1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Ứng dụng công cụ dynamo để phát triển mô hình thông tin công trình (BIM) trong giai đoạn thiết kế

61 22 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 61
Dung lượng 2,19 MB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN (12)
    • 1.1. Tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài trong và ngoài nước (12)
    • 1.2. Tính cấp thiết của đề Tài (12)
    • 1.3. Mục tiêu đề tài (12)
    • 1.4. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu (13)
      • 1.4.1. Đối tượng nghiên cứu (13)
      • 1.4.2. Phạm vi nghiên cứu (13)
    • 1.5. Cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu (13)
      • 1.5.1. Cách tiếp cận (13)
      • 1.5.2. Phương pháp nghiên cứu (13)
    • 1.6. Nội dung nghiên cứu (13)
  • CHƯƠNG 2. Giới thiệu về xây dựng thông tin mô hình (BIM) & phần mềm Dynamo (14)
    • 2.1. Xây dựng thông tin mô hình (BIM) (14)
      • 2.1.1. Khái niệm về BIM (14)
      • 2.1.2. Ứng dụng của mô hình BIM (14)
    • 2.2. Giới thiệu về phần mềm dynamo (15)
      • 2.2.1. Thuật toán là gì? (15)
      • 2.2.2. Visual Programming là gì? (15)
      • 2.2.3. Dynamo là gì? (17)
  • CHƯƠNG 3. DYNAMO – XÂY DỰNG THÔNG TIN MÔ HÌNH (BIM) (22)
    • 3.1. Ứng dụng Dynamo trong tự động hóa những vấn đề mang tính chu kì (22)
    • 3.2. Ứng dụng dynamo trong xây dựng những dạng hình học phức tạp (Complex (23)
    • 3.3. Kết nối dữ liệu thông tin công trình (26)
    • 4.1. Đặt vấn đề và phương pháp thực hiện (29)
      • 4.1.1. Đặt vấn đề (29)
      • 4.1.2. Công trình thực tế áp dụng để nghiên cứu (29)
      • 4.1.3. Phương pháp thực hiện (30)
      • 4.1.4. Tiêu chí so sánh kết quả (30)
    • 4.2. Bài toán lắp ráp (31)
      • 4.2.1. Đặt vấn đề (31)
      • 4.2.2. Ý tưởng giải quyết vấn đề (31)
      • 4.2.3. Quy trình thực hiện bài toán với Dynamo (33)
      • 4.2.4. Kết quả thực hiện (33)
      • 4.2.5. So sánh kết quả giữa thực hiện công việc thủ công và sử dụng Dynamo (33)
      • 4.2.6. Nhận xét (34)
    • 4.3. Bài toán đặt tên cấu kiện theo thứ tự (Renumber) (34)
      • 4.3.1. Đặt vấn đề (34)
      • 4.3.2. Ý tưởng giải quyết vấn đề (34)
      • 4.3.3. Kết quả thực hiện (37)
      • 4.3.4. So sánh kết quả giữa thực hiện công việc thủ công và sử dụng Dynamo (37)
      • 4.3.5. Nhận xét (38)
    • 4.4. Bài toán Switch Join cấu kiện (38)
      • 4.4.1. Đặt vấn đề (38)
      • 4.4.2. Ý tưởng giải quyết vấn đề (38)
      • 4.4.3. Thực hiện bài toán với Dynamo (39)
      • 4.4.4. Kết quả bài toán (42)
      • 4.4.5. So sánh kết quả giữa thực hiện công việc thủ công và sử dụng Dynamo (42)
      • 4.4.6. Nhận xét (43)
    • 4.5. Bài toán lọc cấu kiện theo cao độ (43)
      • 4.5.1. Đặt vấn đề (43)
      • 4.5.2. Ý tưởng giải quyết vấn đề (43)
      • 4.5.3. Thực hiện bài toán với Dynamo (45)
      • 4.5.4. Kết quả của chương trình: các đối tượng đã được lọc theo level mong muốn . 36 4.5.5. So sánh kết quả giữa thực hiện công việc thủ công và sử dụng Dynamo (47)
      • 4.5.6. Nhận xét (48)
    • 4.6. Bài toán tự động đặt tên cho cọc (48)
      • 4.6.1. Đặt vấn đề (48)
      • 4.6.2. Ý tưởng giải quyết vấn đề (48)
      • 4.6.3. Quy trình thực hiện với Dynamo (49)
      • 4.6.4. Kết quả thực hiện (51)
      • 4.6.5. So sánh kết quả giữa thực hiện công việc thủ công và sử dụng Dynamo (52)
      • 4.6.6. Nhận xét (53)
    • 4.7. Bài toán tự động cập nhật model lên phiên bản cao hơn (53)
      • 4.7.1. Đặt vấn đề (53)
      • 4.7.2. Ý tưởng giải quyết vấn đề (54)
      • 4.7.3. Quy trình làm việc với Dynamo (55)
      • 4.7.4. Kết quả đã thực hiện (57)
      • 4.7.5. So sánh kết quả giữa thực hiện công việc thủ công và sử dụng Dynamo (57)
      • 4.7.6. Nhận xét (58)
  • CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN (59)
    • 5.1. THỜI GIAN THỰC HIỆN mô hình KHI SỬ DỤNG DYNAMO (59)
    • 5.2. Thao tác thực hiện công việc khi sử dụng Dynamo (59)
    • 5.3. Tính kế thừa khi sử dụng Dynamo (59)

Nội dung

Đề tài tập trung giới thiệu,phân tích, xây dựng số đoạn chương trình để ứng dụng phần mềm Dynamo vào giải tự động vấn đề thường gặp xây dựng mơ hình BIM Tính sáng tạo: Đề tài áp dụng vào việc xây dựng mơ hình BIM cho số cơng trình thực tế Kết nghiên cứu: Kết nghiên cứu làm tài liệu tham khảo hữu ích cho cộng đồng làm việc xây dụng mơ hình BIM, cho người quan tâm đến phần mềm Dynamo, tự động hóa xây dựng mơ hình Đồng thời, Báo cáo nguồn tham khảo cho số sinh viên chuẩn bị làm luận văn có liên quan Sản phẩm: Báo cáo nguồn tham khảo cho sinh viên, cơng ty xây dựng mơ hình BIM Hiệu quả, phương thức chuyển giao kết nghiên cứu khả áp dụng: Kết nghiên cứu làm tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên công ty việc rút ngắn thời gian xây dựng mơ hình BIM

TỔNG QUAN

Tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài trong và ngoài nước

Hiện nay, trên thế giới vẫn chưa có quy định hay tiêu chuẩn về việc áp dụng

Dynamo trong việc xây dựng mô hình BIM

Các phần mềm có thể kết hợp với Dynamo trong việc xây dựng mô hình BIM như: Revit, Etabs, Robot Structural Analysis Professional v v

Nhiều nghiên cứu đã khám phá và giới thiệu ứng dụng của phần mềm Dynamo trong việc xây dựng mô hình BIM, bao gồm các tài liệu như "Dynamo Language Manual" và "Dynamo Visual Programming for Design" Đặc biệt, "Dynamo Primer" được phát hành bởi trang web www.dynamobim.com đã cung cấp cái nhìn tổng quan về phần mềm Dynamo cùng với các ứng dụng phổ biến trong mô hình hóa BIM.

Tại Việt Nam, đã có nhiều nghiên cứu về ứng dụng Dynamo, trong đó có bài viết "Thiết kế tính toán tối ưu dùng mô hình thông tin công trình trên mã nguồn mở trong kiến trúc" của tác giả Lê Hùng Tiến.

Tính cấp thiết của đề Tài

Hiện nay, phần mềm Revit của AutoDesk là công cụ chủ yếu được sử dụng để xây dựng thông tin mô hình (BIM) Tuy nhiên, trong quá trình mô hình hóa, Revit đã bộc lộ nhiều điểm yếu, đặc biệt khi xử lý các công trình quy mô lớn với khối lượng công việc lớn và nhiều nhiệm vụ lặp đi lặp lại Điều này gây khó khăn cho người xây dựng mô hình BIM, dễ dẫn đến sai sót và tốn thời gian đáng kể.

Để đối phó với tình hình hiện tại, cần thiết phải xây dựng một quy trình tự động hóa cho các công việc lặp đi lặp lại Việc này không chỉ giúp tăng cường độ chính xác mà còn giảm bớt khối lượng công việc, từ đó rút ngắn thời gian hoàn thành dự án.

Việc hiểu rõ phần mềm Dynamo là điều cực kì quan trọng để thực hiện tối ưu, tự động hóa trong việc xây dựng mô hình BIM.

Mục tiêu đề tài

Bài viết phân tích các bài toán thường gặp trong mô hình BIM nhằm rút ngắn thời gian xây dựng Nó cũng giới thiệu ứng dụng của Dynamo trong việc giải quyết những vấn đề này Đồng thời, bài viết so sánh thời gian và hiệu quả giữa các mô hình có và không có sự hỗ trợ của phần mềm Dynamo.

Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ là nguồn tham khảo quý giá cho những chuyên gia xây dựng mô hình BIM, những người học và nghiên cứu phần mềm Revit, Dynamo, Robot Structural Analysis Professional, cũng như cho sinh viên đang chuẩn bị cho luận văn tốt nghiệp.

Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

1.4.1 Đối tượng nghiên cứu: Đề tài tập trung vào đối tượng là các bài toán cần thiết phải tự động hóa như: tự động đặt tên cấu kiện, tự động join-switch join cấu kiện, tự động tạo Sheet v v

 Công trình: công trình dân dụng từ 6 tới 15 tầng

 Địa bàn xây dựng: các công trình dân dụng trong khu vực Thành phố Hồ Chí Minh.

Cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu

Sử dụng phương pháp phân tích, trong đó có sử dụng phần mềm Dynamo cũng như phần mềm Revit

 Lý thuyết: phân tích các bài toán thường gặp trong mô hình BIM

 Tổng hợp lý thuyết về các bài toán có thể sử dụng dynamo trong mô hình BIM

 Xây dựng các script, mô hình công trình thực tế

 So sánh, tổng hợp, đánh giá kết quả và kết luận.

Nội dung nghiên cứu

Đề tài dự kiến tập trung vào các nội dung sau:

 Giới thiệu về phần mềm Dynamo, các bài toán về Dynamo

Hướng dẫn giải quyết các bài toán tự động hóa phổ biến, từ đó xây dựng một thư viện chương trình hữu ích cho những ai muốn tìm hiểu về Dynamo.

 Đánh giá, so sánh kết quả phân tích và kết luận để có các bài toàn vào trong các công trình thực tế.

Giới thiệu về xây dựng thông tin mô hình (BIM) & phần mềm Dynamo

Xây dựng thông tin mô hình (BIM)

BIM là quy trình thiết lập và quản lý các đặc trưng kỹ thuật số trong thiết kế, thi công và vận hành công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp.

2.1.2 Ứng dụng của mô hình BIM

BIM, hay Mô hình Thông tin Công trình, được xem như một hồ sơ thiết kế số, bao gồm các tập tin chứa thông tin về mối liên hệ không gian, kích thước, số lượng và vật liệu của từng cấu kiện trong công trình Những dữ liệu này được kết nối qua phần mềm, hỗ trợ quản lý và ra quyết định liên quan đến định mức, đơn giá, tiến độ thi công, từ đó tạo ra một mô hình ảo của công trình Mục tiêu của BIM là tối ưu hóa thiết kế, thi công và quản lý vận hành công trình.

Hình 2.1 Chu trình BIM (Nguồn: Internet)

Giới thiệu về phần mềm dynamo

Thuật toán là một tập hợp hữu hạn các chỉ thị hoặc phương pháp được định nghĩa rõ ràng để hoàn thành một nhiệm vụ từ trạng thái ban đầu Khi các chỉ thị này được thực hiện đầy đủ, chúng sẽ dẫn đến kết quả đã được dự đoán trước.

Hình 2.2 minh họa quy trình gấp một con hạc giấy, trong đó tờ giấy ban đầu là đầu vào (Input), các bước thực hiện là thuật toán (Algorithms), và con hạc giấy hoàn thiện là kết quả (Output).

Hình 2.2 Các bước để gấp một con hạc giấy (Nguồn: Internet)

Trong quá trình xây dựng mô hình, các đối tượng hình học, số liệu và dữ liệu có mối liên hệ chặt chẽ và đều là phần quan trọng của mô hình Để tương tác giữa các đối tượng, có thể áp dụng các thuật toán Visual Programming là một môi trường lập trình trực quan, sử dụng các thuật toán thông qua các nodes hình học đã được lập trình sẵn, giúp người dùng dễ dàng hơn so với lập trình bằng ký tự (Textual Programming).

Hình 2.3 Đoạn chương trình trong môi trường Visual Programming

Hình 2.3 thể hiện một đoạn chương trình (Script) vẽ một hình tròn thực hiện trong môi trường Visual Programming Ở đây, chương trình này được tạo nên bởi các nodes

Hình 2.4 Kết quả được tạo ra từ đoạn chương trình ở hình 2.3

Hình 2.5 Đoạn chương trình viết từ môi trường Textual Programming

Hình 2.5 cũng là một đoạn script có kết quả giống như đoạn script ở hình Tuy nhiên ở đoạn chương trình này, chúng ta viết trong môi trường Textual programming

Người dùng có thể nhận thấy rằng, mặc dù kết quả của hai đoạn chương trình trên là giống nhau, nhưng đoạn chương trình được sử dụng trong môi trường có độ trực quan cao hơn.

Visual Programming vượt trội hơn so với Textual Programming, mang đến sự dễ dàng trong việc sử dụng Điều này làm cho Visual Programming trở thành lựa chọn lý tưởng cho những người dùng không có kiến thức lập trình.

Dynamo là một công cụ lập trình trực quan cho phép người dùng tạo lệnh thông qua các nodes, nhằm tương tác với các phần mềm như Revit, Maya và Robot Structural Analysis Professional Phần mềm này có thể được tải xuống và hoạt động độc lập trong chế độ “Hộp cát”, phục vụ như một bổ trợ cho các ứng dụng kể trên.

Hình 2.6 Dynamo tác động vào trong môi trường Revit và Robot (Nguồn: Internet)

Hình 2.7 Dynamo được chạy trong môi trường "Hộp cát"

Dynamo cung cấp một môi trường lập trình trực quan, cho phép người dùng kết nối các đối tượng trong mô hình thông qua các thuật toán mà không cần viết mã Điều này giúp xử lý dữ liệu và hình học một cách dễ dàng và hiệu quả.

Dynamo cho phép mỗi node thực hiện nhiệm vụ riêng, với input và output kết nối qua "dây dẫn" Chương trình hoặc đồ họa di chuyển tuần tự giữa các node nhờ vào mạng lưới dây dẫn này Kết quả cuối cùng là một bản thuyết trình đồ họa chi tiết các bước cần thiết để đạt được thiết kế mong muốn.

Hình 2.8 Đoạn chương trình trong Dynamo

Hình 2.8 minh họa một đoạn chương trình trong Dynamo, giúp người dùng hiểu rõ về các đối tượng, kết nối, thông tin đầu vào và kết quả của một chương trình đơn giản Một trong những ưu điểm nổi bật của Dynamo là khả năng truy cập vào thư viện các nodes, cho phép người dùng dễ dàng tìm kiếm và sử dụng các nodes cần thiết mà không cần phải nhớ chính xác từng câu lệnh cho từng yêu cầu cụ thể.

Dynamo đã trở nên phổ biến và hoàn thiện nhờ vào cộng đồng người dùng lớn trên toàn cầu Người dùng có thể chia sẻ mã nguồn của mình và thảo luận về những điểm còn thiếu sót trên diễn đàn, từ đó giúp các chương trình ngày càng hoàn thiện và có tính ứng dụng cao trong thực tiễn.

Hình 2.10 Diễn đàn trên trang web Dynamobim.com (Nguồn:Internet)

Diễn đàn Dynamo (Dynamo Forum) là nơi kết nối những người sử dụng Dynamo trên toàn cầu, tạo ra một cộng đồng thân thiện và hỗ trợ Tại đây, bạn có thể trao đổi và tìm giải pháp cho các vấn đề mà mình gặp phải trong quá trình làm việc với Dynamo.

Người dùng Dynamo không chỉ hỗ trợ lẫn nhau qua các diễn đàn mà còn tạo ra và chia sẻ các gói nodes trên môi trường dữ liệu chung, tương tự như một thư viện trực tuyến Thư viện này cho phép người dùng tìm kiếm và tải xuống các gói nodes ngay trong Dynamo mà không cần truy cập website hay thực hiện cài đặt phức tạp Để cài đặt, người dùng chỉ cần nhấn nút tải xuống và gói nodes sẽ được cài đặt tự động vào Dynamo Các gói nodes được thiết kế cho những mục đích cụ thể, chẳng hạn như chia và đánh số thứ tự các phòng, tạo lớp trát, tự động tạo thép, hoặc gán tên và thuộc tính cho các cấu kiện.

Việc chuyển đổi các quy trình công việc từ các mô hình hoặc dự án hiện có sang môi trường lập trình trực quan như Dynamo sẽ giúp tối ưu hóa và tự động hóa công việc cho người dùng, từ đó nâng cao hiệu suất và giải quyết nhanh chóng các nhiệm vụ.

DYNAMO – XÂY DỰNG THÔNG TIN MÔ HÌNH (BIM)

Ứng dụng Dynamo trong tự động hóa những vấn đề mang tính chu kì

Khi xây dựng mô hình công trình, chúng ta thường gặp phải vấn đề quản lý dữ liệu mô hình, bao gồm thông tin mô hình, view, sheet và các phần tử trong mô hình Những vấn đề này lặp đi lặp lại, gây tốn thời gian giải quyết, đặc biệt là với các công trình quy mô lớn, nơi khối lượng công việc và thông tin dữ liệu trở nên khổng lồ Dynamo là giải pháp hiệu quả cho Revit, giúp tự động hóa các bài toán mang tính chu kỳ, tiết kiệm thời gian và nâng cao hiệu quả quản lý dữ liệu.

Việc tạo các sheet đơn lẻ có thể dễ dàng thực hiện chỉ với vài cú nhấp chuột, nhưng khi cần tạo từ 50 đến 100 sheet, quá trình này trở nên tốn thời gian May mắn thay, Dynamo giúp đơn giản hóa công việc này Bạn chỉ cần khởi tạo một vài sheet ban đầu từ các mô hình hoặc một file Excel, và phần còn lại sẽ được tự động hoàn thành chỉ trong vài giây.

Hình 3.1 Tạo Sheet trong môi trường Revit

Nhiều bài toán thực tế yêu cầu tự động hóa để giảm khối lượng công việc, đòi hỏi người dùng Dynamo phải thành thạo trong việc xây dựng mô hình Để xác định những công việc cần tự động hóa, một dấu hiệu thú vị là khi bạn thực hiện một công việc lặp đi lặp lại hơn 5 lần mỗi ngày Dưới đây là một số công việc cần được tự động hóa.

- Đánh pattion tự động cho thép

- Tự động tạo mặt cắt chi tiết cho cấu kiện cột, dầm, sàn

- Đánh lại tên các cấu kiện cọc, dầm

- Join-Switch Join các cấu kiện

- Tự động lắp ráp ván khuôn cột.

Ứng dụng dynamo trong xây dựng những dạng hình học phức tạp (Complex

Hiện nay, nhiều công ty thiết kế kết cấu và kiến trúc chủ yếu sử dụng phần mềm như Revit, 3D Max và Tekla Tuy nhiên, người dùng thường nhận thấy những hạn chế của các phần mềm này khi thiết kế và xây dựng hình học phức tạp Điều này trở thành một nhược điểm lớn, bởi trong thời đại hiện đại, xu hướng thiết kế đang chuyển hướng sang những hình dạng công trình mang giá trị nghệ thuật, tính biểu tượng và sự sáng tạo, thay vì những hình thù vuông vức và nhàm chán.

Hình 3.2 Tòa nhà The Girkin ở thủ đô Luân Đôn, Anh (Nguồn: Internet)

Tòa nhà 30 St Mary Axe, hay còn gọi là "The Gherkin", là một biểu tượng kiến trúc hiện đại ở Luân Đôn, Anh, được thiết kế với nhiều yếu tố tiết kiệm năng lượng Dynamo là một giải pháp hỗ trợ hiệu quả cho Revit và Robot Structural Analysis Professional, giúp xây dựng các hình dạng công trình đặc trưng Điểm mạnh của Dynamo nằm ở khả năng thay đổi kích thước hình dạng một cách nhanh chóng, từ đó kích thích sự sáng tạo của người dùng.

Hình 3.3 The Girkin được tạo trong môi trường Dynamo

Tòa nhà The Girkin, với hình dạng phức tạp, được tạo ra dễ dàng từ môi trường Dynamo sang Revit chỉ với một số nodes đơn giản Việc này thực sự khó khăn nếu sử dụng các phần mềm khác.

Dynamo không chỉ linh hoạt trong việc xây dựng các mô hình kiến trúc mà còn có khả năng tạo ra các hình dạng theo các phương trình toán học, từ đó đáp ứng tốt nhất các yêu cầu về kiến trúc và thẩm mỹ.

Dynamo hiện là một giải pháp hiệu quả cho tính toán và tối ưu thiết kế (Computation Design), cho phép tạo ra các hình khối phức tạp theo nguyên lý hình học cơ bản, đồng thời đảm bảo khả năng kết cấu rõ ràng Một trong những ưu điểm nổi bật của Dynamo là khả năng xuất dữ liệu sang phần mềm Robot Structural Analysis Professional, giúp xác định nội lực cho các công trình có hình dạng phức tạp mà các phần mềm khác không thể thực hiện Hơn nữa, Dynamo còn là công cụ hữu ích cho việc khám phá nhiều giải pháp thiết kế kết cấu và kiến trúc, tối ưu hóa phương án thiết kế một cách tối đa.

Hình 3.6 Xuất model từ môi trường Dynamo sang môi trường Robot

Kết nối dữ liệu thông tin công trình

Một phần quan trọng của BIM và Revit là dữ liệu, đại diện cho chữ I trong BIM Tuy nhiên, việc thu thập dữ liệu không hề đơn giản và cần có kế hoạch cụ thể trong Revit Bạn có thể xuất kế hoạch ra Excel, nhưng đôi khi cần kết hợp dữ liệu từ các mục khác nhau hoặc tính toán số liệu cụ thể Mặc dù Revit đang nỗ lực cải thiện khả năng này, một số yêu cầu của các bộ dữ liệu cụ thể vẫn chưa được thực hiện.

Dynamo giúp đơn giản hóa quá trình kết nối giữa mô hình Revit và Excel Bằng cách khởi tạo đồ họa trong Dynamo, bạn có thể xuất dữ liệu chuyên biệt sang Excel Sau đó, bạn có thể dễ dàng biến đổi các dữ liệu này theo ý muốn thông qua Excel.

Nhiều bài toán hiện nay sử dụng dữ liệu xuất từ Excel, cho phép người dùng truy cập thông số vật liệu của nhà sản xuất, tên view, sheet và số thứ tự Việc tích hợp những thông tin này vào mô hình giúp người dùng thực hiện công việc nhanh chóng và hiệu quả hơn.

Hình 3.7 Giữ liệu được lấy từ File Excel sang môi trường Dynamo

Việc trích xuất thông tin từ mô hình sang Excel giúp người dùng dễ dàng quản lý và lọc dữ liệu một cách trực quan, từ đó tạo nền tảng vững chắc cho việc áp định mức và tính toán chi phí xây dựng công trình.

Hình 3.9 Dữ liệu được xuất từ mô hình qua File excel thông qua môi trường Dynamo

CHƯƠNG 4 GIẢI QUYẾT MỘT SỐ BÀI TOÁN TỰ ĐỘNG BẰNG

Đặt vấn đề và phương pháp thực hiện

Revit hiện đang là công cụ xây dựng mô hình 3D phổ biến cho các cấu kiện bê tông cốt thép, nhưng trong quá trình sử dụng, nó bộc lộ nhiều điểm yếu gây khó khăn cho người dùng, đặc biệt là trong các công việc lặp đi lặp lại Những công việc này tiêu tốn nhiều thời gian và làm giảm hiệu suất làm việc Để giải quyết vấn đề này, Dynamo nổi lên như một công cụ hiệu quả, cho phép người dùng can thiệp trực tiếp vào các đối tượng trong mô hình Chúng tôi đã xây dựng một mô hình công trình thực tế để đánh giá hiệu quả của Dynamo trong việc tự động hóa các công việc, từ đó chứng minh giá trị mà công cụ này mang lại.

4.1.2 Công trình thực tế áp dụng để nghiên cứu

- Tên công trình: Tòa nhà văn phòng

- Địa điểm xây dựng: Quận 7, Thành phố Hồ Chí Minh

Hình 4.1 Công trình thực tế áp dụng

Phương pháp này nhằm giải quyết các bài toán thực tế hiện nay, yêu cầu tự động hóa trong quá trình xây dựng mô hình Các bước thực hiện sẽ được tiến hành theo trình tự rõ ràng.

Bước 1: Thực hiện những bài toán yêu cầu cần tự động hóa bằng cách thủ công thông thường, với những công cụ có sẵn ở trong phần mềm Autodesk Revit

Bước 2: Thực hiện những bài toán đặt ra ở bước 1 bằng phần mềm Dynamo

Bước 3: So sánh kết quả giữa hai phương pháp

4.1.4 Tiêu chí so sánh kết quả Để biết tính hiệu quả của việc sử dung dynamo vào các bài toán thực tế, chúng tôi đã đưa ra một số tiêu chí để so sánh như sau: a) Thời gian:

+ Đối với phương pháp thủ công: thời gian sẽ được tính từ khi bắt đầu thực hiện yêu cầu cho đến khi kết thúc yêu cầu

Thời gian sử dụng phần mềm Dynamo được tính từ khi khởi động chương trình cho đến khi hoàn thành yêu cầu, không bao gồm thời gian viết mã Về tính kế thừa, chúng tôi sẽ đánh giá khả năng áp dụng các bài toán đã thực hiện cho các dự án sau Cuối cùng, chúng tôi sẽ xem xét hiệu quả sử dụng, bao gồm mức độ dễ dàng trong việc xử lý vấn đề và khả năng xảy ra sai sót trong các thao tác thực hiện.

Bài toán lắp ráp

Bài toán ráp ván khuôn cho các cấu kiện cột với kích thước khác nhau trong công trình lớn là một thách thức Trên mặt bằng, sẽ có nhiều tiết diện cột khác nhau, và người dùng Revit thường phải thực hiện các bước thủ công như ráp từng mặt ván khuôn, lắp đặt thanh đà và ti ren Một giải pháp là tạo family riêng biệt với các cấu kiện đã tích hợp, cho phép chỉnh sửa kích thước cột Tuy nhiên, dù sử dụng phương pháp nào, người dùng Revit vẫn phải dành nhiều thời gian để kiểm tra kích thước và lắp ráp cho các cấu kiện cột.

4.2.2 Ý tưởng giải quyết vấn đề

Bước 1: Chuẩn bị thông tin đầu vào (Input) bao gồm: Family cốp pha cột tùy biến và các cột ở vị trí nào (Column)

Bước 2: Lấy thông số kích thước bxh của tiết diện cột, sau đó gán làm giá trị cho tham biến bxh của family cốp pha

Bước 3: Lắp ráp cốp pha cột vào trong cột

Hình 4.2 Family cốp pha cột tùy biến

Dưới đây là lưu đồ thực hiện bài toán:

Hình 4.3 Lưu đồ bài toán thực hiện lắp ráp cốp pha cột

4.2.3 Quy trình thực hiện bài toán với Dynamo

Hình 4.4 Kết quả bài toán

4.2.5 So sánh kết quả giữa thực hiện công việc thủ công và sử dụng

Bảng 4-1 So sánh kết quả giữa thực hiện thủ công và sử dụng Dynamo

Thực hiện thủ công Sử dụng Dynamo

Thời gian thực hiện ở một mặt bằng

Tính kế thừa Không có tính kế thừa

Thao tác sử dụng Khó khăn trong việc lắp ráp cốp pha vào cột do số lượng cột lớn và tiết diện thay đổi khá nhiều

Dễ dàng xử lí yêu cầu đặt ra, không mắc sai sót trong quá trình thực hiện

4.2.6 Nhận xét Ở trong bài toán lắp ráp cốp pha cột này, cho ta thấy được sức mạnh của Dynamo cho các công việc cần tự động hóa Vấn đề đặt ra đã được giải quyết nhanh chóng và dễ dàng bằng phần mềm Dynamo Đoạn chương trình này phù hợp cho việc xây dựng biện pháp thi công cốp pha cột đặc biệt đối với những công trình có số lượng cột lớn, tiết diện thay đổi và vị trí không thẳng hàng.

Bài toán đặt tên cấu kiện theo thứ tự (Renumber)

Khi xây dựng mô hình cho các công trình lớn, số lượng cấu kiện sẽ rất nhiều, gây khó khăn trong việc đặt tên cho chúng Đặc biệt, với các cấu kiện như dầm và cọc, số lượng có thể lên tới vài trăm, việc đánh tên bằng tay sẽ tốn nhiều thời gian và dễ gây nhầm lẫn Do đó, cần có phương pháp hiệu quả hơn để quản lý và đặt tên cho các cấu kiện trong quá trình thiết kế.

4.3.2 Ý tưởng giải quyết vấn đề

Bước 1: Chuẩn bị thông tin đầu vào (Input) bao gồm: chọn cấu kiện cần đặt tên

Bước 2: Tạo dãy kí tự để đặt tên

Bước 3: Gán kí tự đã tạo vào trong đối tượng

Dưới đây là lưu đồ thực hiện bài toán:

Hình 4.5 Lưu đồ bài toán đánh lại số thứ tự cho cấu kiện Bước 1: Chọn đối tượng cần đặt tên

Bước 2: Đánh số thứ tự:

- Đếm số thứ tự cấu kiện đã chọn

- Chọn số thứ tự bắt đầu và chữ cái bắt đầu cho tên cấu kiện (vd: cột là C, dầm là B)

- Số thứ tự kết thúc sẽ là số thứ tự đầu tiên + số cấu kiện -1

- Tạo một dãy giữa vào số thứ tự đầu tiên và số thứ tự kết thúc

Bước 3: Gán giá trị cho thông số

Dưới đây là toàn bộ chương trình:

Hình 4.6 Mặt bằng dầm trước khi đặt tên

Hình 4.7 Mặt bằng dầm được đặt tên có số thự tự tăng dần

4.3.4 So sánh kết quả giữa thực hiện công việc thủ công và sử dụng

Bảng 4-2 So sánh kết quả giữa thực hiện thủ công và sử dụng Dynamo

Thực hiện thủ công Sử dụng Dynamo

Thời gian thực hiện ở một mặt bằng

Tính kế thừa Không có tính kế thừa

Việc đặt tên cho các dầm gặp nhiều khó khăn, thường mất nhiều thời gian để sửa đổi và dễ dẫn đến nhầm lẫn cũng như trùng tên giữa các dầm khác nhau.

Dễ dàng xử lí yêu cầu đặt ra, không cần sửa tên, không sợ trùng tên giữa các cấu kiện dầm với nhau

Phần mềm Dynamo đã nhanh chóng và dễ dàng giải quyết vấn đề đặt tên các cấu kiện dầm theo yêu cầu người dùng Điều này đặc biệt hiệu quả cho các công trình lớn với số lượng dầm lớn và những dầm có thay đổi tiết diện trên cùng một trục.

Bài toán Switch Join cấu kiện

Khi làm việc với mô hình trong môi trường Revit, các cột thường không nằm dưới sàn mà có cùng cao độ với sàn tầng, dẫn đến việc bóc khối lượng cột, dầm, cốp pha dầm và cốp pha cột bị thừa hoặc thiếu nhiều Điều này ảnh hưởng đáng kể đến tiến độ và dự toán của công trình.

4.4.2 Ý tưởng giải quyết vấn đề

Bước 1: Chọn cấu kiền dầm và cột

Bước 2: Tạo vòng lặp cho tất cả các kiện dầm và cột Đối với các bài toán liên quan đến vòng lặp, Python là lựa chọn nhanh chóng và hiệu quả nhất để hỗ trợ cho Dynamo.

Bước 3: Switch Join cấu kiên theo cú pháp của thư viện Revit API

Dưới đây là lưu đồ thực hiện bài toán:

Hình 4.8 Lưu đồ thực hiện bài toán

4.4.3 Thực hiện bài toán với Dynamo

Bước 1: Chọn cấu kiện dầm và cột

Bước 2: Lấy dữ liệu từ thư viện Revit API

Bước 3 Switch Join cấu kiện theo cú pháp của Revit API

Hình 4.9 Kết quả bài toán Switch Join

4.4.5 So sánh kết quả giữa thực hiện công việc thủ công và sử dụng

Bảng 4-3 So sánh kết quả giữa thực hiện thủ công và sử dụng Dynamo

Thực hiện thủ công Sử dụng Dynamo

Thời gian thực hiện ở một mặt bằng

Tính kế thừa Không có tính kế thừa

Thao tác sử dụng Khó khăn trong việc chọn từng đối tượng, dễ thiếu sót, mất rất nhiều thời gian khi khối lượng công trình lớn

Dễ dàng xử lí yêu cầu đặt ra, nhanh chóng, chính xác

Phần mềm Dynamo đã nhanh chóng và dễ dàng giải quyết vấn đề liên quan đến việc Switch join cấu kiện, hỗ trợ cho việc bóc tách khối lượng bê tông và cốp pha, đồng thời làm cơ sở cho việc tính toán khối lượng.

Bài toán lọc cấu kiện theo cao độ

Khi làm việc với môi trường Dynamo hay Revit, việc chọn các đối tượng theo cao độ như tường, vách, cửa sổ, cột, và dầm thường gặp khó khăn do không thể quét trực tiếp Do đó, việc lọc các đối tượng này theo cao độ không chỉ giúp tiết kiệm thời gian làm việc mà còn giảm thiểu sai sót, như thiếu hoặc nhầm lẫn cấu kiện, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho việc giải quyết nhanh chóng các bài toán trong cả hai môi trường.

4.5.2 Ý tưởng giải quyết vấn đề

Bước 1: Lấy đường Reference Level của đối tượng cần lọc (Tường ,vách, cột, dầm, sàn) Bước 2: Lấy Referecen Level muốn lọc

Bước 3: So sánh 2 đường Reference level của các đối tượng cùng cao độ nếu giống nhau thì trả giá trị giống về

Hình 4.10 Biến Reference Level Dưới đây là lưu đồ thực hiện bài toán:

Hình 4.11 Lưu đồ thực hiện bài toán lọc cấu kiện theo cao độ

4.5.3 Thực hiện bài toán với Dynamo

Bước 1: Chọn đối tượng cần lọc theo level

Bước 2: Lấy biến Reference Level của đối tượng

Bước 3: Lấy level cần lọc

Bước 4: Tạo một đoạn chương trình vòng lặp so sánh giá trị bằng Python

Dưới đây là toàn bộ chương trình

4.5.4 Kết quả của chương trình: các đối tượng đã được lọc theo level mong muốn

Hình 4.12 Kết quả bài toán

4.5.5 So sánh kết quả giữa thực hiện công việc thủ công và sử dụng

Bảng 4-4 So sánh kết quả giữa thực hiện thủ công và sử dụng Dynamo

Thực hiện thủ công Sử dụng Dynamo

Thời gian thực hiện ở một mặt bằng

Tính kế thừa Không có tính kế thừa

Có tính kế thừa, đặc biệt đối với những bài toán Dynamo

Việc lựa chọn các cấu kiện trong mặt bằng kết cấu phức tạp gặp nhiều khó khăn, đặc biệt khi quét đối tượng, rất dễ dẫn đến nhầm lẫn với các đối tượng khác.

Việc lựa chọn các đối tượng có cùng cao độ trở nên đơn giản hơn bao giờ hết, không cần phải lọc thủ công, giúp tránh được sai sót và nhầm lẫn trong quá trình lựa chọn.

Phần mềm Dynamo đã nhanh chóng và hiệu quả giải quyết vấn đề liên quan đến việc lọc các cấu kiện có cùng cao độ Chương trình này rất phù hợp cho những bài toán sử dụng các đối tượng có cùng cao độ, giúp tối ưu hóa quy trình làm việc.

Bài toán tự động đặt tên cho cọc

Trong xây dựng các công trình cao tầng hoặc ở khu vực có nền đất yếu, móng cọc thường được sử dụng Số lượng cọc cần thiết có thể lên tới hàng trăm, do đó việc đặt tên cho từng cọc nếu làm thủ công sẽ tốn nhiều thời gian và dễ xảy ra sai sót.

4.6.2 Ý tưởng giải quyết vấn đề

Bước 1: Lấy đối tượng cọc

Bước 2: Đếm số lượng cọc

Bước 3: Gán tên cọc với số lượng đã đếm

Hình 4.13 Lưu đồ thực hiện bài toán tự động đánh số cọc

4.6.3 Quy trình thực hiện với Dynamo

Bước 1: Chọn đối tượng cọc

Bước 2: Đếm số lượng cọc

Bước 3: Đặt tên cho cọc

Bước 4: Gán tên đã đặt vào cọc

Hình 4.14 Mặt bằng định vị cọc khi chưa đặt tên

Hình 4.13 Mặt bằng định vị cọc sau khi tự động đặt tên

4.6.5 So sánh kết quả giữa thực hiện công việc thủ công và sử dụng

Bảng 4-5 So sánh kết quả giữa thực hiện thủ công và sử dụng Dynamo

Thực hiện thủ công Sử dụng Dynamo

Thời gian thực hiện ở một mặt bằng

Tính kế thừa Không có tính kế thừa

Thao tác sử dụng Rất mất thời gian cho việc đặt tên với số lượng cọc lớn, dễ nhầm lẫn và trùng tên giữa các cọc

Dễ dàng đánh tên cho các cọc, không bị trùng tên giữa các cọc

Phần mềm Dynamo đã giải quyết nhanh chóng và dễ dàng vấn đề đặt tên cho cọc, đặc biệt hiệu quả cho các công trình lớn với số lượng cọc nhiều Tuy nhiên, nó vẫn có hạn chế là không thể đặt tên theo cụm hay theo móng, chỉ cho phép đặt tên theo hàng dọc hoặc ngang Ứng dụng Dynamo trong phát triển mô hình thông tin công trình (BIM) trong giai đoạn thiết kế là một bước tiến quan trọng.

Bài toán tự động cập nhật model lên phiên bản cao hơn

Để hoàn thiện chương trình và đáp ứng nhu cầu người dùng, các phần mềm thường xuyên được cập nhật và nâng cấp lên phiên bản mới Tuy nhiên, việc cập nhật nhiều công trình cùng lúc đòi hỏi phải chạy từng công trình riêng lẻ, gây phiền toái và tốn thời gian chờ đợi.

Hình 4.16 Revit có nhiều phiên bản khác nhau (Nguồn: Internet)

4.7.2 Ý tưởng giải quyết vấn đề

Bước 1: Chọn tệp chứa những công trình cần cập nhật

Bước 2: Chạy tự động các chương trình

Bước 3: Lưu phiên bản đã cập nhật

Hình 4.17 Lưu đồ bài toán tự động cập nhật mô hình

4.7.3 Quy trình làm việc với Dynamo

Bước 1: Chọn và lọc file revit từ thư mục

Bước 2: Tự động mở file revit

Bước 3: Tự động lưu và đóng file

4.7.4 Kết quả đã thực hiện

Hình 4.18 Đang cập nhật mô hình

4.7.5 So sánh kết quả giữa thực hiện công việc thủ công và sử dụng

Bảng 4-6 So sánh kết quả giữa thực hiện thủ công và sử dụng Dynamo

Thực hiện thủ công Sử dụng Dynamo

Thời gian thực hiện Giống nhau Giống nhau

Tính kế thừa Không có tính kế thừa

Mặc dù thời gian chờ giữa các mô hình cập nhật là giống nhau, người dùng cần chờ để từng mô hình hoàn tất, sau đó lưu lại trước khi tiếp tục cập nhật mô hình tiếp theo.

Không cần chờ cho từng mô hình cập nhật

Phần mềm Dynamo đã nhanh chóng và dễ dàng giải quyết vấn đề, giúp người dùng cập nhật các mô hình lên phiên bản cao hơn.

Ngày đăng: 15/12/2021, 17:00

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 2.1 Chu trình BIM (Nguồn: Internet) - Ứng dụng công cụ dynamo để phát triển mô hình thông tin công trình (BIM) trong giai đoạn thiết kế
Hình 2.1 Chu trình BIM (Nguồn: Internet) (Trang 14)
Hình 2.2 đang trình bày cụ thể cho chúng ta quy trình hay thuật toán để từng bước để có thể  gấp một con hạc giấy - Ứng dụng công cụ dynamo để phát triển mô hình thông tin công trình (BIM) trong giai đoạn thiết kế
Hình 2.2 đang trình bày cụ thể cho chúng ta quy trình hay thuật toán để từng bước để có thể gấp một con hạc giấy (Trang 15)
Hình 2.3 Đoạn chương trình trong môi trường Visual Programming - Ứng dụng công cụ dynamo để phát triển mô hình thông tin công trình (BIM) trong giai đoạn thiết kế
Hình 2.3 Đoạn chương trình trong môi trường Visual Programming (Trang 16)
Hình 2.3 thể hiện một đoạn chương trình (Script) vẽ một hình tròn thực hiện trong môi trường  Visual Programming - Ứng dụng công cụ dynamo để phát triển mô hình thông tin công trình (BIM) trong giai đoạn thiết kế
Hình 2.3 thể hiện một đoạn chương trình (Script) vẽ một hình tròn thực hiện trong môi trường Visual Programming (Trang 16)
Hình 2.6 Dynamo tác động vào trong môi trường Revit và Robot (Nguồn: Internet) - Ứng dụng công cụ dynamo để phát triển mô hình thông tin công trình (BIM) trong giai đoạn thiết kế
Hình 2.6 Dynamo tác động vào trong môi trường Revit và Robot (Nguồn: Internet) (Trang 17)
Hình 2.7 Dynamo được  chạy trong môi trường "Hộp cát" - Ứng dụng công cụ dynamo để phát triển mô hình thông tin công trình (BIM) trong giai đoạn thiết kế
Hình 2.7 Dynamo được chạy trong môi trường "Hộp cát" (Trang 18)
Hình 2.8 Đoạn chương trình trong Dynamo - Ứng dụng công cụ dynamo để phát triển mô hình thông tin công trình (BIM) trong giai đoạn thiết kế
Hình 2.8 Đoạn chương trình trong Dynamo (Trang 18)
Hình 2.10 Diễn đàn trên trang web Dynamobim.com (Nguồn:Internet) - Ứng dụng công cụ dynamo để phát triển mô hình thông tin công trình (BIM) trong giai đoạn thiết kế
Hình 2.10 Diễn đàn trên trang web Dynamobim.com (Nguồn:Internet) (Trang 20)
Hình 2.11 Package ở trong Dynamo - Ứng dụng công cụ dynamo để phát triển mô hình thông tin công trình (BIM) trong giai đoạn thiết kế
Hình 2.11 Package ở trong Dynamo (Trang 21)
Hình 3.1 Tạo Sheet trong môi trường Revit - Ứng dụng công cụ dynamo để phát triển mô hình thông tin công trình (BIM) trong giai đoạn thiết kế
Hình 3.1 Tạo Sheet trong môi trường Revit (Trang 22)
Hình 3.2 Tòa nhà The Girkin ở thủ đô Luân Đôn, Anh (Nguồn: Internet) - Ứng dụng công cụ dynamo để phát triển mô hình thông tin công trình (BIM) trong giai đoạn thiết kế
Hình 3.2 Tòa nhà The Girkin ở thủ đô Luân Đôn, Anh (Nguồn: Internet) (Trang 24)
Hình 3.2 là tòa nhà 30 St Mary Axe hay "The Gherkin" (Quả dưa chuột) là một tòa nhà chọc  trời ở Luân Đôn, Anh - Ứng dụng công cụ dynamo để phát triển mô hình thông tin công trình (BIM) trong giai đoạn thiết kế
Hình 3.2 là tòa nhà 30 St Mary Axe hay "The Gherkin" (Quả dưa chuột) là một tòa nhà chọc trời ở Luân Đôn, Anh (Trang 24)
Hình 3.6 Xuất model từ môi trường Dynamo sang môi trường Robot - Ứng dụng công cụ dynamo để phát triển mô hình thông tin công trình (BIM) trong giai đoạn thiết kế
Hình 3.6 Xuất model từ môi trường Dynamo sang môi trường Robot (Trang 26)
Hình 3.7 Giữ liệu được lấy từ File Excel sang môi trường Dynamo - Ứng dụng công cụ dynamo để phát triển mô hình thông tin công trình (BIM) trong giai đoạn thiết kế
Hình 3.7 Giữ liệu được lấy từ File Excel sang môi trường Dynamo (Trang 27)
Hình 3.9 Dữ liệu được xuất từ mô hình qua File excel thông qua môi trường Dynamo - Ứng dụng công cụ dynamo để phát triển mô hình thông tin công trình (BIM) trong giai đoạn thiết kế
Hình 3.9 Dữ liệu được xuất từ mô hình qua File excel thông qua môi trường Dynamo (Trang 28)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w