MỞ ĐẦU 1.1 Giới thiệu chung Công trình xây bằng cách lắp ghép đang là xu hướng hiện nay. Nhà công nghiệp đã áp dụng cách này từ lâu. Nhà dân như nhà phố, biệt thự,… nay cũng đang áp dụng cách này. Vật liệu được gia công sẵn, vận chuyển đến địa điểm xây dựng và lắp ghép.
Các vật liệu này vẫn được quản lý theo cách truyền thống. Kiểm tra bằng thủ công, kiểm soát bằng các phương tiện như điện thoại, máy tính, liên lạc bằng mail, lưu lại bằng phần mềm văn phòng thông thường. Cung cấp vật liệu quản lý trực quan trên mô hình, có hình ảnh rõ ràng sẽ rất tốt. Các sự cố, vật liệu tới trễ, tính toán tiền chuyên chở… sẽ được kiểm soát kỹ càng.
Mô hình thông tin xây dựng (BIM) sẽ cho mô hình 3D công trình, kiểm tra được tất cả căn nhà. Revit là phần mềm BIM rất tốt, có hỗ trợ các trình cắm nhúng, phục vụ các yêu cầu riêng biệt cho người sử dụng. Hệ thống thông tin địa lý (GIS) có bản đồ cho người dùng nắm vị trí công trình, vị trí nhà cung cấp, vị trí xe tải chở hàng…dịch vụ Google Maps rất phổ biến hiện nay, là dịch vụ bản đồ, cung cấp bản đồ trực tuyến, định vị thời gian thực… cho chúng ta kiểm soát một cách tổng quan quá trình cung cấp vật liệu. Có thể kết nối 2 hệ thống này vào thành 1 mô hình, kết hợp thế mạnh của cả hai, giúp chúng ta quản lý cung cấp vật liệu trên mô hình, có bản đồ định vị.
Để kết hợp 2 hệ thống này, chúng ta sử dụng ngôn ngữ C#, viết code trên Visual Studio 2015 một Plugin, tạo cửa sổ trên mô hình, nhập xuất các dữ liệu, kết quả là các màu sắc rõ ràng được thể hiện, cảnh báo vật liệu đến công trình sớm hay trễ, định vị vị trí vật liệu. HVTH: TẠ MINH HÙNG – 1670138 14 GVHD: TS. ĐỖ TIẾN SỸ LUẬN VĂN THẠC SĨ 1.2 Xác định vấn đề nghiên cứu - Xây dựng mô hình công trình trên BIM (Revit). - Lập bản đồ nguồn lực trên GIS (Google Maps).
- Lập trình Plugin trên mô hình tích hợp BIM và GIS bằng ngôn ngữ lập trình C#.3 Các mục tiêu nghiên cứu - Xây dựng mô hình trực quan để giám sát việc cung cấp vật liệu xây dựng dễ dàng, hiệu quả. - Đưa ra những cảnh báo vật liệu có thể đến công trình trễ hạn.4 Phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Việc cung cấp vật liệu cho các xây dựng dân dụng lắp ghép và công nghiệp lắp ghép. - Khu vực nghiên cứu: Tp.HCM, Bình Dương, Đồng Nai và các tỉnh lân cận. HVTH: TẠ MINH HÙNG – 1670138 15 GVHD: TS.
ĐỖ TIẾN SỸ LUẬN VĂN THẠC SĨ CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN 2.1 Mô hình thông tin xây dựng ( Building Information Modeling – BIM ) 2.1 Định nghĩa Mô hình thông tin xây dựng ( BIM ) là quy trình phức tạp xử lý các công việc của công trình. BIM được thiết lập bao gồm nhiều thành phần như máy móc, phần mềm, con người…hoạt động phối hợp với nhau để phân tích, đánh giá, giải quyết các công việc trong các giai đoạn của công trình.1 Mô hình BIM HVTH: TẠ MINH HÙNG – 1670138 16 GVHD: TS. ĐỖ TIẾN SỸ LUẬN VĂN THẠC SĨ 2.2 Lịch sử hình thành Từ những năm 70 thế kỷ trước thuật ngữ BIM đã được hình thành, mô hình thông tin xây dựng hình thành là đòi hỏi tất yếu của quá trình phát triển khi mà bản vẽ 2D không thể giúp kiểm soát tất cả vòng đời của công trình. BIM do công ty Autodesk của Mỹ xây dựng, Autodesk là một công ty rất lớn của Mỹ chuyên nghiên cứu, cung cấp các phần mềm cho ngành xây dựng.
BIM là mô hình 3D của công trình giúp người dùng kiểm soát toàn bộ công trình, mô hình công trình như công trình thực tế ngoài đời thực cho nên ta có thể quản lý dễ dàng, đầy đủ các chi tiết của công trình.3 Vai trò và lợi ích của BIM BIM có vai trò đặc biệt quan trọng trong ngành xây dựng hiện nay, BIM góp mặt trong tất cả các khâu của quá trình xây dựng, từ thiết kế, thi công, đến quản lý vận hành công trình. Khi áp dụng BIM vào công tác xây dựng mang lại nhiều lợi ích cho người sử dụng, BIM xây dựng được mô hình 3D, từ đó việc kiểm soát rất dễ dàng, thiết kế nhanh hơn, chỉnh sửa theo hệ thống rất nhanh, tiết kiệm thời gian, chi phí, nhân lực. Trong thi công, BIM giúp kiểm soát rất tốt công tác tổ chức thi công, kỹ thuật, biện pháp thi công, chi phí, tiến độ, an toàn lao động….Khi công trình đi vào quá trình vận hành, BIM cung cấp mô hình chi tiết công trình, giúp người quản lý nắm rõ công trình, quản lý kết cấu, hệ thống cấp thoát nước, không khí, gas, điện….từ đó quản lý vận hành rất tốt.4 Ưu khuyết điểm Bất cứ hệ thống nào cũng có những ưu khuyết điểm, BIM cũng không phải ngoại lệ, cũng có những ưu khuyết điểm riêng, do đó nếu biết phát huy ưu điểm và hạn HVTH: TẠ MINH HÙNG – 1670138 17 GVHD: TS. ĐỖ TIẾN SỸ LUẬN VĂN THẠC SĨ chế, khắc phục khuyết điểm thì người sử dụng sẽ có mô hình tốt, tiết kiệm, dưới đây là các ưu khuyết điểm của BIM: 2.1 Ưu điểm khi sử dụng BIM - Xây dựng, làm việc trên mô hình 3D - Kiểm soát chặt chẽ, chỉnh sửa cực nhanh - Xuất kết quả sang bản vẽ 2D như Autocad dễ dàng - Tiết kiệm chi phí thiết kế, thi công,vận hành công trình 2.2 Khuyết điểm khi sử dụng BIM - Chi phí phần mềm, đào tạo nhân lực cao - Mất nhiều thời gian cho giai đoạn đầu dự án 2.5 Phần mềm BIM BIM có rất nhiều phần mềm để sử dụng, hãng Autodesk là hãng sản xuất phần mềm lớn của Mỹ, hãng cho ra rất nhiều phần mềm ứng dụng BIM như: Revit, ArchiCad, Grasshopper 3D, Rhinoceros, Lumion, Equest, Energy +, Ecotect, GBS, Vasari, Navisworks Manage, Vico, CostX… HVTH: TẠ MINH HÙNG – 1670138 18 GVHD: TS.
ĐỖ TIẾN SỸ LUẬN VĂN THẠC SĨ 2.6 Phần mềm Revit Hình 2.2 Phần mềm Revit 2018 2.1 Định nghĩa Phần mềm Revit là phần mềm sử dụng cho hệ thống BIM, là phần mềm mạnh nhất hiện nay, Revit cung cấp mô hình 3D giúp các công tác thiết kế, thi công, quản lý vận hành công trình dễ dàng. Revit gồm 3 phần - Kiến trúc: Revit Architechure - Kết cấu: Revit Structure - Cơ điện: Revit MEP 2.2 Lợi ích của Revit - Tính hệ thống và đồng bộ rất cao - Quản lý chặt chẽ, thống nhất ký hiệu - Tiết kiệm thời gian và chi phí - Kết nối dễ dàng với các ứng dụng, phần mềm khác. HVTH: TẠ MINH HÙNG – 1670138 19 GVHD: TS. ĐỖ TIẾN SỸ LUẬN VĂN THẠC SĨ 2.2 Hệ thống thông tin địa lý (GIS) 2.1 Định nghĩa Hệ thống thông tin địa lý ( GIS – Geographic Information System ) là hệ thống bao gồm bản đồ, các máy móc định vị, con người, và các yếu tố khác để định vị vị trí, xử lý hình ảnh với mục đích đưa ra các giải pháp giải quyết các vấn đề môi trường, dân cư, tài nguyên…phục vụ chính quyền, người dân.3 Mô hình GIS 2.2 Nhiệm vụ của GIS GIS có 5 nhiệm vụ chính sau: - Thu thập, đưa dữ liệu đầu vào hệ thống: Rất nhiều nguồn dữ liệu đầu vào cho GIS, từ ảnh chụp vệ tinh, con người trực tiếp thu thập, đo vẽ, bay chụp… HVTH: TẠ MINH HÙNG – 1670138 20 GVHD: TS.
ĐỖ TIẾN SỸ LUẬN VĂN THẠC SĨ - Xử lý dữ liệu: Từ số đo thô từ thực địa, hình ảnh từ vệ tinh, bay chụp…chưa qua xử lý sẽ được xử lý bằng các công cụ và phần mềm chuyên nghiệp. - Quản lý và lưu trữ dữ liệu: Sắp xếp và lưu lại dung lượng lớn các số liệu, hình ảnh…. - Vấn đáp và phân tích: Đưa ra các câu hỏi, khảo sát, trả lời các vấn đề, giải thích, phân tích và chia sẻ kết quả. - Hiển thị thông tin, kết quả đầu ra: Đầu ra được thể hiện bằng hình ảnh, bản đồ là kết quả cuối cùng.3 Các thành phần của GIS Hình 2.4 Các thành phần của GIS GIS bao gồm 5 thành phần chính sau: con người, phương pháp, dữ liệu, phần cứng và phần mềm.
Phần mềm là phần rất quan trọng trong GIS, quyết định mô hình hoạt động tốt hay không, nhanh hay chậm, có rất nhiều phần mềm cho hệ thống GIS, nổi tiếng nhất có thể kể đến Arcgis, thông dụng nhất là ứng dụng Google Maps HVTH: TẠ MINH HÙNG – 1670138 21 GVHD: TS. ĐỖ TIẾN SỸ LUẬN VĂN THẠC SĨ 2.4 Ứng dụng của GIS - Môi trường: GIS giúp phân tích hình ảnh, cảnh báo cháy rừng, nạn phá rừng, ô nhiễm nguồn nước, không khí, ,… - Khí tượng thuỷ văn: Cung cấp dữ liệu về nguồn nước, lưu lượng dòng chảy của sông suối, vị trí đám mây, vị trí cơn bão, áp thấp nhiệt đới, … - Nông nghiệp, quản lý đất đai: Hình ảnh mùa màng, dịch sâu bệnh, nguồn nước phục vụ tưới cây, vị trí thửa đất, … - Dịch vụ tài chính: Định vị vị trí chi nhánh ngân hàng mới, vị trí ATM, vị trí ngân hàng, … - Y tế: Định vị vị trí bệnh viện mới, quản lý, kiểm soát vùng dịch bệnh, tìm đường ngắn nhất cấp cứu tới bệnh viện, … - Chính quyền địa phương: Chiếm nhiều ứng dụng GIS nhất, quản lý khu dân cư, vùng,… - Thị trường bán lẻ: Quản lý khách hàng, tìm đường giao hàng, mạng lưới cửa hàng, … - Giao thông: Phát triển hệ thống đường sá, tìm đường đi ngắn nhất, giải quyết ách tắc, …. - Các dịch vụ điện, nước, gas, điện thoại: Rất nhiều ứng dụng GIS cho các dịch vụ này, tìm vị trí đại lý, tìm đường, chăm sóc khách hàng, quản lý mạng lưới, … HVTH: TẠ MINH HÙNG – 1670138 22 GVHD: TS. ĐỖ TIẾN SỸ LUẬN VĂN THẠC SĨ 2.5 Google Maps Hình 2.5 Google Maps Google maps là một ứng dụng bản đồ phổ biến nhất hiện nay, dịch vụ này được Google phát triển từ năm 2005.
Với Google maps chúng ta có thể dễ dàng xem bản đồ giao thông, địa hình…, tìm đường đi ngắn nhất, tìm kiếm địa điểm, khu vui chơi, ăn uống, dịch vụ… HVTH: TẠ MINH HÙNG – 1670138 23 GVHD: TS. ĐỖ TIẾN SỸ LUẬN VĂN THẠC SĨ 2.3 Ngôn ngữ lập trình C# 2.1 Định nghĩa C# (C sharp) là ngôn ngữ lập trình phổ biến nhất hiện nay, C# do Microsoft phát triển. C# rất mạnh, hiện đại, dễ sử dụng. Rất nhiều người dùng trên thế giới đang sử dụng C# để viết code phục vụ nhu cầu công việc của mình.6 Ngôn ngữ lập trình C# 2.
