Luận văn thạc sĩ quản lý xây dựng ứng dụng công nghệ scan to bim và hệ thống thông tin địa lý gis trong quản lý vận hành cơ sở vật chất

Luận văn về ứng dụng Scan-to-BIM và GIS trong quản lý vận hành cơ sở vật chất. Nghiên cứu giải pháp tối ưu hóa quy trình quản lý bằng công nghệ hiện đại.

• Tác giả: Phan Quốc Thái
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Anh Thư
• Trường học: Trường Đại học Bách khoa - ĐHQG TP.HCM
• Chuyên ngành: Quản lý Xây dựng
• Đề tài: Ứng dụng Công Nghệ Scan-To-Bim Và Hệ Thống Thông Tin Địa Lý (GIS) Trong Quản Lý Vận Hành Cơ Sở Vật Chất
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• ABSTRACT
• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH ẢNH
• BẢNG CÁC KÝ TỰ VIẾT TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
• 1.1. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
• 1.2. MỤC TIÊU VÀ PHẠM VI CỦA ĐỀ TÀI
• 1.2.1. Mục tiêu của đề tài
• 1.2.2. Phạm vi của đề tài
• 1.2.3. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.2.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.3. Đóng góp dự kiến của luận văn
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ QUÉT LASER
• 2.1.1. Khái niệm về công nghệ quét laser
• 2.2. TỔNG QUAN VỀ BIM
• 2.2.1. Định nghĩa về BIM
• 2.2.2. Lợi ích khi dùng BIM
• 2.2.3. Tình hình áp dụng BIM tại Việt Nam
• 2.2.4. Tổng quan về Công cụ, Nền tảng và Môi trường BIM
• 2.2.5. Môi trường dữ liệu dùng chung (CDE)
• 2.2.6. Mức độ chi tiết - Mức độ phát triển thông tin
• 2.2.7. Công cụ quản lý vận hành
• 2.3. HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ
• 2.3.1. Định nghĩa về hệ thống thông tin địa lý
• 2.3.2. Lịch sử phát triển của hệ thống thông tin địa lý [19]
• 2.3.3. Các thành phần của hệ thống thông tin địa lý
• 2.3.4. Dữ liệu địa lý trong hệ thống thông tin địa lý
• 2.3.5. Chức năng của hệ thống thông tin địa lý
• 2.4. BIM /CAD VÀ GIS [20]
• 2.4.1. Một số khái niệm quan trọng
• 2.4.2. Tích hợp BIM và GIS [21]
• 2.5. QUẢN LÝ VẬN HÀNH
• 2.5.1. Quản lý vận hành (facility management)
• 2.5.2. Quản lý thông tin cho vận hành
• 2.5.3. Vận hành và bảo trì (O&M)
• 2.5.4. Quản lý tài sản (AM)
• 3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. QUY TRÌNH NGHIÊN CỨU
• 3.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.2.1. Phương pháp thu thập dữ liệu
• 3.2.2. Đề xuất quy trình Scan to BIM dựa trên các tài liệu đã tổng hợp và thực tế triển khai
• 3.2.3. Đề xuất quy trình đưa mô hình BIM lên nền tảng GIS
• 3.2.4. Đề xuất quy trình quản lý vận hành ứng với nghiên cứu điển hình tòa nhà B6 – khoa Kỹ thuật Xây dựng
• 3.3. Ứng dụng các quy trình vào trường hợp nghiên cứu điển hình, tòa nhà B6 – khoa Kỹ thuật Xây dựng
• 3.3.1. Thông tin cơ bản của tòa nhà B6 – khoa Kỹ thuật Xây dựng
• 3.3.2. Các dữ liệu được sử dụng trong nghiên cứu
• 3.4. Đánh giá quy trình đề xuất là kết luận
• 4. CHƯƠNG 4: TRƯỜNG HỢP NGHIÊN CỨU ĐIỂN HÌNH TÒA NHÀ B6 - KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG
• 4.1. XÁC ĐỊNH THÔNG TIN – DỮ LIỆU
• 4.1.1. Thông tin cơ bản của tòa nhà B6 – khoa Kỹ thuật Xây dựng
• 4.1.2. Hiện trạng quản lý cơ sở vật chất của tòa nhà B6 – khoa Kỹ thuật Xây dựng
• 4.1.2.1. Quy trình xuất, nhập tài sản
• 4.1.2.2. Quy trình sửa chữa thường xuyên cơ sở vật chất
• 4.1.2.3. Quy trình khắc phục sự cố cho tài sản
• 4.2. ÁP DỤNG QUY TRÌNH SCAN TO BIM
• 4.2.1. Thu thập dữ liệu thực địa
• 4.2.1.1. Thu thập dữ liệu tọa độ công trình
• 4.2.1.2. Thu thập dữ liệu 3D tại hiện trường
• 4.2.2. Ghép trạm và lọc khu vực tòa nhà B6
• 4.2.3. Mô hình đám mây điểm tòa nhà B6
• 4.2.4. Triển khai mô hình BIM (Sử dụng Revit dựng lại mô hình 3D)
• 4.2.5. Đưa mô hình BIM 3D lên GIS
• 4.3. KẾT LUẬN TRƯỜNG HỢP NGHIÊN CỨU ĐIỂN HÌNH
• 5. CHƯƠNG 5: QUY TRÌNH QUẢN LÝ VẬN HÀNH
• 5.1. ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH QUẢN LÝ VẬN HÀNH
• 5.1.1. Các giới hạn của quy trình
• 5.1.2. Đề xuất quy trình
• 5.1.2.1. Quy trình quản lý thông tin tòa nhà dựa trên nền tảng BIM và GIS
• 5.1.2.2. Xây dựng trang web để quản lý đồng bộ thông tin
• 5.2. ĐÁNH GIÁ QUY TRÌNH ỨNG DỤNG
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• 6.1. KẾT LUẬN CHUNG
• 6.2. ĐÓNG GÓP CỦA NGHIÊN CỨU
• 6.3. NHỮNG HẠN CHẾ CỦA NGHIÊN CỨU
• 6.4. CÁC NGHIÊN CỨU TƯƠNG LAI
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• Mẫu phiếu yêu cầu sửa chữa
• Bảng tài liệu tài sản của tòa nhà B6 – khoa Kỹ thuật Xây dựng
• LÝ LỊCH TRÍCH NGANG
• THÔNG TIN CƠ BẢN
• QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO
• QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC

Tóm tắt

I. Scan to BIM GIS Giải Pháp Quản Lý Cơ Sở Vật Chất HCMUT

Trong bối cảnh khoa học và công nghệ phát triển vượt bậc, việc ứng dụng các phần mềm mô hình thông tin công trình (BIM) và hệ thống thông tin địa lý (GIS) vào lĩnh vực xây dựng đang trở thành xu hướng tất yếu. Tuy nhiên, nhiều công trình hiện hữu thiếu thông tin đầy đủ, đặc biệt là các công trình hành chính, di tích hoặc trường đại học xây dựng lâu năm. Các bản vẽ hoàn công thường không chính xác hoặc không được cập nhật theo thực tế. Do đó, công tác đo vẽ hiện trạng theo phương pháp truyền thống tốn nhiều thời gian và nhân lực, gây khó khăn cho việc quản lý vận hành, bảo trì, và kiểm tra tình trạng công trình. Đề tài ứng dụng Scan-to-BIM và GIS trong quản lý vận hành cơ sở vật chất tại Đại học Bách khoa TP.HCM được thực hiện để giải quyết vấn đề này, hướng đến quy trình hiệu quả và tiết kiệm hơn cho đơn vị quản lý.

1.1. Số Hóa Cơ Sở Vật Chất Nâng Cấp Quản Lý Vận Hành

Việc số hóa cơ sở vật chất thông qua Scan-to-BIM và GIS không chỉ giúp tạo ra mô hình chính xác về hiện trạng công trình mà còn cung cấp thông tin chi tiết về các cấu kiện, thiết bị, hệ thống. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc lập kế hoạch bảo trì, sửa chữa, quản lý tài sản và tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng. Quan trọng hơn, dữ liệu số hóa có thể được tích hợp vào các hệ thống quản lý thông tin, giúp người quản lý dễ dàng truy cập và theo dõi tình trạng cơ sở vật chất.

1.2. Giải Quyết Bài Toán Thiếu Thông Tin Công Trình Cũ

Nhiều công trình cũ thiếu bản vẽ hoặc thông tin không đầy đủ, gây khó khăn cho công tác quản lý vận hành và bảo trì. Scan-to-BIM cho phép tạo ra mô hình 3D chính xác của công trình hiện trạng, khắc phục tình trạng thiếu thông tin. Mô hình này có thể được sử dụng để lập kế hoạch cải tạo, nâng cấp, hoặc mở rộng công trình, đồng thời cung cấp thông tin chi tiết cho công tác quản lý vận hành trong tương lai. Từ đó, bài toán thiếu thông tin được giải quyết triệt để, giúp công trình được quản lý hiệu quả và an toàn hơn.

II. Thách Thức Quản Lý CSVC Truyền Thống Cần Scan to BIM

Công tác quản lý vận hành theo phương thức truyền thống thường gặp nhiều thách thức, đặc biệt là trong bối cảnh các công trình ngày càng phức tạp và đòi hỏi cao về hiệu quả. Việc thiếu thông tin đồng bộ, độ tin cậy chưa cao, và khó khăn trong việc theo dõi, đánh giá tình trạng công trình là những vấn đề nhức nhối. Quy trình quản lý dựa trên bản vẽ giấy hoặc các hệ thống thông tin rời rạc gây ra sự chậm trễ trong việc xử lý sự cố, khó khăn trong việc lập kế hoạch bảo trì, và nguy cơ thất thoát tài sản. Theo nghiên cứu, quản lý vận hành chiếm đến 60% chi phí của toàn bộ vòng đời dự án. Do đó, việc tìm kiếm các giải pháp công nghệ để nâng cao hiệu quả quản lý vận hành là vô cùng cần thiết.

2.1. Thiếu Đồng Bộ Thông Tin Nỗi Lo Của Người Quản Lý

Sự thiếu đồng bộ trong thông tin về cơ sở vật chất là một trong những thách thức lớn nhất đối với người quản lý. Thông tin về cấu kiện, thiết bị, hệ thống có thể nằm rải rác ở nhiều nơi, từ bản vẽ giấy đến các hệ thống quản lý khác nhau. Điều này gây khó khăn cho việc truy cập thông tin, phối hợp công việc, và đưa ra quyết định. Scan-to-BIM giúp giải quyết vấn đề này bằng cách tạo ra một nguồn thông tin duy nhất, tập trung và dễ dàng truy cập cho tất cả các bên liên quan. Vì vậy, tính đồng bộ của thông tin là vô cùng quan trọng, giúp cho quá trình làm việc được liền mạch và hiệu quả.

2.2. Độ Tin Cậy Dữ Liệu Thấp Rủi Ro Trong Vận Hành

Các bản vẽ hiện trạng không chính xác hoặc không được cập nhật theo thực tế là một vấn đề phổ biến trong quản lý cơ sở vật chất. Điều này dẫn đến việc độ tin cậy của dữ liệu thấp, gây ra rủi ro trong quá trình vận hành và bảo trì. Ví dụ, việc dựa vào bản vẽ sai lệch để sửa chữa sự cố có thể dẫn đến việc thực hiện sai công việc, gây tốn kém chi phí và thời gian. Scan-to-BIM giúp tạo ra mô hình chính xác về hiện trạng công trình, đảm bảo độ tin cậy cao của dữ liệu.

2.3. Khó Khăn Theo Dõi Đánh Giá Hạn Chế Khả Năng Quản Lý

Việc theo dõi và đánh giá tình trạng cơ sở vật chất theo phương pháp truyền thống thường gặp nhiều khó khăn. Các công cụ thủ công như bảng tính hoặc phần mềm quản lý đơn giản không đủ khả năng để xử lý lượng lớn dữ liệu và cung cấp thông tin chi tiết về hiệu suất, tuổi thọ, và chi phí vận hành. Scan-to-BIM và GIS cho phép tạo ra các báo cáo trực quan và dễ hiểu về tình trạng cơ sở vật chất, giúp người quản lý dễ dàng theo dõi, đánh giá, và đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu thực tế.

III. Phương Pháp Scan to BIM và GIS Bước Đột Phá FM Hiện Đại

Để giải quyết các thách thức trong quản lý cơ sở vật chất truyền thống, đề tài tập trung vào phương pháp Scan-to-BIM và GIS. Quy trình bắt đầu bằng việc sử dụng máy quét laser 3D để thu thập dữ liệu hiện trạng của công trình, tạo ra đám mây điểm (point cloud). Sau đó, đám mây điểm này được sử dụng để dựng mô hình BIM. Mô hình này không chỉ chứa thông tin hình học mà còn bao gồm thông tin về vật liệu, cấu kiện, và các thông số kỹ thuật khác. Cuối cùng, mô hình BIM được tích hợp với hệ thống GIS, cho phép quản lý thông tin về vị trí, không gian, và các yếu tố địa lý liên quan đến công trình. Sự kết hợp này tạo ra một hệ thống quản lý toàn diện, cho phép người quản lý dễ dàng truy cập, theo dõi, và phân tích thông tin về cơ sở vật chất.

3.1. Quét Laser 3D Thu Thập Dữ Liệu Hiện Trạng Chính Xác

Quét laser 3D là công nghệ quan trọng trong quy trình Scan-to-BIM. Máy quét laser phát ra các tia laser và đo thời gian phản xạ để xác định khoảng cách đến các bề mặt. Dữ liệu này được sử dụng để tạo ra đám mây điểm, mô tả chính xác hình dạng và kích thước của công trình. Ưu điểm của công nghệ này là khả năng thu thập dữ liệu nhanh chóng, chính xác, và không tiếp xúc, phù hợp với nhiều loại công trình khác nhau.

3.2. Dựng Mô Hình BIM Tạo Cơ Sở Dữ Liệu Thông Tin Chi Tiết

Sau khi có đám mây điểm, bước tiếp theo là dựng mô hình BIM. Các chuyên gia sử dụng phần mềm BIM như Revit để vẽ lại các cấu kiện của công trình dựa trên đám mây điểm. Quá trình này đòi hỏi sự tỉ mỉ và kỹ năng chuyên môn cao để đảm bảo độ chính xác của mô hình. Mô hình BIM không chỉ là hình ảnh 3D mà còn chứa thông tin về vật liệu, cấu kiện, thông số kỹ thuật, và các thông tin khác liên quan đến cơ sở vật chất.

3.3. Tích Hợp BIM và GIS Quản Lý Thông Tin Toàn Diện

Tích hợp BIM và GIS là bước cuối cùng trong quy trình Scan-to-BIM và GIS. Mô hình BIM được liên kết với hệ thống GIS, cho phép quản lý thông tin về vị trí, không gian, và các yếu tố địa lý liên quan đến công trình. Ví dụ, người quản lý có thể sử dụng GIS để xem vị trí của một thiết bị trên bản đồ, đồng thời truy cập thông tin chi tiết về thiết bị đó từ mô hình BIM. Sự kết hợp này tạo ra một hệ thống quản lý toàn diện, giúp người quản lý dễ dàng theo dõi, phân tích, và đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu thực tế.

IV. Nghiên Cứu Ứng Dụng Scan to BIM Tại Đại Học Bách Khoa TP

Để chứng minh tính khả thi và hiệu quả của phương pháp Scan-to-BIM và GIS, đề tài đã thực hiện nghiên cứu ứng dụng tại Đại học Bách khoa TP.HCM. Tòa nhà B6, khoa Kỹ thuật Xây dựng, được chọn làm đối tượng nghiên cứu. Quy trình Scan-to-BIM được thực hiện để tạo ra mô hình 3D chính xác của tòa nhà. Sau đó, mô hình BIM được tích hợp với hệ thống GIS để quản lý thông tin về vị trí, không gian, và các yếu tố địa lý liên quan. Kết quả cho thấy phương pháp Scan-to-BIM và GIS giúp nâng cao hiệu quả quản lý vận hành, giảm chi phí bảo trì, và cải thiện khả năng theo dõi, đánh giá tình trạng công trình.

4.1. Lựa Chọn Tòa Nhà B6 Nghiên Cứu Điển Hình

Tòa nhà B6, khoa Kỹ thuật Xây dựng, Đại học Bách khoa TP.HCM, được chọn làm đối tượng nghiên cứu vì đây là một công trình phức tạp, có nhiều hệ thống kỹ thuật và đòi hỏi cao về quản lý vận hành. Tòa nhà này cũng có lịch sử xây dựng lâu đời, với nhiều thay đổi và cải tạo theo thời gian, gây khó khăn cho việc quản lý thông tin theo phương pháp truyền thống. Tòa nhà này phù hợp để nghiên cứu ứng dụng và là một nghiên cứu điển hình.

4.2. Xây Dựng Mô Hình BIM Cho Tòa Nhà B6 Kết Quả Thực Tế

Quy trình Scan-to-BIM được thực hiện để tạo ra mô hình BIM chính xác của tòa nhà B6. Đám mây điểm được thu thập bằng máy quét laser 3D, sau đó được sử dụng để dựng mô hình 3D trong phần mềm Revit. Mô hình này bao gồm thông tin về kiến trúc, kết cấu, hệ thống điện, hệ thống nước, và các hệ thống kỹ thuật khác. Việc xây dựng mô hình BIM cho thấy sự hiệu quả của phương pháp, và chứng minh cho thấy có tính ứng dụng cao.

4.3. Đánh Giá Hiệu Quả Nâng Cao Quản Lý Vận Hành

Sau khi mô hình BIM được tích hợp với hệ thống GIS, đề tài đã thực hiện đánh giá hiệu quả của phương pháp Scan-to-BIM và GIS trong quản lý vận hành tòa nhà B6. Kết quả cho thấy phương pháp này giúp nâng cao hiệu quả quản lý thông tin, giảm chi phí bảo trì, cải thiện khả năng theo dõi và đánh giá tình trạng công trình. Phương pháp này không chỉ tiết kiệm mà còn mang lại hiệu quả cao trong công tác quản lý.

V. Đề Xuất Quy Trình Quản Lý Vận Hành Tối Ưu Với BIM GIS

Dựa trên kết quả nghiên cứu, đề tài đề xuất quy trình quản lý vận hành tối ưu, kết hợp BIM và GIS. Quy trình này bao gồm các bước: (1) Thu thập dữ liệu hiện trạng bằng máy quét laser 3D; (2) Dựng mô hình BIM chi tiết; (3) Tích hợp mô hình BIM với hệ thống GIS; (4) Xây dựng hệ thống quản lý thông tin dựa trên nền tảng web; (5) Đào tạo nhân viên về BIM và GIS. Quy trình này được thiết kế để đảm bảo tính chính xác, đồng bộ, và dễ dàng truy cập của thông tin, giúp người quản lý đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu thực tế và nâng cao hiệu quả quản lý vận hành.

5.1. Xây Dựng Hệ Thống Thông Tin Quản Lý Dựa Trên Web

Để đảm bảo tính dễ dàng truy cập và chia sẻ thông tin, đề tài đề xuất xây dựng hệ thống quản lý thông tin dựa trên nền tảng web. Hệ thống này cho phép người quản lý truy cập thông tin về cơ sở vật chất từ bất kỳ đâu, bất kỳ khi nào, chỉ cần có kết nối internet. Hệ thống cũng cung cấp các công cụ để quản lý tài sản, lập kế hoạch bảo trì, theo dõi chi phí, và tạo báo cáo.

5.2. Đào Tạo Nhân Viên Về BIM và GIS Nâng Cao Năng Lực

Để đảm bảo quy trình quản lý vận hành được thực hiện hiệu quả, cần đào tạo nhân viên về BIM và GIS. Nhân viên cần được trang bị kiến thức và kỹ năng về các công nghệ này, cũng như về quy trình quản lý mới. Việc đào tạo sẽ giúp nhân viên hiểu rõ vai trò của mình trong quy trình, sử dụng các công cụ hiệu quả, và đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu thực tế. Từ đó, năng lực được nâng cao giúp cho quá trình làm việc hiệu quả hơn.

VI. Triển Vọng và Hướng Nghiên Cứu Scan to BIM trong Tương Lai

Ứng dụng Scan-to-BIM và GIS trong quản lý vận hành cơ sở vật chất có nhiều triển vọng phát triển trong tương lai. Với sự phát triển của công nghệ, các công cụ quét laser 3D ngày càng trở nên rẻ hơn và dễ sử dụng hơn, giúp giảm chi phí và thời gian thực hiện quy trình Scan-to-BIM. Bên cạnh đó, sự phát triển của trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy (machine learning) có thể giúp tự động hóa nhiều công đoạn trong quy trình, nâng cao hiệu quả và độ chính xác. Các hướng nghiên cứu trong tương lai có thể tập trung vào việc phát triển các thuật toán tự động nhận diện cấu kiện, tạo mô hình BIM từ đám mây điểm, và tích hợp dữ liệu từ các nguồn khác nhau.

6.1. Tự Động Hóa Quy Trình Scan to BIM Giảm Chi Phí

Việc tự động hóa các công đoạn trong quy trình Scan-to-BIM là một hướng nghiên cứu quan trọng trong tương lai. Các thuật toán AI và học máy có thể được sử dụng để tự động nhận diện cấu kiện, tạo mô hình BIM từ đám mây điểm, và kiểm tra độ chính xác của mô hình. Việc tự động hóa sẽ giúp giảm chi phí nhân công, thời gian thực hiện, và nâng cao hiệu quả của quy trình.

6.2. Tích Hợp Dữ Liệu Từ Nhiều Nguồn Quản Lý Thông Tin Toàn Diện

Trong tương lai, cần tập trung vào việc tích hợp dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau, như cảm biến IoT, hệ thống quản lý năng lượng, và các hệ thống thông tin khác. Việc tích hợp dữ liệu sẽ giúp tạo ra một bức tranh toàn diện về tình trạng cơ sở vật chất, cho phép người quản lý đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu thực tế và tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên. Điều này giúp cho công tác quản lý trở nên toàn diện và hiệu quả hơn.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Giai đoạn quản lý vận hành và bảo trì (O&M) trong vòng đời công trình xây dựng thường chiếm tới khoảng 60% tổng chi phí toàn bộ vòng đời dự án nhưng lại ít nhận được sự quan tâm đồng bộ so với giai đoạn thiết kế và thi công. Tại Việt Nam, nhiều công trình hành chính, cơ sở giáo dục đại học và di sản kiến trúc đã vận hành qua nhiều thập kỷ trong tình trạng thiếu hụt bản vẽ hoàn công chính xác hoặc hồ sơ lưu trữ bị thất lạc, gây khó khăn lớn cho công tác kiểm tra, thẩm định và bảo dưỡng trang thiết bị. Việc áp dụng phương pháp đo vẽ thủ công truyền thống làm tiêu tốn nhiều thời gian, nhân lực và dẫn đến sai số tích lũy lớn trong quá trình quản lý tài sản.

Nghiên cứu được triển khai với mục tiêu trọng tâm là ứng dụng công nghệ quét laser 3D (Scan-to-BIM) kết hợp cùng Hệ thống thông tin địa lý (GIS) nhằm số hóa toàn diện hiện trạng công trình và thiết lập quy trình quản lý vận hành cơ sở vật chất thông minh. Đề tài được thực nghiệm trực tiếp tại tòa nhà B6 thuộc Khoa Kỹ thuật Xây dựng, Trường Đại học Bách khoa – ĐHQG-HCM trong khung thời gian 4 tháng từ tháng 09 năm 2022 đến tháng 12 năm 2022. Ý nghĩa thực tiễn của công trình nghiên cứu là cắt giảm hơn 50% thời gian khảo sát thực địa, chuẩn hóa 100% cơ sở dữ liệu tài sản số, hỗ trợ đắc lực cho công tác quản lý tài sản, giảm thiểu rủi ro thất thoát thông tin kỹ thuật và tối ưu hóa chi phí vận hành cho các tổ chức quản lý tòa nhà hiện nay.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết quản lý thông tin công trình xuyên suốt vòng đời tài sản và khung tiêu chuẩn quốc tế ISO 19650-1:2018 về tổ chức, số hóa thông tin trong xây dựng và quản lý tài sản. Bên cạnh đó, đề tài căn cứ vào định hướng chuyển đổi số ngành xây dựng Việt Nam theo Quyết định số 2500/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ và Thông tư 16/2019/TT-BXD về hướng dẫn chi phí áp dụng BIM.

Khung lý thuyết của luận văn tích hợp 5 khái niệm chuyên ngành then chốt:

1. Công nghệ quét laser mặt đất (TLS): Kỹ thuật sử dụng tia laser trong vùng cận hồng ngoại với bước sóng từ 900 nm đến 1550 nm và bán kính hoạt động lên tới 200 m để thu thập hàng triệu điểm tọa độ (X, Y, Z) tạo thành đám mây điểm (Point Cloud).
2. Quy trình Scan-to-BIM: Quá trình chuyển đổi dữ liệu đám mây điểm thực tế thành mô hình thông tin công trình 3 chiều hoàn chỉnh phản ánh đúng hiện trạng.
3. Mức độ phát triển thông tin (LOD): Thang chuẩn hóa 5 cấp độ từ LOD 100 đến LOD 400 do Viện Kiến trúc Hoa Kỳ (AIA) ban hành, trong đó mô hình vận hành đạt chuẩn LOD 300 đến LOD 350 với đầy đủ thuộc tính kỹ thuật.
4. Môi trường dữ liệu dùng chung (CDE): Không gian lưu trữ tập trung phục vụ trao đổi, quản lý dữ liệu giữa các bộ phận kỹ thuật.
5. Hệ thống thông tin địa lý 3 chiều (3D GIS): Công cụ tích hợp dữ liệu không gian và thuộc tính, hỗ trợ phân tích vị trí và trực quan hóa mô hình công trình trên nền tảng tọa độ địa lý thực.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của đề tài được thu thập từ 2 kênh chính: Dữ liệu sơ cấp là tập hợp hàng triệu điểm ảnh không gian thu thập từ thiết bị quét laser mặt đất Trimble X7 kết hợp máy toàn đạc điện tử SOKKIA SET02N EE2305 và máy tính bảng Trimble T10; dữ liệu thứ cấp gồm hồ sơ quản lý cơ sở vật chất, biểu mẫu xuất nhập và quy trình sửa chữa hiện hành tại đơn vị.

Về phương pháp chọn mẫu, nghiên cứu áp dụng phương pháp chọn mẫu điển hình có chủ đích (purposive sampling) với cỡ mẫu là 1 công trình kiến trúc phức hợp thực tế - Tòa nhà B6 (Khoa Kỹ thuật Xây dựng, ĐHQG-HCM). Lý do lựa chọn công trình này là vì tòa nhà đại diện cho cấu trúc giảng đường và văn phòng làm việc điển hình xây dựng qua nhiều giai đoạn, có hiện trạng cải tạo phức tạp và thiếu hồ sơ bản vẽ 3D cập nhật, là đối tượng lý tưởng để kiểm chứng tính khả thi của quy trình tích hợp Scan-to-BIM và GIS.

Phương pháp phân tích dữ liệu bao gồm: Xử lý và ghép trạm đám mây điểm trên phần mềm Autodesk Recap, mô hình hóa hình học và gán thuộc tính trang thiết bị trên nền tảng Autodesk Revit, chuyển đổi định dạng và thiết lập hệ quy chiếu tọa độ VN-2000 trong ArcGIS Pro qua công cụ Georeference, cuối cùng là lập trình xây dựng nền tảng WebGIS để quản trị dữ liệu vận hành. Toàn bộ quy trình thực nghiệm được triển khai đồng bộ từ ngày 05/09/2022 đến ngày 18/12/2022.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, việc ứng dụng thiết bị quét laser Trimble X7 đã tạo lập thành công mô hình đám mây điểm có độ chính xác cao với sai số vị trí không gian khống chế dưới 3 mm. Quá trình quét bao phủ toàn bộ khối kết cấu kiến trúc bên ngoài và các phòng chuyên đề nội bộ, giúp rút ngắn 50% thời gian khảo sát hiện trường so với phương pháp đo đạc thủ công bằng thước dây và máy kinh vĩ quang cơ.

Thứ hai, nghiên cứu đã xây dựng hoàn chỉnh mô hình BIM As-Built của tòa nhà B6 trên phần mềm Autodesk Revit ở cấp độ chi tiết LOD 300. Mô hình đã chuẩn hóa 100% các cấu kiện chịu lực như cột, dầm, sàn, hệ thống cửa và trang thiết bị nội thất, giải quyết triệt để sự sai lệch giữa các bản vẽ mặt bằng 2D cũ trước đây và hiện trạng sử dụng thực tế.

Thứ ba, quy trình chuyển đổi và đồng bộ mô hình BIM lên nền tảng ArcGIS Pro thông qua công cụ Define Projection đã khớp nối chính xác 100% tọa độ công trình vào hệ bản đồ không gian địa lý đô thị. Việc liên kết này giúp truy vấn thông tin đa chiều từ cấp độ vị trí địa lý của toàn khu vực cho đến từng phòng chức năng chi tiết.

Thứ tư, nghiên cứu đã thiết lập thành công hệ thống WebGIS quản trị cơ sở vật chất, số hóa 3 quy trình vận hành chính gồm quy trình xuất nhập tài sản, quy trình sửa chữa thường xuyên và khắc phục sự cố hỏng hóc. Mỗi thiết bị trong tòa nhà được gắn mã định danh duy nhất (OID) và mã phản hồi nhanh (QR Code), giúp giảm 80% thời gian tìm kiếm thông tin thiết bị và loại bỏ 100% thao tác ghi chép giấy tờ thủ công.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân dẫn đến sự thành công của quy trình tích hợp là nhờ khả năng tương thích mạnh mẽ giữa cấu trúc dữ liệu hình học của BIM và cơ sở dữ liệu thuộc tính không gian của GIS. Các công cụ xử lý hiện đại đã khắc phục được rào cản phân mảnh thông tin giữa các giai đoạn thiết kế, thi công và khai thác sử dụng.

Khi so sánh với các nghiên cứu quốc tế, kết quả này củng cố trực tiếp báo cáo của Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ (NIST) về việc loại bỏ thất thoát thông tin trong vòng đời công trình giúp tiết kiệm đáng kể chi phí bảo trì. Đồng thời, nghiên cứu phát triển vượt bậc so với các mô hình quản lý 2D truyền thống tại Việt Nam khi kết hợp trực quan hóa không gian 3D tương tự như các mô hình WebGIS tiên tiến trên thế giới.

Trong thực tế quản lý, các luồng dữ liệu thuộc tính được tổng hợp trực quan qua các bảng thống kê tài sản kỹ thuật số và biểu đồ phân bổ trạng thái thiết bị theo từng tầng lầu. Hệ thống cho phép hiển thị trực quan tỷ lệ thiết bị đang hoạt động tốt đạt trên 95%, các thiết bị cần bảo trì định kỳ được đánh dấu bằng các gam màu cảnh báo riêng biệt, giúp ban quản lý đưa ra quyết định thay thế vật tư kịp thời và chính xác.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, chuẩn hóa quy trình Scan-to-BIM thành quy chuẩn nội bộ để số hóa toàn bộ hệ thống giảng đường và phòng thí nghiệm, hướng tới mục tiêu 100% các khối nhà hiện hữu được lập hồ sơ 3D số hóa trong khung thời gian 12 tháng, do Ban Quản trị Cơ sở vật chất chủ trì thực hiện.

Thứ hai, triển khai nhân rộng nền tảng WebGIS quản lý tài sản tích hợp mã QR cho toàn bộ trang thiết bị văn phòng và máy móc thí nghiệm, đặt mục tiêu giảm 40% thời gian tiếp nhận và xử lý sự cố kỹ thuật trong vòng 6 tháng tới, do Đội ngũ Kỹ thuật và Vận hành tòa nhà phối hợp với các khoa chuyên môn phụ trách.

Thứ ba, tổ chức các khóa tập huấn chuyển giao công nghệ định kỳ hàng quý về vận hành phần mềm Autodesk Revit và ArcGIS Pro cho cán bộ phụ trách quản lý tài sản, phấn đấu đạt 100% nhân sự chuyên trách có khả năng cập nhật biến động tài sản trực tiếp trên nền tảng số, do Ban Giám hiệu nhà trường phối hợp cùng nhóm chuyên gia BIMLab hướng dẫn.

Thứ tư, áp dụng cơ chế phân bổ dự toán tài chính riêng cho công tác số hóa và cập nhật dữ liệu định kỳ theo hướng dẫn của Thông tư 16/2019/TT-BXD, hướng đến mục tiêu tối ưu hóa 20% chi phí bảo trì thường xuyên hàng năm, do Phòng Kế hoạch - Tài chính tham mưu và thẩm định.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nhóm 1: Ban quản lý tòa nhà và các doanh nghiệp cung cấp dịch vụ Facility Management (FM). Lợi ích nhận được là phương pháp ứng dụng WebGIS và mã QR để kiểm soát 100% danh mục tài sản, quản lý tiến độ bảo dưỡng tự động và tối ưu hóa chi phí vận hành hàng tháng.

Nhóm 2: Cơ quan quản lý nhà nước về xây dựng và các viện quy hoạch đô thị. Luận văn cung cấp mô hình mẫu về việc tích hợp dữ liệu 3D GIS ở cấp độ công trình vào hệ thống cơ sở dữ liệu không gian địa lý đô thị, phục vụ hiệu quả cho công tác cấp phép cải tạo và quy hoạch phát triển bền vững.

Nhóm 3: Các công ty tư vấn thiết kế, tổng thầu xây dựng và khảo sát trắc địa. Doanh nghiệp có thể áp dụng trực tiếp quy trình Scan-to-BIM để rút ngắn 50% thời gian thu thập dữ liệu hiện trạng phục vụ các dự án cải tạo, trùng tu công trình kiến trúc cũ mà không có bản vẽ gốc.

Nhóm 4: Giảng viên, nghiên cứu sinh và sinh viên chuyên ngành Kỹ thuật Xây dựng, Quản lý Xây dựng và Hệ thống thông tin địa lý. Đề tài là nguồn tài liệu học thuật giá trị cung cấp quy trình nghiên cứu thực nghiệm chuẩn mực về giao thoa công nghệ BIM - GIS theo tiêu chuẩn ISO 19650.

Câu hỏi thường gặp

Công nghệ Scan-to-BIM mang lại lợi ích gì vượt trội cho các công trình cũ không có bản vẽ? Công nghệ Scan-to-BIM sử dụng thiết bị quét laser 3D để ghi nhận hàng triệu điểm dữ liệu hiện trạng với sai số dưới 3 mm. Phương pháp này tái lập bản vẽ As-Built chính xác 100% so với thực tế, rút ngắn 50% thời gian đo đạc so với cách làm thủ công và loại bỏ triệt để tình trạng sai lệch thông tin khi cải tạo.

Tại sao cần phải kết hợp giữa mô hình BIM và hệ thống GIS trong quản lý vận hành? BIM cung cấp dữ liệu hình học và thuộc tính cấu kiện cực kỳ chi tiết bên trong công trình, trong khi GIS quản lý mạnh mẽ về tọa độ không gian và phân tích vị trí trên diện rộng. Kết hợp BIM và GIS giúp ban quản lý vừa theo dõi được chi tiết trang thiết bị nội bộ, vừa liên kết công trình với hạ tầng kỹ thuật đô thị tổng thể.

Thiết bị quét laser mặt đất (TLS) Trimble X7 có thông số làm việc như thế nào? Thiết bị quét laser TLS hoạt động với bước sóng cận hồng ngoại 1550 nm, tầm quét hiệu quả lên đến 200 m và tốc độ thu nhận hàng trăm nghìn điểm mỗi giây. Thiết bị tích hợp hệ thống tự cân bằng chuẩn xác và truyền dữ liệu thời gian thực sang máy tính bảng, đảm bảo chất lượng đám mây điểm trước khi rời hiện trường.

Mức độ phát triển thông tin (LOD) nào là phù hợp nhất cho công tác quản lý vận hành? Mức độ phát triển LOD 300 đến LOD 350 là lựa chọn tối ưu cho quản lý vận hành. Cấp độ này thể hiện chính xác kích thước hình học, vị trí không gian và tích hợp đầy đủ thông tin phi hình học như thông số kỹ thuật, nhà sản xuất, năm lắp đặt và lịch sử sửa chữa của thiết bị.

Hệ thống WebGIS quản lý cơ sở vật chất hoạt động như thế nào trong xử lý sự cố? Khi thiết bị xảy ra hỏng hóc, người dùng chỉ cần quét mã QR gắn trên thiết bị để gửi phiếu yêu cầu sửa chữa trực tuyến. Hệ thống WebGIS tự động định vị vị trí thiết bị trên mô hình 3D, thông báo đến bộ phận kỹ thuật và cập nhật trạng thái xử lý theo thời gian thực, rút ngắn thời gian khắc phục sự cố xuống dưới 24 giờ.

Kết luận

• Luận văn đã xây dựng thành công quy trình kết hợp công nghệ quét laser 3D (Scan-to-BIM) và Hệ thống thông tin địa lý (3D GIS) phục vụ quản lý vận hành cơ sở vật chất cho công trình hiện hữu.
• Thực nghiệm tại tòa nhà B6 thuộc Trường Đại học Bách khoa – ĐHQG-HCM đã chứng minh khả năng số hóa 100% cấu kiện hiện trạng với độ chính xác dưới 3 mm và giảm 50% thời gian khảo sát thực tế.
• Thiết lập nền tảng WebGIS trực quan tích hợp mã định danh OID và mã QR, giúp số hóa toàn bộ quy trình xuất nhập, quản lý và khắc phục sự cố tài sản.
• Đóng góp giải pháp khoa học giúp nâng cao hiệu quả khai thác, hạn chế thất thoát thông tin kỹ thuật và tối ưu hóa chi phí vận hành chiếm tới 60% vòng đời công trình.
• Lộ trình tiếp theo trong giai đoạn 2023 - 2025 cần mở rộng tích hợp cảm biến IoT giám sát năng lượng thời gian thực; các đơn vị quản lý vận hành tòa nhà nên chủ động ứng dụng quy trình này để hiện thực hóa mục tiêu chuyển đổi số cơ sở vật chất ngay hôm nay.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học, công nghệ, các phần mềm mô phỏng mô hình thông tin công trình (BIM), hệ thống thông tin địa lý (GIS). Lĩnh vực Xây dựng cũng chịu ảnh hưởng rất lớn từ các công cụ, kỹ thuật mới này được ứng dụng vào trong lĩnh vực. Cùng với đó là nhu cầu sử dụng các sản phẩm dữ liệu từ các công trình hiện trạng, di tích, bảo tàng ngày càng tăng. Mặc khác, nhiều công trình đang sử dụng hiện nay không hoàn toàn có bản vẽ đầy đủ, đặc biệt là các công trình hành chính, di tích hoặc các trường đại học được xây dựng trong nhiều năm trước.

Các bản vẽ hoàn công hiện nay cũng không hoàn toàn chính xác, có sai sót hoặc không được chỉnh sửa, cập nhật đúng theo thực tế. 1: Hình ảnh minh họa ứng dụng công nghệ trong bảo tồn di sản văn hóa [1] Công tác đo vẽ hiện trạng theo phương thức truyền thống rất tốn thời gian, nhân công. Công tác quản lý vận hành, bảo trì cũng gặp khó khăn vì không nắm được toàn bộ thông tin của công trình, thiết bị, hệ thống, dẫn tới gây thất thoát, khó sửa chữa và không có cơ sở để kiểm tra, thẩm định theo dõi, đánh giá tình trạng, sửa chữa và cập nhật mới. Đơn vị quản lý vận hành thông thường vẫn dựa theo quy trình cũ: dựa vào bản vẽ đang có để sửa chữa sự cố, tổng hợp, quản lý tài sản và lưu trữ.

Quy trình này thiếu đồng bộ, độ tin cậy chưa cao cũng như việc quản lý theo dõi trong tương lai sẽ gặp nhiều khó khăn. Các công tác quản lý vận hành thông thường được bắt đầu sau khi kết thúc quá trình xây dựng và bàn giao công trình cho chủ đầu tư. Đây thường là một công tác ít nhận được sự quan tâm thích đáng, nhưng lại chiếm tới khoảng 60% chi phí của toàn bộ vòng đời dự án [2]. Học viên: Phan Quốc Thái MSHV: 2170895 2 Vì thế, để đưa ra được quy trình ứng dụng công nghệ vào công tác quản lý vận hành một cách có hiệu quả, tiết kiệm hơn cho đơn vị quản lý tòa nhà, học viên đề xuất thực hiện đề tài: “ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SCAN-TO-BIM VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) TRONG QUẢN LÝ VẬN HÀNH CƠ SỞ VẬT CHẤT”.

TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 1. Tình hình nghiên cứu trong nước Với xu thế công nghệ phát triển vô cùng mạnh mẽ và nhanh chóng như hiện nay, việc ứng dụng các công nghệ vào trong lĩnh vực xây dựng đang rất được quan tâm. Ở Việt Nam đã có nhiều công trình nghiên cứu về chủ đề này nói chung và lĩnh vực quản lý vận hành nói riêng, các ứng dụng công nghệ đã được thực hiện trên các phương diện sau: - Để đảm bảo việc thu thập dữ liệu đám mây điểm, thiết bị quét laser 3 chiều (3D) mặt đất đã được sử dụng cùng với việc thu thập dữ liệu trên không từ các thiết bị bay không người lái (UAV) để thu thập tất cả các thông tin dự án. Ngoài ra, thông tin được thu thập từ các nguồn thiết bị bao gồm hàng tỷ điểm dữ liệu, mỗi điểm dữ liệu có thông tin tọa độ (X, Y và Z) và thông số màu sắc.

Công nghệ quét laser 3D hiện tại có độ chính xác rất cao. Quá trình được sử dụng ở trên để xử lý dữ liệu đã chỉ ra rằng có thể kết hợp dữ liệu từ các nguồn khác nhau. Sẽ có nhiều nghiên cứu sâu hơn trong tương lai được thực hiện để đánh giá độ chính xác của dữ liệu được thu thập độc lập và dữ liệu được thu kết hợp từ nhiều loại thiết bị. Do đó, việc sử dụng quét laser 3D trong ngành xây dựng càng được khuyến khích hơn nữa.

Trong tương lai, việc sử dụng công nghệ quét laser 3D cho các dự án khảo sát, thiết kế và kiểm tra cũng như tạo các mô hình BIM phục vụ công tác quản lý xây dựng sẽ trở nên thiết thực và hiệu quả [3]. - Theo nghiên cứu của nhóm tác giả , khi xử lý dữ liệu đám mây điểm để thành lập bản đồ bằng các phần mềm thiết kế như Autodesk Civil 3D, phần mềm Virtual Surveyor, phần mềm Cyclone 3Dreshaper thì công tác trắc địa đạt độ chính xác cao và thời gian xử lý nhanh. Và với công nghệ quét 3D laser, thời gian khảo sát tại hiện trường được rút ngắn và hiệu quả khảo sát cao. Việc sử dụng công nghệ Học viên: Phan Quốc Thái MSHV: 2170895 3 quét laser 3D mặt đất trong khảo sát đã trở thành một giải pháp tối ưu và thiết thực, mang lại một bước tiến mới trong lĩnh vực xây dựng [4].

- Sự hỗ trợ của mô hình thông tin công trình (BIM) cho quản lý vận hành có thể được tóm tắt trong các lợi ích tuyệt vời như sau: hỗ trợ thu thập và tích hợp tất cả thông tin công trình theo mô hình đa chiều trực quan, đồng bộ cao. Hỗ trợ phân loại và phân luồng hệ thống thông tin, đảm bảo việc trao đổi thông tin thông suốt, giải quyết vấn đề trùng lặp thông tin, từ đó giảm thiểu lãng phí thời gian và nguồn lực doanh nghiệp, hỗ trợ hoạt động bảo trì, sửa chữa, hỗ trợ mô phỏng và dự báo các sự cố có thể xảy ra, tạo điều kiện giảm thiểu rủi ro trong quá trình vận hành, bảo dưỡng, thay thế kịp thời và duy trì độ bền kết cấu trong suốt thời gian vận hành. Mô hình thông tin công trình (BIM) hỗ trợ các quyết định trong vận hành thông minh để tối ưu hóa mức tiêu thụ năng lượng của tòa nhà nhằm hướng tới xây dựng bền vững [5]. - Ứng dụng hệ thống thông địa địa lý (GIS) trong quản lý giúp tăng năng lực, tiết kiệm thời gian, tăng năng suất, nâng cao hiệu quả công việc trong quản lý.

Kỹ năng phân tích chủ yếu trong các ứng dụng là thống kê và mô hình hóa. Do mục đích của bất kỳ hệ thống phân tích nào trong hệ thống thông tin địa lý là hiểu rõ mối quan hệ giữa các vị trí không gian và các hiện tượng địa lý nên việc cung cấp thông tin một cách kịp thời, trực quan và toàn diện là rất cần thiết. Hỗ trợ cung cấp thông tin quan trọng cho các chiến lược hỗ trợ phát triển bền vững [6]. - Trong luận văn thạc sĩ của mình, anh Trương Hữu Hà Ninh đã giới thiệu tổng quan về quản lý vận hành tòa nhà và ứng dụng mô hình hóa thông tin công trình (BIM) trong quản lý tòa nhà, xây dựng ứng dụng mô hình hóa thông tin công trình (BIM) hỗ trợ quản lý vận hành tòa nhà.

Tác giả đã đề xuất việc tạo ra các ứng dụng thử nghiệm để áp dụng quy trình và đánh giá khả năng sử dụng thông tin trong mô hình thông tin công trình cho các mục đích khác nhau. Tính khả thi của quy trình này đã được chứng minh bằng việc thử nghiệm trong thực nghiệm và trình bày trong kết quả của luận văn [7]. - Hay trong luận văn thạc sĩ của mình, anh Trương Văn Cường đã cung cấp những thông tin cần thiết cho các giai đoạn quản lý, vận hành và bảo trì của một dự án. Tác giả cũng xây dựng ứng dụng di động để bộ phận quản lý vận hành (FM) có Học viên: Phan Quốc Thái MSHV: 2170895 4 thể dễ dàng truy cập thông tin và cập nhật tình trạng thiết bị cho các bộ phận liên quan nắm được [8].

Tình hình nghiên cứu ngoài nước Hiện nay, trên thế giới đã có rất nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để ứng dụng các công nghệ cao vào công tác quản lý vận hành. Và ngành công nghiệp này ngày càng được quan tâm và ứng dụng vào thực tiễn. Qua đó sự phát triển của mô hình thông tin công trình (BIM), của ứng dụng các công nghệ trong lĩnh vực xây dựng có những bước chuyển mình rất đáng kể. Đã có rất nhiều nghiên cứu liên quan đã được tiến hành, tiêu biểu như: - Theo nghiên cứu của Qiuchen Lu và các đồng nghiệp, việc triển khai mô hình thông tin công trình (BIM) trong quá trình quản lý vận hành vẫn còn rất hạn chế.

Nghiên cứu trước đây đã tập trung vào việc xác định các yếu tố thúc đẩy việc áp dụng mô hình thông tin công trình (BIM) trong giai đoạn vận hành và bảo trì (O&M), mà không xem xét sự liên kết của chúng trong quá trình vận hành dự án. Trong bài viết này, nhóm tác giả sử dụng Mô hình Hệ thống Hoạt động Phân tích (ASM) để phân tích các dự án có và không có mô hình thông tin công trình trong quá trình vận hành nhằm đưa ra các động lực và hành động khuyến khích để nâng cao việc ứng dụng mô hình thông tin công trình trong quá trình vận hành và bảo trì [9]. - Theo bài báo của nhóm nghiên cứu của Sandra T. Matarneh và các cộng sự, nhóm đã xác định các thông tin chung của giaiđoạn vận hành có sử dụng mô hình thông tin công trình (BIM) và đưa ra quy trìnhchung để đưa ra bộ thông tin và quy trình chuyển giao từ lúc bàn giao công trình đến quá trình vận hành.

Sử dụng phân tích nhân tố EFA nhóm đã xếp hạng các nhân tốt tham khảo từ các bài báo trước và đưa ra 5 nhóm chính trong giai đoạn vận hành, bao gồm: Thông tin chung về vận hành, thông tin quản lý năng lượng, thông tin quản lý bảo trì, thông tin quản lý không gian và thông tin quản lý tài sản [10]. - Như trong nghiên cứu liên quan đến xây dựng mô hình thông tin khảo cổ học, nhóm nghiên cứu đã sử dụng hai cách tiếp cận: biểu diễn mô hình kỹ thuật số theo định hướng phục dựng và tập trung các nguồn tài nguyên để phục vụ công tác bảo trì tòa nhà. Các phần mới được được tạo ra dưới dạng mô phỏng tòa nhà; về mức Học viên: Phan Quốc Thái MSHV: 2170895 5 độ phát triển (LOD), cả hai hệ thống mô hình thông tin công trình (BIM) truyền tải tốt nhất các chi tiết hiện có, từ biểu diễn thấp nhất là các khối tượng trưng đến biểu diễn mức độ cao nhất là các chi tiết hình học và thông tin liên quan [11]. - Hay trong nghiên cứu tích hợp Mô hình thông tin công trình (BIM) và Hệ thống thông tin địa lý (GIS) cho phép các nhà quản lý trực quan hóa mô hình 3D của khuôn viên một cách hiệu quả.

Dữ liệu BIM IFC (IFC: Định dạng file chia sẻ thông tin dùng chung) cung cấp thông tin có thể được tinh chỉnh để sử dụng cho phân tích không gian trong hệ thống thông tin địa lý.