QUY TRÌNH ĐO BÓC KHỐI LƯỢNG CÔNG TRÌNH XÂYDỰNG VỚI MÔ HÌNH THÔNG TIN XÂY DỰNG (BIM)

1. Lưu đồ quy trình bóc tách khối lượng   của công trình xây dựng

Ứng dụng công nghệ BIM đã mở ra một phương pháp đo bóc khối lượng trong xây dựng mới. Đặc biệt, đối với các dự án phức tạp, nếu có bất cứ thông tin về dự án nào được sửa đổi chỉ cần điều chỉnh trong mô hình 3D Revit, thông  tin trong mô hình được cập nhật trong toàn bộ mô hình từ bản vẽ của mặt bằng, mặt đứng, mặt cắt,… đến các thông tin trong bảng tính đo bóc, mọi thứ cập nhật nhanh chóng, các số liệu này phản ánh đúng thông tin những thay đổi dù là thay đổi ít hay nhiều so với thiết kế ban đầu. Bên  cạnh những ưu điểm nêu trên, phương pháp ứng  dụng BIM vào công tác đo bóc xây dựng vẫn còn  nhược điểm đó là chi phí đầu tư BIM cho IB IFMC Investment group là khá cao, công tác đào tạo nhân lực có thể ứng dụng được công nghệ BIM còn hạn chế.

2.1. Phương pháp ứng dụng BIM vào đo bóc khối lượng thường được  thực hiện thông qua ba bước sau

Bước 1: Xây dựng mô hình 3D trong phần mềm Autodesk Revit từ các bản vẽ 2D

Mô hình 3D CAD được thiết lập từ các bản  vẽ 2D có sẵn (kiến trúc + kết cấu). Các thông số   có trong bản vẽ 2D như vị trí, loại cấu kiện, kích thước, số lượng từng cấu kiện,… được xây dựng và thể hiện đầy đủ trên mô hình 3D. Công việc này được thực hiện dưới sự trợ giúp của phần mềm Autodesk Revit 2015. Phần mềm này quản lý các phần tử dựa vào các ID và phân loại các phần tử theo các loại cấu kiện mà ta thường sử dụng (cột, dầm, sàn, cầu thang,…).

Bước 2: Tùy chỉnh trong phần mềm Autodesk Revit để đưa ra các đầu mục công việc, tên công   tác liên quan phù hợp với TCVN.

Bước 3: Dữ liệu từ mô hình 3D Revit được xuất  sang phần mềm Microsoft Excel nhờ Revit API.

Các thông số của các cấu kiện (móng, cột, lõi tường, dầm, sàn,…) từ mô hình 3D trong Autodesk Revit (tầng, kích thước, diện tích, thể  tích,…) được xuất trực tiếp qua Microsoft Excel bằng các ứng dụng được viết thêm, chạy trên môi trường Revit. Từ bảng khối lượng có được trong Microsoft Excel, các kỹ sư có thể sử dụng để xác định thời gian, tài nguyên cho từng cấu kiện đơn lẻ một cách nhanh chóng, kết quả này có thể làm căn cứ để lên tiến độ thi công, và ước tính chi phí.

AutoDesk Revit Architecture với công tác thống kê khối lượng công trình

Ngay sau khi xây dựng xong mô hình, người dùng có thể xuất ra khối lượng toàn bộ công trình một cách tự động mà không cần phải thống kê thủ công mất nhiều thời gian. Công cụ Material Takeoff được tích hợp trong ARA tính toán đến từng chi tiết khối lượng vật tư được sử dụng trong đồ án thiết kế. Material Takeoff chính là một quy trình kiểm soát vật liệu cực kỳ hiệu quả. Với bất cứ một sự gia tăng vật tư nào trong đồ án thiết kế, chúng sẽ ngay lập tức được cập nhật với độ chính xác tuyệt đối.

  3. M ức độ phát triển thông tin hình học của một số loại cấu kiện trong công trình xây dựng dân dựng dân dụng

Ghi chú:  Bảng trên chỉ hướng dẫn thêm Mức độ phát triển thông tin của một số loại cấu kiện theo từng giai đoạn thực hiện dự án có tính chất thông dụng. Đối với các loại cấu kiện khác Chủ đầu tư lựa chọn LOD cho phù hợp với mục tiêu.

3.1 Mô hình kiến trúc

a) Các hệ thống kiến trúc

Mô hình hóa các cấu kiện kiến trúc đến một mức độ thể hiện ý định thiết kế và thể hiện chính xác giải pháp thiết kế.

(1) Bề mặt khu đất: Mặt đường, vỉa hè, lề đường, các tiện nghi và các yếu tố xây dựng trong vùng lân cận của tòa nhà.

(2) Tường nội thất và tường ngoại thất bao gồm : Cửa đi, cửa sổ, lỗ mở;

 Bề mặt gỗ veneer, vật liệu cách nhiệt và các cấu kiện theo phương đứng khác dày hơn 1cm (có thể là 1 phần của cấu kiện vật liệu tổng hợp hoặc cấu kiện lắp ráp); Soffit nội thất và ngoại thất, mái hắt, các cấu kiện kiểm soát ánh nắng mặt trời; Rào chắn, các cấu kiện che chắn; Cấu kiện kiến trúc đúc sẵn.

(3) Hệ thống sàn, trần, mái nhà bao gồm: Các hạng mục kết cấu phù hợp được liệt kê dưới đây nếu không được kỹ sư kết cấu cung cấp và tích hợp vào mô hình kiến trúc để phối hợp và tạo hồ sơ bản vẽ; Hệ thống cách nhiệt, hệ thống trần, gạch lát sàn và các cấu kiện theo phương ngang dày hơn 1cm (có thể là 1 phần của cấu kiện vật liệu tổng hợp hoặc lắp ráp); Những phần dốc của mái nhà, sàn và trần nếu cần sẽ được mô hình.

(4) Thang máy, cầu thang, ram dốc bao gồm hệ thống lan can

(5) Tủ, kệ, lò sưởi và các cấu kiện kiến trúc nội thất khác

(6) Dụng cụ nội thất, trang thiết bị và tài sản nếu không được các đơn vị khác cung cấp và tích hợp vào mô hình kiến trúc để phối hợp và tạo hồ sơ bản vẽ.

- Nội thất (gắn vĩnh viễn);

- Thiết bị chuyên dụng (Dịch vụ ăn uống, y tế, v.v.);

- Mô hình cơ điện liên quan đến không gian kiến trúc (Nhà vệ sinh / bồn rửa / v.v.), yêu cầu lựa chọn màu sắc hoặc ảnh hưởng đến hình ảnh 3D (Thiết bị chiếu sáng) trừ khi được cung cấp bởi các kỹ sư.

(7) Các khu vực cho người tàn tật , cửa tự động, các yêu cầu về không gian cho dịch vụ và các khu vực cho hoạt động khác phải được mô hình hóa như một phần của tất cả các thiết bị và kiểm tra va chạm với các cấu kiện khác.

(8) Các mục này có thể được mô hình hóa ở tùy vào yêu cầu của Chủ đầu tư: Trang trí tường ngoại thất và nội thất; Tấm kim loại hoặc các cấu kiện mỏng khác;  Phần hoàn thiện khác.

3.2. Mô hình kết cấu

3.2.1 Hệ thống kết cấu: (1) Móng: Móng bè; Móng cọc khoan nhồi; Móng cọc ép; Móng đơn; Móng băng. (2) Cấu kiện dạng thanh: Cột thép (với hình dạng và kích thước chính xác); Sàn thép Joists; Hệ dầm dàn thép (mô hình các thanh giằng cho mục đích trực quan, nhưng không cần phải chính xác); Dầm thép (với hình dạng và kích thước chính xác); Cấu kiện bê tông đúc sẵn (tấm lõi rỗng có thể được mô hình hóa như dạng tấm); Cấu kiện bê tông đổ tại chỗ (không yêu cầu mô hình những phần vát và cắm vào cấu kiện); Sàn bao gồm toàn bộ khu vực và lỗ mở (đổ tại chỗ, đúc sẵn, gỗ); Mô hình độ dày tổng thể của hệ thống sàn gỗ (hệ thống dầm không cần phải được mô hình hóa); Cột gỗ, cây chống gỗ; Xà gồ gỗ; Hệ giàn gỗ (bao gồm các thanh giằng cho mục đích trực quan, nhưng không cần phải chính xác);  Dầm gỗ hoặc dầm mỏng. (3) Các loại tường chịu lực bao gồm lỗ mở: Tường chịu lực (thép gia cường, bê tông, thép, gỗ). Mô hình chiều dày tổng thể của tường thép và tường gỗ (Không yêu cầu mô hình các cấu kiện đơn lẻ); Tường móng kết cấu.(4) Các mục này có thể được mô hình hóa tùy vào yêu cầu của Chủ đầu tư: Cốt thép trong bê tông; Các phần tử trong bê tông; Liên kết thép (tấm, bu lông, hàn góc,...); Những chi tiết thép khác. (5) Những chi tiết gỗ khác: Đinh tán; Mộng gỗ (trừ khi được coi là thành phần chính).

3.3. Mô hình Cơ Điện

3.3.1 Hệ thống HVAC: (1) Trang thiết bị: Quạt thông gió, Hệ thống biến đổi lưu lượng gió, Các loại máy nén khí...(2) Hệ thống phân phối: Cung cấp, tuần hoàn, xả, cứu trợ và hệ thống ống dẫn khí bên ngoài được mô hình hóa cho kích thước mặt bên ngoài hoặc phần cách nhiệt ống dẫn (tùy thuộc theo cái nào lớn hơn); Khớp nối; Máy khuếch tán, lưới tản nhiệt, miệng gió chắn mưa/ miệng lấy/ thải gió ngoài trời, chụp hút, bộ tản nhiệt sưởi. (3) Các ống có kích thước đường kính lớn hơn 5cm, bao gồm các lớp cách nhiệt trong mô hình. (4) Các yêu cầu lối vào khu vực, không gian mở cửa, yêu cầu không gian hệ thống và không gian hoạt động khác phải được mô hình hóa như một phần của thiết bị HVAC và kiểm tra va chạm với các yếu tố khác.(5)  Phần loại trừ: Phụ kiện đường ống và các mối nối ống.

3.3.2 Hệ thống điện: (1) Nguồn điện: Máy biến áp nội thất và ngoại thất và các thiết bị khác; Hộp kỹ thuật điện bao gồm cả không gian sử dụng; Ông dẫn diện có kích thước trên 5cm sẽ được mô hình; Đầu ra, công tắc, hộp nối. (2) Hệ thống chiếu sáng: Thiết bị chiếu sáng được gắn vĩnh viễn (Không thể di chuyển, thiết bị cắm thêm không cần được mô hình hóa như một phần của hệ thống điện). (3) Các yêu cầu lối vào khu vực, không gian mở, các yêu cầu về không gian cho hệ thống và các khu vực cho hoạt động khác phải được mô hình hóa như một phần của các thiết bị điện để kiểm tra va chạm.

3.3.3 Hệ thống cấp thoát nước và Phòng cháy chữa cháy :

(1) Thoát nước thải và chụp thông hơi vent:

- Đường ống có kích thước đường kính lớn hơn 5cm, bao gồm bất kì lớp bao bọc nào trong mô hình;

- Thoát nước trên mái và sàn, đường dẫn, hố ga, thiết bị chặn dầu mỡ, bể chứa, xử lý nước và các hạng mục chính khác.

(2)  Đường ống cấp nước: Đường ống có kích thước đường kính lớn hơn 5cm, bao gồm bất kì lớp bao bọc nào trong mô hình.

(3)  Đồ đạc: bồn rửa, đồ vệ sinh, bể nước, bồn rửa sàn

(4) Phòng cháy chữa cháy:

- Đường ống của hệ thống Sprinkler có kích thước trên 5cm;

- Đầu phun Sprinkler;

- Ông nước đứng Stand_Pipe, trụ cứu hoả, đường ống nước chữa cháy bao gồm không gian sử dụng.

(5)  Các yêu cầu lối vào khu vực, yêu cầu không gian của hệ thống, khoảng cách của van và không gian hoạt động khác phải được mô hình hóa như một phần của hệ thống cấp thoát nước

3.4. Mô hình hạ tầng khu vực

3.4.1 Công trình hạ tầng khu vực: Mô hình các cấu kiện của công trình hạ tầng khu vực sau đây ở mức tối thiểu; 

(1) Địa hình : Địa hình 3D của tất cả công trường xây dựng như được thiết kế, bao gồm tường chắn. Mô hình này phải bao gồm địa điểm và các khu vực xung quanh góp phần vào hệ thống thoát nước của khu vực hoặc tác động đến công trường xây dựng. Trong hầu hết các trường hợp, điều này sẽ yêu cầu các tuyến đường liền kề phải được mô hình hóa.

(2) . Yếu tố cảnh quan: Các khu vực cơ sở hạ tầng, đất trống và khu vực trồng cây, khu vực đậu xe, ao hồ, đồi núi và các thành phần khác không được bao gồm trong mô hình.

(3)  Công trình hạ tầng kỹ thuật vá các bộ phận chi tiết: Mô hình hóa tất cả các kết cấu của trạm bơm, hệ thống nhiên liệu, hố ga và các hạng mục chính khác ảnh hưởng đến thông tin đầu vào của dự án hoặc có thể trở thành hạn chế thiết kế của dự án. Tất cả các mục phải được tham chiếu địa lý sao cho tất cả các hạng mục có thể được xem dưới dạng lớp phủ trong mô hình thông tin tòa nhà. Hệ thống Điện; Hệ thống chiếu sáng (Cột điện...);  Hệ thống viễn thông; Hệ thống truyền dữ liệu;  Hệ thống cấp nước (Nước sinh hoạt, nước phòng cháy chữa cháy, vòi lấy nước...);  Hệ thống thoát nước mưa;  Hệ thống thoát nước thải/ vệ sinh;  Hệ thống khí Gas;  Hệ thống điều hoà không khí (Chiller giải nhiệt nước và làm nóng nước).

   Ví dụ: Bảng mức độ phát triển mô hình theo giai đoạn trình tự đầu tư