BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO

BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
-------------------------

NGUYỄN VĂN ĐẠI

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ BIM 4D
TRONG LẬP TIẾN ĐỘ THI CÔNG CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

LUẬN VĂN THẠC SỸ
KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DD&CN

Hà Nội - 2015


BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO

BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
-------------------------

NGUYỄN VĂN ĐẠI
KHÓA: 2013-2015

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ BIM 4D
TRONG LẬP TIẾN ĐỘ THI CÔNG CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình DD&CN

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Nguyễn Văn Đại


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sỹ này là công trình nghiên cứu khoa
học độc lập của tôi. Các số liệu khoa học, kết quả nghiên cứu của Luận văn là
trung thực và có nguồn gốc rõ ràng.

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Nguyễn Văn Đại


MỤC LỤC
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục các ký hiệu các chữ cái viết tắt
Danh mục các bảng, biểu
Danh mục các hình vẽ đồ thị
MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1
Lý do chọn đề tài:........................................................................................... 1
Mục đích nghiên cứu. ..................................................................................... 3
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .................................................................. 3
Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 4
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ........................................................ 5
Cấu trúc luận văn ........................................................................................... 5

2.2.2. Điều hòa nguồn lực và điều chỉnh tiến độ thi công.................. 39
2.3. Cơ sở pháp lý và thực tiễn của ứng dụng công nghệ BIM 4D trong
lập và mô phỏng tiến độ thi công xây dựng............................................. 42
2.3.1. Cơ sở pháp lý về lập và quản lý tiến độ thi công. .................... 42
2.3.2. Cơ sở thực tiễn cho việc ứng dụng công nghệ BIM trong xây
dựng. ................................................................................................ 45


2.3.3. Ứng dụng công nghệ BIM 4D trong lập và mô phỏng tiến độ thi
công xây dựng . ................................................................................... 46
CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ BIM 4D TRONG LẬP
VÀ MÔ PHỎNG TIẾN ĐỘ THI CÔNG CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG. ..... 53
3.1. Khắc phục những hạn chế ứng dụng công nghệ BIM trong dự án xây
dựng tại Việt nam. .................................................................................. 53
3.1.1. Lựa chọn nhà quản lý BIM (BIM Manager) .............................. 53
3.1.2. Xác định dự toán về chi phí và thời gian cho việc sử dụng phần
mềm BIM. ........................................................................................... 54
3.1.3. Xây dựng kế hoạch ứng dụng BIM. ........................................ 55
3.1.4. Đào tạo BIM Manager. ........................................................... 56
3.1.5. Tạo lập các cơ sở nguồn.......................................................... 56
3.1.6. Phân tích đánh giá và điều chỉnh quá trình thực hiện. ............. 56
3.1.7. Cập nhật các phần mềm mới và xu hướng mới. ...................... 57
3.2. Trình tự các bước ứng dụng công nghệ BIM 4D lập và mô phỏng
tiến độ thi công....................................................................................... 58
3.2.1. Xây dựng mô hình thiết kế 3D. ............................................... 59
3.2.2. Tập hợp các dữ liệu từ mô hình thiết các bộ môn. ................... 60
3.2.3. Phân chia các nhóm công việc trong công trình. ..................... 61
3.2.4. Trích xuất khối lượng các công việc và gán tài nguyên cho tiến
độ.
................................................................................................ 62


Chủ đầu tư

CSHT

Cơ sở hạ tầng

ĐVTV

Đơn vị tư vấn

CTXD

Công trình xây dựng

DA

Dự án

DAXD

Dự án xây dựng

ĐTXD

Đầu tư xây dựng

ĐVTC

Đơn vị thi công


Tên bảng, biểu

Trang

Bảng 1.1

Một số nhà cung cấp các phần mềm BIM

09


DANH MỤC CÁC HÌNH MINH HỌA
Số hiệu hình

Tên hình

Trang

Hình 1.1

Mô hình luồng dữ liệu BIM

07

Hình 1.2

Sơ đồ tổng quát về BIM

08

23

Hình 1.8

BIM trong triển khai MEP (điện nước)

23

Hình 2.1

Mô hình 3D CAD thông thường

27

Hình 2.2

Mô hình 4D tương ứng từ mô hình 3D

32

Hình 2.3

Chi tiết công tác trong một tiến độ thi công

35

Hình 2.4

Tiến độ ngang trong của một dự án


50

Hình 2.10

Tiến độ tương ứng với mô phỏng 4D

51

Hình 2.11

Tiến độ tương ứng với từng thời điểm

52

Hình 3.1

Mô phỏng tiến độ thi công

64

Hình 3.2

Thông tin xung đột

66

Hình 3.3

Hình ảnh xung đột



71

Hình 3.9

Nhập tiến độ từ Project

71

Hình 3.10

Tiến độ thể hiện trong Naviswork

72

Hình 3.11

Tiến độ nhập trực tiếp trong Naviswork

72

Hình 3.12

Tiến độ thi công tại từng thời điểm

75

Hình 3.13

Phần trăm công việc hoàn thành tại từng thời

Xung đột 2

81

Hình 3.19

Xung đột 3

82


1

MỞ ĐẦU
Lý do chọn đề tài:
Thực tế cho thấy các dự án xây dựng chịu áp lực ngày càng tăng đối
với chủ đầu tư về việc bàn giao dự án đúng tiến độ cũng như đảm bảo chất
lượng công trình. Để thỏa mãn yêu cầu này, các nhà thầu phải tìm tòi, khám
phá các phương án thi công khác nhau để lựa chọn phương án tối ưu nhất,
nhằm đảm bảo hoàn thành dự án đúng tiến độ và chất lượng công trình, hạn
chế tối đa các sai sót trong quá trình thi công.
Phương pháp phổ biến để lập tiến độ thi công là phương pháp đường
găng (CPM) – còn một vài hạn chế. Theo phương pháp này, các nhà hoạch
định thi công phân chia dự án thành nhiều công tác tương ứng với một hoặc
nhiều bộ phận của công trình, mỗi công tác được thể hiện trong một sơ đồ
ngang hay sơ độ mạng nhằm thể hiện tiến độ của dự án, nhưng tiến độ chi tiết
không thường xuyên được cập nhật trong suốt quá trình thi công và do đó hạn
chế chức năng hoạch định và kiểm soát dòng công việc trong suốt quá trình
thi công.
Các công cụ hoạch định tiến độ thi công truyền thống như sơ đồ ngang

phương pháp lập tiến độ thông thường sẽ giúp người quản lý có một cái nhìn
trực quan về những diễn biến bên trong của công trình và tìm ra cũng như giải
quyết kịp thời những tranh chấp xảy ra bên trong nó.
Đề tài được thực hiện với mong muốn giúp các chủ đầu tư, nhà thầu,
các đơn vị quản lý dự án hoạt động trong lĩnh vực xây dựng có thêm thông tin
về một công cụ mới được áp dụng trong công tác hoạch định và quản lý dự án
xây dựng và các lợi ích mà nó mang lại, đồng thời cho thấy những khó khăn


3

vấp phải cũng như những việc cần thực hiện để có thể ứng dụng thành công
công nghệ này vào trong dự án cụ thể. Từ đó, các công ty sẽ có những kế
hoạch, biện pháp cũng như có những chuẩn bị thích hợp hoặc xem xét cẩn
thận trước khi quyết định áp dụng công nghệ mới này. Bên cạnh đó, yếu tố
thành công cho việc áp dụng công nghệ BIM-4D vào trong hoạch định và
quản lý dự án tìm được trong nghiên cứu này sẽ có thể là thông số đầu vào
cho một nghiên cứu ứng dụng một mô hình khép kín cho một dự án xây dựng
từ giai đoạn thiết kế kiến trúc đến giai đoạn thi công, hoàn thành dự án xây
dựng mô hình 4D BIM (Building Information Modeling).
Mục đích nghiên cứu.
Mục tiêu của nghiên cứu là từng bước ứng dụng được công nghệ BIM
vào quá trình quản lý dự án cho nhà thầu.
Nghiên cứu ứng dụng tự động hóa trong tính toán khối lượng các hạng
mục công trình từ mô hình 3D nhằm phục vụ công tác lập dự toán và lập tiến
độ dự án, hạn chế tối đa sai sót so với tính toán thủ công.
Xây dựng mô hình mô phỏng quá trình thi công 4D giúp nhà thầu, chủ
đầu tư có thể hình dung trực quan nhất về quá trình thi công sẽ diễn ra tại
công trình, qua đó phát hiện được các xung đột trong quá trình thi công để có
thể đề ra các biện pháp thi công hợp lý cho công trình.

bộ phận của hệ thống để cảnh báo sớm tới tư vấn thiết kế và nhà thầu thi
công.


5

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Luận văn đã nêu ra những lợi ích mang lại khi mô phỏng quá trình thi
công 4D cho nhà thầu thi công trong việc rà soát các xung đột không gian
giữa các cấu kiện công trình, giữa các bộ phận của hệ thống…
- Luận văn cũng nêu ra trình tự các bước ứng dụng công nghệ BIM tại
Việt nam và các bước tạo lập và mô phỏng tiến độ thi công 4D cho công trình
xây dựng.
Cấu trúc luận văn
Nội dung của Luận văn gồm 3 chương:
Chương 1: Tổng quan về ứng dụng công nghệ BIM trong xây dựng..
Chương 2: Cơ sở khoa học của ứng dụng công nghệ BIM 4D trong lập
tiến độ thi công xây dựng.
Chương 3: Đề xuất ứng dụng công nghệ BIM 4D trong lập và mô
phỏng tiến độ thi công công trình xây dựng.


THÔNG BÁO
Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui
lòng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện
– Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội.
Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội
Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội.
Email:


trình xây dựng giúp nhà thầu và đơn vị quản lý dự án có thể kiểm soát được
khối lượng công việc và nhìn xuyên xuốt được dự án sẽ được xây dựng trong
tương lai, giúp bảo vệ được biện pháp thi công trước chủ đầu tư, nhưng người


85

không có nhiều thông tin về ngành xây dựng có thể nắm bắt tốt nhất về công
trình của họ trong tương lai. Qua đó phát hiện được những xung đột không
gian và những bất cập có thể gặp phải trong quá trình thi công để có biện
pháp xử lý kịp thời.
Kiến nghị:
- Để có thể ứng dụng được công nghệ BIM tại Việt nam cần có sự ủng

hộ hơn nữa của các đơn vị tổ chức hoạt động trong ngành. Các nhà trường có
thể đưa các ứng dụng của công nghệ vào việc đào tạo và định hướng giúp các
thế hệ kỹ sư, kiến trúc sư trong tương lai sẽ có những kiến thức cơ bản hơn
nữa cho việc sử dụng công nghệ mới trong xây dựng.
- Đề tài chưa nghiên cứu hết các ứng dụng của công nghệ, Cần có sự

nghiên cứu tiếp tục, cần có thêm nhiều đề tài về ứng dụng công nghệ mới để
phát triển và hoàn thiện hơn, góp phần mang lại những lợi ích thiết thực cho
ngành xây dựng tại Việt nam hiện nay.


86

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt:
1. Bộ Xây dựng (2013), Thông tư số 10/2013/TT-BXD ngày 25/7/2013 Quy

Website:
16. />17. building-information-modeling-bim.html
18. />19. />overview