Bài giảng Tự động hóa trong quản lý xây dựng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

KHOA KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ – BỘ MÔN KINH TẾ XÂY DỰNG

TS Đỗ Văn Chính (Chủ biên)

Thành viên: ThS Thái Ngọc Thắng - ThS Vũ Ngọc Luân

BÀI GIẢNG

TỰ ĐỘNG HÓA TRONG QUẢN LÝ XÂY DỰNG

(Mô hình thông tin công trình trong quản lý dự án xây dựng)

2022

MỤC LỤC

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ................................................................................................ 4

DANH MỤC HÌNH ẢNH ..................................................................................................... 5

DANH MỤC BẢNG BIỂU ................................................................................................... 7

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ TỰ ĐỘNG HÓA VÀ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG QUẢN LÝ XÂY DỰNG ........................................................................................................................ 10

1.1 TỔNG QUAN TỰ ĐỘNG HÓA ................................................................................... 10

1.1.1 Lịch sử phát triển của tự động hóa .............................................................................. 10

1.1.2 Khái niệm tự động hóa ................................................................................................ 11

1.1.3 Lợi ích của tự động hóa .............................................................................................. 11

1.1.4 Các phần tử cơ bản của hệ thống điều khiển tự động hóa .......................................... 12

1.1.5 Phân loại các hệ thống điều khiển tự động hóa .......................................................... 13

1.2 TỔNG QUAN VỀ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG QUẢN LÝ XÂY DỰNG ..................... 15

1.2.1 Khái niệm tự động hóa trong quản lý xây dựng ......................................................... 15

1.2.2 Phân loại về tự động hóa trong quản lý xây dựng ...................................................... 16

1.2.3. Một số ví dụ về tự động hóa trong quản lý xây dựng ................................................ 17

1.2.4 Ưu, nhược điểm của tự động hóa trong quản lý xây dựng ......................................... 20

1.2.5 Tự động hóa trong quản lý xây dựng ở các nước trên thế giới ................................... 21

1.2.6 Tự động hóa trong quản lý xây dựng ở Việt Nam ...................................................... 22

Câu hỏi ôn tập chương 1 ...................................................................................................... 23

Chương 2 MÔ HÌNH THÔNG TIN CÔNG TRÌNH TRONG TỰ ĐỘNG HÓA QUẢN LÝ DỰ ÁN XÂY DỰNG ............................................................................................................ 1

2.1 GIỚI THIỆU VỀ MÔ HÌNH THÔNG TIN CÔNG TRÌNH (BIM) ................................ 1

2.1.1 Lịch sử phát triển của BIM ........................................................................................... 1

2.1.2 Các khái niệm liên quan đến mô hình thông tin công trình (BIM) ............................... 5

2.1.3 Một số ứng dụng của BIM ............................................................................................ 8

2.1.4 Thực trạng áp dụng mô hình thông tin công trình BIM ................................................ 9

2.2 LỢI ÍCH CỦA BIM ....................................................................................................... 14

2.2.1 Phối hợp 3D ................................................................................................................ 15

2.2.2 Đối với Chủ đầu tư ..................................................................................................... 18

2.2.3 Đối với tư vấn thiết kế ................................................................................................ 19

2.2.4 Đối với đơn vị quản lý dự án ...................................................................................... 21

2.2.5 Đối với nhà thầu thi công ............................................................................................ 21

2.2.6 Đối với đơn vị quản lý, vận hành công trình .............................................................. 24

2.2.7 Đối với cơ quan quản lý nhà nước về xây dựng ......................................................... 24

2.2.8 Một vài số liệu định lượng về lợi ích áp dụng BIM ................................................... 25

2.3 THÁCH THỨC CỦA BIM ............................................................................................ 30

2.3.1 Vấn đề về chi phí ........................................................................................................ 30

2.3.2 Các vấn đề về pháp lý ................................................................................................. 30

2.3.3 Vấn đề về nhân lực ..................................................................................................... 31

2.3.4 Công nghệ và Phần mềm ............................................................................................ 31

2.3.5 Một số rào cản trong áp dụng BIM tại Việt Nam ....................................................... 32

2.4 LỘ TRÌNH TRIỂN KHAI BIM TRONG NGÀNH XÂY DỰNG ................................ 33

2.4.1. Lãnh đạo từ phía chính phủ ....................................................................................... 34

2.4.2. Thông tin truyền thông và kết nối cộng đồng ............................................................ 34

2.4.3. Xây dựng khung chung cho việc hợp tác ................................................................... 35

2.4.4. Nâng cao năng lực ..................................................................................................... 35

Câu hỏi ôn tập chương 2 ...................................................................................................... 37

Chương 3 TIẾN TRÌNH CHUẨN BỊ ÁP DỤNG MÔ HÌNH THÔNG TIN CÔNG TRÌNH ............................................................................................................................................. 38

3.1 MÔI TRƯỜNG, NỀN TẢNG VÀ CÁC CÔNG CỤ ÁP DỤNG BIM ......................... 38

3.1.1 Tổng quan về môi trường, nền tảng và công cụ BIM ................................................. 38

3.1.2 Nền tảng BIM ............................................................................................................. 39

3.1.3 Công cụ BIM .............................................................................................................. 48

3.1.4 Lựa chọn công cụ, phần mềm ..................................................................................... 61

3.1.5 Các định dạng File ...................................................................................................... 63

3.2 TIÊU CHUẨN, HƯỚNG DẪN VỀ BIM VÀ TRIỂN KHAI BIM CHO DỰ ÁN ........ 65

3.2.1 Sự cần thiết của tiêu chuẩn và hướng dẫn BIM .......................................................... 65

3.2.2 Tiêu chuẩn, hướng dẫn về BIM trên thế giới .............................................................. 66

3.2.3 Hướng dẫn BIM cho công trình cơ sở hạ tầng ............................................................ 82

3.2.4 Triển khai BIM cho dự án ........................................................................................... 82

3.2.5. Triển khai xây dựng nhóm thực hiện dự án ............................................................... 99

3.3 XÂY DỰNG KẾ HOẠCH TRIỂN KHAI BIM CHO ĐƠN VỊ .................................. 103

3.3.1 Tổng quan ................................................................................................................. 103

3.3.2 Triển khai BIM ở cấp dự án ...................................................................................... 104

3.3.3 Một số lợi ích của BIM đối với dự án ....................................................................... 105

Câu hỏi ôn tập chương 3 .................................................................................................... 107

Chương 4 THỰC HIỆN ÁP DỤNG MÔ HÌNH THÔNG TIN CÔNG TRÌNH................ 108

4.1 CÁC CHỦ THỂ THAM GIA QUÁ TRÌNH ÁP DỤNG BIM TRONG DỰ ÁN ....... 108

4.1.1. Chủ đầu tư và các đơn vị trực tiếp liên quan trong quá trình áp dụng BIM ............ 108

4.1.2. Vai trò và trách nhiệm của một số vị trí trong việc triển khai áp dụng BIM ........... 110

4.2 ỨNG DỤNG BIM DÀNH CHO TƯ VẤN THIẾT KẾ .............................................. 111

4.2.1 Tổng quan ................................................................................................................. 111

4.2.2. Mô hình hóa trong quá trình thiết kế ....................................................................... 113

4.2.3. Phân tích thiết kế trên BIM...................................................................................... 116

4.3 ỨNG DỤNG BIM DÀNH CHO CÁC NHÀ THẦU THI CÔNG .............................. 132

4.3.1 Lựa chọn biện pháp thi công dựa trên mô hình BIM ................................................ 132

4.3.2 Tổ chức thi công trên nền tảng BIM ......................................................................... 132

4.3.3 Phối hợp trong quá trình thi công ............................................................................. 132

4.3.4 Ứng dụng BIM trong công tác tiền chế .................................................................... 132

4.3.5 Ứng dụng BIM trong giám sát, theo dõi thi công ..................................................... 133

4.4 LẬP DỰ TOÁN TRÊN NỀN TẢNG BIM ................................................................. 135

4.4.1 Tổng quan về dự toán xây dựng ............................................................................... 135

4.4.2 Tổng quan về đo bóc khối lượng .............................................................................. 140

4.4.3 Hệ thống phân loại phục vụ lập và quản lý chi phí .................................................. 154

4.4.4 Tổng quan về lập dự toán trên nền tảng BIM ........................................................... 162

4.5 MÔ HÌNH LIÊN KẾT VÀ PHỐI HỢP TRÊN NỀN TẢNG BIM ............................. 171

4.5.1 Mô hình liên kết ........................................................................................................ 171

4.5.2 Phối hợp trong BIM .................................................................................................. 174

4.5.3 Thực hành tìm hiểu một số phần mềm phối hợp phát hiện xung đột ....................... 182

4.6 ỨNG DỤNG BIM CHO VIỆC MÔ PHỎNG TIẾN ĐỘ ............................................. 182

4.6.1 Mô phỏng tiến độ trên nền tảng BIM ....................................................................... 182

4.6.2 Triển khai BIM 4D ................................................................................................... 186

4.6.3 Phần mềm BIM ......................................................................................................... 188

4.6.4 Một số dự án áp dụng BIM 4D ................................................................................. 189

4.6.5 Bài tập thực hành ...................................................................................................... 192

4.7 ĐẨY MẠNH ÁP DỤNG BIM TẠI VIỆT NAM ........................................................ 193

Câu hỏi ôn tập chương 4 .................................................................................................... 195

Chương 5 GIỚI THIỆU MỘT SỐ PHẦN MỀM ỨNG DỤNG BIM TRONG QUẢN LÝ XÂY DỰNG ...................................................................................................................... 196

5.1 CÁC PHẦN MỀM BIM .............................................................................................. 196

5.2 HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM 3D SKETCHUP ........................................ 201

Câu hỏi ôn tập chương 5 .................................................................................................... 207

TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 208

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Nghĩa đầy đủ

BIM Building Information Modeling

BXD Bộ xây dựng

CP Chính phủ

NĐ Nghị định

QĐ Quyết định

QH Quốc hội

TT Thông tư

TKKT Thiết kế kỹ thuật

TKBVTC Thiết kế bản vẽ thi công

UBND Ủy ban nhân dân

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1-1. Sơ đồ khối hệ thống điều khiển tự động .......................................................................... 12 Hình 1-2. Hệ thống tự điều khiển chỉnh tốc độ quay ω của tuabin hơi nước ................................... 13 Hình 1-3. Phân loại hệ thống tuyến tính liên tục .............................................................................. 15 Hình 2-1. Sự phát triển của định nghĩa về BIM ................................................................................. 2 Hình 2-2. Ví dụ về Dự án GLIDE trong việc thể hiện cầu thang xoắn ốc. ........................................ 3 Hình 2-3. Tình hình áp dụng BIM trên thế giới. .............................................................................. 12 Hình 2-4. Một xung đột được xác định trong giai đoạn phối hợp .................................................... 16 Hình 2-5. Thay đổi về phiếu yêu cầu thông tin tại dự án Safra Clubhouse...................................... 27 Hình 2-6. Thay đổi về số ngày công tại dự án Cơ sở nuôi thú vật tại đường Perah. ........................ 27 Hình 2-7. Thay đổi về số giờ công tại dự án Vermont tại khu Cairnhill Rise.................................. 28 Hình 2-8. Phân tích về gió và ánh sáng cho công trình .................................................................... 28 Hình 2-9. Lập biện pháp thi công một cách trực quan ..................................................................... 29 Hình 2-10. Bố trí thi công hợp lý, tránh chồng chéo........................................................................ 29 Hình 2-11. Tận dụng tối đa các kết cấu chế tạo sẵn và lắp ráp ........................................................ 30 Hình 2-12. Bốn trụ cột của các chương trình BIM .......................................................................... 33 Hình 3-1. Mối quan hệ giữa Môi trường, nền tảng và công cụ BIM ................................................ 38 Hình 3-2. Một số công cụ BIM trong nền tảng Allplan ................................................................... 39 Hình 3-3. Giao diện phần mềm Allplan 2020 .................................................................................. 40 Hình 3-4. ArchiCAD 2020 đã hỗ trợ cho kiến trúc, kết cấu và MEP .............................................. 41 Hình 3-5. Phân tích kết cấu trên ArchiCAD 2020 ........................................................................... 41 Hình 3-6. Giao diện của Bentley OpenBuilding Designer ............................................................... 42 Hình 3-7. Giao diện của Bentley OpenRoad Designer ..................................................................... 42 Hình 3-8. Giao diện của Bentley OpenBuilding Station Designer ................................................... 43 Hình 3-9. Mô hình kiến trúc được dựng bằng Revit 2020 có thể được sử dụng để thực hiện các phân tích khác nhau .................................................................................................................................. 44 Hình 3-10. Mô hình cầu thang trong Revit ....................................................................................... 44 Hình 3-11. Kết cấu thép trong Revit 2020 ....................................................................................... 45 Hình 3-12. Revit 2020 hỗ trợ Generative Design ............................................................................. 45 Hình 3-13. Kết cấu thép trong Tekla Structures 2020 ...................................................................... 46 Hình 3-14. Thư viện liên kết của Tekla Structure rất phong phú ..................................................... 47 Hình 3-15. Tuỳ chỉnh thông số liên kết trong Tekla Structure ......................................................... 47 Hình 3-16. Quy trình phân tích, tối ưu thiết kế theo một phương diện ............................................ 51 Hình 3-17. Quy trình phân tích, tối ưu thiết kế đa phương diện....................................................... 52 Hình 3-18. Sự khác nhau giữa việc phối hợp các bên trong dự án khi có và không có CDE ........... 57 Hình 3-19. Mối quan hệ giữa các CDE trong dự án ......................................................................... 58 Hình 3-20.Trụ cột của “BIM Level 2” tại Vương quốc Anh ............................................................ 70 Hình 3-21. Dự án Statoil – Na Uy .................................................................................................... 73 Hình 3-22. Bộ khung hướng dẫn BIM dự kiến tại Việt Nam ........................................................... 81 Hình 3-23. Quy trình tạo và chuyển giao thông tin .......................................................................... 83 Hình 3-24. Minh họa các mức độ phát triển ..................................................................................... 94 Hình 3-25. Mẫu bảng Kế hoạch chuyển giao thông tin tổng thể (MIDP) ........................................ 97 Hình 4-1. Sơ đồ tổ chức phối hợp, trao đổi thông tin điển hình cho việc áp dụng BIM trong dự án ........................................................................................................................................................ 108 Hình 4-2. Ứng dụng BIM trong các giai đoạn thực hiện dự án ..................................................... 112 Hình 4-3. Lợi ích của các ứng dụng BIM trong quá trình thiết kế................................................. 113 Hình 4-4. Mức độ phát triển thông tin theo từng giai đoạn thiết kế ............................................... 114 Hình 4-5. Các phần mềm tạo lập mô hình BIM ............................................................................. 115

Hình 4-6. Minh hoạ phân tích năng lượng công trình .................................................................... 119 Hình 4-7. Phân tích ánh sáng công trình ........................................................................................ 120 Hình 4-8. Phân tích đường đi của gió điều hoà .............................................................................. 121 Hình 4-9. Phân tích thông gió ngoài công trình ............................................................................. 122 Hình 4-10. Mô phỏng giao thông trong công trình ........................................................................ 123 Hình 4-11. Tổ chức không gian giao thông ................................................................................... 123 Hình 4-12. Quy trình thiết kế chưa áp dụng BIM .......................................................................... 126 Hình 4-13. Quy trình phân tích thiết kế kết cấu trên BIM ............................................................. 127 Hình 4-14. Mô hình liên kết ........................................................................................................... 128 Hình 4-15. Sự tham gia của các bên trong quy trình thiết kế truyền thống và quy trình thiết kế trên BIM ................................................................................................................................................ 129 Hình 4-16. Các bên liên quan tham gia một cuộc họp điều phối thiết kế ...................................... 129 Hình 4-17. Sơ đồ tổng thể quá trình xử lý xung đột ...................................................................... 131 Hình 4-18. Thiết bị máy bay không người lái UAV ...................................................................... 134 Hình 4-19. Đám mây điểm quét laser công trường ........................................................................ 134 Hình 4-20. Công nghệ ảnh 360 độ trong giám sát, quản lý tiến độ thi công ................................. 135 Hình 4-21. Các thành phần chi phí thuộc tổng mức đầu tư ........................................................... 136 Hình 4-22. Các thành phần của dự toán xây dựng công trình ........................................................ 137 Hình 4-23. Quá trình hình thành chi phí đầu tư xây dựng. ............................................................ 137 Hình 4-24. Mối quan hệ giữa các đối tượng trong ngành xây dựng .............................................. 155 Hình 4-25. Sự kết hợp của phân cấp theo loại và theo thành phần ................................................ 156 Hình 4-26. So sánh các bảng trong hệ thống phân loại Omniclass (Mỹ), Uniclass (Anh) và ISO 12006-2:2015 ................................................................................................................................. 157 Hình 4-27. Cách thức hoạt động của các phần mềm dự toán trên nền tảng BIM .......................... 166 Hình 4-28. Ví dụ bóc tách khối lượng cốt thép .............................................................................. 166 Hình 4-29. Sơ đồ mô tả mối quan hệ của Mô hình liên kết với các mô hình đơn vị ..................... 172 Hình 4-30. Mô hình thành phần và mô hình liên kết ..................................................................... 173 Hình 4-31. Ví dụ về phối hợp MEP trong bản vẽ 2D ..................................................................... 174 Hình 4-32. Sơ đồ tổng thể quá trình xử lý xung đột ...................................................................... 176 Hình 4-33. Quy trình phối hợp xử lý xung đột .............................................................................. 177 Hình 4-34. Báo cáo va chạm trong quá trình kiểm tra va chạm ..................................................... 178 Hình 4-35. Một số nền tảng BIM hỗ trợ định dạng file BCF ......................................................... 179 Hình 4-36. Các mô hình được tạo lập từ các loại khối 3D khác nhau............................................ 180 Hình 4-37. Mô hình thông tin công trình được tạo từ nhiều bề mặt khác nhau ............................. 180 Hình 4-38. Bề mặt được tạo thành từ các bề mặt đa giác khác nhau ............................................. 181 Hình 4-39. Hình ảnh minh hoạ mô phỏng tiến độ thi công trên nền tảng BIM ............................. 183 Hình 4-40. Quy trình tổng thể ........................................................................................................ 184 Hình 4-41. Phương pháp cơ bản triển khai BIM 4D ...................................................................... 184 Hình 4-42. Minh họa các phần mềm được lựa chọn ...................................................................... 186 Hình 4-43. Minh họa gán tham biến trong mô hình BIM 3D ........................................................ 187 Hình 4-44. Mô phỏng thi công BIM 4D Dự án Tideway East ....................................................... 190 Hình 4-45. Mô hình Sân bay Heathrow, Nhà ga số 5 Hoạt động chính: ....................................... 191 Hình 4-46. Mô hình sân bay quốc tế thành phố Mexico ................................................................ 192 Hình 5-1. Giao diện phần mềm Sketchup ...................................................................................... 196 Hình 5-2. Giao diện phần mềm Trimble Connect .......................................................................... 198 Hình 5-3. Giao diện phần mềm ARCHICAD ................................................................................ 199 Hình 5-4. Giao diện phần mềm Allplan Architecture .................................................................... 200 Hình 5-5. Màn hình làm việc của SketchUp .................................................................................. 202

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2-1. Chi phí giải quyết xung đột khi có BIM .......................................................................... 16 Bảng 2-2. Chi phí giải quyết xung đột khi không có BIM ............................................................... 17 Bảng 2-3. Tỷ lệ hoàn vốn một số dự án có sử dụng BIM tại Mỹ. .................................................... 26 Bảng 3-1. Tiêu chuẩn BIM tại Trung Quốc ...................................................................................... 79 Bảng 3-2. Tỷ lệ hoàn vốn một số dự án có sử dụng BIM tại Mỹ ..................................................... 98 Bảng 4-1. Ưu, nhược điểm của việc sử dụng một mô hình chung và việc sử dụng nhiều mô hình độc lập ............................................................................................................................................ 114 Bảng 4-2. Bảng công thức tính các hình học cơ bản ..................................................................... 152 Bảng 4-3. Danh mục các bảng chính trong OmniClass ................................................................. 158 Bảng 4-4. Ví dụ về mã hiệu các đối tượng theo MasterFormat ..................................................... 160 Bảng 4-5. Danh mục các bảng chính trong UniClass 2015 ........................................................... 161 Bảng 4-6. Tham khảo đánh giá về một số phần mềm .................................................................... 188

LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay Công nghiệp hoá - Hiện đại hoá đang đóng một vai trò rất quan trọng trong việc nâng cao năng suất và hiệu quả lao động. Những thành tựu của cuộc Cách mạng khoa học kỹ thuật được áp dụng rộng rãi vào nền kinh tế đưa đến những đổi thay chưa từng có trong lịch sử loài người. Sự phát triển mạnh mẽ của khoa học và sự bùng nổ thông tin, điện tử, bán dẫn và các dụng cụ khác cộng với sự phát hiện nhiều quy luật điều khiển mới thúc đẩy quá trình tự động hóa mạnh mẽ, sâu rộng và ngày càng hoàn thiện hơn.

Trong lĩnh vực xây dựng, sự phát triển của xây dựng sẽ phụ thuộc vào việc tự động hóa theo nhiều hình thức, từ thiết kế kỹ thuật số tự động và các quy trình phân tích đến việc tự động tạo ra các tài liệu xây dựng và cuối cùng là các hoạt động của ngành Xây dựng. Tự động hóa trong xây dựng có tiềm năng để giải quyết các cơ hội và thách thức tương tự mà các quy trình sản xuất tự động đã giúp giải quyết trong các ngành công nghiệp khác, bao gồm cải thiện thời gian sản xuất, hiệu quả nguyên liệu, nâng cao năng suất lao động, sức khỏe và an toàn của người lao động, cũng như bù đắp tình trạng thiếu lao động, giảm tác động đến môi trường, tạo ra các cơ hội thiết kế mới.

Bài giảng “Tự động hóa trong quản lý xây dựng” được biên soạn là tài liệu giảng dạy bắt buộc cho sinh viên ngành Quản lý xây dựng và tự chọn cho ngành Kinh tế xây dựng của Trường Đại học Thủy lợi. Bài giảng đề cập đến những nội dung về tự động hóa và tự động hóa trong quản lý xây dựng, việc áp dụng tự động hóa trong quản lý dự án xây dựng ở Việt Nam (BIM trong quản lý dự án xây dựng). Phần cuối của bài giảng cũng giới thiệu một số phần mềm ứng dụng BIM để sinh viên hiểu rõ hơn về tự động hóa trong quản lý xây dựng.

Bài giảng Tự động hóa trong quản lý xây dựng gồm 5 chương được phân

công phụ trách như sau:

Chương 1 và 4: TS Đỗ Văn Chính

Chương 2: ThS Vũ Ngọc Luân

Chương 3 và 5: ThS Thái Ngọc Thắng

Chúng tôi xin chân thành cảm ơn các nhà khoa học, các bạn đồng nghiệp trong Bộ môn Kinh tế xây dựng, Khoa Kinh tế và Quản lý đã có những đóng góp quý báu về nội dung khoa học và cấu trúc của cuốn bài giảng.

Các tác giả xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu, Ban Chủ nhiệm Khoa Kinh tế và Quản lý, các phòng, ban của Trường Đại học Thuỷ lợi đã tạo điều kiện để hoàn thành cuốn bài

giảng này.

Trong quá trình biên soạn, mặc dù các tác giả đã cố gắng, nhưng không thể tránh khỏi những hạn chế và thiếu sót. Chúng tôi mong muốn nhận được và xin chân thành cảm ơn các ý kiến đóng góp từ các bạn đọc.

Các tác giả

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ TỰ ĐỘNG HÓA VÀ TỰ ĐỘNG HÓA

TRONG QUẢN LÝ XÂY DỰNG

Chương 1 sẽ giúp người học nắm được những nội dung về lịch sử phát triển của tự động hóa, khái niệm và lợi ích của tự động hóa, các phần tử cơ bản của hệ thống điều khiển tự động hóa, phân loại các hệ thống điều khiển tự động hóa. Nội dung tiếp theo người học cần nắm được các khái niệm và phân loại về tự động hóa trong quản lý xây dựng; Ưu, nhược điểm của tự động hóa trong xây dựng; Tự động hóa trong xây dựng ở các nước trên thế giới và tại Việt Nam; Áp dụng BIM trong quản lý xây dựng.

1.1 TỔNG QUAN TỰ ĐỘNG HÓA

1.1.1 Lịch sử phát triển của tự động hóa

Thời kỳ đầu tiên của tự động hóa đó là sự phát triển của các loại máy chạy bằng năng lượng không cần đến sức người để vận hành. Điển hình có thể kể đến bánh xe nước, cối xay gió và các thiết bị chạy bằng hơi nước đơn giản.

Cùng với sự phát triển chung trong tất cả các lĩnh vực, công nghệ tự động hóa đang phát triển rất nhanh. Đặc biệt các máy móc, hệ thống tự động được áp dụng trong mọi nhà máy, khu sản xuất. Hầu hết các hoạt động công nghiệp đều đang được Tự động hóa cùng với các mục tiêu khác nhau. Các hệ thống tự động thông minh giúp thúc đẩy sản xuất và giảm chi phí lao động.

Vào năm 1913, Công ty Ford Motor đã giới thiệu một dây chuyền lắp ráp và sản xuất xe hơi. Những hệ thống tự động này được coi là sự tiên phong trong ngành tự động hóa sản xuất. Trước đó, một chiếc xe đã được chế tạo bởi đội ngũ công nhân lành nghề không có kỹ năng. Sau đó tự động hóa sản xuất đã cải thiện sản xuất và tăng doanh thu cho công ty. Hơn nữa, hệ thống tự động thông minh này còn giảm thời gian lắp ráp xe từ 12 giờ một xe xuống còn hơn một tiếng rưỡi một xe.

Trong những năm đầu 1930, Nhật Bản là nước đi đầu trong việc phát triển tự động hóa. Đó là tiền đề cho tự động hóa được áp dụng vào sản xuất trong công nghiệp hiện nay. Đến thời điểm này, phần còn lại của thế giới đã bắt đầu đánh giá cao tự động hóa. Đồng thời họ nghiên cứu và phát triển các hệ thống tự động nhiều hơn. Từ năm 1939 đến năm 1945 khi Chiến tranh Thế giới diễn ra, tự động hóa đã được sử dụng. Nó được áp dụng trong máy bay chiến đấu, máy bay hạ cánh, tàu chiến và xe tăng.

Nhật Bản đã đưa ra chương trình tái thiết nền công nghiệp. Dựa trên những chương trình công nghệ và ưu việt thay thế những phương thức lỗi thời. Những điều đó giúp Nhật Bản trở thành công ty hàng đầu thế giới về tự động hóa công nghiệp. Hàng loạt hãng xe ô tô như Honda, Toyota, Nissan có thể sản xuất các loại xe chất lượng cao.

`10

Các robot công nghiệp hiện tại thậm chí còn có những khả năng tính toán chất lượng cao. Các yếu tố về mức độ hoạt động và hệ thống tầm nhìn đều được cải thiện. Tuy nhiên, những hệ thống tự động thông minh này vẫn cần hoạt động dưới giám sát của con người.

Ngoài ra, chúng rất linh hoạt và phù hợp để sử dụng trong các ngành công nghiệp vừa và nhỏ. Hầu hết hệ thống tự động sẽ phụ thuộc vào khả năng của máy tính, phần mềm. Sự tích hợp và tối ưu hóa các thành phần khác nhau sẽ tạo nên những hệ thống sản xuất tối ưu nhất.

Sự ra đời và phát triển của hệ thống tự động hóa trong các ngành sản xuất đem lại nhiều kết quả và tương lai tốt đẹp. Giờ đây, mỗi ngày thế giới lại có thêm những sản phẩm chất lượng cao vượt trội. Thế giới đã biết cách áp dụng những tài nguyên và năng lượng tốt hơn. Ngành công nghiệp sản xuất được thiết lập đã tạo ra nhiều việc làm hơn. Cùng với đó việc sử dụng robot vào quy trình còn giúp tiết kiệm thời gian. Điều này sẽ giúp thúc đẩy thêm nhiều hoạt động của doanh nghiệp. Đặc biệt nó không giống như điều mọi người nghe đến là “robot đang chiếm hữu con người”. Những hệ thống, máy móc này chỉ đang hỗ trợ một phần trong quy trình sản xuất của chúng ta [8].

1.1.2 Khái niệm tự động hóa

Tự động hóa là việc tạo ra và ứng dụng các công nghệ để sản xuất, cung cấp hàng hóa và dịch vụ với sự can thiệp tối thiểu của con người. Việc thực hiện các công nghệ, kỹ thuật và quy trình tự động hóa nâng cao hiệu quả, độ tin cậy và hoặc tốc độ của nhiều tác vụ mà trước đây con người thực hiện.

Bản chất của tự động hóa là ứng dụng công nghệ vào sản xuất nhằm tối ưu hóa chi phí

mà mang lại hiệu quả cao.

Hiện nay tự động hóa được ứng dụng trong đa lĩnh vực như: sản xuất, y tế, nông

nghiệp, công nghiệp, xây dựng, vận tải, tiện ích, quốc phòng, công nghệ thông tin...

1.1.3 Lợi ích của tự động hóa

- Đảm bảo an toàn: An toàn tại nơi làm việc là một vấn đề quan trọng để bảo vệ nhân viên, nhà cung cấp và khách hàng của doanh nghiệp. Tự động hóa có thể giúp tăng cường các quy trình an toàn bằng cách trang bị thêm cho các thiết bị cũ hơn. Điều này cho phép máy móc tự động thực hiện các tác vụ mà không cần nhiều sự can thiệp của con người.

- Tiết kiệm thời gian: Thông thường, công nghệ tự động hóa cho phép các dây chuyền sản xuất và các quy trình khác của cơ sở hoạt động hiệu quả và đáng tin cậy hơn. Điều này có nghĩa là công ty có thể sản xuất các sản phẩm và dịch vụ nhanh hơn, đáp ứng hoặc vượt quá mong đợi của khách hàng.

- Sản xuất chất lượng: Sản xuất sản phẩm của doanh nghiệp nhanh hơn chẳng có nghĩa lý gì nếu doanh nghiệp đưa lỗi hoặc các vấn đề chất lượng vào quy trình của mình. Vẻ đẹp của nó là nó không chỉ đẩy nhanh quá trình sản xuất mà còn giảm thiểu các vấn đề về dây chuyền. Nhờ đó, chất lượng sản phẩm của sẽ cao, hạn chế tối đa sai sót trong quá trình sản xuất. Đây là tất cả những gì tiên tiến mà tự động hóa công nghiệp mang lại.

`11

- Giảm giám sát: Tự động hóa là một cách hiệu quả hơn nhiều để giám sát tài sản và thiết bị. Trong nhiều trường hợp, công nghệ có thể cung cấp khả năng giám sát suốt ngày đêm, cũng như ghi lại dữ liệu theo các khoảng thời gian được lập trình mà không cần sự tương tác của con người. Điều đó có nghĩa là các kỹ thuật viên bảo trì có thể được triển khai trên các nhiệm vụ cấp cao hơn, trong khi chất lượng giám sát được cải thiện.

- Chi phí thấp hơn: Khi tự động hóa làm giảm các yêu cầu bảo trì khẩn cấp và thời gian ngừng hoạt động, nó sẽ giảm chi phí cho tổ chức của bạn. Ngoài ra, nó thường thúc đẩy sản xuất và hiệu quả. Như vậy, doanh nghiệp có thể sản xuất được nhiều hơn mà mức tài chính chi trả lại được tiết kiệm một cách đáng kể.

1.1.4 Các phần tử cơ bản của hệ thống điều khiển tự động hóa

Để quá trình tự động hóa diễn ra thì phải có một hệ thống điều khiển tự động thu thập, xử lý thông tin, tín hiệu, điều khiển các quá trình công nghệ và các hệ thống thiết bị kỹ thuật trong quá trình điều khiển. Một hệ thống điều khiển tự động được xây dựng từ ba bộ phận chủ yếu sau đây :

Thiết bị điều khiển (TBĐK).

Đối tượng điều khiển (ĐTĐK).

Thiết bị đo lường (TBĐ).

Đó là một hệ thống có liên hệ ngược còn được gọi là hệ thống có phản hồi.

Hình 1-1. Sơ đồ khối hệ thống điều khiển tự động

Trên hình 1-1 vẽ sơ đồ khối của hệ thống điều khiển tự động. Trong hệ thống điều

khiển tự động thường có các loại tín hiệu sau đây tác động:

x: tín hiệu vào gọi là tác dụng chủ đạo (hay tác dụng đặt trước) tương ứng với trị số yêu

cầu của đại lượng cần điều khiển ở đầu ra y;

y: là tín hiệu ở đầu ra hay là đại lượng cần được điều khiển hay điều chỉnh;

z: là các tín hiệu nhiễu gọi là tác động nhiễu phụ tải không mong muốn từ bên ngoài tác động lên hệ thống làm cho trị số của đại lượng ở đầu ra y bị sai lệch đi so với trị số yêu cầu yyc;

Xph: là tín hiệu phản hồi, là tác dụng của đại lượng ở đầu ra trở lại đầu vào nhằm mục đích so sánh giữa trị số đo được của đại lượng cần điều khiển với trị số yêu cầu nhằm nâng cao tính ổn định của hệ thống;

ɛ: là sai lệch điều khiển; ɛ phản ánh sai lệch giữa trị số đo được của đại lượng cần điều

`12

khiển y với trị số yêu cầu yyc:

ℇ = x - Xph (1.1)

Nếu y = yyc thì Xph = x và ℇ = 0 do đó sai lệch không tồn tại;

u: là tín hiệu điều khiển hay còn gọi là tác dụng điều khiển do thiết bị điều khiển ( TBĐK) phát ra và tác động vào đối tượng điều khiển (ĐTĐK) nhằm mục đích khắc phục sai lệch ɛ giữa đại lượng cần điều chỉnh y với trị số yêu cầu của nó yyc.

Sơ đồ hình 1-1 là sơ đồ khối lượng tổng quát nhất và đơn giản nhất của hệ thống tự động điều khiển. Trên cơ sở của sơ đồ này người ta xây dựng và xét đến các hệ thống điều khiển tự động phức tạp hơn.

Để minh họa cho sơ đồ khối hệ thống điều khiển tự động trên hình 1-1 ta xét một ví dụ về hệ thống tự động điều chỉnh tốc độ quay ω của tuabin hơi nước có sơ đồ nguyên lí vẽ trên hình 1-2.

Hình 1-2. Hệ thống tự điều khiển chỉnh tốc độ quay ω của tuabin hơi nước

So sánh với sơ đồ khối trên hình 1-1 có thể thấy: đối tượng điều khiển (ĐTĐK) chính là tuabin hơi nước. Thiết bị điều chỉnh (TBĐC) là van điều chỉnh lượng hơi vào tuabin. Thiết bị đo lường (TBĐ) chính là cơ cấu li tâm. Hệ thống điều khiển tự động này tác động để duy trì ổn định tốc độ quay ω của tuabin. Khi tốc độ ω tăng lên do nguyên nhân nào đó thì con trượt C của cơ cấu li tâm sẽ trượt lên phía trên làm tay đòn AB xoay để đóng bớt van hơi B lại làm giảm lượng hơi cấp vào tuabin. Do đó tốc độ quay ω của tuabin giảm đi. Ngược lại khi vì lí do nào đó tốc độ quay ω của tuabin giảm đi thì nhờ cơ cấu li tâm con trượt C sẽ trượt xuống phía dưới và ấn vào đầu A của tay đòn AB. Tay đòn sẽ xoay và mở rộng cửa van để tăng luồng hơi vào tuabin làm tăng tốc độ quay của tuabin [8].

1.1.5 Phân loại các hệ thống điều khiển tự động hóa

Việc phân loại hệ thống ĐKTĐ có thể thực hiện theo nhiều phương pháp khác nhau

`13

như sau:

a) Theo tính chất của các phần tử của hệ thống

Hệ thống ĐKTĐ có thể phân thành:

- Hệ thống ĐKTĐ tuyến tính

- Hệ thống phi tuyến.

Nếu tất cả các phần tử của hệ thống đều là tuyến tính thì hệ thống là tuyến tính. Chỉ cần một phần tử của hệ thống mang tính phi tuyến thì hệ thống là phi tuyến tính. Đặc trưng cơ bản nhất của phần tử tuyến tính là tuân theo nguyên lí xếp chồng. Nghĩa là khi có một tổ hợp các tín hiệu tác động ở đầu vào của các phần tử thì tín hiệu ở đầu ra của phần tử sẽ bằng tổ hợp tương ứng của các tín hiệu ra thành phần. Hệ thống phi tuyến không chịu tác động của nguyên lý này. Phần cơ bản nhất của lí thuyết điều khiển tự động là đi sâu nghiên cứu hệ tuyến tính.

b) Theo tính chất truyền tín hiệu

Hệ thống tuyến tính được phân thành hai loại:

- Hệ thống tuyến tính liên tục

- Hệ thống tuyến tính gián đoạn

Trong hệ thống tuyến tính liên tục các thông tin, tín hiệu được truyền đi liên tục ở các mắt xích. Nói khác đi tất cả các thông tin tín hiệu đều là tín hiệu tương tự. Hệ thống này còn gọi là hệ thống tương tự. Đối với hệ thống liên tục (hay hệ thống tương tự) người ta thường dùng phương pháp điều khiển tương tự.

Trong hệ thống tuyến tính gián đoạn thông tin, tín hiệu bị gián đoạn tại một mắt xích nào đó. Tín hiệu trong hệ thống gián đoạn thuộc loại rời rạc, không liên tục theo thời gian. Tương ứng với các hệ thống gián đoạn là các phương pháp điều khiển số.

c) Theo tính chất ngẫu nhiên hay không ngẫu nhiên của các tín hiệu ta phân thành

- Hệ thống tiền định (hệ thống không ngẫu nhiên) trong đó tất cả các tín hiệu truyền đạt

là các hàm theo thời gian xác định (không có tín hiệu ngẫu nhiên).

- Hệ thống ngẫu nhiên trong đó chỉ cần có một tín hiệu là một hàm ngẫu nhiên.

Việc phân loại các hệ thống điều khiển tự động có nhiều cách khác nhau và tùy thuộc vào mục đích phân loại. Riêng đối với hệ thống tuyến tính liên tục ta có thể phân loại theo cách sau đây.

d) Phân loại hệ thống điều khiển tự động tuyến tính liên tục

Hệ thống tuyến tính liên tục được phân loại theo cơ sở hình 1-3. Từ sơ đồ phân loại ta

thấy hệ thống tuyến tính liên tục được phân thành hai loại:

- Hệ thống điều khiển thông thường

`14

- Hệ thống điều khiển tự thích nghi.

Hình 1-3. Phân loại hệ thống tuyến tính liên tục

Hệ thống điều khiển thông thường: Khi các thông tin ban đầu về đối tượng điều khiển đã khá đầy đủ, người ta xây dựng hệ thống điều khiển thông thường. Trong hệ thống này, thiết bị điều khiển có tham số và cấu trúc không thay đổi ứng với mỗi đối tượng điều khiển cụ thể.

Hệ thống điều khiển tự thích nghi: Hệ thống này thích hợp đối với những đối tượng điều khiển không có đầy đủ các thông tin ban đầu hoặc các quá trình công nghệ có yêu cầu đặc biệt mà hệ thống thông thường không thể đáp ứng được. Trong hệ thống thích nghi, ngoài cấu trúc thông thường ra, thiết bị điều khiển còn được trang bị một số thiết bị đặc biệt khác để thực hiện các chức năng riêng nhằm bảo đảm chất lượng của quá trình điều khiển [8].

1.2 TỔNG QUAN VỀ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG QUẢN LÝ XÂY DỰNG

1.2.1 Khái niệm tự động hóa trong quản lý xây dựng

`15

Quản lý xây dựng là một thuật ngữ được dùng khá nhiều liên quan đến ngành xây dựng. Theo đó quản lý xây dựng được hiểu là một dịch vụ chuyên nghiệp sử dụng các kĩ thuật chuyên môn, quản lý dự án để giám sát việc lập kế hoạch, thiết kế và xây dựng một dự án, từ đầu công trình đến khi hoàn tất.

Quản lý xây dựng bao gồm các hoạt động như sau: lập dự án đầu tư, khảo sát xây dựng, thiết kế xây dựng lập dự toán công trình, lựa chọn nhà thầu, thi công xây dựng, giám sát thi công, nghiệm thu khối lượng, nghiệm thu công trình, thanh quyết toán…. sao cho quá trình thực hiện các công việc này đảm bảo: an toàn lao động, vệ sinh môi trường, đạt yêu cầu về chất lượng, tiến độ và tiết kiệm chi phí.

Từ những phân tích trên có thể thấy rằng quản lý xây dựng là một hoạt động có vai trò vô cùng quan trọng đối với việc thực hiện một công trình xây dựng. Khi có sự quản lý tốt và hiệu quả sẽ góp phần giúp công trình được thực hiện nhịp nhàng, hiệu quả đúng tiến độ, tiết kiệm chi phí và nguồn nhân lực tạo ra chất lượng công trình tốt, đảm bảo các yếu tố chất lượng được đề ra.

Tự động hóa trong quản lý xây dựng là việc triển khai tự động hóa ở tất cả các khâu, các giai đoạn khác nhau của dự án, bắt đầu từ công tác chuẩn bị đến giai đoạn kết thúc xây dựng và quản lý vận hành công trình sau khi hoàn thành. Tự động hóa xây dựng mô tả các quy trình, công cụ và thiết bị sử dụng quy trình công việc tự động vào trong lĩnh vực xây dựng. Trong một vài trường hợp, các công cụ được triển khai để tự động hóa công việc mà trước đây việc này được thực hiện thủ công và trong các trường hợp khác, công cụ tự động cho phép các quy trình mới được chuyển giao hoặc phát triển đặc biệt dành cho xây dựng.

1.2.2 Phân loại về tự động hóa trong quản lý xây dựng

1.2.2.1 Tự động hóa trong quản lý xây dựng bên ngoài công trường

Tự động hóa trong quản lý xây dựng bên ngoài công trường mô tả các phương pháp làm cho quá trình xây dựng trông giống như sản xuất tự động hiện đại. Các phương pháp này chuyển các quy trình xây dựng bên ngoài công trường vào các nhà máy, trong một môi trường quen thuộc và được kiểm soát có thể được tối ưu hóa để tận dụng lợi thế của sự tự động hóa, robot công nghiệp, quy trình sản xuất kỹ thuật số và thiết kế cho các chiến lược sản xuất và lắp ráp.

Tự động hóa bên ngoài công trường trong ngành công nghiệp xây dựng phổ biến hơn so với tự động hóa tại công trường, và sự gần gũi với sản xuất đã làm cho việc chuyển giao công nghệ trực tiếp từ sản xuất trở nên dễ tiếp cận hơn, chỉ với một lưu ý chính. Trong sản xuất, dây chuyền sản xuất tự động thường được sử dụng trong sản xuất khối lượng lớn, trong đó kích thước, hình dạng và trình tự lắp ráp của bộ phận là nhất quán trên nhiều nghìn đơn vị.

Trong khi việc xây dựng các tòa nhà, đường xá và cầu bao gồm các tổ hợp các bộ phận được sản xuất, sự đa dạng của vật liệu và quy trình, cùng với sự thay đổi vốn có từ thành phần này sang thành phần khác và giữa các dự án, đặt ra một thách thức riêng đối với công cụ (cấu hình của thiết bị tự động trong một dây chuyền sản xuất), và dây chuyền sản xuất phải được tự động hóa nhưng cũng đủ cấu hình để đáp ứng với sự thay đổi.

`16

Tự động hóa nhà máy là một khoản đầu tư lớn, nhưng về lâu về dài, nó có thể tiết kiệm thời gian, tiền bạc và nguồn tài nguyên đồng thời cải thiện việc kiểm soát chất lượng và đảm bảo chất lượng và cung cấp điều kiện an toàn hơn, thoải mái hơn cho người lao động bằng cách loại bỏ nhiều công việc lặp đi lặp lại liên quan đến quy trình xây dựng điển hình. Xây dựng dựa trên nhà máy có thể mang lại lợi ích về môi trường, thải ra ít chất thải hơn; sử dụng ít

nước hơn; giảm thiểu năng lượng vận hành và ô nhiễm không khí; và tối ưu hóa việc sử dụng, tái sử dụng và tái chế nguyên vật liệu. Và khi kết hợp với các quy trình tự động, Xây dựng dựa trên nhà máy sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc đáp ứng nhu cầu toàn cầu về các tòa nhà và cơ sở hạ tầng. Một số nhà máy xây dựng tự động có tham vọng là cần phải vận hành nhà máy suốt ngày đêm với hầu như là không có sự can thiệp của con người.

1.2.2.2. Tự động hóa trong quản lý xây dựng tại công trường

Tự động hóa dựa trên nhà máy trong xây dựng có thể được coi là chuyển giao công nghệ từ sản xuất (với một số ngoại lệ), trong đó công cụ tự động được định cấu hình để sản xuất các thành phần của tòa nhà chứ không phải sản phẩm. Tuy nhiên, tự động hóa trong quản lý xây dựng tại công trường đưa ra những thách thức và cơ hội khác nhau, riêng biệt. Việc phát triển và triển khai thiết bị trở nên ít phải chuyển giao trực tiếp và yêu cầu thiết bị và các quy trình mới - một lĩnh vực phong phú cho việc nghiên cứu, hoạt động kinh doanh mới và khởi nghiệp. Máy móc xây dựng tự động hóa được chế tạo để vận hành tại chỗ phải linh hoạt để di chuyển đến công trường, sau đó được lắp đặt, sử dụng và đưa xuống để chuyển sang công việc tiếp theo. Trong một vài trường hợp, thiết bị hiện có, chẳng hạn như máy móc cồng kềnh, phải được trang bị thêm những bộ phận mới và thiết bị mới để sản xuất ngày một nhiều hơn nhằm hướng tới một tương lai tự động hóa hoặc bán tự động hóa.

Một số ví dụ ban đầu về tự động hóa tại chỗ đã dẫn đến việc xây dựng các hệ thống được chuyên dụng để làm việc với các hệ thống xây dựng tự động đó và trong nhiều trường hợp, làm giảm tính độc đáo của tòa nhà. Ngày nay, có một bước tiến thứ hai là xây dựng tự động hỗ trợ các biến thể giữa các đơn vị đồng thời sử dụng các phần tử được tiêu chuẩn hóa. Ví dụ, thiết bị tự động đặt cốt thép giúp loại bỏ các công việc lặp đi lặp lại trên công trường; cho phép sự thay đổi dựa trên hiệu suất trong việc bố trí thép cây mà không phải chịu thêm chi phí; và, bằng cách đặt vật liệu chính xác vào nơi cần thiết, làm giảm chất thải.

1.2.3. Một số ví dụ về tự động hóa trong quản lý xây dựng

Howick

Howick, một công ty có trụ sở chính tại New Zealand, đã chuyên về chế tạo máy móc công nghệ cao trong hơn 40 năm. Hiện nay, công ty tập trung vào việc sản xuất khung cho xây dựng bằng máy cán thép chính xác. Một dự án gần đây, nhóm Thiết kế & Xây dựng Ảo của Windover Construction đã sử dụng máy đóng khung thép ống lồng Howick X-Tenda 3600 để chế tạo 935 giàn mái được dán nhãn trước trong 15 giờ cho Cape Ann YMCA ở Gloucester, MA.

`17

Sau đó, Windover đã lắp ráp các giàn mái trong ba ngày chỉ với một người làm việc tại mỗi thời điểm, nhờ sử dụng công nghệ thực tế hỗn hợp (MR) của Fologram. Bằng cách áp dụng "mẫu ảnh ba chiều" cho trường nhìn của người dùng tai nghe MR, sử dụng dữ liệu mô hình 3D được kết nối, công nghệ này giúp giảm khoảng 70% thời gian dự án và cắt giảm khoảng một nửa chi phí. Đáng chú ý là cả Windover và Fologram đều là thành viên của Mạng lưới Outsight thuộc Trung tâm Công nghệ Autodesk.

Máy của Howick đơn giản hóa quá trình lắp ráp bằng cách tự động hóa sản xuất các bộ phận dạng cuộn phức tạp từ cuộn thép và cung cấp hướng dẫn chi tiết về việc lắp ráp bên trong các bộ phận. Hiện nay, Howick đang hợp tác với Trung tâm Nghiên cứu Thiết kế Công nghệ Virginia để triển khai thiết bị này ở các vùng hẻo lánh của Zambia. Mục tiêu là giảm thời gian sản xuất của các phòng khám y tế cộng đồng từ sáu tháng xuống còn sáu tuần.

Factory_OS

Nhà máy Factory_OS, có trụ sở tại Vallejo, CA, là một ví dụ điển hình về hoạt động xây dựng công nghiệp hóa bằng cách xây dựng các tòa nhà chung cư phục vụ nhiều gia đình, đặc biệt là những người có thu nhập thấp hoặc cần hỗ trợ nhà ở. Nhờ áp dụng công nghệ thông minh trong quá trình xây dựng, Factory_OS đang sử dụng một dây chuyền lắp ráp gồm 33 trạm để xây dựng các mô-đun nhà ở chất lượng cao nhanh chóng, tiết kiệm chi phí và giảm lượng chất thải so với phương pháp xây dựng truyền thống.

Một nhóm nghiên cứu của Autodesk đang hợp tác với Factory_OS trong một dự án đầy tham vọng nhằm nâng cao tính bền vững và hiệu quả của quá trình sản xuất nhà ở với giá cả phải chăng. Điều này được thực hiện bằng cách cải thiện quá trình phối hợp của công ty từ giai đoạn thiết kế, chế tạo, lắp ráp và vận hành tòa nhà.

Factory_OS sử dụng mã QR để theo dõi tất cả các bộ phận và các mô-đun lắp ráp. Khi các bộ phận của tường được cưa ra, tất cả đều được tính toán và theo dõi. Điều này giúp đảm bảo sự lặp lại, chất lượng và loại bỏ sự thay đổi trong quá trình sản xuất. Nếu cần 10 bức tường, máy cưa tự động sẽ cắt 10 bộ, và một nền tảng robot di động sẽ đưa các bộ phận đến trạm đóng khung.

Chúng tôi đang làm việc để kết nối kỹ thuật số với thiết kế của Factory_OS trong Autodesk Revit để tạo mô hình BIM đa quy mô. Điều này giúp tối ưu hóa thiết kế đa mục tiêu, từ quản lý toàn bộ trang web, tòa nhà riêng lẻ, mô-đun cũng như tất cả các thành phần của chúng, liên kết với thiết kế chung. Sau đó, Factory_OS sử dụng tự động hóa để sản xuất các mô-đun đã hoàn thiện và vận chuyển chúng lên xe tải để đến công trường địa phương.

Tại công trường xây dựng, sau khi hoàn thành công đoạn đào đất, công nhân tiến hành đổ nền và nhận các mô-đun nhà ở đã hoàn thiện từ nhà máy cùng với sàn, cửa sổ, đèn, thiết bị vệ sinh và nội thất hoàn thiện. Các mô-đun được giao đến đã được bảo vệ chống nước, chống cháy và được đóng gói cẩn thận. Tiếp theo, công nhân lắp ghép chúng lại với nhau, kết nối các hệ thống và tiện ích, và cuối cùng tòa nhà sẵn sàng để được bàn giao cho khách hàng. Qua quy trình làm việc mới này, Factory_OS có thể hoàn thành việc thiết kế và xây dựng một tòa nhà chung cư đa gia đình từ 200 đến 300 căn hộ chỉ trong vài tuần.

Apis Cor

Apis Cor đã phát triển thành công máy in 3D và hỗn hợp in 3D để xây dựng các bức tường hiệu quả, mô phỏng thiết kế của các bức tường bằng vật liệu xây truyền thống như gạch xây vữa XM. Đáp ứng đầy đủ các yêu cầu theo quy chuẩn xây dựng gạch xây vữa XM truyền thống.

`18

Vào cuối năm 2019, Apis Cor đã sử dụng máy in 3D để xây dựng một tòa nhà chính

phủ hai tầng, có diện tích rộng 640 m2 tại Dubai, Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất. Công ty đã phát triển một hỗn hợp đặc biệt dựa trên thạch cao, có độ nhớt cao, và sử dụng một cần trục di chuyển máy in 3D xung quanh công trình để hoàn thành xây dựng chỉ với ba công nhân. Từ đó, Apis Cor đã nâng cấp máy in 3D để có tốc độ xây dựng gấp ít nhất tám lần và giảm chi phí chỉ còn một nửa so với phương pháp xây dựng truyền thống bằng gạch xây.

Apis Cor là thành viên của Autodesk Technology Centers Outsight Network. Công ty hoạt động như một nhà sản xuất thiết bị xây dựng và sản xuất tại chỗ. Trong trường hợp này, người ta có thể ký hợp đồng với Apis Cor để đưa máy in 3D của họ đến địa điểm cần xây dựng, để sản xuất cấu trúc hoặc một phần của tòa nhà. Sau đó, máy in 3D có thể chuyển đến các dự án khác. Apis Cor cung cấp dịch vụ thiết kế theo hợp đồng, sở hữu thiết bị và đảm bảo hoàn thành các công trình, không giống như hợp đồng sản xuất sản phẩm. Điều này giúp tiết kiệm thời gian và chi phí vận chuyển.

Apis Cor đang hợp tác với một nhóm chuyên gia tại Trung tâm Công nghệ Autodesk, gồm công ty kỹ thuật Thornton Tomasetti, chuyên đánh giá toàn bộ cấu trúc của các bức tường được in 3D và đưa ra tiêu chuẩn cho việc xây dựng bằng phương pháp in 3D. Mục tiêu của họ là được các hiệp hội công nghiệp chấp nhận tiêu chuẩn in 3D cho việc xây dựng tòa nhà mã hóa của họ.

Trong quá trình phát triển, Apis Cor đã chủ động cộng tác với một nhóm chuyên gia khác tại Trung tâm Công nghệ Autodesk. Họ đã hợp tác với công ty kỹ thuật Thornton Tomasetti, có chuyên môn trong việc đánh giá toàn bộ cấu trúc của các bức tường được in 3D. Nhóm này đã đóng vai trò quan trọng trong việc thiết lập các tiêu chuẩn cho quá trình xây dựng bằng phương pháp in 3D. Mục tiêu cuối cùng của Apis Cor là được các hiệp hội công nghiệp công nhận và chấp nhận tiêu chuẩn này cho các tòa nhà xây dựng bằng phương pháp in 3D.

Với công nghệ và kỹ thuật tiên tiến, Apis Cor đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực xây dựng bằng máy in 3D. Việc sử dụng máy in 3D không chỉ giúp tăng tốc độ xây dựng mà còn giảm chi phí. Các quy trình xây dựng truyền thống đã được cải tiến để đáp ứng nhu cầu và yêu cầu của ngành công nghiệp xây dựng hiện đại. Apis Cor đã trở thành một trong những công ty hàng đầu trong lĩnh vực này và tiếp tục phát triển công nghệ in 3D để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng trong lĩnh vực xây dựng.

BamCore

Tre là nguồn vật liệu thu hoạch bền vững được sử dụng trong việc xây dựng hệ thống gỗ kết cấu vách rỗng độc đáo của BamCore. Công ty này sử dụng các công cụ xây dựng kỹ thuật số dựa trên dữ liệu công nghiệp hóa để lắp đặt tấm tường một cách nhanh chóng và hiệu quả. Mỗi tấm tường làm bằng gỗ tre được chế tạo và tùy chỉnh sao cho phù hợp với các tấm liền kề và các điểm cửa ra vào, cửa sổ, công tắc điện và ổ cắm. Công nghệ số giúp đảm bảo tính chính xác của việc lắp đặt. Các đường dẫn dây điện và ống nước được đánh dấu màu trên các tấm tre để chỉ ra vị trí của chúng.

`19

Ngoài ra, công trình còn sử dụng mô hình diễn hoạ 3D trên một ứng dụng di động để hỗ trợ công nhân ngoài công trường. Ứng dụng này được tạo từ mô hình tòa nhà 3D kỹ thuật

số, giúp người dùng dễ dàng theo dõi quá trình xây dựng tường. Sự sẵn có của các tấm tre từ công cụ xây dựng kỹ thuật số giúp giảm thời gian xây dựng, giảm thiểu lỗi và lãng phí, đồng thời giảm chi phí xây dựng.

1.2.4 Ưu, nhược điểm của tự động hóa trong quản lý xây dựng

Trong quá khứ, phương pháp xây dựng truyền thống thường đòi hỏi sự đóng góp lớn từ nhân công và phải thực hiện trong một môi trường hỗn loạn và nguy hiểm. Ngoài ra, các vấn đề liên quan đến sự không ổn định của nguồn cung cấp nhân lực và chi phí lao động ngày càng gia tăng đã và đang gây ảnh hưởng đến ngành xây dựng. Vì vậy, các kỹ sư hiện nay đã sử dụng tự động hóa và robot trong công trình xây dựng để giảm sự phụ thuộc vào lao động và tăng cường hiệu suất, chất lượng.

1.2.4.1. Ưu điểm của tự động hóa trong quản lý xây dựng

Ít phụ thuộc vào lao động trực tiếp: Tự động hóa giúp giảm các sai số liên quan đến chất lượng và tính lặp đi lặp lại của công việc. Chi phí được giảm đáng kể vì cần ít người vận hành hơn cho hệ thống tự động.

Gia tăng năng suất: Bên cạnh tốc độ sản xuất, năng suất được cải thiện bằng cách loại

bỏ các giới hạn hoạt động mang yếu tố con người.

Tăng cường an toàn lao động: Các hệ thống tự động thực hiện hầu hết các công việc trong các khu vực nguy hiểm đối với con người. Điều này giúp chúng ta có thể giảm thiểu các chấn thương lao động.

Nâng cao chất lượng công trình: Các hoạt động với hệ thống tự động hóa và robot xảy

ra ít biến số, sai sót hơn so với lao động của con người, đảm bảo chất lượng cao hơn.

Kiểm soát tốt hơn quy trình sản xuất tổng thể: Các kỹ sư có thể xác minh hoạt động

chính xác của hệ thống và kết quả ở mỗi giai đoạn của quy trình.

Kiểm soát tốt hơn kết quả cuối cùng: Chúng ta có thể xác định kết quả cuối cùng một

cách hiệu quả bằng cách kiểm soát từng bước của quy trình.

1.2.4.2. Nhược điểm của tự động hóa trong quản lý xây dựng

Những nhược điểm khi triển khai tự động hóa trong quản lý xây dựng:

- Nhân công bị cắt giảm và đòi hỏi trình độ cao hơn: Hệ thống tự động hóa được triển khai thì một phần lớn nhân công của hệ thống truyền thống sẽ bị mất việc làm, muốn có vị trí trong hệ thống mới yêu cầu họ phải năng cao trình độ. Làn sóng tự động hóa sẽ gây ra sự xáo trộn và xu hướng chuyển dịch công việc.

- Chi phí đầu tư cao: việc chuyển từ sử dụng hệ thống truyền thống con người sang hệ thống tự động hóa đòi hỏi chi phí đầu tư ban đầu rất cao, từ máy móc thiết bị, phần mềm cho đến việc đào tạo nhân công vận hành hệ thống này.

`20

- Rủi do bảo mật và an ninh hệ thống: hệ thống tự động hóa luôn thường trực bị tấn công bảo mật, nhất là những hệ thống được kết nối với Internet. Khi đầu tư hệ thống tự động hóa thì doanh nghiệp cũng phải đầu tư một hệ thống an ninh bảo mật dữ liệu nhiều lớp an toàn

để bảo vệ hệ thống trước mọi rủi do.

1.2.5 Tự động hóa trong quản lý xây dựng ở các nước trên thế giới

Nhiều năm trước, năng suất trong ngành xây dựng tăng rất chậm. Ở Mỹ, từ năm 1947 đến năm 2010, năng suất ngành xây dựng gần như không có sự thay đổi. Trong khi đó, năng suất các ngành đã áp dụng tự động hóa lại tăng nhanh theo cấp số nhân. Đơn cử như ngành sản xuất, năng suất ngành sản xuất tăng gấp 8 lần và năng suất lĩnh vực nông nghiệp đã tăng gấp 16 lần trong cùng khoảng thời gian đó. Qua đó có thể thấy, ý nghĩa đầu tiên của việc áp dụng công nghệ tự động chính là tăng năng suất lao động nhằm tăng doanh số mang về nhiều lợi nhuận hơn cho doanh nghiệp.

Tự động hóa trong xây dựng hiện đại với tính năng người máy đã không phát triển cho đến khi ngành công nghiệp robot đầu tiên được phát minh vào những năm 1950 và ngành công nghiệp ô tô đưa chúng vào hoạt động vào những năm 1960. Tự động hóa nhà máy lan rộng khắp thế giới công nghiệp và robot xây dựng (construction robotics) bắt đầu xuất hiện vào những năm 1960 và 1970. Đối mặt với tình trạng thiếu hụt lao động trong ngành xây dựng do dân số già hóa và lao động trẻ thì không mấy quan tâm ngành này, Nhật Bản đã đổi mới tự động hóa trong xây dựng và chế tạo người máy trong những năm 1970 và 1980. Các công ty kiến trúc và kỹ thuật của Nhật Bản như Shimizu Corporation, Obayashi Corporation và Takenaka Corporation đã tạo ra robot và máy điều khiển từ xa để đào, xử lý vật liệu, đổ và hoàn thiện bê tông, chống cháy, đào đắp, lắp đặt cốt thép và các nhiệm vụ xây dựng khác.. Ngoài một số ví dụ phần lớn được thúc đẩy bởi áp lực lao động cực đoan - và bởi vì đầu tư ban đầu quá cao, sự phức tạp trong thực hiện, phân biệt thương mại và sự thiếu hụt các công cụ dành riêng cho xây dựng, ngành xây dựng đã chậm phát triển và áp dụng các quy trình tự động. Tuy nhiên, ngày nay, quá trình hồi sinh tự động hóa xây dựng đang được tiến hành, dưới sự hỗ trợ giữa các doanh nghiệp, chính phủ và giới học thuật cùng hợp tác với nhau. Dữ liệu mạnh mẽ, thiết kế kiến trúc tinh vi và các khả năng quản lý dữ liệu đến từ BIM (Mô hình hóa thông tin tòa nhà) và trí tuệ nhân tạo, các phương pháp tiếp cận thiết kế tổng hợp, đã được kết hợp với sự tiến bộ của công nghệ robot và Internet of Things (IoT) để thúc đẩy quá trình số hóa công trình xây dựng và sự kết hợp với các kỹ thuật sản xuất. Phần cứng chi phí thấp hơn đã được kết hợp với quy trình công việc mới, liên kết quy trình thiết kế với quy trình chế tạo robot, tạo cơ hội mới cho việc chuyển giao robot công nghiệp sang lĩnh vực xây dựng.

`21

Dịch COVID-19 đã thay đổi hoàn toàn cuộc sống và công việc của hàng tỷ người lao động, nhưng cũng là chất xúc tác đẩy nhanh sự thay đổi tương lai của công việc. Theo đó, trí tuệ nhân tạo (AI), tự động hóa và các hệ thống tiên tiến sẽ cải thiện mức độ an toàn, đơn giản hóa các nhiệm vụ lặp đi lặp lại mỗi ngày và nâng cao năng suất của các công ty. Để hỗ trợ các công ty xây dựng, vốn đang phải đối mặt với tình trạng thiếu hụt lực lượng lao động kéo dài, thích ứng với bối cảnh mới, Bộ Xây dựng Singapore (BCA) và Cơ quan Phát triển Truyền thông Infocomm (Infocomm Media Development Authority - IMDA) đã phối hợp triển khai một sáng kiến mới. Cụ thể, các công ty xây dựng khi ứng dụng các giải pháp robot và tự động hóa (R&A) sẽ được hỗ trợ kinh phí tới 80%. Bên cạnh việc tăng năng suất, số hóa còn có thể giúp tăng cường khả năng phục hồi của lĩnh vực môi trường xây dựng. Đại dịch COVID-19 hiện nay đã nhấn mạnh sự cần thiết phải đẩy nhanh việc áp dụng các giải pháp R&A để giảm

sự phụ thuộc vào nhân lực có kỹ năng thấp. Ví dụ, các công việc đòi hỏi nhiều công sức như sơn và khoan có thể được tự động hóa và tăng tốc bằng cách áp dụng các giải pháp như vậy. Nguy cơ bị ngã và chấn thương do nâng và vận chuyển thiết bị nặng tại địa điểm làm việc cũng có thể được giảm bớt nhờ R&A, từ đó mang lại cơ hội cải thiện sức khỏe và an toàn tại nơi làm việc.

1.2.6 Tự động hóa trong quản lý xây dựng ở Việt Nam

Việt Nam được đánh giá là thị trường mới nổi cho robot và tự động hóa (TĐH), không nằm ngoài xu thế của khu vực, các doanh nghiệp Việt Nam sẽ sử dụng robot nhiều hơn trong các dây chuyền sản xuất.

Theo khảo sát từ Frost & Sullivan (2017), thị trường TĐH Việt Nam sẽ có trị giá 184,5 triệu USD vào 2021. Bên cạnh đó, Chính phủ Việt Nam cũng đã và đang tích cực tập trung vào việc phát triển các sáng kiến và ban hành luật để đẩy nhanh quá trình TĐH. Trong số những nỗ lực này có Chiến lược phát triển khoa học và công nghệ (KH&CN) giai đoạn 2011- 2020 nhằm nâng cao khả năng cạnh tranh kinh tế và đẩy nhanh tốc độ công nghiệp hóa, ưu tiên vào tầm quan trọng của robot công nghiệp và TĐH công nghệ cao. Theo dự đoán, robot sẽ đóng vai trò ngày một lớn hơn trong thị trường TĐH và điều khiển tại Việt Nam.

Ứng dụng trong sản xuất công nghiệp: Công ty TNHH Mitsubishi Electric Việt Nam tiên phong trong công nghệ nhà máy thông minh e-Factory và giới thiệu đến thị trường nhiều mẫu thiết bị TĐH công nghiệp tiên tiến. Với công nghệ điều khiển các vật bằng mạng Internet (Internet of Things), e-Factory của Mitsubishi Electric đem đến giải pháp quản lý sản xuất hiện đại nhất. Hệ thống robot với trí tuệ nhân tạo (TTNT) của Mitsubishi Electric bao gồm các robot cảm biến lực và cảm biến hình ảnh. Robot trang bị cảm biến lực cho phép hiện thực hoá các quy trình sản xuất phức tạp, đồng thời liên tục thu thập lại kết quả để đo lường và cải tiến dây chuyền sản xuất. Ngoài ra, robot còn trang bị cảm biến hình ảnh với camera quan sát giúp tiết kiệm thời gian lắp đặt robot vào dây chuyển sản xuất lớn tới 16 lần với độ chính xác cao. Khi kết nối với dữ liệu đám mây, robot cho phép sản xuất sản phẩm tuỳ biến theo nhu cầu cá nhân trong thời gian thực. Hệ thống mạng Internet tích hợp trong e-Factory cùng trung tâm máy tính có nhiệm vụ phân tích và phản hồi, các nhà sản xuất có thể điều khiển, kiểm soát nhà máy từ xa thông qua điện thoại thông minh, máy tính bảng hoặc máy tính xách tay. Robot còn đảm bảo tính an toàn cho con người và cơ sở sản xuất. Ngoài ra, cánh tay robot mới với nhiều cải tiến trong công nghệ cảm biến và điều khiển còn được áp dụng trong các công đoạn từ đơn giản cho đến phức tạp như: lắp ráp, kiểm tra sản phẩm, theo dõi sản phẩm trên băng chuyền… đáp ứng nhu cầu về nhân lực trong nhà máy.

Ứng dụng trong sản xuất nông nghiệp: Năm 2013, Công ty cổ phần sữa Việt Nam (Vinamilk) đưa vào hoạt động "siêu nhà máy" sản xuất sữa tại Bình Dương với hệ thống sản xuất tự động cùng với robot. Tại đây, các robot tự hành có thể điều khiển toàn bộ quá trình, từ nguyên liệu, bao gói tới thành phẩm mà không cần sự can thiệp của con người, các nhà máy có trình độ tự động cao ngang tầm khu vực và thế giới. Vinamilk cũng đưa robot vào khâu chăn nuôi bò sữa.

`22

Ứng dụng tự động hóa trong lĩnh vực xây dựng: Trước đây, việc ứng dụng tự động hóa lĩnh vực xây dựng rất hạn chế, gặp không ít khó khăn, thách thức. Trong thời gian gần đây ảnh

hưởng của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 các công ty xây dựng Việt Nam tăng cường đầu tư vào công nghệ và phần mềm tự động hóa vào lĩnh vực xây dựng. Công nghệ giúp doanh nghiệp tiếp cận dự án tốt hơn, thiết kế hợp lý hơn, và cũng quản lý hiệu quả hơn. Nhận biết, hiểu và áp dụng công nghệ vào ngành xây dựng là nhu cầu cấp thiết đối với doanh nghiệp muốn tạo ra lợi thế cạnh tranh trong môi trường kinh doanh hiện đại. Trong thời gian tới xu hướng phát triển và ứng dụng tự động hóa có thể trở thành làn sóng mới, trong ngành xây dựng gồm nền tảng kết nối thông tin, Bim (mô hình thông tin công trình), công nghệ thực tế ảo, công nghệ chế tạo và tự động hóa, Mobile và Clouds, tích hợp công nghệ. Một trong những xu hướng tự động hóa trong quản lý xây dựng đã được chính phủ triển khai trong thời gian qua là ứng dụng mô hình thông tin công trình Bim trong quản lý xây dựng.

Câu hỏi ôn tập chương 1

Câu 1: Trình bày khái niệm và lợi ích của tự động hóa?

Câu 2: Các phần tử cơ bản của hệ thống điều khiển tự động hóa gồm những gì?

Câu 3: Phân loại các hệ thống điều khiển tự động hóa?

Câu 4: Khái niệm về tự động hóa trong quản lý xây dựng là gì?

Câu 5: Phân loại về tự động hóa trong quản lý xây dựng?

`23

Câu 6: Ưu, nhược điểm của tự động hóa trong xây dựng là gì?

Chương 2 MÔ HÌNH THÔNG TIN CÔNG TRÌNH TRONG TỰ ĐỘNG

HÓA QUẢN LÝ DỰ ÁN XÂY DỰNG

Chương 2 giới thiệu đến người học những nội dung về lịch sử phát triển của BIM; Các khái niệm liên quan đến mô hình thông tin công trình (BIM); Thực trạng áp dụng mô hình thông tin công trình BIM; Lợi ích và những thách thức khi ứng dụng mô hình thông tin công trình BIM và Lộ trình triển khai BIM trong ngành xây dựng.

2.1 GIỚI THIỆU VỀ MÔ HÌNH THÔNG TIN CÔNG TRÌNH (BIM)

2.1.1 Lịch sử phát triển của BIM

BIM ngày càng nhận được nhiều sự quan tâm khi nhiều tổ chức và cá nhân nhận ra đươc tiềm năng to lớn của BIM đối với ngành xây dựng. Dựa trên nền tảng BIM, các công nghệ số và các xu hướng khác được tích hợp vào như thiết kế xây dựng ảo và hoạt động thiết kế bền vững, tương tác thực tế ảo VR, điện toán đám mây, trí tuệ nhân tạo AI. Những xu hướng này liên tục được cập nhật và nhanh chóng ảnh hưởng đến sự phát triển của BIM lên những cấp độ tiếp theo.

2.1.1.1 Sự phát triển thuật ngữ và định nghĩa

Khái niệm BIM có nguồn gốc từ Giáo sư Charles Eastman tại Trường Georgia Tech School of Architecture vào cuối năm 1970. Trong quá trình phát triển, nó đã được mở rộng ra theo nhiều khía cạnh khác nhau: thiết kế, dự toán, quản lý xây dựng, quản lý vòng đời, hiệu suất và công nghệ. Mục đích của việc triên khai BIM trong các dự án xây dựng khác nhau đối với từng giai đoạn của dự án xây dựng.

Ngành xây dựng đã bắt đầu triển khai BIM trong các dự án xây dựng từ giữa những năm 2000. Một số ví dụ về các dự án BIM điển hình như: Trung tâm Y tế Sutter, Thung lũng Castro, California Hoa Kỳ; Cầu Crussel, Helsinki, Phần Lan; Tháp văn phòng One Island East, Hong Kong (HK); Viện Ung thư Quốc gia (NCI), Putrajaya, Malaysia và Sultan Ibrahim Hall trước đây được gọi là Hội trường Đa năng của Đại học Tun Hussein Onn, Johor, Malaysia.

Vào cuối những năm 1970, Eastman cho rằng các bản vẽ xây dựng không hiệu quả do hạn chế về việc hình dung các công trình cũng như các khó khăn gặp phải khi cập nhật bản vẽ. Do đó, có một số tổ chức ở Hoa Kỳ và Phần Lan đã phát triển một chương trình máy tính sử dụng ICT để giải quyết những vấn đề đó. Hình 2-1 cho thấy sự phát triển của định nghĩa BIM được phát triển dựa trên các chương trình máy tính từ năm 1975 đến 2013.

Hình 2-1 cho thấy sự phát triển của định nghĩa BIM đã được mở rộng như thế nào. Năm 1975, Hệ thống mô tả công trình (Building Description Systems - BDS) đã được Giáo sư Charles Eastman giới thiệu để phối hợp dễ dàng hơn trong quá trình phát triển thiết kế. BDS được định nghĩa là cơ sở dữ liệu có khả năng mô tả các công trình trong quá trình thiết kế và thi công. BDS đã được sử dụng để xây dựng mô hình của các hệ thống phức tạp và bao gồm cả đặc điểm kỹ thuật của các bộ phận công trình. Lợi ích của BDS là xác định, sửa đổi và sắp xếp một số lượng lớn các bộ phận công trình cũng như phát hiện xung đột trong thiết kế. Ngoài ra,

BDS tăng cường khả năng thể hiện các hệ thống trong công trình, đồng thời có sự tương tác giữa cơ sở dữ liệu và các chương trình phân tích, từ đó giảm đáng kể chi phí thiết kế.

Hình 2-1. Sự phát triển của định nghĩa về BIM

Tuy nhiên, BDS không được phổ biến rộng rãi vì không nhiều kiến trúc sư có cơ hội nắm bắt nó. Do hạn chế của công nghệ vào cuối những năm 1970, BDS thường được sử dụng giới hạn trong một số khía cạnh như thiết kế kiến trúc, kết cấu hoặc phân tích năng lượng. Do đó, vào năm 1977, Ngôn ngữ Đồ họa cho Thiết kế Tương tác (Graphical Language for Interactive Design - GLIDE) đã được giới thiệu, bao gồm nhiều đặc điểm của BDS.

Hình 2-2. Ví dụ về Dự án GLIDE trong việc thể hiện cầu thang xoắn ốc.

Dựa trên Hình 2-2, GLIDE thể hiện cầu thang xoắn ốc dưới dạng hình ảnh, hình dạng và mô hình. GLIDE đã được mở rộng để bao gồm một số yếu tố của công trình và được sử dụng như một công cụ để kiểm tra tính chính xác của dữ liệu dự toán và đánh giá thiết kế kết cấu. Từ sự cải tiến của GLIDE, các bản vẽ 2D được tạo ra đồng nhất và chính xác hơn. Tuy nhiên, BDS và GLIDE chỉ giới hạn ở giai đoạn thiết kế. Để đạt được sự cải thiện toàn diện hơn, cần có sự tham gia và cộng tác của các bên trong cả giai đoạn thi công.

Sau khi GLIDE lần đầu tiên được giới thiệu, nó đã được sử dụng cho đến năm 1988. Sau đó, một chương trình mới được gọi là Mô hình Sản phẩm Xây dựng (Building Product Model - BPM) đã ra đời vào năm 1989. BPM đã bao gồm ứng dụng thiết kế, dự toán, biện pháp thi công và thi công.

Ở Phần Lan, BPM được gọi là RATAS, là từ viết tắt của tiếng Phần Lan cho “Thiết kế xây dựng có sự hỗ trợ của máy tính”, được sử dụng để nghiên cứu tích hợp trong quá trình thi công bởi máy tính. RATAS là một chương trình khung quốc gia về CNTT trong xây dựng, bao gồm một loạt các dự án nghiên cứu và phát triển. Đó là một mô hình sử dụng thuộc tính của các đối tượng và các quan hệ khác nhau giữa chúng. Mô hình có thể mô tả dữ liệu trong các tòa nhà cụ thể bằng cách sử dụng các loại phần mềm ứng dụng khác nhau nhưng dưới cùng một dạng cấu trúc thông tin.

Trái ngược với BDS và GLIDE, BPM hoạt động như một thư viện bao gồm thông tin của dự án từ khi lập kế hoạch đến khi hoàn thành xây dựng. Nó ở một mức độ cao hơn so với Thiết kế có sự hỗ trợ của Máy tính (CAD). Tuy nhiên, BPM mới chỉ tập trung vào trao đổi thông tin mà chưa tích hợp thông tin để sử dụng trong quản lý thiết kế và thi công.

Sau đó vào năm 1995, Mô hình xây dựng chung (Generic Building Model - GBM) đã được giới thiệu dựa trên khái niệm BPM. GBM đã được mở rộng để tích hợp thông tin, có thể được sử dụng trong suốt vòng đời của quá trình xây dựng. Kết quả là GBM đã có thể cải thiện thông tin dự án để tăng cường kết hợp các hoạt động xây dựng.

Tuy nhiên, ngành xây dựng đã trở nên phức tạp và nhiều thách thức hơn. Nó yêu cầu việc áp dụng CNTT một cách rộng rãi nhằm mục đích đạt được hiệu suất tốt hơn và đảm bảo các kỳ vọng của các dự án. Do đó, Mô hình thông tin công trình (Building Information Modeling - BIM) đã được sử dụng để đáp ứng các yêu cầu của ngành. Nó đã được thực hiện ở nhiều nước như Hoa Kỳ, Phần Lan, Hồng Kông, Úc bao gồm cả Malaysia.

Năm 2000, BIM được định nghĩa là một mô hình có cấu trúc đại diện cho các yếu tố của công trình. Việc sử dụng BIM đã được mở rộng từ giai đoạn tiền xây dựng đến giai đoạn sau xây dựng. Cho đến năm 2005, nó đã được định nghĩa là sự phát triển và sử dụng phần mềm máy tính để mô phỏng việc xây dựng và vận hành một công trình. BIM được sử dụng như một công cụ để kiểm soát cũng như tổ chức thông tin, nhiệm vụ và quy trình cần thiết từ giai đoạn lập kế hoạch, thiết kế, xây dựng, bảo trì và cuối cùng là phá dỡ.

Năm 2006, BIM được định nghĩa là một phương pháp mới để quản lý và tăng hiệu suất trong việc thực hiện và quản lý các dự án. Năm 2008, BIM được hiểu như một mô phỏng dự

án bao gồm mô hình 3 chiều (3D) của dự án. Nó được liên kết và tích hợp với thông tin cần thiết trong suốt các giai đoạn của dự án. Sau năm 2008 đến năm 2013, BIM đã được mở rộng như một cuộc cách mạng công nghệ giúp thay đổi cách các công trình được lên ý tưởng, thiết kế, xây dựng cũng như vận hành.

Việc áp dụng khái niệm BIM được cho là sự thay đổi mô hình cho ngành xây dựng, giúp đạt được nhiều hiệu quả lớn hơn. BIM là một bộ công cụ kỹ thuật số hỗ trợ việc quản lý các dự án xây dựng bằng cách cải thiện quy trình lập kế hoạch, thiết kế, xây dựng cũng như vận hành. BIM cũng được biết đến như một cách mới để tiếp cận thông tin bằng sự hợp tác của các bên trong việc chèn, trích xuất, cập nhật hoặc sửa đổi thông tin.

2.1.1.2 Sự phát triển của các công cụ hỗ trợ thiết kế

Trong thiết kế các thiết bị tối tân như tàu ngầm, tên lửa, tàu vũ trụ với giá trị hàng tỉ đô la đầu tư và cần mức độ chính xác cực kỳ cao, việc phối hợp các thiết kế phức tạp đến độ khắt khe về sai số trước khi tiến hành chế tạo là rất cần thiết. Mỗi sai sót dù là nhỏ nhất cũng sẽ phải trả một cái giá rất đắt đỏ, do đó đòi hỏi phải đầu tư phát triển công nghệ phần mềm thiết kế giúp các đội ngũ kỹ sư thuộc nhiều bộ phận có thể hình dung, giao tiếp, giải quyết vấn đề một cách hiệu quả và chính xác hơn. Xây dựng những đối tượng 3D trực quan với sự trợ giúp của máy tính, những bản vẽ kỹ thuật 2D phải được xuất ra từ mô hình này đó là những lý thuyết tiền đề cho ra ý tưởng về Mô hình BIM trong ngành xây dựng. Sau đó kế đến là sự phối hợp thử nghiệm tính khả thi khi lắp ráp các bộ phận máy móc với nhau, rồi cũng phải kể đến sự kế thừa quản lý thông tin qua các phiên bản thiết kế.

Công nghệ này không phải do một cá nhân đơn lẻ đưa ra mà nó là cả một quá trình dài của sự cải tiến, nâng cấp từ những năm 70. Trong ngành xây dựng, thiết kế có sự trợ giúp của máy tính CAD (Computer- Aided Design) và sản xuất, gia công có sự trợ giúp của máy tính CAM (Computer-Aided Manufacturing) được phát triển thành hai công nghệ riêng biệt cùng một lúc vào những năm 60.

Năm 1957 phần mềm Pronto Phần mềm gia công dưới sự trợ giúp của máy tính (CAM) ra đời dưới sự phát triển của TS. Patrick J. Hanratty, một thời gian sau ông đã nâng cấp lên thành DAC (Design Automated by Computer) trở thành hệ thống CAM/CAD đầu tiên có thiết kế giao diện người dùng.

Năm 1962, Douglas C. Englebart đã viết một bài báo có tựa đề “Augmenting Human Intellect”. Trong đó, ông đề cập đến ý tưởng kiến trúc sư tương lai thiết kế dựa trên “đối tượng”, thao tác tham số và cơ sở dữ liệu quan hệ. Đây chính xác là những gì các công cụ phần mềm BIM hiện tại đang thực hiện.

Cùng thời gian đó, một số nhà khoa học nghiên cứu công nghệ về hệ thống thông tin địa lý GIS (Geographic Information Systems). Trong đó đáng chú ý có Christopher Alexander đưa ra các cơ sở ban đầu về việc lập trình hướng đối tượng (object-oriented programming) - thuật ngữ quen thuộc với các chuyên gia phát triển phần mềm, công cụ BIM.

Vào năm 1963, phần mềm đầu tiên có giao diện đồ hoạ được phát triển tại MIT Lincoln Labs bởi Ivan Sutherland, phần mềm cho phép thể hiện được thông tin hình họccủa đối tượng 3D. Nhìn chung, nó đã đi tiên phong trong cách tương tác giữa người và máy tính,

nối tiếp đó là một bước đột phá lớn trong sự phát triển của nền công nghiệp đồ họa.

Năm 1975, Charles Eastman đã xuất bản một báo cáo khoa học gọi là Building Description System (BDS). Trình bày về các ý tưởng của việc thiết kế sử dụng tham số (Parametric Design), với một cơ sở dữ liệu tích hợp, có thể sử dụng để làm cơ sở phân tích tính toán, thể hiện được trên mô hình 3D. Báo cáo của Eastman là những mô tả cơ bản về BIM mà ta đang biết ngày nay, ông đã thiết kế ra được một chương trình cho phép người dùng truy cập vào cơ sở dữ liệu có thể sắp xếp, phân loại và truy xuất thông tin theo nhu cầu. BDS là một trong những dự án đầu tiên trong lịch sử BIM tạo thành công cơ sở dữ liệu xây dựng.

Năm 1977, Charles Eastman đã tạo ra ngôn ngữ lập trình GLIDE (Graphical Language for Interactive Design) trong CMU Labs và nó thể hiện hầu hết các đặc điểm của nền tảng BIM hiện đại.

Thập niên 80 bắt đầu với sự phát triển nhiều hệ thống khác nhau trên thế giới, đạt được nhiều thành tựu trong lĩnh vực công nghiệp xây dựng. Năm 1986 phần mềm RUCAPS (Really Universal Computer-Aided Production System) được sử dụng để thiết kế dự án cải tạo Sân bay Heathrow, đây là lần đầu tiên trong lịch sử BIM được sử dụng trong xây dựng nhà tiền chế (Prefabricated construction).

Với công nghệ tương tự BDS, Bojár đã trở thành đối tác của Steve Jobs để phát hành Graphisoft’s Radar CH vào năm 1984 chạy trên hệ điều hành Apple Lisa OS. Để rồi sau đó năm 1987 ArchiCAD ra đời trở thành phần mềm đầu tiên có thể cài đặt trên máy tính cá nhân

Điều thú vị chưa dừng lại ở đó, chỉ cách văn phòng ArchiCAD 2000m về phía bắc, cũng trong năm 1987 Tekla đã hoàn thành cơ sở dữ liệu kết hợp và đồ họa cho phiên bản hệ thống BIM đầu tiên của họ.

Quay trở lại năm 1985, tại Mỹ, Diehl Graphsoft đang phát triển Vectorworks, một trong những chương trình 3D đa nền tảng đầu tiên. Vectorworks cũng là một trong những đơn vị đi đầu trong việc giới thiệu về khả năng của BIM cho người dùng trên toàn thế giới. Cùng năm đó, Công ty Parametric Technology Corporation (PTC) được thành lập và phát hành Pro/EngineER vào năm 1988. Đây được coi là phần mềm thiết kế mô hình sử dụng tham số đầu tiên được bán trên thị trường.

Tách ra từ PTC, Irwin Jungreis và Leonid Raiz thành lập công ty phần mềm cho riêng mình Charles River Software. Bộ đôi đồng sáng lập này muốn phát triển một phiên bản kiến trúc của Pro/ EngineER có thể xử lý các dự án phức tạp hơn ArchiCAD. Đến năm 2000, họ đã có một chương trình có tên Revit “Revise it!” một cụm từ được tạo ra mang ý nghĩa là sự sửa đổi và cải tiến. Revit đã cách mạng hóa BIM bằng cách sử dụng một công cụ thay đổi tham số có thể thực hiện được thông qua lập trình hướng đối tượng và bằng cách tạo một nền tảng cho phép thêm tham biến theo ý muốn của người dùng.

2.1.2 Các khái niệm liên quan đến mô hình thông tin công trình (BIM)

Thuật ngữ Mô hình thông tin công trình (Building Information Modeling - BIM) xuất hiện nhiều trong thời gian gần đây do ngày càng có nhiều tổ chức triển khai áp dụng BIM trong các dự án đầu tư xây dựng. Ứng dụng BIM trong các công tác thiết kế, thi công xây

dựng, quản lý vận hành đã và đang mang lại những sự thay đổi đáng kể trong ngành xây dựng, giúp nâng cao năng suất và hiệu quả lao động.

BIM là một quy trình thu thập, xử lý và phân tích thông tin mà không phải chỉ là bất kỳ phần mềm hoặc công nghệ nào. Việc ứng dụng BIM sẽ hướng tới một quy trình làm việc hiệu quả, trong đó các dữ liệu được tạo ra sẽ được tái sử dụng thay vì mất công tạo lại, qua đó trở thành một nền tảng để tối ưu hóa phương thức thực hiện dự án. Như vậy, điểm quan trọng nhất của BIM là về quản lý dữ liệu và khả năng tái sử dụng dữ liệu cho nhiều đối tượng sử dụng, nhiều mục đích khác nhau, trong một khoảng thời gian dài mà không cần phải tạo lập lại dữ liệu.

Hiện nay trên thế giới có nhiều định nghĩa khác nhau về BIM. Tuy nhiên, một cách chung nhất, có thể hiểu BIM là quy trình tạo lập và sử dụng mô hình thông tin kỹ thuật số trong các hoạt động xây dựng từ thiết kế, thi công đến quản lý vận hành công trình.

Mô hình thông tin công trình (BIM) là một quy trình liên quan tới việc tạo lập và quản lý những đặc trưng kỹ thuật số (được gọi là mô hình thông tin kỹ thuật số) trong các khâu thiết kế, thi công và vận hành các công trình (công trình ở đây có thể là công trình xây dựng hay các sản phẩm công nghiệp). Về bản chất, có thể xem BIM là một hồ sơ thiết kế gồm những tập tin hay dữ liệu kỹ thuật số, chứa các mối liên hệ logic về mặt không gian, kích thước, số lượng, vật liệu của từng cấu kiện, bộ phận trong công trình. Những thông tin này được trao đổi và kết nối trực tuyến với nhau thông qua các phần mềm, để hỗ trợ cho việc quản lý và ra những quyết định liên quan tới công trình. Việc kết hợp các thông tin về các bộ phận trong công trình với các thông tin khác như định mức, đơn giá, tiến độ thi công... sẽ tạo nên một mô hình thực tại ảo của công trình, nhằm mục đích tối ưu hóa thiết kế, thi công, vận hành quản lý công trình.

Tiêu chuẩn ISO 19650-1:2018 đưa ra định nghĩa: “BIM là việc sử dụng dạng hiển thị số của công trình xây dựng để hỗ trợ công tác thiết kế, thi công và quản lý vận hành thông qua tạo dựng căn cứ đáng tin cậy cho việc ra quyết định”.

Định nghĩa BIM trong Tiêu chuẩn BIM Quốc gia Hoa Kỳ: “Một đặc trưng kỹ thuật số bao gồm các đặc tính vật lý và chức năng của một dự án mà các thông tin được chia sẻ của dự án đó tạo thành một nền tảng đáng tin cậy cho việc ra các quyết định trong suốt vòng đời của nó; được xác định từ khi thiết kế ý tưởng đến khi phá dỡ dự án. Nền tảng ban đầu của BIM là sự hợp tác giữa các bên liên quan khác nhau trong dự án ở các giai đoạn khác nhau trong toàn bộ vòng đời của nó để chèn, trích xuất, cập nhật hoặc sửa đổi thông tin thông qua BIM, qua đó hỗ trợ và phản ánh vai trò của các bên”.

Định nghĩa của Hiệp hội các nhà thầu Mỹ (AGC): “Quy trình thiết kế hoặc tích hợp thiết kế sử dụng mô hình 3D và cũng có thể kết hợp với tiến độ 4D, trích xuất khối lượng 5D và ước lượng khả năng và phân tích XD (như điều phối không gian, năng lượng, tính bền vững, quản lý cơ sở vật chất, v.v…) để thiết kế, xây dựng và vận hành một cấu trúc trên nền tảng kỹ thuật số trong toàn bộ vòng đời của dự án. Mô hình 3D bao gồm các cấu kiện hoặc các thành phần chứ không phải là các đường kẻ, đường cung và vòng tròn. Khi các cấu kiện được đặt trong mô hình tại một chế độ xem (chẳng hạn như bản vẽ mặt bằng, bản vẽ mặt đứng hoặc sơ đồ thi công), chúng sẽ tự động được tạo ra trong tất cả các chế độ xem khác; nếu một cấu kiện được thay đổi trong một chế độ xem, thì sự thay đổi đó sẽ thể hiện trên tất cả bản vẽ mặt

bằng, bản vẽ mặt đứng, chi tiết và sơ đồ thi công tham chiếu đến cùng một cấu kiện”.

Ủy ban thúc đẩy BIM của New Zealand đưa ra định nghĩa sau: “BIM là một quy trình phối hợp, được hỗ trợ bằng công nghệ, qua đó làm gia tăng lợi ích thông qua việc chia sẻ thông tin có cấu trúc cho các công trình tòa nhà và cơ sở hạ tầng.”

Các định nghĩa trên đều có điểm chung là BIM sẽ đi theo toàn bộ các giai đoạn trong vòng đời của dự án, từ thiết kế ý tưởng cho đến khi phá dỡ. Hơn nữa, BIM là một từ viết tắt nên có thể hiểu theo hai khái niệm quan trọng và thường được dùng:

Mô hình Thông tin Công trình - Building Information Model (danh từ): BIM là một thể hiện, một đại diện trong môi trường ảo của công trình, trong nhiều trường hợp chính là mô hình 3D của dự án.

Mô hình hóa Thông tin Công trình - Building Information Modeling (danh động từ): Quá trình tạo lập, quản lý và sử dụng các mô hình thông tin công trình để trao đổi giữa các bên trong quá trình thiết kế và lên kế hoạch, tối ưu hóa các công tác thi công xây dựng.

Trước khi thảo luận về việc sử dụng BIM, cần phải hiểu rõ một số thuật ngữ thường

được sử dụng:

Hai chiều (2D): nói đến bản vẽ thi công truyền thống, thể hiện một công trình ở các góc nhìn cho thấy chiều cao và chiều rộng, chiều cao và chiều sâu hoặc chiều rộng và chiều sâu của không gian được thể hiện trong góc nhìn đó. Các bản vẽ điển hình bao gồm mặt bằng, cao độ, mặt cắt và bản vẽ chi tiết.

Ba chiều (3D): thể hiện kết hợp cả chiều cao, chiều rộng và chiều sâu của không gian trong một khung nhìn. Đây là cơ sở của việc mô hình hóa dự án, tạo ra một cái nhìn thực tế hơn của dự án trong không gian mà những người có hoặc không có chuyên ngành đều có thể hiểu được.

Bốn chiều (4D): tích hợp thời gian (tiến độ thi công) vào mô hình 3D. Điều này cho phép tiến độ thi công được thể hiện một cách trực quan và dễ hiểu thông qua việc có được các hình ảnh, video về công trình trong các giai đoạn thực hiện trước cả khi bắt đầu xây dựng công trình thực tế. Mô hình có thể cho thấy quá trình thi công ở các khoảng thời gian khác nhau cho phép người sử dụng hiểu rõ hơn về tiến độ xây dựng công trình.

Năm chiều (5D): tích hợp khối lượng và chi phí vào mô hình 3D. Điều này cho phép xuất ra khối lượng từ mô hình nhanh hơn, chính xác hơn, tuy nhiên cần đảm bảo tất cả các đối tượng cần thiết đã được thể hiện trong mô hình. Cần lưu ý rằng có thể thực hiện BIM 5D kể cả không có BIM 4D.

XD: cao hơn 5D, “X chiều”; Sự tích hợp các khía cạnh khác vào mô hình, ví dụ như an toàn, năng lượng, chất lượng không khí trong nhà, ánh sáng, v.v… Cũng cần lưu ý rằng những ứng dụng XD này không cần phải triển khai lần lượt 4D, 5D trước mà có thể tuỳ chọn một cách độc lập.

Phương thức thực hiện dự án tích hợp (IPD): Integrated Project Delivery - Một phương thức hợp tác giữa các nhà thiết kế, nhà thầu thi công, nhà quản lý xây dựng, công nhân, nhà cung ứng và nhà chế tạo trong dự án để tạo ra điều kiện thuận lợi cho việc đưa ra quyết định

một cách sớm và kịp thời, tối ưu hóa kết quả thực hiện dự án (chất lượng, năng suất, kịp tiến độ, khả năng xây dựng, thẩm mỹ và quản lý vòng đời dự án).

Khả năng tương tác: Khả năng của các công cụ BIM khác nhau có thể trao đổi và sử dụng dữ liệu mô hình công trình. Việc trao đổi này được thực hiện trong khi vẫn giữ được độ chính xác và toàn vẹn của dữ liệu.

Mô hình tham số: Mô hình tham số dựa trên đối tượng thay vì dựa trên các đường vẽ. Điều này cho phép thay đổi tất cả các đối tượng trong một mô hình thông qua việc đơn giản là thay đổi tệp tham chiếu cho đối tượng đó; nó cũng cho phép cập nhật tự động trên tất cả các góc nhìn khi có sự thay đổi.

Phối hợp 3D: Được sử dụng để xác định xung đột giữa các đối tượng trong BIM trước khi đưa ra thi công xây dựng trên công trường, sau đó các bên đưa quyết định về giải pháp xử lý xung đột. Hiện tại, phối hợp 3D là nội dung áp dụng BIM rất quan trọng, mang lại nhiều lợi ích và dễ sử dụng.

Phương thức thực hiện dự án truyền thống: Thông thường là phương thức Thiết kế -

Đấu thầu - Thi công.

2.1.3 Một số ứng dụng của BIM

Hiện nay, thông tin trong BIM có thể được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau,

dưới đây là một số nội dung ứng dụng BIM chính:

- Lập mô hình thông tin hiện trạng công trình: Nội dung ứng dụng BIM này có thể được áp dụng ngay từ giai đoạn bắt đầu dự án, giúp ghi lại hiện trạng công trình trước khi tiến hành cải tạo, phá dỡ, hoặc để lập thông tin kiểm tra đánh giá (so sánh với hồ sơ lưu trữ).

- Lập mô hình thiết kế: Đây là một quy trình để xây dựng mô hình BIM theo các yêu cầu của công tác thiết kế. Việc lập mô hình thiết kế giúp tất cả các bên hiểu rõ ý đồ thiết kế; kiểm soát tốt hơn ý tưởng thiết kế, giảm sai sót, thay đổi, thúc đẩy nhanh quá trình thẩm tra, thẩm định của các cơ quan có thẩm quyền.

- Phân tích kết cấu: là quy trình sử dụng mô hình thiết kế BIM để hỗ trợ tính toán, phân

tích, kiểm tra hệ thống kết cấu.

- Phân tích hệ thống chiếu sáng: sử dụng mô hình BIM thiết kế để xác định đặc điểm, yêu cầu đối với hệ thống chiếu sáng. Nó cho phép mô phỏng hoạt động của hệ thống chiếu sáng, giúp nâng cao chất lượng thiết kế, và khả năng vận hành của hệ thống trong suốt vòng đời của công trình.

- Phân tích năng lượng: sử dụng mô hình BIM để đánh giá năng lượng cho giải pháp thiết kế. Mục đích chính của ứng dụng BIM này là để kiểm tra sự tương thích với các tiêu chuẩn về sử dụng năng lượng, yêu cầu đối với năng lượng và tìm kiếm, lựa chọn các phương án để tối ưu hóa thiết kế, giúp giảm chi phí vận hành, hoạt động của các hệ thống trong toàn bộ vòng đời của công trình.

- Phối hợp 3D: phối hợp 3D được sử dụng để xác định các xung đột, giao cắt giữa các bộ nhằm loại bỏ các lỗi của quá trình thiết kế trước khi thi công thông qua mô hình trước khi

thi công từ đó giảm các chi phí liên quan tới việc làm lại trên công trường

- Lập dự toán chi phí trong BIM: Việc xuất khối lượng các cấu kiện công trình trực tiếp từ mô hình BIM giúp dự toán sơ bộ về chi phí. Thông qua mô hình BIM, việc xác định khối lượng được thực hiện nhanh hơn và có độ chính xác cao hơn so với phương pháp truyền thống.

- Lập tiến độ thi công: mô phỏng quá trình thi công xây dựng theo thời gian giúp việc

lên kế hoạch sát hơn với thực tế sẽ được triển khai khi thi công.

- Phân tích công trường: Sử dụng BIM và hệ thống thông tin địa lý để đánh giá, phân tích công trường, xác định vị trí hợp lý nhất để bố trí các hạng mục phục vụ thi công, lên các phương án thi công, phương án đảm bảo an toàn công trường…

- Thiết kế công trình tạm, công trình phụ trợ: thiết kế hệ thống dựa trên mô hình 3D để

phân tích khả năng thi công của các hệ thống/hạng mục/công tác phức tạp.

- Hỗ trợ chế tạo sẵn: sử dụng mô hình BIM để chế tạo sẵn các cấu kiện công trình,

thường là các cấu kiện chế tạo dạng kim loại tấm, kết cấu thép...

- Phân tích hệ thống: Quy trình đo lường so sánh giữa hệ thống vận hành thực tế của một công trình với thiết kế của nó (ví dụ: việc vận hành hệ thống thiết bị (thông gió, điều hòa, ánh sáng) kèm theo mức tiêu hao năng lượng so với thiết kế. Ứng dụng này cũng có thể sử dụng để đề xuất mô phỏng thay đổi phương án vận hành hay thay thế vật liệu, thiết bị để nâng cao hiệu quả hoạt động của hệ thống.

2.1.4 Thực trạng áp dụng mô hình thông tin công trình BIM

2.1.4.1 BIM trên thế giới

Hầu hết tại các nước đã ứng dụng BIM, chính phủ đều nhận thức được sự cần thiết của BIM trong quản lý xây dựng nên đã nhanh chóng thành lập các tổ chức phát triển BIM quốc gia để nghiên cứu và xây dựng các tiêu chuẩn và lộ trình để đảm bảo sự thành công cho việc áp dụng BIM ở quốc gia mình. Phần dưới đây sẽ đi sâu nghiên cứu một số bài học tại một số nước đi đầu trong việc áp dụng BIM vào ngành xây dựng.

Tại Mỹ, Hội đồng dự án BIM (United States™ Project Committee) đã được thành lập ngay từ 2008 nhằm thúc đẩy sự phát triển BIM theo từng ngành, từng bang và trên cả nước, đồng thời công bố tiêu chuẩn quốc gia về BIM (National BIM Standard). Đến nay tiêu chuẩn này đã ngày một hoàn thiện và chuẩn bị công bố phiên bản 3 (NBS-version 3). Tiêu chuẩn quốc gia này bao gồm các chỉ dẫn theo 3 cấp:

- Cấp độ A hay còn gọi là tiêu chuẩn cốt lõi bao gồm tiêu chuẩn quốc gia, quốc tế, các quy phạm, tiêu chuẩn trong việc trao đổi thông tin, tiêu chuẩn phù hợp với kỹ thuật và thử nghiệm.

- Cấp độ B hay tiêu chuẩn tham khảo, bao gồm các tiêu chuẩn đã được ứng dụng bởi các tổ chức và các ngành công nghiệp khác liên quan về quá trình thực hiện dự án ứng dụng BIM, chỉ dẫn đặc điểm kĩ thuật khi ứng dụng BIM và ví dụ tham khảo.

- Cấp độ C là các tiêu chuẩn đã được thực tế chứng minh về cách thức tiến hành BIM, bao gồm thỏa thuận hợp đồng, hướng dẫn ứng dụng BIM để đạt kết quả tốt nhất và việc sử

dụng dịch vụ hỗ trợ từ bên thứ 3.

Tại Anh, chiến lược phát triển ngành xây dựng được chính phủ Anh đề ra vào năm 2011 với mục tiêu giảm 33% chi phí các dự án sử dụng vốn đầu tư công vào năm 2025. Để đạt được mục tiêu này, chính phủ Anh thành lập Hội thúc đẩy và thực hiện BIM (Client BIM Mobilization and Implementation) nhằm tạo điều kiện cho các đối tượng tham gia ứng dụng BIM trong các dự án và hướng tới mục tiêu đưa Vương quốc Anh dẫn đầu về công nghệ BIM. Đồng thời, chính phủ Anh công bố chiến lược và lộ trình áp dụng BIM trong đó có áp dụng thử ở một số dự án công vào năm 2012. Việc đẩy mạnh sự áp dụng rộng rãi của BIM sẽ được tiến hành trong giai đoạn 2013-2015 và hướng đến việc đảm bảo tất cả các dự án đầu tư công có vốn từ 5 triệu bảng sẽ ứng dụng BIM ở từng giai đoạn phù hợp vào năm 2016.

Tại Pháp, Bộ Nhà ở đã chỉ đạo đẩy mạnh áp dụng BIM cho các công trình nhà ở với lộ trình bắt đầu từ 2014 với ngân sách 20 triệu euro cho 3 năm. Các hoạt động được triển khai với 3 nội dung:

- Thuyết phục các bên liên quan, đặc biệt là chủ đầu tư sử dụng BIM;

- Hỗ trợ các công ty nhỏ và vừa về trang thiết bị và năng lực triển khai;

- Tạo môi trường đảm bảo thuận lợi cho việc áp dụng BIM.

Tại Liên bang Nga, kế hoạch triển khai BIM được Thủ tướng Medvedev giao cho Bộ

Xây dựng phê duyệt vào ngày 29/12/2014 với các nhiệm vụ:

- Thành lập nhóm triển khai do Thứ trưởng Bộ Xây dựng trực tiếp chỉ đạo;

- Thực hiện các dự án thí điểm từ 04-11/2015;

- Rà soát các văn bản quy phạm pháp luật cũng như các tiêu chuẩn kỹ thuật vào năm

2016;

- Phát triển chương trình đào tạo.

Tại Nhật Bản, Bộ Đất đai, Hạ tầng, Giao thông và Du lịch (MLIT) đã xây dựng hướng dẫn về BIM cho xây dựng công trình dân dụng ở và hạ tầng kỹ thuật trong đó hướng dẫn về BIM cho công trình dân dụng đã được ban hành còn hướng dẫn về BIM cho hạ tầng kỹ thuật đang được dự thảo và dự kiến ban hành vào năm 2016.

`10

Singapore có tiêu chuẩn quốc gia và lộ trình ứng dụng BIM rõ ràng từ rất sớm. Chính phủ Singapore thành lập Ban chỉ đạo BIM bao gồm: Bộ phận hướng dẫn thực hiện BIM, Bộ phận pháp lý và hợp đồng và Hiệp hội các nhà quản lý BIM. Ban chỉ đạo này có nhiệm vụ phát triển những tiêu chuẩn và các nguồn lực hỗ trợ BIM để tạo điều kiện hợp tác sử dụng BIM. Đồng thời tư vấn những lĩnh vực cần thiết có thể tiến hành BIM hiệu quả ở cấp độ công ty, dự án hay cả ngành xây dựng. Tháng 5 năm 2012, cùng với Bộ Xây dựng và Công nghiệp, Ban chỉ đạo BIM Singapore đã công bố tiêu chuẩn BIM của Singapore là căn cứ hướng dẫn ứng dụng BIM và chỉ rõ vai trò và trách nhiệm của các bên tham gia khi ứng dụng BIM ở các giai đoạn của dự án. Tháng 8 năm 2013, phiên bản 2 của bộ tiêu chuẩn BIM của Singapore được công bố thay thế cho phiên bản 1. Một điểm đặc biệt là Singapore có lộ trình áp dụng BIM rất chặt chẽ:

- Tháng 7/2012: ứng dụng BIM ở tất cả dự án công có vốn > 10 triệu đô la;

- Tháng 7/2013: ứng dụng BIM cho thiết kế kiến trúc ở tất cả dự án xây mới có diện

tích >20.000m2;

- Tháng 7/2014: ứng dụng BIM cho thiết kế kỹ thuật ở tất cả dự án xây mới có diện

tích >20.000m2;

- Tháng 7/2015: Ứng dụng BIM cho cả thiết kế kiến trúc và kỹ thuật ở tất cả dự án xây

mới có diện tích >5.000m2.

Ngoài ra, Singapore còn thúc đẩy các hoạt động học thuật như tổ chức nhiều các hội thảo về BIM, đưa các phần mềm BIM vào giảng dạy, tổ chức các cuộc thi cho sinh viên, có các chương trình thực tập và đề cương tốt nghiệp về BIM ở các trường: Đại học kỹ thuật Singapore, Đại học kỹ thuật Nanyang, Đại học SIM, Đại học Temasek… Singapore cũng thúc đẩy các hoạt động đào tạo nghề như cấp chứng chỉ kỹ năng BIM, chứng nhận BIM Manager…Đến nay có hơn 3.500 chuyên gia được đào tạo các chứng chỉ về BIM bao gồm cả sinh viên và đối tượng khác.

Trung Quốc đã lập cổng thông tin điện tử về BIM vào năm 2008 nhằm thúc đẩy sự phát triển của BIM trong ngành Xây dựng. Trong khoảng thời gian này, nhiều cuộc hội thảo, trao đổi về BIM được tổ chức với sự tham gia của tất cả các bên như chủ đầu tư, tư vấn, nhà thầu, nhà nghiên cứu và chính phủ. Bộ Nhà ở, Phát triển đô thị và nông thôn Trung Quốc (MOHURD) xác định việc áp dụng BIM vào ngành xây dựng là một trong những nhiệm vụ quan trọng trong kế hoạch 5 năm lần thứ 12. Hiện nay, Trung Quốc đã có tiêu chuẩn quốc gia về BIM. Trong hướng dẫn triển khai BIM có quy định tất cả các dự án có giá trị từ 16 triệu USD trở lên phải áp dụng BIM vào năm 2017 và đến năm 2020 cần:

Triển khai áp dụng tích hợp BIM và những hệ thống quản lý, công nghệ thông tin khác

cho các công ty tư vấn khảo sát, thiết kế và xây dựng nhóm A;

Tích hợp BIM trong các quy trình khảo sát, thiết kế, xây dựng và quản lý vận hành cho ít nhất 90% dự án mới gồm các công trình lớn và vừa sử dụng vốn đầu tư nhà nước và công trình công hoặc công trình xanh muốn có nhãn “Ngôi sao xanh”.

Về mặt nghiên cứu, các trường đại học như Thanh Hoa, Đồng Tế, Nam Trung đã lập

các phòng thí nghiệm nghiên cứu về BIM từ những năm 2005.

Đến năm 2007, các trường bắt đầu đưa các khóa học sử dụng phần mềm BIM vào

`11

giảng dạy. Năm 2012, Trung Quốc đã có đào tạo thạc sỹ chuyên ngành về BIM.

Hình 2-3. Tình hình áp dụng BIM trên thế giới.

Tại một vài nước khác, Hàn Quốc xây dựng lộ trình BIM từ 2012 do Bộ Đất đai, Hạ tầng, Giao thông chủ trì với quy định: cuối năm 2014 phải sử dụng BIM cho dự án hạ tầng mới có tổng mức đầu tư trên 50 triệu USD; Phillipine và Indonesia đang tiến hành đánh giá dự án thí điểm BIM và nghiên cứu bắt buộc áp dụng BIM cho các dự án công của Cơ quan về đường cao tốc và các công trình công (DPWH) đối với Phillipine và Cơ quan về các công trình công (PU) đối với Indonesia; New Zealand đẩy mạnh áp dụng BIM thực hiện dưới sự chỉ đạo của Hội đồng triển khai được thành lập vào 02/2014 và được hỗ trợ tài chính từ Bộ Kinh doanh, Đổi mới và Việc làm.

2.1.4.2 BIM tại Việt Nam

Việt Nam đang đứng trước nhiều cơ hội trong phát triển áp dụng BIM, nhất là sau khi Đề án áp dụng BIM được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt, với mục đích nâng cao năng suất và hiệu quả đầu tư xây dựng. Tuy nhiên, việc áp dụng đại trà một công nghệ mới - mô hình BIM vào lĩnh vực có nhiều chủ thể tham gia - lĩnh vực đầu tư xây dựng, với những đặc thù của ngành xây dựng Việt Nam, sẽ phải đối đầu với nhiều thách thức nhất định với mong muốn đáp ứng yêu cầu áp dụng BIM có hiệu quả. Điều đó đòi hỏi phải có đồng bộ các giải pháp từ sự chỉ đạo chặt chẽ và thống nhất của Chính phủ tới các Bộ, ngành, địa phương có liên quan, đến hoạt động quản trị của các chủ đầu tư, các nhà thầu trong hoạt động đầu tư xây dựng nhằm đẩy mạnh áp dụng BIM trong thiết kế, thi công, quản lý dự án, quản lý vận hành công trình xây dựng.

`12

Mặc dù hiện nay Việt Nam chưa có tiêu chuẩn, định mức, chế độ, chính sách, hướng dẫn đầy đủ, đồng bộ cho áp dụng BIM, nhưng việc áp dụng BIM rất được quan tâm thể hiện trong các luật, văn bản dưới luật và chủ trương sau:

Luật Xây dựng số 50/2014/QH13 được Quốc hội khóa XIII thông qua ngày 18/6/2014 và có hiệu lực từ 01/01/2015 đã đề cập đến một số nội dung liên quan đến BIM trong “Nguyên tắc cơ bản trong hoạt động đầu tư xây dựng” (Khoản 3, Điều 4) là việc áp dụng khoa học và công nghệ, áp dụng hệ thống thông tin công trình trong hoạt động đầu tư xây dựng là một trong những nguyên tắc cơ bản trong hoạt động đầu tư xây dựng và “Nội dung quản lý đầu tư xây dựng” (Khoản 1, Điều 66) là quản lý hệ thống thông tin công trình cũng là một trong những “Nội dung quản lý dự án đầu tư xây dựng”;

Nghị quyết số 36-NQ/TW ngày 01/7/2014 của Bộ Chính trị Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam về đẩy mạnh áp dụng, phát triển công nghệ thông tin đáp ứng yêu cầu phát triển bền vững và hội nhập quốc tế; Nghị quyết số 26/NQ-CP ngày 15/4/2015 của Chính phủ về Ban hành Chương trình hành động của Chính phủ thực hiện Nghị quyết số 36- NQ/TW;

Quyết định số 134/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ ngày 26/01/2015 phê duyệt Đề án tái cơ cấu ngành xây dựng gắn với chuyển đổi mô hình tăng trưởng theo hướng nâng cao chất lượng, hiệu quả và năng lực cạnh tranh giai đoạn 2014-2020;

Quyết định số 2500/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ 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;

Nghị định số 10/2021/NĐ-CP ngày 09/02/2021 của Chính phủ: Về quản lý chi phí đầu tư xây dựng đã có quy định cụ thể về việc quản lý hệ thống thông tin công trình là một nội dung của “Chi phí quản lý dự án” và chi phí sử dụng hệ thống thông tin công trình là một nội dung của “Chi phí tư vấn đầu tư xây dựng”

Thông tư số 11/2021/TT-BXD ngày 31/08/2021 của Bộ Xây dựng Hướng dẫn xác định và quản lý chi phí đầu tư xây dựng quy định cụ thể về nội dung “Tổng mức đầu tư xây dựng” trong đó chi phí quản lý dự án có “Chi phí thực hiện, quản lý hệ thống thông tin công trình” và chi phí tư vấn đầu tư xây dựng có “Chi phí áp dụng hệ thống thông tin công trình”;

Thông tư số 16/2019/TT-BXD ngày 26/12/2019 của Bộ Xây dựng Hướng dẫn xác định chi phí quản lý dự án và tư vấn đầu tư xây dựng. có hướng dẫn về trường hợp áp dụng Mô hình thông tin công trình (BIM) thì cần bổ sung chi phí bằng dự toán;

Quyết định số 1056/QĐ-BXD ngày 11/10/2017 của Bộ Xây dựng về việc công bố chương trình khung đào tạo, bồi dưỡng áp dụng Mô hình thông tin công trình (BIM) trong giai đoạn thí điểm;

Quyết định số 1057/QĐ-BXD về việc công bố Hướng dẫn tạm thời áp dụng Mô hình thông tin công trình (BIM) trong giai đoạn thí điểm để các cơ quan, tổ chức có liên quan sử dụng trong quá trình thực hiện.

Quyết định số 1267/QĐ-BCĐBIM ngày 21/12/2017, Ban Chỉ đạo thực hiện Đề án áp dụng Mô hình thông tin công trình (BIM) trong hoạt động xây dựng và quản lý vận hành công trình ban hành kế hoạch hoạt động năm 2018;

`13

Thực hiện Nghị quyết của Bộ Chính trị, của Chính phủ, các Bộ ngành (Bộ Xây dựng,

Bộ Khoa học và Công nghệ, Bộ Kế hoạch và Đầu tư, Bộ Tài chính…) và các địa phương, nhất là thành phố Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh chủ động và tích cực đẩy mạnh áp dụng BIM, trước mắt chủ động nghiên cứu tiêu chuẩn, chế độ, chính sách, hướng dẫn áp dụng BIM; thực hiện tuyên truyền, truyền thông và hợp tác quốc tế trong áp dụng BIM; thúc đẩy các chủ đầu tư và nhà thầu áp dụng BIM thí điểm áp dụng BIM.

Ở Việt Nam trong số các doanh nghiệp đã áp dụng BIM, tập trung chủ yếu là các doanh nghiệp có vốn đầu tư nước ngoài hoặc các doanh nghiệp tư nhân. Đi đầu trong áp dụng BIM là các đơn vị tư vấn thiết kế, có sự tham gia của đầy đủ các bộ môn thiết kế và ứng dụng cho nhiều loại công trình xây dựng khác nhau: công trình dân dụng, công trình công nghiệp và công trình cầu. Các đơn vị áp dụng thành công BIM trong thiết kế như Polysius Việt Nam, VNCC, JGC Việt Nam… Một số nhà thầu áp dụng thành thành công BIM như nhà thầu Hòa Bình, Coteccons, Meada, Vinata… Các nhà thầu chủ yếu áp dụng BIM trong bóc tách khối lượng đấu thầu, kiểm soát khối lượng thi công và kiểm tra xung đột giữa các bộ môn.

Các tổ chức đào đạo về BIM cũng đang tích cực chuẩn bị các yếu tố cho các lớp đào tạo về BIM cũng như hợp tác với các tổ chức trong và ngoài nước phối hợp đào tạo về BIM. Một trong các tổ chức hoạt động hoạt động mạnh mẽ trong lĩnh vực đào tạo về BIM có Viện Tin học Xây dựng, Trung tâm tư vấn và đào tạo BIM - Trường Đại học Xây dựng; Trung tâm đào tạo BIM Bách khoa - Trường Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc Gia thành phố Hồ Chí Minh…

Một số dự án tiêu biểu áp dụng BIM như Dự án Park Hill 6, Vietinbank Tower, cảng Cửa Lò, cầu Thủ Thiêm 2, khu công nghiệp Nhơn Trạch 6 - Đồng Nai…, các dự án của Polysius Việt Nam: nhà máy xi măng Kiên Lương, xi măng Công Thanh (Việt Nam), nhà máy xi măng Tabuk (Ả rập xê Út), nhà máy nghiền xi măng Palmaver (Mexico), tại Tổng Công ty tư vấn xây dựng Việt Nam - VNCC như Nhà Điều hành Khách sạn Marriot, Đại học Thủy lợi, Chung cư Lê Văn Thiêm, Chung cư 493 Trương Định, Khách sạn BIM 5 sao Phú Quốc… Tại Công ty cổ phần Bcons như khách sạn 5 sao Sacom Resort, chung cư cao tầng Samland Airport, nhà xưởng sản xuất Sam Cường, tòa nhà quỹ đầu tư phát triển Bình Dương...

Một cuộc khảo sát đã được thực hiện vào tháng 10 năm 2020, với các đối tượng đã và đang làm việc trong ngành xây dựng cho thấy BIM đã và đang phát triển mạnh mẽ tại Việt Nam trong những năm gần đây, nhất là sau khi Quyết định số 2500/QĐ-TTg 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 được ban hành. Nhìn chung, các tổ chức và cá nhân đã và đang có sự tiếp cận nhất định đối với BIM. Tuy nhiên, hầu như việc triển khai áp dụng BIM mới được một số đơn vị lớn dẫn đầu thực hiện và vẫn còn tồn tại nhiều rào cản, có thể kể đến như: thiếu chuyên môn, chủ đầu tư không có nhu cầu, chưa có đào tạo về BIM, thiếu tiêu chuẩn, hướng dẫn và thiếu cơ chế, chính sách áp dụng BIM.

2.2 LỢI ÍCH CỦA BIM

`14

Đặc điểm của BIM là mô hình tổng hợp toàn diện các thông tin công trình, được số hóa và trình bày qua hình ảnh 3 chiều đa luồng dữ liệu, cung cấp cho người dùng cái nhìn trực quan và cho khả năng tư duy gần với suy nghĩ tự nhiên nhất của con người. BIM cho phép mô

hình hóa công trình để phản ánh chính xác cấu tạo cùng các thuộc tính của công trình trên thực tế sẽ được hình thành trong tương lai. Bằng cách này, các đối tác tham gia dự án có thể xem xét trước và đánh giá hiệu quả của nó trước khi thực hiện, kiểm soát được các xung đột, độ chính xác của bản thiết kế, giải quyết được các vấn đề liên quan ngay ở giai đoạn đầu của dự án, đạt được kết quả tiết kiệm đáng kể về mặt thời gian, chi phí và năng lượng.

Sự hợp tác giữa tất cả các thành viên nhóm dự án được xem là một trong những lợi ích lớn nhất của BIM. Việc hiển thị trực quan mô hình 3D (mô hình đa bộ môn) không chỉ là công cụ tuyệt vời để thảo luận, làm rõ và giải quyết vấn đề, mà còn có thể thúc đẩy tinh thần làm việc nhóm trong dự án.

Ứng dụng BIM trong các dự án đầu tư xây dựng mang lại nhiều lợi ích cho tất cả các

bên tham gia. Các lợi ích cụ thể sẽ được trình bày rõ hơn trong các phần dưới đây.

2.2.1 Phối hợp 3D

Hiện nay, phối hợp 3D đang là nội dung ứng dụng BIM phổ biến, dễ sử dụng đồng thời mang lại hiệu quả lớn nhất trong dự án áp dụng BIM, nó mang lại lợi ích xuyên suốt với tất cả các bên tham gia dự án. Trước khi xem xét lợi ích chi tiết đối với từng bên, ta hãy xem xét một số thông tin về phối hợp 3D.

Phối hợp 3D, còn được gọi là phát hiện xung đột, là việc sử dụng các công cụ để xác định sự trùng lặp về mặt không gian giữa các cấu kiện công trình khác nhau. Đây là một phép kiểm tra về mặt không gian đối với các cấu kiện công trình - kiểm tra cả hình học và các quy tắc thông qua các mô hình. Nếu được mô hình hóa, các thiết bị, đồ đạc, đường ống, ống dẫn, không gian, các thành phần kết cấu… đều có thể được kiểm tra.

Trong quá trình này, tất cả các bộ môn kiến trúc, kết cấu, cơ điện đều được mô hình

hóa. Các mô hình này sau đó được tập hợp thành một mô hình để kiểm tra xung đột.

Công cụ hỗ trợ sẽ thực hiện kiểm tra và đưa ra một báo cáo về các xung đột. Tại các cuộc họp điều phối, các xung đột này được thảo luận để đưa ra các điều chỉnh về thiết kế, từ đó các mô hình được cập nhật và thực hiện lại quy trình phối hợp 3D. Quy trình này giúp xác định và khắc phục các vấn đề nghiêm trọng trước khi triển khai thi công xây dựng trên công trường. Thực hiện tốt quy trình phối hợp 3D sẽ rút ngắn các thời gian dừng chờ để trao đổi thông tin khi gặp vấn đề và tăng độ tin cậy cho mô hình.

Tại nhiều dự án, công tác điều phối, phát hiện và xử lý xung đột đã được coi trọng và được tổ chức dưới nhiều hình thức: trực tiếp hoặc trực tuyến trong công ty và tại công trường. Qua đó, những dự án tạo ra một môi trường hợp tác để giải quyết tất cả các vấn đề dựa trên mô hình. Hơn nữa, thành phần tham gia họp bao gồm kiến trúc sư, kỹ sư và chủ đầu tư sẽ thống nhất đưa ra quyết định để xử lý vấn đề. Điều này giúp giảm thời gian chết và - quan trọng hơn - thay đổi cách thức làm việc trên công trường.

2.2.1.1 Ví dụ về chi phí giải quyết xung đột khi có BIM

Chi phí giải quyết một xung đột phụ thuộc vào thời điểm được xác định và khắc phục.

`15

Ngay từ quá trình thiết kế, nhóm thiết kế có thể linh hoạt giải quyết xung đột và sự cố

bằng cách sửa đổi thiết kế. Tuy nhiên, công tác khắc phục, sửa đổi trong giai đoạn thi công xây dựng sau đó gặp nhiều khó khăn. Trong nhiều trường hợp, đòi hỏi phải phá dỡ và thi công lại rất tốn kém.

Ví dụ thể hiện trong trường hợp dưới đây: đường ống nước được thiết kế xuyên qua

dầm W8x28, tuy nhiên, dầm không đủ lớn để tạo lỗ mở cần thiết.

(Nguồn: Quyết định số 348/QĐ-BXD ngày 02/4/2021)

Hình 2-4. Một xung đột được xác định trong giai đoạn phối hợp

Để giải quyết xung đột này, nhà thầu đề xuất lựa chọn dầm kích thước lớn hơn. Hai bảng dưới đây (Bảng 2-1 và Bảng 2-2) cho thấy chi phí thực hiện giải quyết xung đột khi được xác định ngay trong quá trình phối hợp (khi có BIM) hoặc trong quá trình thi công (khi không có BIM). Qua đó có thể thấy chi phí giải quyết xung đột có sự khác biệt lớn giữa hai trường hợp.

Bảng 2-1. Chi phí giải quyết xung đột khi có BIM

Hạng mục Chi phí

W24x55 $2.500

Tạo lỗ mở trong dầm từ khi chế tạo $210

`16

Tổng $2.710

Bảng 2-2. Chi phí giải quyết xung đột khi không có BIM

Hạng mục Chi phí

W8x28 $1.300

Thay thế W24x55 $2.500

Loại bỏ dầm bằng cần cẩu $205

Lắp đặt dầm mới bằng cần cẩu $195

Tạo lỗ mở trong dầm tại hiện trường $464

Tổng $4.664

Các phát sinh chi phí chủ yếu trong trường hợp thứ hai (không có BIM) là do việc thi công lại và gián đoạn thi công. Theo đó, nhà thầu ước tính rằng dự án sẽ bị trì hoãn tới năm ngày, với chi phí hao hụt ước tính vào khoảng 22.000 đô la.

Qua so sánh tại ví dụ, ứng dụng BIM đã giúp tiết kiệm 23,954 đô la cho việc xác định sớm một xung đột bằng BIM. Trong dự án trong thực tế thường có khá nhiều xung đột do đó có thể có tiềm năng tiết kiệm chi phí lớn cho dự án.

2.2.1.2 Họp phối hợp 3D

Một cuộc họp phải được lên kế hoạch thực hiện ngay từ khi bắt đầu dự án với sự có

mặt của tất cả các bên liên quan để thống nhất mục tiêu và các phương thức thực hiện.

Một số nội dung cần thảo luận về các cuộc họp bao gồm:

- Đưa ra các mục tiêu đối với tất cả các bên liên quan

- Quyết định mô hình nào sẽ được sử dụng

- Thiết lập cách thức quản lý mô hình

- Tiến độ lập mô hình và tần suất họp phối hợp

- Hiểu các yêu cầu và hạn chế

- Xác định những người ra quyết định trong các cuộc họp điều phối

- Xác định xem có bên nào đang sử dụng các dịch vụ bên ngoài không

- Quyết định ai sẽ mở mô hình trong các cuộc họp

- Xác định ai sẽ quản lý mô hình

Việc lập mã màu cho mô hình 3D và danh mục phạm vi kiểm tra công việc mô hình sẽ

giúp cho tất cả mọi người biết về các yêu cầu cần thiết để hợp tác và làm việc cùng nhau.

Kế hoạch phải được lên trước và bắt đầu sớm, từ việc lấy số liệu từ tất cả các bộ môn.

Việc tiếp xúc và cộng tác theo một phương thức mới mẻ với nhóm dự án là một thách thức.

`17

Ghi lại biên bản cuộc họp là một việc rất quan trọng. Biên bản này giúp giải trình các xung đột đáng chú ý, các khu vực dự đoán có vấn đề, trình bản vẽ triển khai thi công, ngày hoàn thành phối hợp và bất kỳ yêu cầu phê duyệt nào về kết cấu hoặc kiến trúc.

Để có thể thực hiện phối hợp 3D, các bộ môn liên quan cần được mô hình hoá và tạo

mô hình liên kết. Do đó, dữ liệu mô hình cần đảm bảo các yêu cầu sau:

- Định dạng file.

- Dung sai và đơn vị: dung sai của mô hình phải nằm trong khoảng cho phép. Dung sai cho các hạng mục và hệ thống sẽ được quyết định cụ thể nếu cần thiết. Các mô hình 3D cần phải dùng các đơn vị theo như thỏa thuận.

- Tỷ lệ: Tỷ lệ phải giống nhau để có thể hợp nhất các tập tin mô hình khác nhau. Do có nhiều mô hình cần được hợp nhất, nên bắt buộc phải thỏa thuận trước về đơn vị được dụng trong mô hình.

- Điểm gốc và hệ tọa độ người dùng: Mô hình phải ở đúng vị trí trong không gian 3D (tọa độ X, Y và Z). Điểm gốc đảm bảo rằng mỗi mô hình sẽ liên kết chính xác. Điểm gốc được nhất trí trước trong cuộc họp khởi động dự án.

Việc hiển thị trực quan mô hình có thể giúp các thành viên của nhóm dự án nhận biết các xung đột trong mô hình và sẽ tốn kém thế nào khi phải sửa những lỗi xung đột thiết kế đó trên công trường.

Mức độ chi tiết và phát triển của mô hình đối với từng công trình, cấp độ và giai đoạn dự án cần phải được thống nhất. Nội dung của mỗi mô hình 3D của nhà thầu phải phù hợp với phạm vi công việc của nó. Các mô hình cần phải loại bỏ tất cả các thông tin không cần thiết, làm giảm kích thước và sự phức tạp của tập tin.

2.2.2 Đối với Chủ đầu tư

BIM cung cấp cái nhìn trực quan hỗ trợ rất tốt trong quá trình lựa chọn phương án đầu tư, phương án thiết kế, xác định kế hoạch vốn phù hợp với kế hoạch triển khai; giúp chủ đầu tư dễ dàng trong việc xem xét và ra quyết định thông qua các thông tin được tích hợp sẵn trong mô hình.

Việc áp dụng BIM giúp giảm thiểu thời gian ngừng chờ xử lý xung đột ngoài ý muốn (xuất phát từ lỗi thiết kế hoặc từ việc không phù hợp giữa thiết kế và thi công) và qua đó cũng góp phần tiết kiệm chi phí cho dự án.

Cơ sở dữ liệu thông tin BIM sử dụng rất hiệu quả trong việc xây dựng báo cáo vận

hành, phân tích và báo cáo việc sử dụng không gian, tối ưu hóa chi phí vận hành.

Các lợi ích này thể hiện ở các điều sau:

- Thiết kế tốt hơn và thi công hiệu quả hơn: Do tất cả các cấu kiện được mô hình trong môi trường ảo trước khi thi công trực tiếp ngoài công trường, các xung đột luôn được giải quyết trước khi bắt đầu thi công bởi quy trình phối hợp 3D. Ngoài ra, mô hình BIM có thể được cập nhật để trở thành hồ sơ hoàn công để quản lý công trình trong toàn bộ vòng đời của nó.

`18

- Các dự án được thực hiện đúng tiến độ và không đội vốn: Kết hợp với BIM, các tài liệu thiết kế sẽ hoàn thiện và dễ hiểu hơn, giảm thiểu các lỗi và thiếu sót, giảm thiểu các thay đổi trong quá trình thi công, giảm yêu cầu thông tin (RFI) và sửa đổi, từ đó giúp các dự án

được hoàn thành đúng tiến độ và không bị đội vốn.

- Nâng cao chất lượng thi công: Sự hợp tác giữa các bộ môn giúp giảm thiểu việc phải thi công lại. Các vật liệu xây dựng được sắp đặt ở vị trí được chỉ định ngay từ đầu, thay vì phải di chuyển xung quanh để tránh xung đột với vị trí đặt các vật liệu khác.

- Bản vẽ hoàn công thông minh: Mô hình được sử dụng để xây dựng dự án có thể trở thành mô hình được sử dụng trong quá trình vận hành và bảo trì công trình sau khi đưa vào hoạt động.

- Các yêu cầu thông tin ít bị chậm trễ hơn: Hầu hết các xung đội được xử lý trong giai

đoạn phối hợp thiết kế. Xung đột giữa vật liệu / bộ phận lắp ráp / thiết bị được giảm đáng kể.

- Tăng tính minh bạch: Điều này cũng có nghĩa là sẽ ít rủi ro hơn đối với chủ đầu tư.

2.2.3 Đối với tư vấn thiết kế

Việc sửa chữa các lỗi trong khi thi công sẽ rất tốn kém và có thể khiến bên thiết kế phải chịu trách nhiệm pháp lý, cũng như gây ảnh hưởng tới hình ảnh công ty và các mối quan hệ với khách hàng.

Bản chất hợp tác của BIM cho phép các thành viên trong nhóm dự án chia sẻ thông tin chi tiết về công việc của họ. Từ đó làm giảm sai sót và loại bỏ các xung đột gây ra do các bản vẽ không trùng khớp, các bản vẽ thiết kế sẽ đầy đủ và dễ hiểu hơn, giúp tiết kiệm thời gian và tiền bạc.

Các lợi ích chính của BIM với tư vấn thiết kế bao gồm:

- Phân tích các lựa chọn: Các lựa chọn khác nhau (hoàn thiện, thiết bị và bố cục) có thể được phân tích nhanh chóng trên mô hình BIM, qua đó giúp đưa ra quyết định nhanh và chính xác hơn.

- Nâng cao độ tin cậy về chất lượng: Giúp kiểm tra tính chính xác và nhất quán của các

mô hình thiết kế trong suốt quá trình thiết kế.

- Khả năng xác nhận mô hình đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật: có thể đảm bảo sự tuân

thủ và phù hợp của mô hình đối với các yêu cầu của dự án.

- Xem xét trực quan: Mô hình cho phép hiển thị và phân tích tốt hơn - đó là mô hình

chính xác về những gì sẽ được xây dựng.

- Khả năng phân tích thiết kế và hiệu suất của tòa nhà trước khi nó được xây dựng. - Tạo thuận lợi cho việc thuyết trình, đánh giá, lựa chọn giải pháp thiết kế: Với việc công trình được mô phỏng qua hình ảnh mô hình 3 chiều trực quan.

`19

- Việc áp dụng BIM góp phần tăng năng suất, chất lượng thiết kế, thuận lợi trong việc điều chỉnh thiết kế và hạn chế được sai sót trong quá trình thực hiện: Do có sự phối hợp đồng thời của các bộ môn, các thông tin được hiển thị trực quan nên việc dùng BIM sẽ tăng chất lượng thiết kế, giảm đáng kể mâu thuẫn giữa thiết kế tại văn phòng và triển khai thi công ngoài hiện trường. Các thiết kế thực hiện thông qua BIM khi có điều chỉnh ở bộ phận thiết kế này, thì thông tin thay đổi sẽ hiển thị trên đối tượng đó ở bộ phận thiết kế khác, qua đó việc điều chỉnh thiết kế được thực hiện nhanh chóng.

- Công tác đo bóc khối lượng và lập dự toán chi phí của công trình được thực hiện một cách nhanh chóng và chính xác: Việc sử dụng mô hình thông tin công trình ở định dạng 3D, kèm theo đó là tích hợp phần mềm đo bóc khối lượng nên việc đo bóc khối lượng công trình được thực hiện một cách tự động. Với cơ sở dữ liệu về giá phù hợp, việc xác định chi phí xây dựng công trình sẽ được rút ngắn đáng kể. Tiện ích này đặc biệt có ý nghĩa trong giai đoạn thiết kế của dự án, khi các thiết kế thường xuyên thay đổi, chủ đầu tư rất cần các thông tin một cách nhanh chóng để kịp thời đưa ra quyết định lựa chọn phương án.

- Thuận lợi trong việc phân tích mức độ sử dụng năng lượng của các phương án thiết kế, qua các công cụ hỗ trợ, góp phần định hướng thiết kế bền vững với môi trường: Việc các thông tin tích hợp trong BIM, cho phép các nhà thiết kế tính toán được nhu cầu sử dụng năng lượng của phương án thiết kế thông qua các công cụ tích hợp qua đó sử dụng các tiêu chuẩn thiết kế xanh như LEED hay LOTUS để đánh giá tính bền vững của công trình. Từ đó có thể thay đổi phương án thiết kế nếu cần thiết, tiết kiệm thời gian và chi phí cho dự án;

- Việc ứng dụng quy trình BIM trong các doanh nghiệp tư vấn thiết kế nước ta hiện nay cũng sẽ từng bước tạo tác phong làm việc theo nhóm, xây dựng môi trường làm việc chuyên nghiệp theo hướng hiện đại, hội nhập với thế giới.

- Việc sử dụng dữ liệu, lưu trữ và trao đổi dựa trên công nghệ điện toán đám mây giúp các nhóm làm việc khác nhau về địa điểm phối hợp với nhau để thiết kế, chuyển giao sản phẩm và lưu trữ thuận tiện hơn.

Bên cạnh đó có 6 lợi ích chính của BIM mang lại cho tư vấn thiết kế:

- Với việc công trình được mô phỏng qua hình ảnh mô hình 3 chiều trực quan

+ Sẽ tạo thuận lợi cho việc thuyết trình, đánh giá, lựa chọn giải pháp thiết kế có hiệu

quả;

- Việc áp dụng BIM góp phần tăng năng suất, chất lượng thiết kế, thuận lợi trong việc

điều chỉnh thiết kế và hạn chế được sai sót trong quá trình thực hiện:

+ Do có sự phối hợp đồng thời của các bộ môn thiết kế, các thông tin thiết kế được hiển thị trực quan nên việc dùng BIM sẽ tăng chất lượng thiết kế, giảm đáng kể mâu thuẫn giữa thiết kế tại văn phòng và triển khai thi công ngoài hiện trường. Các thiết kế thực hiện thông qua BIM khi có điều chỉnh ở bộ phận thiết kế này, thì thông tin thay đổi sẽ hiển thị trên đối tượng đó ở bộ phận thiết kế khác, qua đó việc điều chỉnh thiết kế được thực hiện nhanh chóng;

- Công tác đo bóc khối lượng và lập dự toán chi phí của công trình được thực hiện một

cách nhanh chóng và chính xác:

`20

+ Việc sử dụng mô hình thông tin công trình ở định dạng 3D, kèm theo đó là tích hợp phần mềm đo bóc khối lượng nên việc đo bóc khối lượng công trình được thực hiện một cách tự động. Với cơ sở dữ liệu về giá phù hợp, việc xác định chi phí xây dựng công trình sẽ được rút ngắn đáng kể. Tiện ích này đặc biệt có ý nghĩa trong giai đoạn thiết kế của dự án, khi các thiết kế thường xuyên thay đổi, chủ đầu tư rất cần các thông tin một cách nhanh chóng để kịp thời đưa ra quyết định lựa chọn phương án;

- Thuận lợi trong việc phân tích mức độ sử dụng năng lượng của các phương án thiết

kế, qua các công cụ hỗ trợ, góp phần hướng thiết kế bền vững với môi trường.

+ Việc các thông tin tích hợp trong BIM, cho phép các nhà thiết kế tính toán được nhu cầu sử dụng năng lượng của phương án thiết kế thông qua các công cụ có thể tích hợp như eQUEST và tích hợp các tiêu chuẩn thiết kế xanh như LEED hay LOTUS để đánh giá tính bền vững của công trình. Từ đó có thể thay đổi phương án thiết kế nếu cần thiết, tiết kiệm thời gian và chi phí cho dự án;

2.2.4 Đối với đơn vị quản lý dự án

Bốn lợi ích chính mà việc áp dụng BIM mang lại cho đơn vị quản lý dự án:

- BIM cung cấp công cụ công nghệ tiên tiến để lên kế hoạch toàn diện và nâng cao khả

năng điều hành, quản lý trong toàn bộ vòng đời dự án;

- BIM cung cấp cho ban quản lý dự án một mô hình trực quan, cùng với các yếu tố tích hợp như tiến độ thi công, biểu đồ nhân công, biểu đồ phát triển giá thành công trình… giúp cho ban quản lý thực hiện công việc một cách dễ dàng và có sự chuẩn bị tốt về huy động nguồn vốn, theo dõi kế hoạch nhân lực hay các kế hoạch tổ chức thi công ngoài công trường, kiểm soát chi phí trong quá trình thực hiện;

- BIM là cơ sở để Ban quản lý dự án điều phối việc phối hợp thực hiện dự án giữa các nhà thầu và các đơn vị liên quan; giúp xử lý và lường trước các tình huống có thể xảy ra tại công trường.

- Việc ứng dụng BIM thông qua việc tiêu chuẩn hóa tất cả các công đoạn thực hiện, cách thức chuyển giao dữ liệu… bằng các hướng dẫn, quy định, các file mẫu. Trong đó, các quy trình được kiểm soát xuyên suốt nhờ ứng dụng các tiến bộ công nghệ thông tin, phần mềm. Nhờ vậy mà các Ban quản lý dự án sẽ theo dõi, giám sát việc thực hiện thiết kế, thi công thuận lợi hơn, chính xác hơn, giúp giảm thiểu lãng phí và tăng hiệu quả thi công xây dựng.

2.2.5 Đối với nhà thầu thi công

Các công cụ phối hợp đa bộ môn trên BIM có thể kiểm tra xung đột giữa các hệ thống cụ thể (ví dụ, hệ thống đường ống và kết cấu). Việc kiểm tra có thể được thực hiện ở bất kỳ mức độ chi tiết nào và thông qua bất kỳ hệ thống và bộ môn nào.

`21

Bởi vì trong quá trình thiết kế đã thực hiện phối hợp đa bộ môn, nhà thầu có thể nhận được mô hình với độ tin cậy cao hơn, phù hợp với điều kiện thực tế và các lỗi thiết kế được hạn chế tới mức thấp nhất từ đó giảm thiểu việc phải thi công lại. Điều này cũng đồng nghĩa với việc giảm thời gian phải dừng thi công, nâng cao năng suất lao động, giảm thời gian nhàn

rỗi.

Một số lợi ích chính của BIM đối với nhà thầu thi công có thể được kể ra dưới đây, bao

gồm:

- Hiển thị trực quan thiết kế (3D): Thông tin được thể hiện dễ dàng thông qua mô hình 3D; mô hình có thể được điều khiển, phóng to và sắp xếp/ lọc đối tượng. Ngoài ra, bất cứ khi nào cần thông tin, nhà thầu có thể tra cứu trực tiếp trên mô hình, mà không còn bị giới hạn bởi các bản vẽ 2D bằng giấy mà các đơn vị thiết kế cung cấp. Mô hình có thể cung cấp vô hạn các góc nhìn, các mặt cắt khác nhau.

- Phân tích tình huống: Mô hình cho phép cân nhắc các tùy chọn và xem trước các trình tự thi công khác nhau; qua đó đánh giá nhanh chóng và hình dung được các giá trị kỹ thuật của các tùy chọn đó.

- Đối với thi công ngoài công trường: Khi mô hình được cập nhật, dữ liệu có thể được gửi trực tiếp tới đơn vị thi công, cho phép việc chế tạo diễn ra nhanh hơn. Sử dụng mô hình BIM giúp các nhà thầu xây lắp hạn chế sai sót trong việc triển khai bản vẽ thiết kế đến tổ chức thực hiện;

- Mô hình thông tin công trình cũng được sử dụng làm cơ sở để nhà thầu xây dựng phương án thi công, bố trí nguồn lực, phối hợp công việc trong các giai đoạn thi công khác nhau nhằm tối ưu hóa việc sử dụng nguồn lực của Nhà thầu, tăng năng suất lao động, tiết kiệm chi phí và rút ngắn thời gian thi công.

- Việc áp dụng BIM giúp nhà thầu phát hiện và lường trước các khó khăn trong quá trình thi công ngay từ giai đoạn tiếp cận hồ sơ thiết kế để đưa ra phương án thực hiện cho phù hợp. Điều này đặc biệt cần thiết đối với các dự án có điều kiện thi công khó khăn hoặc yêu cầu kỹ thuật cao. Dựa vào tính trực quan của mô hình BIM và các thông tin tích hợp đầy đủ, nên những “xung đột” giữa các kết cấu hoặc giữa các bộ phận công trình được hiển thị rõ trên mô hình, từ đó các kỹ sư đề ra được phương án phù hợp để giải quyết những “xung đột” đó.

- Mô hình thông tin công trình có thể được dùng nền tảng cho các cấu kiện chế tạo sẵn. Giải pháp này đã được sử dụng rất thành công cho các cấu kiện bê tông chế tạo sẵn, các lỗ mở cửa và chế tạo sẵn các tấm kính. Nó cho phép các nhà cung cấp có thể phối hợp trên mô hình, để phát triển chi tiết cần thiết cho chế tạo sẵn.

- Lập kế hoạch và tiến độ thi công (4D): Các phương pháp truyền thống cho lập kế hoạch và tiến độ thi công chủ yếu sử dụng các dạng biểu đồ. Tuy nhiên, nó có thể không nắm bắt được chính xác các liên kết giữa các công việc và mâu thuẫn giữa các công việc.

- Với BIM, trình tự thi công theo thời gian được phối hợp với không gian thực hiện của các công việc được tiến hành trên công trường trong tất cả các bộ môn thông qua mô hình. Giờ đây, thông qua mô hình 4D, một tòa nhà có thể được xây dựng trong môi trường ảo trước cả khi nó được thi công thực tế.

`22

- Bất kỳ xung đột về trình tự nào cũng có thể được sửa đổi trước khi chúng xảy ra! Nhà thầu cũng có thể sử dụng mô hình để tiến hành lập phân tích tình huống cho quá trình thi công, xem xét các tùy chọn trình tự khác nhau.

- Dự toán và chi phí (5D): Việc tính toán khối lượng vật liệu trong BIM cũng rất dễ dàng vì dữ liệu cho mỗi đối tượng luôn có sẵn trong mô hình. Các thông tin, chẳng hạn như số lượng và chi phí, có thể được truy xuất chỉ bằng một vài click. Một số công cụ BIM thậm chí còn có khả năng kết hợp với phần mềm dự toán của bên thứ ba.

- Mô hình thông tin công trình hoàn thiện có khả năng cung cấp thông tin về các loại

vật liệu ngay tại giai đoạn thiết kế như khối lượng, thông số kỹ thuật, và thuộc tính.

Những thông tin đó có thể được sử dụng cho việc mua bán vật liệu từ các nhà cung cấp và nhà thầu phụ. Qua đó, các đơn đặt hàng vật tư sẽ chính xác hơn, phù hợp với tiến độ xây dựng thực tế, khiến cho chi phí tiết kiệm đáng kể. Với các dự tính về khối lượng, cũng có thể mua trước vật tư để tận dụng các điều kiện tốt của thị trường, từ đó giảm chi phí hơn nữa.

Bên cạnh đó, các công cụ điều phối BIM có thể kiểm tra một cách có chọn lọc sự giao thoa giữa các hệ thống cụ thể. Việc kiểm tra phối hợp có thể được thực hiện ở bất kỳ mức độ chi tiết nào và thông qua bất kỳ hệ thống và bộ môn nào. Cần lưu ý rằng phân tích phối hợp chi tiết chỉ có thể áp dụng với các mô hình được tạo lập chi tiết và có cấu trúc phù hợp.

Bởi vì thiết kế đã đã được phối hợp một cách chi tiết, nhà thầu có thể tin cậy hơn vào mô hình khi triển khai thi công thực tế và giảm thiểu được lỗi thiết kế dẫn đến việc phải thi công lại. Đồng thời, việc này còn giúp giảm thời gian chết, tăng năng suất lao động, không có công nhân nhàn rỗi.

Các lợi ích chính sẽ được liệt kê dưới đây:

- Hiển thị thiết kế và làm rõ phạm vi (3D):

+ Thông tin được phổ biến dễ dàng thông qua mô hình 3D; mô hình có thể được điều khiển, phóng to và sử dụng để sắp xếp / lọc đối tượng. Ngoài ra, nếu cần bất kỳ thông tin thời gian nào, nhà thầu có thể thực hiện hành động đi vào hoặc xuyên qua tòa nhà kỹ thuật số, mà không còn bị giới hạn bởi các mô hình mặt cắt 2D bằng giấy mà các nhà thiết kế cung cấp. Mô hình có thể cung cấp vô hạn các góc nhìn từ các mặt cắt!

- Phân tích tùy chọn phương pháp thi công:

+ Mô hình cho phép nhóm nghiên cứu cân nhắc các tùy chọn trình tự khác nhau và xem trước các hoạt động nâng tải; và nó có thể được sử dụng để nhanh chóng đánh giá và hình dung các tùy chọn khác nhau cho kỹ thuật giá trị.

- Đẩy nhanh công tác chế tạo ngoài công trường:

+ Bởi vì thông tin dữ liệu sản phẩm trong mô hình luôn được cập nhật, dữ liệu có thể được gửi trực tiếp tới nhà máy chế tạo, cho phép Công đoạn Chế tạo ngoài công trường nhanh hơn. Hơn nữa, điều này có thể được sử dụng để nhanh chóng đánh giá và hiển thị phân tích giá trị kỹ thuật của các tùy chọn khác nhau.

- Lập kế hoạch và lập tiến độ thi công (4D):

`23

+ Các phương pháp lập kế hoạch truyền thống và lập tiến độ cho các hoạt động thi công dựng sử dụng các biểu đồ dạng thanh hoặc biểu đồ dạng đường chủ yếu để truyền đạt trình tự thi công đã lên kế hoạch. Nhưng các công cụ này có thể không nắm bắt được chính xác

các liên kết không gian và / hoặc mâu thuẫn giữa các hoạt động. Với BIM, trình tự thi công được phối hợp với luồng thời gian và không gian dự kiến của tất cả các bộ môn tiến hành trên công trường thông qua các đối tượng khác nhau trong mô hình. Giờ đây một tòa nhà có thể được xây dựng ngay trước mắt bạn. Bất kỳ mẫu thuẫn về trình tự nào cũng có thể được sửa đổi trước, trước khi chúng xảy ra! Nhà thầu cũng có thể sử dụng mô hình để tiến hành lập phân tích “What-if” cho quá trình thi công, xem xét các tùy chọn trình tự khác nhau.

- Dự toán và thống kê khối lượng (5D):

+ Việc tính toán khối lượng vật liệu trong BIM cũng rất dễ dàng vì có dữ liệu cho mỗi đối tượng trong mô hình. Các thông tin, chẳng hạn như số lượng (số lượng, diện tích, ...) và chi phí, có thể được truy xuất chỉ bằng cách chạm vào một hoặc hai nút. Một số công cụ BIM thậm chí còn có khả năng liên kết trực tiếp với các gói phần mềm dự toán của bên thứ ba. Mô hình này là một công cụ cực kỳ chính xác. Như vậy, nó có thể ảnh hưởng đến toàn bộ chuỗi cung ứng. Trong một số trường hợp, các dự án có thể thực hiện các đơn đặt hàng của họ với độ tin cậy và chính xác tiến độ cao hơn, khiến cho chi phí tiết kiệm đáng kể. Với số lượng đã biết, có thể mua trước để tận dụng các điều kiện tốt của thị trường, lại càng tiết kiệm đáng kể.

Thông qua BIM, tất cả các thành viên trong nhóm dự án đều được hưởng lợi. Nó thúc đẩy một môi trường chia sẻ tầm nhìn và chia sẻ trách nhiệm, và giúp tất cả mọi người thấy điều hiển nhiên là rằng tất cả các thành viên đều quan trọng cho sự thành công của dự án. Tất cả mọi người chia sẻ thông tin và rủi ro của dự án - tất cả mọi người đều có lợi!

2.2.6 Đối với đơn vị quản lý, vận hành công trình

Hai lợi ích lớn của BIM đối với đơn vị quản lý, vận hành công trình:

- Sử dụng Mô hình thông tin công trình cho phép đơn giản hóa việc bàn giao thông tin liên quan tới thiết bị công trình. Trong suốt quá trình thi công nhà thầu chính và đặc biệt là nhà thầu cơ điện đã tập hợp thông tin về vật liệu lắp đặt và bảo trì cho các hệ thống trong công trình. Các thông tin này có thể được liên kết tới đối tượng trong mô hình thông tin công trình, được bàn giao cho chủ đầu tư và có thể được sử dụng để kiểm tra tất cả hệ thống thiết bị công trình.

- Mô hình thông tin công trình là một nguồn thông tin chính xác và rất quan trọng cho việc quản lý và vận hành công trình. Nó có thể được tích hợp với hoạt động thiết bị và các hệ thống quản lý và được dùng như một nền tảng hỗ trợ cho việc giám sát các hệ thống kiểm soát thời gian thực để quản lý thiết bị từ xa và rất nhiều các khả năng khác vẫn chưa được phát triển hoàn thiện.

2.2.7 Đối với cơ quan quản lý nhà nước về xây dựng

Các lợi ích lớn của BIM đối với cơ quan quản lý nhà nước về xây dựng bao gồm:

`24

- Tạo thuận lợi cho các hoạt động quản lý: Thông qua mô hình thông tin công trình, các cơ quan quản lý nhà nước về xây dựng, quản lý đô thị có được cái nhìn tổng quát, cụ thể về sự phù hợp của quy hoạch, kiến trúc công trình, đấu nối hạ tầng kĩ thuật... phục vụ quá trình xét duyệt quy hoạch, phương án kiến trúc, cấp phép xây dựng… Nếu được xây dựng đồng bộ quy trình xét duyệt thông qua cổng điện tử một cửa có thể giúp nâng cao chất lượng xét duyệt,

cải tiến thủ tục hành chính hướng đến tăng năng suất và hiệu quả cho tất cả các bên.

- Tạo thuận lợi cho công tác thanh, kiểm tra: Việc ứng dụng BIM trong quy hoạch, thiết kế, xây dựng công trình giúp giảm được thời gian nghiên cứu và phê duyệt hồ sơ cấp phép cũng như phục vụ rất có hiệu quả công tác thanh tra, kiểm tra công trình xây dựng do các thông tin của công trình được thể hiện logic, đầy đủ và trực quan.

2.2.8 Một vài số liệu định lượng về lợi ích áp dụng BIM

Tại các nước đi trước về áp dụng BIM vào ngành xây dựng, nhiều nghiên cứu đã tổng kết và nhận thấy hiệu quả đầu tư từ việc áp dụng BIM vào trong các công ty hoặc dự án đầu tư xây dựng là rất đáng kể. Có thể thấy với một cơ sở dữ liệu duy nhất hỗ trợ việc trao đổi thông tin giữa các bên tham gia dự án, BIM mang lại nhiều lợi ích cho tất cả các bên tham gia vào dự án như đã được chỉ ra ở trên.

Là một đơn vị tiên phong trong việc nghiên cứu và áp dụng BIM tại Mỹ, Trung tâm nghiên cứu kỹ thuật xây dựng hạ tầng tích hợp thuộc trường đại học Stanford (Stanford University Center for Integrated Facilities Engineering, viết tắt là CIFE) tổ chức tổng kết hàng năm để theo dõi việc áp dụng BIM của các công ty cũng như tại các dự án đầu tư xây dựng. Báo cáo tổng hợp số liệu dựa trên 32 dự án có sử dụng BIM của CIFE đã định lượng lợi ích mang lại qua một số chỉ tiêu như:

- Giảm bớt 40% các yêu cầu thay đổi;

- Sai lệch của quyết toán với dự toán chỉ là +/- 3%;

- Giảm 80% thời gian lập dự toán;

- Tiết kiệm về chi phí lên đến 10%;

- Giảm 7% tiến độ.

`25

Cũng theo báo cáo từ CIFE, tỷ lệ hoàn vốn đầu tư (Return on Investment, viết tắt là ROI, tính dựa trên chi phí tiết kiệm được và chi phí áp dụng BIM vào dự án) đã được tính toán cho một số dự án tại Mỹ nhằm thể hiện rõ hiệu quả của việc đầu tư áp dụng BIM và được thể hiện tại bảng dưới đây.

Bảng 2-3. Tỷ lệ hoàn vốn một số dự án có sử dụng BIM tại Mỹ.

Tổng mức đầu Năm Dự án ROI (%) Tiết kiệm chi phí tư (triệu USD) Chi phí áp dụng BIM (USD) Tiết kiệm chi phí từ BIM (USD)

2005 30 Ashley Overlook 5.000 120.000 130.000 2.600

2006 54 120.000 395.000 232.000 193 Progressive Data Center

2006 47 Raleigh Marriott 4.288 500.000 495.712 11.560

2006 16 RSU Library 10.000 74.120 64.120 641

2006 88 1.440 15.000 6.850 476 Mansion on Peachtree

2007 47 Aquarium Hilton 90.000 800.000 710.000 789

2007 58 1515 Wynkoop 3.800 200.000 196.200 5.163

2007 82 HP Data Center 20.000 675.010 47.500 238

2007 14 Savannah State 5.000 2.000.000 1.995.000 39.900

2007 32 1.000 330.000 329.000 32.900 NAU Sciences Lab

Các số liệu về chi phí tiết kiệm được thống kê trực tiếp từ dự án hoặc được ước lượng từ việc xử lý các va chạm trước khi thi công. Có thể thấy, tỷ lệ hoàn vốn đầu tư áp dụng BIM cho các dự án nằm trong khoảng 193 – 39.900% là rất đáng kể. Nguyên nhân chủ yếu của việc khoán tỷ lệ hoàn vốn đầu tư rất rộng như trên là do phạm vi công việc áp dụng BIM trong mỗi dự án khác nhau dẫn đến lợi ích mang lại và hiệu quả khác nhau.

Tại Singapore, một số dự án có áp dụng BIM đã được tổng kết về lợi ích được minh

họa tại Hình 6 như:

`26

- Giảm 52% phiếu yêu cầu thông tin tại dự án Safra Clubhouse;

- Tiết kiệm 9 – 10% nhân công tại Cơ sở nuôi thú vật tại đường Perah;

- Tiết kiệm tới 138 giờ tại dự án Vermont tại khu Cairnhill Rise.

Hình 2-5. Thay đổi về phiếu yêu cầu thông tin tại dự án Safra Clubhouse

Hình 2-6. Thay đổi về số ngày công tại dự án Cơ sở nuôi thú vật tại đường

`27

Perah.

Hình 2-7. Thay đổi về số giờ công tại dự án Vermont tại khu Cairnhill Rise

Tại Trung Quốc, dự án tháp Thượng Hải (Shanghai tower) là một dự án khó, có yêu cầu và tiêu chuẩn cao. Dự án có rất nhiều nhà thầu phụ và khối lượng thông tin cần phải quản lý và chia sẻ rất lớn. Ngoài ra việc đảm bảo về tiến độ và chi phí cho một dự án lớn và kéo dài lâu cũng đặt ra nhiều thách thức. Việc ứng dụng BIM đã giúp triển khai dự án một cách tối ưu hơn.

`28

Hình 2-8. Phân tích về gió và ánh sáng cho công trình

Hình 2-9. Lập biện pháp thi công một cách trực quan

`29

Hình 2-10. Bố trí thi công hợp lý, tránh chồng chéo

Hình 2-11. Tận dụng tối đa các kết cấu chế tạo sẵn và lắp ráp

Nhóm triển khai dự án đánh giá rằng việc triển khai BIM đã giúp tiết kiệm được cho

dự án khoảng 15 triệu USD.

2.3 THÁCH THỨC CỦA BIM

2.3.1 Vấn đề về chi phí

Việc triển khai áp dụng BIM đòi hỏi một khoản đầu tư ban đầu khá lớn. Tuy nhiên, đó chỉ ở giai đoạn ban đầu. Khi đầy đủ khả năng đã triển khai BIM, các khoản đầu tư sẽ giảm, đồng thời, các chi phí tiết kiệm được thông qua các lợi ích của BIM sẽ ngày càng tăng khi BIM được áp dụng trơn tru, khi các chủ đầu tư sẽ dần nhận ra những lợi ích của BIM, họ sẽ coi năng lực BIM của một đơn vị như là một tiêu chí quan trọng trong việc lựa chọn các đơn vị thiết kế và nhà thầu thi công, khi đó, BIM sẽ là một lợi thế lớn.

2.3.2 Các vấn đề về pháp lý

Khi bắt đầu triển khai áp dụng BIM, sự thay đổi trong các vấn đề pháp lý có thể gây ra những quan ngại và dẫn đến sự trì hoãn việc triển khai áp dụng. Một số vấn đề thay đổi có thể kể đến như việc chia sẻ mô hình giữa bên thiết kế và nhà thầu thi công, các câu hỏi về mặt chi phí như bên thiết kế có nên được tính chi phí bổ sung để tạo lập mô hình không? Ai sở hữu những mô hình đó? Ai chịu trách nhiệm về tính chính xác của các mô hình?

`30

Người ta xác định rằng BIM không làm thay đổi nghĩa vụ và trách nhiệm của các bên liên quan theo hợp đồng. Mặc dù các thông tin được trao đổi thông qua BIM, các vai trò truyền thống vẫn được đảm nhiệm như trước: tư vấn thiết kế chịu trách nhiệm cho việc thiết kế và nhà

thầu thi công chịu trách nhiệm cho các phương tiện và biện pháp thi công…

Tuy nhiên, vẫn có một số các vấn đề khác biệt như:

- Phương pháp quản lý các phiên bản của hồ sơ số, bao gồm rất nhiều bản sao được gửi

và nhận.

- Các yêu cầu về bảo mật và an ninh thông tin.

- Lưu trữ và phục hồi các thông tin và dữ liệu số.

Các điều khoản hợp đồng về việc hợp tác trao đổi thông tin cũng cần được xem xét, đặc biệt là việc cho phép trao đổi thông tin trực tiếp giữa hai bên không ký hợp đồng trực tiếp, ví dụ như giữa tư vấn thiết kế với nhà thầu phụ.

Cần xem xét các thiếu sót trong hợp đồng - nhất là các điều khoản về bảo mật, để xác định xem các quy định đã đầy đủ và phù hợp hay chưa. Điều khoản hợp đồng truyền thống được xây dựng dựa trên việc sử dụng các bản vẽ và tài liệu giấy. Khi BIM trở nên phổ biến, tài liệu và hợp đồng có sự thay đổi nên cần có sự hợp tác chặt chẽ giữa các bên. Trên thế giới, nhiều nước ban hành các mẫu phụ lục hợp đồng BIM để giải quyết các vấn đề trên, nó đưa ra các yêu cầu và giải pháp để thực hiện các dự án BIM thành công.

2.3.3 Vấn đề về nhân lực

Thiếu chuyên môn: Khi tiến hành điều tra khảo sát, rất nhiều các công ty đã có những báo cáo khác nhau về thách thức và rào cản mà họ phải đối mặt trong khi kết hợp BIM. Khái niệm BIM còn khá mới mẻ nên khi triển khai sẽ gặp nhiều vướng mắc. Đội ngũ nhân sự trong ngành xây dựng hiện tại còn thiếu các kiến thức chuyên môn và kiến thức để thực hiện khái niệm mới này.

Ngại thay đổi: BIM làm thay đổi cách thức các dự án được triển khai thực hiện. Nó mang đến một cơ hội cho sự hợp tác nhiều hơn, một cách thức làm việc cởi mở thực sự cần thiết giữa các bên liên quan của dự án. Tuy nhiên, các nhà quản lý dự án thường dành phần lớn thời gian ngoài công trường và làm việc theo cách của họ, trong trường hợp áp dụng BIM, những người quản lý dự án cần phải tuân theo các hướng dẫn và quy trình nghiêm ngặt. Đây cũng là một trong những thách thức đối với các công ty mới dùng BIM tại Việt Nam. Do đó, có thể phải mất một thời gian để BIM được triển khai trong các đơn vị.

2.3.4 Công nghệ và Phần mềm

Các phần mềm BIM đôi khi không tương thích với các phần mềm khác cũng là rào cản mà các công ty cần phải lường trước khi chọn BIM. Những thách thức như lỗi phần mềm hoặc các phương thức lập mô hình không chính xác do thiếu kinh nghiệm trong việc sử dụng mô hình 3D.

Với tất cả các ứng dụng phần mềm BIM có sẵn, các công ty phải quyết định những tùy

chọn phù hợp nhất với công ty mình.

Các vấn đề cần được xem xét:

`31

- Có phải chúng ta có kế hoạch chủ yếu sử dụng BIM để thay thế 2D?

- Liệu chúng ta có thể tiếp cận với mô hình thiết kế?

- Liệu chúng ta sẽ sử dụng phần mềm này trong một dự án hợp tác và yêu cầu nhà thầu

phụ sử dụng nó?

Một thách thức khác mà các công ty phải đối mặt là việc quản lý thông tin và tài nguyên trong quá trình thực hiện BIM là phải đảm bảo rằng các nhà cung cấp và thầu phụ cũng phải nắm được công nghệ này và tuân thủ đúng nguyên tắc thực hiện. Sự tham gia của các bên như nhà cung cấp và nhà thầu phụ sẽ dẫn đến việc phải quản lý nhiều thông tin hơn. Do vậy các đơn vị cần sáng suốt lựa chọn những đối tác giàu kinh nghiệm để hỗ trợ về trình độ, kiến thức, kinh nghiệm và nguồn lực.

2.3.5 Một số rào cản trong áp dụng BIM tại Việt Nam

Về cơ sở pháp lý và chế độ, chính sách: Hiện nay ở Việt Nam cơ sở pháp lý vẫn đang được xây dựng, còn thiếu và chưa đồng bộ, chưa tạo hành lang pháp lý vững chắc cho áp dụng BIM đối với các chủ thể tham gia dự án đầu tư xây dựng. Các chế độ, chính sách tuy đã được quy định trong một số nghị định hoặc thông tư nhưng chưa cụ thể để giúp cho chủ đầu tư, nhà thầu tính toán, áp dụng.

Về nhận thức và ý chí của lãnh đạo: Mặc dù Đảng và Nhà nước đã có định hướng, chủ trương rõ ràng cho áp dụng BIM, các bộ ngành, địa phương, một số chủ đầu tư và nhà thầu đã hướng hoạt động vào việc áp dụng BIM nhưng nhìn chung nhiều đơn vị nhận thức về BIM vẫn chưa đầy đủ, chưa quyết liệt trong chuẩn bị và thực hiện áp dụng BIM.

Về tài chính và cơ sở vật chất: Áp dụng BIM đòi hỏi chi phí đầu tư lớn cho cơ sở vật chất ban đầu, phần mềm ứng dụng, cho đào tạo và duy trì hoạt động của cơ sở vật chất cũng như phần mềm trong áp dụng BIM so với phương pháp truyền thống.

Về nhân lực: Hiện nay nhân lực có trình độ cao áp dụng BIM còn thiếu, cả ở nhà đầu tư, nhà thầu tư vấn, nhà thầu thi công, doanh nghiệp dịch vụ quản lý sử dụng, vận hành và trong các cơ quan quản lý nhà nước về xây dựng;

Về tổ chức và phương pháp làm việc: Áp dụng BIM đòi hỏi phải cải tiến cách thức tổ chức nhóm làm việc và phương pháp (thói quen) làm việc phù hợp, đây cũng là rào cản lớn gắn liền với nhận thức về BIM;

Về đào tạo và bồi dưỡng: Áp dụng BIM khá mới mẻ đối với Việt Nam, do đó chương trình đào tạo chưa hoàn thiện, đội ngũ giảng viên có trình độ cao còn thiếu, do đó khó đảm bảo nguồn nhân lực chất lượng cao cho áp dụng BIM trong giai đoạn hiện nay;

Về nghiên cứu khoa học và hợp tác quốc tế: Thời gian qua các cơ quan quản lý nhà nước, các viện nghiên cứu, các trường đại học và các hiệp hội tăng cường nghiên cứu cho việc xây dựng và ban hành các cơ sở pháp lý, chương trình hành động cũng như các hoạt động hội thảo, trao đổi kinh nghiệm, tiến hành hợp tác quốc tế như chưa nhiều.

`32

Khó khăn trong lựa chọn các công cụ phần mềm phù hợp: Phần mềm ứng dụng rất đa dạng do đó lựa chọn phần mềm phù hợp gắn liền với hiệu quả công việc đi đôi với nhu cầu tài chính, cơ sở vật chất, trình độ nhân lực và phương pháp làm việc...

Các rủi ro: Áp dụng BIM hiệu quả đồng nghĩa với việc tích hợp nhiều dữ liệu trong quá trình hình thành công trình và khai thác sử dụng chung cư cao tầng. Có thể xảy ra không thống nhất giữa dữ liệu gốc và tài liệu được trích xuất ra trên bản 2D; Rủi ro xảy ra trong sự hợp tác với các đơn vị khác trong cách thức trao đổi thông tin và tuân thủ các nguyên tắc thực hiện. Yêu cầu về mức độ chi tiết thể hiện thông tin đối tượng trong mô hình có thể không đồng nhất giữa các bộ môn thiết kế khác nhau; giữa thiết kế, xây dựng, khai thác vận hành công trình. Bất cập trong bảo mật thông tin liên quan đến sở hữu trí tuệ sử dụng trong BIM. Tính pháp lý khi nghiệm thu, thanh lý khối lượng và quyết toán chưa có, vì vậy phần áp dụng này gần như không được quan tâm. Khó khăn trong yêu cầu và giám sát các nhà thầu, nhà cung ứng vật liệu... tham gia vào quá trình phát triển mô hình BIM.

2.4 LỘ TRÌNH TRIỂN KHAI BIM TRONG NGÀNH XÂY DỰNG

Khung chiến lược này cung cấp một cách tiếp cận chung cho việc giới thiệu BIM của khu vực công châu Âu. Khung xác định bốn lĩnh vực hành động chiến lược sau đây rất quan trọng khi phát triển các sáng kiến BIM: Thiết lập sự lãnh đạo của công chúng; Giao tiếp tầm nhìn và cộng đồng nuôi dưỡng; Xây dựng khung hợp tác; Phát triển năng lực khách hàng và công nghiệp và năng lực.

Hình 2-12. Bốn trụ cột của các chương trình BIM

`33

Từ năm 2014, Bộ Xây dựng đã giao cho Viện Kinh tế Xây dựng thực hiện dự án nghiên cứu về lộ trình Mô hình thông tin công trình (BIM) để cải thiện hiệu quả của các hoạt động thiết kế, xây dựng và quản lý cơ sở tại Việt Nam. Ban đầu, một số nhà thầu chính như Hòa Bình, Coteccons, Cofico dẫn đầu khi họ thấy những lợi ích mà ứng dụng BIM có thể mang lại cho công tác thi công xây dựng. Một số đơn vị tư vấn thiết kế như VNCC, CDC và một số đơn vị tư vấn BIM chuyên về mô hình hóa sử dụng các công cụ BIM cho các dự án của

họ. Các chủ đề liên quan đến BIM đã được đề cập trong nhiều hội thảo do các cơ quan quản lý nhà nước (Bộ Xây dựng, Bộ Giao thông vận tải, Sở Giao thông Vận tải Thành phố Hồ Chí Minh ...), các tổ chức nghiên cứu, trường đại học và các tổ chức tư vấn.

Tuy nhiên, ngành Xây dựng Việt Nam gặp một số thách thức như: thiếu lực lượng lao động BIM lành nghề, cơ cấu tổ chức và phong cách làm việc không tạo điều kiện hợp tác, năng suất lao động thấp.

Dự án nghiên cứu này đã được hoàn thành và đệ trình lên Bộ vào năm 2015 và xây dựng thành Đề án trình Thủ tướng Chính phủ vào năm 2016 và được Thủ tướng Chính phủ phê chuẩn trong Quyết định số 2500/QĐ-TTg ngày 22 tháng 12 năm 2016. Kể từ năm 2017, chương trình BIM quốc gia đã được Ban chỉ đạo BIM Việt Nam thực hiện.

2.4.1. Lãnh đạo từ phía chính phủ

Mặc dù Luật Xây dựng có một số quy định và nguyên tắc sử dụng BIM trong đầu tư xây dựng và quản lý dự án, nhưng vẫn còn thiếu các hướng dẫn cụ thể, vì vậy các nhà đầu tư và đơn vị quản lý dự án khá lúng túng trong việc nghiên cứu và áp dụng BIM cho các dự án của họ.

Với nhiệm vụ do Thủ tướng Chính phủ giao, Bộ Xây dựng đã chủ trì và phối hợp với các bộ, ngành liên quan thực hiện đề án và ra quyết định thành lập Ban chỉ đạo thực hiện Đề án, trong đó có đại diện Bộ Xây dựng, Bộ Kế hoạch và Đầu tư, Bộ Giao thông vận tải, Bộ Công Thương, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn; Ban hành Kế hoạch tổng thể thực hiện từ năm 2017 đến hết năm 2020 (Quyết định số 203/QĐ-BXD, số 204/QĐ-BXD ngày 21 tháng 3 năm 2017 của Bộ trưởng Bộ Xây dựng). Ban chỉ đạo BIM - Bộ Xây dựng đã thành lập Tổ chuyên gia tư vấn BIM để tư vấn cho Ban chỉ đạo thực hiện chương trình, bao gồm các chuyên gia có kinh nghiệm trong đào tạo và triển khai BIM trong lĩnh vực xây dựng.

2.4.2. Thông tin truyền thông và kết nối cộng đồng

Hiểu biết về BIM hiện nay vẫn còn nhiều nhầm lẫn do thiếu thông tin. Nhìn chung, vẫn còn nhiều nhầm lẫn giữa BIM và phần mềm. Để nâng cao nhận thức về BIM, Ban chỉ đạo sử dụng trang web làm phương tiện chính thức đưa tin (www.bim.gov.vn). Ngoài ra, nhiều hội thảo đã được Ban chỉ đạo BIM tổ chức để phổ biến chương trình BIM quốc gia, lợi ích và kinh nghiệm BIM về triển khai BIM năm 2017, 2018 và 2019. Nhiều bên liên ban quản lý dự án, cộng đồng cũng tổ chức hội nghị tại nhiều thành phố trên cả nước để nâng cao nhận thức về BIM.

Ngoài ra, sự phối hợp với các cơ quan truyền thông để chia sẻ thông tin và kinh nghiệm về ứng dụng BIM cũng được tập trung vào việc thực hiện. Các hoạt động quảng bá BIM trong các hội nghị và hội thảo được quảng bá thông qua các phương tiện truyền thông. Đặc biệt, Truyền hình VTV1 đã phát hành 02 bộ phim tài liệu về BIM với sự tham gia của nhiều chuyên gia, chủ đầu tư, đơn vị tư vấn, nhà thầu thi công có liên quan đến BIM.

`34

Việc kết nối cũng tập trung vào việc triển khai trong khu vực và một số quốc gia trên thế giới. Có thể thấy rằng công việc nâng cao nhận thức và khuyến khích nghiên cứu để áp dụng BIM đã được thực hiện cơ bản theo các mục tiêu và kế hoạch. Nhiều chủ đầu tư trong

ngành xây dựng đã tìm hiểu thêm về BIM, những lợi ích và khó khăn trong việc triển khai và áp dụng BIM.

2.4.3. Xây dựng khung chung cho việc hợp tác

Các vấn đề liên quan đến chính sách là một thách thức lớn đối với ứng dụng BIM: quy trình hợp đồng, sự phụ thuộc vào công nghệ, quyền sở hữu và trách nhiệm đối với các mô hình, vấn đề bảo hiểm. Để giải quyết những vấn đề đó, Bộ Xây dựng đã công bố Hướng dẫn về ứng dụng BIM tạm thời cho các dự án thí điểm trong Quyết định số 1057/QĐ-BXD ngày 11/10/2017 của Bộ trưởng Bộ Xây dựng. Ngoài ra, các hướng dẫn chi tiết về ứng dụng BIM cho cơ sở hạ tầng kỹ thuật đô thị (giao thông đô thị, cấp thoát nước) cũng như kỹ thuật dân dụng (kiến trúc, kết cấu, các môn cơ điện), đang được xây dựng khẩn cấp để hoàn thành báo cáo cho Bộ Xây dựng.

Về cơ bản, các hướng dẫn ứng dụng BIM tạm thời đã được áp dụng cho các dự án thí điểm. Tuy nhiên, theo khảo sát, một số nội dung cần hướng dẫn chi tiết hơn (Quy trình lập mô hình cho từng ngành học; Phối hợp giữa các ngành trong quá trình thực hiện).

2.4.4. Nâng cao năng lực

Khung đào tạo BIM cho các dự án thí điểm đã được Bộ trưởng Bộ Xây dựng công bố trong Quyết định số 1056/QĐ-BXD ngày 11 tháng 10 năm 2017. Tài liệu đào tạo BIM chi tiết đang được phát triển để cung cấp đào tạo mở rộng cho các cá nhân và tổ chức có liên quan.

Nhiều hoạt động đào tạo đã được triển khai cho các dự án thí điểm như Tập đoàn viễn thông và công nghiệp Viettel tại Học viện Viettel từ ngày 28-29/3/2018; Chủ đầu tư, Ban Quản lý dự án các dự án thí điểm BIM vào tháng 4 năm 2018 và tháng 7 năm 2018.

Ngoài ra, các khóa đào tạo công cụ BIM đã được triển khai tại một số trường đại học như Kiến trúc Hà Nội, Giao thông vận tải, Công nghệ giao thông, Đại học Điện lực để thúc đẩy và cải thiện tài liệu đào tạo. Diễn đàn học thuật BIM đã được thành lập với các mục tiêu sau:

- Tạo mạng lưới bền vững kết nối các cơ sở giáo dục đại học tại Việt Nam;

- Để tạo ra một kênh truyền thông hiệu quả và hiệu quả nhằm thúc đẩy trao đổi kiến

thức giữa các tổ chức, tổ chức và ngành AEC;

- Đề xuất và triển khai các dự án nghiên cứu và phân phối BIM, cung cấp các khóa đào

tạo phát triển nguồn nhân lực BIM cho ngành xây dựng Việt Nam;

- Thúc đẩy phê bình xã hội và hỗ trợ phát triển chính sách cho Chính phủ về BIM và

chuyển đổi kỹ thuật số trong ngành xây dựng.

Vì ứng dụng BIM yêu cầu đào tạo và sử dụng phần mềm để tạo ra các mô hình với chi

phí mua phần mềm và đào tạo để sử dụng phần mềm.

`35

Hiện tại, một số dự án vẫn gặp khó khăn trong việc thiết lập môi trường dữ liệu chung; điều phối và quản lý quá trình phối hợp BIM giữa tư vấn BIM và tư vấn thiết kế, nhà thầu; đảm bảo kiểm soát chất lượng mô hình BIM; Ứng dụng BIM trong việc xem xét thiết kế, giải quyết xung đột; tổ chức dữ liệu hoặc BIM để quản lý cơ sở.

`36

Đánh giá sơ bộ về lợi ích BIM cho một số dự án thí điểm đã được thực hiện và theo sát. Đánh giá chi tiết về lợi ích BIM sẽ được thực hiện vào năm tới để đánh giá và đánh giá việc triển khai ứng dụng BIM trong mỗi quý.

Câu hỏi ôn tập chương 2

Câu 1: Trình bày khái niệm về BIM?

Câu 2: Một số ứng dụng của BIM hiện nay là gì?

Câu 3: Trình bày thực trạng áp dụng BIM trên thế giới và tại Việt Nam?

Câu 4: Trình bày lợi ích của BIM dối với các bên liên quan?

Câu 5: Đối với chủ đầu tư có những lợi ích gì khi áp dụng BIM?

Câu 6: Đối với đơn vị tư vấn thiết kế có những lợi ích gì khi áp dụng BIM?

Câu 7: Đối với đơn vị tư vấn thiết kế có những lợi ích gì khi áp dụng BIM?

Câu 8: Đối với nhà thầu thi công có những lợi ích gì khi áp dụng BIM?

Câu 9: Đối với cơ quan nhà nước về xây dựng có những lợi ích gì khi áp dụng BIM?

`37

Câu 10: Trình bày những thách thức gặp phải khi áp dụng BIM?

Chương 3 TIẾN TRÌNH CHUẨN BỊ ÁP DỤNG MÔ HÌNH THÔNG TIN

CÔNG TRÌNH

Khi học xong chương này người học nắm được những nội dung về môi trường, nền tảng và các công cụ áp dụng BIM; tiêu chuẩn, hướng dẫn về BIM và triển khai BIM cho dự án; xây dựng kế hoạch triển khai BIM cho đơn vị.

3.1 MÔI TRƯỜNG, NỀN TẢNG VÀ CÁC CÔNG CỤ ÁP DỤNG BIM

3.1.1 Tổng quan về môi trường, nền tảng và công cụ BIM

Nền tảng BIM là nhóm các công cụ BIM, chủ yếu phục vụ tạo lập dữ liệu. Hầu hết các nền tảng BIM thường bao gồm nhiều bộ công cụ BIM có mối liên hệ với nhau và có thể tích hợp, trao đổi thông tin qua lại trực tiếp được với nhau như tạo lập bản vẽ, phát hiện xung đột. Các nền tảng này cung cấp các bộ thư viện và chức năng khác nhau cho các bộ môn khác nhau. Ví dụ: Revit, ArchiCAD, Tekla Structures, Bentley AECOSim…

Công cụ BIM là các công cụ tạo lập, phân tích, đánh giá mô hình… để thực hiện các ứng dụng BIM cụ thể. Hiện nay có rất nhiều công cụ BIM khác nhau phù hợp với các loại hình công trình khác nhau, và nó ngày càng được phát triển để việc áp dụng BIM diễn ra hiệu quả hơn.

Môi trường BIM là việc quản lý thông tin, dữ liệu được tạo ra từ các nền tảng BIM, công cụ BIM trong một tổ chức. Môi trường BIM có khả năng hỗ trợ việc giao tiếp trao đổi nhiều loại thông tin và quy trình trong dự án, tổ chức hoặc lĩnh vực. Môi trường BIM bao gồm cả server, thư viện cũng như quy trình làm việc trong dự án hoặc tổ chức.

`38

Hình 3-1. Mối quan hệ giữa Môi trường, nền tảng và công cụ BIM

Khi nhiều nền tảng, mô hình dữ liệu được sử dụng sẽ đòi hỏi nhiều cấp độ quản lý dữ liệu và phối hợp. Điều này dẫn đến nhu cầu theo dõi và điều phối việc trao đổi thông tin giữa các bên và giữa các nền tảng. Môi trường BIM cũng hỗ trợ việc trao đổi các thông tin khác (ngoài mô hình dữ liệu) như video, ảnh, âm thanh, email và các dạng thông tin khác cần thiết trong quản lý dự án. Nền tảng BIM thường không có khả năng để quản lý thông tin đa dạng như vậy. BIM server là thành phần và hỗ trợ môi trường BIM trong quản lý và trao đổi thông tin. Ngoài ra, môi trường BIM bao gồm thư viện cấu kiện để sử dụng lại và giao tiếp với các ứng dụng, công cụ khác để hỗ trợ công việc của tổ chức trong các lĩnh vực khác như quản lý, kế toán…

3.1.2 Nền tảng BIM

Nền tảng BIM có thể được sử dụng theo nhiều cách khác nhau bởi kiến trúc sư, kỹ sư kết cấu để tạo mô hình thiết kế và hồ sơ, bản vẽ; nhà thầu xây dựng xây dựng mô hình phối hợp; đơn vị quản lý vận hành để quản lý công trình… Dưới đây là đánh giá một cách tổng quát các nền tảng BIM đang được sử dụng phổ biến hiện nay.

*AllPlan: Phiên bản đầu tiên của Allplan xuất hiện vào năm 1984 và trở thành thương hiệu của Tập đoàn Nemetschek. Đây là một dòng sản phẩm với các mô-đun dành cho kiến trúc, kết cấu và quản lý công trình với mô hình dựa trên tham số hoá. Các sản phẩm của Allplan nhẹ và có thể thực hiện tốt với các dự án có quy mô lớn, tuy nhiên người dùng có thể chia thành các dự án nhỏ hơn để dễ dàng quản lý hơn.

Hình 3-2. Một số công cụ BIM trong nền tảng Allplan

Từ năm 2016, Allplan kết hợp với “nhân” 3D Parasoild cho phép người dùng tạo mô

`39

hình phức tạo các bề mặt Bezier và NURBS.

Các đối tượng trong Allplan có thể được thêm các tham số, và phần mềm này có một bộ thư viện lớn có các đối tượng này và người dùng cũng có thể tạo ra các đối tượng có tham số. Allplan có bộ API dựa trên python, cho phép tuỳ chỉnh sâu hơn vào phần mềm và có thể tự cho phép tối ưu hoá thiết kế dựa trên các tham số của đối tượng.

Hình 3-3. Giao diện phần mềm Allplan 2020

Điểm mạnh: đây là phần mềm mô hình dựa trên tham số và có thể tạo lập các hình học phức tạp. Các báo cáo, khối lượng, tiến độ có thể được xuất dễ dàng và tuỳ chỉnh cho phù hợp. Công cụ dựa trên đám mây cho phép chia sẻ mô hình dễ dàng. Các yếu tố 2D và 3D có thể được sử dụng cùng nhau một cách dễ dàng. Nó hỗ trợ cho thiết kế chi tiết kết cấu mạnh mẽ.

Điểm yếu: Giao diện phức tạp, các phần tử của mô hình Allplan ít liên kết với nhau hơn so với các phần mềm khác. Mô hình hệ thống MEP phải dựa vào các ứng dụng bên thứ 3 để tạo lập.

*ArchiCAD là ứng dụng BIM lâu đời nhất được sử dụng cho kiến trúc do Graphisoft phát hành vào đầu những năm 1980. Năm 2007, Graphisoft được Nemetschek mua lại. ArchiCAD hỗ trợ 2 nền tảng hệ điều hành lớn là Mac và Windows.

`40

Giao diện người dùng của ArchiCAD được thiết kế tốt, trực quan, dễ sử dụng. Việc tạo bản vẽ trong ArchiCAD được hệ thống quản lý tự động, có thể dễ dàng chèn các chi tiết khác vào khung bản vẽ thủ công. Nó có khả năng tạo lập mô hình cho quy hoạch, nội thất, bố trí không gian… Ngoài ra, nó chứa các thư viện đối tượng phong phú cho người dùng, được phân loại thành các nhóm chính như bê tông đúc sẵn, cấu kiện gỗ, hệ thống MEP… Mô hình tham số có một số hạn chế như không hỗ trợ các công thức đại số hoặc điều kiện. Nó cũng có thể xây dựng các bề mặt cong phức tạp bằng các công cụ như Shell, Morph hoặc các công cụ bổ sung khác (add-in).

Hình 3-4. ArchiCAD 2020 đã hỗ trợ cho kiến trúc, kết cấu và MEP

Hình 3-5. Phân tích kết cấu trên ArchiCAD 2020

ArchiCAD hiện nay đã có thể tương tác với IFC và cung cấp trao đổi thông tin 2 chiều

tốt.

`41

Điểm mạnh: ArchiCAD có giao diện trực quan và tương đối đơn giản, dễ sử dụng. Nó có bộ thư viện đối tượng lớn với các ứng dụng hỗ trợ phong phú trong thiết kế, thi công và quản lý công trình. Nó hỗ trợ tất cả các giai đoạn trong quá trình thực hiện dự án ngoài chế tạo.

Điểm yếu: Nó có hạn chế nhỏ trong khả năng tạo lập mô hình tham số.

*Bentley Systems: cung cấp một loạt các sản phẩm liên quan cho kiến trúc, kết cấu, MEP, hạ tầng kỹ thuật. Bentley là một công ty lớn trong thị trường phần mềm xây dựng hiện nay. Ngoài các mô hình tạo lập mô hình thiết kế cơ sở, Bentley có một loạt các hệ thống bổ sung (khoảng 40 ứng dụng), trong đó có nhiều phần mềm được mua lại để phục vụ các phần mềm của hãng.

Hình 3-6. Giao diện của Bentley OpenBuilding Designer

`42

Hình 3-7. Giao diện của Bentley OpenRoad Designer

Hình 3-8. Giao diện của Bentley OpenBuilding Station Designer

Các phần mềm của hãng có khả năng tạo các bề mặt có biên dạng tự do tốt. Đối với việc tạo lập bản vẽ, chi tiết 2D và chú thích trên mô hình 3D được hỗ trợ tốt. Khả năng tạo lập mô hình và bản vẽ 2D của nó rất mạnh. Có thể thêm các thuộc tính riêng vào các loại đối tượng khác nhau.

Ngoài ra, Bentley còn cung cấp máy chủ đa dự án được phát triển tốt và phổ biến là

ProjectWise.

Điểm mạnh: Bentley cung cấp một loạt công cụ xây dựng mô hình, xử lý hầu hết các khía cạnh của ngành xây dựng. Nó hỗ trợ mô hình hoá với các bề mặt cong phức tạp. Nó bao gồm nhiều cấp độ hỗ trợ để phát triển các đối tượng tham số tuỳ chỉnh, bao gồm cả Parametric Cell Studio và Generative Components. Nó cho phép xác định các tổ hợp hình học tham số phức tạp. Bentley còn hỗ trợ đa nền tảng.

Điểm yếu: Do các công cụ của Bentley phân hoá, có độ nhất quán về dữ liệu và giao

diện người dùng ở một mức nhất định nên cần nhiều thời gian tìm hiểu và sử dụng.

*Revit là nền tảng BIM nổi tiếng và phổ biến được Autodesk giới thiệu vào năm 2002

sau khi Autodesk mua lại phần mềm Revit từ một công ty mới thành lập.

`43

Revit cung cấp giao diện dễ sử dụng, các menu được tổ chức tốt theo công việc. Khả năng hỗ trợ tạo bản vẽ rất tốt, quá trình xuất bản bản vẽ có tính liên kết chặt chẽ, vì vậy việc xuất bản vẽ được quản lý dễ dàng. Revit cung cấp khả năng chỉnh sửa 2 chiều giữa bản vẽ và mô hình. Revit cũng hỗ trợ các đối tượng dựa trên tham số, bao gồm các hàm lượng giác cũng như hàm điều kiện. API của Revit hỗ trợ tốt việc phát triển ứng dụng bên ngoài. Autodesk

cũng đã xây dựng một cửa hàng để các lập trình viên có thể bán (miễn phí và có phí) các ứng dụng hỗ trợ Revit của mình.

Hình 3-9. Mô hình kiến trúc được dựng bằng Revit 2020 có thể được sử dụng để

thực hiện các phân tích khác nhau

`44

Hình 3-10. Mô hình cầu thang trong Revit

Hình 3-11. Kết cấu thép trong Revit 2020

Hình 3-12. Revit 2020 hỗ trợ Generative Design

`45

Ngoài ra, nó còn có thể tương tác với các phần mềm khác trong hệ sinh thái của Autodesk như AutoCAD Civil 3D để phân tích địa điểm, Autodesk Inventor để hỗ trợ chế tạo các cấu kiện, Naviswork để mô phỏng tiến độ, các phần mềm khác của hãng thứ 3 về bóc tách

khối lượng (Cubicost, US Cost, Cost OS…) hay mô phỏng tiến độ (Primavea, Synchro 4D…) hay các phần mềm tạo lập mô hình khác như SketchUp, Rhinoceros…

Điểm mạnh: thể hiện trực quan, khả năng tạo lập bản vẽ rất tốt. Rất dễ học và sử dụng, giao diện thân thiện với người dùng. Có bộ thư viện đối tượng lớn do nhiều bên thứ 3 phát triển. Với vị trí thống lĩnh thị trường, đây là nền tảng ưa thích cho các công cụ BIM khác liên kết trực tiếp. Revit hỗ trợ đồng bộ 2 chiều giữa bản vẽ và mô hình và cho phép nhiều người cùng tham gia thực hiện trong cùng một file dự án.

Điểm yếu: Với các file dự án có dung lượng >250MB thì Revit khá nặng nề, ngoài ra dung lượng cài đặt của phần mềm lớn hơn khá nhiều so với các phần mềm tạo lập mô hình khác. Khả năng tạo các bề mặt cong phức tạp của nó không được đánh giá cao.

*Tekla Structures: được phát triển bởi Tekla Corp được thành lập vào năm 1966. Năm 2012, Trimble mua lại Tekla. Sản phẩm đầu tiên của nó là Xsteel được giới thiệu vào đầu những năm 1990 và trở thành phần mềm thể hiện chi tiết kết cấu thép hàng đầu thế giới. Đến đầu năm 2000, Tekla bổ sung thiết kế kết cấu gỗ và bê tông đúc sẵn, năm 2004 đổi tên phần mềm thành Tekla Structures để thể hiện khả năng đáp ứng của nó với nhiều loại kết cấu khác nhau. Những năm gần đây, nó còn được bổ sung thêm các tính năng liên quan đến tính toán kết cấu. Ngoài ra, nó còn cung cấp các tính năng tạo các bản vẽ chế tạo và kết nối với các phần mềm khác phục vụ chế tạo tự động. Nó hỗ trợ các đối tượng có tham số, cho phép người dùng tạo lập các loại cấu kiện tham số theo yêu cầu. Tuy nhiên, đây là một hệ thống phức tạp với nhiều chức năng, cần nhiều thời gian để tìm hiểu và học hỏi. Tekla hỗ trợ nhiều người dùng cùng truy cập vào một dự án.

`46

Hình 3-13. Kết cấu thép trong Tekla Structures 2020

Hình 3-14. Thư viện liên kết của Tekla Structure rất phong phú

Hình 3-15. Tuỳ chỉnh thông số liên kết trong Tekla Structure

`47

Điểm mạnh: Khả năng linh hoạt để mô hình hoá các kết cấu kết hợp nhiều loại kết cấu khác nhau, khả năng đáp ứng các mô hình có quy mô lớn, nhiều người dùng có thể thực hiện đồng thời trên một dự án. Bộ thư viện cấu kiện theo tham số lớn, đáp ứng được hầu hết các yêu cầu cơ bản.

Điểm yếu: Mặc dù đây là công cụ mạnh mẽ, đầy đủ chức năng nhưng yêu cầu rất nhiều thời gian để tìm hiểu và sử dụng thành thạo. Khả năng của các cấu kiện theo tham số rất tốt, tuy nhiên để tạo lập các loại cấu kiện này cần kỹ năng cao. Các đối tượng có bề mặt phức tạp không được hỗ trợ mạnh mẽ, người dùng cần nhập từ các phần mềm mô hình hoá khác, tuy nhiên Tekla chỉ có thể đọc được chúng mà không thể chỉnh sửa trực tiếp.

Các ứng dụng dựa trên nền tảng AutoCAD

Việc các ứng dụng dựa trên AutoCAD có thể được phân loại như các nền tảng BIM hay không là một vấn đề tranh cãi bởi nó có thể mô hình hoá các đối tượng bằng cách sử dụng các khối. Tuy nhiên, AutoCAD không có tính toàn vẹn giữa các đối tượng như một nền tảng BIM thực thụ. Dù vậy, các phần mềm này vẫn được đánh giá ở đây vì hiện nay chúng vẫn đang được sử dụng rộng rãi. Autodesk AutoCAD là phần mềm thiết kế 2D phổ biến nhất hiện nay trên thế giới và được hầu hết các công ty trong ngành xây dựng sử dụng.

Autodesk khuyến khích các bên thứ 3 sử dụng AutoCAD làm nền tảng và phát triển các công cụ, phần mềm mới bằng cách sử dụng các ngôn ngữ lập trình mạnh mẽ như AutoLISP, Visual Basic, VB Script và ARX. Điều này dẫn đến sự phát triển của cộng đồng phát triển trên toàn thế giới với nhiều công cụ phục vụ đặc thù cho các ngành như kết cấu thép, hệ thống MEP, kết cấu gỗ và nhiều ứng dụng khác.

Điểm mạnh: Dễ dàng áp dụng cho người dùng AutoCAD vì tính nhất quán của giao diện người dùng, dễ sử dụng vì được xây dựng dựa trên các chức năng của AutoCAD. Có bộ API hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập trình khác nhau.

Điểm yếu: Đây không phải là mô hình tham số, các quy tắc đối tượng và mối liên hệ

giữa chúng, cần thay đổi thủ công các bản vẽ.

3.1.3 Công cụ BIM

Trước khi có BIM, sự phối hợp giữa các bên tham gia thực hiện dự án thường không chặt chẽ và các thông tin không được chia sẻ đến tất cả các thành viên một cách đầy đủ. Các công nghệ và công cụ BIM đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ chia sẻ và trao đổi dữ liệu hướng tới sự hợp tác toàn diện giữa các bên liên quan trong toàn bộ vòng đời của dự án.

Các công cụ BIM được phân loại dựa vào các chức năng chính của chúng để đáp ứng

đầy đủ các mục đích khác nhau trong quá trình triển khai thực hiện dự án:

Công cụ thiết kế sơ bộ

Công cụ tạo lập mô hình

Công cụ phân tích, tính toán

Công cụ đánh giá mô hình

Công cụ đo bóc khối lượng, dự toán

Môi trường dữ liệu chung (CDE)

Công cụ mô phỏng thi công

`48

Tạo lập bản vẽ thi công và chế tạo trong nhà máy

Công cụ quản lý vận hành

Hiện nay có bốn nhà phát triển phần mềm BIM lớn trên thế giới: Autodesk®; Bentley Systems, Inc; Nemetschek và Trimble. Mỗi nhà phát triển này đều có hàng trăm ứng dụng phần mềm với các mục đích khác nhau. Ngoài ra cũng có rất nhiều công ty có quy mô nhỏ đang dần hình thành và phát triển công cụ phù hợp với thị trường mà họ nhắm đến. Tuy nhiên, điều quan trọng đối với các phần mềm trong môi trường BIM là khả năng tương tác, các phần mềm có thể giao tiếp với nhau thông qua các định dạng tệp tin chung.

Thông tin chi tiết về một số công cụ BIM trong Phụ lục kèm theo. Ma trận các công cụ BIM đưa ra các thông tin tổng quan về các công cụ BIM khác nhau. Bảng này không xem xét chất lượng của các công cụ mà nêu rõ trọng tâm chính của mỗi ứng dụng và cách sử dụng cho các dự án BIM. Bảng này có thể được sử dụng để tham khảo khi lựa chọn các phần mềm cho dự án áp dụng BIM.

Công cụ thiết kế sơ bộ

Các công cụ này thường được sử dụng để tạo lập mô hình 3D sơ bộ dựa trên các dữ liệu tham khảo của dự án. Các dữ liệu tham khảo này có thể là đám mây điểm (point-cloud), dữ liệu khảo sát... Mô hình 3D sơ bộ được sử dụng để đánh giá tính khả thi của các phương án thiết kế và đưa ra quyết định cũng như có thể tính toán sơ bộ về tổng mức đầu tư, mức độ tiêu hao năng lượng, chi phí vận hành trong vòng đời của công trình, lựa chọn vật liệu chủ đạo cho công trình...

Các giai đoạn được sử dụng

Công cụ tạo lập mô hình

Hiện nay có rất nhiều công cụ tạo lập mô hình BIM và mỗi công cụ có một điểm mạnh – yếu khác nhau. Tuy nhiên, các công cụ này đều có điểm chung là được sử dụng để tạo ra mô hình (kiến trúc, kết cấu, MEP, hạ tầng kỹ thuật…) và tuỳ thuộc vào mục tiêu này mà chúng thay đổi các công cụ cho phù hợp. Thông thường các phần mềm này đều có kho/ cửa hàng lưu trữ/ phân phối các mẫu cấu kiện dành cho phần mềm đó. Nhờ vậy, người dùng có thể giảm thời gian, tăng chất lượng trong quá trình tạo lập mô hình.

`49

Công cụ tạo lập mô hình được các đơn vị thiết kế sử dụng để xây dựng mô hình 3D dựa trên các yêu cầu của Chủ đầu tư, nhà thầu thi công tạo lập, phát triển mô hình trong giai đoạn thi công và hoàn công. Trong trường hợp giai đoạn thiết kế không tạo lập mô hình BIM, nhà thầu cần dựa vào bản vẽ 2D trong giai đoạn thiết kế để tạo lập mô hình 3D phục vụ quá trình thi công.

Các giai đoạn được sử dụng

Chức năng chính: Tạo lập mô hình, liên kết dữ liệu với các thành phần trong mô hình. Không phải tất cả các công cụ tạo lập mô hình đều giống nhau. Chúng thường được xây dựng tuỳ theo bộ môn mà chúng hướng tới (VD: Kiến trúc, kết cấu, MEP, quy hoạch, hạ tầng kỹ thuật…). Với mỗi bộ môn, sẽ có rất nhiều công cụ tạo lập mô hình khác nhau và các công cụ này cũng rất khác nhau.

Công cụ tạo lập cho bộ môn kiến trúc

Có rất nhiều công cụ mà kiến trúc sư có thể sử dụng để tạo lập mô hình. Một trong số các công cụ này có thể được sử dụng để phác thảo các mô hình. Một số khác được phát triển đặc biệt để tạo ra các mô hình 3D đầy đủ thông tin, có thể đóng vai trò là nền tảng cho BIM. Các công cụ kiến trúc được thể hiện trong hai loại chính – tạo lập mô hình sơ bộ và mô hình chi tiết. Sự khác biệt giữa hai loại công cụ này là mức độ chi tiết của mô hình để phục vụ các giai đoạn tiếp theo của dự án (xuất bản vẽ, phân tích…).

Công cụ tạo lập cho bộ môn kết cấu

Tương tự như bộ môn kiến trúc, bộ môn kết cấu cũng có rất nhiều công cụ khác nhau; một số phục vụ cho thiết kế kết cấu chung, trong khi một số khác lại tập trung vào thiết kế chi tiết. Ngoài ra còn có một vài công cụ cho các loại kết cấu cụ thể (ví dụ: thép, bê tông chế tạo sẵn, bê tông cốt thép…).

Công cụ tạo lập cho bộ môn cơ điện

Các công cụ MEP cho phép chuyển đổi từ phương thức làm việc truyền thống sang làm việc qua môi trường BIM. Việc áp dụng BIM trong thiết kế MEP được đánh giá là đặc biệt quan trọng do đặc thù trong yêu cầu về sự chính xác khi phối hợp không gian với các bộ môn khác.

Có rất ít các dịch vụ trong dải thiết kế phòng cháy chữa cháy. Hiện tại, chỉ có ba ứng dụng trong danh mục cụ thể này. Điều này có thể một phần là do chậm trễ áp dụng 2D CAD từ bản vẽ truyền thống, do phải tính toán nhiều cần thiết cho các ống, van và phụ kiện đúng kích thước. Điều này cho thấy sự xuất hiện của một cộng đồng thiết kế chuyên ngành. Nó cũng có thể thiết kế đường ống đường kính nhỏ trong một số các công cụ biên soạn chung chung hơn, làm cho việc mua một ứng dụng chuyên ngành có nhiều tùy chọn hơn.

Công cụ phân tích, tính toán

`50

Các công cụ thực hiện phân tích BIM rất quan trọng đối với quá trình áp dụng BIM và

sử dụng chúng trong tất cả các giai đoạn trong vòng đời của dự án. Loại công cụ này hoàn toàn tập trung vào thông tin (“I” trong BIM) qua việc phân tích dữ liệu từ mô hình như phân tích kết cấu, hiệu quả sử dụng năng lượng, thẩm tra thiết kế...Từ các dữ liệu được phân tích có thể dễ dàng đưa ra các quyết định phù hợp.

Trong giai đoạn thiết kế sơ bộ, Chủ đầu tư có thể xem xét sản phẩm/hồ sơ thiết kế trên nhiều phương diện như phân tích địa điểm xây dựng, hình dáng công trình, mức tiêu thụ năng lượng sơ bộ, chi phí xây dựng dự kiến dựa vào mô hình BIM 3D và các công cụ phân tích khác nhau.

Khi chuyển sang giai đoạn thiết kế kỹ thuật, đơn vị tư vấn thiết kế có thể thực hiện phân tích kết cấu, các hệ thống MEP và các loại hệ thống khác hoặc phân tích, lựa chọn vật liệu… nhằm lựa chọn ra phương án tối ưu nhất cho công trình.

Điều quan trọng để thực hiện phân tích mô hình BIM là thiết lập mối liên hệ giữa công cụ tạo lập mô hình và công cụ phân tích. Một số thuộc tính cần thiết (tính chất vật liệu, tải trọng…) trong mô hình BIM phải phù hợp để các phần mềm phân tích có thể truy cập để phân tích dữ liệu.

Hình 3-16. Quy trình phân tích, tối ưu thiết kế theo một phương diện

`51

Hình trên là ví dụ về chu trình thiết kế và phân tích để tối ưu hoá một thiết kế kế cấu. Ngoài ra, các dự án cần được đánh giá dựa trên nhiều phương diện khác nhau (kết cấu, sử dụng năng lượng, sử dụng không gian, tối ưu chi phí…), vì vậy mô hình BIM cần được đồng thời phân tích dựa trên nhiều phương diện khác nhau, đưa ra các phương án phù hợp để tối ưu đồng thời dựa trên các tiêu chí đơn vị thiết kế đưa ra. Hiện nay, nhiều đơn vị tư vấn thiết kế đã áp dụng phân tích/ tối ưu thiết kế dựa trên mô hình BIM, các mô hình kết cấu được xử lý trong

phần mềm phân tích kết cấu, dựa vào các thuật toán và các quy tắc để tối ưu tiết diện cấu kiện.

Hình 3-17. Quy trình phân tích, tối ưu thiết kế đa phương diện

Không chỉ tối ưu thiết kế trên một phương diện, việc tối ưu có thể thực hiện trên nhiều

phương diện khác nhau, so sánh các phương án để lựa chọn phương án tối ưu nhất.

Hình trên đây miêu tả cách chu trình tối ưu thiết kế cho 1 công trình trên 3 phương diện khác nhau: kết cấu, năng lượng sử dụng, sử dụng không gian. Từ các kết quả đánh giá trên, các phương án được đưa ra, chỉnh sửa mô hình thiết kế và được phân tích lại. Chu trình trên được lặp đi lặp lại nhiều lần để đưa ra phương án thiết kế tối ưu nhất.

Khi thực hiện phân tích, cần xác định một số điểm sau:

Mục tiêu của quá trình phân tích

Những phân tích nào sẽ được sử dụng

Hiệu suất được tính toán/ đo lường như thế nào

Kết quả được chia sẻ và báo cáo như thế nào Các giai đoạn được sử dụng

`52

Dưới đây sẽ trình bày các ví dụ về công cụ phân tích mô hình thường được sử dụng

trong giai đoạn thiết kế.

Các công cụ phân tích - Kiểm tra mô hình kiến trúc

Trước khi có BIM, các thiết kế kiến trúc thường được thực hiện kiểm tra thủ công bằng cách đánh dấu trên bản vẽ giấy, tuy nhiên với việc BIM dần được áp dụng rộng rãi, thì các công cụ phân tích – kiểm tra mô hình dần được xây dựng và đưa vào sử dụng phổ biến. Các công cụ này có thể thực hiện kiểm tra tự động theo một số quy tắc được đưa ra để đảm bảo yêu cầu về thiết kế: kích thước thang thoát hiểm, hành lang, chiều cao lan can, đường thoát hiểm…

Mục đích: Phân tích tính khả dụng của thiết kế kiến trúc, các đối tượng trong mô hình

không bị trùng lặp, quy định, tiêu chuẩn của dự án...

Kết quả: Các báo cáo phân tích cụ thể với các nội dung, quy tắc được đặt ra. Các báo

cáo này có thể ở định dạng PDF, XML, RTF…

Công cụ Phân tích Kết cấu

Các công cụ phân tích kết cấu sẽ lấy các thông tin từ mô hình BIM để tiến hành phân tích kết cấu. Tuy nhiên, không phải tất cả thông tin đều được xử lý trong lúc mô hình hoá mà cần được thêm vào trong phần mềm phân tích kết cấu.

Mục tiêu:

Nội lực của các cấu kiện trong công trình;

Khả năng chịu tải trọng, động đất của các cấu kiện và liên kết.

Cách thức mô hình được phân tích: bổ sung các thông tin cần thiết mà chưa được mô hình hoá (định nghĩa tải trọng, gán tải trọng, kích thước, thông số liên quan đến cấu kiện, vật liệu, liên kết…), phân tích nội lực theo nguyên tắc phần tử hữu hạn, kiểm tra bền, võng của các cấu kiện theo các tiêu chuẩn thiết kế…

Kết quả: Các báo cáo liên quan đến tải trọng, khả năng chịu bền, biến dạng…

Công cụ phân tích năng lượng/môi trường

Các công cụ phân tích năng lượng đang được phát triển với tốc độ nhanh và dần được áp dụng rộng rãi do các lợi ích mà nó đem lại với dự án cũng như môi trường. Thời gian sử dụng công trình rất dài, vì vậy những lợi ích mà nó đem lại là rất lớn như tiết kiệm điện, nước, hạn chế chất thải ra môi trường… Để phân tích năng lượng cho một công trình, các dữ liệu liên quan cần được cập nhật trong quá trình tạo lập mô hình.

Một số loại phân tích thường được sử dụng:

Bức xạ năng lượng mặt trời;

Phân tích nhiệt;

Chiếu sáng (cả ánh sáng tự nhiên và nhân tạo);

Âm học;

`53

Hệ thống thông gió.

Việc xác định các phân tích sẽ được sử dụng nên được thực hiện ngay trong quá trình thiết kế. Các mô hình đem vào phân tích cần có mức độ phát triển thông tin phù hợp với các phân tích và trong quá trình thiết kế, các mô hình cũng cần được phân tích để đưa ra quyết định cho việc điều chỉnh thiết kế.

Mục tiêu: Tối ưu năng lượng, xác định chi phí cần thiết trong quá trình vận hành, xác định cấu trúc, các thông số kỹ thuật, đặc tính đối với các sản phẩm, vật liệu được sử dụng của công trình.

Cách thức mô hình được phân tích: Trích xuất dữ liệu từ mô hình và các dữ liệu khác,

sử dụng các thuật toán phân tích, mô phỏng để phân tích theo các yêu cầu cụ thể.

Kết quả: Các vấn đề sẽ được xác định bằng đồ hoạ trong các công cụ phân tích, các báo cáo sẽ được tạo ra dưới dạng văn bản để xem xét (ví dụ: GBXML, DXF, v.v.) và, nếu có thể, kết quả sẽ được xuất ra trở lại mô hình thiết kế. Ma trận Công cụ bao gồm một số nhà cung cấp hàng đầu và các sản phẩm của chúng.

Công cụ phân tích khác

Âm học là một yêu cầu đặc biệt của các công trình đặc thù. Với mô hình BIM, có thể phân tích mô hình sớm và thường xuyên để xác định chất lượng của âm thanh của các khu vực đặc thù. Đây là phân tích mà không thể dựa vào các bản vẽ 2D truyền thống có thể làm được.

Tính toán động lực học đối lưu (CFD) là phân tích các dòng nhiệt trong công trình bằng cách liên kết mô hình BIM trong giai đoạn thiết kế với một bộ dữ liệu bên ngoài được thiết kế đặc biệt để tính toán hướng đi, vận tốc của luồng không khí.

Các phân tích trên có thể được thực hiện sớm và thường xuyên trong suốt giai đoạn thiết kế. Trong những năm gần đây, các phần mềm dựa trên mô hình BIM sử dụng để phân tích công trình ngày càng hoàn thiện và ứng dụng rộng rãi hơn, đồng thời làm tăng chất lượng của công trình trong quá trình vận hành sử dụng.

Các dự án cần đánh giá các yêu cầu của dự án để quyết định sử dụng những phân tích nào dựa trên các yếu tố như mức độ cần thiết, khả năng đáp ứng của các đơn vị, yêu cầu cần thiết khi áp dụng, lợi ích mà phân tích đó đem lại...

Công cụ đánh giá mô hình

Các công cụ đánh giá mô hình có thể liên kết nhiều mô hình với nhau để tạo ra mô hình tổng hợp. Từ đó có thể đánh giá sự phù hợp của từng mô hình đơn lẻ. Thông thường các công cụ này có thể ẩn/ hiện các đối tượng, hiển thị các loại đối tượng theo màu cụ thể, tách các mô hình riêng biệt…

Chức năng chính: Các công cụ đánh giá mô hình được sử dụng trong suốt quá trình thực hiện dự án, từ giai đoạn tiền thiết kế đến giai đoạn thi công và ngay cả trong quá trình vận hành, bảo trì. Các công cụ đánh giá mô hình được sử dụng để:

Mô phỏng các mô hình để đánh giá thiết kế phương án;

Phối hợp không gian các mô hình ở giai đoạn thiết kế;

`54

Đánh giá phạm vi của các yếu tố xây dựng trước khi thi công và đấu thầu;

Điều phối giữa các bộ môn khác nhau trong giai đoạn thi công;

Truy cập thông tin được nhúng trong mô hình trong giai đoạn vận hành của công trình.

Người dùng chính: Tất cả các thành viên trong nhóm dự án đều sử dụng các công cụ đánh giá mô hình. Đây là những công cụ trao đổi thiết yếu, được sử dụng để diễn đạt các vấn đề của mô hình từ giai đoạn thiết kế để hạn chế sai xót khi thi công trên công trường. Các giai đoạn khác nhau của dự án sẽ cần thực hiện các đánh giá khác nhau, như: đánh giá tính khả thi của dự án, đánh giá thiết kế, đánh giá tính khả thi trong thi công...

Trong quá trình đánh giá, các bên có thể cùng tham gia xem xét, đánh giá, tương tác

với nhau và đưa ra quyết định cuối cùng.

Ngoài ra, các công cụ đánh giá mô hình còn có khả năng phát hiện va chạm giữa các cấu kiện với nhau. Từ đó các thành viên trong nhóm thiết kế, nhà thầu có thể đánh giá sự phù hợp của mô hình và đề xuất các phương án cần thiết để thực hiện sửa chữa.

Các công cụ đánh giá mô hình là hết sức quan trọng để đánh giá tính đầy đủ và toàn vẹn của mô hình khi chúng được trao đổi trong quá trình thực hiện dự án. Với sự tiến bộ của công nghệ BIM, khả năng của các công cụ mô hình xem xét mở rộng từ đánh giá 3D dựa trên thành phần để xem xét mô hình và thông tin bổ sung được nhúng vào trong một mô hình (ví dụ: Liệu mỗi phòng có một cửa sổ? Kích thước các phòng có phù hợp?). Các công cụ đánh giá mô hình thường không được sử dụng để tạo lập.

Các giai đoạn được sử dụng

Công cụ đo bóc tiên lượng

Công cụ dự toán và bóc tách khối lượng

Các đơn vị thiết kế đang dần áp dụng BIM rộng rãi hơn nên nó tạo thuận lợi cho việc bóc tách khối lượng trực tiếp trên mô hình phục vụ đấu thầu, kiểm soát chi phí trong giai đoạn thi công, hoàn công. Hầu hết các công cụ tạo lập mô hình đều có chức năng bóc tách khối lượng trực tiếp, tuy nhiên, các khối lượng này không được chi tiết, cụ thể. Nhiều phần mềm đang được xây dựng để hỗ trợ cho quá trình này để khối lượng ngày càng chi tiết hơn, đáp ứng nhu cầu cụ thể của người sử dụng.

Trong trường hợp đơn vị thiết kế tạo ra các mô hình toàn diện, các nhà thầu chuyên môn có thể sử dụng các công cụ bóc tách khối lượng để trích xuất các khối lượng có liên quan.

`55

Đối với lập kế hoạch chuẩn bị vật tư, vật liệu: đây là một lợi ích to lớn được thực hiện bởi một mô hình 3D chính xác. Với khối lượng đã biết và kích thước chính xác, có thể mua vật liệu cần thiết với độ chính xác cao và đúng thời điểm. Các nhà thầu chuyên môn có thể lập kế hoạch chuẩn bị nguồn lực của họ một cách chính xác và giữ cho công nhân luôn làm việc, không bị nghỉ gián đoạn.

Kiểm tra trực quan khối lượng

Trong quá trình kiểm tra khối lượng, kiểm tra trực quan các khối lượng đã được trích xuất là rất quan trọng để đảm bảo dự toán rằng khối lượng ghi lại một cách chính xác thể hiện cho phạm vi công việc cần được đánh giá.

Các kiểm tra này có thể như sau:

Người sử dụng có thể kiểm tra mô hình và xác nhận rằng nó được mô hình hoá theo cách mà khối lượng có thể được trích xuất chính xác (ví dụ, không trùng lặp đối tượng và không có hai đối tượng ở một vị trí).

Khối lượng có thể được chia nhỏ theo thành phần và tất cả các thuộc tính của thành

phần (ví dụ, tên, loại, thuộc tính và khối lượng) có thể được trình bày dưới dạng bảng tính.

Khối lượng có thể được tổng hợp ở các cấp độ chi tiết khác nhau (ví dụ, theo tầng, theo

công trình, theo phòng).

Khi chọn một công cụ bóc tách khối lượng, cần xem xét các vấn đề sau:

Khối lượng cần trích xuất là gì?

Công cụ tạo lập mô hình có thể thiết lập được khối lượng yêu cầu?

Những loại hình kiểm tra trực quan nào là cần thiết để đảm bảo khối lượng đã trích

xuất là đúng?

Có cần sửa đổi các mô hình được cung cấp để trích xuất các khối lượng đáp ứng được

yêu cầu?

Có thể tích hợp với các giải pháp dự toán không?

Mức độ linh hoạt khi sử dụng các giải pháp?

Trong hầu hết các trường hợp, mô hình BIM chủ yếu được sử dụng để trích xuất khối lượng, không tạo dự toán chi tiết. Một số công cụ bóc tách khối lượng cũng hỗ trợ tạo ra các bảng khối lượng phù hợp để các giải pháp dự toán hoặc các giải pháp lập kế hoạch xử lý tiếp.

Môi trường dữ liệu chung (CDE)

Môi trường dữ liệu chung (CDE) là nguồn thông tin duy nhất cho mỗi dự án, dùng để thu thập, quản lý và phổ biến tất cả các tài liệu được tạo ra bởi các bên tham gia dự án. CDE là sự kết hợp của các giải pháp kỹ thuật và quy trình làm việc. Đây là công cụ quan trọng nhất, xương sống cho quá trình áp dụng BIM.

`56

CDE là một phương tiện cho phép chia sẻ thông tin một cách hiệu quả và chính xác giữa tất cả các thành viên của dự án - cho cả thông tin 2D, 3D, dạng văn bản hoặc dạng số... CDE cho phép quản lý sự phối hợp giữa các thành viên thuộc nhiều bộ môn của dự án. Việc xây dựng và phát triển thông tin từ giai đoạn thiết kế, sản xuất và thi công sẽ được tuần tự hóa có kiểm tra thông qua các “cổng kiểm soát”. CDE nên được triển khai trong suốt vòng đời của dự án.

Hình 3-18. Sự khác nhau giữa việc phối hợp các bên trong dự án khi có và không có

CDE

Hiện nay, các đơn vị thường thiết lập mạng nội bộ để chia sẻ file trong nội bộ với nhau, dữ liệu được quản lý theo thư mục. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, công nghệ điện toán đám mây phát triển, các môi trường lưu trữ dữ liệu được phổ biến hơn như Dropbox, Google Drive, Onedrive…giúp mọi người chia sẻ thông tin tập trung hơn, nhanh hơn, dễ dàng hơn. Tuy nhiên các nền tảng này chỉ có tác dụng để lưu trữ mà không có các tính năng cần thiết cho việc phối hợp.

Với sự ra đời của các nền tảng CDE mới, việc phối hợp trở nên dễ dàng hơn. Một số

tính năng mà các CDE này đem lại như:

Lưu trữ dữ liệu trên đám mây, đảm bảo an toàn tuyệt đối, có thể truy cập từ bất cứ đâu

chỉ cần có mạng internet

Tìm kiếm dữ liệu một cách dễ dàng dựa trên meta-data mà không phải quản lý qua cây

thư mục

Theo dõi phiên bản của dữ liệu

Xem file trực tuyến (hiện nay một số CDE đã có thể xem các file phổ biến như văn

bản, bảng tính, bản vẽ, mô hình 3D)

Phối hợp, kiểm tra, đóng dấu

`57

Hình 3.19 dưới đây cho thấy mối quan hệ giữa các CDE trong dự án. Mỗi cá nhân sẽ có CDE riêng của chính mình để lưu trữ dữ liệu, các sản phẩm của mình. Từ các CDE đó, dữ liệu sẽ được cập nhật vào CDE của đơn vị để các trưởng nhóm kiểm tra, đánh giá. Các dữ liệu này sẽ được cập nhật lên CDE của dự án để chia sẻ với các đơn vị khác để phối hợp. Có thể thấy Chủ đầu tư quản lý nhiều dự án khác nhau và một phần dữ liệu của dự án sẽ được đồng bộ lên CDE của Chủ đầu tư để chủ đầu tư kiểm soát và lưu trữ, phục vụ cho quá trình vận hành

Hình 3-19. Mối quan hệ giữa các CDE trong dự án

Công cụ mô phỏng thi công

Các công cụ mô phỏng thi công dựa trên mô hình BIM có các yếu tố thời gian (ví dụ như bảng tiến độ hoặc trình tự thực hiện công việc) và cho phép mô phỏng các kịch bản khác nhau liên quan đến dự án và quá trình thi công. Những công cụ này đang được sử dụng để:

Xác định tính khả thi của kế hoạch thi công

Lập kế hoạch thi công

Mô phỏng các hạng mục, công trình tạm

Mô phỏng quá trình tháo dỡ

Bố trí hậu cần trên công trường.

Di chuyển thiết bị.

Xác định các khu vực làm việc.

`58

Để thiết lập mối quan hệ giữa các công việc trong bảng tiến độ và các cấu kiện, thành phần trong một mô hình, cần liên kết chúng lại với nhau. Hiệu quả của quá trình này phụ thuộc phần lớn vào các chức năng cụ thể của công cụ mô phỏng. Một số công cụ cung cấp các chức

năng cho phép quá trình được đẩy nhanh bằng cách phát triển bảng tiến độ dựa trên mô hình 3D chứ không phải bằng cách kết nối bảng tiến độ hiện tại với mô hình.

Một nội dung quan trọng trong việc sử dụng các công cụ mô phỏng thi công là việc mô hình được cập nhật trong quá trình thực hiện (thường là do thay đổi phương án thiết kế). Nhiều công cụ mô phỏng xây dựng lưu trữ các ID duy nhất của các thành phần trong mô hình và các công việc để liên kết có thể được duy trì cho các hoạt động và các thành phần không thay đổi trong quá trình cập nhật.

Trong thực tế, rất nhiều lợi ích có thể được bắt nguồn từ việc tạo mô phỏng các tình huống cụ thể cần được phân tích. Trong nhiều trường hợp, hình ảnh đơn giản là công cụ có ý nghĩa để thể hiện và truyền đạt trình tự thi công theo kế hoạch. Cần xem xét các nội dung sau khi lựa chọn một công cụ mô phỏng xây dựng:

Liệu một kế hoạch có trước khi mô hình được tạo ra?

Công cụ cho phép các kịch bản lập kế hoạch khác nhau được so sánh với nhau?

- Mức độ chi tiết nào thì các liên kết được thiết lập?

Các giai đoạn được sử dụng

Tạo lập bản vẽ thi công và chế tạo trong nhà máy

Mô hình trong giai đoạn thi công đòi hỏi phải chính xác vì chúng được sử dụng cho nhiều hoạt động liên quan đến dự án, từ phối hợp, lập kế hoạch thi công, tạo lập bản vẽ thi công... BIM đang chứng tỏ hiệu quả đến mức nó trở nên phổ biến khi sử dụng mô hình 3D của dự án để tạo ra bản vẽ thi công.

Chức năng chính: Tạo ra các bản vẽ thi công được hợp nhất với các mô hình từ các bộ môn khác để chuẩn bị các yêu cầu về không gian cho lắp đặt trên công trường. Ngoài ra, các bản vẽ chế tạo được trích xuất tự động từ mô hình cũng được xuất bản gửi đến nhà máy, đảm bảo tính đồng nhất và chính xác.

Công cụ quản lý vận hành

`59

Xét một cách tổng quát BIM đem lại lợi ích trong tất cả các giai đoạn của dự án. Tuy nhiên, nhiều khó khăn xảy ra trong giai đoạn quản lý vận hành có thể giảm hiệu quả việc khai thác khi sử dụng BIM. Việc bảo trì và quản lý các tòa nhà có thể giảm một khoản chi phí lớn hàng năm do nó có thể loại bỏ sự không tương thích và không hiệu quả. BIM được coi là cách tiếp cận mới đối với việc thiết kế, xây dựng và quản lý hạ tầng cơ sở, trong đó hình dung về quá trình xây dựng được trao đổi và khả năng tương tác của thông tin dưới dạng kỹ thuật số. Trong lĩnh vực xây dựng, việc sử dụng BIM trong quản lý cơ sở hạ tầng (FM) đã thu hút được

sự quan tâm của các đơn vị. Thông tin trong giai đoạn này được thu thập trong suốt quá trình thực hiện và được lưu trữ dưới dạng cơ sở dữ liệu có thể hữu ích cho một số ứng dụng cụ thể, thực tế như quản lý năng lượng, quản lý không gian, kiểm soát chất lượng và bảo hành, bảo trì và sửa chữa. Theo quan điểm này, BIM đã được nhiều nhà nghiên cứu chú ý vì khả năng lưu trữ thiết yếu liên quan đến các phần khác nhau của các công trình, rất cần thiết cho việc bảo trì các tòa nhà và kiểm soát các tài sản trong toàn bộ vòng đời xây dựng.

Các ứng dụng có thể áp dụng của BIM trong giai đoạn quản lý vận hành

Định vị các thành phần của tòa nhà

Việc tạo điều kiện truy cập dữ liệu theo thời gian thực

Trực quan hóa

Kiểm tra khả năng bảo trì

Tạo và cập nhật tài sản kỹ thuật số

Quản lý không gian:

Các nghiên cứu khả thi và lập kế hoạch cho mục đích cải tạo, tu sửa và phá huỷ công

trình

Quản lý khẩn cấp:

Kiểm soát và giám sát năng lượng:

Trở ngại của việc triển khai BIM trong quản lý vận hành

Đa dạng trong các công cụ phần mềm FM và BIM;

Thiếu sự hợp tác giữa các bên liên quan của dự án để sử dụng mô hình và mô hình hóa;

Rào cản văn hóa đối với việc lựa chọn công nghệ mới;

Sự mơ hồ trong nghĩa vụ và vai trò của việc trình bày dữ liệu cho cơ sở dữ liệu / mô

hình và bảo trì mô hình;

Không có hiệu lực và các trường hợp thực tế liên quan đến lợi tức đầu tư trung thực

Xu hướng trên toàn tổ chức từ chối chấp nhận yêu cầu đầu tư cho đào tạo, các công cụ

phần mềm và cơ sở hạ tầng mới;

Các giai đoạn được sử dụng

Các công nghệ hỗ trợ hỗ trợ đưa BIM ra công trường

`60

Một vấn đề được rất nhiều các đơn vị quan tâm hiện nay là làm thế nào đưa được BIM

ra công trường, đi vào thực tiễn thi công.

BIM Field – BIM thực địa, công trường giúp mang mô hình 3D (hình học + phi hình học) ra thực địa để “cải thiện” việc thi công, kiểm tra chuyển giao và vận hành (dễ dàng, chính xác, hiện đại hơn…).

Định vị công trình

Trước đây và hiện tại vẫn còn là việc định vị này dựa trên một vài tọa độ bên thiết kế đưa cho để đưa vào máy toàn đạc. Bên trắc địa xác định các đường tim theo trục thiết kế rồi cắm mốc. Sau đó trong quá trình thi công thì hoặc bắn thêm điểm hoặc dùng thước tay để định vị các hạng mục. Đây là một công việc rất quan trọng nhưng cách làm còn khá thủ công và chủ yếu dựa trên bản vẽ giấy.

Thật là đáng tiếc nếu đã tốn rất nhiều tiền để làm các mô hình 3D nhưng lại không thể sử dụng ngoài công trường. Nên từ những năm 2010, có một số các công cụ ra đời để khai thác các mô hình 3D này ngoài thực địa. Các công cụ này lấy thông tin từ các mô hình số, trích các điểm cần thiết, rồi chuyển thông tin điểm sang các máy toàn đạc để sử dụng ngoài hiện trường với độ chính xác cao.

Kiểm tra chất lượng thi công

Giám sát thi công ra công tường chỉ cần mang theo điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng. Các mô hình 3D hay bản vẽ 2D đều nằm hết trên Môi trường dữ liệu chung nên ở đâu cũng có thể đọc được. Bên cạnh đó, các mô hình 3D có gắn tọa độ, các công cụ hỗ trợ có thể nhận được tọa độ nên giám sát đi đâu là bản vẽ hiện ra đấy. Cả góc nhìn 3D đến bản vẽ chi tiết 2D. Các công nghệ này đang được triển khai phổ biến cho kỹ sư thi công và công nhân tại các dự án triển khai BIM.

BIM cho nghiệm thu

Tương tự BIM cho kiểm tra chất lượng thi công, trong quá trình nghiệm thu, kỹ sư có thể sử dụng điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng đọc mô hình từ Môi trường dữ liệu chung, khi đó có thể so sánh hiện trạng với mô hình. Các loại văn bản sẽ được lập và gửi thẳng lên CDE để phê duyệt.

3.1.4 Lựa chọn công cụ, phần mềm

Việc lựa chọn công cụ, phần mềm áp dụng BIM rất quan trọng để đảm bảo quá trình áp dụng BIM suôn sẻ và đạt được các mục tiêu đặt ra. Đồng thời, khi lựa chọn các công cụ, phần mềm BIM, đơn vị sẽ cần xác định theo đuổi công cụ đó trong thời gian tương đối dài, có sự ảnh hưởng nhất định tới tương lai phát triển của đơn vị. Ngoài ra, việc lựa chọn phần mềm phù hợp cũng cho thấy lợi ích cốt lõi của BIM là kết quả của môi trường làm việc cộng tác, không chỉ là công cụ. Chọn công cụ sai chắc chắn ảnh hưởng đến quá trình phối hợp, nhưng lựa chọn công cụ đúng chưa chắc sẽ thành công. Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lựa chọn công nghệ, dưới đây là một số đề nghị để đảm bảo các đơn vị lựa chọn công nghệ phù hợp:

`61

Xác định phạm vi công việc cần thực hiện, giai đoạn thực hiện (thiết kế ý tưởng, thiết kế kỹ thuật, dự toán chi phí, thi công, hoàn công, quản lý vận hành…) và những chức năng

mong muốn.

Xác định loại công cụ phù hợp nhất để đạt được mục tiêu mong muốn (tạo lập mô hình, phân tích, phối hợp…). Ví dụ: Một mô hình kết cấu được tạo ra với công cụ tạo lập mô hình và sau đó được phân tích với một công cụ phân tích kết cấu. Các kết quả được xuất ra báo cáo và tư vấn thiết kế xác định xem mô hình được đề xuất có phù hợp và đảm bảo các yêu cầu không.

Cần so sánh các yếu tố sau với từng ứng dụng cụ thể:

+ Các tính năng cần thiết để hoàn thành mục tiêu;

+ Khả năng phối hợp với các phần mềm khác dự kiến sẽ được sử dụng;

+ Năng lực hiện tại của những cá nhân sẽ sử dụng, các yêu cầu cần thiết để có thể sử

dụng hiệu quả các công cụ này;

+ Khả năng hỗ trợ từ nhà phát triển và/hoặc đại lý bán lẻ trong trường hợp cần thiết;

+ Các công cụ hỗ trợ cho phần mềm (các add-in; thư viện; hướng dẫn…)

+ Giá của phần mềm và lợi ích mà nó đem lại;

Xác định thời gian để mua. Đây là một yếu tốt rất quan trọng và được cần làm càng

sớm càng tốt;

Xác định số lượng giấy phép cần thiết để đàm phán giá mua. Với các nền tảng khác nhau giấy phép sẽ được cấp theo nhiều dạng khác nhau, cần xác định nhu cầu về số lượng tài khoản, tần suất sử dụng…

Lựa chọn phần cứng

Việc lựa chọn phần cứng phụ thuộc vào đặc điểm của công cụ, hệ thống cụ thể đã được

lựa chọn và quy mô của dự án, khả năng tài chính của đơn vị.

Công cụ chính

Các thiết bị di động đang có sự thay đổi mạnh mẽ cả về phần cứng, phần mềm cũng như các ứng dụng sử dụng trên thiết bị. Với sự ra đời của máy tính bảng, chúng ta đã thấy sự tiến bộ mạnh mẽ về công nghệ và đây là sự lựa chọn rất tốt vì giá cả phải chăng, phần cứng mạnh mẽ, tiện dụng. Hiện nay, các nền tảng dựa trên nền tảng đám mây đang được phát triển mạnh mẽ, môi trường dữ liệu chung được sử dụng rộng rãi trong các dự án, các cá nhân có thể trích xuất dữ liệu bất cứ lúc nào, bất cứ ở đâu chỉ cần có mạng internet mà không yêu cầu cao về chất lượng phần cứng. Với những ưu điểm như vậy, máy tính bảng ngày càng được sử dụng nhiều trong ngành xây dựng, nhất là trên công trường. Một số ứng dụng chính của máy tính bảng trên công trường:

Quan sát, so sánh trực quan hiện trạng và mô hình 3D thiết kế;

Cập nhật tiến độ thi công thông qua hình ảnh;

Trích xuất dữ liệu cần thiết;

`62

Nghiệm thu trên các nền tảng đám mây;

Tuy nhiên, với các ứng dụng yêu cầu phần cứng, phần mềm toàn diện như các phần mềm tạo lập mô hình, kiểm tra mô hình thì cần có máy tính để bàn hoặc máy tính xách tay. Việc lựa chọn máy tính để bàn hay máy tính xách tay cũng cần được cân nhắc khi với cấu hình phần cứng tương đương nhau, máy tính xách tay thường có giá gấp 1,5 lần so với máy tính để bàn.

Các lưu ý khi lựa chọn phần cứng:

Các phần mềm đã được chọn và yêu cầu phần cứng

Kích thước mô hình và yêu cầu phần cứng tương ứng

Ai sẽ sử dụng thiết bị nào (máy tính để bàn, máy tính xách tay, máy tính bảng…)

Các thiết bị ngoại vi cần thiết tương ứng

Thiết bị phục vụ phối hợp, các buổi họp

Thiết bị lưu trữ

Công cụ hỗ trợ

Ngoài việc lựa chọn các công cụ phần cứng chính, các công cụ khác cũng cần được

quan tâm. Dưới đây là một số công cụ chính nên được trang bị và sử dụng:

Công cụ hỗ trợ quá trình phối hợp: thông thường các dự án cần sử dụng máy chiếu hoặc các màn hình có kích thước lớn để phục vụ các buổi họp phối hợp. Ngoài ra, hiện nay có các loại máy chiếu tương tác, người sử dụng có thể sử dụng tay để tương tác trực tiếp trên màn chiếu, các thành viên tham gia có thể trao đổi trực quan hơn là sử dụng các bản vẽ 2D truyền thống.

Mạng Internet: với sự phát triển của các nền tảng đám mây và việc họp trực tuyến diễn ra thường xuyên hơn, đường truyền mạng tốt là yếu tố tiên quyết để đảm bảo sự phối hợp diễn ra thuận lợi. Tuỳ thuộc vào số lượng người sử dụng mà dự án cần sử dụng các đường truyền, thiết bị mạng phù hợp.

Các thiết bị công nghệ khác: công nghệ quét laser 3D hiện nay không còn quá xa lạ với các dự án tại Việt Nam, nhất là các dự án nâng cấp, cải tạo, trùng tu, quan trắc... Nó giúp tạo ra các mô hình 3D chính xác với thực tế. Ngoài ra hiện nay tại Việt Nam cũng bắt đầu xuất hiện một số đơn vị áp dụng công nghệ chụp ảnh 360 kết hợp các nền tảng phần mềm để theo dõi, kiểm soát tiến độ thực hiện dự án.

3.1.5 Các định dạng File

Các định dạng file mở và các định dạng file độc quyền

`63

Có thể hiểu một cách đơn giản, với định dạng file độc quyền, các file có định dạng này chỉ có thể được mở, xem bởi các công cụ, phần mềm thuộc một nền tảng, một hãng nhất định mà không thể được sử dụng bởi một công cụ hoặc phần mềm của một nền tảng hoặc nhà cung cấp khác. Tuy nhiên, vì BIM có tính trao đổi thông tin mạnh mẽ, điều này dẫn đến yêu cầu về một định dạng file được sử dụng chung cho nhiều nền tảng khác nhau để có thể không bị ràng buộc về nền tảng được sử dụng của các bên khác nhau khi cùng tham gia một dự án BIM –

định dạng file mở.

Trong quá trình thực hiện BIM cho một dự án cụ thể, định dạng trao đổi file là vấn đề rất quan trọng để đảm bảo các đơn vị tham gia dự án có thể trao đổi thông tin thuận lợi dù đó là định dạng file mở hay định dạng file độc quyền. Hiện nay hầu hết các ứng dụng BIM đều hỗ trợ một số định dạng file mở phổ biến như IFC, DWF, XML… Tuy nhiên, phần nhiều các dự án vẫn sử dụng các định dạng file độc quyền để trao đổi thông tin do các định dạng file mở không thể lưu trữ được tất cả thông tin trong mô hình, một số dữ liệu bị mất mát trong quá trình trao đổi… Dưới đây là một số định dạng file mở và file độc quyền thường được sử dụng trong dự án BIM.

- Ví dụ định dạng file mở

+ Định dạng bản vẽ AutoCAD (DWG);

+ Thiết kế Bentley MicroStation (DGN);

+ Định dạng trao đổi bản vẽ AutoCAD (DXF);

+ IFC;

+ BCF;

+ XML;

+ LandXML;

+ Các tiêu chuẩn tích hợp CIMSteel (CIS/2).

- Ví dụ định dạng file độc quyền

+ Autodesk Revit (RVT);

+ Tekla;

+ Navisworks Cache File (NWC);

+ Navisworks Document (NWD);

+ Solibri Model Checker (SMC).

Định dạng trong hoạt động trao đổi file

Trong quá trình tạo lập mô hình, cần nắm rõ các ứng dụng BIM sẽ được sử dụng. Những thông tin trong mô hình là đầu vào cho các ứng dụng BIM đó và cần quan tâm các nội dung sau:

Các nội dung áp dụng BIM sẽ sử dụng mô hình;

Định dạng file sẽ được sử dụng bởi các ứng dụng BIM khác;

Thông tin đầu vào từ đâu?

`64

Thông tin này từ ai?

3.2 TIÊU CHUẨN, HƯỚNG DẪN VỀ BIM VÀ TRIỂN KHAI BIM CHO DỰ ÁN

3.2.1 Sự cần thiết của tiêu chuẩn và hướng dẫn BIM

Tại sao cần tiêu chuẩn và hướng dẫn BIM

Đối với các quốc gia có quy định áp dụng BIM, ví dụ tại Vương quốc Anh, các tiêu chuẩn và hướng dẫn BIM quốc gia đề cập chi tiết đến tất cả các giai đoạn áp dụng BIM và chứa các tài liệu xác định một cách rõ ràng các thủ tục, vai trò, triển khai, cấp độ… Các quốc gia khác như Phần Lan, Na Uy và Singapore cũng có các tiêu chuẩn BIM quốc gia và hầu hết các quốc gia trên toàn thế giới đều dựa theo các tiêu chuẩn và hướng dẫn này.

Ở các quốc gia mà chưa có quy định áp dụng BIM, một số cơ quan nhà nước và tư nhân đang phát triển các tiêu chuẩn và hướng dẫn BIM riêng. Tất nhiên, điều này gây khó khăn cho việc áp dụng BIM trong ngành vì mỗi kỹ sư, kiến trúc sư và nhà thầu cần phải học nhiều tiêu chuẩn và hướng dẫn BIM riêng cho từng dự án tham gia.

Một số cơ quan nhà nước và tư nhân cần những tiêu chuẩn và hướng dẫn BIM tuỳ

thuộc vào các hình thức dự án khác nhau, dưới đây là một số tình huống:

Nhóm dự án làm việc mà không cần bất kỳ tiêu chuẩn và hướng dẫn BIM nào. Mọi người đều xây dựng mô hình theo cách riêng của mình và việc phối hợp, chia sẻ mô hình với các bên liên quan là một thách thức.

Nhóm dự án đã thiết lập tiêu chuẩn và hướng dẫn cũ và cần được thay đổi và chuyển

sang tiêu chuẩn và hướng dẫn BIM.

Nhóm dự án đã có sẵn các tiêu chuẩn và hướng dẫn BIM, nhưng họ không chắc liệu họ

có đang tận dụng các quy trình và công nghệ một cách hiệu quả nhất hay không.

Nếu cơ quan nhà nước và tư nhân có thể thấy mình trong bất kỳ tình huống nào trong số tình huống trên, thì đã đến lúc thay đổi. Bằng cách đầu tư vào các tiêu chuẩn và hướng dẫn BIM cập nhật hoặc mới, các tổ chức sẽ thấy kết quả tích cực:

Nâng cao năng suất. Với các tiêu chuẩn và hướng dẫn BIM có sẵn, thời gian xây dựng tiêu chuẩn và hướng dẫn sẽ được chuyển qua việc tập trung nhiều hơn vào việc sáng tạo và đưa ra tầm nhìn nhanh hơn cho các dự án.

Phối hợp và hợp tác tốt hơn trong các nhóm. Các quy trình được xác định rõ ràng giúp các nhóm dự án hoạt động đồng bộ. Thông thường, một tổ chức càng lớn, thì điều quan trọng là phải có các tiêu chuẩn và hướng dẫn để mọi người làm việc đồng nhất. Các tiêu chuẩn và hướng dẫn BIM được thông báo cho các công ty, tổ chức bên ngoài về cách họ cần chuyển giao thông tin. Một trong những yếu tố quan trọng nhất để tăng lợi ích BIM là việc chuyển giao thông tin BIM giữa các bên được xác định rõ ràng hơn và các tiêu chuẩn và hướng dẫn BIM giúp biến mục tiêu đó thành hiện thực.

Chất lượng công việc cao hơn. Các Tiêu chuẩn và Hướng dẫn BIM trình bày rõ ràng cách thức triển khai dự án sẽ được thực hiện. Kết quả là các nhóm dự án tạo ra công việc nhất quán, dễ đoán và chất lượng cao hơn.

`65

Tại sao phải hợp tác để phát triển các tiêu chuẩn và hướng dẫn BIM?

Dưới đây là ba câu hỏi cần xem xét khi quyết định có hợp tác để thiết lập các Tiêu

chuẩn và hướng dẫn BIM hay không:

Bạn có biết các tiêu chuẩn và hướng dẫn BIM hiệu quả trông như thế nào không? Một lý do khiến việc tìm kiếm các Tiêu chuẩn và hướng dẫn BIM có thể hữu ích cho đơn vị / tổ chức trở nên khó khăn chỉ đơn giản là vì họ không biết các tiêu chuẩn và hướng dẫn BIM hiệu quả khác với những tiêu chuẩn và hướng dẫn BIM mà họ hiện đang sử dụng trông như thế nào. Các nhóm đang tập trung vào công việc dự án ngày này qua ngày khác, họ không có sẵn tiêu chuẩn và hướng dẫn BIM hoặc đã làm việc với tiêu chuẩn và hướng dẫn BIM đã cũ, họ không chắc liệu đó có phải là tiêu chuẩn và hướng dẫn BIM “phù hợp” cho các dự án và yêu cầu của công ty, tổ chức hay không. Tuy nhiên, đơn vị / tổ chức không có thời gian để nghiên cứu những hướng dẫn phù hợp dành cho tổ chức. Sẽ rất hữu ích nếu hợp tác với một đơn vị / tổ chức có kinh nghiệm phát triển các Tiêu chuẩn và Hướng dẫn BIM.

Bạn có hiểu rõ về các phương pháp tốt nhất để đề xuất mức độ phù hợp của tiêu chuẩn và hướng dẫn BIM đơn vị / tổ chức của bạn không? Nếu không có các tiêu chuẩn và hướng dẫn BIM phù hợp cho các đơn vị / tổ chức, họ có thể dễ dàng đưa ra yêu cầu quá mức dẫn đến việc chỉ đạo không phù hợp. Trong một số trường hợp, sẽ có ý nghĩa đối với các đơn vị / tổ chức khi có một bộ Tiêu chuẩn và hướng dẫn BIM cho đơn vị / tổ chức, cũng như dành riêng cho thị trường. Làm việc với chuyên gia thường là con đường ngắn nhất để điều đúng hướng và phát triển một bộ tiêu chuẩn và hướng dẫn “phù hợp”

Bạn có thời gian và nguồn lực cần thiết để lưu lại các Tiêu chuẩn và Hướng dẫn BIM không? Nếu không lưu lại các tiêu chuẩn và hướng dẫn đã thỏa thuận, thông tin đó sẽ sớm bị lãng quên hoặc diễn giải không chính xác. Tuy nhiên, Tiêu chuẩn và hướng dẫn BIM thường bị thất bại nếu các công ty cố gắng phát triển các tiêu chuẩn và hướng dẫn nội bộ. Một dịch vụ có giá trị mà các đối tác có thể cung cấp, ngoài việc phát triển hoặc làm mới các tiêu chuẩn và hướng dẫn, là đảm bảo rằng mọi thứ đều được ghi chép rõ ràng. Tốt nhất, các tiêu chuẩn và hướng dẫn nên có sẵn trên nền tảng trực tuyến.

Tổng kết

Việc triển khai Mô hình thông tin công trình (BIM) trong các dự án xây dựng không chỉ mang lại lợi ích lớn liên quan đến việc giảm thời gian chuyển giao thông tin mà còn cải thiện sự hợp tác giữa các ngành và giảm chi phí xây dựng dự án.

Mặc dù Hoa Kỳ là quốc gia đầu tiên áp dụng BIM, nhưng tỷ lệ áp dụng BIM thành công cao nhất được ghi nhận ở các quốc gia bắt buộc áp dụng BIM như Vương quốc Anh do ở đây có hệ thống tiêu chuẩn, quy trình và hướng dẫn cụ thể.

BIM là tương lai của ngành xây dựng và việc càng sớm áp dụng BIM và tất cả các tiêu

chuẩn, hướng dẫn liên quan, thì càng sớm được hưởng lợi ích từ việc áp dụng BIM.

3.2.2 Tiêu chuẩn, hướng dẫn về BIM trên thế giới

`66

Tới 2015 tại Mỹ, các tổ chức khác nhau thuộc khối nhà nước đã ban hành 47 tiêu chuẩn và hướng dẫn BIM. Tuy nhiên, tại Mỹ không có tổ chức nào phát hành tiêu chuẩn về BIM cho từng bộ môn được áp dụng rộng rãi trên cả nước mà chỉ được phát hành và sử dụng

nội bộ.

Cục Quản lý dịch vụ công (General Services Administration, viết tắt GSA) đã ban

hành 8 hướng dẫn BIM có liên quan tới nhau.

Viện Khoa học quốc gia về công trình dân dụng (National Institute of Building Sciences, viết tắt NIBS) đã ban hành phiên bản thứ 3; Ngoài ra còn có Viện Kiến trúc Hoa Kỳ (American Institute of Architects, viết tắt là AIA), Hiệp hội nhà thầu (Association of General Contractors, viết tắt là AGC), các trường đại học, các Bang hoặc thành phố cũng ban hành những hướng dẫn, tiêu chuẩn BIM.

Một trong những hướng dẫn được tham khảo nhiều cho công trình dân dụng tại Mỹ là Hướng dẫn BIM phiên bản 3 được ban hành bởi Viện Khoa học quốc gia về công trình dân dụng (NIBS). Hướng dẫn này bao gồm 5 phần chính:

Hệ thống phân loại Ominiclass

Mức độ phát triển thông tin (LOD)

Hệ thống tiêu chuẩn CAD

Tiêu chuẩn trao đổi thông tin

Hướng dẫn lập kế hoạch thực hiện BIM (BEP)

Hệ thống phân loại Ominiclass

Hệ thống phân loại kỹ thuật OmniClass (thường được biết đến ngắn gọn là OmniClass hay OCCS) là cách thức tổ chức và tìm kiếm thông tin được thiết kế đặc thù cho ngành xây dựng. OmniClass có lợi ích cho nhiều ứng dụng trong Mô hình thông tin công trình (BIM), từ việc tổ chức báo cáo đến các thư viện đối tượng để cung cấp cách thức tìm kiếm tổng thể hoặc chi tiết thông qua các dữ liệu của đối tượng để có được thông tin đáp ứng nhu cầu của bạn. Tiêu chuẩn giới thiệu 13 bảng phân loại, mỗi bảng thể hiện một đặc điểm khác nhau của thông tin xây dựng. Mỗi bảng có thể được sử dụng độc lập để phân loại các dạng thông tin riêng biệt tương ứng, hoặc các mục trong mỗi bảng có thể được kết hợp với toàn bộ các bảng dữ liệu khác để phân loại các đối tượng phức tạp.

Construction Entities by Function: là các đối tượng quan trọng và có thể xác định rõ ràng trong công trình xây dựng bao gồm các không gian và các cấu kiện liên quan, được mô tả bằng chức năng của chúng

Construction Entities by Form: là các đối tượng quan trọng và có thể xác định rõ ràng trong môi trường xây dựng bao gồm các không gian và các cấu kiện liên quan, được mô tả bằng dạng thức của chúng

Spaces by Function: là những đối tượng cơ bản trong môi trường xây dựng được mô tả, biểu diễn bởi tính chất vật lý hoặc các đường bao phức tạp và được mô tả bởi chức năng hoặc cách dùng cơ bản của chúng

Elements: Các cấu kiện

`67

Work Results: Kết quả công việc

Phases: Các giai đoạn

Services. Các nhiệm vụ

Disciplines. Các quy tắc

Organizational Roles: Vai trò tổ chức

Information. Thông tin

Materials. Vật liệu

Propertities. Tính chất, thuộc tính.

Mức độ phát triển thông tin (LOD)

Mức độ phát triển mô hình LOD được giới thiệu bởi Viện kiến trúc Hoa Kỳ (AIA) vào năm 2008, khi đó xác định có 5 mức độ khác nhau (100-200-300-350-400), 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 mô hình.

Trong một mô hình BIM ở mỗi giai đoạn thiết kế nhất định, các thành phần trong mô 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 làm rõ và chỉ định nội dung của BIM một cách hiệu quả và rõ ràng. Phục vụ như một tiêu chuẩn công nghiệp, LOD xác định các giai đoạn phát triển của các hệ thống khác nhau trong BIM bằng cách sử dụng thông số kỹ thuật của LOD, kiến trúc sư, kỹ sư và các chuyên gia khác có thể giao tiếp rõ ràng với nhau mà không nhầm lẫn để nâng cao hiệu quả trong công việc.

Hệ thống này được cập nhật hàng năm và được hầu hết các dự án áp dụng BIM trên thế

giới tham khảo và áp dụng.

Hệ thống tiêu chuẩn CAD

Tiêu chuẩn CAD của Mỹ do United States National CAD Standard (NCS) phát hành

và hiện tại đã có phiên bản thứ 6 của Tiêu chuẩn CAD.

Tiêu chuẩn CAD hướng dẫn tiêu chuẩn đặt tên, quy định đường, nét của bản vẽ 2D. Bao gồm 2 phần: Hướng dẫn đặt tên và tiêu chuẩn quy định ký hiệu, loại, kích thước đường nét. Tiêu chuẩn duy trì tính nhất quán giữa các bản vẽ của các đơn vị khác nhau, giúp các đơn vị phối hợp dễ dàng hơn trong quá trình thực hiện dự án.

Tiêu chuẩn trao đổi thông tin

Phần này phác thảo các tiêu chuẩn trao đổi thông tin qua mô hình hoá quy trình, hướng

dẫn phân phối thông tin. Một số chỉ dẫn, định dạng được giới thiệu như:

Quản lý thông tin tài sản trong suốt vòng đời dự án (COBie)

Thiết kế để đánh giá không gian (SPV)

Thiết kế để phân tích năng lượng (BEA)

`68

Thiết kế để dự toán chi phí (QTO)

Trong đó, COBie được giới thiệu đầy đủ và chi tiết nhất, đây cũng là chỉ dẫn được áp dụng nhiều nhất trong quá trình thực hiện dự án. Tiêu chuẩn giới thiệu các quy trình phối hợp, các quy định về dữ liệu chuyển giao (trong định dạng trao đổi dữ liệu chung các trường thông tin cần thiết là gì, được sắp xếp như thế nào…)

Hướng dẫn lập kế hoạch thực hiện BIM (BEP)

Khi số lượng dự án BIM tăng nhanh vào những năm 2000-2009, ngày càng nhiều chủ

đầu tư yêu cầu chuẩn bị kế hoạch thực hiện BIM như một phần của gói thầu.

Vào thời điểm đó, không có hướng dẫn kế hoạch thực hiện BIM tiêu chuẩn. Nhiều nhà thầu đã chuẩn bị các hướng dẫn riêng cho kế hoạch thực hiện BIM, nhưng cần một cách tiếp cận tổng quát và có cấu trúc phù hợp hơn. Đại học bang Pennsylvania đã phát triển và xuất bản phiên bản đầu tiên của Hướng dẫn lập kế hoạch thực hiện BIM cho dự án (BEP) năm 2010, và tài liệu đó đã trở thành tài liệu tham khảo được sử dụng rộng rãi nhất để phát triển các kế hoạch thực hiện BIM.

Tài liệu này cung cấp các hướng dẫn lập kế hoạch thực hiện BIM với các nội dung như: thông tin dự án, đầu mối liên lạc của các đơn vị tham gia, mục tiêu áp dụng BIM, vai trò tổ chức, quy trình áp dụng BIM, kế hoạch trao đổi thông tin…

Hướng dẫn này của trường Đại học Pennsylvania rất chi tiết và đưa ra các quy trình phối hợp được thể hiện một cách rõ ràng, bao gồm các công việc chính, các bộ môn, các tổ chức tham gia thực hiện, các yếu tố đầu vào, sản phẩm đầu ra... Ngoài ra, các biểu mẫu tại hướng dẫn này được giới thiệu một cách đầy đủ, chi tiết và được xây dựng thành mẫu BEP, giúp người sử dụng có thể dễ dàng áp dụng.

Tương tự các nội dung Hướng dẫn tạm thời áp dụng Mô hình thông tin công trình (BIM) trong giai đoạn thí điểm của nước ta (gọi tắt là Hướng dẫn 1057), tiêu chuẩn cung cấp các hướng dẫn về các nội dung cần có trong kế hoạch thực hiện BIM như: kế hoạch thực hiện, thông tin dự án, đầu mối liên lạc của các đơn vị tham gia, mục tiêu áp dụng BIM, vai trò tổ chức, quy trình áp dụng BIM, kế hoạch trao đổi thông tin…

Tuy nhiên, tiêu chuẩn của Hoa Kỳ chi tiết hơn Hướng dẫn 1057, các quy trình phối hợp được thể hiện một cách rõ ràng, bao gồm các công việc chính, các bộ môn, các đơn vị tham gia thực hiện, các tài liệu đầu vào, sản phẩm đầu ra... Ngoài ra, các biểu mẫu tại hướng dẫn này được giới thiệu một cách đầy đủ, chi tiết và được xây dựng thành mẫu Kế hoạch thực hiện BIM (BEP), giúp người sử dụng có thể dễ dàng áp dụng.

Ngoài ra, còn có các nội dung về: Các tiêu chuẩn liên quan đến xây dựng phần mềm;

Hướng dẫn lập Kế hoạch BIM cho đơn vị quản lý vận hành; Yêu cầu của hợp đồng BIM thực tế… Hướng dẫn cũng xác định 6 yếu tố quan trọng cần xem xét: Chiến lược, Ứng dụng BIM, Quy trình, Thông tin, Cơ sở hạ tầng, Nhân sự.

`69

Cùng với Mỹ, Vương quốc Anh là nước tiên phong và dẫn đầu trong việc áp dụng BIM trong ngành xây dựng. Các tiêu chuẩn, hướng dẫn BIM ở Anh đã được ban hành gồm có:

Hình 3-20. Trụ cột của “BIM Level 2” tại Vương quốc Anh

PAS 1192-2: 2013, liên quan đến giai đoạn xây dựng và chỉ định các yêu cầu cho sự trưởng thành cấp 2; đặt ra nguyên tắc, vai trò và trách nhiệm cho hoạt động hợp tác BIM; xây dựng dựa trên tiêu chuẩn hiện có của BS 1192 và mở rộng phạm vi của Môi trường dữ liệu chung (CDE).

PAS 1192-3: 2014, liên quan đến giai đoạn vận hành (OPEX), tập trung vào việc sử

dụng và bảo trì Mô hình Thông tin Tài sản, cho Quản lý Cơ sở vật chất.

BS 1192-4: 2014, về mặt kỹ thuật là một quy tắc thực hành chứ không hẳn là một tiêu

chuẩn, là tài liệu thực hành tốt nhất để thực hiện COBie.

PAS 1192-5: 2015, một tiêu chuẩn kỹ thuật cho tư duy bảo mật trong xây dựng mô hình thông tin công trình, môi trường được xây dựng kỹ thuật số và quản lý tài sản thông minh.

PAS 1192-6 – 2017 một đặc điểm kỹ thuật để chia sẻ và sử dụng thông tin về an toàn

lao động sử dụng BIM.

PAS 1192-7 – 2017: Thông tin sản phẩm xây dựng – tiêu chuẩn để xác định, chia sẻ

và duy trì thông tin sản phẩm xây dựng kỹ thuật số.

Vương quốc Anh đã thúc đẩy ban hành tiêu chuẩn ISO 19650-1 và 19650-2 về tổ chức thông tin về công trình xây dựng. Hiện tại, các tiêu chuẩn ISO 19650-3, 19650-5 đang được tiếp tục biên soạn.

Một số nước Châu Âu (không bao gồm Vương Quốc Anh)

`70

Ở Phần Lan, việc sử dụng BIM hiện đang ở giai đoạn củng cố và phát triển, giai đoạn thử nghiệm đã qua một thời gian. Nhờ những kết quả đạt được thông qua các dự án thí điểm,

Chính phủ Phần Lan đã nhận thức được rằng công nghệ BIM và các giải pháp liên quan đã sẵn sàng cho việc áp dụng rộng rãi hơn trong ngành xây dựng và trở thành một công cụ hàng ngày trong các dự án.

Phần Lan là một trường hợp điển hình cho việc số hóa ngành công nghiệp xây dựng trong bức tranh toàn cảnh châu Âu. Trong thực tế, mặc dù không có kế hoạch chính thức hay chiến lược quốc gia về việc số hóa ngành xây dựng (như ở Anh, Pháp, Đan Mạch, Đức...), Phần Lan đã đạt đến một mức độ rất cao về hiệu quả nhờ vào sự đổi mới kỹ thuật số và phát triển khả năng tương tác các quá trình thiết kế.

Hướng dẫn “Common BIM Requirements 2012” bao gồm 14 phần được phát triển từ

những hướng dẫn trước đó. Senate – Finland BIM Requirements 2007.

Khung hướng dẫn trong “Common BIM Requirements 2012”:

Yêu cầu chung về BIM

Mô hình hoá hiện trạng ban đầu

Thiết kế kiến trúc

Thiết kế cơ điện (MEP)

Thiết kế kết cấu

Đảm bảo chất lượng

Đảm bảo tính khả thi của Dự án

Ứng dụng các mô hình để trực quan hoá

Ứng dụng các mô hình MEP trong phân tích

Phân tích năng lượng

Quản lý một dự án BIM

Ứng dụng các mô hình trong quản lý cơ sở vật chất

Ứng dụng mô hình trong xây dựng

Ứng dụng mô hình trong giám sát công trình

Với mỗi phần đều nêu rõ mục đích, thông tin và yêu cầu cụ thể về BIM, cùng với đó là

hướng dẫn và hình ảnh minh hoạ

Hướng dẫn bộ môn Kiến trúc

`71

Mô hình kiến trúc là nền tảng cho tất cả các mô hình khác và là một phần không thể thiếu của nhiều phân tích và mô phỏng. Do đó, yếu tố quan trọng là mô hình của đơn vị kiến trúc là đúng kỹ thuật trong tất cả các giai đoạn của dự án yêu cầu. Tài liệu này quy định cụ thể cho việc áp dụng BIM của tư vấn kiến trúc ở các giai đoạn khác nhau của dự án. Hướng dẫn này liệt kê các hạng mục trong thiết kế kiến trúc ứng dụng BIM, từ đó đưa ra các yêu cầu cụ thể và hướng dẫn đi kèm. Đây là các hướng dẫn đúc kết từ thực tiễn trong quá trình thiết kế và thi công.

Nội dung của hướng dẫn:

Nguyên tắc mô hình trong thiết kế kiến trúc.

BIM trong dự án cải tạo.

Yêu cầu BIM trong các giai đoạn khác nhau của dự án.

Yêu cầu BIM trong các giai đoạn của các dự án khác nhau.

Hướng dẫn bộ môn Kết cấu

Mô hình kết cấu là một thành phần bắt buộc trong giai đoạn thiết kế của dự án áp dụng BIM, tài liệu này bao gồm mô hình kết cấu BIM và nội dung thông tin cần thiết của các mô hình BIM được tạo ra bởi các kỹ sư.

Hướng dẫn này liệt kê các hạng mục trong thiết kế kết cấu BIM, từ đó đưa ra các yêu cầu cụ thể và hướng dẫn đi kèm. Tài liệu này đưa ra các hướng dẫn được đúc kết từ thực tiễn trong quá trình thiết kế và thi công

Nội dung hướng dẫn:

Định nghĩa chung về kết cấu

Mô hình BIM trong một dự án cải tạo

Định nghĩa của các giai đoạn thiết kế khác nhau

Vận hành và quản lý cơ sở vật chất

Hướng dẫn bộ môn MEP

Tài liệu này đề cập đến mô hình MEP và nội dung thông tin cần thiết của BIM được sản xuất từ các nhà sản xuất, trình bày các phương pháp làm việc dựa trên BIM cho các mục đích sử dụng khác nhau. Hướng dẫn dựa theo kinh nghiệm trong quá trình thiết kế và thi công thực tiễn tại Phần Lan, các cấu kiện đúc sẵn theo catalog chuẩn của đơn vị sản xuất, hướng dẫn này yêu cầu chi tiết về mô hình và thông tin cần thiết của cấu kiện trong MEP. Đưa ra các phương pháp mô hình hoá đảm bảo không xảy ra xung đột và va chạm của các bộ môn trong MEP và giữa MEP với kiến trúc, kết cấu.

Nội dung hướng dẫn:

Giới thiệu

Yêu cầu mô hình MEP

Không gian dự phòng BIM

Hệ thống BIM cho thiết kế MEP

Hệ thống BIM cho thiết kế điện và viễn thông

Hệ thống BIM thiết kế tự động hoá công trình

Mô hình phối hợp

`72

Xây dựng mô hình

Na uy

Hiệp hội xây dựng nhà Na Uy đã tích cực thúc đẩy việc sử dụng BIM cùng với Ban lãnh đạo Xây dựng công cộng và tài sản Na Uy (Statsbygg), một cơ quan hành chính công trách nhiệm tổ chức và lên kế hoạch cho các dự án tài sản công ở Na Uy.

Ngoài ra, nhờ vào những hiệp hội, từ năm 2010, tất cả các dự án đã được sử dụng các định dạng tập tin IFC và BIM cho toàn bộ vòng đời dự án của họ. Một tổ chức tiên phong được đặt tên SINTEF cũng đang nghiên cứu việc áp dụng BIM như một thành phần trong công tác quản lý và phát triển bền vững các công trình xây dựng quốc gia,

Hình 3-21. Dự án Statoil – Na Uy

Na Uy áp dụng BIM vào hoạt động ngành xây dựng và quản lý vận hành năm 2008.

Hướng dẫn BIM của Na Uy tóm tắt các phương pháp mô hình hoá chung, ngoài ra đưa ra các yêu cầu chung về mô hình, quản lý vận hành BIM, đặc biệt là các yêu cầu chi tiết về các bộ môn kiến trúc, kết cấu, cơ điện. Đi cùng với đó là các thực tiễn khi triển khai dự án áp dụng BIM.

Khung hướng dẫn:

Giới thiệu

Yêu cầu chung

Yêu cầu cụ thể (từng bộ môn)

Chất lượng mô hình và thực tiễn

Xây dựng mô hình chuyển giao thông tin

`73

Phân loại

Địa chỉ hợp đồng cụ thể

Mỗi hạng mục đều có 3 bước gồm thiết kế cơ sở, Thiết kế kỹ thuật và Thiết kế bản vẽ

thi công.

Hướng dẫn bộ môn Kiến trúc

Trong phần hướng dẫn kiến trúc này đưa ra các yêu cầu và định nghĩa của các hạng mục thuộc bộ môn kiến trúc, ví dụ khi mô hình hoá cửa sổ, cửa đi yêu cầu phải có kích thước chính xác, vị trí, phụ kiện cửa,…

Khung hướng dẫn bộ môn kiến trúc chia thành các mục:

Mô hình kiến trúc

+ Thiết kế cơ sở

+ Thiết kế kỹ thuật

+ Thiết kế bản vẽ thi công

Mô hình ngoại thất

Mô hình nội thất

Mô hình địa hình

Hướng dẫn bộ môn Kết cấu

Mô hình kết cấu và mô hình phân tích được xây dựng trên cơ sở áp dụng phương pháp “lặp”, tuy nhiên, việc tương tác, cập nhật mô hình thiết kế và công cụ, kết quả phân tích vẫn phải thực hiện thủ công.

Các sản phẩm BIM được giới hạn trong mô hình thiết kế kết cấu để thực hiện các mục

tiêu chính sau: điều phối, chi phí và sản xuất mô hình công trình.

Cũng tương tự bộ môn kiến trúc, bộ môn kết cấu đưa ra các yêu cầu và định nghĩa của

các hạng mục nằm trong bộ môn kết cấu.

Khung hướng dẫn bộ môn kết cấu chia thành các hạng mục:

Thiết kế cơ sở

Thiết kế kỹ thuật

Thiết kế bản vẽ thi công

Hướng dẫn bộ môn MEP

Việc mô hình các hệ thống, cấu kiện MEP như trong thực tế tại Na Uy. Hướng dẫn

này đưa ra các yêu cầu và định nghĩa cho từng thành phần.

Khung hướng dẫn bộ môn MEP chia thành các hạng mục:

Mô hình kỹ thuật điều hoà không khí

`74

Mô hình kỹ thuật điện và truyền dữ liệu

Mô hình kỹ thuật âm thanh

Mô hình kỹ thuật an toàn phòng cháy chữa cháy

Tây Ban Nha bắt đầu tiếp xúc BIM từ năm 2009 khi một số công ty lớn bao gồm FERROVIAL, ACCIONA, FCC, INECO và SENER làm việc trên một số dự án quốc tế, đòi hỏi áp dụng BIM. Mặc dù BIM đã bắt đầu ở cấp độ quốc tế trong thời gian này, đối với Tây Ban Nha, bối cảnh khủng hoảng nợ châu Âu dẫn đến việc triển khai BIM không phải là ưu tiên của hầu hết các công ty.

Đến năm 2012, đất nước này đã đạt được một bước ngoặt và một nhóm các tổ chức đã cùng nhau thành lập BuildingSMART Tây Ban Nha. Bao gồm các công ty từ các lĩnh vực khác nhau bao gồm, các công ty xây dựng, công ty kỹ thuật và kiến trúc, nhà cung cấp phần mềm, trường đại học và nhà sản xuất, mục tiêu của tổ chức là nhằm thúc đẩy việc sử dụng BIM và tạo ra một khuôn khổ tiêu chuẩn cho việc này.

Nhờ đó, vào năm 2014, BuildingSMART Tây Ban Nha đã xuất bản các hướng dẫn BIM đầu tiên bằng tiếng Tây Ban Nha được gọi là hướng dẫn của UBIM. Hướng dẫn này được điều chỉnh từ các hướng dẫn COBIM của Phần Lan từ BuildingSMART Finland, và bao gồm một bộ 13 tài liệu liên quan đến việc sử dụng BIM trong các lĩnh vực khác nhau bao gồm kiến trúc, kết cấu, quản lý dự án, quy trình xây dựng.

13 tài liệu đầu tiên tạo nên hướng dẫn này dựa trên COBIM Phần Lan (Yêu cầu BIM chung 2012) được xây dựng bởi Building SMART Phần Lan vào năm 2012, đã được điều chỉnh theo nguyên tắc của Tây Ban Nha, tuân thủ các quy định và tiêu chuẩn hiện hành, thông qua một nhóm viết đa ngành bao gồm các chuyên gia trong mỗi chương được thảo luận. Sự phát triển của hướng dẫn này đã được thực hiện một cách hợp tác, với sự tham của khoảng 80 chuyên gia.

Hướng dẫn sử dụng BIM bao gồm các tài liệu sau:

Phần chung

Hiện trạng

Thiết kế kiến trúc

Thiết kế MEP

Thiết kế kết cấu

Đảm bảo chất lượng

Phép đo

Hiển thị

Phân tích cơ sở vật chất

Phân tích năng lượng

Quản lý dự án

`75

Quản lý cơ sở vật chất

Xây dựng

Di sản văn hóa

Một số nước Châu Á

Singapore đã xây dựng một loạt các hướng dẫn BIM, xác định khung pháp lý và hợp đồng cho các dự án dựa trên BIM và nghiên cứu quy trình làm việc BIM bao gồm sự tương tác giữa các chuyên gia tư vấn và nhà thầu. Chính phủ cũng khuyến khích và hỗ trợ việc phát triển các tiêu chuẩn BIM, như phát triển một thư viện các đối tượng xây dựng và thiết kế cũng như các hướng dẫn hợp tác dự án. Cho đến nay, Singapore đã ban hành 12 bộ tài liệu hướng dẫn áp dụng BIM cho các thành phần tham gia như kiến trúc sư, kỹ sư cơ cấu, kỹ sư cơ điện, đo đạc, khảo sát, nhà thầu…để cung cấp các hướng dẫn thực hiện dự án BIM.

Ngoài hướng dẫn chung về BIM, Singapore còn ban hành hướng dẫn về các nội dung cần thiết riêng cho các bộ môn Kiến trúc, Kết cấu và Cơ - điện - nước được trình bày dưới đây.

Hướng dẫn bộ môn Kiến trúc

Trong hướng dẫn này bao gồm các giai đoạn cụ thể của dự án, cho phép người đọc, người dùng thay đổi cho phù hợp với nhu cầu của họ. Hướng dẫn này hỗ trợ cho các kiến trúc sư trong quá trình phát triển mô hình trong các giai đoạn thiết kế khác nhau của dự án.

Khung hướng dẫn dựa vào các giai đoạn dự án:

Chuẩn bị và thiết kế ý tưởng

+ Yêu cầu của chủ đầu tư

+ Kế hoạch thực hiện BIM

+ Mô hình địa hình dự án

+ Mô hình hình khối cơ bản (massing)

Thiết kế sơ bộ

+ Mô hình sơ bộ

+ Báo cáo phối hợp thiết kế sơ bộ giữa Mô hình kiến trúc & mô hình kết cấu

Thiết kế kỹ thuật và thiết kế bản vẽ thi công

+ Mô hình thiết kế chi tiết

+ Báo cáo phát hiện xung đột đa bộ môn

+ Hồ sơ mời thầu

Thi công

+ Tại mỗi giai đoạn, hướng dẫn này nêu ra những yêu cầu kỹ thuật mô hình của các

giai đoạn nhỏ khác

Hướng dẫn bộ môn kết cấu

`76

Tài liệu này cung cấp ví dụ về một công trình điển hình, không phải là một tài liệu mở

rộng tổng quan nên chỉ bao gồm những phạm vi nhất định, tài liệu gồm các giai đoạn cụ thể của dự án, cho phép người đọc, người dùng sửa đổi cho phù hợp với nhu cầu của họ. Hướng dẫn này hỗ trợ cho các kỹ sư trong quá trình phát triển mô hình hoá trong các giai đoạn thiết kế khác nhau của dự án.

Khung hướng dẫn dựa vào các giai đoạn dự án:

Chuẩn bị và thiết kế ý tưởng

+ Thành phần đất, cấu trúc nền

+ Vật liệu: bê tông, thép…

+ Phương pháp thi công: đổ bê tông tại chỗ, đúc sẵn…

+ Mã thiết kế sử dụng: ACI, BS, EN…

Thiết kế sơ bộ

+ Mô hình sơ bộ dựa trên mô hình kiến trúc

+ Tiêu chí thiết kế/ Tóm tắt, tuỳ chọn khung và thiết kế thay thế

+ Mô hình phân tích kết cấu công trình

+ Báo cáo phối hợp thiết kế sơ bộ mô hình kiến trúc và kết cấu

+ Dự toán chi phí sơ bộ cho mô hình kết cấu

Thiết kế kỹ thuật và thiết kế bản vẽ thi công

+ Mô hình kết cấu hoàn thiện để làm bản vẽ thi công

+ Mô hình phân tích kết cấu cuối cùng và báo cáo tính toán

+ Báo cáo phát hiện và khắc phục va chạm đa bộ môn

+ Báo cáo xác nhận không gian

+ Dự toán chi tiết, bảng chi tiết khối lượng, tài liệu đấu thầu

Thi công

+ Báo cáo xác nhận thiết kế (độ sâu của cọc, kết cấu tạm thời, hạn chế khu đất...)

+ Báo cáo RFI và báo cáo xây dựng

+ Mô hình nhà thầu sản xuất và chế tạo

+ Bản vẽ dịch vụ riêng và bản vẽ dịch vụ kết hợp

+ Bảng chi tiết nguyên vật liệu và khối lượng

Hoàn công

+ Theo bản vẽ thi công

+ Kiểm tra kiểm định bằng máy quét laser, dữ liệu khảo sát, v.v.

`77

Hướng dẫn bộ môn MEP

Tài liệu này cung cấp ví dụ về một công trình điển hình, không phải là một tài liệu mở rộng tổng quan nên chỉ bao gồm phạm vi nhất định, tài liệu gồm các giai đoạn cụ thể của dự án, cho phép người đọc, người dùng sửa đổi cho phù hợp với nhu cầu của họ. Hướng dẫn này hỗ trợ cho các kỹ sư trong quá trình phát triển mô hình hoá trong các giai đoạn thiết kế khác nhau của dự án.

Khung hướng dẫn dựa vào các giai đoạn dự án:

- Chuẩn bị và thiết kế ý tưởng

+ Yêu cầu của của đầu tư

+ Kế hoạch thực hiện BIM

+ Báo cáo cơ bản MEP bao gồm thiết kế sơ đồ đơn giản, mã thiết kế…

Thiết kế cơ sở

+ Mô hình cơ sở dựa trên mô hình khối kiến trúc

+ Báo cáo thiết kế cơ sở

Thiết kế kỹ thuật và thiết kế bản vẽ thi công

+ Bản vẽ thiết kế chi tiết + mô hình

+ Báo cáo thiết kế chi tiết MEP bao gồm cập nhật tiêu chí thiết kế và tính toán thiết kế

+ Báo cáo phát hiện và giải quyết xung đột giữa MEP mô hình và kiến trúc sư & mô

hình kết cấu

+ Dự toán chi tiết, bảng chi tiết khối lượng, hồ sơ mời thầu

Chính phủ trung ương Trung Quốc đã thể hiện sự quan tâm đặc biệt đến mô hình thông

tin công trình, trên hết là hiệu quả mà nó mang lại.

Bằng cách học hỏi làm theo các hướng dẫn ở nước ngoài, chẳng hạn như Vương quốc Anh, Hoa Kỳ và các quốc gia khác, BIM đã được đẩy mạnh tại thị trường Trung Quốc. Áp dụng BIM trong xây dựng là chưa bắt buộc, nhưng nhà nước Trung Quốc luôn khuyến khích các đơn vị sử dụng BIM trong các dự án của mình.

Trung Quốc là một quốc gia rộng lớn được chia thành các tỉnh lớn. Ngành công nghiệp xây dựng và tiêu chuẩn ngành vẫn còn phân mảnh và có sự khác biệt tại các địa phương. Mặc dù vậy, BIM ở Trung Quốc đã được đón nhận rất nhiệt tình, được áp dụng ở quy mô lớn hơn và với tốc độ nhanh hơn nhiều so với các thị trường khác cho đến nay.

Tại Trung Quốc, một số tiêu chuẩn BIM đã được phát triển trong những năm gần đây. Có thể chia thành ba loại: tiêu chuẩn chiến lược, tiêu chuẩn nền tảng, tiêu chuẩn ứng dụng dựa theo chức năng và bốn cấp độ (tiêu chuẩn quốc gia, tiêu chuẩn ngành, tiêu chuẩn tỉnh, tiêu chuẩn hiệp hội) được phân loại theo tổ chức ban hành.

Các tiêu chuẩn chiến lược chứa khung làm thế nào để phát triển và triển khai BIM;

Các tiêu chuẩn nền tảng được phát triển để trao đổi, lưu trữ và phân phối dữ liệu dựa

`78

trên công nghệ thông tin, chủ yếu được sử dụng bởi nhà phát triển công cụ BIM.

Các tiêu chuẩn ứng dụng hướng dẫn cách sử dụng các công cụ BIM và cách triển khai

BIM trong vòng đời của dự án.

Tiêu chuẩn quốc gia được ban hành bởi chính phủ quốc gia; tiêu chuẩn chuyên ngành được ban hành bởi Bộ Nhà ở và Phát triển Nông thôn - Đô thị; tiêu chuẩn tỉnh được ban hành bởi chính quyền tỉnh; tiêu chuẩn hiệp hội được ban hành bởi một số hiệp hội liên quan đến ngành xây dựng.

Có 5 tiêu chuẩn quốc gia:

Tiêu chuẩn thống nhất cho Ứng dụng mô hình thông tin công trình, là tiêu chuẩn

chiến lược chứa khung làm thế nào để triển khai BIM;

Tiêu chuẩn cho phân loại và mã hóa mô hình thông tin thiết kế công trình xây dựng, một

phần đề cập đến ISO 12006-2 và ISO 12006-3;

Cung cấp Tiêu chuẩn về Thiết kế Xây dựng - Mô hình Thông tin, đề cập đến tiêu

chuẩn BIM quốc tế - National BIM Standard;

Các lớp chính trong ngành công nghiệp nền tảng GB25507-2010 là ngang bằng với ISO

/ PAS 16739: 2005;

Tiêu chuẩn lưu trữ cho mô hình thông tin công trình, vẫn chưa có dự thảo. Bốn tiêu chuẩn quốc gia cuối cùng là các tiêu chuẩn nền tảng cung cấp hỗ trợ kỹ thuật trao đổi dữ liệu cơ bản cho BIM.

Bên cạnh các tiêu chuẩn quốc gia, có một số tiêu chuẩn chuyên ngành, tiêu chuẩn tỉnh và

tiêu chuẩn hiệp hội về BIM đang được phát triển được liệt kê trong bảng:

Bảng 3-1. Tiêu chuẩn BIM tại Trung Quốc

Tên tiêu chuẩn Cấp độ / Chức năng

Unified Standard for Building Information Model Applcation Tiêu chuẩn quốc gia / Tiêu chuẩn chiến lược

Stogare Standard for Bullding Information model Tiêu chuẩn quốc gia / Tiêu chuẩn nền tảng

for Classification and Coding Information Tiêu chuẩn quốc gia / Tiêu chuẩn nền tảng Standard of Building Constructions Design Model

Deliver Standard of Building Design-Information Modelimg Tiêu chuẩn quốc gia / Tiêu chuẩn nền tảng

Industry Foundation Classes Platform GB25507- 2010 Tiêu chuẩn quốc gia / Tiêu chuẩn nền tảng

`79

Standard for Basic Data Element of Constructional Trade Information Tiêu chuẩn chuyên ngành / Tiêu chuẩn nền tảng

Tên tiêu chuẩn Cấp độ / Chức năng

Shanghai Standard Application of Building Constructions Design Information Model Tiêu chuẩn tỉnh / Tiêu chuẩn nền tảng / Tiêu chuẩn ứng dụng

Shanghai Standard for Depth and Fee Scale of Building Constructions Design Information Model

Untied Application Guangdong Province Building Constructions Design of Information Model

Beijing Standard of Civil Building Design- Information Modelling Sichuan Province Deliver Standard of Building Design- Information Modeling

(SP-BIMSTIE) Exchange Tiêu chuẩn hiệp hội / Tiêu chuẩn ứng dụng Standard of P-BTM Software Technology and Information for Architectural Design

SP-BIMSTIE for Concrete Structure Design

SP-BITMSTIE íor Concrete Structure Construction SP-BTMSTIE for Project

SP-BTMSLTIE for Proiect Cost

Hồng Kông

BIM được xem là một sự đổi mới cho các quy trình định hướng áp dụng công nghệ tại

Hồng Kông khi bắt đầu được triển khai ở đây.

Hệ thống Tiêu chuẩn và Hướng dẫn BIM của Hồng Kong được thiết kế để cải thiện quy trình sản xuất, quản lý và trao đổi thông tin thiết kế. Ban đầu, sáng kiến chuẩn bị các Tiêu chuẩn và Hướng dẫn chủ yếu đề cập đến các quy ước phân lớp CAD là mối quan tâm chính đối với người dùng dữ liệu thiết kế. Khi nhu cầu thiết kế và công nghệ phát triển, sáng kiến đã được mở rộng để bao quát các khía cạnh khác của sản xuất dữ liệu thiết kế và trao đổi thông tin.

Trong những năm qua, Hồng Kông đã xuất bản 10 bộ tiêu chuẩn và hướng dẫn tập trung vào các ứng dụng BIM cụ thể. Vào năm 2015, một đề án đã được bắt đầu để cải thiện các ấn phẩm BIM hiện có và sản xuất một Tiêu chuẩn và Nguyên tắc BIM toàn diện. Một phần lớn của của các tài liệu này dựa trên việc sử dụng Revit làm phần mềm chính trong BIM, mặc dù Hồng Kong áp dụng chính sách không phân biệt đối xử trong mua sắm phần mềm. Điều này là do các lý do lịch sử: BIM bắt đầu với Revit khi lần đầu tiên giới thiệu tại Hồng Kong.

`80

Trong những năm qua, việc sử dụng Revit đã được mở rộng cho toàn bộ vòng đời dự án. Do đó, sự phát triển BIM tại đây đã gắn liền với việc sử dụng Revit. Tuy nhiên, đặc khu hành chính này vẫn chấp nhận đệ trình BIM dựa trên phần mềm khác với Revit và khuyến khích các nhà cung cấp dịch vụ BIM sử dụng phần mềm BIM khác.

Hướng dẫn về BIM của Việt Nam

Hình 3-22. Bộ khung hướng dẫn BIM dự kiến tại Việt Nam

Bộ khung hướng dẫn BIM tại Việt Nam dự kiến bao gồm các hướng dẫn như sau:

Tiêu chuẩn Việt Nam về BIM (ISO 19650-1+2)

Hướng dẫn chung về BIM

Hướng dẫn BIM chi tiết cho từng loại công trình

Các mẫu văn bản về BIM (Yêu cầu thông tin tài sản, hồ sơ yêu cầu thông tin…)

Hướng dẫn chung

Xây dựng các hướng dẫn về BIM là một trong những nhiệm vụ thuộc Đề án áp dụng Mô hình thông tin công trình (BIM) trong hoạt động xây dựng và quản lý vận hành công trình được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt tại Quyết định số 2500/QĐ-BXD ngày 22/12/2016.

Các nội dung trong tài liệu Hướng dẫn triển khai BIM này nhằm phác thảo một cách tổng quát về sản phẩm, quy trình, các nội dung cơ bản để triển khai áp dụng BIM trong giai đoạn thí điểm.

Hướng dẫn BIM cho công trình dân dụng

Mục tiêu chính của hướng dẫn này là hướng dẫn việc phối hợp, xây dựng quy trình thực hiện mô hình hoá thông tin cho loại công trình xây dựng dân dụng (tập trung hướng dẫn cho 3 bộ môn: Kiến trúc, Kết cấu, Cơ - điện - nước) thực hiện trong giai đoạn thiết kế theo trình tự đầu tư xây dựng tại Việt Nam.

`81

Hướng dẫn này có một số nội dung tham chiếu tới Hướng dẫn tạm thời áp dụng Mô hình thông tin công trình (BIM) trong giai đoạn thí điểm được Bộ Xây dựng công bố tại Quyết định số 1057/QĐ-BXD ngày 11/10/2017 của Bộ trưởng Bộ Xây dựng (được gọi tắt là Quyết

định 1057).

Hướng dẫn gồm 5 phần chính:

- Phần Hướng dẫn áp dụng: Mục tiêu, phạm vi hướng dẫn, thuật ngữ và định nghĩa và

kết cấu hướng dẫn.

- Phần Hướng dẫn chung: Hướng dẫn phối hợp trong giai đoạn thiết kế, xử lý xung đột,

một số nội dung liên quan đến quản lý mô hình.

- Phần Hướng dẫn chi tiết cho từng bộ môn (Kiến trúc, Kết cấu, Cơ điện nước) phù

hợp với việc triển khai theo từng giai đoạn thực hiện thiết kế.

3.2.3 Hướng dẫn BIM cho công trình cơ sở hạ tầng

Mục tiêu chính của hướng dẫn này là hướng dẫn việc phối hợp, xây dựng quy trình thực hiện mô hình hoá thông tin cho công trình hạ tầng kỹ thuật (chủ yếu là công trình giao thông, cấp, thoát nước) thực hiện trong giai đoạn thiết kế theo trình tự đầu tư xây dựng tại Việt Nam

Hướng dẫn gồm 3 phần chính:

- Phần Hướng dẫn chung: mục tiêu, phạm vi hướng dẫn, thuật ngữ và định nghĩa và kết

cấu hướng dẫn.

- Chuẩn bị các điều kiện cần thiết cho việc thực hiện áp dụng BIM: bao gồm hướng dẫn lựa chọn ứng dụng BIM, đề cương nhiệm vụ thực hiện áp dụng BIM, chi phí thực hiện áp dụng BIM, công tác lựa chọn nhà thầu, các nội dung về kế hoạch thực hiện BIM.

- Áp dụng BIM trong triển khai thực hiện dự án: bao gồm tiến trình thực hiện các nội dung công việc liên quan tới triển khai áp dụng BIM, Các nội dung về quy trình phối hợp: môi trường dữ liệu chung, kế hoạch trao đổi thông tin, quy ước đặt tên, hướng dẫn áp dụng Mô hình hoá thông tin công trình (BIM) trong các giai đoạn thực hiện dự án, Vai trò và trách nhiệm các bên liên quan, Các nội dung về kỹ thuật: Quản lý mô hình, Định dạng trao đổi dữ liệu, Mức độ phát triển thông tin, Hệ thống phân loại, Kiểm tra và phê duyệt, Tiêu chuẩn mô hình hoá.

3.2.4 Triển khai BIM cho dự án

Trọng tâm của phần này là để hiểu Kế hoạch thực hiện BIM cho dự án (BEP) là gì, đưa

ra các giải pháp đáp ứng được yêu cầu trao đổi thông tin (EIR) của Chủ đầu tư đưa ra.

Mục tiêu đạt được sau phần này, người đọc có thể:

Hiểu biết cơ bản về quy trình áp dụng BIM

`82

Hiểu biết về Hồ sơ yêu cầu thông tin trao đổi (EIR)

Xác định các yếu tố chính của EIR

Giải thích được tại sao cần đến Kế hoạch thực hiện BIM (BEP).

Xác định được các yếu tố chính của Kế hoạch thực hiện BIM (BEP).

Giải thích được cách sử dụng Kế hoạch thực hiện BIM (BEP).

Giải thích được cấu trúc và ý nghĩa của Mức độ phát triển thông tin (LOD).

Hiểu được LOD được áp dụng như thế nào.

Tổng quan quy trình quản lý thông tin

Về cơ bản thì quy trình BIM sẽ tạo ra các mô hình thông tin và các thông tin được sử

dụng trong suốt vòng đời của dự án.

Hình 3-23. Quy trình tạo và chuyển giao thông tin

Các hình vẽ màu xanh lá liên quan nhiều đến phần kỹ thuật - mô hình thông tin dự án (PIM) và Mô hình thông tin tài sản (AIM), minh họa cho việc tạo thông tin của các bên tham gia dự án, các thông tin này sẽ được trao đổi, quản lý và lưu trữ trong Môi trường dữ liệu chung (CDE). Mũi tên màu xanh da trời liên quan nhiều đến quản lý - pháp lý, diễn tả quy trình chung về quản lý dự án BIM. Từ việc chủ đầu tư xác định mình cần gì đến đấu thầu chọn tư vấn, ký hợp đồng và cách thực hiện dự án để thỏa mãn các yêu cầu của mình. Tương tác qua lại giữa hai bên trong quá trình triển khai dự án được minh họa bằng các hình màu đỏ.

`83

Hình chữ nhật màu xa da trời, góc cao bên phải “Hồ sơ yêu cầu thông tin (EIR) – Chi phí đầu tư”. Cụ thể hơn là trước khi triển khai BIM bạn phải ước lượng trước những thông tin gì cần dùng.

Phần “Hồ sơ yêu cầu Thông tin” điểm khởi đầu cho quy trình BIM. Đấy, có thể thấy

nó một văn bản cực kỳ quan trọng, điểm khởi đầu của dự án BIM. Nó xác định chủ đầu tư muốn gì, mục đích của BIM mà chủ đầu tư muốn hướng tới là gì. Bởi thế nên nó cũng quyết định luôn chúng mình cần phải làm gì và tại sao lại làm thế.

Tiếp theo là việc xác định các cột mốc chuyển giao thông tin. Thật ra nội dung phần

này được nêu trong EIR nhưng được thể hiện riêng ra để thấy rõ quy trình chuyển giao sản phẩm ở mỗi cột mốc của dự án.

Vậy Hồ sơ yêu cầu thông tin (EIR) này là gì? phần này sẽ nêu cụ thể trong phần sau.

Sau khi có Hồ sơ yêu cầu thông tin (EIR), các đơn vị nhà thầu nhận được Hồ sơ yêu cầu thông tin (EIR) và sẽ lập Kế hoạch thực hiện BIM (BEP) đưa ra các phương pháp đáp ứng các yêu cầu trong Hồ sơ yêu cầu thông tin (EIR), Hồ sơ yêu cầu thông tin (EIR) càng chi tiết thì Kế hoạch thực hiện BIM (BEP) càng xịn và quan trọng đúng ý của Chủ đầu tư. Vậy Kế hoạch thực hiện BIM (BEP) này là gì?

Hồ sơ yêu cầu thông tin (EIR)

Tại sao cần xây dựng hướng dẫn EIR

Mô hình thông tin công trình (BIM) đã đạt được những bước tiến lớn trong những năm gần đây, BIM đang trở nên phổ biến trong các dự án xây dựng mới và việc ứng dụng BIM trong các dự án xây dựng sẽ chỉ tăng lên khi có nhiều người nhận biết lợi ích của việc áp dụng BIM hơn.

Tuy nhiên, việc tối đa hóa lợi ích của BIM trong công trình bắt đầu với Hồ sơ Yêu cầu thông tin (EIR). Không có Hồ sơ yêu cầu thông tin (EIR), tất cả những người đang thiết kế và ứng dụng BIM chỉ thực hiện theo cách riêng của họ với sự hợp tác có giới hạn hoặc đặc biệt.

Hồ sơ yêu cầu thông tin (EIR) nên được phát hành càng sớm càng tốt. EIR thiết lập khung quy trình tạo lập và chuyển giao thông tin BIM cho một dự án để mọi người có liên quan hiểu được vai trò và trách nhiệm của chính họ và những người khác. Với chủ đầu tư EIR mang lại cơ hội xác định rõ ràng thông tin yêu cầu trong một dự án và quan trọng hơn là những gì được yêu cầu khi kết thúc dự án để cho phép tài sản của chủ đầu tư được quản lý một cách hiệu quả.

Hồ sơ yêu cầu thông tin (EIR) là một tài liệu mà chủ đầu tư sẽ đính kèm trong hợp đồng với tư vấn và nhà thầu. Nhắc lại để khẳng định là vì EIR nằm trong hợp đồng nên nó quan trọng. EIR mô tả rõ ràng cho tư vấn biết cần dựng những mô hình gì và mục đích của từng mô hình. EIR định nghĩa chi tiết chủ đầu tư muốn gì từ các thông tin của BIM. Nói chung là trong mô hình thông tin mà BIM tạo ra, chủ đầu tư muốn trích xuất những thông tin gì để sử dụng.

EIR đặt ra rõ ràng các yêu cầu của chủ đầu tư nên nó giúp:

Đảm bảo thiết kế được phát triển theo yêu cầu của chủ đầu tư, cái chủ đầu tư cần

Xác định được mục đích của thông tin cần trao đổi, nên các bên tham gia dễ dàng hợp

`84

tác với nhau hơn

Đảm bảo thông tin được sử dụng một cách hiệu quả để giúp cho việc ra các quyết định

một cách hợp lý.

Chủ đầu tư biết đầu vào cần gì, lúc nào thì cần can thiệp, lúc nào cần ra quyết định…

khi làm việc với tư vấn hay nhà thầu.

Nội dung Hồ sơ yêu cầu thông tin (EIR)

Nội dung của EIR ít nhất phải có 3 phần chính:

Yêu cầu sản phẩm: Yêu cầu về các mô hình BIM, thời gian chuyển giao thông tin và

định nghĩa mục đích của thông tin.

Quản lý thông tin: Yêu cầu về quy trình quản lý khi dùng BIM.

Một số nội dung về Kỹ thuật: cơ bản để tạo thông tin như yêu cầu về phần mềm, mức

độ chi tiết trong mô hình,…

Nội dung về sản phẩm

Mục tiêu chiến lược

Chủ đầu tư xác định Mục tiêu chiến lược làm căn cứ hình thành các quy

trình triển khai BIM.

Ví dụ: Nhằm nâng cao hiệu quả áp dụng BIM phù hợp với nhu cầu của (tên chủ đầu tư). Các mục tiêu chiến lược theo thứ tự ưu tiên đã được lựa chọn dưới đây yêu cầu các bên có liên quan tuyệt đối tuân thủ:

Nâng cao khả năng phối hợp giữa các bên có liên quan để đảm bảo chất lượng thiết kế.

Đưa ra quyết định nhanh chóng nhờ vào tính trực quan của mô hình BIM.

Kiểm soát khối lượng qua mô hình BIM.

Kế hoạch triển khai BIM

Các nội dung liên quan đến việc triển khai BIM cho công trình cần theo giai đoạn triển khai của dự án. Do đó việc áp dụng BIM từ tổng thể đến chi tiết cần cân đối giữa nguồn lực và tiến độ yêu cầu, kế hoạch và khả năng đáp ứng.

Việc áp dụng BIM vào các giai đoạn dự án cần được lập và giám sát bởi người Quản lý

BIM để đảm bảo có sự liên hệ giữa các bước.

Các hoạt động điển hình như:

Hoạt động phối hợp các bộ môn thiết kế.

Hoạt động quản lý ứng dụng BIM.

Hoạt động phối hợp BIM với từng bộ môn thiết kế.

Hoạt động hỗ trợ sử dụng các công cụ BIM

Hoạt động tạo thư viện BIM về bộ phận kết cấu cụ thể cho từng bộ môn.

`85

Quản lý về trao đổi dữ liệu

Chủ đầu tư cần quy định những mốc hoàn thành, bàn giao chính mà các bên liên quan

phải thực hiện bàn giao tài liệu và/hoặc mô hình để thực hiện kiểm tra và phối hợp BIM.

Những dữ liệu được bàn giao sẽ giúp Chủ đầu tư xác định được các nội dung:

Tiến trình thiết kế và thông tin thiết kế.

Tiến độ quy định tại các điều khoản hợp đồng.

Xác nhận tình trạng mô hình BIM và đảm bảo các bên đang làm việc trên mô hình đã

được cập nhật.

Kinh nghiệm và năng lực thực hiện của nhà thầu

Chủ đầu tư đưa ra các yêu cầu kinh nghiệm và năng lực thực hiện để nhà thầu phản hồi

về khả năng đáp ứng.

Yêu cầu về kinh nghiệm

Số lượng dự án hoặc công việc tương tự đã thực hiện.

Yêu cầu về năng lực

Nhân sự

Các nhà thầu đã có kinh nghiệm, kiến thức và kỹ năng sử dụng các công cụ phần mềm vẫn phải đáp ứng việc triển khai BIM theo quy trình đã thống nhất nhằm đạt được các mục tiêu chiến lược. Nếu không đáp ứng được, các nhà thầu phải tham gia các khóa đào tạo phù hợp hoặc tuyển nhân sự mới trước khi triển khai.

Chủ đầu tư đưa ra yêu cầu về nhân sự cho các công việc thực hiện. Trang thiết bị, hạ

tầng công nghệ thông tin

Các bên tham gia phải sử dụng máy tính có cấu hình và phần mềm phù hợp với công việc xây dựng và sử dụng mô hình BIM. Chủ đầu tư đưa ra yêu cầu về nguyên tắc liên quan đến trang thiết bị, phần mềm, hạ tầng công nghệ thông tin.

Phương pháp luận

Các nhà thầu thể hiện hiểu biết về quy trình BIM và khả năng đáp ứng các ứng dụng

BIM qua hình thức trả lời câu hỏi.

Nội dung về quản lý

Các tiêu chuẩn áp dụng

Chủ đầu tư xác định các yêu cầu về tiêu chuẩn BIM áp dụng trong dự án. Các yêu cầu liên quan đến xây dựng và sử dụng mô hình BIM sẽ được xác định trong các giai đoạn triển khai để hỗ trợ chuyển giao và ứng dụng BIM.

Các ứng dụng BIM

`86

Chủ đầu tư tham chiếu nội dung Các ứng dụng BIM và đưa ra phân loại Các ứng dụng BIM trong EIR. Danh mục ứng dụng đã nêu trong EIR ở mức “cao” là bắt buộc thực hiện. Các ứng dụng đề xuất khác ở mức “trung bình” và “thấp” sẽ được thực hiện nếu có sự

thống nhất của Chủ đầu tư và các bên liên quan.

Kế hoạch phân chia dữ liệu mô hình

Chủ đầu tư đề xuất sơ bộ Kế hoạch phân chia dữ liệu mô hình thành các khối, các khu vực. Nhà thầu sẽ phản hồi về khả năng thực hiện và giải pháp trong Kế hoạch thực hiện BIM.

Ví dụ: Với mục tiêu phát hiện xung đột thì áp dụng phân tách mô hình như sau:

Mô hình BIM không chứa nhiều hơn một công trình, kể cả nó được liên kết với cảnh

quan và các mô hình khác.

Mô hình BIM không chứa hơn một bộ môn thiết kế.

Nếu mô hình BIM vượt quá dung lượng 200 MB tư vấn nên cân nhắc phân chia mô hình để giảm thiểu dung lượng file. Trong trường hợp cần thiết, giới hạn này có thể được điều chỉnh.

Vai trò và trách nhiệm

Chủ đầu tư đề xuất Vai trò và trách nhiệm các bên tham gia xem xét khả năng đáp ứng

và giải pháp tại Kế hoạch thực hiện BIM sơ bộ.

Quy tắc đặt tên

Các quy tắc đặt tên cho mô hình và tên file để các bên tham gia làm việc và trao đổi

thông tin đồng nhất.

Môi trường dữ liệu chung và cấu trúc

Chủ đầu tư đề xuất yêu cầu về Môi trường dữ liệu chung và cấu trúc của Môi trường

dữ liệu chung. Nhà thầu phản hồi đáp ứng và giải pháp trong Kế hoạch thực hiện BIM sơ bộ.

An toàn dữ liệu

Để nâng cao tính bảo mật và khả năng truy cập dữ liệu từ Môi trường dữ liệu chung. Các bên có liên quan và được sử dụng phải nghiêm túc tôn trọng vị trí tài liệu, thư mục, cấu trúc. Mọi sự thay đổi phải được chấp thuận của nhóm dự án và Chủ đầu tư.

Tất cả các dữ liệu có trên Môi trường dữ liệu chung là các tài liệu được bảo mật, trừ

khi có sự chấp thuận khác của Chủ đầu tư.

Nội dung về kỹ thuật

Nền tảng phần mềm

Yêu cầu các bên tham gia liệt kê các phần mềm đáp ứng được nhu cầu sử dụng vào trong Bảng tiến độ trao đổi dữ liệu thuộc Kế hoạch thực hiện BIM dự thầu. Nếu sử dụng các nền tảng phần mềm chưa thông dụng, cần nêu rõ khả năng áp dụng và tích hợp với các nền tảng phần mềm còn lại.

`87

Mọi sự thay đổi phần mềm sử dụng phải được chấp thuận bởi Chủ đầu tư, Chủ đầu tư có quyền yêu cầu các bên tham gia phải nâng cấp các phiên bản phần mềm phù hợp tại bất kỳ giai đoạn triển khai nào.

Giao thức trao đổi dữ liệu

Để nâng cao khả năng phối hợp, các bên tham gia cần phải hiểu rõ việc sử dụng và

trách nhiệm xây dựng mô hình BIM, các định dạng và tần suất chia sẻ thông tin.

Quản lý hệ thống

Để các bên có thể truy cập và sử dụng thông tin hiệu quả, các quy định dưới đây về

dung lượng file mô hình và quản lý file trước khi bàn giao cần được lưu ý thực hiện:

Mô hình đơn lẻ làm việc cho từng hạng mục hoặc bộ môn công trình không vượt quá 150 MB, áp dụng cho việc truy cập sử dụng bình thường của các máy tính có cấu hình thông dụng.

Mô hình tổng hợp các phần hạng mục công trình hoặc tổng thể không vượt quá 500 MB, áp dụng cho việc truy cập sử dụng bình thường của các máy tính chuyên dụng có cấu hình cao đang được sử dụng rộng rãi.

Các file trước khi bàn giao hoặc cung cấp sử dụng cho toàn thành viên trong dự án cần được làm sạch, loại bỏ các khung nhìn không cần thiết, loại bỏ các file liên kết, các file 2D đính kèm không sử dụng.

Thử nghiệm phối hợp

Trước khi chính thức áp dụng việc trao đổi dữ liệu giữa các bên tham gia cần chia sẻ và phối hợp thử trên Môi trường dữ liệu chung. Quy trình hoạt động thử nhằm xác định các lỗi có thể xảy ra trong quá trình phối hợp trao đổi thông tin giữa các bên nhằm hoàn thiện quy trình phối hợp và hệ thống hạ tầng thông tin. Báo cáo hoạt động thử cần gửi cho Chủ đầu tư.

Phối hợp

Nhà thầu đề xuất các điểm tọa độ gốc cho công trình bao gồm các tọa độ tương đối và tuyệt đối trong tất cả các file mô hình BIM. Các vị trí tọa độ này không được thay đổi và phải duy trì trong suốt quá trình triển khai.

Thành phần mô hình

Chủ đầu tư đưa ra danh mục các bộ phận kết cấu công trình.

Mức độ phát triển thông tin

Chủ đầu tư đưa ra yêu cầu về Mức độ phát triển thông tin của các bộ phận kết cấu công trình để hỗ trợ xác định sản phẩm chuyển giao trong triển khai ứng dụng BIM. Nhà thầu phản hồi và đưa ra các kiến nghị đề xuất (nếu có).

Các thông tin này cần được các bên có liên quan hiểu thống nhất để việc phối hợp đạt

hiệu quả.

Xuất bản vẽ 2D

Toàn bộ bản vẽ 2D và thông tin bản vẽ phải được trích xuất trực tiếp từ mô hình BIM,

đáp ứng các nguyên tắc thể hiện và trình bày bản vẽ truyền thống.

`88

Nguyên tắc xuất khối lượng

Chủ đầu tư yêu cầu khối lượng phải được xuất ra từ mô hình BIM. Các bộ phận kết cấu công trình trong mô hình BIM được chỉ định xuất khối lượng cần đặt các thuộc tính và tham số phù hợp cho từng giai đoạn theo Hướng dẫn đo bóc tiên lượng. Chi tiết thông tin xuất ra cần được thống nhất trước giữa Chủ đầu tư và các bên có liên quan trong việc sử dụng dữ liệu khối lượng.

Đảm bảo chất lượng file mô hình

Các mô hình BIM phải được giao nộp theo quy định. Trong đó thể hiện các ứng dụng

BIM tại các giai đoạn, trừ khi có yêu cầu cụ thể bằng văn bản của Chủ đầu tư.

Các bên tham gia được hiểu đã có kiến thức phù hợp sử dụng phần mềm và mô hình

BIM để đáp ứng các yêu cầu của Chủ đầu tư. Trong đó các mô hình phải đạt được:

Tất cả các bộ phận công trình thể hiện như đã xác định.

Các bộ phận nhỏ như phào chỉ chân tường, vữa mỏng và tương tự, không ảnh hưởng

đến hoặc tác động thấp đến việc thi công được loại trừ.

Đáp ứng các yêu cầu về Mức độ phát triển thông tin đã quy định.

Các yếu tố không gian trong mô hình như “phòng” (room), khu vực (area), vùng (zone) được quy định như khoảng đóng kín, phải được xác định rõ ràng, loại bỏ các lỗi sai sót nhằm đảm bảo chất lượng dữ liệu, tham số khi xuất ra đúng yêu cầu thiết kế.

Loại bỏ các lỗi sau:

Hở không gian do lỗi mô hình hóa tại các bộ phận: tường, cửa đi, cửa sổ, sàn, cột và

trần hoặc đường ngắt không gian.

Các bộ phận phải được mô hình hóa chính xác tại các vị trí liên kết để giảm thiểu các

vị trí hở.

Rà soát mô hình BIM trước khi chia sẻ

Trước khi file mô hình hoặc một phần mô hình được chia sẻ cho các bên tham gia sử

dụng, cần tuân thủ các bước kiểm tra và phê duyệt như sau:

Các bản vẽ không nằm trong danh sách cần chuyển giao phải được loại bỏ ra khỏi mô

hình BIM.

Mô hình BIM được cập nhật và làm sạch.

Các định dạng file và quy tắc đặt tên cần phải được tuân thủ và duy trì trong suốt quá

trình triển khai.

Phân tách dữ liệu cần tuân thủ các yêu cầu.

Các bản vẽ 2D được trích xuất trực tiếp từ mô hình BIM.

`89

Bất kỳ file mô hình được liên kết tham chiếu nào cần được giữ lại trong file trung tâm để cho phép việc tạo lập các mô hình tổng thể theo yêu cầu. Các mô hình được chia sẻ nên loại bỏ các đường liên kết tham chiếu. Các dữ liệu liên kết dùng để tải lại các file mô hình phải được bao gồm trong mô hình BIM.

Tất cả các mô hình được dùng hệ thống tọa độ chia sẻ (share coordinate) xác định ngay

từ đầu.

Đào tạo

Chủ đầu tư không chịu trách nhiệm cung cấp các chương trình đào tạo về sử dụng công cụ phần mềm cho các nhà thầu. Các nhà thầu được yêu cầu tự đào tạo đầy đủ các kỹ năng sử dụng phần mềm trước khi triển khai.

Chủ đầu tư quy định cụ thể nếu có yêu cầu về đào tạo, chuyển giao từ phía nhà thầu.

Kế hoạch thực hiện BIM (BEP)

Kế hoạch thực hiện BIM được lập bởi nhà thầu để xác định tiến trình xây dựng mô hình BIM. Trong giai đoạn lựa chọn nhà thầu, nhà thầu xây dựng Kế hoạch thực hiện BIM sơ bộ (Pre-BEP / Pre-Appointment) để làm cơ sở Chủ đầu tư lựa chọn. Nội dung Pre-BEP/ Pre- Appointment bao gồm:

Đáp ứng các yêu cầu trong EIR.

Khả năng và kinh nghiệm của nhà thầu.

Mục tiêu cho phối hợp xây dựng mô hình thông tin.

Các cột mốc chính.

Chiến lược quản lý thông tin công trình.

Sau giai đoạn lựa chọn nhà thầu, nhà thầu được lựa chọn lập Kế hoạch thực hiện

BIM cho dự án với các nội dung chính sau:

Đáp ứng các yêu cầu trong EIR.

Khả năng và kinh nghiệm của nhà thầu.

Ma trận trách nhiệm.

Kế hoạch quản lý và các tài liệu quy định

Các phương pháp và Tiến trình.

Kế hoạch chuyển giao tổng thể.

Trong quá trình lập Kế hoạch thực hiện BIM cho dự án, nhà thầu cần phối hợp với Chủ đầu tư và các đơn vị có liên quan của Dự án để thống nhất các nội dung chi tiết. Kế hoạch thực hiện BIM cho dự án phải được Chủ đầu tư chấp thuận trước khi tổ chức triển khai. Trong quá trình thực hiện, các bên liên quan có thể đề xuất điều chỉnh Kế hoạch thực hiện BIM cho dự án. Nhà quản lý BIM có trách nhiệm phối hợp với các bên liên quan xem xét, đánh giá các đề xuất. Trong trường hợp có ý kiến nhất trí thì điều chỉnh kế hoạch, báo cáo với Chủ đầu tư xem xét, chấp thuận.

`90

Tài liệu Kế hoạch thực hiện BIM cho dự án được thực hiện trên cơ sở thống nhất với Chủ đầu tư và các đơn vị có liên quan trong dự án, do đó để việc sử dụng tài liệu có hiệu quả, thống nhất, các thành viên trong dự án cần tự kiểm soát các phiên bản tài liệu và nội dung để đảm bảo thông tin được cập nhật kịp thời và chính xác.

Sau khi Chủ đầu tư lựa chọn/ chỉ định đơn vị nhà thầu và công việc tiếp theo của nhà thầu là phát triển kế hoạch thực hiện BIM. Kế hoạch thực hiện BIM có giá trị rất lớn đối với một dự án. Các thông tin trong BEP có thể cực kỳ hữu ích, như là một tài liệu tham khảo nhanh để giải quyết các vấn đề trong quá trình thiết kế của dự án.

Một số nội dung quan trọng trong kế hoạch bao gồm:

Định nghĩa rõ ràng về vai trò và trách nhiệm của các bên

Kế hoạch chuyển giao thông tin chứa các danh mục mô hình/bản vẽ, vai trò trách

nhiệm người thực hiện, thời gian chuyển giao sản phẩm

Quy ước đặt tên tệp tin, tên thông tin mô hình, bản vẽ,…

Một Kế hoạch thực hiện BIM cho dự án càng kỹ lưỡng, phù hợp với các yêu cầu trong

EIR sẽ mang lại những lợi ích góp phần cho sự thành công của dự án.

Kế hoạch thực hiện BIM là một phác thảo chi tiết của tất cả các hoạt động thủ tục và nội dung sẽ được thực hiện để chuẩn bị và sử dụng mô hình hóa trong toàn bộ vòng đời của dự án. Các yếu tố chính của Kế hoạch thực hiện BIM bao gồm:

Các bên có trách nhiệm

LOD

Định dạng tệp tin

Điểm cơ sở dự án (điểm xuất xứ)

Bảng tiến độ

Giấy phép sở hữu và sử dụng

Kế hoạch thực hiện BIM là hướng dẫn chi tiết cho tất cả các khía cạnh của việc tạo và sử dụng các mô hình trong một dự án. Lý tưởng nhất là nó sẽ xác định ai, cái gì, ở đâu, khi nào, tại sao, và làm thế nào để thông tin được cung cấp trong suốt quá trình lập kế hoạch, thiết kế, xây dựng và vận hành.

Tùy thuộc vào thời điểm trong dự án của bạn, các thành phần mô hình có thể yêu cầu nhiều (hoặc ít) chi tiết liên quan hơn. Thiết lập một mức phát triển LOD mong muốn giữ cho nhóm dự án tập trung vào các yêu cầu của dự án tại thời điểm chia sẻ hoặc chuyển giao mô hình.

Yêu cầu của Chủ đầu tư và mục tiêu của dự án

Điều kiện lý tưởng là Chủ đầu tư nêu rõ tất cả các yêu cầu trong Hồ sơ mời thầu. Tuy nhiên, thông thường chủ đầu tư sẽ chỉ thể hiện các mong muốn hoặc dự đoán một số mục tiêu nhất định cho dự án, ví dụ như tiết kiệm về thời gian cũng như chi phí…

Cũng có những trường hợp mà quan tâm đầu tiên của Chủ đầu tư là khả năng ứng dụng

mô hình như một giải pháp lâu dài để phân tích hiệu suất của công trình.

`91

Các mục tiêu và yêu cầu của Chủ đầu tư càng rõ ràng chi tiết thì càng có lợi cho nhóm làm dự án. Các mục tiêu và yêu cầu này có thể khác nhau đối với từng dự án, và được thể hiện

trong Kế hoạch thực hiện BIM, trong đó, mối quan tâm lớn nhất là thời hạn bàn giao và chất lượng sản phầm.

Phương thức thực hiện dự án

Việc nắm bắt được thông tin về phương thức thực hiện càng sớm thì càng tốt cho quá trình triển khai dự án. Việc chia sẻ thông tin và trao đổi cởi mở trong quá trình thực hiện dự án là rất quan trọng, Các hợp đồng sẽ thiết lập các yêu cầu, cũng như các rủi ro và trách nhiệm của các bên và quyết định nội dung của các mô hình sản phẩm.

Quy trình làm việc của các bên

Các quy trình làm việc này cũng sẽ bị ảnh hưởng bởi phương thức thực hiện và các yêu cầu của hợp đồng. Một trong những cân nhắc là mức độ tham gia của nhóm thiết kế khi quá trình phối hợp thiết kế.

Điều này tác động đến toàn bộ quá trình vì nó thiết lập thời gian để thông báo cho các nhóm thiết kế về bất kỳ vấn đề nào được xác định cũng như đặt ra những kỳ vọng về khoảng thời gian cần thiết để giải quyết. Một số trọng tâm sớm hơn sẽ đặt ra những kỳ vọng rõ ràng, thiết lập phương thức thực hiện và xác định tần suất và thời gian cho các cuộc họp nhóm.

Có rất nhiều nỗ lực hành chính cần thiết để thúc đẩy một dự án, và nhóm được tổ chức càng tốt thì họ sẽ bắt nhịp càng nhanh. Đó là lý tưởng để thiết lập một nền tảng được tổ chức tốt và hiệu quả khi luồng công việc được xác định và đảm bảo rằng tất cả các thành viên của nhóm dự án được thông báo, và chịu trách nhiệm.

Lựa chọn phần mềm và phần cứng

Phần mềm

Lựa chọn phần mềm phù hợp với các lựa chọn ứng dụng BIM là một yếu tố cần được cân nhắc và được thống nhất trong Kế hoạch thực hiện BIM. Bất cứ khi nào có thể, người ta luôn mong muốn có tính linh hoạt vì vậy dự án không gặp vấn đề với tính tương thích của phiên bản hoặc các vấn đề tương thích về tệp tin.

Hỗ trợ từ các nhà cung cấp phần mềm, đặc biệt là trong lĩnh vực đào tạo liên quan đến

dự án có thể mang lại nhiều lợi ích, đặc biệt nếu BIM vẫn còn mới đối với người sử dụng.

Ngoài ra còn có một số vấn đề kỹ thuật nên giải quyết trong Kế hoạch thực hiện BIM liên quan đến các kiểu và phiên bản của phần mềm mô hình hóa mà các bên có kế hoạch sử dụng để phát triển mô hình của mình.

Phần cứng

Trong quá trình xây dựng Kế hoạch thực hiện BIM, các bên có chuyên môn về kỹ thuật giải quyết các yêu cầu phần cứng đáp ứng cho dự án sẽ xem xét một loạt các vấn đề thiết bị theo mô hình lưu trữ và quá trình trao đổi dữ liệu. Những điều này bao gồm:

Phân tích những thiết bị hiển thị đồ hoạ là cần thiết (Liệu các bên cần một màn hình

hiển thị lớn cho các cuộc họp nhóm cũng như các màn hình máy trạm riêng biệt hay không?)

`92

Kích thước và cấu hình của máy chủ và máy tính cá nhân

Kết nối nhóm

Cần thiết cho hệ thống ngoại vi (máy in, máy vẽ, máy quét, bảng trắng, và thiết bị

video)

Yêu cầu hệ thống phần cứng liên quan

Các ứng dụng BIM và quy trình làm việc

Các ứng dụng BIM cần được xác định trong EIR. Nếu yêu cầu của chủ đầu tư là phổ biến, hoặc nếu họ mong muốn có một ứng dụng đặc biệt thì khả năng cao là nhà thầu có thể cung cấp được. Một số ứng dụng phổ biến hiện nay là:

Xem xét thiết kế

Phối hợp (thiết kế và thi công)

Phân tích năng lượng

Phân tích không gian

Mô hình hoàn công và mô hình hiện trạng (để so sánh hoặc lưu trữ)

Quy trình làm việc đề cập đến các bước mà mỗi bên sẽ thực hiện để tiến hành một

phân tích mô hình hoặc quá trình xem xét.

Lập sơ đồ quy trình và trao đổi thông tin

Lập sơ đồ quy trình có thể sẽ rất hữu ích, đặc biệt là trong việc phác họa các cuộc

chuyển giao/trao đổi thông tin sắp tới, cũng như ra quyết định ở giai đoạn then chốt.

Trao đổi thông tin là một chủ đề được lặp đi lặp lại và là một thành phần quan trọng của bất cứ dự án nào. Nên thiết lập một phương thức trao đổi thông tin trong thời gian sớm nhất, đảm bảo rằng các thành viên của nhóm hiểu rõ được trách nhiệm của họ với tất cả các bên liên quan đến dự án. Đây cũng là một lĩnh vực phản ánh lợi ích đối với toàn bộ nhóm dự án. Nó sẽ tác động rất lớn đến dự án của bạn.

Một số nội dung cần chú ý:

Truy cập mô hình, bao gồm vị trí đồng cấp và các môi trường ảo được hỗ trợ bởi máy

tính

Phát triển mô hình, bao gồm cả người trả tiền cho mô hình và điều khoản thanh toán

Trách nhiệm về tính chính xác của mô hình

Quyền sở hữu mô hình

Mức độ phát triển thông tin LOD

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 mô hình.

`93

cầu của dự án.

Các thành phần mô hình tại các mức độ phát triển như LOD 350 và LOD 400 cần phải chứa các chi tiết để có thể thi công thực tế, có thể bao gồm các chi tiết của các thành phần mô hình khác có liên quan.

LOD 100 LOD 200 LOD 300 LOD 350 LOD 400

Hình 3-24. Minh họa các mức độ phát triển

Mức độ phát triển thông tin 100 (LOD 100)

Thành phần mô hình với LOD 100 có thể được thể hiện biểu tượng hoặc một hình khối chung, đại diện, đủ điều kiện đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật chung của công trình. Các thông tin liên quan đến giải pháp xây dựng, chi phí dự tính cho các thành phần mô hình chính cũng được đưa vào mô hình.

Các thành phần mô hình với LOD 100 thường được sử dụng trong giai đoạn lập ý tưởng thiết kế. Mô hình với LOD 100 có thể hỗ trợ cho việc lập khái toán ước tính chi phí dựa trên số liệu về diện tích xây dựng, số lượng phòng, số lượng mét vuông sàn…. Mô 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.

Mức độ phát triển thông tin 200 (LOD 200)

Các thành phần mô hình được thể hiện bằng đồ họa trong mô hình với các thể hiện tương đối về số lượng, kích thước, hình dạng tương đối và vị trí gần đúng. Các thông tin phi hình học cũng có thể được đưa vào các thành phần mô hình với LOD 200.

`94

Các thành phần mô hình với LOD 200 đã được tính toán và phân tích sơ bộ thường được được sử dụng trong giai đoạn thiết kế cơ sở và các thông tin trong các thành phần mô

hình với LOD 200 được xem xét là gần đúng. Mô hình này có thể sử dụng được để ước tính chi phí xây dựng, thống kê, sắp xếp và phân loại hệ thống trong công 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 thông tin phi hình học cũng có thể được đưa vào các thành phần mô 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 mô hình mà không cần tham chiếu các ghi chú, chỉ dẫn. Các thành phần mô hình với LOD 300 thể hiện các thông tin đã được tính toán và phân tích phù hợp với hệ thống tiêu chuẩn xây dựng áp dụng cho dự án, phù hợp với giai đoạn thiết kế kỹ thuật. Mô hình thông tin với LOD 300 phải cung cấp đủ thông tin để bóc tách khối lượng dự toán, dùng được để thống kê, phân loại, sắp xếp, phân chia các giai đoạn thi công.

Mức độ phát triển thông tin 350 (LOD 350)

Các thành phần mô hình được thể hiện chính xác bằng đồ họa tạo thành một hệ thống cụ thể, các thành phần mô hình thể hiện rõ về số lượng, kích thước, hình dạng, vị trí, hướng và sự liên kết với các hệ thống khác trong công trình. Các thông tin phi hình học cũng có thể được đưa vào các thành phần mô hình với LOD 350.

Với LOD 350 các bộ phận cần thiết cho sự phối hợp giữa các bộ môn và các hệ thống liên quan được thể hiện chính xác, các phần này sẽ bao gồm các chi tiết hỗ trợ hoặc chờ kết nối. Số lượng, kích thước, hình dạng, vị trí và hướng của các thành phần được thiết kế có thể đo được trực tiếp từ mô hình mà không cần tham chiếu các ghi chú, chỉ dẫn.

LOD 350 cho thấy các thông tin trong các thành phần mô hình phải chính xác và đầy đủ để phù hợp với giai đoạn triển khai bản vẽ thi công. Cung cấp đủ thông tin để bóc tách khối lượng dự toán chính xác và xuất đầy đủ các tài liệu thi công xây dựng và phân chia các giai đoạn thi công.

Mức độ phát triển thông tin 400 (LOD 400)

Các thành phần mô hình được thể hiện bằng đồ họa như một hệ thống cụ thể, các đối tượng và các bộ phận có số lượng, kích thước, hình dạng, vị trí, hướng với thông tin chi tiết cho chế tạo và lắp đặt. Các thông tin phi hình học cũng có thể được đưa vào các thành phần mô hình với LOD 400.

Các thành phần với LOD 400 được thể hiện với độ chi tiết chính xác để chế tạo và lắp đặt. Số lượng, kích thước, hình dạng, vị trí, và hướng của các bộ phận được thiết kế có thể được đo trực tiếp từ mô hình mà không cần tham chiếu từ các ghi chú, chỉ dẫn.

`95

Ở mức độ này mô hình được hiểu là mô hình thi công vì vậy phải sát thực với biện pháp thi công xây lắp. Thông qua mô hình xuất ra các tài liệu phục vụ cho gia công chế tạo và xác định khối lượng vật liệu, thiết bị cần thiết cho công trình với độ chính xác cao. Mô hình ở mức độ này thể hiện chi tiết đến biện pháp thi công và có thể cả các thông tin về phương tiện máy móc thi công.

Kế hoạch chuyển giao thông tin (IDP)

Kế hoạch chuyển giao thông tin bao gồm Kế hoạch chuyển giao thông tin tổng thể

(MIDP) và Kế hoạch chuyển giao thông tin nhiệm vụ (TIDP).

IDP lý tưởng nên bao gồm:

Danh sách các sản phẩm chuyển giao thông tin

Định dạng yêu cầu, ràng buộc hoặc phạm vi cho mỗi lần chuyển giao

Trường hợp bắt buộc phải có mô hình gốc

Trường hợp định dạng chuẩn mở được yêu cầu ngoài định dạng pdf

Trường hợp mô hình liên kết được yêu cầu để hỗ trợ sự tham gia của các bên liên quan

Mức độ phát triển thông tin của mỗi sản phẩm

Đơn vị cung cấp được chỉ định cho việc chuyển giao thông tin.

Kế hoạch chuyển giao thông tin tổng thể (MIDP)

Đây là một kế hoạch chính được sử dụng để quản lý việc chuyển giao thông tin trong

suốt vòng đời dự án.

MIDP được biên soạn chi tiết sau khi ký kết hợp đồng, Nhà thầu hoặc Đơn vị cung cấp

phải biên soạn Kế hoạch chuyển giao thông tin tổng thể (MIDP)

Sau khi hợp đồng đã được trao, người quản lý bắt đầu xác nhận năng lực và tài nguyên của đơn vị để thiết lập MIDP cho phù hợp, sau đó sử dụng MIDP đã hoàn thành để quản lý việc chuyển giao thông tin tại chỗ và việc cung cấp thông tin.

MIDP được phát triển dựa trên các các Kế hoạch chuyển giao thông tin nhiệm vụ (TIDP) được phát triển bởi các nhà quản lý nhóm nhiệm vụ riêng, đồng thời đặt ra trách nhiệm cho từng yêu cầu cụ thể. MIDP sau đó đối chiếu thông tin này và bố trí phù hợp với kế hoạch thiết kế và xây dựng.

Sản phẩm chuyển giao có thể được sử dụng trong MIDP bao gồm:

Mô hình

Bản vẽ

Thông số kỹ thuật

Trang thiết bị

Bảng tiến độ

Bảng dữ liệu các cấu kiện, thành phần

Mỗi dự án sẽ có mỗi bảng MIDP khác nhau được liệt kê các bản vẽ, mô hình,... Bảng này sẽ được lưu trữ trong CDE để cá nhân có trách nhiệm liên quan có thể theo dõi tiến độ để cập nhập bàn giao thông tin đúng thời hạn.

`96

Bảng dưới đây là một mẫu MIDP cho dự án, tuy nhiên, tùy theo tính chất mỗi dự án

cần có những điều chỉnh để phù hợp với thực tế.

Ghi chú:

Khu vực màu đỏ là danh mục sản phẩm chuyển giao:

1 ứng với chiến lược dự án;

2 ứng với mô hình, định dạng;

3 ứng với bản vẽ, định dạng;

4 ứng với báo cáo liên quan;

5 ứng với các chỉ dẫn kỹ thuật;

Khu vực màu xanh là tên sản phẩm bàn giao.

Khu vực màu tím là thông tin người chủ trì, ngày yêu cầu chuyển giao và LOD cho cấu

kiện tương ứng theo các giai đoạn dự án.

Hình 3-25. Mẫu bảng Kế hoạch chuyển giao thông tin tổng thể (MIDP)

Các bước để tạo lập bảng MIDP chính xác, đầy đủ thông tin bao gồm xác định các

thành phần của từng yếu tố sau:

Xác định các giai đoạn, mốc thời gian của dự án.

Xác định LOD yêu cầu theo các giai đoạn dự án

Xác định từng thành phần của dự án

Các mô hình thông tin và bản vẽ, tất cả cần được phân theo các bộ môn và các hạng

mục nhỏ hơn.

`97

Sử dụng các mã trạng thái được thiết lập trong CDE để điền tên bản vẽ và kiểm soát.

Đơn vị chịu trách nhiệm chuyển giao từng đầu mục thông tin

Thời hạn chuyển giao thông tin

Kế hoạch chuyển giao thông tin nhiệm vụ (TIDP)

TIDP là một danh sách các sản phẩm được phân tách thành các nhiệm vụ riêng lẻ, bao gồm các chi tiết như định dạng, ngày tháng và trách nhiệm. Các giai đoạn chuyển giao thông tin phải được liên kết theo giai đoạn của dự án.

TIDP sẽ cung cấp thông tin về trách nhiệm chuyển giao các tài liệu để phối hợp giữa các thành viên nhóm thực hiện, đồng thời cung cấp trình tự để hoàn thiện các gói công việc thuộc dự án.

Thông tin trong bảng TIDP nên chứa các thông tin sau:

Tên và tiêu đề

Người thực hiện công việc nằm ở trước trong quy trình công việc

Mức độ phát triển thông tin yêu cầu

Thời gian sản xuất (dự tính)

Thông tin bên đảm nhiệm chịu trách nhiệm thực hiện

Các cột mốc chuyển giao thông tin.

Bảng 3-2. Tỷ lệ hoàn vốn một số dự án có sử dụng BIM tại Mỹ

Giai đoạn chuyển giao dữ liệu Tiêu đề Mô Tên tệp

hình/ Bản vẽ

Bên Loại/ Cao trình/ Số thứ #1 #2 #3 #4 v.v Dự án Vị trí Kiểu tự khởi tạo Vai trò/ Bộ môn Khối tích/ Hệ thống

Việc tạo lập bảng TIDP được chia theo các hạng mục, mỗi LOD yêu cầu của các TIDP

sẽ khác nhau, xác định các thông tin sẽ được chuyển giao ở giai đoạn khác nhau của dự án.

Để tạo lập bảng TIDP đầy đủ thông tin, cần xác định các đầu mục công việc cụ thể, sau

đó điền vào các thông tin liên quan như sau:

Liệt kê các thông tin cần chuyển giao

Xác định các thông tin, ai sẽ chịu trách nhiệm chuyển giao thông tin

Xác định thời gian thực hiện nhiệm vụ và nằm ở giai đoạn nào của dự án

`98

Quyền sở hữu, sử dụng đối với Mô hình và các sản phẩm chuyển giao cuối cùng

Sản phẩm chuyển giao sau khi hoàn thành dự án

Đây là vấn đề quan trọng liên quan đến việc hoàn thành dự án, thường xảy ra khi hoàn thành giai đoạn xây dựng hoặc yêu cầu chuyển đổi. Kế hoạch thực hiện BIM cần nêu rõ các mô hình thông tin sẽ được sử dụng tại cuối mỗi giai đoạn và các thông tin cần thiết để phục vụ các ứng dụng BIM trong giai đoạn sau (VD: quản lý tài sản, bảo hành, bảo trì công trình…)

Quyền sở hữu và sử dụng mô hình

Có rất nhiều điều khoản liên quan đến quyền sở hữu, sử dụng các mô hình trong suốt vòng đời của một công trình và đây là vấn đề rất cần được nghiên cứu và sử dụng trong các dự án có áp dụng BIM.

3.2.5. Triển khai xây dựng nhóm thực hiện dự án

Khi thực hiện một dự án dù là theo phương thức truyền thống có một số cách thức tổ

chức thực hiện một dự án (dù là dự án 2D hay BIM), gồm:

Tự thực hiện, chỉ một đối tượng thực hiện mọi hoạt động.

Nhà thầu chính/Tổng thầu + Các nhà thầu phụ

Nhà thiết kế + Tổng thầu + Các nhà thầu phụ

Nhà thiết kế + Tổng thầu + Các nhà thầu phụ + Chủ đầu tư

Ngoài ra, còn có cả các bên khác và các nhà thầu phụ, bao gồm cả các nhà thầu chuyên

môn hiếm khi tham gia vào hoạt động mô hình hóa.

Cấu trúc của nhóm thực hiện dự án được quyết định bởi số lượng các bên tham gia và trách nhiệm của từng bên. Khi số lượng các bên tham gia càng lớn thì số hợp đồng cần ký kết và quản lý càng nhiều, số lượng các thành viên trong nhóm càng đông và càng cần những quy định rõ ràng cụ thể để có thể phối hợp với nhau một cách hiệu quả.

Quá trình và cách thức trao đổi thông tin là một vấn đề cần phải xem xét để đảm bảo cho tiến trình công việc diễn ra suôn sẻ, đạt được hiệu quả và đảm bảo mục tiêu của dự án. Nhóm dự án càng lớn có nghĩa là cần càng nhiều thời gian, nỗ lực để xây dựng tính hiệp lực, tạo sự đoàn kết và thiết lập tầm nhìn chung cho toàn bộ thành viên trong nhóm. Quá trình này phụ thuộc vào số lượng và quy mô của các bên liên quan và những thách thức liên quan tới tiến độ, khối lượng công việc hay thậm chí cả nơi làm việc.

Các yếu tố cần thiết cho sự thành công của dự án

Những yếu tố này rất quan trọng tới sự thành công của nhóm thực hiện dự án, qua đó làm nên sự thành công của dự án. Đây là những phẩm chất và năng lực thực sự cần đối với các thành viên. Danh sách một số yếu tố quan trọng nhất sau đây rất cần thiết để xây dựng thành công nhóm thực hiện dự án, bao gồm: Lòng tin, Tôn trọng, Trách nhiệm, Khả năng lãnh đạo, Tầm nhìn chung, Trao đổi thông tin, Hợp tác.

`99

Lòng tin: Đây là một yếu tố rất quan trọng và rõ ràng cần thiết cho thành công của dự án. Có nhiều trường hợp các thành viên trong nhóm đã làm việc với nhau trong những dự án trước đó, hoặc đã tạo được danh tiếng nhất định để có được sự tin tưởng thực sự. Khi làm việc

với một nhóm mới, sự tin tưởng có được từ cả nhóm là do năng lực của mỗi cá nhân. Sự tin tưởng cần tồn tại giữa tất cả các thành viên trong nhóm với nhau chứ không phải chỉ giữa những lãnh đạo nhóm với các thành viên còn lại. Đây là một đặc điểm mang tính cá nhân, tuy nhiên cũng rất dễ đánh mất niềm tin từ mọi người. Dù là bằng cách nào thì rất khó để làm việc cùng hoặc làm việc cho một người mà sự tin tưởng đã bị phá vỡ.

Sự tôn trọng: Có một sự khác nhau giữa tôn trọng và tin tưởng. Tin tưởng liên quan đến việc giữ lời hứa và thực hiện cam kết, trong khi tôn trọng được tạo ra bằng việc có những thông tin hay, hữu ích để chia sẻ với nhóm và đóng góp để đạt được mục tiêu. Việc có được sự tôn trọng của các đồng nghiệp rất quan trọng đối với sự thành công lâu dài của dự án.

Khi là một phần của nhóm, hay đang cố gắng xây dựng một nhóm thì sự tôn trọng phải được thiết lập càng sớm càng tốt. Sự tôn trọng giống như tin tưởng cũng là một thuộc tính có thể được xây dựng. Tuy nhiên, sự tôn trọng có thể có được một cách nhanh chóng, chỉ bằng việc cho thấy việc suy nghĩ cho nhóm, giống như việc khuyến khích các thành viên bày tỏ ý kiến và lắng nghe. Điều quan trọng là mọi người biết tôn trọng cam kết của các thành viên khác đối với mục tiêu và tiến trình của dự án. Khi gặp khó khăn, các thành viên nên cùng nhau suy nghĩ với mục tiêu là thành công của dự án.

Trách nhiệm: Ý thức trách nhiệm đòi hỏi việc tự đứng ra chịu trách nhiệm trước tất cả các thành viên nhóm về mọi hành động và kết quả. Nghĩa vụ của một cá nhân hay một nhóm với tập thể bao gồm các hành động, chịu trách nhiệm cho các hành động đó, và phơi bày những kết quả tích cực lẫn tiêu cực một cách minh bạch. Trách nhiệm được tạo ra khi lãnh đạo nhóm đặt vai trò hoặc quyền sở hữu cá nhân rõ ràng cho từng thành viên hoặc bộ phận trong nhóm. Việc loại bỏ càng nhiều càng tốt những hiểu nhầm về công việc đang thực hiện và xác định phương pháp giải quyết là một bước quan trọng. Khi một nhóm thực sự có trách nhiệm, các thành viên khi xác định được vấn đề sẽ đưa ra và đề xuất hoặc giải pháp xử lý, từ đó sẽ tạo dựng một nhóm làm việc hiệu quả hơn.

Khả năng lãnh đạo: Người lãnh đạo giỏi biết làm gương và không yêu cầu người khác làm những việc vô lý. Lãnh đạo của một dự án BIM giống như một nhạc trưởng, cố gắng tạo ra một bản hợp âm từ rất nhiều người chơi nhạc cụ. Có một vài phẩm chất sẽ giúp ích cho việc trở thành một người lãnh đạo hiệu quả, bao gồm:

Tạo một môi trường bình đẳng - ai cũng có tiếng nói và có cơ hội được phát biểu và

lắng nghe.

Một nhóm dự án tốt sẽ phản ánh được được sức mạnh, sự tự tin và sự đoàn kết của cả

nhóm.

Xây dựng kế hoạch, thay mặt cho nhóm và không ngần ngại chấp nhận mọi trách

nhiệm và giải trình khi mọi việc diễn ra không như mong đợi.

Loại bỏ “cái tôi” ra khỏi cuộc thảo luận, chia sẻ và thậm chí là dành sự thành công ấy

cho những người khác trong nhóm.

Mọi quyết định được đưa ra đều dựa trên những gì tốt nhất cho dự án - không phải cho

`100

cá nhân.

Đối xử với sự tôn trọng như nhau không phân biệt việc các thành viên đến từ công ty

nhỏ hay lớn.

Tầm nhìn chung: Đây là một yếu tố tuyệt vời, khi cả nhóm dự án đạt được tầm nhìn chung càng sớm, việc đưa ra các quyết định xuyên suốt quá trình thực hiện dự án càng trở nên dễ dàng hơn. Trong các buổi họp đánh giá, khi sự tập trung chuyển từ cá nhân sang dự án thì việc đi đến quyết định sẽ dễ dàng hơn.

Một lợi ích khác của tầm nhìn chung là tạo ra bản sắc của nhóm, toàn bộ các thành viên trong nhóm dự án sẽ có cảm giác tự hào và tự tin khi mình là một phần của nhóm. Khi đó, kết quả là mọi người sẽ có nhiều năng lượng để phát triển dự án hay giải quyết khó khăn khi có vấn đề xảy ra hoặc khi cảm thấy mệt mỏi.

Trao đổi thông tin: Yếu tố này thường dễ bị bỏ qua, sự trao đổi thông tin yếu kém là

nguyên nhân chính của hơn 90% các vấn đề.

Việc tất cả các thành viên trong nhóm đưa ra ý kiến, đóng góp chung vào thành công của dự án, những ý tưởng hay có thể đến từ mọi hướng. Điều này cần được khuyến khích và tạo động lực để mọi thành viên phát biểu và đưa ra ý kiến trong các cuộc họp. Cuối cùng, cần đảm bảo am hiểu về những gì được chia sẻ và hiểu biết những gì được yêu cầu. Sau đó, việc kiểm tra các tài liệu trong hợp đồng để đảm bảo các thông tin được chia sẻ thông suốt. Nhiệm vụ của mỗi thành viên là thông tin đến cả nhóm những việc đang thực hiện, mặc dù có thể không có liên quan trực tiếp mà chỉ để nhóm dự án nắm được. Thực hiện tốt việc trao đổi thông tin, các bên sẽ đổ lỗi trách nhiệm ít đi và tập trung nhiều hơn vào tìm kiếm các giải pháp.

Việc trao đổi thông tin hiệu quả thực sự bắt đầu bằng việc “lắng nghe”. Cho dù một cuộc họp quan trọng hay trong một cuộc nói chuyện đơn giản thì việc cố gắng lắng nghe từ các thành viên, đặc biệt là khi phổ biến thông tin cho người khác sau đó. Khi thích hợp hãy đặt những câu hỏi làm sáng tỏ. Hỏi những câu hỏi khích lệ người nói thay vì làm họ lúng túng hoặc dẫn dắt cuộc thảo luận đi sai hướng.

Hợp tác: Sức mạnh của BIM được thể hiện ở đây và đây cũng là điểm khác biệt trong quy trình BIM hoàn toàn mới. Chìa khóa cho một dự án thành công là khả năng của một nhóm những cá nhân tài năng đến từ những tổ chức khác nhau phối hợp theo một quy trình để tạo ra một dự án thành công. Thay vì làm việc và tạo ra những bản vẽ một cách độc lập theo quy trình truyền thống, đơn vị thiết kế sẽ tạo lập mô hình BIM và cập nhật theo thời gian để có thể được dùng cho quản lý thiết kế và vận hành trong suốt vòng đời của dự án.

Trong môi trường hợp tác, nhóm dự án càng quen thuộc và thoải mái với nhau thì mọi người càng tham gia tích cực. Khi vai trò, trách nhiệm được thống nhất và tất cả mọi người đều cam kết hoàn thành mục tiêu của dự án sẽ tạo ra được một môi trường thoải mái cho mọi người.

`101

Làm việc nhóm: Làm việc theo nhóm có vai trò rất lớn trong một môi trường hợp tác. Các nhóm dự án có thể tạo dựng các bản sắc riêng theo cách thức làm việc riêng biệt và có thể đạt được những kết quả tuyệt vời khi làm việc cùng nhau. Trong môi trường hợp tác, các thành viên nhóm từ các tổ chức, công ty khác nhau giúp đỡ lẫn nhau dù không có một lợi ích cá nhân nào.

Điều này chứng minh rằng, một nhóm chỉ mạnh mẽ khi các thành viên có mối liên kết chặt chẽ. Vì vậy, hãy đảm bảo rằng tất cả các thành viên được quan tâm, được tôn trọng và cảm thấy được đánh giá như là một phần của nhóm.

Để làm việc nhóm hiệu quả, cần có một số điều kiện sau:

Tất cả đều chung một chí hướng

Thái độ “Tôi có thể”

Giao tiếp và trao đổi thông tin

Tham gia các chương trình, cuộc họp,…

Tập trung vào giải pháp, không chỉ là tìm ra các vấn đề

Nhìn nhận ra sức mạnh của nhóm

Sẵn sàng cho các nhiệm vụ và thách thức

Khi thành lập nhóm dự án, việc phối hợp sẽ dễ dàng hơn nếu các thành viên là:

Các nhóm người có...

+ Những kĩ năng bổ trợ

+ Cam kết với một mục đích chung (hoặc mục tiêu)

+ Mong muốn giữ mình có trách nhiệm với những thành tích

Đặc trưng bởi…

+ Tinh thần đồng đội

+ Sự tôn trọng lẫn nhau

+ Tính hữu ích

+ Sự thân thiện

Ngược lại, có những yếu tố có thể gây ra việc kém hiệu quả trong làm việc nhóm:

Tổ chức kém và truyền thông kém

Thiếu đào tạo, ít tham gia các chương trình, cuộc họp,…

Bỏ qua những đóng góp nhỏ

Hiểu lầm

Không thống nhất trong cách thức giải quyết các vấn đề

Sử dụng tiêu chuẩn riêng cho các nhóm khác nhau

Không quan tâm đến nhu cầu của nhóm

Các trở ngại cá nhân, hoặc liên quan đến công việc

Mất tập trung.

`102

Điều này chắc chắn không phải là một danh sách bao gồm tất cả những gì có thể dẫn

đến sai sót trong chuẩn bị dự án. Công tác tổ chức và văn hoá của công ty, tổ chức cũng có thể ảnh hưởng đến sự thành công của nhóm.

Nếu nhóm dự án được tổ chức kém, rất dễ thấy là sẽ có một loạt các hoạt động xảy ra một cách khó chấp nhận như: không chuẩn bị cho các cuộc họp, không kịp tiến độ…) hoặc thể hiện sự thiếu cam kết và tầm nhìn chung với phần còn lại của nhóm.

Khi nói đến văn hoá của công ty, điều này cũng quan trọng như bất kỳ thuộc tính nào khác của nhóm. Nếu nhóm làm việc trong một môi trường hợp tác, cách một thông điệp được truyền tải có thể tạo ra sự khác biệt rất lớn.

Dự án thành công thường dựa vào các tài liệu hợp đồng chặt chẽ và Kế hoạch thực hiện BIM rõ ràng. Khi có bất kì vướng mắc nào, các bên cần xem lại hợp đồng, và đảm bảo rằng thông tin là chính xác và cho phép dự đoán trước các vấn đề.

Một câu hỏi quan trọng là liệu nhóm dự án có tương tác với nhau không? Đó sẽ là động lực để đưa ra quyết định nhanh hơn với bất kỳ sự thay đổi nào. Cần đẩy mạnh triển khai đào tạo nhóm, đặc biệt là về quy trình và chuyển giao thông tin. Một số đề xuất để tổ chức nhóm dự án thực hiện áp dụng BIM có thể tham khảo như:

Cho phép tất cả các thành viên nêu ra ý kiến.

Tạo sự linh hoạt khi xác định tần suất điều chỉnh và giữ sự tối ưu hóa là trung tâm của

toàn bộ nhóm và dự án.

Tạo sự linh hoạt với tần suất các cuộc họp - điều này có thể thay đổi trong suốt quá

trình của dự án.

Địa điểm làm việc (cùng một chỗ hay nhiều địa điểm?): Điều này có thể được quyết định dựa vào quy mô, phạm vi, số lượng các tổ chức, các địa điểm hoặc thời điểm trong tiến độ dự án. Người quản lý BIM cần xác định phương án tốt nhất cho nhóm và dự án.

Kỷ luật: Làm gì để giải quyết những vấn đề phát sinh? Cần một quy trình cụ thể và các bên cần phải được tuân theo khi giải quyết vấn đề. Nếu có trường hợp ngoại lệ, cần phải chia sẻ thông tin đến cả nhóm để các thành viên không có cảm giác thiên vị.

3.3 XÂY DỰNG KẾ HOẠCH TRIỂN KHAI BIM CHO ĐƠN VỊ

3.3.1 Tổng quan

Khi bắt đầu áp dụng BIM, một đơn vị sẽ cần tiến hành nghiên cứu, đào tạo nhân lực và triển khai các dự án thí điểm. Có thể thí điểm áp dụng BIM với phạm vi áp dụng hạn chế trong các dự án mới hoặc thử nghiệm BIM ở các dự án đã triển khai. Sau khi hoàn thành các dự án thí điểm, sẽ cần những đánh giá tổng kết về lợi ích, chi phí và thách thức để đánh giá hiệu quả việc áp dụng BIM trong dự án. Sau đó, nếu tích hợp BIM sâu hơn vào công việc trong đơn vị thì sẽ cần sự thay đổi về quy trình; và khi ấy BIM sẽ được áp dụng ở quy mô rộng hơn.

`103

“BIM là một quá trình”, để quá trình này có thể tiếp tục được áp dụng và cải tiến hơn nữa, các thành viên trong đơn vị cần phải hiểu rõ và sử dụng BIM như một phương thức làm việc mới. Điều này yêu cầu BIM phải được tích hợp toàn diện trong công việc của đơn vị, qua đó giúp đơn vị cải thiện hiệu quả và loại bỏ những bất ngờ, rủi ro trong thực hiện dự án. Hiệu

quả của việc áp dụng BIM sẽ không cao khi chỉ có một vài người trong đơn vị triển khai thực hiện. Trên thực tế, khi toàn bộ đơn vị nắm bắt và triển khai áp dụng BIM, một môi trường BIM hoặc văn hóa BIM của riêng đơn vị sẽ được tạo ra kèm theo sự thay đổi về phương thức kinh doanh. Chỉ khi đó thì lợi ích của việc triển khai áp dụng BIM mới đạt được trọn vẹn.

Để khởi đầu việc triển khai BIM, cần áp dụng các nguyên tắc và kế hoạch để thiết lập môi trường BIM. Từ đó tiến dần tới mục tiêu đồng hóa BIM trong đơn vị, trong nhóm dự án và với cả các bên liên quan trong dự án.

Với bất kỳ một phương pháp tiếp cận nào, quá trình thay đổi trong thực tế luôn có những thách thức nhất định. Ví dụ: với cách tiếp cận từ trên xuống và quyết định thực hiện 2 thay đổi ngay lập tức, sẽ có những người đã quen với quy trình truyền thống sẽ không chấp nhận sự thay đổi này. Tuy nhiên, điều này được hạn chế khi có những kế hoạch chuẩn bị và tuyên truyền tốt. Khi đó, sự thay đổi sang quy trình mới sẽ diễn ra một cách mượt mà và nhanh hơn. Vì vậy, việc cần thực hiện đầu tiên để triển khai áp dụng BIM thành công là cần lập kế hoạch cho việc chuyển đổi đồng thời tuyên truyền để thay đổi tư duy của toàn bộ thành viên trong đơn vị.

BIM cũng yêu cầu một cách tiếp cận chủ động, ít nhất là cho đến khi tất cả các bên nắm vững vai trò và trách nhiệm của họ, từ đó tạo ra một quy trình có thể nhân rộng và thực hiện nhất quán.

Việc chuẩn bị một tâm lý chủ động ngay từ đầu giúp cho việc tạo ra tầm nhìn và môi trường trách nhiệm chung đối với toàn bộ các bên liên quan. Khi được kết hợp với tinh thần làm việc nhóm, hợp tác và chia sẻ thông tin sẽ có khả năng mang lại các lợi ích tối đa. Dưới đây là một vài gợi ý để xây dựng cách tiếp cận chủ động trong dự án BIM:

- Trong giai đoạn thiết kế - nhóm thiết kế sử dụng mô hình Kiến trúc, Kết cấu và MEP

để phối hợp thiết kế.

- Trong giai đoạn thi công - các mô hình được sử dụng để phối hợp MEP kiểm tra tính

chính xác của thiết kế.

- Các dự án có thể sử dụng mô hình trong việc lập kế hoạch thi công xây dựng thông

qua việc thể hiện trực quan thiết kế.

3.3.2 Triển khai BIM ở cấp dự án

Trong phần này, chúng ta sẽ tập trung vào cách thiết lập và thực hiện quy trình BIM, áp dụng và tích hợp BIM vào môi trường dự án. Bắt đầu từ việc tìm hiểu về quy trình, sau đó sẽ tìm cách áp dụng và tích hợp thành công quy trình mới. Những điều cần đạt được sau khi hoàn thành phần này:

- Hiểu và đánh giá các cách thức áp dụng cho một dự án BIM cụ thể.

- Mô tả vai trò và trách nhiệm của những người tham gia quy trình BIM.

- Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến lợi ích của BIM ở cấp dự án.

- Truyền đạt quy trình BIM cho ban quản lý, đồng nghiệp và các bên liên quan của dự

`104

án.

- Phác thảo một quy trình áp dụng và triển khai BIM ở cấp độ dự án.

3.3.3 Một số lợi ích của BIM đối với dự án

a. BIM giải quyết các thách thức của quy trình truyền thống

Đầu tiên, chúng ta hãy xem xét các lợi ích và tác động khi áp dụng BIM vào dự án, tìm hiểu một loạt các vấn đề để có thể triển khai một dự án BIM thành công. Dựa trên các bài học kinh nghiệm, phần này sẽ đưa ra các quy trình BIM phù hợp với các dự án có các đặc điểm khác nhau.

Việc thể hiện và truyền đạt thông tin dự án thông qua bản vẽ hai chiều (2D) truyền

thống có một số thách thức như:

- Thông tin không nhất quán: Thông tin trong các bản vẽ khác nhau và không nhất quán do không được phối hợp thường xuyên giữa các bên. Không thể kiểm tra tính nhất quán của các bản vẽ một cách tự động.

- Việc kiểm tra chất lượng thông tin gặp khó khăn: Thường phải mất vài ngày để nhà thầu xem xét bản vẽ và đánh giá chất lượng của chúng. Nhiều điểm không nhất quán và thiếu sót trong các bản vẽ không được phát hiện cho đến khi thi công trực tiếp trên công trường.

- Công việc tốn công sức: Nhiều công việc xoay quanh các bản vẽ 2D tốn nhiều công sức (ví dụ như việc bóc tách khối lượng và phối hợp giữa các bộ môn) đồng thời cũng mất nhiều thời gian để hoàn thành.

- Việc sao chép thông tin và xác định phiên bản thông tin: Trong quy trình truyền thống, theo dõi thông tin và cập nhật phiên bản thiết kế cũng là một trong những vấn đề gây nhiều khó khăn trong quá trình thực hiện dự án.

BIM đang giảm bớt những thách thức được đề cập trên đây bằng:

- Tính nhất quán: Các công cụ mô hình hoá đảm bảo tính nhất quán giữa mô hình và các bản vẽ liên quan. Ví dụ: khi đặt thêm một đối tượng vào mô hình, các bản vẽ mặt bằng, mặt đứng, mặt cắt đều sẽ tự động hiển thị chúng trên bản vẽ. Tính nhất quán cũng cho phép các bản vẽ và thông tin trích xuất từ mô hình không mất quá nhiều thời gian để xem xét và phê duyệt.

- Chất lượng: BIM cho phép phân tích và kiểm tra nhanh chóng vì mô hình BIM là một nội dung kỹ thuật số, sử dụng các đối tượng được định danh và tuân theo những nguyên tắc nhất định.

- Thời gian: BIM cho phép trao đổi thông tin và hỗ trợ việc ra quyết định nhanh chóng vì các thông tin được lưu trữ trong các định dạng điện tử có thể được trao đổi một cách nhanh chóng và hiệu quả.

`105

- Tính rõ ràng của thông tin: BIM cho phép trao đổi thông tin nhanh và rõ ràng. Bản chất trực quan của mô hình 3D cho phép trao đổi thông tin đáng tin cậy giữa các bên trong nhóm dự án. Với BIM, các nhiệm vụ mất nhiều thời gian trong quy trình truyền thống có thể được hoàn thành nhanh chóng với độ tin cậy cao hơn. Bảng dưới đây so sánh một số khả năng của việc áp dụng BIM với quy trình truyền thống.

b. Sự chính xác về mặt hình học

Trong quy trình truyền thống, đôi khi kích thước các cấu kiện trong bản vẽ được phản ánh sai lệch vì lý do thuận tiện hoặc làm nổi bật, minh họa đặc trưng của thiết kế. Do đó, trước khi đặt hàng các cấu kiện, vật liệu thường cần phải tiến hành xác minh lại một cách chính xác các kích thước. Điều này dẫn đến một số vấn đề:

- Thực hiện nhiều công việc lặp lại một cách liên tục

- Các thông tin đôi khi không đảm bảo tính chính xác

Khi BIM được sử dụng trong giai đoạn thiết kế, mức độ chính xác của mô hình sẽ

được cải thiện một cách đáng kể, từ đó giải quyết được vấn đề nêu trên. Đặc biệt:

- Dự án có thể được thể hiện ở mức độ chính xác và chi tiết cao hơn nhiều.

- Dễ dàng phát hiện các xung đột trong mô hình.

- Đảm bảo tính nhất quán giữa mô hình và bản vẽ.

- Không có sự sai lệch giữa các kích thước được thể hiện trong mô hình và các thông

c. Trích xuất khối lượng dựa trên mô hình

tin về kích thước được xuất từ mô hình.

Trong suốt các giai đoạn thiết kế, đầu thầu và thi công, công tác bóc tách khối lượng và lập dự toán sơ bộ là một công việc vô cùng quan trọng. Trong quy trình truyền thống, nhân viên thực hiện sẽ nghiên cứu bản vẽ, đo đạc, đếm và tính toán khối lượng theo từng bộ phận công trình. Quy trình này có thể xảy ra 2 sai sót chính:

- Trong quá trình bóc tách khối lượng, kỹ sư dự toán có thể bỏ sót các chi tiết trong các

bản vẽ khi nó không được xác định rõ ràng hoặc không nhận diện được.

- Kỹ sư dự toán có thể sẽ đếm lặp nhiều lần hoặc bỏ qua các phần tử được thể hiện

trong nhiều bản vẽ.

Việc thống kê khối lượng dựa trên mô hình không chỉ loại bỏ cả hai sai sót trên mà

d. Lập kế hoạch dựa trên mô hình

đồng thời còn làm giảm đáng kể thời gian thực hiện công tác này.

Thường được gọi là BIM 4D, trong đó mô hình được sử dụng trong công tác lập tiến độ thực hiện dự án đảm bảo tính logic của các công tác trong quá trình thi công, xem xét rõ ràng hơn tác động của tất cả các hoạt động có liên quan, từ đó nắm rõ việc sử dụng không gian trong công trường và dễ dàng thiết lập trình tự công việc.

Việc lập tiến độ không chỉ giới hạn trong các yếu tố mô hình, nó có thể bao gồm bất kỳ hoạt động nào liên quan đến quy trình xây dựng (ví dụ như nộp hồ sơ thiết kế, tổ chức các cuộc họp nhóm…).

`106

Ngoài ra, BIM 4D có các lợi ích đáng kể đối với các vấn đề an toàn lao động và hậu cần ở công trường. Đôi khi công trường sẽ có các hạng mục tạm thời (hàng rào, giàn giáo, thiết

bị máy móc…) và sẽ rất hữu ích khi các thông tin này được thể hiện cho những người có mặt tại công trường nắm được, từ đó bố trí chúng dễ dàng hơn, đảm bảo các yêu cầu về mặt bằng thi công tại công trường.

e. Phối hợp trong BIM

Việc sử dụng BIM 4D đang phát triển mạnh mẽ, và trở thành một phần quan trọng trong một dự án được tổ chức tốt. Khi BIM 4D được thực hiện một cách thông thạo, những lợi ích của nó sẽ nhanh chóng được thể hiện. Quan trọng là, cần phải coi BIM 4D như một vấn đề “cần thiết” cho không chỉ với nhóm dự án mà còn với cả dự án chứ không phải là một vấn đề “cao cấp hay có cho đẹp”.

Công tác phối hợp dựa trên mô hình đã phát triển mạnh mẽ và có nhiều tác động trong vài năm qua. Các xung đột giữa các hệ thống khó phát hiện trong quá khứ bây giờ có thể được xác định và giải quyết dễ dàng đồng thời có độ tin cậy cao hơn thông qua các công cụ phát hiện va chạm và công cụ phối hợp.

Theo tổng kết từ các dự án đã thực hiện BIM thành công, phối hợp dựa trên mô hình là một ứng dụng của BIM mang lại lợi ích nhiều nhất, sự tiết kiệm về chi phí có thể được xác định, tính toán và kiểm chứng khi đem ra so sánh với quy trình truyền thống.

Câu hỏi ôn tập chương 3

Câu 1: Trình bày tổng quan về Môi trường, nền tảng và công cụ BIM?

Câu 2: Các công cụ BIM được phân loại như thế nào?

Câu 3: Trình bày một số định dạng file mở và file độc quyền thƣờng đƣợc sử dụng

trong

dự án BIM?

Câu 4: Trình bày các tiêu chuẩn, hướng dẫn về BIM và triển khai BIM cho dự án?

Câu 5: Trình bày nội dung việc xây dựng kế hoạch triển khai BIM cho các đơn vị?

`107

Câu 6: Trình bày một số lợi ích của BIM đối với dự án ?

Chương 4 THỰC HIỆN ÁP DỤNG MÔ HÌNH THÔNG TIN CÔNG

TRÌNH

Chương này người học cần nắm được những nội dung về ứng dụng mô hình thông tin công trình cho đơn vị tư vấn, nhà thầu xây dựng; phân tích thiết kế trên BIM; mối quan hệ của Mô hình liên kết với các mô hình đơn vị và phối hợp trên nền tảng BIM; mô phỏng tiến độ trên nền tảng BIM; lập dự toán trên nền tảng BIM.

4.1 CÁC CHỦ THỂ THAM GIA QUÁ TRÌNH ÁP DỤNG BIM TRONG DỰ ÁN

4.1.1. Chủ đầu tư và các đơn vị trực tiếp liên quan trong quá trình áp dụng BIM

Hình 4.1 thể hiện sơ đồ tổ chức điển hình mối liên hệ trong việc áp dụng BIM cho một dự án: Chủ đầu tư, Đơn vị thực hiện (Tư vấn, nhà thầu), Bộ phận thực hiện BIM của Đơn vị thực hiện (bao gồm cả thầu phụ của Đơn vị thực hiện).

Hình 4-1. Sơ đồ tổ chức phối hợp, trao đổi thông tin điển hình cho việc áp dụng BIM

`108

trong dự án

Chú thích:

A: Chủ đầu tư (hoặc đơn vị được chủ đầu tư ủy quyền quản lý)

B: Đơn vị thực hiện (nhà thầu tư vấn/ thi công)

C: Bộ phận thực hiện BIM (bao gồm thầu phụ của Đơn vị thực hiện)

1: Nhóm dự án

2: Nhóm thực hiện chính (bao gồm Đơn vị thực hiện và Bộ phận thực hiện)

3: Nhóm thực hiện BIM

a. Chủ đầu tư

Các nhiệm vụ chính của Chủ đầu tư trong quá trình thực hiện áp dụng BIM trong dự

án:

- Chủ đầu tư thành lập bộ phận hoặc cử cán bộ phụ trách việc áp dụng BIM cho dự án. Chủ đầu tư có thể giao nhiệm vụ này cho Ban quản lý dự án thực hiện. Cán bộ phụ trách có thể kiêm nhiệm các chức danh khác trong dự án.

- Các hoạt động chuẩn bị lựa chọn Đơn vị thực hiện BIM: Chuẩn bị các thông tin để

xây dựng Yêu cầu về thông tin trao đổi (EIR):

+ Xác định mục tiêu và nội dung áp dụng BIM cho dự án;

+ Làm rõ các yêu cầu thông tin của dự án, các mốc chuyển giao thông tin;

+ Xác định các yêu cầu cụ thể liên quan đến tạo lập, chuyển giao, quản lý mô hình (nếu

có);

+ Chuẩn bị và đánh giá các số liệu, tài liệu, nguồn lực hiện có phục vụ cho việc áp

dụng BIM.

- Xây dựng hồ sơ mời thầu/hồ sơ yêu cầu, bao gồm cả các tiêu chí đánh giá, nội dung hợp đồng có liên quan đến các nội dung BIM; tổ chức đánh giá, lựa chọn Đơn vị thực hiện. Các nội dung này trong trường hợp cần thiết Chủ đầu tư có thể thuê đơn vị tư vấn có năng lực kinh nghiệm giúp trong quá trình thực hiện.

- Chấp thuận Kế hoạch thực hiện BIM (BEP) do Đơn vị thực hiện trình.

- Trong quá trình thực hiện BIM, Chủ đầu tư xem xét và nghiệm thu sản phẩm do Đơn vị thực hiện bàn giao theo các mốc thời gian đã thống nhất trong BEP. Xem xét điều chỉnh Kế hoạch thực hiện BIM cho phù hợp với yêu cầu, tiến độ của dự án. Trong trường hợp cần thiết, Chủ đầu tư có thể thuê đơn vị tư vấn có chuyên môn tham gia đánh giá chất lượng sản phẩm trước khi nghiệm thu.

- Kết thúc quá trình áp dụng BIM, Chủ đầu tư chủ trì phối hợp với các đơn vị có liên quan tổ chức lưu trữ mô hình và đánh giá quá trình áp dụng BIM, các nội dung cơ bản bao gồm:

`109

+ Sự hợp lý, đáp ứng yêu cầu của các nội dung áp dụng;

+ Các lợi ích mang lại từ việc áp dụng BIM cho dự án.

b. Đơn vị thực hiện

Đơn vị thực hiện chịu trách nhiệm điều phối thông tin và sự phối hợp giữa nhóm thực

hiện chính với Chủ đầu tư và các đơn vị khác có liên quan.

Một số nhiệm vụ chính của Đơn vị thực hiện, bao gồm:

- Xây dựng Kế hoạch thực hiện BIM (BEP) trình Chủ đầu tư xem xét chấp thuận;

- Thực hiện với vai trò điều phối và quản lý tạo lập mô hình BIM;

- Thiết lập kế hoạch, chuẩn bị nguồn lực, phân giao nhiệm vụ quyền hạn giữa các bộ

phận thực hiện BIM;

- Xác định các rủi ro có thể xảy ra trong quá trình áp dụng BIM.

Đơn vị thực hiện chủ động trong việc quản lý quá trình thực hiện BIM của Nhóm thực

hiện chính.

c. Bộ phận thực hiện BIM

Bộ phận thực hiện BIM chịu sự quản lý và hướng dẫn của Đơn vị thực hiện. Nhiệm vụ chủ yếu của Bộ phận thực hiện BIM là phối hợp với Đơn vị thực hiện hoàn thiện Kế hoạch thực hiện BIM (BEP); trực tiếp tạo lập mô hình; đề xuất các bổ sung hoặc sửa đổi cần thiết đối với tiêu chuẩn thông tin, phương pháp, thủ tục tạo lập mô hình BIM của dự án.

Năng lực của Bộ phận thực hiện BIM được đánh giá dựa trên 3 khía cạnh:

- Năng lực quản lý thông tin (Kinh nghiệm, nhân lực)

- Năng lực tạo lập mô hình BIM (Kinh nghiệm xây dựng các phương pháp, quy trình

tạo lập mô hình; số lượng, trình độ nhân lực thực hiện công việc tạo lập mô hình)

- Hệ thống phần cứng, phần mềm và các công cụ hỗ trợ thích hợp.

Bộ phận thực hiện BIM tạo lập Mô hình BIM theo tiêu chuẩn, phương pháp, quy trình sản xuất thông tin và tài nguyên được chia sẻ theo yêu cầu trong Kế hoạch thực hiện BIM (BEP).

Bộ phận thực hiện BIM kiểm tra các khu vực chứa thông tin trên CDE để đảm bảo các thông tin, dữ liệu phù hợp với các phương pháp và quy trình sẽ sử dụng để tạo lập thông tin mô hình. Kiểm tra nội dung của khu vực chứa thông tin trên CDE để đảm bảo đáp ứng các yêu cầu thông tin và phù hợp với phạm vi công việc, mức độ phát triển thông tin.

Trong quá trình tạo lập mô hình, việc kiểm tra chất lượng được lặp đi lặp lại. Bộ phận thực hiện BIM phải thực hiện sửa đổi, cập nhật theo yêu cầu Đơn vị thực hiện. Khi sản phẩm đã sẵn sàng để chuyển giao, Bộ phận thực hiện BIM phải gửi cho Đơn vị thực hiện để xem xét trước khi trình Chủ đầu tư xem xét chấp thuận đưa vào sử dụng

4.1.2. Vai trò và trách nhiệm của một số vị trí trong việc triển khai áp dụng BIM

`110

a. Quản lý BIM (BIM Manager)

Quản lý BIM chịu trách nhiệm xác định chiến lược và quản lý việc áp dụng BIM. Cụ

thể:

- Chỉ đạo việc xây dựng kế hoạch;

- Quản lý nhóm chiến lược triển khai công việc;

- Tìm hiểu những công nghệ mới để thực hiện BIM;

- Xác nhận tiêu chuẩn BIM dự án cho đội ngũ thiết kế trong dự án;

- Tổ chức xây dựng Kế hoạch thực hiện BIM cho dự án;

- Xác nhận những nội dung thông tin chung cho nhóm thiết kế;

- Phối hợp với người được giao quản lý CDE để đảm bảo những yêu cầu được thực

hiện trong môi trường BIM cho giai đoạn quản lý vận hành;

- Thiết lập quy trình trao đổi dữ liệu cho toàn dự án trong tất cả các giai đoạn;

- Đảm bảo mô hình liên kết đa bộ môn đạt yêu cầu.

b. Điều phối BIM (BIM Coodinator)

Điều phối BIM chịu trách nhiệm duy trì việc tạo lập thông tin và đảm bảo chất lượng:

- Tham gia xây dựng và triển khai Kế hoạch thực hiện BIM cho dự án;

- Cập nhật Kế hoạch thực hiện BIM cho dự án trong quá trình triển khai;

- Chỉ đạo lập kế hoạch, thiết lập và duy trì các file dữ liệu;

- Đảm bảo các bên có liên quan thống nhất về Kế hoạch thực hiện BIM cho dự án;

- Xác định và tạo điều kiện cho việc triển khai đào tạo nhân sự phù hợp với chiến lược

thực hiện dự án;

- Đảm bảo phần cứng và phần mềm cần thiết cho việc triển khai;

- Xây dựng Mô hình BIM liên kết đa bộ môn từ những mô hình BIM từng bộ môn, xuất báo cáo xung đột tại các mốc quan trọng xác định trong Kế hoạch thực hiện BIM cho dự án;

- Đảm bảo các xung đột trong mô hình BIM từng bộ môn được giải quyết trước khi

phối hợp đa bộ môn.

c. Kỹ thuật viên BIM (BIM Modeler)

- Chịu trách nhiệm tạo lập, cập nhật, chỉnh sửa mô hình;

- Trích xuất thông tin, triển khai bản vẽ từ mô hình.

4.2 ỨNG DỤNG BIM DÀNH CHO TƯ VẤN THIẾT KẾ

4.2.1 Tổng quan

`111

BIM tạo điều kiện cho các kiến trúc sư, kĩ sư của nhiều bộ môn cùng làm việc đồng thời trên một mô hình, giúp giảm thiểu thời gian và công sức khi thay đổi thiết kế dễ dàng

kiểm soát và giảm thiểu các thay đổi, chúng ta có thể đơn giản trong điều chỉnh khi thiết kế thay đổi.

a. Nhiệm vụ và công việc

Các nhiệm vụ cơ bản của các bên trong dự án BIM không có sự thay đổi quá nhiều, với

đơn vị tư vấn thiết kế:

- Các dịch vụ thiết kế: Thiết kế kiến trúc, Thiết kế kết cấu/ hạ tầng, Thiết kế cơ, điện,

cấp thoát nước, Thiết kế nội thất, Thiết kế cảnh quan,…

- Các giai đoạn thiết kế: Thiết kế ý tưởng (sơ bộ), Thiết kế cơ sở, Thiết kế kỹ thuật,

Thiết kế bản vẽ thi công

- Các sản phẩm bàn giao: Bản vẽ 2D, Hình render, Thuyết minh kỹ thuật, Bảng tiên

lượng,…

Ngoài các nội dung và yêu cầu công việc chính tương đối giống với quy trình truyền thống, khi triển khai áp dụng BIM trong thiết kế, còn có các nhiệm vụ bổ sung có thể kể đến như: thể hiện trực quan thông qua mô hình 3D, render video liên quan đến mô hình, thực hiện quá trình phối hợp giữa các bên liên quan, …

b. Các ứng dụng BIM

Theo cuốn The uses of BIM của Đại học Penn State, có 25 ứng dụng BIM chính và được phân bố trong toàn bộ các giai đoạn thực hiện dự án, từ giai đoạn lên kế hoạch tới vận hành.

Hình 4-2. Ứng dụng BIM trong các giai đoạn thực hiện dự án

Thông qua quá trình khảo sát thực tế, một báo cáo về lợi ích của các ứng dụng BIM đã

`112

được đưa ra như sau:

Hình 4-3. Lợi ích của các ứng dụng BIM trong quá trình thiết kế

Như vậy, ta có thể thấy được các lợi ích lớn nhất nằm ở việc tạo lập, xem xét, đánh

giá mô hình thiết kế và sự phối hợp đa bộ môn trong giai đoạn này.

Các công việc chính liên quan đến BIM đối với đơn vị tư vấn thiết kế:

- Phát triển mô hình thiết kế

- Phân tích, tính toán, mô phỏng thiết kế

- Rà soát thiết kế

- Điều phối thiết kế

4.2.2. Mô hình hóa trong quá trình thiết kế

a. Mục tiêu của mô hình hóa trong quá trình thiết kế

Công tác mô hình hóa trong quá trình thiết kế thiết kế có các mục đích chính sau đây:

- Nhằm biểu diễn những giải pháp thiết kế, tích hợp thông tin của công trình dưới

dạng ba chiều.

- Nhằm sử dụng cho các nhiệm vụ khác trong quá trình thiết kế như diễn họa, phân

tích, tính toán, mô phỏng và điều phối giữa các bộ môn.

- Hỗ trợ cho các tư vấn thiết kế, chủ đầu tư, v.v. trong quá trình ra quyết định thiết kế.

b. Quá trình phát triển của mô hình

`113

Các giai đoạn chính trong quá trình thiết kế không có sự thay đổi so với quy trình truyền thống, bao gồm từ giai đoạn lên ý tưởng, sau đó phát triển mô hình ý tưởng rồi đi đến thiết kế chi tiết và triển khai hồ sơ bản vẽ. Một điểm cần lưu ý là trong giai đoạn lên ý tưởng, chúng ta chưa nên sử dụng các công cụ BIM luôn mà việc này sẽ được thực hiện

khi phát triển mô hình từ ý tưởng, điều này nhằm mục đích việc lên các ý tưởng kiến trúc cho công trình sẽ không bị bó buộc trong các công cụ tạo lập mô hình của BIM.

Các mô hình được phát triển trong các giai đoạn thiết kế bao gồm: Mô hình thiết kế sơ

bộ, Mô hình thiết kế cơ sở, Mô hình thiết kế kỹ thuật.

Hình 4-4. Mức độ phát triển thông tin theo từng giai đoạn thiết kế

c. Phương án tạo lập mô hình

Có hai phương pháp tạo lập mô hình, trong đó các bên tham gia trong quá trình thiết

kế sẽ

- Cùng làm việc trên một mô hình duy nhất

- Tạo lập các mô hình độc lập, tự kiểm tra các vấn đề trong mô hình đó

Cả hai phương pháp này đều có thể được thực hiện, việc quan trọng là cần đảm bảo tính nhất quán của mô hình. Mỗi phương pháp đều có những ưu nhược điểm riêng như được thể hiện trong Bảng 4-1.

Bảng 4-1. Ưu, nhược điểm của việc sử dụng một mô hình chung và việc sử dụng

nhiều mô hình độc lập

TT Ưu điểm Nhược điểm

Sử dụng một hình mô Phù hợp với bất kỳ giai đoạn nào Không thể theo dõi trạng thái của mô hình tại bất kỳ một thời điểm nào. chung

`114

Những bên khác nhau có thể thực hiện công việc trên những nền tảng phần mềm khác nhau, do đó việc thực hiện công việc chung trên một mô hình không phải lúc nào cũng có thể thực hiện.

TT Ưu điểm Nhược điểm

Sử dụng nhiều mô hình độc lập Quá trình liên kết dữ liệu từ các mô hình riêng lẻ vào mô hình liên kết có thể cần tốn nhiều thời gian.

Các bên tham gia dự án có thể tự quyết định nền tảng phần mềm được sử dụng để triển khai công việc và thời điểm họ có thể chia sẻ dữ liệu.

d. Các phần mềm tạo lập mô hình

Hình 4-5. Các phần mềm tạo lập mô hình BIM

Các công cụ dưới đây có thể được sử dụng cho mô hình tạo khối nhanh, tạo các

nguyên mẫu ảo, các tài liệu thi công và thiết kế các cấp độ chế tạo chi tiết cho tòa nhà.

SKETCHUP

Công cụ mô hình 3D được biết đến với việc dễ sử dụng, khiến đôi khi chúng không được công nhận là một phần mềm BIM. Chỉ cần dựng các đường, khối và công cụ sẽ chuyển chúng thành mô hình 3D cũng như có thể tìm kiếm hàng ngàn sản phẩm trong thư viện miễn phí dành cho mô hình 3D.

AUTODESK REVIT

Công cụ khởi tạo mô hình về kiến trúc, kết cấu, kĩ thuật, thi công… Revit là một trong những phần mềm phổ biến nhất của Autodesk. Phần mềm chỉ tương thích với Microsoft Windows.

`115

ARCHICAD

Được ghi nhận là một trong những phần mềm BIM được triển khai đầu tiên, Graphisoft tiên phong trong các công cụ của CAD có khả năng tạo các hình khối cả 2D và 3D. Tương thích với cả Windows và Mac.

VECTORWORKS

Một công cụ BIM dùng để vẽ, dựng mô hình và trình chiếu. Tạo các bản vẽ 2D, mô

hình 3D và mô hình thông tin của công trường.

AECOSIM

Phần mềm về thiết kế, phân tích, trích dẫn tài liệu, giúp hình dung ra các yếu tố kiến

trúc, kĩ thuật, điện và các thiết kế về kết cấu của công trình.

ALLPLAN

Ứng dụng BIM tiêu biểu của Nemetschek dành cho Kiến trúc, Kĩ thuật và xây cầu.

TEKLA

Kiến tạo và quản lí các cấp độ chế tạo và mô hình kết cấu 3D có độ chi tiết và khả năng

thi công cao.

CATIA

Được phát triển ban đầu dành cho ngành hàng không vũ trụ (bởi công ty Dassault Systemes của Pháp), phần mềm đôi lúc được ứng dụng cho ngành kiến trúc và các công trình bởi Frank Gehry và cộng sự.

SOLIDWORKS

Các kĩ sư sử dụng SolidWorks để tạo mô hình BIM cho các tòa nhà hoặc cho việc thiết

kế, bố trí và chế tạo sản phẩm/thiết bị.

DESIGN FOR FABRICATION

Được thiết kế trên nền tảng đám mây 3DEXPERIENCE, công cụ cung cấp các mô

hình tích hợp, tham số, có thể liên kết đồng thời có thể tính toán đươc.

RHINO BIM

Công cụ mô hình 3D miễn phí có thể khởi tạo, sửa đổi, phân tích, cung cấp tài liệu, hoàn trả, tạo hiệu ứng và định dạng lại các đường cong, bề mặt của NURBS và vật thể rắn, mô hình điểm đám mây và các khối đa giác.

BRICSCAD BIM

Được sử dụng như một quy trình tích hợp cho việc phác họa và dựng mô hình BIM.

AUTODESK FABRICATION

Các nhà thầu về cơ khí, điện, đường ống dẫn nước (MEP) sử dụng mô hình định

hướng thiết kế để tạo ra một mô hình chi tiết phục vụ việc chế tạo và lặp đặt cho công trình.

4.2.3. Phân tích thiết kế trên BIM

`116

1. Tổng quan về phân tích thiết kế trên BIM

Sử dụng mô hình 3D để giả lập trên máy tính, đặt công trình trong các tình huống khác nhau nhằm phát triển các giải pháp đáp ứng các yêu cầu về kiến trúc, kết cấu, an toàn và sử dụng năng lượng.

Những khía cạnh phân tích bao gồm xem trước, đánh giá tính thẩm mỹ và bố cục không gian trong môi trường ảo và thiết lập các tiêu chí như bố cục, cảnh quan, ánh sáng, an ninh, âm học, kết cấu và màu sắc, v.v.

Ứng dụng BIM này có thể được thực hiện bằng các phần mềm máy tính hoặc với các phương tiện mô phỏng ảo đặc biệt. Đối tượng được mô phỏng ảo có thể được thể hiện ở nhiều mức độ chi tiết khác nhau tùy thuộc vào nhu cầu của dự án. Ví dụ như có thể tạo ra một mô hình rất chi tiết của một phần nhỏ của tòa nhà, chẳng hạn như mặt tiền để nhanh chóng phân tích các phương án thiết kế và giải quyết các vấn đề về thiết kế và thi công.

Các lợi ích nói chung của phân tích thiết kế trên BIM có thể kể đến bao gồm:

- Loại bỏ các phương án xây dựng tốn kém và không phù hợp

- Các tùy chọn thiết kế khác nhau có thể dễ dàng được mô hình hóa và thay đổi trong

quá trình đánh giá thiết kế dựa trên phản hồi của chủ đầu tư

- Quá trình thiết kế và đánh giá thiết kế nhanh chóng và hiệu quả hơn, đáp ứng các tiêu

chí xây dựng và nhu cầu của chủ đầu tư

- Tăng cường các tính năng an toàn, bảo vệ sức khỏe và phúc lợi của dự án (Ví dụ, BIM có thể được sử dụng để phân tích và so sánh các phương án thiết kế hệ thống phun nước tự động và bố trí cầu thang thay thế, …)

- Dễ dàng trao đổi các thông tin liên quan đến thiết kế với chủ đầu tư, đội ngũ thi công

và người dùng cuối

- Nhận phản hồi tức thì về các yêu cầu xây dựng, nhu cầu của chủ đầu tư và yêu cầu về

tính thẩm mỹ

- Tăng cường khả năng phối hợp và liên lạc giữa các bên khác nhau, từ đó có nhiều khả

năng đưa ra các quyết định tốt hơn cho thiết kế.

2. Phân tích thiết kế trên BIM (công trình xanh)

Một quy trình đo lường hiệu suất của tòa nhà so với các yêu cầu thiết kế đã chỉ định. Điều này bao gồm cách hệ thống cơ khí vận hành và công trình sử dụng bao nhiêu năng lượng. Các khía cạnh khác của phân tích này bao gồm, nhưng không giới hạn ở các nghiên cứu mặt tiền thông gió, phân tích ánh sáng, luồng không khí CFD bên trong và bên ngoài, và phân tích năng lượng mặt trời.

Mục đích chính của việc này nhằm:

- Đảm bảo tòa nhà được thiết kế theo các yêu cầu được chỉ định và tiêu chuẩn bền

vững

- Xác định các tùy chọn thay đổi hoạt động của hệ thống để cải thiện hiệu suất

`117

- Tạo ra các tùy chọn khi có sự thay đổi về điều kiện hoặc tài liệu để đạt được hiệu suất

tốt hơn.

3. Đánh giá tính bền vững (LEED)

Một quy trình trong đó một dự án BIM được đánh giá dựa trên LEED hoặc các tiêu chí bền vững khác. Quá trình này nên xảy ra trong tất cả các giai đoạn trong vòng đời dự án bao gồm lập kế hoạch, thiết kế, thi công và vận hành.

Áp dụng các điều kiện bền vững cho một dự án trong các giai đoạn lập kế hoạch và

thiết kế sớm sẽ hiệu quả hơn.

Quá trình toàn diện này đòi hỏi nhiều sự tương tác sớm hơn giữa các bên thông qua việc cung cấp và chia sẻ những thông tin có giá trị. Các yêu cầu về tính bền vững có thể được đưa ra trong hợp đồng ngay từ giai đoạn lập kế hoạch.

Ngoài việc đạt được các mục tiêu bền vững, quy trình phê duyệt LEED còn thêm các tính toán, tài liệu và yêu cầu xác minh nhất định. Mô phỏng năng lượng, tính toán có thể được thực hiện trong môi trường hợp tác khi các vai trò và trách nhiệm được xác định rõ ràng.

Điều này cho phép:

- Tạo điều kiện cho sự tương tác, hợp tác và phối hợp sớm của các bên trong quá trình

thực hiện dự án từ đó tạo thuận lợi cho xây dựng các dự án bền vững.

- Cho phép đánh giá sớm và đáng tin cậy các phương án thiết kế.

- Có sẵn thông tin quan trọng sớm giúp giải quyết vấn đề một cách hiệu quả.

- Rút ngắn quá trình thiết kế thực tế bằng việc tạo điều kiện cho việc ra quyết định

sớm. Một quy trình thiết kế ngắn hơn sẽ tiết kiệm được chi phí và thời gian.

- Chất lượng dự án tốt hơn.

- Giảm tải tài liệu sau khi thiết kế và tăng tốc độ phê duyệt vì các tính toán được chuẩn

bị đồng thời có thể được sử dụng trong quá trình này.

- Giảm chi phí vận hành của dự án do có sự đánh giá hiệu suất năng lượng từ trước.

- Nhấn mạnh vào thiết kế bền vững và thân thiện với môi trường.

- Hỗ trợ tốt hơn cho công việc bảo trì trong tương lai.

4. Phân tích năng lượng

`118

Phân tích năng lượng với BIM đang trở thành xu hướng của thiết kế xây dựng hiện nay. Chúng ta không chỉ đơn thuần thiết kế công trình đáp ứng chỉ tiêu về mặt kết cấu, kiến trúc xây dựng, ngày nay, thiết kế mang tính bền vững và thiết kế công trình xanh đã trở nên dần phổ biến tại Việt Nam và trên thế giới.

Hình 4-6. Minh hoạ phân tích năng lượng công trình

Một số tiêu chuẩn hiện nay: LEED ở Bắc Mỹ, BREEAM ở Anh, Green Star ở Úc,

BEAM Plus ở Hồng Kong.

Ở giai đoạn thiết kế ý tưởng, phân tích năng lượng dựa trên mô hình khối (Massing), sau đó phân tích dựa trên mô hình chi tiết (tường, sàn, mái, cửa đi, cửa sổ…) ở các giai đoạn sau.

Một số công cụ BIM (BIM Tools) dùng để phân tích năng lượng: IES Virtual

Environment, Ecotect, Green Building Studio, EnergyPlus, …

Một số phân tích về năng lượng:

- Diện tích sàn, cường độ sử dụng năng lượng, tổng chi phí điện, chi phí năng lượng

hàng năm, lượng điện, nhiên liệu sử dụng hàng năm.

- Mức độ tiết kiệm năng lượng tiềm năng.

- Phân tích ánh sáng;

- Phân tích lượng nước tiêu thụ: dựa trên số lượng người trong công trình, kiểu công

trình, ko dựa trên số lượng thiết bị.

- Phân tích đường đi của mặt trời & khả năng hấp thụ năng lượng mặt trời;

- Lượng tiêu thụ năng lượng tải làm mát hàng tháng;

- Các lợi ích thụ động của công trình dựa trên thiết kế cơ sở;

- Phân tích năng lượng để đánh giá hiệu quả của việc sử dụng các vật liệu thay thế (ví

dụ thay đổi cấu tạo tường, sàn…)

`119

a. Phân tích sử dụng năng lượng

Phân tích sử dụng năng lượng là một quá trình trong giai đoạn thiết kế cơ sở, trong đó một hoặc nhiều chương trình mô phỏng năng lượng tòa nhà sử dụng mô hình BIM được điều chỉnh hợp lý để tiến hành đánh giá năng lượng cho thiết kế tòa nhà hiện tại. Mục tiêu cốt lõi của việc sử dụng BIM này là kiểm tra khả năng tương thích tiêu chuẩn năng lượng của tòa nhà và tìm kiếm cơ hội để tối ưu hóa thiết kế được đề xuất để giảm chi phí trong vòng đời dự án.

Các lợi ích có thể kể đến:

- Tiết kiệm thời gian và chi phí bằng cách tự động lấy thông tin hệ thống và tòa nhà từ

mô hình thông tin công trình thay vì nhập dữ liệu theo cách thủ công

- Cải thiện độ chính xác dự đoán năng lượng của tòa nhà bằng cách tự động xác định

thông tin tòa nhà như hình học, khối lượng chính xác từ mô hình BIM

- Tối ưu hóa thiết kế tòa nhà để đạt hiệu quả xây dựng tốt hơn và giảm chi phí vận

hành trong vòng đời công trình.

b. Phân tích ánh sáng

Tận dụng mô hình để thực hiện đánh giá định lượng và thẩm mỹ về các điều kiện ánh sáng trong một không gian hoặc trên một bề mặt hoặc một loạt các bề mặt. Điều này có thể bao gồm phân tích ánh sáng ban ngày hoặc phân tích ánh sáng nhân tạo. Trong phân tích ánh sáng công trình, kỹ sư cần thực hiện một số công việc sau:

- Xem xét trực quan điều kiện ánh sáng

- Cung cấp kết quả định lượng cho các tính toán sử dụng năng lượng

- Hiển thị tác động ánh sáng ban ngày lên một không gian

- Xem xét không gian để đặt các cảm biến ánh sáng ban ngày

Hình 4-7. Phân tích ánh sáng công trình

`120

5. Mô phỏng, phân tích CFD

Đồng thời với sự phát triển của máy tính và các phần mềm mô phỏng, phân tích động lực học chất lưu, viết tắt là CFD (là một phương pháp được sử dụng để mô hình hóa ứng xử của dòng chất lưu) đã được áp dụng ngày càng phổ biến trong thiết kế công trình. CFD thường được sử dụng để tính toán, phân tích và thể hiện một cách trực quan sự di chuyển của các dòng khí, sự phân bố nhiệt độ và mức độ phân tán các chất ô nhiễm trong không gian, từ đó cho phép kỹ sư tính toán chính xác hơn, trình bày kết quả một cách thuyết phục hơn và dễ dàng kiểm tra, so sánh mức độ hiệu quả của các phương án thiết kế đưa ra.

CFD đóng một vai trò quan trọng trong thiết kế một công trình xanh hiệu quả năng

lượng, thoải mái và bảo vệ sức khỏe.

Các công cụ CFD có thể phân tích 3 yếu tố chính:

a. Hệ thống thông gió nhân tạo

Mô phỏng luồng khí được thông gió cơ khí trong không gian. Các ví dụ bao gồm:

- Nghiên cứu hệ thống HVAC

- Trung tâm dữ liệu

- Phòng thí nghiệm

- Hệ thống phân tách chất ô nhiễm hoặc khói

Hình 4-8. Phân tích đường đi của gió điều hoà

b. Phân tích gió ngoài công trình

Mô phỏng luồng khí và tải trọng kết cấu trên một công trình. Các ví dụ bao gồm:

- Gió thổi trên và xung quanh công trình

`121

- Tác động của vật cản tới luồng gió bên ngoài

- Tải trọng gió trên lớp vỏ công trình

Hình 4-9. Phân tích thông gió ngoài công trình

c. Thông gió tự nhiên

Nghiên cứu chuyển động của khí tạo ra bởi sự chênh lệch áp suất hay nhiệt độ. Trong

công trình thường có hai trường hợp xảy ra thông gió tự nhiên:

- Thông gió do chuyển động gió

- Thông gió do giãn nở khí

6. Mô phỏng giao thông bên trong công trình

Trong các công trình kiến trúc, hệ thống giao thông là một trong những nhân tố quyết định chất lượng của công trình. Hệ thống giao thông trong công trình ngắn gọn, hợp lý thì dây chuyền sử dụng mới tạo cho con người sự thoải mái, thuận tiện.

`122

Đặc biệt là đối với các công trình công cộng hoặc công trình có tính chất đông người, ví dụ như công trình hạ tầng giai thông, chung cư, trung tâm thương mại, ... việc phân tích và mô phỏng giao thông bên trong công trình là rất quan trọng.

Hình 4-10. Mô phỏng giao thông trong công trình

Việc giải quyết giao thông cho các công trình kiến trúc trừ một số trường hợp đi lại

trực tiếp theo kiểu xuyên phòng, còn phần lớn đi lại đều tổ chức không gian giao thông.

Hình 4-11. Tổ chức không gian giao thông

Các nguyên tắc tổ chức giao thông trong công trình:

- Hệ thống giao thông trong công trình kiến trúc phải có định hướng mạch lạc, rõ

`123

ràng.

- Các tuyến hành lang giao thông cần đơn giản, tránh phức tạp gây khó khăn khi đi

lại.

- Hệ thống giao thông cần tính toán, xác định kích thước hợp lý đảm bảo nhu cầu sử

dụng (căn cứ vào lưu lượng người di chuyển trong công trình).

- Hệ thống giao thông cần đảm bảo đủ ánh sáng, thông thoáng tốt (tự nhiên, nhân

tạo)

- Các công trình kiến trúc có quy mô lớn, sức chứa đông người, ngoài hệ thống giao

thông chính cần bố trí hệ thống giao thông thoát hiểm, (cầu thang, cửa thoát hiểm).

- Tùy mỗi thể loại công trình kiến trúc, diện tích giao thông chiếm khoảng 20 – 25

diện tích sử dụng toàn công trình.

7. Phân tích thiết kế trên BIM (kết cấu)

a. Phạm vi của phân tích thiết kế kết cấu trên BIM

Các công việc chính bao gồm:

- Mô hình hóa kết cấu;

- Mô hình phân tích thiết kế;

- Cập nhật mô hình kết cấu, mô hình phân tích khi có sự thay đổi;

- Quản lý, kiểm tra xung đột với các bộ môn khác;

- Quản lý về khối lượng;

- Xuất bản vẽ từ mô hình.

Công tác phân tích, thiết kế kết cấu trên BIM cơ bản dựa trên 2 nền tảng chính: BIM Application và Structural Analysis Application. BIM Apps có thể kể đến các phần mềm như Revit, Tekla Structures, AllPlan…; Structural Apps có thể kể đến các phần mềm như CSI SAP2000, Etabs, Autodesk’s Robot, Trimble’s Tekla Structural Designer, StaadPro… Các phần mềm phân tích kết cấu (SAP, Etabs, Robot…) xây dựng trên lý thuyết FEM (phương pháp phần tử hữu hạn) đã có từ những năm 1960-1970 và mang tính truyền thống. Các kỹ sư kết cấu đa phần đều rất quen thuộc và khai thác tốt các phần mềm này trong công tác thiết kế từ trước tới nay. Trong quy trình truyền thống, mô hình phân tích kết cấu được kỹ sư xây dựng trực tiếp trong phần mềm FEM, từ dữ liệu đầu vào là các bản vẽ 2D kiến trúc, từ sự giản đơn mô hình tính – theo quan điểm, kinh nghiệm của mỗi kỹ sư kết cấu…

Ngày nay, khi BIM là một yêu cầu tất yếu của công tác thiết kế - xây dựng hiện tại. Yêu cầu khách quan, bộ môn kết cấu cần cung cấp, chịu trách nhiệm về việc xây dựng – phát triển “mô hình BIM kết cấu” từ thiết kế đến thi công, không chỉ thuần túy “Mô hình tính kết cấu” như truyền thống. Do vậy, tìm hiểu – làm chủ và tích hợp việc phát triển “mô hình BIM kết cấu” song hành cùng công tác “phân tích thiết kế kết cấu” là yêu cầu cần thiết, để công tác áp dụng BIM cho bộ môn kết cấu đi vào thực chất, sâu sắc.

Các phần mềm “BIM kết cấu” đều có các tính năng cơ bản đến chuyên sâu (tùy phần

`124

mềm cụ thể) phục vụ công tác phân tích, thiết kế kết cấu, như:

- Mô hình tính toán (Analytical Model) phát sinh tự động từ Mô hình vật lý (Physical

Model). Giúp nhanh chóng có được mô hình tính, hạn chế thao tác thủ công.

- Có thể can thiệp, hiệu chỉnh, refine …mô hình tính ở các mức rất chi tiết như: Lệch

tâm, lệch trục, điều kiện biên…đáp ứng các chủ ý thiết kế cụ thể.

- Tải trọng, tác động có thể được gán một phần, hay hoàn toàn từ “Mô hình BIM”. Các tiêu chuẩn về tải trọng – tổ hợp, các bộ sinh tải trọng, các tiêu chuẩn thiết kế cũng có thể thực hiện hoàn toàn từ Mô hình BIM (mức độ đầy đủ tùy thuộc phần mềm BIM cụ thể).

Các phần mềm BIM Kết cấu phổ biến đều đảm bảo liên kết thuận lợi đến các phần mềm “Phân tích, tính toán kết cấu truyền thống” quen thuộc – tin cậy, công tác dựng – tinh chỉnh mô hình sau đó chỉ cần thực hiện ở mức tối thiểu (có thể không cần can thiệp thêm với một số nền tảng nhất định). Các kết quả tính toán, phân tích, thiết kế kết cấu có thể được cập nhật, lưu trữ trong Mô hình BIM để phục vụ công tác “Phát triển Model kết cấu chi tiết”. Các phần mềm Phân tích, thiết kế kết cấu truyền thống ngày càng hỗ trợ tốt hơn quy trình 2 chiều trên. Một số hãng đã cung cấp dịch vụ phân tích kết cấu trên nền tảng đám mây, các dữ liệu đầu vào được chuẩn bị hầu như trên Mô hình BIM, các ứng dụng Cloud phân tích – trả lại kết quả lại ngay trên Mô hình BIM.

Các phần mềm BIM Kết cấu xây dựng trên triết lý, chiến lược “Open BIM” thì các Dữ liệu phục vụ cho công tác phân tích kết cấu, dữ liệu lưu trữ kết quả phân tích tính toán kết cấu có thể được đóng gói thuận lợi trong Model BIM dưới định dạng IFC…

b. Thực trạng phân tích kết cấu hiện nay

Bộ môn kết cấu tham gia khá muộn trong quá trình hình thành, phát triển ý tưởng thiết kế kiến trúc. Ngoài yếu tố về quy chế kinh tế, hợp đồng hợp tác…thì yếu tố kỹ thuật góp phần không nhỏ khiến các ý tưởng kiến trúc nhận được sự hỗ trợ thiếu đầy đủ ở giai đoạn phát triển sớm.

Ở giai đoạn hình thành, phát triển ý tưởng kiến trúc; số lượng các phương án nhiều, thời gian hạn chế…Số lượng đáng kể các công ty kiến trúc đã chuyển đổi, áp dụng BIM ngay từ khâu sáng tác phương án, để đảm bảo sự linh hoạt, tốc độ, chất lượng.

Các bộ môn kỹ thuật (trong đó có Kết cấu) muốn tham gia sớm vào quá trình hình thành ý tưởng thiết kế cần làm chủ các công cụ BIM để phối hợp, tương tác, hỗ trợ với kiến trúc; thay vì đợi đến khi ý tưởng hoàn thành và nhận đầu bài là các bản vẽ mặt bằng, mặt cắt, … từ kiến trúc.

c. Những phần mềm phổ biến sử dụng trong phân tích kết cấu

- Dù các hệ phần mềm phân tích kết cấu hiện nay đã phát triển các công cụ hỗ trợ chuyển đổi, kết nối với các hệ phần mềm triển khai BIM. Nhưng việc kiểm soát còn gặp nhiều khó khăn. Đa số vẫn theo trường phái cũ, cái tối quan trọng của nghề kỹ sư là phải hiểu và tự chủ được mô hình tính toán của mình.

`125

- Đa số kỹ sư kết cấu Việt Nam đang sử dụng phần mềm Etab của CSI. Trong đó, CSI không phát triển các phần mềm triển khai BIM. Công cụ chuyển đổi của CSI sang hệ phần mềm triển khai BIM của hãng phần mềm khác nên việc phát triển còn nhiều hạn chế.

d. Quy trình phân tích thiết kế kết cấu trên BIM

Một quy trình trong đó phần mềm mô hình hóa phân tích sử dụng mô hình BIM để xác định hành vi của một hệ thống kết cấu nhất định. Với các tiêu chuẩn tối thiểu cần thiết cho mô hình và thiết kế kết cấu được sử dụng để tối ưu hóa. Dựa trên phân tích này, sự phát triển và hoàn thiện hơn nữa của thiết kế kết cấu được thực hiện để tạo ra các hệ thống kết cấu hiệu quả và có thể xây dựng. Sự phát triển của thông tin này là cơ sở cho các giai đoạn thiết kế hệ thống chế tạo và xây dựng kỹ thuật số.

Việc sử dụng BIM này không cần phải được thực hiện ngay từ giai đoạn đầu thiết kế để đạt được lợi ích. Phân tích kết cấu thường được thực hiện khi có sự hợp tác giữa các bên để chế tạo nhanh hơn, hiệu quả hơn và để phối hợp tốt hơn trong quá trình xây dựng. Một ứng dụng khác là liên quan đến thiết kế hệ thống xây dựng, các ví dụ bao gồm nhưng không giới hạn ở: thiết kế lắp dựng, phương tiện và phương pháp xây dựng. Ứng dụng của công cụ phân tích này có thể cải thiện đáng kể thiết kế, hiệu suất và an toàn của dự án trong vòng đời của nó.

Lợi ích:

- Tiết kiệm thời gian và chi phí khi tạo các mô hình bổ sung

- Công cụ thiết kế của BIM có khả năng chuyển đổi dễ dàng

- Cải thiện chuyên môn và dịch vụ chuyên ngành được cung cấp bởi công ty thiết kế

- Đạt được các giải pháp thiết kế hiệu quả tối ưu bằng cách áp dụng các phân tích

khác nhau

- Hoàn vốn đầu tư nhanh hơn bằng cách áp dụng các công cụ kiểm toán và phân tích

kỹ thuật

- Cải thiện chất lượng của các phân tích thiết kế

- Giảm thời gian chu kỳ của các phân tích thiết kế

`126

Hình 4-12. Quy trình thiết kế chưa áp dụng BIM

Hình 4-13. Quy trình phân tích thiết kế kết cấu trên BIM

Công tác hình thành, phát triển mô hình BIM kết cấu ngay từ ban đầu cần được thực hiện có chủ đích, bởi kỹ sư (chủ trì) có kinh nghiệm về phân tích, thiết kế kết cấu; tránh xem nhẹ, coi việc mô hình hoá là của hoạ viên.

Mô hình BIM kết cấu hình thành, phát triển trên cơ sở đáp ứng, phối hợp với các bộ môn liên quan trong quy trình “Model Based”. Các ý tưởng, chủ đích thiết kế kết cấu… được hình thành ngay trong quá trình xây dựng mô hình; để “Mô hình sơ đồ tính” có thể được phát sinh tự động, và khâu hiệu chỉnh mô hình tính nếu cần là thuận lợi – dễ dàng.

Tải trọng tác động, tổ hợp tải trọng, điều kiện biên…có thể được gán, thiết lập ngay trong Mô hình BIM kết cấu hoặc thực hiện trong Phần mềm phân tích, tính toán kết cấu truyền thống. Giải pháp chi tiết phụ thuộc phần mềm cụ thể.

Mô hình BIM kết cấu với “Mô hình sơ đồ tính” đã được tinh chỉnh, có chủ đích… (có thể đã gán tải trọng, điều kiện biên…) được chuyển tiếp tới phần mềm phân tích, thiết kế kết cấu truyền thống quen thuộc. Các phần mềm phân tích, thiết kế kết cấu phổ biến đa phần đều hỗ trợ việc liên kết dữ liệu từ mô hình BIM một cách thuận lợi.

Kết quả phân tích, thiết kế kết cấu sau đó có thể được chuyển tiếp, cập nhật, lưu trữ tại

mô hình BIM để phục công tác phát triển mô hình kết cấu chi tiết.

e. Điều phối để tìm ra xung đột trong thiết kế

`127

Công tác điều phối là phối hợp giữa các bộ môn để phát hiện các xung đột/va chạm giữa các cấu kiện, các hệ thống trong công trình. Đây là một trong những ứng dụng BIM quan trọng nhất, mang lại lợi ích nhiều nhất trong dự án.

Việc điều phối dựa trên mô hình đã phát triển mạnh mẽ và có nhiều tác động trong vài năm qua. Các xung đột giữa các hệ thống khó phát hiện trong quá khứ bây giờ có thể được xác định và giải quyết dễ dàng đồng thời có độ tin cậy cao hơn thông qua các công cụ phát hiện va chạm và công cụ phối hợp.

Công việc này được thực hiện thông qua việc cộng tác giữa các bên tư vấn thiết kế của các bộ môn khác nhau, trong đó các mô hình thiết kế riêng lẻ của các bộ môn được gộp lại trong một mô hình liên kết, từ đó tiến hành xem xét các va chạm, xung đột và đưa ra phương án giải quyết.

Mô hình liên kết là mô hình được liên kết từ các mô hình độc lập của các bên tham gia. Trong quá trình thiết kế, các mô hình này có thể bao gồm: mô hình kiến trúc, mô hình kết cấu, MEP. Các mô hình độc lập cần được kiểm tra đủ các điều kiện để sử dụng trong quá trình phối hợp như: Phiên bản, định dạng phù hợp, các xung đột đã được xử lý,…

Hình 4-14. Mô hình liên kết

`128

Sự tham gia của các bên liên quan trong quá trình thiết kế dự án BIM có những thay đổi nhất định so với dự án được thực hiện theo quy trình truyền thống. Như được thể hiện trong Hình 4-6, nhìn chung sẽ có sự tham gia từ sớm hơn, hợp tác chặt chẽ hơn.

Hình 4-15. Sự tham gia của các bên trong quy trình thiết kế truyền thống và quy

trình thiết kế trên BIM

Lập kế hoạch các phiên họp: Kế hoạch thực hiện các phiên họp điều phối được thống nhất bởi các bên liên quan trong quá trình thiết kế ngay từ khi bắt đầu triển khai dự án, thông thường sẽ được tổ chức hàng tuần, hàng tháng, … hoặc theo tiến độ thiết kế dự án.

Hiện nay, các công cụ họp trực tuyến đang phát triển mạnh mẽ, các bên có thể tham gia cuộc họp trên nền tảng trực tuyến mà không cần phải có mặt trực tiếp tại phòng họp, điều này mang lại nhiều sự tiết kiệm đáng kể về thời gian và chi phí di chuyển.

Hình 4-16. Các bên liên quan tham gia một cuộc họp điều phối thiết kế

`129

Các thành phần tham gia họp điều phối: Phiên họp điều phối sẽ được điều hành bởi

điều phối viên BIM, người sẽ chuẩn bị cho các phiên họp và thông báo thời gian cho các bên, nếu điều phối viên có sự chuẩn bị tốt sẽ có thể dẫn dắt và hoàn thành cuộc họp một cách hiệu quả.

Điều phối viên BIM chịu trách nhiệm duy trì việc tạo lập và đảm bảo chất lượng Mô

hình thông tin:

- Tham gia xây dựng và triển khai Kế hoạch thực hiện BIM;

- Cập nhật Kế hoạch thực hiện BIM trong quá trình triển khai;

- Chỉ đạo thiết lập và duy trì các file dữ liệu;

- Đảm bảo các bên có liên quan thống nhất về Kế hoạch thực hiện BIM;

- Xác định và tạo điều kiện cho việc triển khai đào tạo nhân sự phù hợp với chiến lược

thực hiện dự án;

- Đảm bảo phần cứng và phần mềm cần thiết cho việc triển khai;

- Xây dựng Mô hình phối hợp đa bộ môn từ mô hình BIM các bộ môn, xuất báo cáo

xung đột tại các mốc quan trọng đã được xác định từ trước trong Kế hoạch thực hiện BIM;

- Đảm bảo các xung đột trong mô hình BIM từng bộ môn được giải quyết trước khi

phối hợp đa bộ môn.

Vai trò của các bên trong quá trình phối hợp:

- Cung cấp mô hình thông tin và các thông tin thiết kế kịp thời cho các bên liên quan.

- Cung cấp phản hồi, chú thích và cập nhật kịp thời để làm rõ thiết kế khi được yêu

cầu.

- Tham gia các buổi họp phối hợp thiết kế đầy đủ.

- Thảo luận và cộng tác với các bên khác nhằm đưa ra giải pháp cho các va chạm, xung

đột thiết kế cũng như quá trình phối hợp thiết kế.

Nâng cao hiệu quả phối hợp: Để nâng cao hiệu quả cho quá trình phối hợp, nên chia nhỏ một vấn đề phức tạp thành các vấn đề nhỏ hơn. Đôi khi, các vấn đề có sự liên quan với nhau, một số vấn đề cần phải giải quyết trước. Quy trình xem xét mô hình cũng cần phải đảm bảo rằng tất cả các vấn đề được xác định và giải quyết vào thời điểm thích hợp. Nếu một vấn đề bị bỏ qua trong quy trình phối hợp, nó có thể gây ra các hệ quả và sự chậm trễ nghiêm trọng. Các vấn đề không được giải quyết sớm có thể tốn chi phí cao hơn đáng kể trong các giai đoạn sau của dự án.

Một số hệ thống được kiểm tra:

- Mặt đứng & Cấu kiện kết cấu, MEP

- Chiều cao thông thủy & Sàn, dầm, cầu thang, MEP

- Cửa đi, cửa sổ & Cấu kiện kết cấu, MEP

`130

- Cầu thang kiến trúc & Cầu thang kết cấu

- Cấu kiện kết cấu & MEP

- MEP & MEP

- …

Các khu vực được ưu tiên:

- Trục giao thông đứng (lõi cứng, thang thoát hiểm, ramp dốc…)

- Tầng chuyển/ tầng kỹ thuật

- Phòng máy/kỹ thuật

- Khu vực để xe

- Các tầng điển hình

Xử lý xung đột: Quy trình xử lý xung đột chi tiết được đề cập trong phần “Mô hình liên

kết và phối hợp trong BIM”

`131

Hình 4-17. Ví dụ một quá trình xử lý xung đột

4.3 ỨNG DỤNG BIM DÀNH CHO CÁC NHÀ THẦU THI CÔNG

4.3.1 Lựa chọn biện pháp thi công dựa trên mô hình BIM

Các dự án xây dựng hiện nay cho thấy các yêu cầu ngày càng cao về quy mô và độ phức tạp do đó việc sử dụng các công cụ tích hợp liên quan đến năng suất, an toàn lao động và quản lý được áp dụng mạnh mẽ để đảm bảo rằng tất cả các hoạt động trong dự án được thực hiện theo cách thức phối hợp. Với các dự án có quy mô phức tạp việc thể hiện mô phỏng thi công nhưng công nghệ mới, biện pháp thi công mới giúp trực quan hoá biện pháp thi công như thi công dầm chuyển,… cùng với đấy việc thay đổi hoặc cập nhật các biện pháp thi công trên mô hình nhanh hơn và các thông tin được truyền đến các bên liên quan luôn là thông tin mới nhất.

Tại Việt Nam, công trình toà nhà Landmark 81 áp dụng BIM 4D trong mô phỏng tiến độ vì với độ cao của công trình việc mô phỏng biện pháp đổ bê tông và thi công dầm chuyền giúp các kỹ sư, công nhân có cái nhìn trực quan giúp việc triển khai biện pháp thi công trở nên dễ dàng hơn.

4.3.2 Tổ chức thi công trên nền tảng BIM

Mô hình BIM 4D giúp việc lựa chọn mặt bằng, không gian cho các công tác trở nên dể dàng hơn. Với ưu điểm trực quan việc lựa chọn thiết bị máy móc, hướng di chuyển và trình tự thi công trở nên dễ hơn và giúp giảm các công việc phải làm lại. Đặc biệt đối với công trình tại các khu đông dân cư, độ phức tạp và yêu cầu cao về độ chính xác quá trình mô phỏng tiến độ trên nền tảng BIM giúp đơn vị thầu đưa ra biện pháp phù hợp cho từng dự án.

Với các công nghệ mới giúp việc lập mặt bằng công trường bao gồm cả hiện trạng thật sự giúp việc tổ chức thi công trở nên nhanh hơn so với đo thủ công diện tích, cao độ, vị trí mặt bằng.

4.3.3 Phối hợp trong quá trình thi công

Đây là yếu tố mang đến thành công trong việc áp dụng BIM trong dự án, việc các bên họp với nhau dựa trên mô hình BIM giúp trao đổi thông tin tốt hơn và thậm chí là rào cản về ngôn ngữ. Các đơn vị thi công và đơn vị thiết kế thường họp trao đổi giải quyết cácxung đột và sau đó bên Chủ đầu tư sẽ là người quyết định bên nào phải sửa khi xảy ra xung đột trong quá trình thi công.

4.3.4 Ứng dụng BIM trong công tác tiền chế

Công nghệ tiền chế có tiềm năng đáng kể trong việc cải thiện năng suất và hiệu suất của ngành xây dựng đồng thời có khả năng nâng cao an toàn lao động, nó là sự kết hợp giữa sản xuất vè thi công trong đó các cấu kiện được chế tạo trong nhà máy với quy trình nghiêm ngặt. Tuy nhiên, các đơn vị sản xuất cấu kiện tiền chế đang hoạt dộng dưới dạng thầu phụ truyền thống, không có những sự phối hợp cần thiết để ngăn chặn sự tắc nghẽn trong công việc. Do đó, công nghệ tiền chế đa bộ môn hiện chưa được áp dụng một cách rộng rãi.

`132

BIM là then chốt để phát triển công nghệ tiền chế do sự tăng cường môi trường hợp

tác giữa các bộ môn, cải thiện quy trình tuần tự trong thực hiện dự án. Các mô hình BIM được sử dụng làm cơ sở dữ liệu để trao đổi và tích hợp dữ liệu cho tiền chế. Một ứng dụng quan trọng khác của BIM cho tiền chế liên quan đến việc kiểm soát sự thay đổi trong sản xuất và lắp ráp. Để kiểm soát sự biến đổi hình học trong việc đúc sẵn các cấu kiện của tòa nhà, tất cả các sai lệch phải được định lượng một cách chính xác.

Trong quy trình truyền thống, các nhà thầu phụ thường chỉ tham gia vào một số phần nhỏ nhất định, ví dụ như thợ lát gạch, thợ thạch cao, thợ mộc, thợ ống nước và thợ điện. Tuy nhiên, tiền chế đa đa bộ môn có khả năng điều phối các giao dịch để đạt được khả năng đồng bộ và giảm đáng kể chi phí xây dựng. Sử dụng BIM cho tiền chế tạo điều kiện thuận lợi cho việc phối hợp và trao đổi giữa chủ đầu tư, nhà thầu, các thành viên chuỗi cung ứng. Trong dài hạn, tiền chế sẽ giảm thời gian và chi phí cùng với chất lượng sản phẩm cao hơn và tỷ lệ sai sót thấp hơn.

4.3.5 Ứng dụng BIM trong giám sát, theo dõi thi công

BIM là một nền tảng rất phù hợp để tích hợp các hệ thống quản lý an toàn dựa trên cảm biến. Thông tin thu được từ các hệ thống giám sát dựa trên cảm biến khác nhau có thể được kết hợp với BIM để nhà thầu thực hiện việc giám sát công trường theo thời gian thực. Khả năng trực quan hóa của BIM khiến nó trở thành một công cụ hữu hiệu để giao tiếp hiệu quả thông tin thời gian thực với người quản lý công trường trong giai đoạn thi công.

Công nghệ được sử dụng trong giám sát và theo dõi thi công thường dùng là quang điện tử tiêu biểu là công nghệ cảm biến, laser scan và máy bay không người lái thông qua việc chụp ảnh và quét thường xuyên công trường thi công, công nghệ chụp ảnh 360 độ.... Tuy nhiên, các nhược điểm cố hữu của công nghệ này bao gồm:

- Chi phí thiết bị cao

- Cần hiệu chỉnh kịp thời các thiết bị cảm biến

- Hạn chế trong việc thể hiện các khuyết tật, vết nứt

`133

- Mất nhiều thời gian để xử lý đám mây điểm

Hình 4-18. Thiết bị máy bay không người lái UAV

Các ứng dụng chính:

- Giám sát tiến độ thi công

- Kiểm soát và đánh giá chất lượng

- Giám sát và phát hiện khuyết tật

- Phát triển dữ liệu hoàn công

`134

Hình 4-19. Đám mây điểm quét laser công trường

Ngoài ra, khả năng giám sát an toàn tự động cũng là một lợi ích đáng kể, trong trường hợp phát sinh tình huống không an toàn và nguy hiểm, người quản lý an toàn có thể nhanh chóng được thông báo về vị trí chính xác và tình trạng hiện tại của địa điểm, do đó hànhđộng kịp thời để giải quyết mối nguy hiểm và thực hiện các biện pháp thích hợp để kiểm soát rủi ro.

Hình 4-20. Công nghệ ảnh 360 độ trong giám sát, quản lý tiến độ thi công

4.4 LẬP DỰ TOÁN TRÊN NỀN TẢNG BIM

Trong công tác lập dự toán và đầu thầu, khối lượng là phần chiếm nhiều thời gian nhất. Việc nhầm lẫn và bỏ sót là điều khó tránh khói. Hơn nữa, phần khối lượng còn là phần đi cùng chúng ta xuyên suốt toàn bộ dự án, giai đoạn nào cũng cần có khối lượng. Việc quản lý khối lượng và dự toán chi phí xuyên suốt dự án luôn làm đau đầu các nhà quản lý và kỹ sư quản lý chi phí.

4.4.1 Tổng quan về dự toán xây dựng

4.4.1.1 Các giai đoạn của dự án đầu tư xây dựng

Theo quy định hiện hành thì dự án đầu tư xây dựng gồm 03 giai đoạn: chuẩn bị dự

án, thực hiện dự án và giai đoạn kết thúc xây dựng trừ trường hợp xây dựng nhà ở riêng lẻ.

Giai đoạn chuẩn bị dự án gồm các công việc: khảo sát xây dựng; lập, thẩm định, Báo cáo nghiên cứu tiền khả thi, quyết định hoặc chấp thuận chủ trương đầu tư (nếu có); lập, thẩm định, phê duyệt quy hoạch chi tiết xây dựng phục vụ lập Báo cáo nghiên cứu khả thi đầu tư xây dựng; lập, thẩm định Báo cáo nghiên cứu khả thi để phê duyệt/quyết định đầu tư xây dựng và thực hiện các công việc cần thiết khác liên quan đến chuẩn bị dự án;

`135

Giai đoạn thực hiện dự án gồm các công việc: chuẩn bị mặt bằng xây dựng, rà phá bom

mìn (nếu có); khảo sát xây dựng; lập, thẩm định, phê duyệt thiết kế, dự toán xây dựng; cấp giấy phép xây dựng (đối với công trình theo quy định phải có giấy phép xây dựng); lựa chọn nhà thầu và ký kết hợp đồng xây dựng; thi công xây dựng công trình; giám sát thi công xây dựng; tạm ứng, thanh toán khối lượng hoàn thành; vận hành, chạy thử; nghiệm thu hoàn thành công trình xây dựng; bàn giao công trình đưa vào sử dụng và các công việc cần thiết khác;

Giai đoạn kết thúc xây dựng gồm các công việc: Quyết toán hợp đồng xây dựng, quyết toán dự án hoàn thành, xác nhận hoàn thành công trình, bảo hành công trình xây dựng, bàn giao các hồ sơ liên quan và các công việc cần thiết khác.

Tùy theo điều kiện cụ thể và yêu cầu kỹ thuật của dự án, trình tự các công việc nêu

trên có thể thực hiện tuần tự hoặc kết hợp, xen kẽ.

4.4.1.2 Khái niệm về chi phí đầu tư xây dựng và dự toán xây dựng công trình

Chi phí đầu tư xây dựng công trình là toàn bộ chi phí cần thiết để xây dựng mới hoặc sửa chữa, cải tạo, mở rộng công trình xây dựng. Chi phí đầu tư xây dựng công trình được thể hiện qua chỉ tiêu tổng mức đầu tư ở giai đoạn lập dự án đầu tư xây dựng công trình; dự toán xây dựng công trình ở giai đoạn thực hiện dự án đầu tư xây dựng công trình; giá trị thanh toán, quyết toán vốn đầu tư khi kết thúc xây dựng đưa công trình vào khai thác sử dụng. Chi phí đầu tư xây dựng công trình được lập theo từng công trình cụ thể, phù hợp với giai đoạn đầu tư xây dựng công trình, các bước thiết kế và các quy định của Nhà nước. Việc lập và quản lý chi phí đầu tư xây dựng công trình phải đảm bảo mục tiêu, hiệu quả đầu tư, đồng thời phải đảm bảo tính khả thi của dự án đầu tư xây dựng công trình, đảm bảo tính đúng, tính đủ, phù hợp với điều kiện thực tế và yêu cầu khách quan của cơ chế thị trường.

Hình 4-21. Các thành phần chi phí thuộc tổng mức đầu tư

`136

Dự toán xây dựng công trình (gọi tắt là dự toán công trình) là chỉ tiêu biểu thị giá xây dựng công trình trên cơ sở thiết kế kỹ thuật hoặc TKBVTC được xác định trong giai đoạn thực hiện dự án đầu tư xây dựng công trình. Do đặc điểm của sản phẩm xây dựng và sản xuất xây dựng nên mỗi công trình có giá trị dự toán công trình riêng biệt, được xác định bằng phương pháp riêng biệt gọi là phương pháp lập dự toán.

Hình 4-22. Các thành phần của dự toán xây dựng công trình

Dự toán xây dựng công trình được tính toán và xác định theo công trình xây dựng cụ thể, trên cơ sở khối lượng các công việc, TKKT hoặc TKBVTC, nhiệm vụ công việc phải thực hiện của công trình, hạng mục công trình và hệ thống định mức xây dựng, giá xây dựng công trình.

Hình 4-23. Quá trình hình thành chi phí đầu tư xây dựng.

4.4.1.3 Vai trò và mục đích của dự toán xây dựng công trình

a. Vai trò của dự toán xây dựng công trình

Đối với chủ đầu tư dự án, dự toán xây dựng có các vai trò sau:

- Là tài liệu quan trọng gắn liền với thiết kế cho biết chi phí xây dựng công trình.

- Là cơ sở để lập kế hoạch đầu tư, thuyết phục ngân hàng đầu tư, cấp phát vốn vay.

- Là cơ sở để chủ đầu tư và nhà thầu lập kế hoạch cho chính mình.

`137

- Là căn cứ xác định giá gói thầu, giá thành xây dựng khi đấu thầu.

- Là căn cứ để đàm phán, ký kết hợp đồng, thanh quyết toán khi chỉ định thầu.

- Là cơ sở để tính toán các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật trong việc so sánh lựa chọn các

phương án thiết kế xây dựng.

b. Mục đích của việc lập dự toán xây dựng công trình

- Giúp chủ đầu tư dự kiến số tiền phải chi để có được công trình hoặc hạng mục công

trình mà mình mong muốn.

- Là căn cứ để xét chọn nhà thầu, phê duyệt vốn đầu tư, quyết toán.

- Nhiệm vụ của đơn vị tư vấn thiết kế trong hoạt động lập dự toán xây dựng công trình

- Đơn vị tư vấn thiết kế có nhiệm vụ thực hiện các công việc thiết kế theo quy định của hợp đồng đã ký kết với Chủ đầu tư và chịu trách nhiệm về sản phẩm thiết kế do mình đảm nhận. Đối với các hợp đồng thiết kế bao gồm cả hoạt động lập dự toán xây dựng công trình, dự toán xây dựng công trình là một bộ phận của sản phẩm thiết kế. Tuy nhiên, cũng có trường hợp đơn vị tư vấn chỉ nhận nhiệm vụ lập dự toán xây dựng công trình mà không thực hiện các nhiệm vụ thiết kế khác. Dù thực hiện hợp đồng loại nào, đơn vị tư vấn thiết kế đều có các nhiệm vụ sau liên quan đến hoạt động lập dự toán xây dựng công trình theo thỏa thuận hợp đồng:

- Bố trí đủ người có kinh nghiệm và chuyên môn phù hợp để thực hiện thiết kế; cử người có đủ điều kiện năng lực theo quy định để làm chủ nhiệm đồ án thiết kế, chủ trì thiết kế.

- Sử dụng kết quả khảo sát đáp ứng được yêu cầu của bước thiết kế và phù hợp với tiêu

chuẩn được áp dụng cho công trình.

- Tuân thủ quy chuẩn kỹ thuật quốc gia, tiêu chuẩn được áp dụng cho công trình; lập hồ sơ thiết kế đáp ứng yêu cầu của nhiệm vụ thiết kế, nội dung của từng bước thiết kế, quy định của hợp đồng và quy định của pháp luật có liên quan.

Khi lập thiết kế thì công tác lập dự toán rất quan trọng, vì công tác lập dự toán sẽ cho chủ đầu tư biết được chi phí sẽ phải bỏ ra đề đầu tư xây dựng công trình và trong quá trình lập dự toán, người lập dự toán sẽ kiểm soát được tất cả các bản vẽ thiết kế, từ bản vẽ kiến trúc, bản vẽ kết cấu, hệ thống điện nước, phòng cháy chữa cháy, hệ thống thông tin liên lạc,... bởi trong quá trình thiết kế đôi khi các kỹ sư, kiến trúc sư thể hiện sai lệch các kích thước của các cấu kiện, vị trí của chúng và thậm chí việc bố trí thép còn sai sót, do vậy người lập dự toán là người phải nghiên cứu từng chi tiết, từng bản vẽ để từ đó phát hiện ra những lỗi mà đôi khi người thiết kế không kiểm soát được hết giúp cho hồ sơ thiết kế của đơn vị tư vấn thiết kế được hoàn thiện.

4.4.1.4 Phương pháp xác định dự toán xây dựng công trình

`138

Dự toán xây dựng công trình được xác định theo khối lượng tính toán từ thiết kế xây dựng triển khai sau thiết kế cơ sở hoặc thiết kế bản vẽ thi công trong trường hợp dự án chỉ yêu cầu lập Báo cáo kinh tế - kỹ thuật đầu tư xây dựng, các chỉ dẫn kỹ thuật, yêu cầu công việc phải thực hiện, kế hoạch thực hiện của công trình, điều kiện thi công, biện pháp thi công của công trình và định mức xây dựng, giá xây dựng công trình, chỉ số giá xây dựng, các quy định

khác có liên quan được áp dụng phù hợp với điều kiện thực hiện cụ thể của công trình.

(4.1) GXDCT = GXD + GTB + GQLDA + GTV + GK + GDP

Trong đó:

- GXDCT: chi phí xây dựng công trình;

- GXD: chi phí xây dựng;

- GTB: chi phí thiết bị;

- GQLDA: chi phí quản lý dự án;

- GTV: chi phí tư vấn đầu tư xây dựng;

- GK: chi phí khác;

- GDP: chi phí dự phòng.

1. Chi phí xây dựng gồm: chi phí trực tiếp, chi phí gián tiếp, thu nhập chịu thuế tính

trước và thuế giá trị gia tăng, được xác định như sau:

a) Chi phí trực tiếp trong chi phí xây dựng gồm chi phí vật liệu (kể cả vật liệu do Chủ đầu tư cấp), chi phí nhân công, chi phí máy và thiết bị thi công. Chi phí trực tiếp được xác định như sau:

a1. Xác định theo khối lượng và đơn giá xây dựng chi tiết không đầy đủ

- Khối lượng các công tác xây dựng được xác định từ hồ sơ thiết kế kỹ thuật hoặc thiết kế bản vẽ thi công hoặc thiết kế FEED, các chỉ dẫn kỹ thuật, yêu cầu kỹ thuật, nhiệm vụ công việc phải thực hiện của dự án, công trình, hạng mục công trình.

- Đơn giá xây dựng chi tiết không đầy đủ bao gồm chi phí vật liệu, chi phí nhân công, chi phí máy và thiết bị thi công. Chủ đầu tư căn cứ vào đặc điểm, tính chất và điều kiện cụ thể của từng công trình, gói thầu để quyết định việc sử dụng đơn giá xây dựng chi tiết không đầy đủ để xác định chi phí xây dựng. Đơn giá xây dựng chi tiết không đầy đủ của công tác thuộc công trình được vận dụng theo đơn giá xây dựng chi tiết trong đơn giá xây dựng công trình do Ủy ban nhân dân cấp tỉnh công bố.

a2. Xác định theo khối lượng và giá xây dựng tổng hợp không đầy đủ

- Khối lượng nhóm, loại công tác xây dựng, đơn vị kết cấu, bộ phận công trình được xác định từ hồ sơ thiết kế kỹ thuật hoặc thiết kế bản vẽ thi công hoặc thiết kế FEED, các chỉ dẫn kỹ thuật, yêu cầu kỹ thuật, nhiệm vụ công việc phải thực hiện của công trình, hạng mục công trình.

`139

- Giá xây dựng tổng hợp không đầy đủ được lập tương ứng với danh mục và nội dung của khối lượng nhóm, loại công tác xây dựng, đơn vị kết cấu, bộ phận của công trình. Chủ đầu tư căn cứ vào đặc điểm, tính chất và điều kiện cụ thể của từng công trình, gói thầu để quyết định việc sử dụng giá xây dựng tổng hợp không đầy đủ để xác định chi phí xây dựng. Giá xây dựng tổng hợp không đầy đủ được vận dụng theo giá xây dựng tổng hợp do cơ quan có thẩm quyền công bố (nếu có);

b) Chi phí gián tiếp gồm chi phí chung, chi phí nhà tạm để ở và điều hành thi công và chi phí cho một số công việc không xác định được khối lượng từ thiết kế. Chi phí gián tiếp được xác định bằng định mức tỷ lệ phần trăm (%) theo quy định;

c) Thu nhập chịu thuế tính trước được xác định bằng định mức tỷ lệ phần trăm (%);

d) Thuế giá trị gia tăng theo quy định.

2. Chi phí thiết bị được xác định như sau:

a) Chi phí mua sắm thiết bị được xác định theo khối lượng, số lượng, chủng loại thiết bị từ thiết kế (công nghệ, xây dựng), danh mục thiết bị trong dự án được duyệt và giá mua thiết bị tương ứng;

b) Chi phí gia công, chế tạo thiết bị (nếu có) được xác định bằng cách lập dự toán trên cơ sở khối lượng, số lượng thiết bị cần gia công, chế tạo và đơn giá gia công, chế tạo tương ứng; theo hợp đồng gia công, chế tạo, báo giá của đơn vị sản xuất, cung ứng hoặc trên cơ sở giá gia công, chế tạo thiết bị tương tự của công trình đã thực hiện;

c) Các chi phí còn lại thuộc chi phí thiết bị được xác định bằng phương pháp lập dự

toán hoặc trên cơ sở định mức chi phí do cơ quan nhà nước có thẩm quyền ban hành.

3. Chi phí quản lý dự án được xác định theo quy định hiện hành.

4. Chi phí tư vấn đầu tư xây dựng được xác định theo quy định hiện hành.

5. Chi phí khác được xác định trên cơ sở định mức chi phí do cơ quan nhà nước có

thẩm quyền ban hành hoặc bằng phương pháp lập dự toán.

6. Chi phí dự phòng gồm chi phí dự phòng cho khối lượng, công việc phát sinh và chi phí dự phòng cho yếu tố trượt giá, được tính bằng tỷ lệ phần trăm (%) trên tổng các chi phí (GXD, GTB, GQLDA, GTV, GK). Riêng tỷ lệ phần trăm (%) đối với chi phí dự phòng cho yếu tố trượt giá được xác định trên cơ sở thời gian xây dựng công trình theo kế hoạch thực hiện dự án, chỉ số giá xây dựng phù hợp với loại công trình xây dựng và có tính đến các khả năng biến động giá trong nước và quốc tế.

4.4.2 Tổng quan về đo bóc khối lượng

4.4.2.1 Khái niệm của đo bóc khối lượng

Đo bóc khối lượng xây dựng công trình là công việc quan trọng, là một khâu không thể

thiếu trong quá trình lập và quản lý chi phí đầu tư xây dựng công trình.

Đo bóc khối lượng xây dựng công trình, hạng mục công trình là việc xác định khối lượng cụ thể được thực hiện theo phương thức đo, đếm, tính toán, kiểm tra trên cơ sở kích thước, số lượng quy định trong bản vẽ thiết kế (thiết kế cơ sở, thiết kế kỹ thuật, thiết kế bản vẽ thi công), thuyết minh thiết kế hoặc từ yêu cầu triển khai dự án và thi công xây dựng, các chỉ dẫn có liên quan và các tiêu chuẩn, quy chuẩn xây dựng Việt Nam.

Từ các khái niệm, định nghĩa về công việc đo bóc khối lượng xây dựng nêu trên, có thể

xác định nội dung cơ bản của công việc đo bóc khối lượng là:

`140

- Dùng cách thức đo, đếm, thống kê và căn cứ trên bản vẽ thiết kế, chỉ dẫn, yêu cầu kỹ

thuật của dự án, công trình để xác định khối lượng các công tác xây dựng cụ thể của công trình

- Sắp xếp các khối lượng công tác xây dựng đã xác định theo danh mục nhất định, có trình tự để lập Bảng khối lượng xây dựng. Bảng khối lượng xây dựng này sẽ được dùng để lập dự toán xây dựng công trình hoặc Bảng khối lượng mời thầu xây dựng.

4.4.2.2 Mục đích của đo bóc khối lượng xây dựng công trình

Mục đích của đo bóc khối lượng xây dựng công trình là xác định khối lượng cụ thể được thực hiện theo phương thức đo, đếm, tính toán, kiểm tra trên cơ sở kích thước, số lượng quy định trong bản vẽ thiết kế (thiết kế cơ sở, thiết kế kỹ thuật, thiết kế bản vẽ thi công), thuyết minh thiết kế hoặc từ yêu cầu triển khai dự án và thi công xây dựng, các chỉ dẫn có liên quan và các tiêu chuẩn, quy chuẩn xây dựng.

Mỗi bên tham gia dự án đều tiến hành đo bóc khối lượng các công tác xây dựng cho một mục đích khác nhau. Chủ đầu tư đo bóc khối lượng để lập dự án. Nhà thầu đo bóc khối lượng để lập bảng giá dự thầu, chuẩn bị các nguồn lực cho quá trình thi công, kiểm soát khối lượng và tiến độ trong quá trình thi công. Đơn vị tư vấn đo bóc khối lượng để đánh giá khối lượng công việc hoàn thành của nhà thầu, kiểm soát khối lượng trước khi thi công cho chủ đầu tư...

4.4.2.3 Yêu cầu đo bóc khối lượng xây dựng công trình

1. Hồ sơ đo bóc khối lượng công trình bao gồm: Bảng tổng hợp khối lượng xây dựng,

Bảng chi tiết khối lượng công tác xây dựng, các Bảng thống kê chi tiết (nếu có).

2. Yêu cầu trong xây dựng Bảng tổng hợp khối lượng xây dựng

a) Bảng tổng hợp khối lượng xây dựng là bảng tổng hợp kết quả đo bóc khối lượng công tác xây dựng của công trình hoặc hạng mục công trình, cung cấp các thông tin về khối lượng và các thông tin có liên quan khác để làm cơ sở xác định chi phí xây dựng.

b) Tất cả các công tác/nhóm công tác xây dựng cần thực hiện phải được ghi trong Bảng tổng hợp khối lượng xây dựng. Bảng tổng hợp khối lượng xây dựng được lập cho toàn bộ công trình hoặc lập riêng cho từng hạng mục công trình, gói thầu và theo kế hoạch tiến độ, yêu cầu thực hiện dự án.

c) Nội dung chủ yếu của Bảng tổng hợp khối lượng xây dựng bao gồm: Danh mục các công tác/nhóm công tác, đơn vị tính, cách thức xác định khối lượng, kết quả xác định khối lượng, các thông tin mô tả công việc (nếu cần thiết). Việc bố trí và trình bày nội dung trong Bảng tổng hợp khối lượng xây dựng phải đơn giản và ngắn gọn.

3. Yêu cầu đối với Bảng chi tiết khối lượng công tác xây dựng công trình.

Bảng chi tiết khối lượng công tác xây dựng của công trình, hạng mục công trình dùng

để diễn giải chi tiết cách thức tính toán, kết quả xác định khối lượng trong quá trình đo bóc.

4. Một số yêu cầu khác

`141

a) Danh mục công việc cần thực hiện đo bóc khối lượng phù hợp với bản vẽ thiết kế, với quy trình công nghệ, trình tự thi công xây dựng công trình, thể hiện được đầy đủ nội dung

các công tác xây dựng cần xác định khối lượng, vị trí các bộ phận công trình, công tác xây dựng thuộc công trình.

Đối với những công tác đã có trong danh mục định mức hoặc đơn giá xây dựng được cấp có thẩm quyền ban hành thì tên gọi, đơn vị tính các công tác đó ghi trong Bảng chi tiết khối lượng công tác xây dựng, Bảng tổng hợp khối lượng xây dựng công trình, hạng mục công trình phù hợp với tên gọi, đơn vị tính công tác xây dựng tương ứng trong hệ thống định mức hoặc đơn giá xây dựng công trình.

b) Đơn vị tính được lựa chọn theo yêu cầu quản lý và thiết kế thể hiện, phù hợp với

đơn vị tính trong hệ thống định mức và đơn vị đo lường theo quy định hiện hành.

c) Các ký hiệu dùng trong Bảng chi tiết khối lượng công tác xây dựng của công trình, hạng mục công trình phải phù hợp với ký hiệu đã thể hiện trong bản vẽ thiết kế. Các khối lượng theo thống kê của thiết kế thì phải ghi rõ theo số liệu thống kê của thiết kế và chỉ rõ số hiệu của bản vẽ thiết kế có thống kê đó.

d) Kết quả đo bóc khối lượng công tác xây dựng từ Bảng chi tiết khối lượng công tác xây dựng của công trình được tổng hợp vào Bảng tổng hợp khối lượng xây dựng sau khi đã được xử lý theo hướng dẫn làm tròn các trị số. Trường hợp kết quả tính toán là số thập phân thì lấy đến ba số sau dấu phẩy.

4.4.2.4 Nguyên tắc đo bóc khối lượng xây dựng công trình

Việc đo bóc khối lượng xây dựng công trình cần tuân thủ các quy tắc sau:

- Tính đúng, tính đủ khối lượng các công tác xây dựng phù hợp với từng giai đoạn thiết

kế;

- Khối lượng các công tác xây dựng được đo bóc phải có đơn vị đo phù hợp với đơn vị

tính định mức, đơn giá xây dựng công trình;

- Khối lượng công tác xây dựng phải bóc tách theo đúng chủng loại, quy cách (kích

thước), điều kiện kỹ thuật và biện pháp thi công;

- Khối lượng công tác xây dựng được đo bóc phải thuận lợi trong việc áp giá khi xác

định giá trị dự toán xây dựng hạng mục công trình (công trình xây dựng);

- Khi đo bóc khối lượng công tác xây dựng cần vận dụng cách đặt thừa số chung cho các bộ phận giống nhau, hoặc dùng ký hiệu để sử dụng lại nhằm giảm nhẹ khối lượng công tác tính toán.

- Tận dụng số liệu đo bóc của công tác trước cho các công tác sau, kết hợp khối lượng

của các công tác giống nhau (giảm trừ).

4.4.2.5 Trình tự triển khai và nội dung công tác đo bóc khối lượng xây dựng công trình

1. Nghiên cứu, kiểm tra nắm vững các thông tin trong bản vẽ thiết kế và tài liệu chỉ dẫn kèm theo. Trường hợp cần thiết, yêu cầu người thiết kế giải thích rõ các vấn đề về thiết kế có liên quan đến việc đo bóc khối lượng xây dựng công trình.

`142

2. Lập bảng chi tiết khối lượng công tác xây dựng của công trình, hạng mục công trình

bao gồm:

- Liệt kê danh mục công việc cần thiết thực hiện đo bóc khối lượng;

- Phân chia các công việc thành các công tác cụ thể để thực hiện đo bóc. Khi thực hiện phân chia các công tác cần ưu tiên tuân theo quy cách đã được phân biệt trong hệ thống định mức, đơn giá dự toán sẵn có đã được công bố, nhóm nhân công thực hiện công việc;

- Danh mục công việc/ công tác cần đo bóc được trình bày phù hợp với bản vẽ thiết kế, trình tự thi công xây dựng công trình, thể hiện được đầy đủ nội dung các công tác xây dựng cần xác định khối lượng, vị trí các bộ phận công trình, công tác xây dựng thuộc công trình;

- Đối với những công tác đã có trong danh mục định mức hoặc đơn giá xây dựng được cấp có thẩm quyền ban hành thì tên gọi, đơn vị tính các công tác đó ghi trong Bảng chi tiết khối lượng công tác xây dựng, Bảng tổng hợp khối lượng xây dựng, hạng mục công trình phù hợp với tên gọi, đơn vị tính công tác xây dựng tương ứng trong hệ thống định mức hoặc đơn giá xây dựng công trình.

3. Thực hiện đo bóc khối lượng xây dựng công trình theo Bảng chi tiết khối lượng

công tác xây dựng.

4. Tổng hợp các khối lượng xây dựng đã đo bóc vào Bảng khối lượng xây dựng sau

khi khối lượng đo bóc đã được xử lý theo hướng dẫn làm tròn các trị số.

5. Thực hiện rà soát, kiểm tra khối lượng xây dựng công trình đã được đo bóc

Khối lượng xây dựng công trình sau khi được tổng hợp trong Bảng khối lượng xây

dựng cần được rà soát, kiểm tra với các nội dung chủ yếu:

- Sự đầy đủ về danh mục công tác theo hồ sơ thiết kế, yêu cầu triển khai dự án, thi công

xây dựng;

- Kiểm tra sự phù hợp của tên công tác, đơn vị tính, cách thức diễn giải tính toán, giá trị

khối lượng sau khi đo bóc;

- Sự rõ ràng của các thông tin cần thiết phục vụ cho việc xác định chi phí xây dựng đối

với mỗi công tác;

- Các yêu cầu khác đối với việc đo bóc khối lượng phục vụ cho việc lập và quản lý chi

phí, quản lý khối lượng xây dựng công trình.

Người chủ trì đo bóc khối lượng chịu trách nhiệm chính về nội dung, chất lượng của các thông tin, số liệu trong Bảng đo bóc khối lượng. Người thực hiện đo bóc khối lượng có trách nhiệm phối hợp, giải thích, làm rõ nội dung liên quan đến kết quả đo bóc với người chủ trì.

4.4.2.6 Phương pháp đo bóc khối lượng xây dựng công trình

`143

Đo bóc khối lượng cho các công tác xây dựng xuất hiện từ lâu trên thế giới. Các nước trên thế giới đang áp dụng rất nhiều phương pháp tính toán khối lượng các công tác xây lắp các công trình xây dựng như tiêu chuẩn Standard Method of Measurement (SMM7), Civil Engineering Standard Method of Measurement (CESMM3), đo bóc khối lượng theo trình tự

của phương hướng, đo bóc khối lượng theo trình tự mã số phân chia hạng mục ở bản vẽ,…

Một số nước đã đạt nhiều thành công trong áp dụng các phương pháp (PP) đo bóc khối lượng (KL) như Anh, Singapore, Trung Quốc,… Phương pháp đo bóc khối lượng của Trung Quốc được quy định trong "Quy phạm đo bóc khối lượng công trình xây dựng -GB50500" do Bộ Xây dựng nước Cộng hòa nhân dân Trung Hoa công bố đối với công trình xây dựng, theo đó các PP đo bóc KL bao gồm: (1) PP chia tầng, (2) PP chia đoạn, (3) PP bổ sung, (4) PP tăng giảm, (5) PP tổng trù bị (có thể hiểu đây là phương pháp ước tính khối lượng công trình). Các căn cứ đo bóc khối lượng công trình bao gồm: Bản vẽ thi công, thuyết minh thiết kế, bản vẽ chi tiết có liên quan, thiết kế thay đổi, thuyết minh của bản vẽ, các chỉ dẫn liên quan của thiết kế.

Tại Singapore đã xây dựng được “Phương pháp đo bóc tiêu chuẩn cho các công tác xây dựng”. Phương pháp này sẽ được áp dụng như nhau cho cả các công việc đang đề xuất và các công việc đang thực hiện. “Phương pháp đo bóc tiêu chuẩn cho các công tác xây dựng” của Singapore đã chia công tác xây dựng thành các hạng mục công việc có tính chất giống nhau.

Ở Việt Nam hiện nay có 3 phương pháp bóc tách phổ biến hay được áp dụng là:

1. Đo bóc theo diện tích, quy mô công suất hoặc năng lực phục vụ theo thiết kế công

trình

a. Đo bóc khối lượng theo diện tích, quy mô công suất hoặc năng lực phục vụ được thực hiện làm cơ sở để xác định sơ bộ tổng mức đầu tư, tổng mức đầu tư xây dựng theo phương pháp xác định theo suất vốn đầu tư xây dựng công trình.

b. Đo bóc theo diện tích xây dựng

- Đo bóc theo diện tích sàn xây dựng đối với công trình dân dụng và công nghiệp:

+ Khối lượng diện tích sàn xây dựng công trình là tổng diện tích sàn xây dựng của tất cả các tầng, bao gồm cả các tầng hầm, tầng nửa hầm, tầng kỹ thuật, tầng áp mái và tầng mái tum (nếu có). Diện tích sàn xây dựng của một tầng là diện tích sàn xây dựng của tầng đó, gồm cả tường bao (hoặc phần tường chung thuộc về nhà) và diện tích mặt bằng của lôgia, ban công, cầu thang, giếng thang máy, hộp kỹ thuật, ống khói;

+Các thông tin mô tả bao gồm: chiều cao công trình (chiều cao từng tầng hoặc chiều cao toàn bộ tòa nhà), số lượng tầng (bao gồm tầng nổi, tầng hầm), tính chất kết cấu, vật liệu sử dụng chủ yếu, biện pháp gia cố nền đặc biệt và các thông tin khác có liên quan đến việc xác định chi phí (nếu có) cần được ghi trong Bảng chi tiết khối lượng công tác xây dựng.

- Đo bóc theo diện tích cầu giao thông:

+ Khối lượng diện tích cầu giao thông đường bộ tính theo chiều rộng là hết gờ lan can

ngoài và chiều dài đến hết đuôi mố;

`144

+ Các thông tin mô tả bao gồm: loại cầu, loại dầm cầu, bề rộng cầu, chiều dài nhịp, loại cọc, chiều dài cọc móng và các thông tin khác có liên quan đến việc xác định chi phí (nếu có) cần được ghi trong Bảng chi tiết khối lượng công tác xây dựng.

c. Đo bóc theo quy mô công suất hoặc năng lực phục vụ của công trình

- Đối với những công trình đã có trong danh mục suất vốn đầu tư được cấp có thẩm quyền ban hành thì đơn vị tính sử dụng để đo bóc phù hợp với đơn vị tính tương ứng trong tập suất vốn đầu tư ban hành.

- Khi đo bóc khối lượng theo quy mô công suất, theo thông số kỹ thuật hoặc năng lực phục vụ theo thiết kế của công trình, các thông tin mô tả cần được thể hiện rõ về tính chất, đặc điểm và loại vật liệu sử dụng xác định từ thiết kế cơ sở và các yêu cầu cần thiết khác trong dự án.

2. Đo bóc theo nhóm công tác xây dựng, đơn vị kết cấu hoặc bộ phận công trình

a. Danh mục nhóm công tác, đơn vị kết cấu hoặc bộ phận công trình được lựa chọn

trên cơ sở mục tiêu thực hiện công việc chính trong quá trình xây dựng.

b. Đơn vị tính

- Xác định phù hợp với loại công tác xây dựng chính, đơn vị kết cấu hoặc bộ phận của công trình, đảm bảo thuận tiện nhất trong việc đo đếm trên bản vẽ hoặc ngoài thực địa khi xây dựng công trình và phải phù hợp với đơn vị tính theo định mức đã được công bố (nếu có).

- Đối với những nhóm công tác, đơn vị kết cấu hoặc bộ phận công trình đã có trong danh mục định mức, đơn giá được cấp có thẩm quyền ban hành thì tên gọi, đơn vị tính ghi trong Bảng chi tiết khối lượng công tác xây dựng, Bảng tổng hợp khối lượng công tác xây dựng công trình, hạng mục công trình phù hợp với tên gọi, đơn vị tính trong tập định mức, đơn giá ban hành.

c. Khối lượng đo bóc theo nhóm công tác xây dựng, đơn vị kết cấu hoặc bộ phận công trình được thực hiện theo phương thức đo, đếm, tính toán, kiểm tra trên cơ sở kích thước, số lượng và thống kê trong hồ sơ thiết kế của công trình, các chỉ dẫn kỹ thuật, yêu cầu công việc phải thực hiện của công trình.

3. Đo bóc theo công tác xây dựng chủ yếu

a. Công tác phá dỡ

Khối lượng công tác phá dỡ được phân loại theo loại cấu kiện cần phá dỡ, loại vật liệu

cần phá dỡ, biện pháp thi công và điều kiện thi công.

Phần mô tả trong công tác phá dỡ cần ghi chú về biện pháp chống đỡ (nếu có), khối lượng biện pháp chống đỡ và vận chuyển phế thải ra khỏi công trình được tính toán thành những công tác riêng biệt.

Khối lượng vật liệu sau khi phá dỡ nếu được tận dụng (tận dụng hết, tận dụng bao nhiêu %...) thì cần được ghi rõ trong phần mô tả khoản mục công việc trong Bảng tổng hợp khối lượng xây dựng.

b. Công tác đào, đắp

Khối lượng đào phải được đo bóc theo nhóm, loại công tác, cấp đất, đá, độ sâu đào, bề

`145

rộng của hố đào, điều kiện thi công, biện pháp thi công (thủ công hay cơ giới).

Khối lượng đắp phải được đo bóc theo nhóm, loại công tác, theo loại vật liệu đắp (đất, đá, cát...), cấp đất đá, độ dày của lớp vật liệu đắp, độ chặt yêu cầu khi đắp, điều kiện thi công, biện pháp thi công (thủ công hay cơ giới).

Khối lượng công tác đào, đắp được tính theo kích thước trong bản vẽ thiết kế, tiêu

chuẩn thi công và nghiệm thu, không tính thêm độ nở rời, co ngót hoặc hao hụt.

Trường hợp đào đất để đắp thì khối lượng đất đào bằng khối lượng đất đắp nhân với hệ số chuyển đổi từ đất đào sang đất đắp. Trường hợp mua đất rời để đắp thì khối lượng đất rời dùng để đắp được xác định căn cứ vào khối lượng đất đo tại nơi đắp nhân với hệ số tơi xốp của đất (bằng khối lượng thể tích khô của đất theo yêu cầu thiết kế chia cho khối lượng thể tích khô xốp ngoài hiện trường).

Khối lượng đào, đắp khi đo bóc không bao gồm khối lượng các công trình ngầm chiếm chỗ (đường ống kỹ thuật, cống thoát nước...). Trong khối lượng đào không tính riêng khối lượng các loại đất/đá mà khác với cấp đất/đá đang thực hiện đo bóc nếu khối lượng đó nhỏ hơn 1m3.

Đối với công tác đào, đắp móng công trình nhà cao tầng, công trình thủy công, trụ cầu, mố cầu, hầm, các công trình theo tuyến, nền đất yếu thì trong phần mô tả đào, đắp cần ghi rõ biện pháp thi công phục vụ đào, đắp như làm cừ chống sạt lở...(nếu có).

Việc tận dụng vật liệu sau khi đào (tận dụng hết, tận dụng bao nhiêu %… nếu có), phương án vận chuyển vật liệu đào ra khỏi công trình cần được ghi cụ thể trong phần mô tả của khoản mục công việc trong Bảng tổng hợp khối lượng xây dựng.

c. Công tác xây

Khối lượng công tác xây được đo bóc, phân loại riêng theo loại vật liệu xây (gạch, đá...), mác vữa xây, chiều dày khối xây, chiều cao công trình, theo bộ phận công trình và điều kiện thi công.

Khối lượng xây dựng được đo bóc bao gồm cả các phần nhô ra và các chi tiết liên kết gắn liền với khối xây thể hiện trong thiết kế, không phải trừ khối lượng các khoảng trống không phải xây trong khối xây có diện tích nhỏ hơn 0,25m2.

Độ dày của tường khi xác định không bao gồm lớp ốp mặt, lớp phủ bề mặt (lớp trát).

Độ dày của tường vát là độ dày trung bình của tường đó.

Xây tường độc lập có chiều dài lớn hơn không quá 4 lần chiều dày tường được tính là

xây cột, trụ.

Khối lượng cột, trụ gắn với tường, được thiết kế cùng một loại vật liệu với tường, thực hiện thi công cùng với xây tường, khi đo bóc khối lượng thì được tính là khối lượng của tường đó.

d. Công tác bê tông

`146

Khối lượng bê tông được đo bóc, phân loại riêng theo phương thức sản xuất bê tông (bê tông trộn tại chỗ, bê tông thương phẩm), theo loại bê tông sử dụng (bê tông đá dăm, bê tông át phan, bê tông chịu nhiệt, bê tông bền sunfat...), kích thước vật liệu (đá, sỏi, cát...), mác

xi măng, mác vữa bê tông, theo chi tiết bộ phận kết cấu (móng, tường, cột ...), theo chiều dày khối bê tông, theo chiều cao công trình, theo cấu kiện bê tông (bê tông đúc sẵn), theo điều kiện thi công và biện pháp thi công.

Khối lượng bê tông được đo bóc là toàn bộ kết cấu bê tông kể cả các phần nhô ra, không trừ thể tích cốt thép có hàm lượng < 2% so với thể tích cấu kiện bê tông, dây buộc, bản mã, các bộ phận ứng suất trước (ngoại trừ ống luồn cáp, ống siêu âm), các lỗ rỗng trên bề mặt kết cấu bê tông có thể tích nhỏ hơn 0,1m3 nằm trong bê tông.

Cột, trụ nối với tường, nếu có cùng loại cấp phối, mác bê tông với tường và không có

yêu cầu phải đúc riêng thì khi đo bóc được đo như bộ phận của tường.

Phần bê tông giao giữa cột và dầm nếu có cùng loại cấp phối, mác bê tông và không có

yêu cầu phải đúc riêng thì khi đo bóc được đo như bộ phận của dầm.

Phần bê tông dầm, cột, vách nằm trong tấm sàn nếu có cùng loại cấp phối, mác bê tông

với tấm sàn và không có yêu cầu phải đúc riêng thì khi đo bóc được đo như bộ phận của sàn.

Những yêu cầu đặc biệt về các biện pháp đầm, bảo dưỡng hoặc biện pháp kỹ thuật xử lý đặc biệt theo thiết kế hoặc tiêu chuẩn, quy phạm, phương án vận chuyển bê tông (cự ly, loại xe), tỷ lệ cấp phối bê tông cần được ghi rõ trong Bảng chi tiết khối lượng công tác xây dựng và Bảng tổng hợp khối lượng xây dựng.

e. Công tác ván khuôn

Khối lượng ván khuôn được đo bóc, phân loại riêng theo yêu cầu thiết kế, chất liệu sử

dụng làm ván khuôn (thép, gỗ, gỗ dán phủ phim...).

Khối lượng ván khuôn được đo cho bề mặt của bê tông cần phải chống đỡ tạm thời trong khi đúc (kể cả các phần ván khuôn nhô ra theo tiêu chuẩn kỹ thuật hoặc chỉ dẫn kỹ thuật), không phải trừ các lỗ rỗng trên bề mặt kết cấu bê tông có diện tích nhỏ hơn 1m2.

Đối với khối lượng ván khuôn theo tấm định hình khi thi công theo yêu cầu kỹ thuật có kích thước lớn hơn 3m2 không phải trừ diện tích ván khuôn các lỗ rỗng trên bề mặt kết cấu bê tông.

Ván khuôn để lại công trình, chất liệu sử dụng làm ván khuôn, số lần luân chuyển ván khuôn (nếu cần thiết) cần được nêu rõ trong phần mô tả của khoản mục công việc trong Bảng tổng hợp khối lượng xây dựng.

f. Công tác cốt thép

Khối lượng cốt thép phải được đo bóc, phân loại theo loại thép (thép thường và thép dự ứng lực, thép trơn, thép vằn), mác thép, nhóm thép, đường kính cốt thép theo chi tiết bộ phận kết cấu (móng, cột, tường...) và điều kiện thi công.

Khối lượng cốt thép được đo bóc bao gồm khối lượng cốt thép, mối nối chồng, nối ren, nối ống, miếng đệm, con kê, bu lông liên kết và khối lượng cốt thép biện pháp thi công như thép chống giữa hai lớp cốt thép... (nếu có).

Khối lượng thép được xác định theo trọng lượng riêng của thép theo đường kính danh

`147

nghĩa (nằm trong giới hạn tiêu chuẩn cho phép).

Các thông tin cường độ tiêu chuẩn, hình dạng bề mặt và các đặc điểm về nhận dạng khác cần được ghi rõ trong Bảng chi tiết khối lượng công tác xây dựng, Bảng tổng hợp khối lượng công tác xây dựng.

g. Công tác cọc

Khối lượng cọc phải được đo bóc, phân loại theo loại vật liệu chế tạo cọc (cọc tre, cọc gỗ, bê tông cốt thép, thép,…), kích thước cọc (chiều dài mỗi cọc, đường kính, tiết diện...), biện pháp thi công (đóng, ép,…) cọc, độ sâu cọc, cấp đất đá, điều kiện thi công (trên cạn, dưới nước, môi trường nước ngọt, nước lợ, nước mặn) và biện pháp thi công (thủ công, thi công bằng máy).

Độ sâu cọc được đo dọc theo trục của cọc từ điểm bắt đầu tiếp xúc với mặt đất tới cao

độ mũi cọc.

Các thông tin liên quan đến các yêu cầu cần thiết khi đóng cọc, nối cọc, phá dỡ đầu cọc cần được ghi rõ trong Bảng chi tiết khối lượng công tác xây dựng, Bảng tổng hợp khối lượng xây dựng.

Các ống vách để lại vĩnh viễn (phục vụ công tác cọc khoan nhồi, tường cừ giữ lại…) phải được ghi rõ trong Bảng chi tiết khối lượng công tác xây dựng, Bảng tổng hợp khối lượng xây dựng.

h. Công tác khoan

Khối lượng công tác khoan phải được đo bóc, phân loại theo đường kính lỗ khoan, chiều sâu khoan, điều kiện khoan (khoan trên cạn hay khoan dưới nước, môi trường nước ngọt, nước lợ, nước mặn), cấp đất, đá; phương pháp khoan (khoan thẳng, khoan xiên) và thiết bị khoan (khoan xoay, khoan guồng xoắn, khoan lắc...), kỹ thuật sử dụng bảo vệ thành lỗ khoan (ống vách, bentonit...).

Chiều sâu khoan được đo dọc theo lỗ khoan, tính từ điểm bắt đầu tiếp xúc với mặt đất

đến cao độ đáy hố khoan.

Các thông tin về công tác khoan: Chiều sâu khoan, cấp đất đá, điều kiện khi khoan (khoan trên cạn, dưới nước, độ sâu mực nước, tốc độ dòng chảy, mực nước thủy triều lên và xuống, chiều sâu ngàm vào đá, chiều dài ống vách phụ (nếu có),...) cần được ghi rõ trong Bảng chi tiết khối lượng công tác xây dựng, Bảng tổng hợp khối lượng xây dựng.

l. Công tác làm đường

Khối lượng công tác làm đường phải được đo bóc, phân loại theo loại đường (bê tông xi măng, bê tông át phan, láng nhựa, cấp phối...), theo trình tự của kết cấu (nền, móng, mặt đường), chiều dày của từng lớp, theo biện pháp thi công.

Khối lượng làm đường khi đo bóc không phải trừ các khối lượng lỗ trống trên mặt

đường (như hố ga, hố thăm hoặc tương tự) có diện tích nhỏ hơn 1m2.

`148

Các thông tin về loại vật liệu, chiều dày các lớp cấp phối, mặt cắt ngang đường, lề đường cần được ghi rõ trong Bảng chi tiết khối lượng công tác xây dựng, Bảng tổng hợp khối lượng xây dựng.

Khối lượng công tác vỉa hè, dải phân cách, lan can phòng hộ, sơn kẻ, diện tích trồng

cỏ, hệ thống cọc tiêu, biển báo hiệu, hệ thống chiếu sáng... được đo bóc riêng.

m. Công tác đường ống

Khối lượng công tác đường ống được đo bóc, phân loại theo loại ống, kích thước ống,

vật liệu chế tạo (bê tông, gang, thép,…).

Chiều dài của đường ống được đo dọc theo đường trung tâm của đường ống. Chiều dài của đường ống cấp nước phân phối, thoát nước được đo bao gồm chiều dài có phụ kiện và van. Chiều dài đường ống thoát nước (mưa, bẩn) không tính chiều dài ở các hố ga, hố thu và hố thăm chiếm chỗ.

Vật liệu, kiểu nối, đường kính ống và yêu cầu lót ống được nêu rõ trong Bảng chi tiết

khối lượng công tác xây dựng, Bảng tổng hợp khối lượng xây dựng.

n. Công tác kết cấu thép

Khối lượng kết cấu thép phải được đo bóc, phân loại theo chủng loại thép, đặc tính kỹ thuật của thép, kích thước kết cấu, các kiểu liên kết (hàn, bu lông...), các yêu cầu kỹ thuật cần thiết khi gia công, lắp dựng, biện pháp gia công, lắp dựng (thủ công, cơ giới, trụ chống tạm khi lắp dựng kết cấu thép...).

Khối lượng kết cấu thép được đo bóc theo khối lượng của các thanh thép, các tấm thép tạo thành. Khối lượng kết cấu thép bao gồm cả mối nối chồng theo quy định của tiêu chuẩn kỹ thuật, khối lượng cắt xiên, cắt vát các đầu hoặc các khối lượng khoét bỏ để tạo ra các rãnh, lỗ hoặc khắc hình trên bề mặt kết cấu thép mà mỗi lỗ có diện tích nhỏ hơn 0,1m2 cũng như khối lượng bu lông, đai ốc, con kê nhưng không bao gồm khối lượng các bu lông, chi tiết gá lắp, lắp ráp tạm thời.

Đối với kết cấu thép phục vụ thi công cần nêu rõ thời gian sử dụng, số lần luân chuyển, thanh lý thu hồi... trong Bảng chi tiết khối lượng công tác xây dựng, Bảng tổng hợp khối lượng xây dựng.

o. Công tác kết cấu gỗ

Khối lượng kết cấu gỗ phải được đo bóc, phân loại theo nhóm gỗ, theo chi tiết bộ phận kết cấu (vì kèo gỗ, xà gồ gỗ, cầu phong gỗ, dầm gỗ, kết cấu gỗ mặt cầu…), kích thước cấu kiện, chi tiết liên kết, mối nối trong kết cấu không gian, theo điều kiện thi công và biện pháp thi công.

Khối lượng bao gồm cả mối nối, mối ghép bằng gỗ. Đối với sàn, vách, trần gỗ không trừ khối lượng khoảng trống, lỗ rỗng có diện tích nhỏ hơn 0,25m2. Không tính các vật liệu dùng để chống đỡ khi lắp dựng kết cấu gỗ như đà giáo, thanh chống…

Chiều dài của các bộ phận gỗ được đo là tổng chiều dài không trừ mối nối và mối

ghép.

Khối lượng các vật liệu kim khí để tăng cường độ cứng cho kết cấu gỗ và mối nối bằng

sắt thép, bu lông, neo, tăng đơ, đinh… và các lớp hoàn thiện bề mặt được đo bóc riêng.

`149

Vật liệu, loại và kích thước của đồ gá lắp được nêu rõ trong Bảng chi tiết khối lượng

công tác xây dựng, Bảng tổng hợp khối lượng xây dựng.

p. Công tác hoàn thiện

- Yêu cầu chung của công tác hoàn thiện:

+ Khối lượng công tác hoàn thiện được đo bóc, phân loại theo công việc cần hoàn thiện (trát, láng, ốp, lát, sơn, mạ, làm cửa, làm trần, làm mái...), theo chiều dày bề mặt cần hoàn thiện (trát, láng, sơn, mạ…), theo chủng loại đặc tính kỹ thuật vật liệu sử dụng hoàn thiện (loại vữa, mác vữa, loại gỗ, loại đá, loại tấm trần, loại mái...), theo chi tiết bộ phận kết cấu (dầm, cột, tường, trụ, trần, mái...), theo điều kiện thi công và biện pháp thi công.

+ Khối lượng công tác hoàn thiện khi đo bóc không phải trừ đi khối lượng các lỗ rỗng,

khoảng trống không phải hoàn thiện có diện tích nhỏ hơn 0,25m2.

+ Các thông tin về đặc tính kỹ thuật của vật liệu cần được ghi rõ trong Bảng chi tiết

khối lượng công tác xây dựng và Bảng tổng hợp khối lượng xây dựng.

- Đo bóc công tác trát, láng:

Khối lượng được đo bóc là khối lượng bề mặt cần hoàn thiện được xác định tiếp xúc với nền của kết cấu bao gồm cả khe nối trơn, các bờ, các góc, chỗ giao cắt phẳng, các phần lõm vào, lồi ra... Khối lượng các gờ chỉ, các phào và các vật liệu dùng để liên kết phục vụ công tác trát, láng như các miếng giữ góc, các sợi, các lưới thép được tính riêng.

- Đo bóc công tác lát, ốp:

+ Khối lượng được đo bóc là khối lượng bề mặt cần ốp, lát của kết cấu bao gồm cả chỗ nối, các gờ, các góc, lát tạo đường máng và rãnh, lát trên đường ống dẫn ngầm và nắp hố thăm, lát vào các khung và lát xung quanh các đường ống, dầm chìa và tương tự...

+ Khối lượng các chi tiết trang trí ở gờ, ở các góc và chỗ giao nhau được tính riêng.

- Đo bóc công tác cửa:

+ Khối lượng được đo bóc theo loại cửa và theo bộ phận của cửa như khung cửa, cánh cửa, các thanh nẹp, các tấm nẹp trang trí, hộp cửa, vật liệu chèn khe (nếu có), các loại khóa, các loại phụ kiện tự đóng, mở…

+ Các thông tin như chất liệu cửa (cửa gỗ, cửa kính, cửa kim loại, cửa nhựa, cửa cuốn…), tính chất loại vật liệu (nhóm gỗ, chất liệu kim loại,…), phương pháp liên kết, đặc điểm vị trí lắp dựng (tường gạch, tường bê tông, kết cấu gỗ…), xử lý bề mặt và hoàn thiện trước khi lắp dựng cần được ghi rõ trong Bảng chi tiết khối lượng công tác xây dựng.

- Đo bóc công tác trần:

+ Khối lượng được đo bóc theo loại trần (bao gồm tấm trần, hệ dầm trần, khung treo, các thanh giằng, miếng đệm, thanh viền,...) thuộc hệ thống kỹ thuật công trình được gắn vào trần.

+ Khối lượng đo bóc có thể tính riêng theo tấm trần và hệ dầm trần, khung treo…

`150

- Đo bóc công tác mái:

+ Khối lượng được đo bóc theo loại mái, bề mặt cần lợp mái ứng với từng khối lượng theo bộ phận của mái như vì kèo, giằng vì kèo, xà gồ, cầu phong, lớp mái theo vật liệu sử dụng (gồm cả làm úp nóc, bờ chảy).

- Công tác sơn:

+ Khối lượng sơn tường được đo bóc là khối lượng bề mặt cần hoàn thiện.

+ Diện tích được đo cho công tác sơn đường ống là chiều dài nhân với chu vi của đoạn

ống được sơn không trừ hoặc thêm các mặt bích, van, giá treo và các phụ kiện nhô lên khác.

+ Khi tính toán diện tích sơn các bộ phận kết cấu kim loại, không tính toán chi tiết cho

từng tấm nối, đinh tán, bu lông, đai ốc và các chi tiết tương tự.

+ Đối với kết cấu thép có yêu cầu sơn bảo vệ trước khi lắp đặt thì khối lượng sơn được

bổ sung thêm khối lượng sơn vá, dặm hoàn thiện sau khi lắp đặt.

q. Công tác lắp đặt hệ thống kỹ thuật công trình

Khối lượng lắp đặt hệ thống kỹ thuật công trình như cấp điện, nước, thông gió, cấp nhiệt, điện nhẹ, báo cháy, chữa cháy... được đo bóc, phân loại theo từng loại vật tư, phụ kiện và theo các thông số kỹ thuật (tiết diện, chủng loại,…) của hệ thống kỹ thuật công trình theo thiết kế sơ đồ của hệ thống, có tính đến các điểm cong, gấp khúc theo chi tiết bộ phận kết cấu, theo các modul lắp đặt, theo kiểu liên kết, theo biện pháp thi công và điều kiện thi công (chiều cao, độ sâu lắp đặt).

r. Công tác lắp đặt thiết bị công trình

Khối lượng lắp đặt thiết bị công trình được đo bóc, phân loại theo loại thiết bị, tổ hợp, hệ thống thiết bị cần lắp đặt, theo các modul lắp đặt, theo kiểu liên kết, theo biện pháp thi công và điều kiện thi công (chiều cao, độ sâu lắp đặt),...

Khối lượng lắp đặt thiết bị công trình bao gồm tất cả các phụ kiện để hoàn thiện tại chỗ, các thiết bị, tổ hợp, hệ thống thiết bị theo thiết kế và phục vụ công tác kiểm tra, chạy thử, vận hành tạm.

s. Công tác dàn giáo phục vụ thi công

Khối lượng công tác dàn giáo phục vụ thi công bao gồm cả công tác lắp dựng và tháo dỡ được đo bóc theo chủng loại dàn giáo (dàn giáo tre, gỗ, thép và dàn giáo công cụ), theo mục đích sử dụng (dàn giáo trong, dàn giáo ngoài, dàn giáo hoàn thiện trụ, cột độc lập...), thời gian sử dụng dàn giáo, số lần luân chuyển, thanh lý thu hồi...

Chiều cao dàn giáo là chiều cao từ cốt mặt nền, sàn hiện tại của công trình đến độ cao

lớn nhất bảo đảm đủ điều kiện thuận lợi để thi công.

Đo bóc khối lượng dàn giáo thép công cụ phục vụ thi công thì ngoài các hướng dẫn nói

trên cần lưu ý một số quy định cụ thể như sau:

- Dàn giáo ngoài được tính theo diện tính hình chiếu đứng trên mặt ngoài của kết cấu.

`151

- Dàn giáo trong được tính theo diện tích hình chiếu bằng của kết cấu và chỉ được tính đối với các công tác có chiều cao lớn hơn 3,6m theo nguyên tắc lấy chiều cao dàn giáo 3,6m

làm gốc và cứ mỗi khoảng tăng thêm 1,2m tính thêm một lớp để cộng dồn, khoảng tăng chưa đủ 0,6m không được tính khối lượng.

- Dàn giáo hoàn thiện trụ và cột độc lập được tính theo chu vi mặt cắt cột, trụ cộng

thêm 3,6m nhân với chiều cao cột, trụ.

4.4.2.7 Tổng quan về các công cụ hỗ trợ đo bóc khối lượng xây dựng công trình

a. Công cụ toán học

a1. Công cụ hình học cơ bản

Các hình học cơ bản và công thức tính hình học cơ bản rất hay gặp trong đo bóc khối lượng. Trên thực tế có rất nhiều chuyên gia giỏi về dự toán nhưng lại mất rất nhiều thời gian để tìm công thức tính toán thể tích một khối hình phức tạp. Hệ thống lại cách tính thể tích, diện tích một số hình và ứng dụng thường gặp trong công tác đo bóc khối lượng như sau:

Bảng 4-2. Bảng công thức tính các hình học cơ bản

Công thức tính Ứng dụng TT Tên hình Hình vẽ toán thường gặp

Tính khối lượng

1 Tam giác các kết cấu có

hình tam giác.

Tính khối lượng:

Hình chữ ván khuôn, trát, 2 S = a.b nhật lát, láng, ốp,

sơn,…

Tính khối lượng:

3 Hình tròn ván khuôn, sàn,

`152

cửa gió…

Công thức tính Ứng dụng TT Tên hình Hình vẽ toán thường gặp

Tính khối lượng

thép ống, cọc Hình vành 4 rỗng, các kết cấu khuyên có hình vành

khuyên…

Tính khối lượng Hình 5 các kết cấu có thang hình thang.

Hình lập Tính thể tích cục 6 phương bê tông …. Sxq = 4.

Tính thể tích bê

tông móng, đài 7 Hình hộp Sxq = cọc, dầm, sàn,

cột,…

Tính khối lượng: V [a.b+(a+a1 đào đất hố móng, 8 Đống cát ).(b+b1)+a1.b1] bê tông móng…

Tính khối lượng

bê tông cọc rỗng, 9 Ống

.l.D Sxq = cọc ống thép

`153

a2. Công cụ về số học, đại số

Mặc dù đã có excel, máy tính, tuy nhiên kỹ năng tính nhẩm là một kỹ năng vô cùng quan trọng trong đo bóc và kiểm soát khối lượng. Người đo bóc và kiểm soát khối lượng công trình cần phải có kỹ năng nhẩm để đẩy nhanh tiên độ, dự trù khối lượng trước khi bóc tách chi tiết và kiểm tra khối lượng sau khi khối lượng bóc tách xong.

b. Công cụ về phần mềm

Hiện nay có rất nhiều phần mềm hỗ trợ đo bóc khối lượng nhưAutocad, Revit, CostX, Excel … Các kỹ sư có thể sử dụng 1 hay nhiều phần mềm để hỗ trợ việc đo bóc khối lượng xây dựng công trình. Hiện nay ở Việt Nam, cách thức phổ biến nhất là dựa vào hồ sơ thiết kế để làm cơ sở tính toán. Các kỹ sư sẽ đọc bản vẽ, sau đó nhập các số lượng, kích thước cấu kiện vào Microsoft Excel để tính toán và cũng là để sau đi giải trình. Đây là một phương pháp dễ thực hiện tuy nhiên chúng lại không linh động và phải cập nhật rất thủ công. Khi trong một dự án lớn, khi thiết kế thay đổi, việc cập nhật khổi lượng bằng phương pháp này tốn rất nhiều thời gian và công sức của người làm khối lượng và kiểm soát khối lượng. Do vậy, phương án để đo bóc, thống kê khối lượng một cách hiện đại và có khả năng tự động hóa cáo để khắc phục những nhược điểm của phương pháp truyền thống là vô cùng cần thiết. Điều này yêu cầu các kỹ sư cần tìm hiểu thêm nhiều công cụ để hỗ trợ công tác đo bóc và quản lý khối lượng này.

4.4.3 Hệ thống phân loại phục vụ lập và quản lý chi phí

Tiêu chuẩn ISO 12006-2:2015 Building construction - Organization of information about construction works - Part 2: Framework for classification được ban hành bởi Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế vào năm 2015, đây là bản cập nhật của phiên bản ISO 12006-2:2001. Nội dung cơ bản của tiêu chuẩn này là xác định các nguyên tắc chung trong xây dựng Hệ thống phân loại.

`154

Hình dưới đây mô tả mối quan hệ giữa các đối tượng trong ngành xây dựng (nguyên liệu, sản phẩm, không gian, chủ thể, quy trình…). Mỗi khu vực trong hình có thể được thể hiện bởi một hoặc nhiều bảng phân loại khác nhau.

Hình 4-24. Mối quan hệ giữa các đối tượng trong ngành xây dựng

`155

Trong mỗi bảng phân loại, các loại đối tượng được chia thành nhiều cấp phân loại khác nhau theo nguyên tắc nhất định. Trong đó có 2 nguyên tắc phân loại chính là theo loại và theo thành phần. Hình trên thể hiện rõ ràng 2 nguyên tắc chính đó. Hệ thống tường bao gồm 2 thành phần là tường xây và cửa sổ. Cửa sổ có thể phân chia theo loại vật liệu chủ đạo (gỗ, thép, nhựa) hoặc theo thành phần (kính, khung cửa).

Hình 4-25. Sự kết hợp của phân cấp theo loại và theo thành phần

Dựa trên các nguyên tắc chung này, ISO 12006-2:2015 đề xuất 12 bảng hệ thống phân

loại khác nhau như sau:

- Các lớp liên quan đến tài nguyên

+ Thông tin xây dựng

+ Sản phẩm xây dựng

+ Các bên liên quan

+ Hỗ trợ xây dựng

- Các lớp học liên quan đến quy trình

+ Quản lý

+ Quy trình xây dựng

- Các lớp liên quan đến kết quả

+ Tổ hợp xây dựng

+ Công trình xây dựng

+ Không gian xây dựng

+ Cấu kiện xây dựng

+ Kết quả công việc

- Các lớp liên quan đến tài sản

+ Tài sản xây dựng

`156

Dựa trên các bảng hệ thống phân loại được ISO 12006-2 đề xuất, nhiều nước trên thế giới dựa trên đặc thù của mình mà kết hợp hoặc phân chia thành nhiều bảng khác nhau. Hình

4-26. so sánh mối quan hệ giữa các bảng được đề xuất trong ISO 12006-2 và hai hệ thống phân loại được tham khảo và sử dụng phổ biến hiện nay trên thế giới Omniclass (Mỹ) và Uniclass (Anh).

Hình 4-26. So sánh các bảng trong hệ thống phân loại Omniclass (Mỹ), Uniclass

(Anh) và ISO 12006-2:2015

Chi tiết về hệ thống phân loại Uniclass và OmniClass được trình bày dưới đây.

4.4.3.1 Hệ thống phân loại Omniclass

`157

chức báo cáo đến các thư viện đối tượng để cung cấp cách thức tìm kiếm tổng thể hoặc chi tiết thông qua các dữ liệu của đối tượng để có được thông tin đáp ứng nhu cầu của bạn. Trong OmniClass có kết hợp các hệ thống phân loại khác, cụ thể, một số hệ thống được sử dụng làm cơ sở của nhiều bảng trong OmniClass. OmniClass được thiết kế để cung cấp một cơ sở tiêu chuẩn hóa cho việc phân loại thông tin được tạo ra và sử dụng bởi ngành kiến trúc, kỹ thuật và xây dựng Bắc Mỹ, xuyên suốt toàn bộ vòng đời của cơ sở vật chất từ ý giai đoạn ý tưởng đến khi phá hủy hay tái sử dụng ở tất cả các loại xây dựng khác nhau tạo nên một môi trường xây dựng thống nhất, rõ ràng, khoa học. OmniClass bao gồm 15 bảng, mỗi bảng thể hiện một đặc điểm khác nhau của thông tin xây dựng. Mỗi bảng có thể được sử dụng độc lập để phân loại các dạng thông tin riêng biệt tương ứng, hoặc các mục trong mỗi bảng có thể được kết hợp với toàn bộ các bảng dữ liệu khác để phân loại các đối tượng phức tạp hơn.

Bảng 4-3. Danh mục các bảng chính trong OmniClass

Bảng Tên bảng

Bảng 11 Phân loại bộ phận công trình theo chức năng (Construction Entities by Function)

Bảng 12 Phân loại bộ phậncôngtrình theo hình thức(Construction Entities by Form)

Bảng 13 Phân loại không gian theo chức năng (Spaces by Function)

Bảng 14 Phân loại không gian theo hình thức (Spaces by Form)

Bảng 21 Thành phần công trình (Elements (includes Designed Elements))

Bảng 22 Kết quả công việc (Work Results)

Bảng 23 Thành phẩm (Products)

Bảng 31 Thời đoạn (Phases)

Bảng 32 Dịch vụ (Services)

Bảng 33 Bộ môn (Disciplines)

Bảng 34 Vai trò trong tổ chức (Organizational Roles)

Bảng 35 Công cụ hỗ trợ (Tools)

Bảng 36 Thông tin (Information)

Bảng 41 Nguyên liệu (Materials)

Bảng 49 Đặc điểm (Properties)

`158

Trong mỗi bảng, các đối tượng được gán các mã hiệu. Cấu trúc mã hiệu của mỗi đối tượng trong hệ thống phân loại đối tượng OmniClass được cấu tạo bởi các cặp số, trong đó hai cặp số đầu được liên kết với nhau bởi dấu gạch nối, các cặp số tiếp theo được liên kết với nhau bởi dấu cách.

Ví dụ: 23-11 17 11 (Cừ larsen).

Hệ thống OmniClass có một số ưu điểm như sau:

- Cấu trúc của hệ thống phân loại đối tượng OmniClass là cấu trúc mở, do đó sẽ thuận lợi cho việc điều chỉnh bổ sung nội dung mà không phá vỡ cấu trúc ban đầu đồng thời sẽ phục vụ được nhiều đối tượng và nhiều mục đích khác nhau;

- Các bảng trong hệ thống phân loại đối tượng OmniClass có mối liên hệ chặt chẽ với nhau. Tùy vào yêu cầu mà có thể dùng riêng lẽ hay kết hợp với nhau theo một thứ tự nào đó;

- Cấu trúc của hệ thống phân loại đối tượng OmniClass được sắp xếp theo tiến trình

công việc nên thuận tiện trong quá trình sử dụng.

Tuy nhiên, hệ thống này cũng có một số nhược điểm, bao gồm:

- Trong tất cả các bảng của hệ thống phân loại đối tượng OmniClass, chỉ có một số

bảng đã bao gồm hệ thống hạ tầng kỹ thuật;

- Cấu trúc mã hiệu của hệ thống phân loại đối tượng OmniClass gồm nhiều số đi liền

nhau lên khó khăn khi đọc.

a. Hệ thống phân loại MasterFormat

MasterFormat là một tiêu chuẩn để tổ chức các thông số kỹ thuật và thông tin khác cho các dự án xây dựng ở Mỹ và Canada. MasterFormat là một sản phẩm của hai đơn vị là Viện Quy cách kỹ thuật xây dựng (CSI) và Quy cách kỹ thuật xây dựng Canada (CSC). Hệ thống này có danh mục được chia thành hai nhóm, mỗi nhóm có các division, dưới các division là các section; mỗi section được đánh số gắn với tiêu đề mục để tổ chức thông tin về các yêu cầu xây dựng công trình và các hoạt động có liên quan khác.

MasterFormat được sử dụng trong xây dựng để tạo khuôn dạng cho các quy cách kỹ thuật sử dụng làm tài liệu hợp đồng xây dựng. Mục đích của việc tạo khuôn dạng này là để hỗ trợ việc sắp xếp thông tin thành các nhóm riêng biệt khi tạo các tài liệu hợp đồng và hỗ trợ người dùng tìm kiếm thông tin cụ thể ở các vị trí tương ứng. Thông tin trong MasterFormat được tổ chức theo 50 division (trước năm 2004 là 16 division) thuộc hai nhóm là Nhóm yêu cầu mua sắm và hợp đồng, Nhóm Quy cách kỹ thuật. Nhóm thứ nhất chỉ có duy nhất 1 division (Division 00), nhóm thứ hai chứa 49 division và được chia thành 5 nhóm nhỏ: (1) các yêu cầu chung; (2) xây dựng cơ sở vật chất; (3) dịch vụ cơ sở vật chất; (4) công trường và hạ tầng kỹ thuật, và (5) thiết bị quá trình. Số division của từng nhóm nhỏ không giống nhau, trong đó có nhiều division dự phòng, mỗi division chứa một số section nhất định. Trong mỗi section có chứa các đối tượng xây dựng cụ thể.

`159

Mỗi đối tượng trong MasterFormat đều được gán các mã hiệu. Cấu trúc mã hiệu của mỗi đối tượng trong MasterFormat được cấu tạo bởi các cặp số, mã hiệu đối tượng trong MasterFormat được cấu tạo bởi tối đa 4 cặp số. Trong đó cặp số thứ 3 và thứ 4 được liên kết với nhau bởi dấu chấm, các cặp số còn lại liên kết với nhau bởi dấu cách. Ví dụ, mã hiệu của đối tượng “Các cấu kiện mái đặc biệt” là 07 71 00, trong đó có chứa đối tượng ở cấp độ thấp hơn là Rãnh thoát nước và ống dẫn nước mưa chế tạo sẵn, có mã hiệu 07 71 23, trong khi phụ kiện cho rãnh thoát nước thì được đặt mã hiệu 07 71 23.13.

Bảng 4-4. Ví dụ về mã hiệu các đối tượng theo MasterFormat

Mã hiệu

Tên các đối tượng theo MasterFormat

07 71 00

Cấu kiện mái đặc biệt (Roof Specialties)

07 71 23

Rãnh thoát nước và ống dẫn nước mưa chế tạo sẵn (Manufactured Gutters and Downspouts)

07 71 23.13

Phụ kiện bảo vệ rãnh thoát nước (Gutter Debris Guards)

MasterFormat đã được sử dụng từ lâu và ngày càng phổ biến trong ngành xây dựng vì những kết quả mã hóa tài liệu phù hợp với việc quản lý giao tiếp và thực hiện một thiết kế. Master Format giúp cho việc hoàn thành dự án tốn ít thời gian do ít lỗi hơn và giao tiếp tốt hơn giữa các nhóm dự án khác nhau. Tuy nhiên, ngoài những ưu điểm trên thì MasterFormat cũng có nhược điểm là được xây dựng dựa trên hệ thống vật liệu xây dựng nên sẽ khó khăn khi quản lý theo cấu kiện.

b. Hệ thống phân loại UniFormat

UniFormat là một tiêu chuẩn để phân loại quy cách kỹ thuật của tòa nhà, lập dự toán và phân tích chi phí ở Mỹ và Canada. Các cấu kiện là thành phần chính cấu tạo nên công trình. UniFormat dùng để đánh giá tính nhất quán về kinh tế của các dự án xây dựng. UniFormat được phát triển thông qua sự đồng thuận của ngành công nghiệp và Chính phủ Mỹ đã chấp nhận nó như là một tiêu chuẩn của ASTM (American Society for Testing and Materials).

UniFormat được sử dụng rộng rãi nhất để hỗ trợ công tác dự toán trong giai đoạn thiết kế sơ bộ. UniFormat phân chia một công trình thành các hệ thống các đối tượng nhỏ hơn, có chức năng riêng như các cấu kiện nhỏ, vỏ, nội thất, dịch vụ v.v..., từ đó hỗ trợ việc dự toán chi phí cho cơ sở vật chất ở cấp độ thành phần.

Mỗi đối tượng trong UniFormat đều được gán các mã hiệu. Mã hiệu của UniFormat được cấu tạo bởi chữ cái và cặp số, UniFormat chia làm 3 cấp. Ở Cấp 1, mã hiệu chỉ bao gồm một chữ cái in hoa từ A đến G hoặc một cặp số, ví dụ: D Dịch vụ hoặc 40 Yêu cầu hợp đồng. Ở Cấp 2, mã hiệu được cấu tạo bởi một chữ cái in hoa và một cặp số được viết liền nhau hoặc hai cặp số viết liền nhau, ví dụ 1020 Chương trình dự án hoặc A10 Móng. Ở Cấp 3, mã hiệu được cấu tạo bởi một chữ cái in hoa và hai cặp số được viết liền nhau, ví dụ: B1080 Cầu thang.

UniFormat có những ưu điểm sau:

- UniFormat là một tổ chức dựa trên hệ thống cấu kiện công trình nên giúp cho việc

quản lý theo cấu kiện được thuận lợi;

- Trong mô hình thông tin công trình, UniFormat có tính đồng nhất với việc ra quyết

định và thực thi mô hình;

- UniFormat là một lược đồ mã hoá gắn chặt đặc tính của các đối tượng hỗn hợp trong

`160

mô hình thông tin công trình.

Ngoài những ưu điểm trên thì UniFormat cũng có nhược điểm là mã hiệu của

UniFormat chưa có tính đồng nhất nên gây khó khăn trong quá trình áp dụng.

4.4.3.2 Hệ thống phân loại Uniclass

Uniclass là một hệ thống phân loại thống nhất cho ngành xây dựng Vương quốc Anh bao gồm tất cả các lĩnh vực của ngành và được phân chia thành các bảng với nhiều lớp thông tin khác nhau. Hầu hết các bảng có bốn cặp ký tự để mô tả chúng, hai ký tự đầu tiên là mô tả của nội dung chính của bảng. Hiện nay phiên bản Uniclass mới nhất là Uniclass 2015.

Uniclass 2015 được chia thành một tập hợp các bảng, mỗi bảng chứa một lớp thông tin khác nhau. Chúng có thể được sử dụng để phân loại thông tin cho chi phí, các chỉ dẫn, phân lớp CAD… cũng như khi chuẩn bị các chỉ dẫn kỹ thuật hoặc các tài liệu phục vụ thi công khác. Uniclass 2015 tạo ra:

- Một hệ thống phân loại thống nhất cho ngành xây dựng;

- Một bộ bảng phân cấp hỗ trợ phân loại từ khuôn viên trường đại học hoặc mạng

lưới đường đến một sàn nhà hoặc đơn vị lề đường;

- Một hệ thống đánh số đủ linh hoạt để đáp ứng các yêu cầu phân loại trong tương

lai;

- Một hệ thống phân loại sẽ được NBS duy trì và cập nhật.

Bảng 4-5. Danh mục các bảng chính trong UniClass 2015

Bảng Tên bảng

Bảng Ac Các hoạt động (Activities)

Bảng Co Tổ hợp (Complexes)

Bảng EF Cấu kiện; Chức năng (Elements/Functions)

Bảng En Tổ chức (Entitites)

Bảng SL Không gian; Vị trí (Spaces/Locations)

Bảng Ss Hệ thống (Systems)

Bảng Pr Sản phẩm (Products)

Bảng TE Công cụ; Thiết bị (Tool)

Bảng Zz Công cụ hỗ trợ (CAD)

Bảng FI Mẫu thông tin (Form of information)

Bảng PM Quản lý dự án (Product Management)

`161

Trong mỗi bảng, các đối tượng được gán các mã hiệu. Mỗi mã hiệu bao gồm bốn hoặc năm cặp ký tự. Cặp ký tự đầu xác định bảng nào đang được sử dụng và được thể hiện bằng các chữ cái. Bốn cặp ký tự tiếp theo đại diện cho các nhóm, nhóm phụ, phần và đối tượng, mỗi cặp ký tự này được thể hiện bằng chữ số. Các cặp ký tự được liên kết với nhau bởi dấu gạch dưới.

Ví dụ:

SS_30 Hệ thống mái, sàn và lát sàn

SS_30_10 Hệ thống kết cấu mái vòm, vòm và vòm

SS_30_10_30 Hệ thống kết cấu mái có khung

SS_30_10_30_ Hệ thống khung mái bằng thép nặng

25 Uniclass 2015 có một số ưu điểm như sau:

- Cấu trúc của hệ thống phân loại đối tượng Uniclass là cấu trúc mở, do đó sẽ thuận lợi cho việc điều chỉnh bổ sung nội dung mà không phá vỡ cấu trúc ban đầu đồng thời sẽ phục vụ được nhiều đối tượng và nhiều mục đích khác nhau;

- Các bảng trong hệ thống phân loại đối tượng Uniclass có mối liên hệ chặt chẽ với nhau. Tùy vào yêu cầu mà có thể dùng riêng lẻ hay kết hợp với nhau theo một thứ tự nào đó;

- Các bảng trong hệ thống phân loại đối tượng Uniclass rất phong phú và đã bao

gồm hệ thống hạ tầng kỹ thuật.

Tuy nhiên, Uniclass cũng có nhược điểm ở chỗ cấu trúc của hệ thống phân loại đối

tượng Uniclass không sắp xếp theo tiến trình công việc nên bất tiện trong quá trình sử dụng.

4.4.4 Tổng quan về lập dự toán trên nền tảng BIM

4.4.4.1 Mục đích

- Kiểm soát chi phí theo các giai đoạn đầu tư xây dựng công trình - Phương pháp xác

định dự toán xây dựng công trình

- Lựa chọn nhà thầu trong hoạt động xây dựng

- Quản lý hợp đồng trong hoạt động xây dựng

- Thanh toán hợp đồng xây dựng

- Quyết toán vốn đầu tư xây dựng công trình

- Hướng dẫn phương pháp quy đổi chi phí dự án đầu tư xây dựng công trình tại thời

điểm bàn giao đưa vào sử dụng và xác định giá trị tài sản bàn giao đưa vào sử dụng

- Lập tổng mức đầu tư các dự án có quy mô lớn, có yêu cầu kỹ thuật phức tạp hoặc

có tầm quan trọng quốc gia

4.4.4.2 Lợi thế của việc lập dự toán trên nền tảng BIM

Dự toán chi phí và chi phí phát sinh

Mô hình BIM cho phép thống kê khối lượng vật liệu trong thời gian ngắn và nhờ tính trực quan nên cao so với thực tế, Do đó việc thống kê chính xác càng cao phụ thuộc vào mức độ thông tin trong mô hình BIM.

Thống kê khối lượng chính xác và nhanh hơn

`162

Trung bình, các kỹ sư dự toán dành nhiều thời gian đề tạo ra bảng thống kê tổng khối

lượng để dự toán chi phí, khi quy trình được tự động hoá bằng phần mềm, giảm thiểu lỗi do con người, tiết kiện thời gian và chi phí. Với việc giảm thiểu thời gian cho việc thống kê khối lượng, các kỹ sư dự toán có thể tập trung và các yếu tố quan trọng khác như đánh giá rủi ro tài chính,…

Hơn 60% thất bại trong các dự án xây dựng là do yếu tố kinh tế, chủ yếu là do việc thanh toán cho các khoản chi phí hàng ngày. Vấn đề này được giải quyết bằng cách liên kết các thông tin về chi phí với mô hình 3D và tiến độ dự án, được gọi là BIM 5D, cho phép tao ra một tiến độ chi phí theo đúng tiến độ dự án, giúp giảm thiểu đáng kể công việc tiêu tốn thời gian của việc định lượng tài nguyên và dự toán chi phí.

a. Thống kê khối lượng tự động theo sửa đổi thiết kế

Bất kỳ khi nào một thành phần, cấu kiện trong mô hình được sửa đổi tác động trực tiếp đến chi phí được tính toán tự động. Bằng cách sử dụng mô hình BIM thay vì bản vẽ, các lần thống kê khối lượng được tạo từ mô hình BIM, do đó thông tin luôn được liên kết với thiết kế mới nhất. Khi có bất lỳ thay đổi nào được thực thiện trong thiết kế, thay đổi sẽ tự động được thực hiện trong thiết kế.

b. Dễ dàng các tuỳ chọn có sẵn

Dự toán chính xác và nhanh chóng khi phân tính các tuỳ chọn thiết kế khác nhau trong một thời gian ngắn giúp Đơn vị thiết kế dễ dàng chọn tuỳ chọn thiết kế theo yêu cầu cảu Chủ đầu tư. Điều này cũg giúp Chủ đầu tư, Nhà thầu chính và nhà thầu phụ trong giai đoạn đấu thầu.

c. Truy cập đa nền tảng

Bổ sung công nghệ dữ liệu đám mây vào BIM cho phép truy cập dữ liệu mọi lúc, mọi nơi trên mọi thiết bị cho các nhà thầu, đơn vị quản lý dự án, không cần có mặt ở trên công trường, điều này giúp việc phối hợp tốt hơn giữa các bên tham gia.

4.4.4.3 BIM cho kỹ sư kinh tế xây dựng

Khi BIM xuất hiện, có kỳ vọng về việc BIM có thể tự động bóc tách khối lượng và lập dự toán dẫn đến việc các kỹ sư kinh tế xây dựng sẽ không còn cần thiết nữa. Cho dù đó là lời quảng cáo từ các bên cung cấp phần mềm hoặc suy đoán từ các chuyên gia BIM không có chuyên môn kinh tế xây dựng, điều này cũng gây ra biến động không cần thiết trong cộng đồng kỹ sư kinh tế xây dựng.

Tuy nhiên, sau một khoảng thời gian dài triển khai áp dụng BIM trong các dự án, các bên đều nhận thấy kỳ vọng nói trên không chính xác và BIM không thể thay thế vai trò kỹ sư kinh tế xây dựng được. Thay vào đó, việc áp dụng BIM sẽ mở rộng vai trò của kỹ sư kinh tế xây dựng trong dự án trong quá trình chuẩn bị và thực hiện dự án. Cùng với vai trò mở rộng đó, các kỹ sư kinh tế xây dựng sẽ cần những kỹ năng và công cụ mới và sẽ có vai trò lớn hơn trong việc đưa ra các quyết định liên quan tới thiết kế công trình.

`163

Các công cụ BIM không thể lập dự toán một cách chính xác và có thể bảo vệ được trước các bên khác nếu thiếu nguồn dữ liệu về giá cả hoặc các dữ liệu khác từ người lập dự

toán. Khi tạo lập mô hình BIM, không phải tất cả đều cần phải mô hình vì vấn đề thời gian. Người lập dự toán sẽ cần bổ sung và đưa ra ước tính chi phí cho cả những phần không có trên mô hình nhưng lại cần thiết cho công trình để đưa ra dự toán cho công trình. Trong quá trình này, người lập dự toán sẽ đưa ra các giả định (vì mô hình không có đầy đủ tất cả thông tin cần thiết tại thời điểm lập dự toán) về:

- Biện pháp và thiết bị, máy móc thi công (thường không có trong mô hình thiết kế)

- Đơn giá

- Các bộ phận khác không được dựng mô hình (các bộ phận chống tạm, giàn giáo

cũng như các bộ phận hỗ trợ thi công khác)

- Các chi phí gián tiếp

- Các chi phí chung, dự phòng phí…

Các bên tham gia trong dự án có thể sử dụng mô hình và những thông tin kỹ sư kinh tế xây dựng cung cấp để đánh giá về chi phí những phương án thay đổi trong quá trình thiết kế để ra quyết định về lựa chọn phương án.

Tác động của các công cụ và quy trình BIM đến công tác bóc tách khối lượng và lập

dự toán:

Hỗ trợ về trực quan hóa - Các công cụ BIM cho phép người lập dự toán hiểu rõ hơn về thiết kế công trình và hình dung về công trình khi kết thúc xây dựng. Các công cụ đó giúp người lập dự toán xác định biện pháp thi công tối ưu và có thể hình dung rõ hơn về quá trình thi công xây dựng công trình. BIM cũng giúp kết nối công trình với địa điểm xây dựng (như qua Google Earth), tạo các mặt cắt để hiểu rõ hơn về hệ thống công trình và kích thước, và lựa chọn các cấu kiện để hiểu rõ hơn về những thống số về vật liệu, kích thước… Mô hình cũng có thể được sử dụng để hỗ trợ công tác bán hàng và marketting hoặc giải thích về phương án kết cấu, phân tích khác nhau. Người lập dự toán sẽ không bị giới hạn bởi lượng thông tin hạn chế từ các bản vẽ 3D.

Khối lượng - Các công cụ BIM cung cấp các phương pháp tự động hóa một số hoặc hầu hết các nỗ lực định lượng liên quan đến ước tính chi phí. Công cụ ước tính không còn đếm các đối tượng hoặc số lượng bằng các phương pháp thủ công, số hóa giấy hoặc các công cụ cất cánh trên màn hình. Thay vào đó, các công cụ BIM có thể cung cấp số lượng chính xác, tự động và dễ dàng cập nhật, thông qua các công cụ mô hình 3D gốc, các công cụ ước tính có khả năng 5D hoặc thông qua các giải pháp phần mềm phân tích 5D. Ban đầu, quá trình này sẽ cần được xác nhận để xây dựng niềm tin vào số lượng và những gì họ đại diện. Trong thời gian này, số lượng BIM có thể được sử dụng để xác nhận các phương pháp truyền thống khác.

`164

Số lượng có thể được cập nhật nhanh chóng và tự động khi mô hình thay đổi. Do đó, một trong những lợi ích chính là việc lặp lại nhanh chóng các ước tính hỗ trợ thay đổi thiết kế, điều này sẽ mang lại cơ hội lớn hơn để nghiên cứu các hệ thống xây dựng thay thế, các tùy chọn phân tích/kỹ thuật giá trị và kịch bản giả định. Các công cụ BIM cũng có thể tích hợp với các giải pháp ước tính chi phí chuyên nghiệp để tạo thuận lợi cho quá trình cất cánh và định giá và liên kết các thành phần BIM với các yếu tố ước tính chi phí.

Từ quan điểm của kỹ sư kinh tế xây dựng, BIM cũng có thể được xem là bước tiếp theo trong quá trình phát triển của quá trình bóc tách khối lượng. Trước BIM, phương pháp hàng đầu là số hóa trên màn hình các bản vẽ 2D PDF và 2D CAD. Trước đó, đó là bộ số hóa giấy, bao gồm máy tính bảng phẳng và bút stylus hoặc puck để chọn điểm trên bản vẽ giấy. Với mỗi bước tiến hóa, quá trình bóc tách khối lượng được cải thiện về tốc độ và quản lý dữ liệu.

Bố trí công trường và trình tự thi công - Các công cụ BIM hỗ trợ khả năng tích hợp nhiều mô hình (ví dụ: Kiến trúc, kết cấu, cơ điện) để hiểu rõ hơn về khả năng xây dựng của dự án. Các công cụ BIM có thể xác định nơi các đối tượng xây dựng giao nhau khi chúng nên (và không nên) để hỗ trợ đánh giá khả năng xây dựng, điều phối, bố trí công trường và lập kế hoạch. Việc sử dụng hiệu quả BIM của nhóm thiết kế sẽ dẫn đến các hồ sơ bản vẽ chất lượng cao hơn do lợi ích vốn có của công tác phối hợp. Lý tưởng nhất, lợi ích này sẽ làm giảm số lượng RFI trong quá trình xây dựng trước và sau khi trao thầu.

Hồ sơ - Khả năng ghi lại những gì được bao gồm trong dự toán chi phí tại một thời điểm là rất lớn. Các yếu tố trong BIM có thể được tham chiếu trực tiếp trong dự toán chi phí. Mô hình 3D và dự toán chi phí có thể được trình bày dưới dạng một thực thể tích hợp thay vì hai sản phẩm độc lập để các bên dễ dàng hiểu được những thành phần nào trong mô hình được trình bày trong dự toán.

4.4.4.4 Đo bóc tiên lượng dựa trên BIM

Hiện nay, với sự phát triển của công nghệ BIM thì việc bóc tách khối lượng không còn khó khăn và mất nhiều thời gian như trước nữa. Thay vì phải đo bóc trên bản vẽ 2D thì giờ đây, QS chỉ cần dựng lại mô hình 3D, phần mềm sẽ tự động tính toán toàn bộ khối lượng cần thiết.

Hiện nay, trên thị trường có khá nhiều phần mềm đo bóc tiên lượng nền tảng BIM,

`165

tính toán tự động theo tiêu chuẩn Việt Nam.

Hình 4-27. Cách thức hoạt động của các phần mềm dự toán trên nền tảng BIM

Hình 4-28. Ví dụ bóc tách khối lượng cốt thép

4.4.4.5 Chất lượng mô hình

`166

Để kỹ sư kinh tế xây dựng được hưởng lợi từ BIM, người đó phải tin tưởng vào mô hình và dữ liệu liên quan. Đây là một sự thay đổi cơ bản từ quy trình truyền thống trong đó người lập dự toán diễn giải các thông số kỹ thuật và tài liệu 2D, phạm vi và số lượng có

nguồn gốc, được điền vào các khoảng trống, và chuẩn bị dự toán. Về lý thuyết, mô hình chứa phạm vi và khối lượng, và do đó, người lập dự toán không cần phải diễn giải hoặc tính toán lại mà chỉ trích xuất (chấp nhận) chúng. Tuy nhiên, nếu không có xác minh tính hợp lệ và chính xác của mô hình, người lập dự toán khó có thể xác định tính đúng đắn của dữ liệu lập dự toán.

Do đó, bằng cách sử dụng quy trình lập dự toán trên BIM, kỹ sư kinh tế xây dựng giờ đây phụ thuộc nhiều hơn vào độ chính xác và tính đầy đủ của mô hình. Chất lượng mô hình là rất quan trọng và sẽ xác định liệu người lập dự toán sẽ sử dụng BIM trong một số hoặc tất cả quá trình lập dự toán hay hoàn toàn trở lại quy trình ước tính truyền thống. Bất cứ điều gì người lập dự toán có thể làm để ảnh hưởng đến chất lượng mô hình sẽ là lợi ích trực tiếp để hợp lý hóa quy trình ước tính BIM.

4.4.4.6 BIM và quá trình lập dự toán

Mỗi người tham gia vào dự án sẽ có một quan điểm khác nhau về BIM. Như vậy, người lập dự toán làm việc cho Kiến trúc sư, các quy trình, công cụ và sản phẩm có thể khác biệt đáng kể so với người lập dự toán làm việc cho Chủ sở hữu, tổng thầu hoặc nhà thầu phụ.

Tuy nhiên, quy trình chung khá phù hợp với quy trình truyền thống (không BIM).

Một quy trình làm việc đơn giản được liệt kê dưới đây.

1. Mô hình hóa - Hầu hết các quy trình BIM sẽ bắt đầu với một số loại giải pháp mô hình hóa (tác giả hoặc thiết kế). Trong một số trường hợp, nó có thể bắt đầu với một công cụ lập kế hoạch không gian; hoặc, một cơ sở hiện có có thể được số hóa thông qua quy trình quét laser để tạo ra đám mây điểm, cuối cùng được chuyển đổi thành mô hình. Bất kỳ quá trình nào xảy ra trước nó, kết quả sẽ kết thúc bằng một hoặc nhiều mô hình 3D.

Trong một số trường hợp, bên thứ 3 sẽ cung cấp mô hình: Kiến trúc sư, Kỹ sư thiết kế, tư vấn BIM hoặc Chủ đầu tư. Trong các trường hợp khác, tổng thầu sẽ phát triển hoặc tái phát triển mô hình, bởi nhân viên mô hình nội bộ, các công ty mô hình thuê ngoài, hoặc thậm chí là người lập dự toán. Điều quan trọng là phải có hướng dẫn BIM [đôi khi được gọi là Kế hoạch thực hiện BIM (BIMXP, BEP, v.v.)] xác định các quy trình và sản phẩm để đảm bảo mô hình đáp ứng mong đợi của nhóm trong mọi giai đoạn của quy trình.

2. Trực quan hóa - Điều này có thể bao gồm thuyết trình đến Chủ đầu tư để đơn giản

truyền đạt ý định thiết kế cho toàn bộ nhóm dự án.

3. Phân tích - Sau khi các mô hình được tạo, chúng cần được kiểm tra và xem xét về tính chính xác và đầy đủ. Một nhóm có thể xem xét các mô hình cho nghiên cứu ánh sáng và phân tích năng lượng; hoặc, các mô hình có thể được phân tích thông qua một công cụ chẩn đoán dựa trên quy tắc để đảm bảo nó đáp ứng các quy tắc thiết kế và yêu cầu thiết kế. Người lập dự toán hoặc người lập mô hình phải hiểu phạm vi và thông số kỹ thuật và xác định các hệ thống, lỗi, thiếu thông tin… Tối thiểu, người lập dự toán phải xem xét mô hình để xác định xem có bao gồm các hệ thống phù hợp hay không và bổ sung khi cần.

`167

4. Việc xem xét khả năng xây dựng chi tiết có thể bao gồm phát hiện xung đột, trong

đó nhiều mô hình được hợp nhất và phân tích để lường trước và phát hiện các xung đột về tiến độ cũng như bố trí công trường.

5. Định lượng - Các đối tượng hoặc thành phần mô hình có thể cung cấp phạm vi và số lượng để hỗ trợ phát triển dự toán chi phí. Điều này có thể được thực hiện thông qua các cấp độ tự động hóa khác nhau. Trong một số trường hợp, mô hình 3D sẽ tự động xuất khối lượng thông qua một số phương pháp nội bộ (ví dụ: tiến độ). Người lập dự toán hoặc người lập mô hình sẽ cần hiểu cách lập tiến độ để tạo đầu ra mong muốn (điển hình là MS Excel). Cập nhật khối lượng từ mô hình thông qua một công cụ phần mềm khác cũng là một khả năng khác. Các công cụ khác này thường “thân thiện” hơn so với các công cụ thiết kế. Người lập dự toán sẽ phải biết cách diễn giải các khối lượng và kết hợp chúng vào dự toán chi phí. Ví dụ: tổng số lượng tường chỉ từ một vài đoạn tường hoặc nhiều? Làm thế nào tính toán bao gồm cả các lỗ mở? Các kết quả này có thể ảnh hưởng đến năng suất lao động, vật liệu thải và giá cả. Khối lượng từ mô hình có thể được sử dụng như “khối lượng kiểm tra”. Có thể tính toán thủ công một vài khối lượng để so sánh kết quả.

6. Dự toán - Khi phạm vi và khối lượng được xuất ra, người lập dự toán sẽ sử dụng thông tin này trong công cụ lập dự toán trong đó có chi phí nhân công, vật liệu và thiết bị, năng suất, máy thi công và biện pháp cũng như các chi phí gián tiếp được thêm vào để hoàn thành dự toán .

7. Tiến độ/Mô phỏng (4D) Việc xác định khi nào các công tác được thực hiện có thể ảnh hưởng lớn đến việc xác định chi phí. Việc xem xét tiến độ trên mô hình rất trực quan và có thể hỗ trợ việc rà soát tiến độ. Ví dụ, nếu nền móng bê tông hoặc tường veneer nề được lên kế hoạch trong mùa đông, dự án có thể phải chịu thêm chi phí liên quan đến nhiệt và bảo vệ tạm thời.

8. Tích hợp - Trong một số trường hợp, các công cụ phân tích SD sẽ tích hợp trực tiếp với giải pháp ước tính chi phí để tạo thuận lợi và hợp lý hóa các quy trình làm việc. Trong các trường hợp khác, các giải pháp ước tính chi phí sẽ có hỗ trợ riêng cho dữ liệu mô hình 3D. Các công cụ này cho phép Công cụ ước tính trực quan hóa và định lượng mô hình trong công cụ ước tính gốc, loại bỏ nhu cầu về các công cụ định lượng và trực quan hóa bổ sung.

4.4.4.7 Thách thức trong việc lập dự toán trên nền tảng BIM

Các công cụ BIM rất khác nhau về khả năng và độ phức tạp - Một số công cụ BIM mất vài tháng để thành thạo, trong khi những công cụ khác mất hàng tuần. Một số quy trình làm việc BIM rất dễ dàng, trong khi các quy trình phức tạp vừa phải có thể rất khó khăn. Các nhà cung cấp rất nhỏ phát triển nhiều công cụ BIM, vì vậy tính sẵn có cơ sở dữ liệu, tính ổn định và hỗ trợ của phần mềm đôi khi không đủ. Nhiều công ty chỉ đơn giản là không mạo hiểm kinh doanh liên tục trên một nhà cung cấp nhỏ như vậy. Cần xem xét quy mô, tuổi thọ và sự ổn định tài chính khi đưa ra quyết định.

`168

Mô hình có thể không có sẵn - Một số đơn vị tư vấn thiết kế không phát hành các mô hình do rủi ro trách nhiệm pháp lý. Ngoài ra, các đơn vị tư vấn thiết kế sẽ phát hành các định dạng khác của các mô hình. Chẳng hạn, với tư cách là nhà thầu, bạn có thể không có

quyền truy cập vào các tệp Revit gốc (* .RVT), nhưng công ty thiết kế sẽ cung cấp các định dạng trong Adobe Acrobat (* .PDF), Autodesk (* .DWF) hoặc (* .IFC). Tùy thuộc vào mục tiêu của bạn, các định dạng thay thế này có thể được chấp nhận. Nếu không, bạn có thể cần phải tạo mô hình của riêng bạn.

Mong đợi nhiều mô hình - Các mô hình sẽ được phát triển ở các giai đoạn khác nhau của quy trình thiết kế (Khái niệm, sơ đồ, v.v.) cùng với nhiều lần lặp của từng giai đoạn (ví dụ: Revl, Rev2, Rev3, v.v.). Ngoài ra, bạn có thể nhận được các mô hình kiến trúc, cơ khí, điện, hệ thống ống nước và kết cấu riêng biệt, thậm chí có thể ở các định dạng tệp khác nhau. Đó là, tư vấn thiết kế chính có thể cung cấp mô hình kiến trúc ở định dạng Autodesk Revit Architectural, trong khi Kỹ sư kết cấu có thể cung cấp mô hình kết cấu theo định dạng công cụ mô hình hóa cụ thể thương mại. Bạn sẽ phải học cách nhận và quản lý nhiều mô hình được phát triển bằng các công cụ thiết kế 3D BIM khác nhau.

Người lập dự toán có thể đóng vai trò quan trọng trong việc cộng tác với nhóm thiết kế và đại diện Chủ đầu tư để xây dựng một bộ hướng dẫn BIM và kế hoạch thực hiện BIM (trong số nhiều mục khác) với mức độ chi tiết cụ thể trong các giai đoạn thiết kế khác nhau. Các dự án BIM thiếu hướng dẫn sẽ dẫn đến các mô hình không thể đoán trước và có thể làm cho quá trình làm việc của người lập dự toán rất khó khăn. Trong một số trường hợp, người lập dự toán phải thiết lập và liên kết các phần tử mô hình để lập dự toán và thậm chí cập nhật mô hình để tạo điều kiện cho việc lập dự toán trong tương lai.

Mô hình có thể rất lớn - Tùy thuộc vào quy mô dự án, độ phức tạp, v.v., có thể các mô hình lớn tới hàng trăm megabyte. Vấn đề được kết hợp với nhiều lần lặp, bản sao lưu, v.v. Người lập dự toán có thể cần đầu tư thêm màn hình lớn, độ phân giải cao, máy trạm có nhiều CPU, gigabyte RAM và terabyte dung lượng lưu trữ, cùng với các phương pháp để chia sẻ tệp với nhóm khác các thành viên. BIM chắc chắn đòi hỏi một cơ sở hạ tầng CNTT cao hơn so với những gì hầu hết các người lập dự toán có được. Một số trong những thách thức này đã được giải quyết bằng điện toán đám mây - giảm đáng kể đầu tư phần cứng và phần mềm.

Mô hình có thể không chính xác và không thể sử dụng – Tư vấn thiết kế xây dựng các mô hình cho mục đích riêng hoặc mục đích thiết kế của họ (ví dụ: xuất bản vẽ 2D hoặc thiết kế sơ bộ), không phải để ước tính chi phí. Các mô hình hoặc các phần của các mô hình được phát triển ở mức độ chi tiết không phù hợp cho các mục đích lập dự toán chi tiết. Điều này có thể tạo điều kiện cho trực quan hóa thiết kế, nhưng nó sẽ cản trở các nhiệm vụ lập dự toán. Ngoài ra, mô hình có thể bị trùng lặp, ví dụ, Kiến trúc sư có thể bao gồm cầu thang cũng như Kỹ sư kết cấu. Nếu các mô hình này được trình bày trong một tệp, cầu thang sẽ được nhân đôi với số lượng có sẵn cho người lập dự toán. Nhà thầu có thể tạo lại mô hình xây dựng (trái ngược với mô hình mục đích thiết kế) để có thể sử dụng để lập dự toán chi tiết hoặc chuẩn bị công trường. Nhà thầu phụ và nhà chế tạo thường lập mô hình để sản xuất bản vẽ chế tạo và sản xuất các cấu kiện xây dựng.

`169

Mô hình thường được phát triển đến mức cần thiết để in hồ sơ. Chi tiết rất khác nhau và thường được bổ sung bằng chi tiết CAD truyền thống hơn. Hầu hết các mô hình sẽ không bao gồm tất cả khối lượng mà người lập dự toán cần để hoàn thành dự toán. Người lập

dự toán thường phải bổ sung khối lượng mô hình với các giả định và khối lượng được ước lượng bởi phương pháp truyền thống bằng cách nào đó: a) xác định sự thiếu hụt đó, b) lấy ra số lượng của hệ thống trần bị thiếu bằng phương pháp riêng của mình và c) thêm thủ công thành phần này vào dự toán. Trong hầu hết các trường hợp, ngay cả khi nhận được một mô hình, các hồ sơ truyền thống cũng sẽ được đưa vào và phục vụ như các tài liệu hợp đồng. Một mô hình có thể được cung cấp như thông tin bổ sung. Tài liệu xây dựng thường sẽ có nhiều thông tin (hoặc đôi khi khác nhau) so với mô hình. Toàn bộ thông số kỹ thuật truyền thống không có khả năng được đưa vào mô hình. Số lượng cũng có thể được bắt nguồn từ việc liên kết các yếu tố mô hình với các tổ hợp tham số trong một hệ thống dự toán chi phí chuyên nghiệp. Các tập hợp tham số thông minh có thể giúp bổ sung dựa trên kinh nghiệm và giả định.

Mô hình bị thiếu phương tiện và phương pháp - Các mô hình không bao gồm tất cả các thành phần cần thiết để phát triển một dự toán chính xác, đặc biệt là máy móc và biện pháp thi công.

Một mô hình sẽ không tự động tạo ra dự toán chi phí - Đây có thể là một trong những quan niệm sai lầm lớn nhất về BIM. Các mô hình cũng thiếu chi phí gián tiếp hoặc mềm, chẳng hạn như dự phòng, trượt giá và chi phí khác. Ngoài ra, cũng không có các chi phí máy móc thiết bị xây dựng lớn (ví dụ: cho thuê cần cẩu, di chuyển đổ thải) trong một mô hình. Các mô hình sẽ cung cấp phần lớn phạm vi và khối lượng để hỗ trợ lập dự toán nhưng không phải tất cả.

Thay đổi sẽ là thách thức - Hầu hết các công cụ và quy trình BIM được thiết lập cho một công việc duy nhất, quy trình lập dự toán thường lặp đi lặp lại và thiết kế thay đổi thường xuyên. Quản lý và tích hợp các thay đổi vào một dự toán có thể khó khăn (nếu không cố gắng hiểu những gì đã thay đổi, những gì mới, những gì đã bị xóa, những gì đã được di chuyển hoặc những đặc tính khác nhau giữa các lần lặp lại mô hình).

Tiêu chuẩn – Các liên minh, hiệp hội, nhà cung cấp phần mềm… đã làm việc trong nhiều năm để phát triển các tiêu chuẩn trao đổi dữ liệu. Các tiêu chuẩn và quy tắc đo bóc sẽ mất nhiều năm để phát triển và được ngành xây dựng chấp nhận. Cho đến khi các tiêu chuẩn này được thiết lập và thực hiện, việc trao đổi dữ liệu mô hình giữa các hệ thống và các thành viên trong nhóm hoặc giải thích dữ liệu mô hình hỗ trợ cho quy trình 5D có thể gặp khó khăn.

4.4.4.8 Cách bắt đầu

Những kỹ sư kinh tế xây dựng có thể bắt đầu con đường BIM bằng một cách tiếp cận

có phương pháp:

1. Xây dựng kế hoạch - cần phải có thể đạt được, đo lường được và được thực hiện trong các bước nhỏ. Tại sao bạn theo đuổi BIM? Bạn đã sẵn sàng để phát triển kỹ năng mô hình (3D) của mình chưa? Bạn có cần cả khả năng lập tiến độ (4D) và dự toán (5D) hay là mục tiêu khác? Không có câu trả lời đúng hay sai. Chỉ cần chắc chắn rằng bạn biết lý do tại sao bạn theo đuổi BIM.

`170

2. Đặt kỳ vọng - Con đường sẽ gập ghềnh, thay đổi gây ra nỗi sợ về những điều chưa

biết, rủi ro mới và các vấn đề pháp lý. Cần phải lường trước được thất bại trên đường đi. Tìm cơ hội để áp dụng BIM khi công ty có thể tốn thêm chi phí hoạt động và mất năng suất ban đầu. Sẽ mất vài tháng (hoặc nhiều năm, tùy thuộc vào mục tiêu của bạn) để triển khai BIM hiệu quả vào tổ chức.

3. Đào tạo miễn phí. Nhiều nhà cung cấp, các trường đại học và hiệp hội địa phương sẽ cung cấp các hội thảo, hội thảo trên web, bài viết và video cung cấp thông tin về các quy trình và công cụ BIM khác nhau. Các đối tác thiết kế, tư vấn và nhà thầu phụ có thể đi xa hơn trên con đường BIM. Tận dụng kinh nghiệm của họ bất cứ khi nào có thể.

4. Phần mềm miễn phí - Nhiều nhà cung cấp cung cấp các công cụ BIM miễn phí, bao gồm các công cụ mô hình hóa, trực quan hóa và phân tích. Nhiều nhà cung cấp cũng cung cấp các công cụ BIM đầy đủ chức năng trên cơ sở dùng thử. Các nhà cung cấp khác cung cấp phần mềm beta miễn phí.

5. Đánh giá. Nhân viên hiện tại có khả năng sử dụng các công cụ BIM không, hoặc sẽ cần thêm nhân viên mới? Các quy trình, hệ thống và dữ liệu lập dự toán đã sẵn sàng và có khả năng hỗ trợ các mục tiêu BIM chưa? Nếu không, đưa BIM vào sẽ làm phức tạp và phóng đại những thiếu sót hiện có.

4.5 MÔ HÌNH LIÊN KẾT VÀ PHỐI HỢP TRÊN NỀN TẢNG BIM

4.5.1 Mô hình liên kết

`171

Nhiều người vẫn hiểu lầm rằng mô hình liên kết là mô hình duy nhất để tất cả các thành viên của dự án có thể tạo lập, truy cập và làm việc cùng nhau để phối hợp. Tuy nhiên, Mô hình liên kết chính xác là việc kết hợp, hợp nhất, ghép, tích hợp các mô hình dựa vào các điểm toạ độ gốc trong các mô hình này. Mô hình liên kết là phương pháp phổ biến trong quá trình phối hợp BIM. Bằng việc sử dụng openBIM, các chủ thể tham gia thực hiện dự án như tư vấn thiết kế, nhà thầu thi công, đơn vị sản xuất có thể truy cập thông tin thông qua mô hình BIM duy nhất.

Hình 4-29. Sơ đồ mô tả mối quan hệ của Mô hình liên kết với các mô hình đơn vị

4.5.1.1 Cách tạo ra mô hình liên kết

Có thể thấy rằng, BIM là môi trường nhiều người dùng sử dụng nhiều công cụ, phần mềm với nhiều công dụng khác nhau nhằm đạt được các mục đích khác nhau. Mỗi người dùng có các mô hình BIM đặc thù của họ, các mô hình riêng lẻ này được gọi là mô hình thành phần, chúng đại diện cho một nội dung cụ thể của dự án. Sau khi mỗi mô hình được phê duyệt, các mô hình sẽ được kết hợp với nhau để thực hiện điều phối.

Một số loại mô hình thành phần:

- Mô hình kiến trúc

- Mô hình Façade

- Mô hình kết cấu

- Mô hình MEP

- Mô hình địa hình, hạ tầng kỹ thuật

- Mô hình phối hợp

+ Mô hình phối hợp hệ Cơ

+ Mô hình phối hợp hệ Điện

+ Mô hình phối hợp cấp nước và thoát nước

+ Mô hình phòng cháy chữa cháy

- Mô hình phân tích năng lượng

`172

- Một số loại mô hình khác ứng với các loại công trình đặc thù

`173

Hình 4-30. Mô hình thành phần và mô hình liên kết

Khi các mô hình được kết hợp, có thể sử dụng các mô hình này để xem xét, đánh giá

về mặt không gian cũng như sử dụng vào các ứng dụng phân tích khác.

4.5.1.2 Đặc trưng của mô hình liên kết

- Các mô hình liên kết được tạo ra theo các quy trình được xây dựng quy định trong BEP. Điều quan trọng nhất để việc phối hợp này thành công là việc quy định điểm gốc phối hợp phù hợp và được tất cả các đơn vị tuân thủ.

- Việc phối hợp mô hình chỉ có ý nghĩa chỉ khi các mô hình thành phần là mô hình

mới nhất, chính xác nhất.

- Mô hình liên hợp được tạo thành từng nhiều mô hình thành phần. Vì vậy sau mỗi buổi họp phối hợp có thể phân công trách nhiệm cho từng người/ đơn vị phụ trách mô hình đó cập nhật, chỉnh sửa mô hình.

- Các mô hình liên kết phải cho phép nhóm dự án trích xuất thông tin các đối tượng

và thành phần của mô hình để đưa ra các giải pháp phù hợp khi phối hợp.

4.5.2 Phối hợp trong BIM

Phối hợp không gian đã có từ lâu trong ngành xây dựng nhất là trong các hệ cơ, điện, nước, đây là yêu cầu quan trọng, bắt buộc phải được thực hiện trước và trong quá trình thi công.

`174

Hình 4-31. Ví dụ về phối hợp MEP trong bản vẽ 2D

4.5.2.1 Quy trình phối hợp truyền thống so với quy trình phối hợp trong BIM

Theo quy trình phối hợp truyền thống sử dụng bản vẽ 2D, việc phối hợp không gian được thực hiện bằng cách lồng nhiều bản vẽ các hệ thống với nhau (còn được gọi là bản vẽ phối hợp) và xác định các điểm có thể xảy ra xung đột. Đây được coi là cách hiệu quả nhất, tuy nhiên nó không hoàn toàn giải quyết được các vấn đề do số lượng bản vẽ là rất lớn, các bản vẽ được cập nhật liên tục (cần phối hợp lại) và các bản vẽ này chỉ được thể hiện trên 2D. Quá trình này được thực hiện thủ công hoàn toàn, lãng phí nhiều thời gian, dễ xảy ra lỗi và hoàn toàn phụ thuộc vào bộ bản vẽ.

Quy trình phối hợp dựa trên nền tảng BIM đem lại nhiều lợi thế hơn so với phương pháp truyền thống. Nó cho phép phát hiện xung đột dựa trên mô hình một cách tự động, cùng với đó có thể tuỳ chỉnh các quy tắc ứng xử để xác định các xung đột này (dung sai của va chạm), từ đó có thể kiểm tra có chọn lọc các xung đột giữa các hệ thống được chỉ định. Do đó, quá trình phát hiện xung đột có thể được thực hiện ở bất kì giai đoạn, hệ thống nào. Một trong những ưu điểm lớn nhất của việc phối hợp dựa trên nền tảng BIM là việc giảm đáng kể thời gian dành cho phối hợp, với cùng một khối lượng kiểm tra, trong quy trình truyền thống cần hàng tuần, còn với quy trình BIM chỉ cần vài giờ để hoàn thành tất cả mà đảm bảo chính xác tuyệt đối.

Có 2 cách phát hiện xung đột đang được sử dụng rộng rãi hiện nay là sử dụng các công cụ đơn giản trong các công cụ tạo lập mô hình và các ứng dụng chuyên kiểm tra va chạm. Trong đó, các công cụ tạo lập mô hình thường được sử dụng trong giai đoạn thiết kế để phát hiện các xung đột đơn lẻ và giữa các hệ thống trong cùng một bộ môn với nhau, không có sự tuỳ biến chuyên sâu. Tuy nhiên trong giai đoạn thi công, nhà thầu sẽ yêu cầu phối hợp giữa nhiều bộ môn khác nhau và các thông số phức tạp để phát hiện xung đột, do đó cần có các phần mềm chuyên dụng. Các công cụ này cho phép người dùng nhập nhiều mô hình BIM từ các ứng dụng tạo lập mô hình BIM khác nhau để tạo thành mô hình liên kết. Khả năng phát hiện xung đột của các phần mềm này tinh vi hơn rất nhiều, có khả năng phát hiện xung đột cứng, mềm và cả các xung đột 4D (xung đột xảy ra trong quá trình vận chuyển, lắp ráp).

Tuy nhiên, các công cụ này hiện nay vẫn bị giới hạn ở dạng thông tin 1 chiều, các mô hình tích hợp không được liên kết trực tiếp với mô hình ban đầu nên không thể sửa trực tiếp các lỗi xung đột ngay lập tức. Hiện nay, một số nhà phát triển phần mềm đang xây dựng các giải pháp cho phép phản hồi các xung đột thông qua Định dạng phối hợp BIM (BIM Collaboration Format – BCF). Khi mô hình được tạo lập và được phân tích, phát hiện xung đột bằng nền tảng Solibri, các thông tin về va chạm, lỗi được trao đổi qua nền tảng BIM Track. Từ đó, các thông tin này sẽ được cập nhật và đưa ra các giải pháp để chỉnh sửa trong các phần mềm tạo lập mô hình. Quy trình này sẽ được lặp đi lặp lại nhiều lần để đảm bảo thông tin được cập nhật chính xác theo tình hình thi công thực tế và phát hiện xung đột trước khi thi công.

4.5.2.2 Quy trình xử lý xung đột

`175

Việc phối hợp xử lý xung đột tổng thể được thực hiện theo hình sau

Hình 4-32. Sơ đồ tổng thể quá trình xử lý xung đột

Lưu ý: Trong một số trường hợp Điều phối viên thiết kế có thể kiêm nghiệm luôn Điều

phối viên BIM.

Trước khi thực hiện kiểm tra va chạm đa bộ môn, các cá nhân/ đơn vị phải đảm bảo mô hình của mình đạt các yêu cầu/ quy định của dự án và ở phiên bản phù hợp cho việc phối hợp đa bộ môn. Sau khi mô hình được gửi đến Điều phối viên BIM, điều phối viên BIM cần kiểm tra lại thông tin như sau:

- Kiểm tra sơ bộ mô hình (toạ độ gốc, các lỗi trong mô hình, tiêu chuẩn của dự án…);

- Kiểm tra các lỗi/ va chạm trong lần kiểm tra trước đã được sửa trong mô hình chưa?;

- So sánh mô hình với các bản vẽ để đảm bảo các bản vẽ xuất ra tương ứng với mô

hình;

`176

- So sánh mô hình với Hồ sơ thiết kế;

- Các nội dung khác theo yêu cầu.

Sau khi đã kiểm tra thông tin được đưa vào, Điều phối viên BIM cần ghi lại báo cáo các kiểm tra này. Trong trường hợp cần thiết, Điều phối viên BIM có thể gửi lại các báo cáo này cho các cá nhân/ đơn vị phụ trách để cập nhật lại mô hình trước khi đưa vào phối hợp.

Sau khi các mô hình đơn lẻ đạt chất lượng, Điều phối viên BIM sẽ tiến hành phối hợp đa bộ môn theo các thiết lập phù hợp với từng giai đoạn, từng loại cấu kiện. Với một số va chạm có thể xử lý trực tiếp sau này trong quá trình thi công, điều phối viên BIM có thể bỏ qua mà không thực hiện báo cáo. Dưới đây là quy trình Kiểm tra và xử lý va chạm.

`177

Hình 4-33. Quy trình phối hợp xử lý xung đột

Hình 4-34. Báo cáo va chạm trong quá trình kiểm tra va chạm

Để đảm bảo các bên có thể phối hợp xem xét, phản hồi thuận tiện, cần quy định các nền tảng sử dụng chung trong việc quản lý va chạm. Điều phối viên BIM có thể lựa chọn các giải pháp khác nhau để thực hiện việc quản lý va chạm, trong đó có thể chia thành 2 giải pháp chính như sau:

- Quản lý bằng các công cụ (phần mềm): các công cụ này sẽ tự động trích xuất các va chạm từ công cụ phối hợp mô hình, gửi thông báo đến các cá nhân/ tổ chức có trách nhiệm, cập nhật tình hình chỉnh sửa mô hình.

- Quản lý bằng bảng biểu: Các báo cáo về va chạm sẽ được Điều phối viên BIM cập nhật, gửi đến các cá nhân/ đơn vị có trách nhiệm và tổ chức các buổi họp phối hợp để thống nhất phương án giải quyết. Khi các điều chỉnh được thực hiện, các bên sẽ báo cáo với Điều phối viên BIM để cập nhật trạng thái của các va chạm này trong báo cáo.

Báo cáo va chạm cần thể hiện các nội dung sau: vị trí, mô tả, loại va chạm….

4.5.2.3 Định dạng phối hợp trong BIM

Định dạng phối hợp BIM (BCF) là định dạng tệp mở dựa trên định dạng XML cho phép thêm các nhận xét vào mô hình BIM theo chuẩn IFC. BCF được thiết kế chủ yếu để xác định các khung nhìn của một mô hình công trình và các thông tin liên quan về va chạm, lỗi mô hình được kết nối với các đối tượng cụ thể trong khung nhìn. Định dạng tệp BCF cho phép người dùng các nền tảng BIM khác nhau cộng tác với nhau trong các vấn đề liên quan đến dự án. Việc sử dụng định dạng BCF trong quá trình phối hợp là một phần quan trọng của việc phát triển openBIM.

`178

Định dạng này được phát triển bởi Tekla và Solibri và được công bố vào năm 2010 với tên gọi “bcfXML v1”, sau đó được sử dụng làm tiêu chuẩn mở bởi tổ chức

buildingSMART vào năm 2013. Hiện nay, hầu hết các nền tảng tạo lập mô hình BIM đều hỗ trợ định dạng BCF và thường thông qua các trình cắm (plugin).

Hình 4-35. Một số nền tảng BIM hỗ trợ định dạng file BCF

Mặc dù BCF ban đầu được hình thành như một tệp nhưng hiện nay có nhiều đơn vị triển khai xây dựng, sử dụng quy trình phối hợp dựa trên nền tảng đám mây được giới thiệu trong bcfAPI, là một phần của mã nguồn mở “The Open Source BIMcollective”

4.5.2.4 Các bước của quy trình phối hợp trong BIM

a. Yêu cầu đối với tệp mô hình thành phần tham gia điều phối

Để phối hợp dựa trên mô hình BIM được diễn ra thành công, các yêu cầu về mô hình là yếu tố rất quan trọng. Cần xem xét 5 điểm sau với từng mô hình trước khi bắt đầu các cuộc họp phối hợp:

- Định dạng file: các công cụ phân tích, phát hiện xung đột hoạt động tốt nhất với các công cụ tạo lập mô hình có khả năng tương thích với định dạng tệp của chúng (thông thường các nền tảng này được xây dựng bởi một hãng phần mềm) để đảm bảo khả năng tương tác với nhau mà không bị mất dữ liệu/ thông tin. Định dạng IFC thường được khuyến nghị sử dụng trong quá trình phối hợp.

`179

- Các tham số 3D của mô hình (3D parameters): Mô hình 3D phải được xây dựng ở định dạng tương thích để toàn bộ nhóm dự án sử dụng. Thông thường các khối 3D (3D solid) được sử dụng cho nhiều loại cấu kiện khác nhau, bề mặt 3D (3D surface) sử dụng cho vật liệu và các lớp hoàn thiện và lưới đa giác 3D (3D polygon mesh) cho các đối tượng phức tạp

khác (địa hình).

+ Khối 3D: Có thể thể hiện toàn bộ khối lượng của đối tượng. Đây là loại mô hình

được sử dụng nhiều nhất và dễ điều chỉnh nhất so với các loại khác.

Hình 4-36. Các mô hình được tạo lập từ các loại khối 3D khác nhau

+ Bề mặt 3D: Nó có điểm tương tự như khối 3D, tuy nhiên chỉ được tạo thành từ các

bề mặt khác nhau mà không chứa thông tin bên trong (VD: thể tích)

Hình 4-37. Mô hình thông tin công trình được tạo từ nhiều bề mặt khác nhau

+ Lưới đa giác 3D: nó tương tự với “Bề mặt 3D”, tuy nhiên nó được tạo thành từ các

`180

bề mặt đa giác khác nhau thành 1 bề mặt duy nhất.

Hình 4-38. Bề mặt được tạo thành từ các bề mặt đa giác khác nhau

- Dung sai cho phép: dung sai mô hình cần được quy định trong các tài liệu liên quan

như BEP cũng như các buổi họp khởi động.

- Tỷ lệ và đơn vị sử dụng trong mô hình: đây là quy tắc rất quan trọng và cần được quy định đầu tiên. Tại nước ta, các mô hình được quy định sử dụng hệ mét và mô hình được vẽ theo tỉ lệ 1:1 (trong phối hợp theo quy trình truyền thống, tỷ lệ được quy định ngay từ đầu và rất quan trọng)

- Điểm toạ độ gốc: đây là một yếu tố chủ chốt khác để đảm bảo cuộc họp phối hợp diễn ra thành công. Để các mô hình được kết nối đúng cách, chúng phải có một điểm phối hợp duy nhát mà tất cả mô hình đều phải tuân theo. Đây có thể là một yếu tố rất nhỏ và đơn giản, tuy nhiên nó sẽ giảm thiểu các vấn đề lớn khi các mô hình được cập nhật liên tục. Nó được xác định thông qua hệ toạ độ X, Y, Z. Toạ độ này được xác định thông qua hệ toạ độ riêng của dự án hoặc hệ toạ độ quốc gia (VN2000).

b. Chuẩn bị cuộc họp phối hợp

Làm sao để một phiên điều phối thành công? Đầu tiên, một cuộc họp khởi động nên được lập kế hoạch với sự có mặt của tất cả các bên liên quan, để xác định các yêu cầu, mong muốn và cách thức thực hiện. Một số điểm chính cần được thảo luận tại cuộc họp khởi động:

- Xác định những mong muốn, yêu cầu với tất cả các bên liên quan;

- Xác định các yêu cầu về mô hình cần được tuân theo;

- Xác định các cách thức chia sẻ mô hình;

`181

- Đưa ra tiến độ lập mô hình và tần suất họp phối hợp;

- Xác định những yêu cầu về năng lực của các thành viên trong nhóm, từ đó xây

dựng chiến lược đào tạo để đảm bảo các nhân sự tham gia đảm bảo năng lực yêu cầu;

- Xác định những người sẽ ra quyết định trong các cuộc họp phối hợp;

- Xác định những công việc nào cần được thuê tư vấn riêng.

4.5.3 Thực hành tìm hiểu một số phần mềm phối hợp phát hiện xung đột

- Tìm hiểu giao diện Autodesk Navisworks Manage

- Các định dạng trong phần mềm

- Nhúng mô hình Navisworks

- Review mô hình

- Các thiết lập cơ bản

+ Tạo Set (selection set và search set)

+ Cài đặt hiển thị

- Kiểm tra và báo cáo xung đột

+ Ma trận xung đột

+ Kiểm tra xung đột

+ Xuất báo cáo

4.6 ỨNG DỤNG BIM CHO VIỆC MÔ PHỎNG TIẾN ĐỘ

4.6.1 Mô phỏng tiến độ trên nền tảng BIM

4.6.1.1 Giới thiệu

Các dự án xây dựng hiện nay cho thấy các yêu cầu ngày càng cao về quy mô và độ phức tạp do đó việc sử dụng các công cụ tích hợp liên quan đến năng suất, an toàn lao động và quản lý được áp dụng mạnh mẽ để đảm bảo rằng tất cả các hoạt động trong dự án được thực hiện theo cách thức phối hợp. Ngoài ra việc thiếu hiệu quả trong kế hoạch của dự án được xác định là nguyên nhân chủ yếu gây chậm tiến độ, tăng chi phí và tăng tỷ lê tai nạn tại công trường. Các vấn đề thường gặp liên quan đến dự án xây dựng phát sinh do vấn đề giữa thiết kế và thi công không phối hợp hiệu quả trong việc chuyển giao thông tin giữa hai bên. Giải pháp BIM 4D tích hợp các thông tin trong giai đoạn thiết kế cùng với bảng tiến độ thi công giúp các thông tin cần thiết trong quá trình thi công và trực quan hơn.

4.6.1.2 Khái niệm về 4D BIM

4D BIM: là mô hình 3D của công trình được tích hợp thêm các yếu tố về thời gian – tiến độ. 4D BIM cho phép người sử dụng lập tiến độ, kế hoạch thi công và kế hoạch cung ứng các nguồn lực cho việc thi công công trình.

`182

Quản lý dự án xây dựng thông qua xây dựng truyền thống là không hiệu quả, vì vậy công nghệ mới được giới thiệu thông qua mô hình BIM 4D bằng cách thêm Mô hình BIM 3D

và Bảng tổng tiến độ để phát triển mô hình BIM 4D. BIM 4D liên quan đến thông tin thời gian được liên kết với các thành phần khác nhau của một mô hình thông tin cho một yếu tố cụ thể hoặc khu vực làm việc có thể bao gồm các chi tiết về khách hàng tiềm năng của nó thời gian thi công và lắp đặt. Mô hình BIM 4D cũng thực sự hữu ích trong quá trình đấu thầu nếu công ty/ đơn vị muốn để xử lý rất nhanh trong một dự án hoặc để chứng minh và xây dựng sự tự tin xung quanh phương pháp của công ty/ đơn vị như là một phần của quá trình lựa chọn rõ ràng.

Một điểm quan trọng cần lưu ý là BIM 4D đề cập đến một cách đặc biệt để liên kết dữ liệu với một mô hình thông tin. BIM là hiệu quả và mạnh mẽ nhất công cụ trong quản lý dự án.

Hình 4-39. Hình ảnh minh hoạ mô phỏng tiến độ thi công trên nền tảng BIM

4.6.1.3 Quy trình tổng thể

`183

Quy trình tổng thể triển khai BIM 4D trong Hình 4.31 thể hiện hai yếu tố không thể thiếu là mô hình BIM 3D và Bảng tiến độ thi công, được xem là yêu cầu đầu vào và tương tác với nhau. Trong giai đoạn thiết kế không thể tránh được thay đổi và sửa đổi thiết kế ảnh hưởng đến mô hình 3D và Bảng tiến độ thi công nên việc liên kết với phần mềm Mô phỏng tiến độ giúp việc cập nhật trở nên nhanh hơn. Mô phỏng tiến độ trên nền tảng BIM đều tuần theo nguyên tắc gán đối tượng 3D vào các công tác “Task”.

Hình 4-40. Quy trình tổng thể

4.6.1.4 Phương pháp

Phương pháp mô phỏng tiến độ thi công cơ bản trên nền tảng BIM đưa ra hình bên dưới, đối với nhóm dự án đưa ra phương pháp này cho một cái nhìn chung giúp việc phân chia trọng tâm công việc là rất cần thiết. Thêm vào đó là các cuộc họp trao đổi thông tin ở bất kỳ giai đoạn nào tùy thuộc vào dự án.

`184

Hình 4-41. Phương pháp cơ bản triển khai BIM 4D

4.6.1.5 Lợi ích

Trong mô phỏng tiến độ BIM 4D, các hạng mục có thể được nhìn thấy từ ngày bắt đầu đến ngày kết thúc. Bên cạnh đó có thể thấy rõ ngày, tiến độ dự án đang diễn ra và tỷ lệ phần trăm hoàn thành của nó được hiển thị. Điều này thuận tiện cho nhà thầu thể hiện cái nhìn trực quan về tiến độ dự án và cũng rất dễ dàng cho nhà thầu trong trường hợp thay đổi biện pháp thi công. BIM có thể được sử dụng trong mọi giai đoạn xây dựng như lập kế hoạch, thiết kế, chế tạo, thi công, giám sát và bảo trì của dự án. Có hai loại lợi ích cho mô hình BIM 4D, đó là lợi ích hữu hình và lợi ích vô hình.

Những lợi ích hữu hình:

1. Tiết kiệm thời gian và chi phí

2. Phát hiện xung đột

3. Giảm thiểu rủi ro

4. Tăng năng suất

Lợi ích vô hình:

1. Trực quan

2. Trao đổi thông tin tốt hơn

Trao đổi thông tin có nhiều lợi ích khác thông qua BIM 4D như giải quyết và xác định xung đột không gian làm việc, mục đích công khai, giám sát tình trạng mua sắm vật liệu dự án, hình dung các hạn chế về thời gian, giảm lãng phí mà không thể đạt được thông qua quy trình truyền thống.

Một số lợi ích khác:

- Trực quan hóa quá trình thi công

- Cải thiện quy hoạch và quản lý xây dựng

- Trình bày đấu thầu hiệu quả

- Năng suất xây dựng hợp lý

- Giảm chi phí và lỗi trong thi công

- Quản lý hậu cần hiệu quả

- Sử dụng không gian trên công trường hiệu quả

- Dự báo sự cố trước khi bắt đầu xây dựng

- Hiểu rõ hơn về các mốc thời gian quan trọng của dự án

- Giải quyết xung đột không gian

- Dự án hiệu quả & Quản lý rủi ro

`185

- Phối hợp triển khai thi công chi tiết

4.6.1.6 Khó khăn

Các rào cản để áp dụng BIM 4D trong ngành công nghiệp xây dựng là cả kỹ thuật và

các rào cản phi kỹ thuật như phần mềm, độ phức tạp, đầu tư, thiếu nhu cầu khách hàng.

4.6.2 Triển khai BIM 4D

4.6.2.1 Xác định phần mềm

Xác định phần mềm nào để áp dụng BIM 4D trong dự án cần phải được thảo luận và đưa ra trong Hồ sơ yêu cầu thông tin (EIR), nó thật sự quan trọng để đảm bảo quá trình trao đổi thông tin, đào tạo, kiểm tra,… Không chỉ đơn giản là yêu cầu đầu ra là một video chất lượng mà còn phụ thuộc vào các yếu tố khác kể cả chí phí mua giấy phép sử dụng phần mềm. Sau khi xác định rõ phần mềm cũng ảnh hưởng đến việc lựa chọn đơn vị thiết kế.

Hình 4-42. Minh họa các phần mềm được lựa chọn

4.6.2.2 Thiết kế mô hình BIM 3D

Đa phần các dự án áp dụng Mô phỏng tiến độ BIM 4D đều áp dụng thiết kế BIM 3D trong dự án, có nghĩa là để có mô hình BIM 4D bắt buộc phải có mô hình BIM 3D, nhưng mô hình BIM 3D phục vụ cho thiết kế hoàn toàn khác mô hình BIM 3D phục vụ Mô phỏng tiến độ BIM 4D. ví dụ Mô hình phục vụ mô phỏng tiến độ giai đoạn thi công phần ngầm, kiến trúc sư, kỹ sư phải mô hình thêm cả phần đào đất, lấp đất;

a. Bóc tách khối lượng

Bóc tách khối lượng phục vụ cho việc lập bảng tiến độ thi công nên nó rất quan trọng.

`186

Việc bóc tách khối lượng có thể thực hiện hoàn toàn độc lập trên một nền tảng khác

chứ không nhất thiết thực hiện trên cùng mô hình 3D liên kết với Mô hình mô phỏng tiến độ.

b. Gán tham biến

Đây chính là hình thức “chậm lại để đến đích nhanh hơn”, thay vì xuất mô hình sang phần mềm BIM 4D thì việc gán tham biến mang đến sự thành công trong việc áp dụng BIM 4D. Hãy tưởng tượng một mô hình có hàng trăm, hàng nghìn đối tượng 3D và có cả trăm công tác, vậy việc gán thủ công từng đối tượng, từng nhóm đối tượng vào các công tác mất bao lâu và việc chọn đúng các đối tượng 3D để gán cũng là một vấn đề khó khăn.

Để khắc phục khó khăn đó, các công ty, đơn vị đã thiết lập các nguyên tắc về mã để

giúp việc gán đối tượng nhanh hơn.

Hình 4-43. Minh họa gán tham biến trong mô hình BIM 3D

4.6.2.3 Lập tiến độ thi công

Việc lập tổng tiến độ dự án thường là một trong những công việc khó khăn mà những người làm quản lý dự án, hay chỉ huy trưởng các công trường ... đều phải đối mặt. Việc lập tiến độ dự án không chỉ là yếu tố khoa học mà còn bao hàm nhiều yếu tố nghệ thuật trong đó, và kết quả cuối cùng của các dự án minh chứng cho điều này.

Một trong số những khó khăn đặt ra là các thành viên của một nhóm làm dự án thường phải làm việc với nhiều nhà quản lý dự án có cách xây dựng và theo dõi tiến độ khác nhau. Dưới đây là 6 bước căn bản để lập tiến độ thi công:

BƯỚC 1: Xác định các công việc cần đưa vào tiến độ

BƯỚC 2: Lên trình tự cho các công việc

`187

BƯỚC 3: Định lượng tài nguyên cần có cho các công việc

BƯỚC 4: Tính toán thời gian cần để thực hiện các công việc

BƯỚC 5: Xây dựng tiến độ

BƯỚC 6: Theo dõi và quản lý tiến độ

4.6.2.4 Mô hình BIM 4D

Về nguyên tắc các phần mềm Mô phỏng tiến độ BIM 4D đều theo nguyên tắc sử dụng

mô hình BIM 3D gán vào các hạng mục trong bảng tiến độ.

Hướng dẫn sử dụng một số phần mềm Mô phỏng tiến độ BIM 4D được nêu chi tiết

trong phụ lục.

4.6.3 Phần mềm BIM

Hiện nay có rất nhiều phần mềm hỗ trợ mô phỏng tiến độ trên nền tảng BIM,

ví dụ:

- Navisworks Manage (Autodesk)

- Synchro Pro 4D (Synchro software)

- Bexcel Manager 4D (Bexcel Manager)

- Fuzor

Vico Control

Bảng 4-6. Tham khảo đánh giá về một số phần mềm

4.6.3.1 Tính năng của phần mềm Navisworks

- Kiểm soát va chạm dựa trên điểm/cạnh.

- Xuất báo cáo xung đột

- Xuất & nhập XML

- Mô phỏng 4D

`188

- Tiến độ được liên kết với các phần mềm quản lý dự án khác

- Thiết lập tiến độ theo kế hoạch và thực tế để quan sát

- Đánh giá sai lệch từ tiến độ dự án

- Tạo các trình diễn dự án

- Khả năng diễn họa

4.6.3.2 Tính năng của phần mềm Synchro Pro

- Linh hoạt trong các việc phân tích so sánh

- Quản lý nguồn lực

- Phân tích hiệu quả thực tế so với kế hoạch đưa ra

- Mô phỏng 4D

- Theo dõi tiến độ

- Tùy chọn lại tiến độ

- Phân tích và lên kế hoạch các hạng mục quan trọng

- Đồng bộ với MS Project và Primavera

- Khả năng cập nhật mô hình

- Đánh dấu lỗi, ghi chú

- Công cụ Email

- Báo cáo phân tích giá trị

- Báo cáo sử dụng các thao tác và nguồn lực

4.6.4 Một số dự án áp dụng BIM 4D

4.6.4.1 Dự án Tideway East

Địa điểm: London, UK Trạng thái: Đang thực hiện Tiết kiệm thời gian: 90 ngày Tiết

kiệm chi phí: 1,3 triệu $ Lợi ích chính:

- Quản lý hậu cần hiệu quả

- Tạo mối quan hệ các bên tốt hơn

- Kiểm tra thiết kế nâng cao + giảm làm lại

- Tối ưu hoá các công việc trên công trường

- Xác thực kế hoạch thi công

- Các cuộc họp dựa trên BIM 4D

`189

- Phá vỡ rào cản ngôn ngữ

Hình 4-44. Mô phỏng thi công BIM 4D Dự án Tideway East

Hoạt động chính:

- Mô phỏng thi công BIM 4D trên 5 địa điểm xây dựng

- Các vị trí tắc nghẽn cao trong khu dân cư, hậu cần chặt chẽ, thiết kế phức tạp, nhiều

bên liên quan

- Nhóm BIM 4D nội bộ - ít nhất một thành viên trong nhóm được đào tạo về BIM

4D cho mọi địa điểm

- Thời gian của mô hình BIM 4D - 3 năm và liên tục

- Hơn 30 mô hình BIM 4D được tạo ra cho các mục đích khác nhau và với nhiều

mức độ chi tiết

- Hợp tác BIM 4D - thực hiện quy trình lập kế hoạch hợp tác BIM 4D hàng tuần

4.6.4.2 Sân bay Heathrow, Nhà ga số 5

Địa điểm: London, UK

Trạng thái: Đã hoàn thành năm 2008 Tiết kiệm thời gian: 6 tháng

Tiết kiệm chi phí: 2,5 triệu $ Lợi ích chính:

- Xác định và giảm thiểu xung đột tiềm ẩn trước các điều kiện hạn chế

- Tạo mối quan hệ các bên tốt hơn

- Nâng cao chất lượng báo cáo và dự đoán tiến độ

`190

- Tăng hiệu quả hậu cần và trình tự hoạt động chính xác

Hình 4-45. Mô hình Sân bay Heathrow, Nhà ga số 5 Hoạt động chính:

- Hướng dẫn thực hiện mô hình BIM 4D thực hiện bởi BAA KBR

- Kế hoạch xây dựng nhà ga số 5 bao gồm 16 dự án chính và 147 dự án phụ

- Sự phức tạp liên quan đến An toàn lao động cho cán bộ, công nhân, di chuyển địa

phương của nhà máy / cần cẩu và quản lý hiệu quả các yêu cầu của hậu cần

4.6.4.3 Sân bay quốc tế của Thành phố Mexico

Địa điểm: Mexico Lợi ích chính:

- Sớm xác định và giảm thiểu xung đột tiềm ẩn trong quá trình lắp ráp

- Phối hợp tốt hơn giữa phát triển kỹ thuật, chuyển giao, sản xuất, vận chuyển và lắp

ráp

- Cải tiến chương trình làm việc chung

`191

- Tăng hiệu quả hậu cần và trình tự hoạt động chính xác

Hình 4-46. Mô hình sân bay quốc tế thành phố Mexico

Hoạt động chính:

- Hướng dẫn thực hiện mô hình BIM 4D được thực hiện bởi CTVM International

Consortium (Acciona, Carso, FCC, GIA, ICA, La Peninsular và Prodemex)

- 180.000 tấn thép, diện tích sàn 310.000m² và diện tích có thể xây dựng là

780.000m²

- 20.000 hoạt động đại diện cho toàn bộ phạm vi của dự án

- 2.000 loại yếu tố khác nhau, được nhóm thành 365 hoạt động khác nhau

4.6.5 Bài tập thực hành

4.6.5.1 Navisworks

- Simulation

+ Làm quen với chức năng Simulation trong Navisworks

+ Tạo 1 Simulation đơn giản

- Animation

+ Làm quen chức năng Animation trong Navisworks

+ Tạo 1 Animation đơn giản

4.6.5.2 Synchro

- Làm quen không gian làm việc (layout)

`192

- Tạo Task mới trong Gantt

- Liên kết 4D

- Gán Resource vào Task

- Xem tiến độ 4D và kiểm tra lại việc gán đối tượng

4.7 ĐẨY MẠNH ÁP DỤNG BIM TẠI VIỆT NAM

Mô hình hóa thông tin công trình (BIM) đã được áp dụng tại một số dự án đầu tư xây dựng tại Việt Nam, mang lại nhiều lợi ích cho các bên tham gia. Tại các nước đã triển khai áp dụng BIM thành công, dẫn đầu trong các tiến trình áp dụng BIM là Chính phủ với vai trò dẫn dắt, đưa ra chiến lược, lộ trình và đặt mục tiêu cho ngành Xây dựng. Việt Nam cũng đã đề ra những giải pháp tổng thể đồng bộ nhằm để tập hợp sức mạnh tổng thể của các cơ quan quản lý Nhà nước, doanh nghiệp, toàn nhân lực ngành Xây dựng để thúc đẩy triển khai áp dụng BIM đồng bộ, nhanh chóng và hiệu quả.

Mô hình thông tin công trình (Building Information Model) “Một mô hình ảo 3D thông minh của công trình được xây dựng trên nền tảng kỹ thuật số bằng cách chứa toàn bộ dữ liệu công trình vào một định dạng thông minh có thể được sử dụng để phát triển việc tối ưu hóa việc xem xét các phương án thiết kế cho công trình, qua đó giảm rủi ro và tăng giá trị trước khi quyết định lựa chọn một phương án”; “một công cụ diễn họa và phối hợp trong ngành Xây dựng và tránh các lỗi sai và bỏ sót”; hoặc là “một thể hiện kỹ thuật số của tất cả các đặc điểm về mặt vật lý và công năng của công trình, như vậy nó được dùng như một nguồn chia sẻ thông tin về công trình để làm cở sở cho việc ra quyết định trong vòng đời công trình kể từ lúc lên ý tưởng”. Mô hình hóa thông tin công trình (Building Information Modeling) là “tiến trình tạo dựng và sử dụng mô hình kỹ thuật số cho công việc thiết kế, thi công và cả quá trình quản lý vận hành, bảo trì công trình”.

Việc đưa ra định nghĩa về BIM là rất cần thiết vì có liên quan đến thực tiễn hoạt động xây dựng và quản lý vận hành công trình có ứng dụng BIM. Như thường lệ trong trường hợp xuất hiện sự thay đổi lớn, việc tiếp nhận sẽ dễ dàng được đẩy nhanh bằng cách áp dụng một thuật ngữ cụ thể, giúp cho các bên liên quan có thể tập trung và so sánh những sự thay đổi đó. Cần hiểu thuật ngữ BIM trong ngữ cảnh rộng của một sự thay đổi lớn đang diễn ra trong ngành Xây dựng mà thông qua đó các chủ thể có thể giao tiếp, phối hợp hiệu quả hơn và mang lại sự minh bạch cho toàn bộ ngành Xây dựng. Tại các nước đã triển khai áp dụng BIM thành công, dẫn đầu trong các tiến trình áp dụng BIM là Chính phủ với vai trò dẫn dắt, đưa ra chiến lược, lộ trình và đặt mục tiêu cho ngành Xây dựng. Việc ứng dụng BIM tại Việt Nam đã được đưa vào Luật Xây dựng và các văn bản dưới Luật từ năm 2014, tuy nhiên để việc triển khai vẫn gặp nhiều khó khăn, thách thức, do liên quan đến việc điều chỉnh quy trình sản xuất của đơn vị tư vấn, chuẩn bị nguồn lực để cập nhật các công cụ mới, quy trình phối hợp của các chủ thể trong dự án đòi hỏi tính chủ động và tinh thần trách nhiệm cao,…

`193

Tại Việt Nam hiện nay, BIM đã bắt đầu trở nên phổ biến trong ngành Xây dựng. Nhiều chủ đầu tư, tổ chức tham gia đầu tư xây dựng đã nhận thức được lợi ích của việc sử dụng BIM đem lại và triển khai áp dụng vào các công trình từ giai đoạn thiết kế ý tưởng cho đến giai đoạn quản lý thi công. Các vấn đề về BIM cũng đã được đề cập tại nhiều buổi hội thảo chuyên đề do các cơ quan quản lý nhà nước (Bộ Xây dựng, Bộ Giao thông vận tải, Sở giao thông thành phố

Hồ Chí Minh), các cơ quan nghiên cứu, các trường đại học, đơn vị tư vấn tổ chức, đồng thời thu hút được sự quan tâm tích cực của các chuyên gia, chủ đầu tư, ban quản lý dự án, các nhà thầu, doanh nghiệp tư vấn.

Tuy nhiên, những dự án đầu tư xây dựng được đầu tư bằng nguồn vốn nhà nước, các chủ đầu tư đều chưa sẵn sàng cho việc ứng dụng BIM trong thiết kế, quản lý dự án vì nhiều rào cản trong đó rào cản lớn nhất là nhiều nội dung hướng dẫn về BIM chưa được đưa vào trong các văn bản pháp lý sẽ gây khó khăn cho các đơn vị tư vấn hoặc chủ đầu tư trong quá trình phê duyệt thiết kế, phê duyệt dự toán, tổng mức đầu tư hay quyết định đầu tư.

Nhằm đẩy mạnh áp dụng BIM trong quản lý dự án xây dựng, Thủ tướng Chính phủ đã

đưa ra những giải pháp chính như sau:

- Về cơ chế, chính sách, tiêu chuẩn: Có định hướng để rà soát, sửa đổi, bổ sung các cơ chế, chính sách trong đầu tư xây dựng, quản lý chất lượng, bảo trì công trình để các chủ đầu tư áp dụng thuận lợi BIM trong thiết kế, thi công, quản lý dự án, quản lý vận hành công trình. Thực hiện đồng bộ rà soát, sửa đổi, bổ sung hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật, định mức kinh tế kỹ thuật có liên quan đáp ứng cho việc áp dụng BIM. Xây dựng hướng dẫn về BIM. Xây dựng các mẫu hợp đồng cơ bản có nội dung về áp dụng BIM. Đề xuất các nội dung, tiêu chí nghiệm thu sản phẩm BIM.

- Về đào tạo nguồn nhân lực: Xây dựng chương trình đào tạo về BIM và yêu cầu đối với các vị trí công việc liên quan đến BIM. Xây dựng khung chương trình đào tạo cho các đối tượng có liên quan. Đề xuất yêu cầu về tiêu chí nhân sự cho các vị trí công việc yêu cầu năng lực BIM. Tổ chức đào tạo rộng rãi về BIM trong các cơ sở đào tạo đủ điều kiện năng lực. Phát triển hợp tác với các nước, các tổ chức nước ngoài, các tổ chức quốc tế trong việc nghiên cứu, phối hợp nghiên cứu các công nghệ quản lý trên nền tảng BIM trong hoạt động xây dựng và quản lý vận hành công trình.

- Nhóm giải pháp về tài chính: Nhà nước ưu tiên bố trí vốn từ ngân sách và các nguồn khác theo quy định của pháp luật cho việc tuyên truyền phổ biến. Rà soát, sửa đổi, bổ sung hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật, định mức kinh tế kỹ thuật có liên quan đáp ứng cho việc áp dụng BIM. Xây dựng hướng dẫn về BIM. Thực hiện một số dự án thí điểm áp dụng BIM trong đó Nhà nước hỗ trợ đào tạo hướng dẫn áp dụng BIM vào dự án từ giai đoạn chuẩn bị đầu tư ban đầu và có chuyên gia tư vấn đến khi hoàn thành dự án, đồng thời có các phương án hỗ trợ doanh nghiệp về phần mềm cơ sở dữ liệu nếu cần thiết. Trong thời gian trước mắt, các chủ đầu tư dự án cấp I có thể đăng ký trực tiếp tại trang thông tin điện tử của Ban chỉ đạo. Ước tính hiện nay đã có trên 50 dự án đăng ký tham gia triển khai thí điểm ứng dụng BIM. Tổ chức đào tạo, nâng cao năng lực, nhận thức cho cơ quan quản lý nhà nước, một số ban quản lý dự án, chủ đầu tư, tổ chức tư vấn, tập đoàn, tổng công ty nhà nước để triển khai áp dụng BIM cho các dự án đầu tư xây dựng. Đầu tư trang thiết bị phục vụ nghiên cứu, theo dõi, đào tạo thí điểm về BIM. Các chủ đầu tư dự án đầu tư xây dựng áp dụng BIM trong giai đoạn lập dự án đầu tư xây dựng, thiết kế, thi công xây dựng đến quản lý vận hành, kinh phí cho việc áp dụng BIM được tính trong tổng mức đầu tư của dự án đầu tư xây dựng và chi phí quản lý bảo trì công trình.

`194

- Về thông tin, tuyên truyền: Tổ chức thông tin, tuyên truyền về BIM thông qua các phương tiện thông tin đại chúng. Tổ chức các hội nghị, hội thảo chuyên đề về áp dụng BIM,

các giải pháp về BIM để nâng cao nhận thức, trách nhiệm của các chủ thể có liên quan trong lĩnh vực đầu tư xây dựng đối với việc áp dụng.

Câu hỏi ôn tập chương 4

Câu 1: Trình bày nội dung ứng dụng mô hình thông tin công trình cho đơn vị tư vấn,

nhà thầu xây dựng?

Câu 2: Trình bày lợi ích của BIM đối với đơn vị nhà thầu thi công?

Câu 3: Ứng dụng BIM trong giám sát, theo dõi thi công như thế nào?

Câu 4: Trình bày tổng quan về phân tích thiết kế trên BIM?

Câu 5: Trình bày phạm vi của phân tích thiết kế kết cấu trên BIM?

Câu 6: Những giải pháp để đẩy mạnh áp dụng BIM trong QLDA xây dựng là gì?

Câu 7: Trình bày nội dung mô hình liên kết và phối hợp trên nền tảng BIM?

Câu 8: Trình bày quy trình phối hợp truyền thống so với quy trình phối hợp trong

BIM?

Câu 9: Thế nào là 4D BIM? Trình bày thuận lợi và khó khăn khi ứng dụng BIM 4D

cho các dự án xây dựng?

Câu 10: Trình bày tổng quan về dự toán xây dựng và đo bóc khối lượng trên nền tảng

`195

BIM?

Chương 5 GIỚI THIỆU MỘT SỐ PHẦN MỀM ỨNG DỤNG BIM

TRONG QUẢN LÝ XÂY DỰNG

Chương này giúp người học nắm được khái niệm một số phần mềm BIM phổ biến nhất hiện nay phải Revit, Navisworks, Procore, Autodesk BIM 360, Trimble Connect, SketchUp, TeklaBIMsight. Bên cạnh đó có thể làm quen với màn hình làm việc, sử dụng thành thạo các thanh công cụ của phần mềm SketchUp.

5.1 CÁC PHẦN MỀM BIM

Phần mềm BIM phổ biến nhất hiện nay phải kể đến là Revit, Navisworks, Procore,

Autodesk BIM 360, Trimble Connect, SketchUp, TeklaBIMsight,…

Các công cụ, phần mềm BIM tạo cơ hội cho việc phát hiện các vấn đề tiềm ẩn, tránh sự lãng phí về thời gian và tiền bạc. Cách tiếp cận mô hình 3D thông minh này giúp bạn có cái nhìn tổng quan về kế hoạch xây dựng, thiết kế, xây lắp, quản lý công trường, và hệ thống cơ sở hạ tầng.

1. SketchUp

Mô đun miễn phí: có công cụ cung cấp miễn phí trong trình duyệt web.

Hình 5-1. Giao diện phần mềm Sketchup

`196

SketchUp có cho mọi người: chúng cung cấp cho nhiều người dùng, từ đơn vị giáo dục đến kiến trúc sư và nhà thiết kế trò chơi, và truy cập vào các công cụ 3D. Ngoài ra, SketchUp có kho lưu trữ mô hình 3D lớn giúp cho người dùng có thể chọn từ một loạt các mô hình 3D miễn phí.

2. Navisworks

Navisworks tích hợp BIM Glue 360, phần mềm này giúp đơn giản hóa việc chia sẻ dữ

liệu, nhờ đó quy trình công việc trên môi trường điện toán đám mây.

Navisworks cũng là phần mềm phát hiện xung đột rất tốt, chúng chạy phát hiện xung đột hiệu quả và nhanh chóng hơn. Đồng thời phần mềm cũng tạo mặt cắt công trình trực quan, làm tăng hiển thị tốt hơn bằng cách làm nổi bật các mặt phẳng cắt.

3. Autodesk BIM 360

Autodesk BIM 360 giúp theo dõi hoạt động và kiểm soát dự án chặt chẽ hơn để xử lý các gói đệ trình. Phần mềm cũng rất hữu ích trong việc sửa đổi trực quan, hiển thị các phiên bản mô hình khi được kết hợp với các mô hình nhóm mở rộng.

Đánh giá thiết kế: xem tập trung, đánh dấu và xuất bản các bình luận để xem xét.

4. Revit

Đối với Revit, phần mềm này sẽ hoạt động tốt cùng với các thành viên của một nhóm dự án. Những hình ảnh 3D có tính tương tác cao, chúng làm tăng hiệu quả truyền đạt ý tưởng cũng như ý định thiết kế được đưa đến các nhóm và các thành viên dự án.

Phần mềm Revit dùng được cho các đối tượng như kiến trúc sư, kỹ sư kết cấu, kỹ sư

MEP, cảnh quan, hạ tầng, các chuyên gia xây dựng.

5. TeklaBIMsight (Công cụ miễn phí)

TeklaBIMsight sử dụng được cho thiết bị di động, đồng thời chúng cũng có sẵn trên các thiết bị máy tính bảng Windows 7 và 8. Ngoài ra, TeklaBIMsight có nguồn học thuật miễn phí, thích hợp cho sinh viên và các cơ sở giáo dục để sử dụng để giới thiệu về sự phối hợp thiết kế dựa trên mô hình.

6. Procore

Phần mềm Procore lấy người dùng làm trung tâm: được tạo bởi các chuyên gia xây

dựng, sự cộng tác được sắp xếp hợp lý giữa người dùng và khách hàng.

Procore cho phép triển khai nhanh, quá trình triển khai chỉ mất vài tuần trong khi các

giải pháp khác phải mất cả tháng. Đặc biệt, Procore hỗ trợ khách hàng miền phí.

7. Dassault Systemes BIM

Phần mềm Dassault Systemes BIM giúp tối ưu hóa xây dựng, chúng là giải pháp tích

hợp để giải quyết các giai đoạn dự án khác nhau.

Tham chiếu kỹ thuật số 3D: các bên liên quan có thể cộng tác và trao đổi ý tưởng.

Dassault Systemes BIM được xây dựng bền vững, chúng hướng tới việc khám phá các

ý tưởng, không ảnh hưởng đến cơ sở hạ tầng hiện có hoặc môi trường của thành phố.

8. Trimble Connect

Phần mềm này dùng để bố trí công trường: bản vẽ 2D và mô hình 3D giữa công trường

`197

và văn phòng thiết kế.

Trimble Connect giúp kết nối giữa các bên liên quan: chuyên về các hệ thống kết nối và môi trường cộng tác. Ngoài ra, Trimble Connect còn tích hợp mạnh mẽ hoạt động với nhiều hệ thống khác nhau.

Hình 5-2. Giao diện phần mềm Trimble Connect

9. AECOsim Building Designer

AECOsim Building Designer là giải pháp đa ngành, chúngđược xây dựng để tăng

cường sự hợp tác giữa kiến trúc sư, kỹ sư với các công cụ và luồng công việc được chia sẻ.

Môi trường thiết kế linh hoạt: người dùng không bị hạn chế về thiết kế và mô hình hóa cơ sở hạ tầng bất kể phức tạp như thế nào. AECOsim Building Designer cũng mang đến hiệu suất tốt, phần mềm mô phỏng xây dựng cung cấp các dự đoán về hiệu suất thực của cấu trúc.

10. Hevacomp

Xây dựng phân tích năng lượng: Hevacomp tiến hành mô phỏng toàn bộ năng lượng

xây dựng để giúp các giải pháp thay thế thiết kế.

Mô hình đơn: Hevacomp cho phép người dùng sử dụng một mô hình xây dựng chung

để giảm thiểu thời gian dành cho việc nhập lại thông tin dữ liệu xây dựng.

Cơ sở dữ liệu về thời tiết: Kiểm tra mô phỏng năng lượng chính xác cho hơn 70.000

địa điểm.

11. BIMobject

BIMobject sử dụng nền tảng thông qua quy trình đăng ký đơn giản. Đồng thời, chúng giúp cho hàng ngàn đối tượng BIM có thể tìm kiếm và tải xuống hàng ngàn tùy chọn cho các đối tượng BIM.

`198

Ứng dụng BIMobject: bằng cách sử dụng ứng dụng, bạn có thể tối ưu hóa luồng công

việc và quá trình tải xuống trong phần mềm.

12. BIMx

Tính năng siêu mô hình: BIMx là một công nghệ độc đáo tích hợp các hoạt động dự án xây dựng 2D và 3D. BIMx xóa bỏ khoảng cách giữa các ý tưởng từ Studio đến thực địa tại công trường xây dựng. Người dùng tương tác với các mô hình 3D một cách nhanh chóng.

13. ARCHICAD

ARCHICAD giúp thiết kế thuật toán làm cho khoảng cách giữa thiết kế giai đoạn đầu

và BIM bằng 0.

BIM mở rộng: một luồng công việc mở cho phép sự tham gia của các thành viên dự án

bất kể họ sử dụng công cụ gì.

MEP Modeler: được sử dụng để tạo và chỉnh sửa các hệ thống MEP dựa trên mô hình

3D như đường ống và đường ống dẫn.

Hình 5-3. Giao diện phần mềm ARCHICAD

14. Vectorworks Architect

Thiết kế theo định hướng: Vectorworks Architect không làm thay đổi quá trình thiết kế

của người dùng, mặt khác phần mềm này vẫn cung cấp đủ các chức năng.

Đồ họa đa nền tảng: Vectorworks Architect mở ra nhiều cách để khám phá hình thức và chức năng. Đồng thời chúng có khả năng tạo ra bất kỳ hình dạng với các công cụ bề mặt NURBS và khối dựa trên Parasolid.

15. PriMus IFC

`199

IFC BIM Viewer: phần mềm sử dụng định dạng tệp IFC chuẩn khi xem các mô hình

BIM và các tệp CAD 3D. PriMus IFC cũng giúp cho việc dự toán được cập nhật thường xuyên trong thời gian thực cho bất kỳ thay đổi nào.

Tự động BoQ: số lượng hóa đơn được tạo tự động từ các mô hình 3D.

16. Edificius

Các đối tượng kiến trúc tham số: Edificius giúp tự động hóa việc sản xuất các bản vẽ

chi tiết với các đối tượng như trụ cột, tường và dầm.

Thư viện đối tượng BIM: hàng ngàn tài nguyên thiết kế miễn phí có sẵn cho các khối

2D CAD, vật liệu HD và các mô hình 3D.

Photorealistic renderings: các tính năng nâng cao để chỉnh sửa ảnh giúp hiển thị thực

tế.

17. Midas Gen

Midas Gen trình hướng dẫn cho phép người dùng dễ dàng tạo kết cấu của các mẫu thông thường. Bên cạnh đó, Midas Gen còn tự động thiết kế: các tính năng kiểm tra thiết kế có sẵn và tạo tự động dựa trên các mã thiết kế.

Midas Gen linh hoạt sau xử lý: theo các tiêu chuẩn thiết kế được chỉ định, nó sẽ tự

động tạo các tổ hợp tải trọng.

18. Allplan Architecture

Thiết kế hỗ trợ BIM: Allplan Architecture giúp phát hiện lỗi trong giai đoạn thiết kế ban đầu để tránh xung đột xây dựng. Thiết kế tự do: Không giới hạn việc tạo mô hình 3D thông qua tích hợp với hạt nhân mô hình hóa Parasolid từ Siemens.

Thống kê: kết quả thống kê số lượng dựa trên mô hình 3D cho độ tin cậy tối đa.

`200

Hình 5-4. Giao diện phần mềm Allplan Architecture

19. Buildertrend

Buildertrend là một giải pháp dựa trên đám mây cho phép sáng tạo trên mọi thiết bị. Phần mềm này giúp người dùng quản lý dự án tốt hơn ( cụ thể là chúng sắp xếp hợp lý công việc trong văn phòng và ngoài công trường).

Buildertrend cũng rất có ích trong việc đánh dấu kế hoạch: với quyền truy cập trên thiết

bị di động, bạn có thể chú thích qua kế hoạch chi tiết và xem nhiều lịch sử phiên bản.

20. BricsCAD BIM

Kiểm soát thiết kế đầy đủ: BricsCAD BIM tạo một môi trường BIM không giới hạn về

các phần tử và thuộc tính.

Mặt cắt chi tiết: nâng cao chất lượng bản vẽ xây dựng bằng cách thêm các phần chi tiết

của mô hình.

Phần nâng cao: có phân tích kết nối giữa hai cấu kiện công trình để tinh chỉnh thiết kế.

Ngoài ra, các công cụ BIM khác cũng có khả năng tăng hiệu suất công việc như: VisualARQ, TurboFloorPlan, Softtech Spirit, Sefaira, YouBIM, CYPECAD, OpenStudio, Revizto, Assemble Insight, BIM Track, Archibus Building Operations Management, SmartBIM Platform, EcoDomus, RhinoBIM, Onuma, StreamBIM,…

5.2 HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM 3D SKETCHUP

Sketchup là phần mềm hỗ trợ công việc xây dựng, thiết kế mô hình 3D. Phần mềm này

bao gồm những thao tác từ đơn giản đến phức tạp, đáp ứng mọi nhu cầu của người dùng.

Phần 1: Giao diện người dùng

So với một số phần mềm đồ họa 3 chiều khác thì chương trình SketchUp lúc mới cài đặt có giao diện đơn giản, chỉ bố trí một số chức năng cơ bản giúp cho những người không chuyên vẫn có thể tiếp cận và sử dụng dễ dàng.

`201

1. Màn hình làm việc của SketchUp

Hình 5-5. Màn hình làm việc của SketchUp

a. Toolbars (Thanh công cụ)

Drawing and Editing Tool: Những thanh công cụ này tạo ra các hình học cơ bản (hình chữ nhật, hình vuông, hình tròn, các đa giác…); những công cụ dựng hình, đo lường và thước đo góc, những công cụ di chuyển (Move, Rotate, Push/Pull, …).

Drawing Axes: Phần diện tích lớn nhất dành thể hiện các chi tiết của bản vẽ: Ta thấy bố trí một hệ trục toạ độ ba chiều XYZ tương ứng với 3 màu đỏ, xanh cây và xanh dương. Khi ta vẽ theo một phương bất kỳ nào đó, đường vẽ sẽ có màu đen.

Nếu đường vẽ chuyển sang 1 trong 3 màu đỏ, xanh l á cây hay xanh dương thì ta biết rằng lúc đó đường vẽ sẽ có phương song song với một trong 3 trục tọa độ XYZ. Ta có thể tắt chúng bằng việc chọn View/Asex và công cụ Axes có thể di chuyển hay thay đổi.

Status Prompts: Toàn bộ sự mô tả của công cụ sẽ hiện ra ở đây khi bạn điều khiển con trỏ quanh công cụ. Đồng thời đưa ra những sự lựa chọn cần thiết cho bạn như “Select start point” hay “Enter Value”.

Value Control Box (VCB): được dùng cho việc “enter value” và biểu hiện các thông tin số liệu. Bạn có thể nhập số liệu kích thước, số đo góc, hoặc số cùa các bản sao chép. Bạn cần đánh số liệu và enter, kết quả sẽ hiện ở VCB.

Stacking Windows: là những cửa sổ mà bạn sẽ mở khi làm việc. Chúng có thể

`202

được gắn trên một cửa sổ khác và bạn có thể thu nhỏ khi làm việc

b. Menu File

Lệnh Biểu tượng Nội dung lệnh

New

Open

Save

Save as

3D warehouse => Get Models

Export

Mở bản vẽ mới, Khi đó hệ thống sẽ thông báo có lưu hay không bản vẽ hiện hành (no : không lưu; yes: lưu ) lệnh tắt: ctrl+N Mở một bản vẽ đã có sẵn, Khi đó hệ thống sẽ thông báo lưu hay không bản vẽ hiện hành (no: không lưu; yes: lưu) lệnh tắt: ctrl+O Lưu bản vẽ. Nếu chưa lưu lần nào thì bạn sẽ chọn dường dẫn đến thư mục cần lưu vào. Nếu đã lưu rồi thì hệ thống sẽ thông báo có lưu chèn lên bản vẽ cũ hay không (no: không; yes: lưu ) lệnh tắt: crtl+S Khi bản vẽ đã được lưu, thì “save as” giúp bạn lưu thêm một file mới. Khi lưu thành file mới xong, nếu bạn dùng lệnh “save”, thì sẽ lưu chèn lên file mà bạn mới lưu. Kho thư viện vật dụng rất phong phú. Giúp truy câp nhanh chóng và sử dụng các vật dụng cần thiết một cách nhanh chóng, đây cũng là một điểm mạnh của sketchup, mà các phần mềm 3d khác không có. Chỉ cần gõ “từ khóa” chính xác thì bạn sẽ có một loạt các vật dụng cần thiết. 3d models: xuất bản vẽ ra các file 3d 2d models: xuất bản vẽ ra các file 2d Section Slice: xuất ra mặt cắt Animation: xuất các scene ra file “avi”

Import

Thêm vào bản vẻ các file 2d và 3d, hoặc các hình ảnh,…Nếu dùng Sketchup pro 6 thì ta có thể import được nhiều file khác nhau, cần thiết trong quá trình vẽ.

c. Edit Menu

Lệnh Nội dung lệnh

Undo Quay trở lại các bước lệnh trước (khoảng 100 lệnh)

Redo Trở lại các bước thực hiện trước sau khi bạn đã undo

Cut Lệnh Cắt (sẽ mất đi vật thể gốc) Crtl+X

Copy Lệnh copy (sẽ giữ lại vật thể gốc) Crtl+C

Paste Đặt vật thể “copy” hoặc “cut” đến nơi mình muốn đặt

Paste in Place Đặt vật thể “copy” hoặc “cut” ngay chính tại vị trí vật thể “copy” hoặc “cut”

Select all Chọn tất cả các vật thể Crtl+A

`203

Select none Bỏ lựa chọn Crtl+T

Lệnh Nội dung lệnh

Hide (H) Ẩn các vật thể cần ẩn

Unhide

Selected: hiện lại các vật thể ẩn theo lựa chọn của mình (chú ý: phải vào view/hidden geometry, để mở các đường sin ẩn của vật thể ) Last: hiện lại vật thể ẩn trong lần thực hiện lệnh Hide gần nhất All: hiện lại tất cả các vật thể ẩn

Lock Lệnh khóa các vật thể, khi đó ta không thể xóa hay chỉnh sửa được (chú ý: chỉ có tác dụng khi ta “group” hoặc “component”)

Unlock Selected: Mở khóa, trả lại trạng thái ban dầu cho vật thể theo lựa chọn của mình All: Mở khóa, trả lại trạng thái ban dầu cho tất cả các vật thể

Make component

Nhóm các đối tượng lại thành một nhóm đặt trưng, và khi thực hiện lệnh copy, nếu ta thay đổi một trong số chúng thì những nhóm còn lại cũng thay đổi theo.

Make Group Nhóm các đối tượng thành một nhóm, và khi thực hiện lệnh copy, thì các nhóm hoàn toàn độc lập với nhau.

Đóng Group/Component khi đã chỉnh sửa xong group/component

Thể hiện các đường giao giữa các khối hoặc các mặt phẳng. Close Group/Component Intersect/intersect with model

d. View Menu

Lệnh Biểu tượng Nội dung lệnh

Thể hiện lưới các đường sin của vật thể

Section Planes Hiện các mặt cắt Section Cuts Hidden Geometry

Hiện các nét cắt, khi đặt mặt cắt ngang quá khối

Axes Hiện hệ trục tọa độ(Trục ngang, Trục dọc, Trục đứng ) Guides Hiện các trục

Shadows Crtl+B Hiện bóng đổ của vật thể

Fog Hiện Sương mù

Edge Style Các Style nét bao quanh vật thể

Face Style Các Style mặt phủ vật thể:

`204

Xray các bề mặt trong suốt.

Lệnh Biểu tượng Nội dung lệnh

Wireframe chỉ thể hiện nét.

Hidden Line; Shaded các bề mặt vẩn giữ màu sắc nhưng không thể hiện vật liệu.

thể hiện cụ thể vật liệu.

Shaded With Textures Monochrome Component edit/hide rest of models

Animation

tắt vật liệu. Khi chỉnh sửa các Component hay các Group thì các vật thể khác sẽ ẩn đi. Tạo các Scene, giúp ta lưu giữ những góc nhìn khác nhau, với tính chất khác nhau, mà không cần phải thực hiện lại.

e. Camera Menu

Lệnh Nội dung lệnh

Previous Quay trở lại các góc nhìn trước

Next Quay trở lại góc nhìn sau, khi mà ta đã previous

Standard View Các điểm nhìn chuẩn:Top, Bottom, Front, Right, Back, Left, Isometric. Trở thành hình chiếu trục đo khi chọn Camera/ Parallel Projection

Parallel Projection Hình chiếu trục độ

Perspective Phối cảnh( hay dùng trong qua trình làm việc).

Phối cảnh hai điểm tụ. Tow – Point Perspective

Match new photo Ghép công trình vào đúng góc nhìn trên hình ảnh mà bạn đưa vào

Edit Matched photo Chỉnh sửa lại Match new photo

Orbit :

Sự luân phiên linh hoạt, giúp quay xung quanh 1 vật thể. Chọn Orbit, đồng thời giữ và kéo lê chuột. Nếu như bạn dùng loại chuột 3 nút thì bạn có thể giữ chuột giữa trong khi di chuyển chuột để luôn phiên điểm nhìn khi đang dùng công cụ khác

Pan:

Di chuyển điểm nhìn lên, xuống, trái, phải. Mở Pan, đồng thời giữ và kéo lê chuột. Nếu dùng chuột 3 nút thì, giữ đồng thời chuột giữa và phím “Shift”, kéo lê chuột để di chuyển điểm nhìn trong khi sử dụng công cụ khác.

Zoom

`205

Mở zoom, di chuột lên để phóng to, di chuột xuống để thu nhỏ. Nếu có con lăn thì di

con lăn lên xuống dể phóng to hay thu nhỏ. Trong trường hợp này thì vị trí con trỏ ảnh hưởng tới việc phóng to, thu nhỏ

Field of view: Thay đổi camera lens, nhấn Shift khi zoom. Dùng để điều chỉnh phối cảnh của hình ảnh. Bạn có thể nhập vào giá trị thực như 45 deg (đối với điểm nhìn) hay 35mm (đối với độ dài).

Zoom Windows: Phóng to khu vực mà ta cần nhìn rõ, bằng cách nhấp chuột trái di tạo

thành 1 góc cần phóng to.

Phần 2. Các công cụ làm việc trong sketchup

1 . Công cụ LINE (Đoạn thẳng)

2. Công cụ Rectangle (R): Hình chữ nhật

3. Push/Pull Tool (P) - Kéo/Nén đối tượng

4. Arc Tool – A (Cung tròn)

5. Circle Tool – C (Hình tròn

6. Polygon Tool – Ctrl +P (Hình đa giác)

7. Freehand Tool – Ctrl F (Phác tay)

8. Move Tool – M (Di chuyển đối tượng

9. Rotate Tool – Q (Xoay đối tượng)

10. Scale Tool – S (Thu phóng đối tượng)

11. Follow Me Tool – Alt+F (Trượt dẫn đối tượng)

`206

12. Offset Tool – F (Sao chép đồng dạng)

Câu hỏi ôn tập chương 5

Câu 1: Trình bày một số phần mềm ứng dụng BIM trong quản lý xây dựng?

Câu 2: Thanh công cụ Toolbars trong phần mềm Sketchup có tác dụng gì?

Câu 3: Thanh công cụ Menu File trong phần mềm Sketchup có tác dụng gì?

Câu 4: Thanh công cụ Edit Menu trong phần mềm Sketchup có tác dụng gì?

Câu 5: Thanh công cụ View Menu trong phần mềm Sketchup có tác dụng gì?

Câu 6: Thanh công cụ Camera Menu trong phần mềm Sketchup có tác dụng gì?

`207

Câu 7: Thanh công cụ Rectangle (R) trong phần mềm Sketchup có tác dụng gì?

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Quốc Hội, “Luật Xây dựng (sửa đổi, bổ sung, hợp nhất 2014-2021),” NXB Xây dựng,

2021.

[2]. Chính phủ, “Nghị định số 15/2021/NĐ-CP ngày 03/3/2021 quy định chi tiết một số nội

dung về quản lý dự án đầu tư xây dựng,“ 2021.

[3]. Chính phủ, “Nghị định số 10/2021/NĐ-CP ngày 09/02/2021 về quản lý chi phí đầu tư xây

dựng,“ 2021.

[4]. Bộ Xây dựng, “Thông tư số 11/2021/TT-BXD ngày 31/8/2021 hướng dẫn một số nội

dung xác định và quản lý chi phí đầu tư xây dựng,” 2021.

[5]. Bộ Xây dựng, “Thông tư số 12/2021/TT-BXD về ban hành định mức xây dựng,” 2021.

[6]. Bộ Xây dựng, “Thông tư số 13/2021/TT-BXD về hướng dẫn phương pháp xác định các

chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật và đo bóc khối lượng công trình,” 2021.

[7]. Đỗ Xuân Tùng, Trương Tri Ngộ, Lê Nho Bội, “Tự động hóa trong xây dựng, NXB Xây

dựng,” 2001.

[8]. Bộ Xây dựng, “Quyết định số 347/QĐ-BXD ngày 02/4/2021 về Công bố hướng dẫn

chi tiết áp dụng mô hình thông tin công trình (BIM) đối với công trình dân dụng và

công trình hạ tầng kỹ thuật đô thị,” 2021.

[9]. Bộ Xây dựng, “Quyết định số 348/QĐ-BXD ngày 02/4/2021 về việc công bố Hướng

dẫn chung áp dụng Mô hình thông tin công trình (BIM),” 2021.

[10]. Hồ Võ Văn Sĩ, Hoàng Nhật Đức, Vũ Duy Thắng, Nguyễn Thị Bích Thủy, “Ứng

dụng mô hình thông tin xây dựng (BIM) vào việc đo bóc khối lượng công trình xây

dựng,” Journal of Science and Technology 4(17), 2016.

[11]. Trần Văn Mùi, Hoàng Vân Giang, “Đẩy mạnh áp dụng BIM đối với các dự án đầu

tư xây dựng chung cư cao tầng ở Việt Nam,” Tạp chí Khoa học và công nghệ xây

dựng, 2018.

[12]. Thái Ngọc Thắng, "Nghiên cứu đề xuất giải pháp áp dụng hệ thống thông tin công

trình (BIM) trong quản lý các dự án đầu tư xây dựng tại Hà Nội," Hội nghị KHTN –

Đại học Thủy lợi, 2021.

[13]. UK BIM Framework, “Information management according to BS EN ISO 19650

Guidance Part 2: Parties, teams and processes for the delivery phase of the assets,”

Editition 5, September 2020.

[14]. CDE Sub Group, “Asset Information Management - Common Data Environment:

`208

Functional Requirements,” UK Government BIM Working Group, 2018.

[15]. BIM Acceleration Committee, “The New Zealand BIM Handbook - A guide to

enabling BIM on built assets,” 2019 third edition, 2019.

[16]. Sacks, Gurevich, Shrestha, “A review of Building Information Modeling protocols,

guides and standards for Large construction,” 2016.

Information Requirements (EIR’s) for [17]. Turner & Townsend, “Employers

Cambridge Assessment,” 2015.

Jungsik Choi, Hansaem Kim, Inhan Kim (2015), “Open BIM-based quantity take- [18].

off system for schematic estimation of building frame in early design stage,” Journal of

Computational Design and Engineering 2, 2015.

[19]. Darren O, Mark T., “Quantity Take-Off Using Building Information Modeling

(BIM), and Its Limiting Factors,” 2017.

[20]. Ruixue Zhang, Yuyan Tang, Liang Wang, and Zeyu Wang, "Factors Influencing

BIM Adoption for Construction Enterprises in China," Advances in Civil Engineering,

Article ID 8848965, 15 pages, 2020.

Jiule song, Guangbin Wang, Zhenwei Liu, Hanchao Wang, "Key Factors Affecting [21].

BIM Adoption in China Based on TOE&RC," International Conference on Mechanics,

Materials and Structural Engineering, 2016.

[22]. Mohammed A. Enshassi, Khalid A. Al Hallaq and Bassam A. Tayeh, "Limitation

Factors of Building Information Modeling (BIM) Implementation," The Open

`209

Construction & Building Technology Journal, 1874-8368/19, 2019.

Bài giảng Tự động hóa trong quản lý xây dựng

Bài giảng gồm các nội dung về tự động hóa trong quản lý xây dựng, BIM. Ứng dụng BIM trong quản lý dự án, lợi ích, thách thức và lộ trình triển khai BIM ở Việt Nam.

Chủ đề:

Ứng dụng BIM trong xây dựng

BÀI GIẢNG

TỰ ĐỘNG HÓA TRONG QUẢN LÝ XÂY DỰNG

(Mô hình thông tin công trình trong quản lý dự án xây dựng)

2022

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

DANH MỤC HÌNH ẢNH

DANH MỤC BẢNG BIỂU

LỜI MỞ ĐẦU

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ TỰ ĐỘNG HÓA VÀ TỰ ĐỘNG HÓA

TRONG QUẢN LÝ XÂY DỰNG

Chương 2 MÔ HÌNH THÔNG TIN CÔNG TRÌNH TRONG TỰ ĐỘNG

HÓA QUẢN LÝ DỰ ÁN XÂY DỰNG

Chương 3 TIẾN TRÌNH CHUẨN BỊ ÁP DỤNG MÔ HÌNH THÔNG TIN

CÔNG TRÌNH

Chương 4 THỰC HIỆN ÁP DỤNG MÔ HÌNH THÔNG TIN CÔNG

TRÌNH

Mã hiệu

Tên các đối tượng theo MasterFormat

Chương 5 GIỚI THIỆU MỘT SỐ PHẦN MỀM ỨNG DỤNG BIM

TRONG QUẢN LÝ XÂY DỰNG

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu liên quan

Đánh giá mức độ ứng dụng và tầm ảnh hưởng từ các công nghệ nền tảng của Cách mạng Công nghiệp 4.0 tới dịch vụ vận tải Việt Nam

Một hướng tiếp cận tham số trong việc ứng dụng mô hình BIM vào công tác bảo tồn di sản kiến trúc

A convergence enhancement approach for tomographic reconstruction in ultrasonic tomography

Đề thi kết thúc học phần học kì 2 môn Tin học ứng dụng BIM 2 năm 2023-2024

Đề thi kết thúc học phần học kì 1 môn Tin học ứng dụng - BIM 2 năm 2023-2024

Đề thi kết thúc học phần học kì 1 môn Tin học ứng dụng BIM 1 năm 2021-2022

Đề thi kết thúc học phần học kì 1 môn Tin học ứng dụng 2 năm 2021-2022

Đề thi kết thúc học phần học kì 1 môn Tin học ứng dụng BIM1 năm 2021-2022

Develop a real-time vehicle recognition application

Áp dụng BIM cho dự án cải tạo xây dựng chung cư cũ hướng tới mục tiêu phát triển bền vững tại thành phố Hải Phòng

Có thể bạn quan tâm

Bài giảng chuyên đề: Giáo dục bảo vệ môi trường cho trẻ mầm non

Bài giảng Phẫu thuật hàm mặt - Đại học Y dược Cần Thơ

Bài giảng Chính sách hàng hóa xuất nhập khẩu

Bài giảng An toàn phòng thí nghiệm Hóa học - PGS.TS. Đặng Huỳnh Giao

Bài giảng Thương tích học - ThS. BS Lê Thị Thanh Phương

Bài giảng Dẫn luận ngôn ngữ học - GV. Đặng Diễm Đông

Bài giảng Huấn luyện sơ cấp cứu ban đầu

Bài giảng Khám thai - quản lí và chăm sóc thai nghén

Bài Giảng Kỹ thuật cơ điện - GV. Đinh Hải Lĩnh

Bài giảng Thương mại điện tử căn bản - GV. Phạm Thị Hằng

Bài giảng Nghiên cứu thị trường quốc tế (Chương trình chất lượng cao)

Bài giảng Thoái hóa khớp gối - BS. Nguyễn Minh Đức

Bài giảng Phân tích và thiết kế hệ thống thông tin giáo dục

Bài giảng Công nghệ phần mềm: Bài 1 - Tổng quan về phần mềm và công nghệ phần mềm

Bài giảng Công nghệ phần mềm: Bài 2 - Đặc tả yêu cầu phần mềm

Bài giảng Công nghệ phần mềm: Bài 3 - Thiết kế phần mềm

Bài giảng Công nghệ phần mềm: Bài 4 - Đảm bảo chất lượng phần mềm

Bài giảng Công nghệ phần mềm: Bài 5 - Mô hình CMMI

Bài giảng Thiết bị đo y sinh: Chương 1 - Tổng quan về thiết bị đo sinh y

Bài giảng Thiết bị đo y sinh: Chương 2 - Thiết bị phân tích sinh hoá (phân tích nồng độ vật chất)

Tài liêu mới

Bài thuyết trình: Kiến trúc mái Tử Cấm Thành Huế - Việt Nam (Phần 1)

Bài giảng Luật kiến trúc - xây dựng

Classification of asphalt pavement crack severity using gradient boosting machine and image processing techniques

Simulate response of RC columns under cyclic loads by OpenSees platform

Bài giảng Trắc địa cơ sở

Đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả thực hiện kế hoạch sử dụng đất hằng năm của thành phố Phan Thiết, tỉnh Bình Thuận

Phân tích kết quả đầu ra môn học Cơ sở kiến trúc theo GPA và CLO với chỉ số Pi của chương trình đào tạo ngành Kiến trúc - khoa Tạo dáng công nghiệp, trường Đại học Mở Hà Nội, năm học 2024-2025

Nghiên cứu cường độ chịu nén của trụ đất xi măng kết hợp tro bay khi gia cố nền đất yếu

Phân tích ứng suất cắt trượt trong kết cấu mặt đường mềm có xét đến điều kiện tiếp xúc giữa các lớp và phân lớp thi công

Khảo sát tương quan độ cứng và tần số dao động riêng trong kết cấu nhà nhiều tầng bằng bê tông cốt thép

Nghiên cứu việc sử dụng vữa xây dựng xi măng-cát kết hợp với vữa tự chảy không co ngót

Nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng muội silic (silica fume) đến giá trị cường độ chịu nén của bê tông cốt trấu

Quy trình thi công tấm FRP để gia cố và sửa chữa dầm bê tông cốt thép sử dụng kính tái chế bị hư hỏng

Phân tích trạng thái ứng suất biến dạng mặt đường bê tông xi măng có và không có kể đến ứng xử của lớp phân cách bằng phương pháp phần tử hữu hạn

Đánh giá những nguyên nhân hư hỏng và giải pháp sửa chữa tăng cường cầu trong điều kiện khai thác ở Việt Nam

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Giới thiệu

Về chúng tôi