CÔNG TRÌNH ĐƢỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM

Cán bộ hƣớng dẫn khoa học : PGS.TS NGÔ QUANG TƢỜNG
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

PGS.TS. Ngô Quang Tƣờng
Luận văn Thạc sĩ đƣợc bảo vệ tại Trƣờng Đại học Công nghệ TP. HCM
ngày 28 tháng 05 năm 2016
Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc sĩ)

TT
1
2
3
4
5

Họ và tên
TS. Khổng Trọng Toàn
TS. Chu Việt Cƣờng
PGS.TS Nguyễn Thống
TS.Trần Quang Phú
TS. Nguyễn Văn Giang

Chức danh Hội đồng
Chủ tịch
Phản biện 1
Phản biện 2
Ủy viên

WORKS ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ QUẢN LÝ TIẾN ĐỘ THI CÔNG
TRONG CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
II. Nhiệm vụ và nội dung
1. Nhiệm vụ
Nhiệm vụ của luận văn là ứng dụng công nghệ
bim và phần mềm navis works để nâng cao hiệu quả quản lý tiến độ thi công trong công
trình xây dựng, từ đó xây dựng một
2. Nội dung
Với mục tiêu của đề tài ứng dụng công nghệ bim và phần mềm navis works để nâng
cao hiệu quả quản lý tiến độ thi công trong công trình xây dựng và qua nghiên cứu tài liệu
về các n

, tác giả đề xuất các nội dung nghiên cứu nhƣ sau:
Kiểm tra sự va chạm giữa các bộ phận trong công trình , điển hình nhƣ sự va chạm

giữa kết cấu và hệ thống điện nƣớc, Phòng cháy chữa cháy. Để từ đó có sự điều chỉnh
hợp lý và kịp thời trƣớc khi thi công ngoài công trình. Giảm đƣợc đáng kể về chi phí và
thời gian khi công trình đƣợc thi công xây dựng.
Trích xuất khối lƣợng tự động từ mô hình 3D-Bim.
Lập tiến độ, cân đối tài nguyên
Mô phỏng tiến độ bằng mô hình 4D


Kết luận

.
III. Ngày giao nhiệm vụ:
IV. Ngày hoàn thành nhiệm vụ:
V. Cán bộ hƣớng dẫn:
CÁN BỘ HƢỚNG DẪN

Xin chân thành cảm ơn PGS.TS Ngô Quang Tƣờng, là ngƣời thầy tận tình,
quan tâm, định hƣớng, giúp tôi xuyên suốt trong quá trình thực hiện luận văn này.
Xin cảm ơn Th.s Nguyễn Phƣớc Dự Ngƣời truyền cảm hứng cho tôi yêu
thích phần mềm Revit. Để từ đó tôi quyết tâm thực hiện đề tài này.
Xin Cảm ơn những lời động viên nhắc nhở của các anh Lê Phƣớc Thạnh,
Trần Khắc Thiên, Lê Chí Công, Đào Ngọc Thanh, Đỗ Minh Hiền. Chính những lời
động viên nhắc nhở của các anh đã giúp tôi có tinh thần vƣợt qua những giai đoạn khó
khăn để hoàn thành luận văn này.
Xin cảm ơn Công ty TNHH XD Trần Lâm, là nơi tôi đang công tác. Nhờ
Công ty, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện để tôi có thể thực hiện đƣợc luận văn này.
Xin cảm ơn gia đình tôi, vợ tôi là những ngƣời luôn đồng hành cùng tôi giúp đỡ tôi, để
tôi có thể yên tâm thực hiện luận văn này.
Một lần nữa xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến quý thầy cô, bạn bè, đồng nghiệp,
gia đình giúp đỡ tôi từ kiến thức, tài chính, tinh thần, thời gian. Để tôi có đủ điều kiện
thực hiện luận văn này. Kính chúc mọi ngƣời sức khỏe dồi dào, gặp nhiều thành công,
hạnh phúc trong cuộc sống.
Trƣơng Quang Thông


iii

TÓM TẮT
Ngày nay với sự phát triển vƣợt bậc của công nghệ thông tin, để giảm thiểu tối
đa chi phí, nhân công và thời gian ngày càng nhiều các công ty xây dựng trên thế giới
và tại Việt Nam ứng dụng công nghệ BIM (Building Information Modeling) vì những
lợi ích to lớn của nó mang lại trong cả vòng đời của một dự án.
Lập kế hoạch tiến độ thi công trong một dự án là một khâu khá quan trọng
trong một dự án xây dựng, để kiểm soát, quản lý, theo dõi một cách chặt chẽ trong suốt
quá trình thi công theo một kế hoạch đƣợc hoạch định trƣớc là điều không phải dễ dàng
và chiếm rất nhiều thời gian. Việc ứng dụng công nghệ BIM sẽ giải quyết đƣợc những


v

MỤC LỤC

Chƣơng I : Đặt Vấn đề ................................................................................................... 1
1.1 Giới thiệu chung ..................................................................................................... 2
1.1.1 Tình hình chung của ngành xây dựng hiện nay ........................................... 2
1.1.2 Tình hình ứng dụng công nghệ BIM của các nƣớc trên thế giới và Việt Nam
................................................................................................................................. 4
1.1.2.1 Những hạn chế của hệ thống CAD hai chiều ............................................. 4
1.1.2.2 Sự ra đời của BIM ....................................................................................... 5
1.1.2.3 BIM là gì ...................................................................................................... 5
1.1.2.4 So sánh quá trình làm việc giữa BIM ba chiều với CAD hai chiều hiện
nay ....................................................................................................................... 7
1.1.2.5 Ƣu và nhƣợc điểm khi sử dụng BIM .......................................................... 9
1.1.2.6 Tình hình ứng dụng công nghệ BIM các nƣớc trên thế giới ................... 13
1.1.2.5 Tình hình ứng dụng công nghệ BIM tại Việt Nam ................................. 14
1.2 Xác định vấn đề cần nghiên cứu .......................................................................... 14
1.3 Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................ 15
1.4 Mục đích mong muốn của đề tài ......................................................................... 15
Chƣơng II : Tổng quan ................................................................................................. 17
2.1 Công trình nghiên cứu trƣớc đây liên quan đến đề tài trên thế giới ................. 17
2.2 Công trình nghiên cứu trƣớc đây liên quan đến đề tài ở Việt Nam .................. 20
Chƣơng III : Cơ sở lý thuyết ........................................................................................ 22
3.1 Mô hình 3D-BIM .................................................................................................. 22


vi


–

..................................................................................................... 7

–

................................................................................................... 7

–

............................................................................................. 23

–

............................................................................................. 24

–

........................................................................... 25

–

..................................... 30

–

............................................................. 31

–



viii

–

.................................................................................. 41

- Bảng tổng hợp khối lƣợng toàn bộ công trình ........................................ 45
- Bảng tra định mức và nhập khối lƣợng trên ADT Pro ............................ 46


ix

STT

Từ viết tắt

1

BIM

2

FDI

Diễn giải
building information modeling
Foreign Development Invesment



oạch và Đầu Tưaa)
Theo Tổng cục thống kê tình hình kinh tế xã hội 6 tháng đầu năm 2015: Trong khu
vực công nghiệp và xây dựng, ngành công nghiệp tăng 9,53% so với cùng kỳ năm
trước, cao hơn nhiều mức tăng cùng kỳ của một số năm trước, trong đó công nghiệp
chế biến, chế tạo đạt mức tăng cao với 9,95%, góp phần quan trọng vào mức tăng
trưởng chung (đóng góp 1,57 điểm phần trăm); ngành khai khoáng tăng cao ở mức


3

8,18% (cùng kỳ năm trước giảm 1,13%). Ngành xây dựng tăng 6,60%, cao hơn mức
tăng 6,11% của cùng kỳ năm 2014.
Bảng 1.1 Tốc độ tăng tổng sản phẩm trong nƣớc
6 tháng các năm 2013, 2014 và 2015

Đóng góp của

Tốc độ tăng so với

các khu vực

cùng kỳ năm trước (%)

vào tăng trưởng

Tổng số
Nông, lâm nghiệp và
thủy sản
Công nghiệp và xây
dựng

2,36

0,42

4,97

5,12

9,09

2,98

6,13

5,82

5,90

2,22

5,33

7,19

5,60

0,66

2015 (Điểm
phần trăm)

chiều rất cồng kềnh và bất tiện, thông tin được truyền tải từ các thành viên làm
công việc trước (ví dụ như tư vấn kiến trúc) xuống các thành viên làm công việc
tiếp theo (tư vấn kết cấu hoặc tư vấn cơ, điện, nước) và ngược lại làm cho toàn
bộ quá trình bị rời rạc và không đồng nhất. Quá trình truyền tải thông tin này là
mảnh đất mầu mỡ cho các sai, lỗi xuất hiện và phát triển do thông tin về công
trình được truyền tải qua lại có thể bị mất mát, sai lệch. Hơn nữa, do trong quá
trình thực hiện dự án xây dựng, thường xuất hiện những thay đổi, càng làm rối
hơn quá trình truyền tải thông tin này. Ví dụ, những thay đổi xuất phát từ phía
chủ đầu tư sẽ kéo theo những thay đổi trong thiết kế kiến trúc. Những thay đổi
trong thiết kế kiến trúc này, đến lượt chúng, lại dẫn đến thay đổi trong thiết kế
kết cấu và thiết kế cơ điện. Rõ ràng là những thay đổi này, khiến việc thực hiện
và phê duyệt thiết kế cũng được thực hiện lặp đi lặp lại trong tất cả các giai đoạn
của dự án, tiêu tốn nhiều thời gian. Có thể nói, làm việc với hệ thống bản vẽ 2


5

chiều này gây lãng phí nhiều thời gian và công sức của các thành viên dự án xây
dựng.
Ngoài ra, bản vẽ thiết kế tạo ra bởi công cụ CAD 2D truyền thống cũng thường
xuất hiện những lỗi mà chỉ được phát hiện trong quá trình thi công – ví dụ: hệ
thống ống dẫn thường bị vướng
1.1.2.2 Sự ra đời của Bim :( Trích nguồn : Tài liệu nghiên cứu phục vụ cho giảng
viên khoa Kinh tế và Quản lý Xây dựng – Trường Đại học Xây dựng – Nguyễn Thị
Nha Trang-Năm 2014).
Những năm đầu của thập kỷ 70, một công nghệ mới với thuật ngữ là
Building Information Modeling (BIM) đã xuất hiện trong ngành công nghiệp xây
dựng, đó là công nghệ sử dụng mô hình ba chiều (3D) để tạo ra, phân tích và
truyền đạt thông tin của công trình.
Theo Viện Kiến trúc Hoa Kỳ, tên gọi Building Information Modeling

thông tin này lên gấp nhiều lần. .[1]

Hình 1.2 : Mô Hình BIM
Tiến trình BIM liên quan đến các bên tham gia trong toàn bộ vòng đời (life
cycle) của dự án (kiến trúc sư, kĩ sư, nhà thầu, chủ công trình, quản lý thiết bị, v.v),
tất cả những người góp sức và trao đổi thông qua việc chia sẻ mẫu thiết kế.


7

Hình 1.3 : Tiến trình BIM
Những mẫu thiết kế này bao gồm sự kết hợp giữa mô hình thông minh 2D và
3D trước đây sử dụng để lập bản vẽ thiết kế công trình, cùng với các yếu tố ngoại vi
như vị trí địa lý và điều kiện thực tế ở địa phương, cho đến dữ liệu ảo của công trình
cung cấp nguồn cho mọi thông tin phục vụ việc thiết kế công trình.
„‟Sự thông minh‟‟ được đưa vào vật thể bao gồm giá trị biến đồ họa xác định
trước và thông tin phi đồ họa, cung cấp cho kiến trúc sư, kĩ sư cơ-điện-nước, và nhà
thầu khả năng biểu diễn hình học và mối quan hệ giữa các yếu tố công trình liên quan.
Thông tin này khi đưa vào hệ thống dữ liệu tích hợp sẽ được cập nhật vào
toàn bộ các bản vẽ thiết kế và danh mục của dự án. Khi dự án có một thay đổi được
phê duyệt và tích hợp vào mô hình kết quả của BIM, tất cả các góc nhìn đồ họa (sơ
đồ, kiến trúc, chi tiết, và các bản vẽ cấu trúc khác), cũng như các thông tin phi đồ họa
như tài liệu thông tin về kiến trúc và các danh mục sẽ tự động phản hồi và cập nhật
các thay đổi đó.[1]
1.1.2.4 So sánh quá trình làm việc giữa BIM ba chiều với CAD hai chiều
hiện nay
Trong quá trình làm việc với CAD hai chiều hiện nay, các thành viên của dự án sử
dụng các bản vẽ hai chiều (mặt bằng, hình chiếu, mặt cắt, v.v.) để trao đổi thông tin
với nhau. Rõ ràng là việc trao đổi thông tin theo hình thức này sẽ không đạt hiệu quả


ngay vào mô hình. Điều này sẽ giúp tạo ra một hệ thống bản vẽ thi công chính xác
tuyệt đối, đồng thời giảm thiểu tối đa nguy cơ phát sinh phí phát sinh, chậm tiến độ,
và tăng chi phí xây dựng.[1]


9

1.1.2.5 Ƣu nhƣợc điểm khi sử dụng BIM.
Ƣu điểm
-

Tăng khả năng phối hợp thông tin

-

Thiết kế dễ hình dung hơn

-

Linh hoạt trong sử dụng

-

Cải thiện quá trình tính toán chi

- Chi phí đào tạo và chi phí cho phần
mềm
- Thêm nhiều việc phải tiến hành trước
khi công trình được xây dựng
- Phá hỏng tiến trình mua sắm và xây

của họ.
Tất cả các thành viên của dự án xây dựng sẽ làm việc cùng với nhau
trong một không gian chung để tìm ra các xung đột giữa các bộ phận, cấu


10

kiện của công trình, đồng thời tìm ra giải pháp cho các xung đột đó một
cách thích hợp và hữu dụng nhất để tạo ra được một hệ thống bản vẽ thi
công có tính chính xác cao, dẫn đến việc giảm tối đa các chi phí phát sinh ở
trên công trường. Như vậy, với BIM, các thành viên của dự án xây dựng
không còn làm việc một cách tách biệt trong môi trường riêng của mình
nữa, mà làm việc trên khối thông tin thống nhất của công trình. Những
thay đổi trên mô hình BIM tổng hợp sẽ đƣợc tự động cập nhật trên các
mô hình thành phần, trên các bản vẽ, bảng thống kê, tiêu chuẩn, v.v.,
giúp duy trì tính thống nhất của dòng thông tin. Với việc sử dụng BIM,
các thành viên của dự án có thể rõ ràng nắm bắt được các thành viên khác
đang làm gì với công trình một cách rõ ràng và do đó họ có nhiều ảnh
hưởng hơn đối với công việc của các thành viên khác. Điều này đặc biệt
hữu ích trong trường hợp "đụng độ" có thể dẫn đến việc "chồng chéo mặt
trận công tác (stacking of trades )" - khu vực mà hai nhà thầu khác nhau dự
kiến lắp đặt thiết bị hoặc vật liệu trong cùng một không gian, đôi khi cùng
một thời gian. Trên thực tế, để giải quyết tình hình này thì phải yêu cầu một
nhà thầu dỡ bỏ vật liệu và lắp đặt lại hoặc phải đợi chờ để có được mặt
bằng thi công. Tuy nhiên nếu đưa các vấn đề về “đụng độ” này vào trong
mô hình BIM thì vấn đề này hoàn toàn có thể lường trước được và có thể
đưa ra giải pháp xử lý trước khi các công việc được tiến hành.
Hơn thế nữa, các thành viên của dự án có thể sử dụng BIM để khám
phá các phương án thi công khác nhau, trình tự thi công, hoặc tính có thể thi
công được của các bộ phận công trình cũng như toàn bộ công trình. Đồng

không sử dụng công nghệ BIM, nhà thầu có thể không nhìn ngay ra được một
lối vào trên bản vẽ sẽ trông như thế nào khi nó được hoàn thành. Tuy nhiên,
trên một mô hình BIM, lối vào này sẽ xuất hiện trên màn hình máy tính giống
như hình ảnh nó sẽ được thực hiện trên thực tế.
Những mẫu công trình ảo được tạo ra trong tiến trình BIM cũng cung cấp lợi
ích rất lớn cho kĩ sư cơ-điện lạnh để tối ưu hóa cách bố trí hệ thống HVAC
(Heating, Ventilation and Air Conditioning: Nhiệt, Thông gió và Điều hòa
không khí) với không gian hạn chế của công trình. Hoặc thay thế bộ tuần
hoàn khí ở phòng kĩ thuật, hoặc sắp xếp lại ống dẫn, khả năng xây dựng nên


12

hệ thống HVAC ảo và mô phỏng ảo 3D nó có thể đảm bảo cho mọi thiết bị sẽ
phù hợp khi lắp đặt.
 Tính linh hoạt
Với BIM, rất dễ dàng để điều chỉnh thiết kế. Khi có một sự thay đổi ở mô
hình BIM thì nó sẽ tự động cập nhật tất cả các bản vẽ thành phần mà bị ảnh
hưởng bởi sự thay đổi đó. Ví dụ, nếu tiền sảnh được bố trí thêm vào tầng một
trên mô hình BIM, tất cả các bản vẽ thể hiện tầng một cũng sẽ hiển thị các
chi tiết cần thiết để xây dựng tiền sảnh. Một khi sự thay đổi được thực hiện
với mô hình BIM thì sẽ không cần thiết phải có những sự điều chỉnh thủ công
trên từng bản vẽ thành phần nữa. Các nhà thiết kế đơn giản chỉ cần in bản vẽ
xây dựng mới ra.
 Cải thiện tính toán chi phí
BIM có thể đơn giản hóa và giúp việc tính toán chi phí do thông tin có tính
chiều sâu và chính xác mà nó cung cấp. Mối liên hệ dễ dàng với vật liệu và
số chi tiết lắp đặt có thể xuất ra từ mô hình có thể cải thiện tốc độ và độ chính
xác của việc ước tính, đưa ra những thay đổi về kiểu dáng thiết kế vì vậy các
vấn đề về chi phí có thể được giải quyết một cách chủ động

procurement and construction process ) khi đặt hàng các mặt hàng (items)
đòi hỏi phải có thời gian đợi chờ lâu. Ví dụ, một nhà thầu có thể cần phải đặt
hàng vật tư dựa trên kích thước được ghi trong bản vẽ thiết kế mà từ khi đặt
hàng đến khi nhận được hàng này có thể mất vài tuần hoặc vài tháng. Tuy
nhiên nếu các nhà thầu khác nhập thêm thông tin công việc của mình vào mô
hình trong quá trình đó, làm kích thước có sự thay đổi, thì nhà thầu đầu tiên
có thể không có đủ thời gian để đặt hàng vật tư.
1.1.2.6 Tình hình ứng dụng công nghệ BIM ở các nƣớc trên thế giới.
Báo cáo SmartMarket năm 2012 của McGraw Hill cho thấy rằng tỷ lệ chấp
nhận công nghệ BIM tại Mỹ là 72%, tại Hàn Quốc là 58%, tại Trung Đông là 25% [2]
Theo một báo cáo năm 2010 của của McGraw Hill sử dụng công nghệ BIM ở Tây Âu
là 38%. [3]. Tại Anh theo báo cáo của The National Building Specification (NBS) tỷ lệ
dùng công nghệ BIM năm 2012 là 31% [4]. Tại Nam Bán Cầu theo một báo cáo quốc
gia của Masterspec states tại New Zealand tỷ lệ sử dụng công nghệ BIM là 34% trong
khi ở Úc là 19% [5].