Xem mẫu
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8
ĐẨY MẠNH ÁP DỤNG BIM VÀO VIỆC ĐO BÓC KHỐI LƯỢNG
CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG TẠI VIỆT NAM
Thái Ngọc Thắng
Trường Đại học Thủy lợi, email: thangtn@tlu.edu.vn
1. GIỚI THIỆU CHUNG 3.2. Ứng dụng công nghệ BIM vào việc
đo bóc khối lượng
Hiện nay nhiều nước trên thế giới đã và
đang áp dụng rộng rãi mô hình thông tin công Trình tự đo bóc khối lượng công trình xây
trình (Building Information Modeling, viết dựng ở nước ta đang áp dụng phổ biến qua
tắt là BIM) trong lĩnh vực xây dựng với các các bước như sau:
cấp độ khác nhau. Xuất phát từ việc muốn Bước 1: Hiểu rõ bản vẽ;
tìm ra giải pháp cụ thể để giải quyết những Bước 2: Đo lường kích thước thiết kế;
vấn đề bất cập trong đo bóc khối lượng Bước 3: Đo lường khối lượng công trình
truyền thống (Mô tả và liệt kê thiếu đầu việc, theo bộ phận, kết cấu;
tính thừa thiếu khối lượng các công tác, nhầm Bước 4: Đo lường khối lượng theo bộ
đơn vị đo…). Việc ứng dụng các bài học kinh phận, kết cấu một cách chi tiết;
nghiệm áp dụng BIM của các nước tiên tiến Bước 5: Chỉnh lý và tổng hợp.
sẽ mang lại nhiều giải pháp hữu ích trong Phương pháp bóc khối lượng truyền thống
việc đo bóc khối lượng tại Việt Nam. dựa vào các thông tin đầu vào đơn giản, sử
dụng phần mềm như Autodesk hay Autocad
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU rồi kết hợp với các phần mềm dự toán để tính
Phương pháp phân tích tổng hợp lý thuyết, khối lượng. Khi áp dụng công nghệ BIM sẽ
phân tích và tổng hợp kinh nghiệm, phương trải qua các bước sau:
pháp nghiên cứu tài liệu, thống kê tài liệu. Bước 1: Xây dựng mô hình 3D trong phần
mềm Autodesk Revit từ các bản vẽ 2D. Mô
3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU hình 3D CAD được thiết lập từ các bản vẽ 2D
có sẵn (kiến trúc + kết cấu). Các thông số có
3.1. Sự ra đời của BIM trong bản vẽ 2D như vị trí, loại cấu kiện, kích
Những năm đầu của thập kỷ 70, một công thước, số lượng từng cấu kiện… được xây
nghệ mới với thuật ngữ là mô hình thông tin dựng và thể hiện đầy đủ trên mô hình 3D.
xây dựng, tên tiếng Anh là Building Bước 2: Tùy chỉnh trong phần mềm
Information Modeling (BIM) đã xuất hiện Autodesk Revit để đưa ra các đầu mục công
trong ngành công nghiệp xây dựng. Đó là việc, tên công tác liên quan phù hợp với tiêu
công nghệ sử dụng mô hình ba chiều (3D) để chuẩn Việt Nam.
khởi tạo, phân tích, và truyền đạt thông tin Bước 3: Xuất dữ liệu từ mô hình 3D Revit
của công trình. Tiến trình của BIM liên quan sang phần mềm Microsoft Excel nhờ Revit
đến các bên tham gia trong toàn bộ vòng đời API. Các thông số của các cấu kiện (móng,
(life cycle) của dự án (kiến trúc sư, kĩ sư, nhà cột, tường, dầm, sàn…) từ mô hình 3D trong
thầu, chủ đầu tư, và bên quản lý dự án…), tất Autodesk Revit (tầng, kích thước, diện tích,
cả những người xây dựng nên và có nhu cầu thể tích…) được xuất trực tiếp qua Microsoft
trao đổi thông tin về thiết kế của dự án. Excel bằng các ứng dụng được viết thêm,
376
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8
chạy trên môi trường Revit. Từ bảng khối KBIMS Library v.0.9 được thiết lập bởi
lượng có được trong Microsoft Excel, người BUILDING SMART KOREA. Các mô hình
dùng có thể sử dụng để xác định thời gian, tài này yêu cầu dữ liệu dự toán không chỉ là khối
nguyên cho từng cấu kiện đơn lẻ một cách lượng mà còn là các dự toán sơ bộ. Các thuộc
nhanh chóng, từ dữ liệu này ta có thể làm căn tính đầu vào là các LoadBearing để trích xuất
cứ để lên tiến độ thi công, dự trù kinh phí [1]. các yếu tố cấu trúc và mã hiệu công việc cho
dự toán.
3.3. Bài học kinh nghiệm áp dụng BIM
Đầu tiên, các thuộc tính cấu trúc cho phép
của các nước trên thế giới
lựa chọn đối tượng. Ví dụ, lựa chọn một bức
a. Tại Hàn Quốc tường chịu lực hoặc không chịu lực. Cấu trúc
Dự toán chi phí trong các dự án xây dựng thuộc tính của tường nhập là đúng hoặc sai
là một yếu tố quan trọng đối với việc ra quyết trong tệp IFC. Giá trị thực duy nhất của phần
định trong cả giai đoạn đầu và thiết kế kỹ tử để trích xuất ra các giá trị LoadBearing
thuật. Việc đo bóc khối lượng góp phần quan được đùng để tính toán khối lượng của tòa
trọng trong việc dự toán chi phí xây dựng. nhà qua cột, sàn, dầm, cầu thang…
Tại Hàn Quốc, việc đo bóc khối lượng dựa Thứ hai, phương pháp nhập mã xây dựng
trên phát triển và xác minh hệ thống khung cho dự toán là để cài đặt thuộc tính và nhập
nguyên mẫu QTO (Đo bóc khối lượng) sử mã vào mỗi phần tử. Mã này có sáu ký tự: ba
dụng thông tin từ mô hình IFC (Industry chữ cái và ba chữ số.
Foundation Classes) là chuẩn định dạng mở, Cuối cùng, mô hình dự toán sơ bộ của cấu
giúp liên kết giữa thông tin khối lượng và trúc công trình được tạo bằng thư viện
phương pháp dự toán sơ bộ [2]. KBIMS và mã hiệu xây dựng. Sau khi kiểm
tra chất lượng, mô hình sẽ hoàn thiện việc đo
bóc khối lượng và dự toán [2].
Trên đây là một phương pháp mới về
phương pháp dự toán đo bóc khối lượng dựa
trên mô hình BIM. Một hệ thống đo bóc khối
lượng công trình được phát triển từ dữ liệu
xuất từ mô hình IFC và hệ thống QTO.
Phương pháp giúp tăng độ chính xác trong đo
bóc khối lượng các công trình tại Việt Nam.
Hình 1. Quy trình vận hành của BIM b. Tại Hoa Kỳ
Dự toán dựa trên mô hình BIM yêu cầu Tại Hoa Kỳ, khi áp dụng BIM vào các công
một mô hình và cơ sở dữ liệu cho thông tin trình xây dựng phải thống nhất mức độ chi tiết
chi phí. Để có được bản dự toán chuẩn yêu (Level of Development-LOD) đưa vào mô
cầu độ chính xác của kết quả đo bóc khối hình. LOD trong BIM giúp các đơn vị liên
lượng và mô hình BIM chất lượng cao có tác quan trong ngành công nghiệp xây dựng xác
dụng quyết định về độ chính xác của việc đo định rõ mức độ tạo lập mô hình thông tin công
bóc khối lượng. Các chuyên gia Hàn Quốc đã trình ở các giai đoạn khác nhau trong quá trình
nghiên cứu ra một quy trình đo bóc khối thiết kế và xây dựng. LOD của một phần tử
lượng dựa trên BIM và phương pháp mô hình mô hình được xếp hạng theo thang đo của
hóa cho việc dự toán sơ bộ. Quy trình QTO LOD 100 đến LOD 500.
bao gồm 4 bước: Mô hình BIM, xác minh LOD 100 (Thiết kế ý tưởng): Đối tượng
chất lượng vật lý, xác định giá trị và tính mô hình được thể hiện bên trong mô hình
toán khối lượng. Mô hình BIM sử dụng các như một biểu tượng hoặc mô hình khối đơn
công cụ hỗ trợ định dạng IFC. Mô hình mẫu giản nhưng chưa đáp ứng được mức độ
được chạy bởi Revit 2015 và sử dụng LOD 200.
377
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8
Việc thống nhất các mức độ chi tiết LOD
vào mô hình BIM giúp nâng cao hiệu quả
trong việc đo bóc khối lượng các công trình
một cách đáng kể. Thêm vào đó, khi có một
sự thay đổi về cấu kiện nào đó trong bất kỳ
bản vẽ nào thì các bản vẽ còn lại sẽ tự động
cập nhật các thông số mới nhất của cấu kiện
đó vì vậy sai sót trong quá trình xác định,
tính toán khối lượng cấu kiện sẽ được giảm
Hình 2. Các mức độ phát triển của BIM thiểu đến mức thấp nhất. Phương pháp giúp
tăng độ chính xác và cập nhật thông tin một
LOD 200 (Thiết kế cơ sở): Đối tượng mô
cách kịp thời trong đo bóc khối lượng các
hình được thể hiện bên trong mô hình dưới
công trình xây dựng tại Việt Nam.
dạng hệ thống, đối tượng hoặc tổ hợp đơn
giản, gần đúng về khối lượng, kích thước, 4. KẾT LUẬN
hình dáng, vị trí và hướng. Tại mức độ LOD
này các đối tượng có hình dạng cơ bản. BIM mang lại hiệu quả rất lớn cho việc
Chúng có thể được nhận diện, có thể là thể quản lý dự án đầu tư xây dựng cũng như vận
tích hoặc không gian. hành công trình.
LOD 300 (Thiết kế chi tiết): Đối tượng mô Đối với phương pháp đo bóc ứng dụng
hình được thể hiện bên trong mô hình là các hệ công nghệ BIM thì các sai sót trong phương
thống, đối tượng hoặc tổ hợp chính xác về khối pháp đo bóc truyền thống được khắc phục
lượng, kích thước, hình dáng, vị trí và hướng. triệt để, mọi cấu kiện chứa thông tin về nó
LOD 350 (Tài liệu thực hiện): Nó bao gồm như hình dạng, kích thước, thể tích, vật
liệu,... được thống kê một cách đầy đủ.
chi tiết mô hình và các yếu tố thể hiện cách
Từ kinh nghiệm các nước đã nghiên cứu ở
giao diện của các thành phần với các hệ
trên, về chiến lược dài hạn, Chính phủ cần
thống khác nhau và các yếu tố xây dựng khác
xây dựng lộ trình thích hợp với điều kiện và
với đồ họa và định nghĩa bằng văn bản.
nguồn lực Việt Nam; hoàn thiện văn bản quy
LOD 400 (Chế tạo và tổ hợp): Đối tượng phạm pháp luật có liên quan; hỗ trợ các
LOD 400 được mô hình với các chi tiết đầy doanh nghiệp trong việc ứng dụng BIM cả về
đủ và chính xác phục vụ chế tạo sẵn của đối tài chính và đào tạo nguồn nhân lực.
tượng được thể hiện. Khối lượng, kích thước,
hình dáng, vị trí và hướng của đối tượng như 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO
chỉ định thiết kế có thể đo đạc trực tiếp từ mô
[1] Hồ Võ Văn Sĩ, Hoàng Nhật Đức, Vũ Duy
hình và không phải liên hệ đến các thông tin
Thắng, Nguyễn Thị Bích Thủy (2016),
phi hình học như các ghi chú hoặc kích thước. “Ứng dụng mô hình thông tin xây dựng
LOD 500 (Thi công): Đối tượng mô hình (BIM) vào việc đo bóc khối lượng công
đạt mức độ sử dụng ngoài công trường thể trình xây dựng”, Journal of Science and
hiện đúng kích thước, hình dáng, vị trí, khối Technology 4(17) (2016) 68–74.
lượng và hướng. [2] Jungsik Choi, Hansaem Kim, Inhan Kim
Các mô hình LOD 500 được sử dụng để lập (2015), “Open BIM-based quantity take-off
dự toán chi tiết công trình trong khi LOD 100 system for schematic estimation of building
được sử dụng để ước tính sơ bộ. Ước tính sơ frame in early design stage”, Journal of
bộ được thực hiện trong giai đoạn đầu của một Computational Design and Engineering 2
dự án và có độ chính xác 10-15%. Phần mềm (2015) 16–25.
[3] Darren O, Mark T. (2017), “Quantity Take-
được sử dụng phổ biến nhất để tính toán khối
Off Using Building Information Modeling
lượng công trình là Asemble, tiếp đến là
(BIM), and Its Limiting Factors”.
Autodesk Revit, Vico và Navisworks [3].
378
nguon tai.lieu . vn
