Đồ án tốt nghiệp: Ứng dụng Revit trong thiết kế hệ thống điện cho tòa nhà HT Building - ĐH SPKT TP.HCM

Đồ án tốt nghiệp ứng dụng Revit trong thiết kế hệ thống điện và điện nhẹ cho tòa nhà HT Building, hỗ trợ tính toán và triển khai bản vẽ thi công chuẩn xác.

• Tác giả: Tạ Hoàng Việt
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Ngọc Âu
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Điện - Điện tử
• Đề tài: Ứng dụng Revit trong thiết kế hệ thống điện cho tòa nhà HT Building
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2025
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong lĩnh vực xây dựng hiện đại, việc phối hợp đồng bộ giữa thiết kế và thi công đòi hỏi độ chính xác cao nhằm hạn chế tối đa sai sót và xung đột kỹ thuật tại công trường. Phương pháp thiết kế 2D truyền thống bộc lộ nhiều hạn chế do các bản vẽ kỹ thuật kiến trúc, kết cấu và cơ điện (MEP) được triển khai độc lập, rời rạc, dẫn đến khó khăn trong kiểm soát không gian lắp đặt và điều chỉnh hồ sơ khi có thay đổi. Việc ứng dụng Mô hình thông tin công trình (BIM – Building Information Modeling), cụ thể là phần mềm Autodesk Revit, cho phép mô hình hóa không gian ba chiều trực quan, tự động hóa cập nhật dữ liệu và phối hợp đa bộ môn xuyên suốt vòng đời dự án. Nhóm tác giả Đặng Đức Thịnh và Tạ Hoàng Việt (Khoa Điện – Điện tử, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh) đã thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài "Ứng dụng Revit trong thiết kế hệ thống điện cho tòa nhà HT Building" dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Ngọc Âu.

Mục tiêu nghiên cứu của đồ án bao gồm:

1. Thiết kế hệ thống điện và hệ thống điện nhẹ cho công trình tòa nhà HT Building.
2. Ứng dụng phần mềm Autodesk Revit để triển khai bản vẽ thi công cho các hệ thống đã thiết kế.

Nhiệm vụ nghiên cứu được phân chia thành các nội dung cụ thể:

1. Khảo sát công năng kiến trúc và xác định phụ tải điện, điện nhẹ của công trình.
2. Tính toán thiết kế hệ thống chiếu sáng, hệ thống cấp nguồn động lực, trạm biến áp, máy phát điện dự phòng và hệ thống tụ bù nâng cao hệ số công suất.
3. Tính toán kiểm tra ngắn mạch, sụt áp và lựa chọn cáp dẫn cùng thiết bị bảo vệ đóng cắt.
4. Xây dựng cấu trúc hệ thống mạng - thoại, camera quan sát, âm thanh thông báo và tủ rack kỹ thuật.
5. Triển khai mô hình 3D trên Revit, tạo lập thư viện linh kiện (family), kiểm tra xung đột không gian bằng Autodesk Navisworks, trích xuất bảng thống kê khối lượng và xuất hồ sơ bản vẽ thi công.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống cung cấp điện động lực, hệ thống chiếu sáng và các hệ thống điện nhẹ (mạng Internet, điện thoại IP, camera giám sát CCTV, âm thanh thông báo công cộng PA) của tòa nhà văn phòng kết hợp dịch vụ.
• Không gian nghiên cứu: Tòa nhà HT Building tại địa chỉ số 80, phố Duy Tân, phường Dịch Vọng Hậu, quận Cầu Giấy, TP. Hà Nội. Quy mô công trình gồm 15 tầng nổi, 2 tầng hầm (B1, B2) và 1 tầng tum kỹ thuật; diện tích xây dựng 455 m², tổng diện tích sàn nổi 6.813 m².
• Thời gian nghiên cứu: Đồ án được triển khai thực hiện trong 13 tuần, từ ngày 03/03/2025 đến ngày 09/06/2025 (bảo vệ vào tháng 06/2025).
• Giới hạn kỹ thuật: Đồ án tập trung tính toán và mô hình hóa chi tiết hệ thống điện và điện nhẹ. Các hệ thống điều hòa không khí (HVAC) và phòng cháy chữa cháy (PCCC) chỉ được mô hình hóa mang tính minh họa vị trí không gian để phục vụ phối hợp hệ thống cơ điện và cấp nguồn, không tính toán chuyên sâu về công suất lạnh, lưu lượng gió hay lưu lượng nước chữa cháy.

Khu vực tầng	Diện tích sàn (m²)	Chiều cao tầng (m)	Chức năng bố trí
Hầm B2	759	3,3	Bãi đỗ xe, bể nước ngầm, kho chứa đồ, buồng thang bộ thoát hiểm
Hầm B1	759	3,3	Bãi đỗ xe, phòng máy biến áp, phòng máy phát điện, phòng máy bơm, phòng an ninh, phòng tủ trung thế, hạ thế
Tầng 1	455	5,8	Sảnh đón tiếp, quầy lễ tân, phòng điều khiển trực PCCC, văn phòng làm việc, khu kỹ thuật phụ trợ, sảnh thang máy
Tầng 2 – 13	472 / sàn	3,6	Không gian văn phòng cho thuê (khoảng 320 m²/sàn), sảnh tầng, hành lang, khu vệ sinh, hộp kỹ thuật điện - nước
Tầng 14 – 15	416 / sàn	3,6	Văn phòng làm việc (270 m²/sàn, mặt trước lùi vào theo chỉ giới), hành lang, khu vệ sinh, kỹ thuật
Tầng tum	132	3,6	Bố trí dàn nóng điều hòa không khí, bể nước mái, phòng kỹ thuật thang máy, hệ thống quạt thông gió sự cố

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án vận dụng các tiêu chuẩn kỹ thuật, quy chuẩn xây dựng và quy phạm ngành điện hiện hành tại Việt Nam để làm căn cứ tính toán thiết kế:

• Chiếu sáng và năng lượng: TCVN 7114-1:2008 về chiếu sáng nơi làm việc; TCVN 13456:2022 về phương tiện chiếu sáng sự cố và chỉ dẫn thoát nạn; QCVN 09:2017/BXD quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về các công trình xây dựng sử dụng năng lượng hiệu quả.
• Lắp đặt và cấp điện: TCVN 9206:2012 và TCVN 9207:2012 về đặt thiết bị điện và đường dẫn điện trong nhà ở và công trình công cộng; QCVN 12:2014/BXD về hệ thống điện của nhà ở và nhà công cộng; Quy phạm trang bị điện 11 TCN-18-21/2006/QĐ-BCN của Bộ Công nghiệp; Thông tư 15/2014/TT-BCT của Bộ Công Thương quy định về mua bán công suất phản kháng.
• Hệ thống thông tin và PCCC: QCVN 04:2021/BXD quy chuẩn về nhà chung cư; QCVN 26:2010/BTNMT về tiếng ồn; TCVN 10251:2013 về thiết kế, lắp đặt hệ thống cáp thông tin trong tòa nhà; TCVN 3890:2023 về trang bị phương tiện phòng cháy chữa cháy cho nhà và công trình.

Phương pháp tính toán kỹ thuật:

• Tính toán chiếu sáng: Sử dụng phần mềm chuyên dụng Dialux Evo. Tác giả dựng mô hình không gian 3D của từng phòng ban, thiết lập hệ số phản xạ bề mặt trần - tường - sàn, lựa chọn thông số quang thông của bộ đèn để tính toán độ rọi trung bình, kiểm tra độ rọi tối thiểu ($E_{min}$) đảm bảo quy chuẩn cho từng khu vực công năng.
• Xác định phụ tải điện: Phân nhóm phụ tải theo từng lộ tủ phân phối tầng, tủ động lực (HVAC, máy bơm, quạt thông gió, thang máy), áp dụng hệ số sử dụng, hệ số đồng thời ($K_{đt} = 0,9$) để xác định công suất tính toán thực tế.
• Tính chọn thiết bị bảo vệ và dây dẫn: Căn cứ vào dòng điện định mức tính toán qua từng nhánh tải kết hợp các hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ và phương thức lắp đặt. Thiết bị đóng cắt bảo vệ (MCB, MCCB, ACB) được chọn lựa theo đường cong đặc tính tải (loại B, C, D) nhằm đảm bảo tính chọn lọc, ngắt mạch kịp thời trước khi cáp dẫn quá tải nhiệt.
• Tính toán ngắn mạch và sụt áp: Xác định dòng ngắn mạch bằng phương pháp tổng trở mạng điện từ nguồn cấp đến điểm sự cố nhằm chọn khả năng cắt dòng ngắn mạch định mức ($I_{cu}$) của aptomat. Kiểm tra độ sụt áp dựa trên vật liệu ruột đồng, tiết diện và chiều dài tuyến cáp, đảm bảo tổng sụt áp không vượt quá giới hạn 5% điện áp danh định.
• Tính toán trạm biến áp, máy phát và bù công suất: Máy biến áp được tính chọn dựa trên công suất biểu kiến toàn tòa nhà cộng thêm 20% dự phòng phát triển tải. Máy phát điện dự phòng tính toán đáp ứng 100% công suất phụ tải khi mất điện lưới. Công suất tủ tụ bù được xác định từ công thức nâng hệ số công suất từ $\cos\varphi_1 = 0,8$ lên $\cos\varphi_2 = 0,9$.
• Thiết kế hệ thống điện nhẹ: Tổ chức theo kiến trúc tập trung. Hệ thống mạng - thoại sử dụng cáp quang 4 sợi (4FO) trục đứng nối switch trung tâm với switch quang tại các tủ rack tầng. Hệ thống camera an ninh giám sát IP cấp nguồn qua công nghệ PoE. Hệ thống âm thanh thông báo phân chia vùng (Zone) điều khiển từ trung tâm trực PCCC. Kích thước các tủ rack được tính toán theo đơn vị chuẩn U ($1\text{U} = 44,5\text{ mm}$), có dự trù không gian tản nhiệt.

Thiết kế và triển khai

Quy trình ứng dụng phần mềm Autodesk Revit trong thiết kế và triển khai bản vẽ thi công của đồ án được thực hiện qua các giai đoạn kỹ thuật:

1. Thiết lập mô hình nền tảng kiến trúc và kết cấu:

• Khởi tạo dự án, liên kết bản vẽ CAD mặt bằng để tạo lập hệ lưới trục (Grid) và cao độ các tầng (Level) chuẩn xác theo tọa độ công trình.
• Dựng mô hình kết cấu chịu lực bao gồm sàn bê tông cốt thép, hệ cột, dầm, vách kỹ thuật và cầu thang bộ thoát hiểm.
• Dựng mô hình kiến trúc bao gồm tường ngăn, hệ thống vách kính mặt đứng ngoài nhà và bố trí cửa đi, cửa sổ.

2. Triển khai mô hình hệ thống cơ điện (MEP) - Hệ điện và điện nhẹ:

• Liên kết (Link) các tệp kiến trúc và kết cấu vào tệp dự án hệ điện.
• Cài đặt tham số hệ thống: Khai báo chủng loại dây dẫn cáp đồng cách điện XLPE/PVC, thiết lập cấp điện áp phân phối (380V/220V), cấu hình quy cách kích thước máng cáp (cable tray/trunking) và ống luồn dây (conduit).
• Khởi tạo thư viện Family tham số hóa: Tác giả tạo mới Family hộp nối điện (junction box) bằng các mặt phẳng tham chiếu (Reference Plane), gán tham số kích thước tự động co giãn để bắt khớp chính xác với đường kính các ống conduit kết nối.
• Mô hình hóa tuyến đường dây: Định tuyến hệ thống thang máng cáp phân phối chính từ phòng điện tổng tầng hầm B1 chạy dọc trục kỹ thuật lên các tầng; bố trí mạng lưới ống luồn conduit từ tủ điện tầng đi âm sàn hoặc trần giả tới từng thiết bị đầu cuối như bóng đèn, công tắc, ổ cắm đôi và camera.

3. Xử lý va chạm và xuất hồ sơ bản vẽ thi công:

• Xuất dữ liệu hình học 3D của các bộ môn sang định dạng NWC và đưa vào phần mềm Autodesk Navisworks.
• Thiết lập công cụ kiểm tra xung đột (Clash Detective) giữa máng cáp, ống luồn điện với dầm kết cấu, cột và hệ thống đường ống kỹ thuật khác.
• Rà soát các vị trí va chạm được hệ thống cảnh báo, điều chỉnh lại cao độ và hướng tuyến cáp trực tiếp trên phần mềm Revit cho đến khi loại bỏ hoàn toàn các xung đột không gian.
• Bốc tách khối lượng vật tư: Sử dụng công cụ Schedule/Quantities trong Revit để tự động lập bảng thống kê chiều dài cáp, ống conduit, máng cáp và số lượng thiết bị đóng cắt, đèn chiếu sáng.
• Trình bày bản vẽ: Tạo khung tên theo quy chuẩn, dàn trang (Sheet) các mặt bằng cấp nguồn, mặt bằng chiếu sáng, sơ đồ nguyên lý và xuất hồ sơ sang tệp định dạng PDF.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Giới thiệu chung

Chương này khái quát bối cảnh phát triển của công nghệ BIM trong xây dựng và vai trò của phần mềm Autodesk Revit trong việc tích hợp dữ liệu thiết kế 3D. Tác giả trình bày thông tin chi tiết về dự án HT Building do Công ty Cổ phần Đầu tư xây dựng nhà máy sản xuất lắp ráp máy tính làm chủ đầu tư tại 80 Duy Tân, Hà Nội. Nội dung chương mô tả cụ thể cơ cấu chức năng, chiều cao và diện tích của từng tầng (từ hầm B2 đến tầng tum), đồng thời lập bảng tiến độ thực hiện đồ án trong 13 tuần với từng mốc nhiệm vụ từ tính toán lý thuyết đến dựng mô hình và hoàn thiện báo cáo.

Chương 2: Thuyết minh thiết kế

Chương 2 trình bày toàn bộ hệ thống quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật Việt Nam áp dụng trong thiết kế hệ thống điện và điện nhẹ. Tác giả diễn giải các cơ sở lý thuyết và công thức toán học dùng để tính toán phụ tải chiếu sáng, phương pháp phân bố đèn trên Dialux Evo, quy trình xác định phụ tải tính toán tổng, phương pháp tính dòng ngắn mạch bằng tổng trở, công thức kiểm tra sụt áp đường dây. Ngoài ra, chương làm rõ nguyên lý tính chọn trạm biến áp khô, phương pháp tính công suất máy phát điện dự phòng, nguyên lý hoạt động của bộ điều khiển bù tự động APFC, cũng như kiến trúc vật lý và sơ đồ nguyên lý mạng truyền dữ liệu, camera quan sát IP, hệ thống âm thanh thông báo nhiều vùng và tiêu chuẩn lắp đặt tủ rack kỹ thuật.

Chương 3: Kết quả tính toán

Chương 3 tổng hợp toàn bộ kết quả tính toán định lượng của công trình:

• Kết quả chiếu sáng Dialux Evo: Xác định số lượng bóng đèn, loại đèn và độ rọi thực tế tính toán cho toàn bộ các không gian, đối chiếu đạt chuẩn so với độ rọi yêu cầu ($E_{min}$).
• Phụ tải các tầng và tủ tổng MSB: Tổng hợp công suất lắp đặt và công suất tính toán của các tủ phân phối DB-B2, DB-B1, DB-1F, DB-2F, các tầng điển hình DB-3~13F, DB-14F, DB-15F, DB-16F, tủ chiếu sáng sự cố DB-EM-1F, tủ quạt thông gió DB-TG-B1, DB-TG-16F, tủ điều hòa DB-HVAC-B1, DB-HVAC-16F, tủ bơm PCCC DB-FP-B1, tủ báo cháy DB-FA-1F, tủ cấp thoát nước DB-CTN-B2 và tủ thang máy DB-TM-16F.
• Thiết bị nguồn và tụ bù: Tính toán chọn máy biến áp khô 750 kVA của hãng EMC đặt tại tầng hầm B1; chọn máy phát điện dự phòng 750 kVA; tính toán công suất bù phản kháng cần thiết 179,3 kVAr và lựa chọn tủ tụ bù 200 kVAr gồm 5 cấp tụ 40 kVAr.
• Dây dẫn và thiết bị bảo vệ: Lập bảng thông số tiết diện cáp cấp nguồn (cáp ruột đồng bọc XLPE/PVC và cáp chống cháy CV/FR cho hệ PCCC), định mức dòng điện ($I_n$), khả năng cắt dòng ngắn mạch ($I_{cu}$) và số cực của các thiết bị đóng cắt ACB, MCCB từ tủ MSB đến các tủ nhánh.
• Điện nhẹ: Tính toán số lượng nút mạng thoại, dung lượng camera lưu trữ, công suất tăng âm (Amplifier) cho hệ thống loa thông báo và kích thước tủ rack phòng máy chủ cũng như tủ rack tầng.

Chương 4: Ứng dụng Revit trong thiết kế bản vẽ thi công

Chương 4 mô tả chi tiết các bước thực hành trên phần mềm Autodesk Revit để hoàn thiện mô hình thông tin công trình:

• Quy trình dựng mô hình kiến trúc - kết cấu: Nhập file CAD, tạo Level, Copy/Monitor hệ lưới trục, dựng sàn, cột, dầm, vách kỹ thuật, tường xây và hệ vách kính.
• Triển khai hệ thống điện: Thiết lập tham số đường dây, điện áp phân phối 380V/220V, kích thước khay cáp và ống conduit; tạo mới Family hộp nối box điện tham số hóa; bố trí hệ thống tủ điện, khay cáp trục đứng và các tuyến ống conduit đi dây tới thiết bị.
• Phối hợp đa bộ môn và kiểm tra xung đột: Xuất mô hình sang tệp NWC, sử dụng Autodesk Navisworks để quét và phát hiện các điểm va chạm giữa hệ thống điện với kết cấu dầm, sàn; tiến hành xử lý triệt để xung đột trên Revit.
• Trích xuất khối lượng và xuất bản vẽ: Tạo bảng thống kê vật tư tự động (Schedule), dàn trang bản vẽ thi công vào khung tên tiêu chuẩn (Sheet) và xuất ra định dạng PDF.

Chương 5: Kết luận và hướng phát triển

Chương 5 tóm tắt các kết quả đạt được về mặt tính toán kỹ thuật và mô hình hóa công trình, khẳng định phương án thiết kế đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn kỹ thuật an toàn và tiết kiệm điện năng. Tác giả đồng thời nêu rõ các định hướng phát triển tiếp theo của đề tài nhằm hoàn thiện mô hình thông tin công trình ở mức độ chuyên sâu hơn.

Kết quả và đóng góp

Đồ án đã hoàn thành đầy đủ các nội dung tính toán kỹ thuật hệ thống điện - điện nhẹ và xây dựng thành công mô hình thông tin công trình trên phần mềm Revit với các số liệu cụ thể:

1. Kết quả tính toán chiếu sáng bằng Dialux Evo: Các không gian chức năng đều đáp ứng và vượt mức độ rọi tối thiểu theo quy chuẩn TCVN 7114-1:2008:

• Khu vực đỗ xe tầng hầm B1, B2: Sử dụng đèn Led 1xT8-1200 công suất 13W (quang thông 2.100 lm), độ rọi tính toán đạt từ 89,8 Lux đến 131,8 Lux (yêu cầu $\ge 75\text{ Lux}$).
• Phòng kỹ thuật, kho, trạm điện, phòng máy hầm B1 và B2: Độ rọi tính toán đạt từ 198,9 Lux đến 330,5 Lux (yêu cầu $\ge 200\text{ Lux}$).
• Không gian văn phòng tầng 1: Sử dụng đèn Led panel 1200x300 công suất 27W (quang thông 3.600 lm), độ rọi tính toán đạt 523,3 Lux (yêu cầu $\ge 500\text{ Lux}$).
• Không gian văn phòng điển hình (tầng 2 đến 13): Bố trí đèn Led panel 27W kết hợp bộ lưu điện khẩn cấp 3 giờ, độ rọi tính toán đạt từ 513,6 Lux đến 538,8 Lux (yêu cầu $\ge 500\text{ Lux}$).
• Không gian văn phòng tầng 14 và 15: Độ rọi tính toán đạt từ 510,1 Lux đến 573,6 Lux (yêu cầu $\ge 500\text{ Lux}$).
• Khu vực sảnh tiếp đón tầng 1: Độ rọi tính toán đạt 322,7 Lux (yêu cầu $\ge 300\text{ Lux}$). Khu vực sảnh thang máy và hành lang các tầng đạt từ 109,7 Lux đến 144,8 Lux (yêu cầu $\ge 100\text{ Lux}$).

2. Kết quả tính toán phụ tải và thiết bị nguồn:

• Tổng công suất lắp đặt của tòa nhà: $P_{ld} = 616,3\text{ kW}$.
• Tổng công suất tính toán sau khi áp dụng hệ số đồng thời ($K_{đt} = 0,9$): $P_{tt} = 554,67\text{ kW}$.
• Công suất biểu kiến quy đổi ($\cos\varphi = 0,9$): $S = 616,3\text{ kVA}$. Công suất tính toán chọn máy biến áp sau khi dự phòng 20%: $S_{tt} = 739,6\text{ kVA}$. Lựa chọn máy biến áp khô công suất định mức 750 kVA của hãng EMC đặt tại tầng hầm B1.
• Máy phát điện dự phòng: Lựa chọn máy phát điện công suất 750 kVA đáp ứng 100% công suất phụ tải toàn công trình khi xảy ra sự cố nguồn lưới.
• Tủ tụ bù hạ thế: Công suất tính toán cần bù $Q_{bù} = 179,3\text{ kVAr}$ để nâng hệ số công suất từ 0,8 lên 0,9. Lựa chọn tủ tụ bù tổng công suất 200 kVAr gồm 5 bình tụ bù $40\text{ kVAr}$, trang bị bộ điều khiển tự động APFC.

Tên tủ điện	Công suất lắp đặt (kW)	Công suất tính toán (kW)	Cáp cấp nguồn lựa chọn	Thiết bị đóng cắt bảo vệ
Nguồn MBA $\rightarrow$ MSB	-	554,7	$4 \times (4 \times 1\text{C} \times 240\text{ mm}^2)\text{ CU/XLPE/PVC} + 2 \times 240\text{ mm}^2$	ACB 1600A, 4P, 65kA
Nguồn MFD $\rightarrow$ MSB	-	554,7	$4 \times (4 \times 1\text{C} \times 240\text{ mm}^2)\text{ CU/XLPE/PVC} + 2 \times 240\text{ mm}^2$	ACB 1600A, 4P, 65kA
DB-TG-16F (Thông gió tum)	36,72	29,38	$4 \times 1\text{C} \times 25\text{ mm}^2\text{ CV/FR} + (\text{E}) 16\text{ mm}^2$	MCCB 80A, 3P, 10kA
DB-FP-B1 (Bơm PCCC)	60,00	60,00	$4 \times 1\text{C} \times 50\text{ mm}^2\text{ CV/FR} + (\text{E}) 25\text{ mm}^2$	MCCB 150A, 3P, 25kA
DB-TG-B1 (Thông gió hầm)	8,40	7,56	$4 \times 1\text{C} \times 6\text{ mm}^2\text{ CV/FR} + (\text{E}) 6\text{ mm}^2$	MCCB 16A, 3P, 7,5kA
DB-FA-1F (Báo cháy)	5,00	5,00	$4 \times 1\text{C} \times 6\text{ mm}^2\text{ CV/FR} + (\text{E}) 6\text{ mm}^2$	MCCB 16A, 3P, 7,5kA
DB-EM-1F (Chiếu sáng sự cố)	2,16	1,51	$4 \times 1\text{C} \times 6\text{ mm}^2\text{ CV/FR} + (\text{E}) 6\text{ mm}^2$	MCCB 16A, 3P, 7,5kA
DB-B2 (Tủ tầng hầm B2)	1,09	0,71	$4 \times 1\text{C} \times 6\text{ mm}^2\text{ CU/XLPE/PVC} + (\text{E}) 6\text{ mm}^2$	MCCB 16A, 3P, 7,5kA
DB-B1 (Tủ tầng hầm B1)	3,19	1,91	$4 \times 1\text{C} \times 6\text{ mm}^2\text{ CU/XLPE/PVC} + (\text{E}) 6\text{ mm}^2$	MCCB 16A, 3P, 7,5kA
DB-1F (Tủ tầng 1)	12,60	7,54	$4 \times 1\text{C} \times 6\text{ mm}^2\text{ CU/XLPE/PVC} + (\text{E}) 6\text{ mm}^2$	MCCB 20A, 3P, 7,5kA
DB-2F (Tủ tầng 2)	26,24	15,74	$4 \times 1\text{C} \times 10\text{ mm}^2\text{ CU/XLPE/PVC} + (\text{E}) 10\text{ mm}^2$	MCCB 40A, 3P, 7,5kA
DB-3~13F (Tầng 3 đến 13)	26,48 / tầng	15,89 / tầng	$4 \times 1\text{C} \times 10\text{ mm}^2\text{ CU/XLPE/PVC} + (\text{E}) 10\text{ mm}^2$	MCCB 40A, 3P, 7,5kA
DB-14F (Tủ tầng 14)	24,82	14,89	$4 \times 1\text{C} \times 10\text{ mm}^2\text{ CU/XLPE/PVC} + (\text{E}) 10\text{ mm}^2$	MCCB 40A, 3P, 7,5kA
DB-15F (Tủ tầng 15)	23,86	14,32	$4 \times 1\text{C} \times 10\text{ mm}^2\text{ CU/XLPE/PVC} + (\text{E}) 10\text{ mm}^2$	MCCB 40A, 3P, 7,5kA
DB-16F (Tủ tầng tum)	2,35	1,88	$4 \times 1\text{C} \times 6\text{ mm}^2\text{ CU/XLPE/PVC} + (\text{E}) 6\text{ mm}^2$	MCCB 16A, 3P, 7,5kA
DB-HVAC-B1 (ĐHKK hầm B1)	98,40	68,88	$4 \times 1\text{C} \times 70\text{ mm}^2\text{ CU/XLPE/PVC} + (\text{E}) 35\text{ mm}^2$	MCCB 160A, 3P, 18kA
DB-HVAC-16F (ĐHKK tầng tum)	277,92	166,75	$4 \times (1\text{C} \times 185\text{ mm}^2)\text{ CU/XLPE/PVC} + (\text{E}) 95\text{ mm}^2$	MCCB 350A, 3P, 36kA
DB-TM-16F (Thang máy)	30,00	27,00	$4 \times 1\text{C} \times 25\text{ mm}^2\text{ CU/XLPE/PVC} + (\text{E}) 16\text{ mm}^2$	MCCB 63A, 3P, 10kA
DB-CTN-B2 (Cấp thoát nước)	20,50	18,50	$4 \times 1\text{C} \times 16\text{ mm}^2\text{ CU/XLPE/PVC} + (\text{E}) 16\text{ mm}^2$	MCCB 50A, 3P, 10kA

3. Giải pháp và đóng góp kỹ thuật:

• Tác giả tự nêu đóng góp trong việc chuyển đổi quy trình thiết kế điện truyền thống từ bản vẽ 2D sang mô hình BIM 3D đồng bộ trên Autodesk Revit.
• Xây dựng quy trình phối hợp kiểm tra xung đột kỹ thuật thông qua Autodesk Navisworks, giúp phát hiện sớm các va chạm giữa tuyến máng cáp, ống luồn dây với kết cấu dầm sàn công trình trước giai đoạn thi công.
• Tự động hóa công tác lập bảng dự toán bóc tách khối lượng vật tư (dây dẫn, ống conduit, máng cáp, thiết bị đóng cắt) từ dữ liệu mô hình thực, giảm thiểu sai sót chủ quan so với phương pháp đo bóc thủ công.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đồ án:

• Phạm vi thiết kế và mô hình hóa chỉ tập trung chuyên sâu vào hệ thống điện động lực, chiếu sáng và hệ thống điện nhẹ.
• Các hệ thống cơ điện khác trong công trình như hệ thống điều hòa không khí thông gió (HVAC), hệ thống cấp thoát nước và hệ thống phòng cháy chữa cháy chỉ được mô hình hóa ở mức độ hình học đại diện nhằm phục vụ công tác quy hoạch không gian và cấp nguồn điện, chưa thực hiện tính toán chi tiết về mặt cơ khí chuyên ngành (như tính toán tải lạnh, chọn máy làm lạnh chiller/VRV chi tiết, tính toán thủy lực đường ống cấp nước hay lưu lượng quạt tạo áp cầu thang).

Hướng nghiên cứu tiếp theo:

• Mở rộng phạm vi thiết kế và tính toán kỹ thuật đồng bộ cho toàn bộ các hệ thống cơ điện còn lại (HVAC, PCCC, cấp thoát nước) để hình thành mô hình MEP hoàn chỉnh.
• Nâng cao mức độ phát triển của mô hình thông tin công trình (LOD - Level of Development) từ mức thiết kế thi công (Shopdrawing) lên các cấp độ phục vụ quản lý thi công (LOD 400) và tích hợp cơ sở dữ liệu vận hành công trình (As-built, LOD 500, mô hình quản lý tài sản FM).

Giá trị tham khảo

Đồ án có giá trị tham khảo thiết thực cho các đối tượng và mục đích học thuật, kỹ thuật:

• Đối tượng sử dụng: Sinh viên, học viên chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Điện - Điện tử, Kỹ thuật Điện công trình (MEP), Kỹ thuật Xây dựng; các kỹ sư thiết kế cơ điện đang tiếp cận và chuyển dịch quy trình làm việc sang môi trường BIM.
• Nội dung tham khảo giá trị:
  • Phương pháp phân chia và tổng hợp bảng tính công suất phụ tải thực tế cho một công trình tòa nhà văn phòng cao tầng hoàn chỉnh.
  • Bộ số liệu tính toán chiếu sáng chi tiết bằng phần mềm Dialux Evo đáp ứng tiêu chuẩn TCVN 7114-1:2008.
  • Quy trình từng bước tạo lập mô hình MEP trên phần mềm Autodesk Revit, bao gồm cách liên kết tệp kiến trúc - kết cấu, cài đặt tham số kỹ thuật điện, phương pháp tạo Family hộp nối điện tham số hóa tự động bắt kích thước ống.
  • Quy trình xuất dữ liệu NWC và thiết lập bài toán kiểm tra xung đột không gian (Clash Detective) trên Autodesk Navisworks.

Câu hỏi thường gặp

1. Tòa nhà HT Building có quy mô diện tích và cấu trúc công năng như thế nào?
   Tòa nhà HT Building được xây dựng tại số 80 Duy Tân, phường Dịch Vọng Hậu, quận Cầu Giấy, Hà Nội với diện tích xây dựng 455 m² và tổng diện tích sàn nổi 6.813 m². Công trình gồm 15 tầng nổi, 2 tầng hầm (B1, B2 diện tích 759 m²/sàn) và 1 tầng tum kỹ thuật (132 m²). Công năng chính là văn phòng làm việc kết hợp cho thuê văn phòng. Tầng hầm bố trí đỗ xe và các phòng kỹ thuật (máy phát, biến áp, máy bơm); tầng 1 là sảnh lễ tân, phòng trực PCCC và văn phòng; các tầng 2 đến 15 là văn phòng làm việc; tầng tum chứa dàn nóng điều hòa, bể nước mái và tum thang máy.

2. Tổng công suất tính toán của tủ điện tổng MSB là bao nhiêu và tác giả đã lựa chọn trạm biến áp có thông số như thế nào?
   Tổng công suất lắp đặt của tòa nhà là 616,3 kW, công suất tính toán thực tế tại tủ tổng MSB sau khi xét hệ số đồng thời ($K_{đt} = 0,9$) là 554,67 kW. Với hệ số công suất $\cos\varphi = 0,9$ và hệ số dự phòng mở rộng 20%, công suất tính toán yêu cầu của trạm biến áp là 739,6 kVA. Tác giả đã lựa chọn một máy biến áp loại khô của hãng EMC có công suất định mức 750 kVA, đặt tại phòng máy biến áp ở tầng hầm B1 để cấp nguồn hạ thế cho tủ MSB.

3. Dung lượng hệ thống tụ bù được tính chọn ra sao để đáp ứng quy định mua bán công suất phản kháng?
   Căn cứ theo Thông tư 15/2014/TT-BCT và công suất máy biến áp 750 kVA ($P = 675\text{ kW}$), tác giả tính toán dung lượng bù cần thiết là 179,3 kVAr để nâng hệ số công suất từ $\cos\varphi_1 = 0,8$ lên $\cos\varphi_2 = 0,9$. Nhóm tác giả quyết định chọn tủ tụ bù có tổng dung lượng 200 kVAr, bao gồm 5 cấp tụ điện (mỗi cấp $40\text{ kVAr}$) kết hợp cùng bộ điều khiển tự động đóng cắt hệ số công suất APFC theo thời gian thực.

4. Cáp dẫn cấp nguồn cho các hệ thống an toàn phòng cháy chữa cháy được lựa chọn thuộc chủng loại nào?
   Đối với các tủ điện phục vụ an toàn và PCCC (tủ bơm chữa cháy DB-FP-B1, tủ quạt thông gió sự cố DB-TG-16F, tủ quạt hút khói hầm DB-TG-B1, tủ trung tâm báo cháy DB-FA-1F và tủ chiếu sáng khẩn cấp DB-EM-1F), tác giả sử dụng loại cáp đồng chống cháy chuyên dụng ký hiệu CV/FR, đi kèm dây tiếp địa bảo vệ (E). Cụ thể, tuyến cấp nguồn cho tủ bơm chữa cháy DB-FP-B1 (60 kW) sử dụng cáp $4 \times 1\text{C} \times 50\text{ mm}^2\text{ CV/FR} + (\text{E}) 25\text{ mm}^2$, được bảo vệ bằng aptomat khối MCCB 150A có dòng cắt 25 kA.

5. Nhóm tác giả đã sử dụng giải pháp nào trên Revit và Navisworks để kiểm soát xung đột đường ống máng cáp?
   Trên Revit, tác giả khởi tạo Family hộp nối (box điện) bằng các mặt phẳng tham chiếu (Reference Plane) với tham số tự động bắt kích thước đường kính ống luồn dây conduit. Toàn bộ mô hình sau đó được xuất sang định dạng NWC và đưa vào phần mềm Autodesk Navisworks. Tại đây, công cụ Clash Detective được thiết lập để quét toàn bộ va chạm hình học giữa máng cáp, ống conduit với hệ dầm, cột kết cấu và các cấu kiện kiến trúc, giúp tác giả hiệu chỉnh chính xác cao độ và vị trí tuyến dây trên Revit trước khi xuất hồ sơ thi công.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Ứng dụng Revit trong thiết kế hệ thống điện cho tòa nhà HT Building" của nhóm sinh viên Đặng Đức Thịnh và Tạ Hoàng Việt đã hoàn thành trọn vẹn nhiệm vụ tính toán thiết kế kỹ thuật cho toàn bộ hệ thống điện động lực, chiếu sáng và điện nhẹ của công trình văn phòng 15 tầng nổi, 2 tầng hầm. Hệ thống số liệu tính toán công suất phụ tải, trạm biến áp khô 750 kVA, máy phát điện dự phòng 750 kVA và tủ tụ bù 200 kVAr được xác lập đầy đủ, chặt chẽ dựa trên các quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành. Đồng thời, việc ứng dụng thành công phần mềm Autodesk Revit kết hợp Dialux Evo và Navisworks đã chứng minh tính hiệu quả của mô hình BIM trong việc tối ưu hóa không gian lắp đặt, xử lý xung đột kỹ thuật, bốc tách khối lượng chính xác và nâng cao chất lượng hồ sơ bản vẽ thi công cơ điện.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Giới thiệu chung về đề tài và dự án. - Chương 2: Thuyết minh thiết kế. - Chương 3: Kết quả. - Chương 4: Ứng dụng Revit trong thiết kế bản vẽ thi công.

- Chương 5: Kết luận và hướng phát triển. Phạm vi đồ án Đề tài chỉ tập trung vào mô hình hóa hệ thống điện – điện nhẹ của công trình, không bao gồm các hệ thống điều hòa không khí, PCCC. Các mô hình máy bơm, quạt gió, điều hòa chỉ mang tính minh họa kỹ thuật, không thực hiện tính toán chi tiết về công suất lạnh hay lưu lượng nước, lưu lượng gió. Trình tự thực hiện Thời gian Công việc thực hiện 3/3/2025 – 9/3/2025 GVHD xét duyệt đề tài (Tuần 1) Giới thiệu đề tài, mô tả dự án 10/3/2025 – 16/3/2025 (Tuần 2) Tính chọn phụ tải chiếu sáng trong công trình.

17/3/2025 – 23/3/2025 Mô phỏng bằng phần mềm Dialux. (Tuần 3) Xác định phụ tải cấp nguồn điện trong công trình. 24/3/2025 – 30/3/2025 Tính toán thiết kế trạm biến áp, máy phát dự (Tuần 4) phòng, tụ bù. 31/3/2025 – 6/4/2025 Tính toán lựa chọn dây dẫn, thiết bị bảo vệ.

(Tuần 5) Kiểm tra ngắn mạch, sụt áp. 7/4/2025 – 13/4/2025 Tính toán hệ thống mạng thoại. (Tuần 6) Tính toán hệ thống camera an ninh. 14/4/2025 – 20/4/2025 Tính toán hệ thống loa thông báo.

(Tuần 7) 21/4/2025 – 27/4/2025 Vẽ CAD các sơ đồ nguyên lý, sơ đồ mặt bằng, (Tuần 8) 28/4/2025 – 4/5/2025 (Tuần 9) Xây dựng mô hình Revit 3D của công trình. 5/5/2025 – 11/5/2025 (Tuần 10) Trang 2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. Nguyễn Ngọc Âu 12/5/2025 – 18/5/2025 (Tuần 11) 19/5/2025 – 25/5/2025 Kiểm tra xung đột, xuất file khối lượng. (Tuần 12) 26/5/2025 – 1/6/2025 (Tuần 13) Viết báo cáo hoàn chỉnh.

Trình tự thực hiện đồ án 1. Tổng quan về dự án 1. Giới thiệu sơ lược về dự án HT Building Tòa nhà HT, với chủ đầu tư là Công ty Cổ phần Đầu tư xây dựng nhà máy sản xuất lắp ráp máy tính, có chức năng chính là văn phòng làm việc cho Công ty, kết hợp với dịch vụ cho thuê văn phòng. Công trình có địa điểm xây dựng tại số 80, phố Duy Tân, phường Dịch Vọng Hậu, quận Cầu Giấy, TP Hà Nội với quy mô như sau: - Diện tích xây dựng: 455 m2 - Tổng diện tích sàn nổi: 6813 m2 - Số tầng cao công trình: 15 tầng (Không bao gồm 2 tầng hầm, tầng tum) Các yêu cầu về không gian, kiến trúc cảnh quan: Tạo dựng về kiến trúc cảnh quan và một không gian sống hiện đại phù hợp với định hướng phát triển của Thủ Đô.

Công trình được thiết kế đảm bảo nhu cầu sử dụng lâu dài, có Hình thức kiến trúc đẹp, hiện đại, đường nét và phong cách phù hợp với môi trường văn phòng làm việc, phù hợp với khu phố tập trung nhiều tòa nhà văn phòng, mục đích phục vụ nhu cầu thuê văn phòng làm việc cho các doanh nghiệp của Hà Nội và các tỉnh phía Bắc. Đầu tư xây dựng phù hợp với các tiêu chuẩn về quy mô, trang thiết bị, kỹ thuật xây dựng, không gian kiến trúc, môi trường, phòng chống cháy nổ theo quy chuẩn, Trang 3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. Nguyễn Ngọc Âu Tiêu chuẩn hiện hành và phù hợp với quy hoạch chung của khu vực. Phối cảnh công trình được thể hiện trong Hình 1.

Phối cảnh công trình HT Building 1. Chức năng của dự án HT Building Tầng hầm B1, B2: Diện tích sàn xây dựng: 759m2 mỗi tầng; Mỗi tầng cao 3. Tầng hầm B2 chức năng chính là để xe, có bố trí một số diện tích kỹ thuật phụ trợ cho công trình như bể nước, kho, thang bộ thoát hiểm.