô tả quá trình lập, xây dựng, chuyển giao dự án, bảo trì, phá hoại công trình thông qua mô hình hóa bằng công nghệ thông tin để hỗ trợ các cá nhân, tổ chức quản lý, ra quyết định liên quan đến công trình Quy trình BIM với khái niệm ban đầu tập trung cho vấn đề Modeling – Mô phỏng thông tin, được đề xuất đổi/ bổ sung khái niệm theo nghĩa Management – Quản lý thông tin xây dựng Theo thuật ngữ này, thông tin là quan trọng hơn mô hình, khái niệm này giúp chúng ta tiếp cận BIM tổng quan hơn 2.2 LỢI ÍCH TỪ ỨNG DỤNG BIM Một trong những lợi ích chính của BIM là có được nguồn thông tin đáng tin cậy từ sớm để đưa ra quyết định sáng suốt hơn, các phần mềm mô phỏng sự cộng tác của các nhà thầu phụ để đảm bảo sự chính xác của tiến độ, phát hiện các xung đột, điều chỉnh các bất hợp lý trong việc xây dựng tiến độ BIM tích hợp các thiết bị thông minh giúp chúng ta quản lý hiệu quả hơn Các rủi ro công trường được giảm thiểu Việc tiếp nhận tài liệu từ các nhà thầu, chủ đầu tư nhanh hơn 4 Cùng với dự phát triển của công nghệ điện toán đám mây, các nhà quản lý có thể điều hành dự án từ xa qua môi trường máy tính ảo (virtual desktop environment – VDE) Chủ đầu tư phê duyệt thiết kế qua môi trường này Nguyên tắc của BIM là lấy thông tin từ một nguồn duy nhất (One Source of Information), tránh được sai lầm thường gặp là triển khai thi công theo bản vẽ cũ BIM có thể được xem là trung tâm chia sẻ, trao đổi, quản lý, ban hành dữ liệu (Hình 2-1) Hình 2-1 So sánh khác nhau trong tương tác giữa mô hình truyền thống (trái) và BIM (phải) Với mô hình 3D, các bên tham gia dự án sẽ dễ dàng trình bày ý tưởng, quan điểm của mình trong các cuộc họp trực tuyến khá phổ biến hiện nay, các quyết sách sẽ được các Lãnh đạo cấp cao thông qua nhanh chóng nhờ vào sự thấu hiểu về dự án Việc sử dụng các tài liệu kỹ thuật số giúp giảm chi phí in ấn, vận chuyển Theo National Institute of Building Sciences, Smart Market Report 2008 [1] chi phí phí vận hành dự án chiếm đến 85% so với 5 chi phí cả vòng đời của dự án Ứng dụng BIM, toàn bộ thông tin hình học và không hình học đề có thể được cập nhật đầy đủ vào 01 nguồn dữ liệu để bàn giao Chủ đầu tư vận hành Hình 1-2 Giá trị vòng đời của dự án, trích dẫn từ tài liệu [2] 6 3.2 CÁC VĂN BẢN PHÁP LÝ VỀ ỨNG DỤNG BIM TẠI VIỆT NAM Quyết định số 2500/ QĐ - TTg của ngày 22/12/2016 Phê duyệt Đề án áp dụng mô hình thông tin công trình (BIM) trong hoạt động xây dựng và quản lý vận hành công trình, Thông tư 06/2016/TT- BXD ngày 10/3/2016 hướng dẫn xác định và quản lý chi phí đầu tư xây dựng đã đề cập đến việc tính chi phí ứng dụng BIM… 4.2 THUẬT NGỮ 3D BIM: mô hình hình học ba chiều 4D BIM: là mô hình 3D bổ sung thêm yếu tố thời gian 5D BIM: là mô hình 4D BIM tích hợp thêm yếu tố chi phí và hao phí, được ứng dụng để lập dự toán, kiểm soát chi phí 6D BIM: là một nâng cấp của mô hình 5D BIM, kiểm soát thêm yếu tố năng lượng trong và ngoài công trình 7 7D BIM: là mô hình BIM tích hợp thêm thông tin về các thiết bị được sử dụng trong công trình với độ chi tiết cao hỗ trợ bảo trì bảo dưỡng trong quá trình vận hành của công trình 5.2 TÌNH HÌNH ỨNG DỤNG BIM TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 1.3.2 Tình hình ứng dụng BIM trên thế giới [3] Các nước tiên tiến trên thế giới như Bắc Âu, Anh Quốc, Hà Lan, Đan mạch đã có tiêu chuẩn áp dụng BIM và bắt buộc áp dụng 2.3.2 Tình hình ứng dụng BIM tại Việt Nam Các Tổ chức tại Việt Nam đã nhận ra các lợi ích từ áp dụng BIM, một số doanh nghiệp đã áp dụng trong thiết kế, diễn họa 3D, phân tích xung đột, nhưng việc áp dụng chưa đồng bộ 3.3.2 Khó khăn trong ứng dụng BIM vào doanh nghiệp thi công xây lắp tại Việt Nam Thiếu nguồn nhân lực ứng dụng BIM, đặc biệt là nhân sự quản lý BIM, có kinh nghiệm, am hiểu Quy trình, biết tổ chức, phối hợp các bộ môn 8 Dữ liệu của Đơn vị thiết kế phần lớn là bản vẽ 2D Cơ cấu dự toán nhà nước chưa có chi phí ứng dụng BIM Tại Việt Nam, doanh nghiệp chưa quan tâm đến hoạt động nghiên cứu và phát triển (R&D) [4], đặc biệt là ngành xây dựng gần như không có chi phí này trong kế hoạch sản xuất kinh doanh 16 Cấu trúc Môi trường dữ liệu chung Chủ đầu tứ Kiến trúc Kết cấu Cơ điện KT cảnh quang Hạ tầng Nội thất Q lý Vận hành Bản vẽ Chia sẻ Đ Đ S ĐĐĐ S Đ Công bố Đ Đ S ĐĐĐ S Đ Lưu trữ Đ K K KKĐ S K Báo cáo va chạm Đ K S K K Đ S K Tài liệu Thông tin yêu cầu Đ Đ S Đ Đ Đ S Đ của chủ đầu tư Các tài liệu khác Đ Đ S Đ Đ Đ S Đ … 5.5.2 Kế hoạch triển khai BIM (BEP - BIM Execution Plan) BEP là tài liệu Nhà thầu cung cấp cho Chủ đầu tư phê duyệt, để hướng dẫn các nhóm đạt được các mục tiêu đề ra BEP chỉ ra vai trò của các thành viên tham gia dự án trong các giai đoạn khác nhau, và phương thức phối hợp của các thành viên Mốt số nội dung cơ bảng của Kế hoạch triển khai BIM Danh sách ứng dụng BIM và danh sách thành viên: Nhà thầu đề xuất một số ứng dụng BIM gửi Chủ đầu tư phê duyệt Bảng 2- 3 Danh sách ứng dụng BIM Stt Các ứng dụng BIM Áp dụng Không áp dụng 1 Thiết kế 3D √ √ √ 2 Mô phỏng thi công √ 3 Kế hoạch bảo trì √ 4 Phân tích môi trường 5 Xuất bản vẽ √ 6 Tạo thư viện √ 7 Kiểm soát quản lý thi công …… 17 Mức độ sử dụng BIM: Nhà thầu sẽ cung cấp Chủ đầu tư về mức độ sử dụng BIM – Level of Development (LOD) Các mức đô sử dụng BIM tùy thuộc vào đinh nghĩa của mỗi cơ quan áp dụng, ví dụ như AIA ban hành chuẩn mô hình thông tin công trình AIA E202- 2008 được được chia thành 5 mức (LOD 100, LOD 200 LOD 300 LOD 400 LOD 500) mô tả trực qua như sau (Hình 2-9): Hình 2-9 Trực quan hóa các cấp độ BIM theo AIA Để dễ hình dung mức độ triển khai BIM như trên, Nhà thầu có thể lập biểu mẫu áp dụng đệ trình Chủ đầu tư theo Bảng 2-4 Bảng 2-4 Mức độ sử dụng BIM đệ trình Đối tượng Thiết kế Thiết kế Thiết kế Thiết kế Hoàn công, sơ bộ cơ sở kỹ bản vẽ Kiến trúc thi công bàn giao Kết cấu LOD100 LOD200 thuật Nội thất LOD100 LOD300 vận hành Hệ thống LOD100 LOD200 LOD350, kỹ thuật LOD100 LOD200 LOD200 LOD300 LOD400 LOD350, LOD100 LOD200 LOD300 LOD400 LOD100 LOD200 LOD300 LOD350, LOD400 LOD350, LOD400 18 … Phối hợp:Hình 2-10 mô tả lưu đồ thực hiện trên môi trường thông tin chung: Hình 2-10 Lưu đồ thực hiện trên môi trường thông tin chung Quy trình kiểm soát chất lượng sản phẩm: Nhà thầu thống nhất các mục tiêu và phương pháp kiểm tra mô hình được tiến hành bởi các nhóm dự án hoặc Nhà quản lý BIM (Bảng 2-9 Bảng 2-9 Kiểm tra sản phẩm Kiểm tra Định nghĩa Trách Phần mềm Tần nhiệm suất Trực quan Đảm bảo không có các mô Các đơn Phần mềm hình đáp ứng được ý đồ thiết vị tư vấn gốc kế thiết kế Phát hiện va chạm Phát hiện các vấn đề trong Các đơn Phần mềm và các mô hình khi 2 cấu kiện công vị tư vấn gốc, điểm giao trình va chạm nhau thiết kế Navisworks nhau Đảm bảo tất cả các tiêu Các đơn Kiểm tra chuẩn của dự án BIM đều vị tư vấn Phần mềm tiêu chuẩn được tuân thủ (font, kích thiết kế gốc thước, nét vẽ, …) Kiểm tra Đảm bảo rằng dữ liệu dự án Các đơn Phần mềm dữ liệu mô không có các yếu tố không vị tư vấn gốc hình xác định, không chính xác thiết kế