Tài liệu Ứng dụng mô hình thông tin công trình (bim) trong quản lý thay đổi, phát sinh của dự án xây dựng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA -------------------------------- NGUYỄN HỒNG HUY ỨNG DỤNG MÔ HÌNH THÔNG TIN CÔNG TRÌNH (BIM) TRONG QUẢN LÝ THAY ĐỔI, PHÁT SINH CỦA DỰ ÁN XÂY DỰNG Chuyên ngành: Quản Lý Dự Án Xây Dựng Mã số: 8580302 LUẬN VĂN THẠC SỸ TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 08 năm 2021 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOÁ 2019 CHUYÊN NGÀNH : QUẢN LÝ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI: TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA–ĐẠI HỌC QUỐC GIA–TP. HỒ CHÍ MINH Cán bộ hướng dẫn 1: TS. Nguyễn Thanh Việt Cán bộ hướng dẫn 2: TS. Đỗ Tiến Sỹ Cán bộ chấm nhận xét 1: TS. Nguyễn Anh Thư Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. Đặng Ngọc Châu Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG TP. HCM ngày 21 tháng 08 năm 2021 (trực tuyến). Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: 1. TS. Lê Hoài Long Chủ tịch hội đồng 2. TS. Nguyễn Anh Thư Cán bộ phản biện 1 3. TS. Đặng Ngọc Châu Cán bộ phản biện 2 4. TS. Đinh Công Tịnh Ủy viên 5. PGS. TS. Trần Đức Học Ủy viên thư ký Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn được sửa chữa (nếu có). CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG TS. LÊ HOÀI LONG i LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOÁ 2019 CHUYÊN NGÀNH : QUẢN LÝ XÂY DỰNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự do – Hạnh phúc ------------------------------- ------------------------------- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Học viên tên: NGUYỄN HỒNG HUY MSHV: 1970478 Năm sinh: 15/05/1997 Nơi sinh: Vĩnh Long Chuyên ngành: Quản Lý Xây Dựng I. Mã ngành: 8580302 TÊN ĐỀ TÀI ỨNG DỤNG MÔ HÌNH THÔNG TIN CÔNG TRÌNH (BIM) TRONG QUẢN LÝ THAY ĐỔI PHÁT SINH CỦA DỰ ÁN XÂY DỰNG II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG 1. Nghiên cứu các nguyên nhân cơ bản dẫn đến thay đổi thiết kế. 2. Nghiên cứu quy trình xử lý thông tin thay đổi thiết kế. 3. Đề xuất quy trình ứng dụng BIM trong quản lý thay đổi thiết kế và tính toán chi phí phát sinh tại giai đoạn thi công kết cấu. 4. Nghiên cứu công cụ hỗ trợ cập nhật và theo dõi chi phí phát sinh dựa trên nền tảng Visual Basic for Applications. 5. Nghiên cứu ứng dụng hỗ trợ cập nhật thay đổi thông qua liên kết Revit và Ms-project. 6. Xây dựng môi trường liên kết dữ liệu BIM 5D thông qua phần mềm Navisworks. III. NGÀY NHẬN ĐỀ TÀI: 10/10/2020 IV. NGÀY HOÀN THÀNH: 14/06/2021 V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TS. NGUYỄN THANH VIỆT CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TS. ĐỖ TIẾN SỸ CHỦ NHIỆM BỘ MÔN TS. LÊ HOÀI LONG TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỤNG ii LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOÁ 2019 CHUYÊN NGÀNH : QUẢN LÝ XÂY DỰNG LỜI CẢM ƠN Trải qua những năm tháng sinh viên ngây ngô năm 18 tuổi dưới mái trường Đại học Bách Khoa TP.HCM, giờ đây cậu sinh viên ngày nào đã sắp trở thành một tân thạc sỹ, một lần nữa phải nói lời chia tay với mái trường gắn bó suốt những năm tháng tuổi trẻ. Ngỡ ngàng, tiếc nuối mang theo trong long là sự biết ơn sâu sắc đối với những thầy, cô đã tận tình chỉ bảo. Kiến thức, lòng biết ơn và những lời dạy bảo của thầy, cô sẽ mãi là hành trang để em vững bước trên con đường phía trước. Em muốn gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy TS. Đỗ Tiến Sỹ và thầy TS. Nguyễn Thanh Việt, người thầy đã hỗ trợ và chia sẻ từ thuở còn là một cậu sinh viên đại học của trường. Nhờ có thầy mà em có thể tiếp cận công nghệ mới, kinh nghiệm thi công hiện đại cùng với sự sâu sắc trong phân tích các vấn đề. Bằng sự hướng dẫn tận tâm của thầy, em đã có thể hoàn thành được đề tài “ỨNG DỤNG MÔ HÌNH THÔNG TIN CÔNG TRÌNH (BIM) TRONG QUẢN LÝ THAY ĐỔI PHÁT SINH CỦA DỰ ÁN XÂY DỰNG”. Vì thời gian thực hiện đề tài có hạn nên nghiên cứu khó có thể tránh khỏi những sai sót. Kính mong quý thầy, cô có thể xem xét và đưa ra nhận xét khách quan về nội dung cũng như cách trình bày của đề tài. Thông qua đó, em có thể rút kinh nghiệm và sửa chữa cho việc ứng dụng thực tiễn. Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn vì những điều vô giá mà thầy, cô đã mang lại cho em. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 14 tháng 06 năm 2021 Tác giả luận văn NGUYỄN HỒNG HUY iii LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOÁ 2019 CHUYÊN NGÀNH : QUẢN LÝ XÂY DỰNG TÓM TẮT LUẬN VĂN Ngày nay, BIM là công nghệ hiện đại được các dự án áp dụng rộng rãi. Thông qua mô hình BIM 3D, các bên liên quan của dự án sẽ có thể quản lý tổng thể thông tin công trình và thống nhất thông tin. Mô hình BIM có thể bóc tách nhanh chóng khối lượng của công trình, nhất là các cấu kiện thay đổi thiết kế. Sự thay đổi từ phía Chủ đầu tư sẽ kéo theo vấn đề gây khó khăn và những tranh chấp về cả chi phí lẫn thời gian thi công. Từ những lý do đó đã góp phần hình thành đề tài luận văn “ỨNG DỤNG MÔ HÌNH THÔNG TIN CÔNG TRÌNH (BIM) TRONG QUẢN LÝ THAY ĐỔI PHÁT SINH CỦA DỰ ÁN XÂY DỰNG”. Đề tài lấy mục tiêu tập trung cải thiện hiệu quả trong công tác theo dõi và tính toán các chi phi phát sinh của dự án xây dựng bằng sự kết hợp các công cụ hiện hành như: BIM, Excel, VBA, Microsoft Project, Navisworks, … Ứng dụng và phối hợp hiệu quả của các phần mềm chuyên môn đòi hỏi một quy trình xử lý thông tin chặt chẽ giữa các bên liên quan. Đề xuất quy trình xử lý thông tin thay đổi thiết kế được cải tiến từ quy trình 2D CAD hiện hành sang ứng dụng công nghệ BIM. Bên cạnh đó, nghiên cứu còn xây dựng chương trình hỗ trợ cập nhật và tính toán chi phí dựa trên nền tảng Visual Basic Applications (VBA). Ngoài ra, luận văn còn ứng dụng phần mềm Navisworks để liên kết thông tin từ mô hình BIM 3D, tiến độ chi tiết dự án (MS-Project) và chi phí thi công nhằm tạo nên môi trường BIM 5D thể hiện toàn bộ thông tin của dự án. Nghiên cứu đã xác định được các nhóm nhân tố cơ bản ảnh hưởng đến sự thay đổi thiết kế từ các khía cạnh của các đơn vị tham gia như: Chủ đầu tư, Nhà thầu thiết kế, Nhà tư vấn, Nhà thầu thi công, nhóm khác. Ngoài đề xuất quy trình xử lý thông tin thay đổi thiết kế ứng dụng BIM, nghiên cứu còn xây dựng chương trình hỗ trợ tính toán chi phí phát sinh. Đóng góp trên phương diện học thuật, đề tài luận văn tạo nên một quy trình xử lý thông tin thay đổi thiết kế dựa trên ứng dụng BIM trên phương diện Nhà thầu. Bên cạnh đó, đề tài còn mở ra nhiều hướng nghiên cứu mới bằng sự ứng dụng hiệu quả các công cụ hiện hành để nâng cao hiệu suất quản lý iv LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOÁ 2019 CHUYÊN NGÀNH : QUẢN LÝ XÂY DỰNG Đóng góp trên phương diện thực tiễn, ứng dụng các công cụ hiện đại hỗ trợ tính toán, đánh giá ảnh hưởng của các yêu cầu thay đổi thiết kế. Đồng thời giúp Nhà thầu có được sự chuẩn bị tốt nhất trong quá trình thi công. Các thuật toán sử dụng được nghiên cứu dựa trên cơ sở dữ liệu từ Nhà thầu thi công nhằm cải thiện hiệu quả quản lý, phân tích và kiểm soát các mục tiêu của dự án. Từ khoá: Phát sinh chi phí, thay đổi thiết kế, BIM 5D, VBA, ứng dụng lập trình trong quản lý dự án. v LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOÁ 2019 CHUYÊN NGÀNH : QUẢN LÝ XÂY DỰNG ABSTRACT Today, BIM is one of the modern technology applications interested by project managers. In the 3D BIM model, the stakeholders will have a visual view of the building information, easy to exchange information and unify information. In addition, the BIM model also help to calculate quickly project volume. The development of construction industry in the world. Especially in Vietnam, the change of construction design drawings can not avoid completely. It lead to a lots of problem such as variation of both costs and schedules in project. Thesis topic is “THE APPLICATION OF BUILDING INFORMATION MODELING (BIM) IN VARIATION MANAGEMENT”. This thesis is focuses on monitoring, calculating and analyzing costs and schedules by application a lots of modern technology such as: BIM, Excel, Microsoft Project, Visual Basic Applications (VBA), Navisworks, … The Effective application and combination of specialized software requires a process to resolve design change information. The process of thesis is improved form traditional process (2D CAD) in the most of construction company. Beside, the thesis not only develop a program to support for updating and calculating cost overrun in visual basic application. In addition, thesis also apply Navisworks software to build 5D model and link between BIM 3D model and MS-Project. The result of reseach determinded to the basic of factors affecting the design change in construction. Such as: Owner, consultant, constructor, other, …The optimization of monitoring, import and export of documents thanks to Visual Basic Applications (VBA), managers can follow and evaluate the variation of costs and schedules. The contribution of academic, the thesis topic build a process to resolve design change information by using BIM. Besides, the topic also opens up many new research directions by effectively applying a lot of software to improve management performance. The contribution of practice, applying BIM to analyze the impact of design change requirements during construction, contributing to improving the efficiency of vi LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOÁ 2019 CHUYÊN NGÀNH : QUẢN LÝ XÂY DỰNG construction project management. At the same time, the contractor will have the best preparation method for design changes. The algorithms used in the thesis are studied based on the database from the contractor to improve the update time, analysis and control of design change events from the owner's request. Keywords: Variation management, design change, BIM 5D, Visual basic for application, BIM code. vii LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOÁ 2019 CHUYÊN NGÀNH : QUẢN LÝ XÂY DỰNG LỜI CAM ĐOAN Tôi, Nguyễn Hồng Huy, xin cam đoan rằng trong quá trình thực hiện đề tài Luận văn, các số liệu, kết quả nghiên cứu được thực hiện hoàn toàn trung thực và nội dung đề tài luận văn chưa được công bố bởi bất kỳ nghiên cứu nào. Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm về nghiên cứu của mình./. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 14 tháng 06 năm 2021 Tác giả luận văn NGUYỄN HỒNG HUY viii LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOÁ 2019 CHUYÊN NGÀNH : QUẢN LÝ XÂY DỰNG MỤC LỤC CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................. 1 1.1. TỔNG QUAN VỀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU VÀ CƠ SỞ HÌNH THÀNH ĐỀ TÀI ................................................................................................ 1 1.1.1. Tình hình ngành xây dựng tại Việt Nam ........................................... 1 1.1.2. Tình hình quản lý dự án tại Việt Nam hiện nay................................. 1 1.1.3. Cơ sở hình thành đề tài ..................................................................... 2 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ..................................................................... 3 1.3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ......................................... 3 1.3.1. Đối tượng nghiên cứu ....................................................................... 3 1.3.2. Phạm vi nghiên cứu .......................................................................... 3 1.4. TÍNH KẾ THỪA CỦA NGHIÊN CỨU .................................................. 4 1.4.1. Điểm giống ....................................................................................... 4 1.4.2. Điểm khác biệt ................................................................................. 4 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN ................................................................................. 5 2.1. CÁC ĐỊNH NGHĨA VÀ KHÁI NIỆM ...................................................... 5 2.1.1. Thay đổi (Variation)............................................................................... 5 2.1.2. Yêu cầu bổ sung, cung cấp thông tin (Request for Information - RFI) .... 5 2.1.3. Báo cáo tuần (Weekly Report) ............................................................... 5 2.1.4. Bảng chi tiết khối lượng thi công (BOQ)................................................ 5 2.1.5. Gia hạn thời gian hoàn thành dự án (Extension of Time - EOT) ............. 5 2.1.6. Thông báo ảnh hưởng tiến độ (Notices of Delay – NOD) ....................... 6 2.2. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU ....................................................... 7 2.2.1. Các nghiên cứu trong nước ............................................................... 7 ix LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOÁ 2019 CHUYÊN NGÀNH : QUẢN LÝ XÂY DỰNG 2.2.2. Các nghiên cứu ngoài nước ............................................................ 10 2.3. BIM TRONG QUẢN LÝ DỰ ÁN XÂY DỰNG ...................................... 13 2.4. MÔ HÌNH THÔNG TIN CÔNG TRÌNH (BIM) ..................................... 14 2.4.1. Khái niệm mô hình thông tin dự án (BIM 3D)...................................... 14 2.4.2. Mức độ phát triển thông tin (Level of Development – LOD) ................ 14 2.4.3. Mô hình BIM 4D ................................................................................. 16 2.4.4. Ưu thế của công nghệ BIM trong xây dựng .......................................... 17 2.4.5. Khó khăn khi ứng dụng công nghệ BIM............................................... 18 2.5. NGUYÊN NHÂN DẪN ĐẾN THAY ĐỔI THIẾT KẾ............................ 18 2.6. TÁC ĐỘNG CỦA SỰ THAY ĐỔI THIẾT KẾ ....................................... 19 2.7. CÁC ĐỀ XUẤT THAY ĐỔI TRONG DỰ ÁN XÂY DỰNG .................. 19 2.7.1. Đề xuất của Nhà thầu ........................................................................... 19 2.7.2. Yêu cầu từ Chủ đầu tư.......................................................................... 20 2.8. QUY TRÌNH XỬ LÝ YÊU CẦU THAY ĐỔI THIẾT KẾ ..................... 20 (TRUYỀN THỐNG) ........................................................................................ 20 2.8.1. Yêu cầu thay đổi .................................................................................. 20 2.8.2. Kiểm tra và thống nhất thông tin .......................................................... 20 2.8.3. Phân loại yêu cầu thay đổi.................................................................... 20 2.8.4. Trình duyệt bản vẽ triển khai thi công (shopdrawing) .......................... 20 2.8.5. Cập nhật khối lượng, chi phí và tiến độ thi công .................................. 20 2.8.6. Khái toán chi phí phát sinh (Variation Estimation) ............................... 21 2.8.7. Báo cáo ảnh hưởng tiến độ (nếu có) ..................................................... 21 2.8.8. Ưu điểm nổi bật ................................................................................... 21 2.8.9. Những vấn đề tồn đọng trong quá trình vận hành ................................. 22 2.9. QUY TRÌNH XỬ LÝ YÊU CẦU THAY ĐỔI THIẾT KẾ ..................... 23 x LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOÁ 2019 CHUYÊN NGÀNH : QUẢN LÝ XÂY DỰNG (ỨNG DỤNG BIM).......................................................................................... 23 2.9.1. Xây dựng mô hình BIM 5D ................................................................. 23 2.9.2. Trao đổi và kiểm tra thông tin .............................................................. 23 2.9.3. Lập kế hoạch thi công và cảnh báo ảnh hưởng tiến độ (NOD) .............. 23 2.9.4. Phân loại yêu cầu thay đổi.................................................................... 23 2.9.5. Trình duyệt bản vẽ triển khai thi công (shopdrawing) và kiểm tra sự ảnh hưởng tiến độ thi công ................................................................................... 23 2.9.6. Quản lý thay đổi................................................................................... 24 2.9.7. Báo cáo đánh giá tác động.................................................................... 24 2.9.8. Ưu điểm nổi bật ................................................................................... 25 2.9.9. Những vấn đề tồn đọng trong quá trình vận hành ................................. 25 2.10. THỜI GIAN XỬ LÝ THÔNG TIN THAY ĐỔI THIẾT KẾ ................ 26 2.10.1. Theo hợp đồng quốc tế FIDIC (FIDIC RED BOOK 1999) ................. 26 2.10.2. Theo các văn bản quy phạm pháp luật Việt Nam ................................ 27 2.11. ỨNG DỤNG LẬP MÔ HÌNH BIM 3D (Revit 2021) ............................. 29 2.11.1. Định nghĩa ......................................................................................... 29 2.11.2. Phân loại ............................................................................................ 29 2.12.3. Tính năng ........................................................................................... 30 2.12.4. Ứng dụng ........................................................................................... 30 2.13. ỨNG DỤNG LẬP TIẾN ĐỘ THI CÔNG (Microsoft Project) ............. 31 2.13.1. Định nghĩa ......................................................................................... 31 2.13.2. Tính năng ........................................................................................... 31 2.14. ỨNG DỤNG TÍNH TOÁN CHI PHÍ PHÁT SINH (Microsoft Excel) . 32 2.14.1. Định nghĩa ......................................................................................... 32 2.14.2. Tính năng ........................................................................................... 32 xi LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOÁ 2019 CHUYÊN NGÀNH : QUẢN LÝ XÂY DỰNG 2.14.3. Ứng dụng ........................................................................................... 32 2.15. NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH VBA (Visual Basic for Applications) ......... 32 2.15.1. Định nghĩa ......................................................................................... 32 2.15.2. Tính năng ........................................................................................... 33 2.15.3. Ứng dụng ........................................................................................... 33 2.16. NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH C// (C Sharp) .............................................. 33 2.16.1. Định nghĩa ......................................................................................... 33 2.16.2. Tính năng ........................................................................................... 34 2.16.3. Ứng dụng ........................................................................................... 34 2.17. ỨNG DỤNG LẬP MÔ HÌNH BIM 5D (Navisworks Manage 2021) .... 34 2.17.1. Định nghĩa ......................................................................................... 34 2.17.2. Tính năng ........................................................................................... 34 2.17.3. Ứng dụng ........................................................................................... 36 2.18. KẾT LUẬN CHƯƠNG ........................................................................... 36 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP LUẬN NGHIÊN CỨU .................................... 38 3.1. QUY TRÌNH NGHIÊN CỨU ................................................................... 38 3.2. PHẦN MỀM CHUYÊN MÔN ................................................................. 39 3.3. QUY TRÌNH XỬ LÝ THÔNG TIN THAY ĐỔI THIẾT KẾ ................ 40 CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG VÀ THỬ NGHIỆM ................................................ 43 4.1. GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH ỨNG DỤNG ............................................ 43 4.2. MÔ HÌNH, THÔNG TIN DỰ ÁN ............................................................ 44 4.2.1. Mô hình BIM 3D ................................................................................. 44 4.2.2. Khối lượng thi công (phần kết cấu) ...................................................... 44 4.2.3. Tiến độ thi công (phần kết cấu) ............................................................ 45 4.3. CHƯƠNG TRÌNH QUẢN LÝ CHI PHÍ PHÁT SINH ........................... 46 xii LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOÁ 2019 CHUYÊN NGÀNH : QUẢN LÝ XÂY DỰNG 4.3.1. Cơ sở dữ liệu (input) ............................................................................ 46 4.3.2. Chức năng của chương trình (output) ................................................... 48 4.4. CHƯƠNG TRÌNH CẬP NHẬT KHỐI LƯỢNG VÀ TIẾN ĐỘ ........... 55 4.4.1. Ứng dụng thay đổi tiết diện và cập nhật khối lượng ............................. 55 4.4.2. Ứng dụng cập nhật tiến độ thi công ...................................................... 56 4.5. MÔ HÌNH BIM 5D .................................................................................. 57 4.6. CASE STUDY .......................................................................................... 58 4.6.1. Thay đổi thiết kế 1 cấu kiện (case study 1) ........................................... 59 4.6.2. Thay đổi thiết kế nhiều cấu kiện (case study 2) .................................... 65 4.7. KẾT LUẬN CHƯƠNG............................................................................ 70 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................... 71 5.1. KẾT LUẬN ............................................................................................... 71 5.2. KIẾN NGHỊ .............................................................................................. 72 5.3. HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI ............................................................. 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 73 xiii LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOÁ 2019 CHUYÊN NGÀNH : QUẢN LÝ XÂY DỰNG DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1. Tổng quan một số nghiên cứu trong nước liên quan ................................ 9 Bảng 2.2. Tổng quan các nghiên cứu liên quan ngoài nước ................................... 12 Bảng 2.3. Các nguyên nhân cơ bản dẫn đến sự thay đổi thiết kế ............................ 19 Bảng 3.1. Các bước thực hiện quy trình nghiên cứu .............................................. 39 Bảng 3.2. Bảng tổng hợp các phần mềm hỗ trợ nghiên cứu ................................... 40 Bảng 3.3. Diễn giải quy trình xử lý thông tin thay đổi thiết kế (ứng dụng BIM) .... 42 Bảng 4.11. Bảng tiến độ thi công hầm, tầng 1,2 .................................................... 45 Bảng 4.12. Bảng tiến độ thi công tầng điển hình ................................................... 46 Bảng 4.13. Bảng kết quả truy xuất khối lượng và đơn giá từ hợp đồng.................. 48 Bảng 4.14. Khối lượng thi công bê tông cột (theo hợp đồng) ................................ 48 Bảng 4.15. Bảng diễn giải khối lượng chi tiết (truy xuất từ mô hình BIM) ............ 49 Bảng 4.16. Kết quả truy xuất khối thay đổi lượng sau khi cập nhật thay đổi .......... 50 Bảng 4.17. Chi phí phát sinh tương ứng khối lượng cập nhật ................................ 50 Bảng 4.18. Tiến độ thi công kết cấu (chưa cập nhật thay đổi) ................................ 51 Bảng 4.19. Tiến độ thi công kết cấu sau khi cập nhật thay đổi............................... 52 Bảng 4.20. Chi phí kéo dài tiến độ theo hợp đồng ................................................. 52 Bảng 4.21. Báo cáo chi phí phát sinh .................................................................... 53 Bảng 4.22. Danh mục theo dõi các hạng mục phát sinh chi phí ............................. 54 Bảng 4.23. Bảng thống kê khối lượng thi công (case study 1) ............................... 60 Bảng 4.24. Bảng tiến độ thi công chi tiết của dự án (case study 1) ........................ 60 Bảng 4.25. Tiến độ thi công tầng có cấu kiện thay đổi thiết kế (case study 1)........ 61 Bảng 4.26. Chi tiết khối lượng bê tông cột theo định dạng excel (case study 1)..... 62 Bảng 4.27. Diễn giải khối lượng theo mẫu báo cáo phát sinh (case study 1) .......... 62 Bảng 4.28. Báo cáo chi tiết chi phí phát sinh (case study 1) .................................. 64 Bảng 4.29. Danh mục theo dõi các hạng mục phát sinh (case study 1) .................. 64 Bảng 4.30. Bảng khối lượng cập nhật theo yêu cầu thay đổi (case study 2) ........... 66 Bảng 4.31. Chi tiết khối lượng bê tông cột theo định dạng excel (case study 2)..... 66 Bảng 4.32. Diễn giải khối lượng theo mẫu báo cáo phát sinh (case study 2) .......... 67 xiv LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOÁ 2019 CHUYÊN NGÀNH : QUẢN LÝ XÂY DỰNG Bảng 4.33. Cập nhật chi phí phát sinh cho công tác bê tông cột (case study 2) ...... 67 Bảng 4.34. Cập nhật chi phí phát sinh cho công tác coffa cột (case study 2).......... 68 Bảng 4.35. Cập nhật chi phí phát sinh cho công tác cốt thép cột (case study 2) ..... 68 Bảng 4.36. Cập nhật chi phí phát sinh kéo dài tiến độ thi công (case study 2) ....... 68 Bảng 4.37. Báo cáo chi tiết chi phí phát sinh (case study 2) .................................. 69 Bảng 4.38. Danh mục phát sinh của dự án (case study 2) ...................................... 69 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1. Tiến trình ứng dụng BIM (Nguồn: Internet) .......................................... 13 Hình 2.2. Mô hình BIM 3D (Nguồn: Internet) ...................................................... 14 Hình 2.3. Mức độ phát triển thông tin của mô hình BIM (Nguồn: Internet) .......... 15 Hình 2.4. Mô hình BIM 4D (Nguồn: Internet) ...................................................... 16 Hình 2.5. Mô hình BIM 5D (Nguồn: Internet) ...................................................... 17 Hình 2.8. Phát hiện xung đột (Nguồn: Internet) .................................................... 35 Hình 2.9. Tập hợp nhiều định dạng thiết kế (Nguồn: Internet) .............................. 35 Hình 2.10. Mô phỏng tiến độ thi công (Nguồn: Internet) ...................................... 36 Hình 4.1. Mô hình 3D kiến trúc dự án ................................................................... 43 Hình 4.2. Mô hình 3D kết cấu công trình .............................................................. 44 Hình 4.3. Chương trình hỗ trợ cập nhật chi phí phát sinh ...................................... 46 Hình 4.4. Danh mục công tác thi công .................................................................. 47 Hình 4.5. Mã công tác tương ứng với công tác phát sinh ....................................... 47 Hình 4.6. Chương trình cập nhật tiến độ và khối lượng ......................................... 55 Hình 4.7. Ứng dụng thay đổi tiết diện cấu kiện ..................................................... 55 Hình 4.8. Kết quả cập nhật từ chương trình ........................................................... 56 Hình 4.9. Kết quả cập nhật tiến độ thi công từ chương trình.................................. 56 Hình 4.10. Mô hình BIM 5D ................................................................................. 57 Hình 4.11. Mô phỏng tiến độ thi công của dự án ................................................... 57 Hình 4.12. Mô hình Revit dự án thi công (case study 1) ........................................ 59 Hình 4.13. Chương trình cập nhật tiết diện thay đổi (case study 1)........................ 61 Hình 4.14. Công cụ export dữ liệu từ Revit-Bimone (case study 1) ....................... 61 Hình 4.15. Cập nhật chi phí phát sinh cho công tác bê tông cột (case study 1) ...... 63 xv LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOÁ 2019 CHUYÊN NGÀNH : QUẢN LÝ XÂY DỰNG Hình 4.16. Cập nhật chi phí phát sinh cho công tác coffa cột (case study 1) .......... 63 Hình 4.17. Cập nhật chi phí phát sinh cho công tác cốt thép cột (case study 1) ..... 63 Hình 4.18. Mô hình BIM 5D (case study 1) .......................................................... 65 Hình 4.19. Chương trình hỗ trợ cập nhật trên Revit............................................... 66 DANH MỤC SƠ ĐỒ Sơ đồ 2.1. Quy trình cập nhật thay đổi thiết kế (2D CAD)..................................... 21 Sơ đồ 2.2. Quy trình cập nhật thay đổi thiết kế (ứng dụng BIM) ........................... 24 Sơ đồ 2.3. Quy trình xử lý thông tin thay đổi thiết kế theo hợp đồng FIDIC .......... 26 Sơ đồ 2.4. Quy trình giải quyết khiếu nại, tranh chấp theo hợp đồng FIDIC .......... 27 Sơ đồ 2.5. Quy trình xử lý thông tin thay đổi thiết kế theo quy định pháp luật....... 28 Sơ đồ 2.6. Quy trình giải quyết khiếu nại, tranh chấp theo quy định pháp luật ....... 29 Sơ đồ 3.1. Quy trình nghiên cứu ............................................................................ 38 Sơ đồ 3.2. Quy trình xử lý thông tin thay đổi thiết kế (ứng dụng BIM).................. 40 Sơ đồ 4.1. Quy trình vận hành ứng dụng BIM trong quản lý thay đổi thiết kế ....... 58 xvi LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOÁ 2019 CHUYÊN NGÀNH : QUẢN LÝ XÂY DỰNG CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1. TỔNG QUAN VỀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU VÀ CƠ SỞ HÌNH THÀNH ĐỀ TÀI 1.1.1. Tình hình ngành xây dựng tại Việt Nam Hiện nay, tác động mạnh mẽ của chuyển dịch chuỗi cung ứng toàn cầu, Việt Nam được kỳ vọng là môi trường đầu tư ổn định cho các doanh nghiệp quốc tế. Hơn hết, thị trường Việt Nam vẫn giữ được mức ổn định dưới tác động của đại dịch Covid-19. Đặc biệt là thị trường xây dựng trong nước. Sự ảnh hưởng lớn của làn sóng chuyển dịch chuỗi cung ứng toàn cầu sẽ làm thay đổi đáng kể tình hình nước ta trong thời gian tới. Theo Bộ trưởng Bộ Tài chính Đinh Tiến Dũng, tổng vốn đầu tư công từ nguồn ngân sách Nhà nước được phép thực hiện năm 2020 là gần 700 nghìn tỷ đồng, gấp 2,2 lần số vốn thực giải ngân trong năm 2019 (312 nghìn tỷ đồng). (thông tin kinh tế-tài chính 10/04/2020 baochinhphu.vn) Theo thông tin trên, xu hướng phát triển của ngành xây dựng trong thời kỳ hậu Covid có thể sẽ diễn ra mạnh mẽ. Thay đổi thiết kế, phát sinh chi phí, chậm trễ tiến độ, khiếu nại và tranh chấp là những vấn đề tồn tại xuyên suốt trong các dự án. Vì vậy, để ứng phó tốt với tình hình phát triển đất nước, để nắm bắt tốt làn sóng chuyển dịch, yếu tố hàng đầu cần được quan tâm là chuẩn bị kỹ về những rủi ro thi công, cách theo dõi và xử lý các vấn đề phát sinh, chậm trễ trong quá trình thi công. 1.1.2. Tình hình quản lý dự án tại Việt Nam hiện nay Quản lý dự án là quá trình lập kế hoạch, kiểm soát, điều hành và xử lý các vấn đề của dự án như: hoàn thành đúng thời hạn và không vượt quá ngân sách đề ra. Là quá trình kiểm soát và quản lý các mục tiêu: chuẩn bị tốt kế hoạch thực hiện, nâng cao công tác quản lý khối lượng, quản lý chi phí, quản lý tài nguyên, quản lý chất lượng và quản lý rủi ro. Người quản lý dự án đòi hỏi phải có chuyên môn và giàu kinh nghiệm. Vì vậy, lao động ở cấp quản lý phải đáp ứng đầy đủ các kỹ năng về chuyên môn và xã hội. GVHD: TS. NGUYỄN THANH VIỆT GVHD: TS. ĐỖ TIẾN SỸ HVTH: NGUYỄN HỒNG HUY - 1970478 Page|1 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOÁ 2019 CHUYÊN NGÀNH : QUẢN LÝ XÂY DỰNG 1.1.3. Cơ sở hình thành đề tài Ngày nay, Các dự án xây dựng ngày càng lớn và phức tạp hơn trước. Sự thay đổi thiết kế trong thi công ảnh hưởng trực tiếp đến thành bại của dự án [19]. Ngoài ra, Bên giao thầu không nhận thấy hết được những rủi ro, ảnh hưởng từ yêu cầu thay đổi thiết kế và họ luôn cho rằng đó là nhiệm vụ của đơn vị thi công [20]. Từ đó, khi nhận được bất kỳ yêu cầu thay đổi nào thì Nhà thầu phải nhanh chóng đưa ra phản hồi về sự ảnh hưởng đối với sự kiện đó. CAD 2D vẫn còn được sử dụng rộng rãi. Bên cạnh đó, triển khai bản vẽ 2D cho dự án gây ra không ít khó khăn về thông tin thay đổi thiết kế và tính toán khối lượng như: người theo dõi phải đối chiếu các bản vẽ liên quan để tổng hợp sự ảnh hưởng và bóc tách khối lượng từ nhiều bản vẽ khác nhau, ... công tác cập nhật, trao đổi thông tin và tính toán phát sinh sẽ trở nên khó khăn hơn. Một vài cty lớn đã ứng dụng mô hinh BIM ngay từ đầu dự án, mang lại sự chính xác về thông tin của dự án, đồng thời cho phép truy xuất nhanh chóng kết quả tính toán từ mô hình. Điểm mạnh từ mô hình BIM đã hỗ trợ quản lý các phương án thiết kế, giúp các bên tham gia có cái nhìn tổng thể và đánh giá chính xác hơn về sự ảnh hưởng của các yêu cầu thay đổi thiết kế đối với mục tiêu dự án. Cụ thể hơn là cập nhật tiến độ và tính toán chi phí phát sinh so với khối lượng dự toán thi công được thống nhất trong hợp đồng. Nhằm nâng cao hiệu quả trong công tác quản lý thay đổi thiết kế.  Đối với đơn vị Chủ đầu tư: Ứng dụng BIM giúp hiểu rõ hơn về dự án và điều chỉnh thiết kế phù hợp với mục đích sử dụng. Hơn hết là có thể quản lý chặt chẽ hơn về khối lượng và chi phí thi công.  Đối với đơn vị Nhà tư vấn: Ứng dụng BIM giúp đơn vị tư vấn có thể chỉ ra các thiếu sót trong thiết kế và kịp thời đưa ra các chỉ dẫn kỹ thuật nhằm đảm bảo chất lượng của dự án. Đặc biệt là kiểm tra được các lỗi thiết kế (chưa hợp lý) dẫn đến khó khăn trong thi công mà bản vẽ 2D không thể hiện được.  Đối với đơn vị Nhà thầu: BIM là một ứng dụng hữu ích, mang lại giá trị to lớn cho đơn vị thi công từ khâu chuẩn bị, bố trí mặt bằng và kiểm soát khối lượng GVHD: TS. NGUYỄN THANH VIỆT GVHD: TS. ĐỖ TIẾN SỸ HVTH: NGUYỄN HỒNG HUY - 1970478 Page|2 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOÁ 2019 CHUYÊN NGÀNH : QUẢN LÝ XÂY DỰNG thi công. Đặc biệt là truy xuất nhanh chóng khối lượng nhằm phục vụ cho các công tác tính toán và báo cáo. Từ ý tưởng quản lý hiệu quả thay đổi thiết kế và phát sinh chi phí thi công đã phát triển thành nhiệm vụ của luận văn, từ đó nghiên cứu và kết hợp các công nghệ hiện hành để ứng dụng hiệu quả vào công tác quản lý thay đổi thiết kế của dự án. Cụ thể là BIM, Excel, VBA, Project, Navisworks. 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU  Xây dựng và khai thác dữ liệu từ mô hình BIM 3D trong giai đoạn thi công và đặc biệt là khi có yêu cầu thay đổi thiết kế.  Tạo lập công cụ hỗ trợ cập nhật tiến độ và tính toán phát sinh bằng các phần mềm chuyên môn: Revit, Excel, VBA, Microsoft Project, Navisworks thông qua các ngôn ngữ lập trình hiện đại như C-Shap, Visual Basic Applications.  Nghiên cứu mặt hạn chế của quy trình xử lý thông tin thay đổi thiết kế theo phương pháp 2D CAD và đề xuất quy trình cải tiến có ứng dụng công nghệ BIM.  Ứng dụng chương trình tính toán vào mô hình thử nghiệm để đánh giá khả năng ứng dụng thực tiễn. 1.3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1.3.1. Đối tượng nghiên cứu Ứng dụng quy trình và công cụ hỗ trợ trong công tác quản lý thay đổi thiết kế. Cụ thể hơn là cập nhật tiến độ và tính toán phát sinh so với khối lượng dự toán thi công được thống nhất trong hợp đồng. 1.3.2. Phạm vi nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu một số thay đổi trong giai đoạn thi công kết cấu như: thay đổi tiết diện, thay đổi chiều cao tầng, tăng/giảm các kết cấu phụ. GVHD: TS. NGUYỄN THANH VIỆT GVHD: TS. ĐỖ TIẾN SỸ HVTH: NGUYỄN HỒNG HUY - 1970478 Page|3