Tiêu Chuẩn Thiết Kế Nhà Xưởng Công Nghiệp Tại Việt Nam

[bicjsc]

Trong một dự án công nghiệp, tiêu chuẩn thiết kế nhà xưởng không chỉ là cơ sở để kỹ sư tính toán kết cấu mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn công trình, khả năng vận hành, hồ sơ pháp lý và hiệu quả đầu tư.
Tại Việt Nam, công tác thiết kế nhà xưởng cần được xem xét đồng bộ giữa hệ thống Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia (QCVN), Tiêu chuẩn Quốc gia (TCVN), các quy định pháp luật về xây dựng, PCCC, môi trường và yêu cầu đặc thù của từng ngành sản xuất.
Việc áp dụng đúng các tiêu chuẩn ngay từ giai đoạn lập phương án giúp chủ đầu tư hạn chế rủi ro phải điều chỉnh thiết kế, phát sinh chi phí hoặc ảnh hưởng đến tiến độ triển khai. Đồng thời, đây cũng là cơ sở để kiểm soát chất lượng hồ sơ thiết kế xây dựng và quá trình thi công nhà xưởng về sau.
Trong bài viết này, BIC tổng hợp những nhóm tiêu chuẩn thiết kế nhà xưởng công nghiệp quan trọng mà chủ đầu tư cần lưu ý khi chuẩn bị triển khai dự án.

HỆ THỐNG VĂN BẢN ĐIỀU CHỈNH THIẾT KẾ NHÀ XƯỞNG TẠI VIỆT NAM​

Một hồ sơ thiết kế nhà xưởng cần được xem xét trên nhiều nhóm yêu cầu khác nhau, từ quy hoạch tổng mặt bằng, kiến trúc, kết cấu đến PCCC, cơ điện và môi trường.
Về cơ bản, doanh nghiệp thường cần phân biệt giữa:

• QCVN – Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia: đưa ra các yêu cầu kỹ thuật mang tính bắt buộc trong phạm vi áp dụng.
• TCVN – Tiêu chuẩn Quốc gia: cung cấp cơ sở, nguyên tắc và phương pháp kỹ thuật phục vụ tính toán, thiết kế và nghiệm thu.
• Các văn bản pháp luật và quy định chuyên ngành: liên quan đến xây dựng, PCCC, môi trường, điện, cấp thoát nước và các yêu cầu riêng của dự án.

Do hệ thống văn bản có thể được sửa đổi, bổ sung hoặc thay thế theo từng thời kỳ, đơn vị thiết kế cần xác định phiên bản tiêu chuẩn và quy chuẩn đang có hiệu lực, phù hợp với thời điểm lập hồ sơ.

Tiêu chuẩn về tải trọng và kết cấu​

Một số tiêu chuẩn quan trọng thường được xem xét trong thiết kế nhà xưởng gồm:

• TCVN 2737:2023 – Tải trọng và tác động: cơ sở để xác định và tổ hợp các loại tải trọng tác động lên công trình như tĩnh tải, hoạt tải, tải trọng gió và các tác động khác theo phạm vi áp dụng.
• TCVN 5575:2012 – Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế: được sử dụng làm cơ sở tính toán thiết kế đối với kết cấu thép trong phạm vi áp dụng.
• TCVN 5574:2018 – Thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép: áp dụng cho việc tính toán các cấu kiện bê tông và bê tông cốt thép như móng, dầm, cột, sàn và các hạng mục liên quan.

Trong thực tế, kỹ sư không chỉ lựa chọn tiêu chuẩn dựa trên loại kết cấu mà còn phải xem xét quy mô, công năng, điều kiện địa chất, thiết bị công nghệ và các yêu cầu đặc thù của từng dự án.

Quy chuẩn về quy hoạch và an toàn cháy​

Hai nhóm quy chuẩn đặc biệt quan trọng đối với nhà xưởng công nghiệp là:

• QCVN 01:2021/BXD – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về Quy hoạch xây dựng: liên quan đến các chỉ tiêu quy hoạch, sử dụng đất, mật độ xây dựng, khoảng lùi, giao thông và tổ chức không gian trong phạm vi áp dụng.
• QCVN 06:2022/BXD và các văn bản sửa đổi, bổ sung hiện hành – An toàn cháy cho nhà và công trình: liên quan đến phân loại nguy hiểm cháy, bậc chịu lửa, giới hạn chịu lửa, khoang cháy, lối thoát nạn, khoảng cách an toàn và các giải pháp bảo đảm an toàn cháy.

Đối với dự án công nghiệp, yêu cầu PCCC cần được đưa vào từ giai đoạn lập phương án thay vì xử lý bổ sung sau khi kiến trúc và kết cấu đã hoàn thiện.

TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ QUY HOẠCH TỔNG MẶT BẰNG NHÀ XƯỞNG​

Quy hoạch tổng mặt bằng là bước xác định vị trí các công trình, khu vực sản xuất, kho bãi, giao thông nội bộ và hệ thống hạ tầng trên toàn bộ khu đất.
Một phương án tốt cần đồng thời giải quyết được ba bài toán: công năng sản xuất – yêu cầu kỹ thuật – khả năng triển khai thực tế.

Mật độ xây dựng và khoảng lùi công trình​

Khi lập tổng mặt bằng, đơn vị thiết kế cần kiểm tra các chỉ tiêu quy hoạch theo hồ sơ pháp lý của khu đất và quy chuẩn áp dụng.
Các yếu tố cần xem xét gồm:

• Mật độ xây dựng;
• Khoảng lùi công trình;
• Chiều cao và số tầng;
• Hệ số sử dụng đất;
• Khoảng cách giữa các khối công trình;
• Diện tích giao thông nội bộ;
• Bãi đỗ xe và khu vực tập kết;
• Cây xanh và hạ tầng kỹ thuật;
• Khả năng tiếp cận của phương tiện chữa cháy.

Không nên áp dụng một tỷ lệ mật độ hoặc khoảng lùi cố định cho mọi dự án. Các chỉ tiêu cụ thể cần được xác định dựa trên quy hoạch, diện tích và đặc điểm của từng khu đất.

Tiêu chuẩn về thông gió và chiếu sáng​

Môi trường bên trong nhà xưởng có ảnh hưởng trực tiếp đến điều kiện làm việc, chất lượng sản xuất và khả năng vận hành thiết bị.
Phương án thiết kế cần xem xét:

• Nhu cầu chiếu sáng tự nhiên và nhân tạo;
• Vị trí cửa lấy sáng, cửa lấy gió;
• Thông gió tự nhiên hoặc cưỡng bức;
• Kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm;
• Đặc thù của từng khu vực sản xuất;
• Yêu cầu riêng đối với kho, phòng sạch hoặc khu vực có kiểm soát môi trường.

Tùy ngành nghề, giải pháp có thể bao gồm dải lấy sáng mái, cửa chớp thông gió, quạt hút, thông gió mái hoặc hệ thống điều hòa – thông gió cơ khí.

Chiều cao và khẩu độ nhà xưởng​

Chiều cao và khẩu độ không nên được lựa chọn chỉ dựa trên kích thước khu đất.
Đơn vị thiết kế cần căn cứ vào:

• Chiều cao máy móc;
• Chiều cao kệ chứa hàng;
• Yêu cầu vận chuyển;
• Xe nâng;
• Cẩu trục và tải trọng nâng;
• Tuyến ống kỹ thuật;
• Hệ thống thông gió;
• Nhu cầu mở rộng trong tương lai.

Đối với nhà xưởng khung thép, khẩu độ càng lớn thường kéo theo yêu cầu cao hơn về khả năng chịu lực và độ ổn định của hệ kết cấu. Vì vậy, việc lựa chọn nhịp khung cần cân bằng giữa không gian sử dụng, yêu cầu công nghệ và chi phí đầu tư.

TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ KẾT CẤU NHÀ XƯỞNG​

Kết cấu là một trong những hạng mục có ảnh hưởng lớn nhất đến an toàn và chi phí đầu tư của công trình.

Tính toán tải trọng và tác động​

Theo tiêu chuẩn áp dụng, kỹ sư cần xác định đầy đủ các loại tải trọng tác động lên công trình, trong đó có thể bao gồm:

Tĩnh tải​

Bao gồm trọng lượng bản thân của:

• Khung thép;
• Mái và tường bao;
• Xà gồ;
• Hệ thống hoàn thiện;
• Đường ống và thiết bị treo;
• Các thành phần kết cấu khác.

Hoạt tải​

Tùy công năng có thể bao gồm tải trọng từ:

• Người;
• Hàng hóa;
• Thiết bị;
• Kệ chứa;
• Xe nâng;
• Các hệ thống phục vụ sản xuất.

Tải trọng gió​

Tải trọng gió được xác định dựa trên vị trí xây dựng, điều kiện địa hình, hình dạng công trình và các thông số theo tiêu chuẩn áp dụng.
Đối với nhà xưởng có diện tích lớn hoặc kết cấu nhẹ, việc kiểm soát tác động của gió là một nội dung quan trọng trong thiết kế hệ khung, mái và hệ liên kết.

TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ MÓNG NHÀ XƯỞNG​

Giải pháp móng cần được lựa chọn dựa trên kết quả khảo sát địa chất và tải trọng thực tế của công trình, thay vì áp dụng một phương án chung cho mọi dự án.
Một số giải pháp thường gặp gồm:

Móng nông​

Có thể sử dụng móng đơn, móng băng hoặc các giải pháp móng nông khác khi điều kiện địa chất và tải trọng cho phép.

Móng sâu​

Trong trường hợp nền đất yếu hoặc yêu cầu chịu tải lớn, phương án móng cọc có thể được xem xét để truyền tải xuống các lớp đất phù hợp.

Móng thiết bị​

Đối với máy móc tạo rung hoặc có tải trọng động lớn, cần nghiên cứu riêng về móng thiết bị, dao động và khả năng truyền rung sang các cấu kiện xung quanh.
Đây là lý do dữ liệu máy móc và dây chuyền sản xuất phải được cung cấp từ sớm trong quá trình thiết kế nhà xưởng.

TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ NỀN SÀN NHÀ XƯỞNG​

Nền sàn là hạng mục chịu tác động trực tiếp trong quá trình sản xuất, lưu kho và vận chuyển.
Thiết kế nền sàn cần xem xét:

• Tải trọng hàng hóa;
• Tải trọng xe nâng;
• Tần suất di chuyển;
• Tải trọng tập trung;
• Yêu cầu về độ phẳng;
• Yêu cầu vệ sinh;
• Khả năng chống mài mòn;
• Yêu cầu chống hóa chất hoặc chống tĩnh điện.

Chiều dày và cốt thép​

Chiều dày sàn, cấp độ bê tông, cốt thép và cấu tạo nền phải được tính toán theo tải trọng và điều kiện sử dụng thực tế. Không nên áp dụng một chiều dày hoặc mác bê tông cố định cho mọi nhà xưởng.

Khe co và kiểm soát nứt​

Hệ thống khe co, khe kiểm soát và giải pháp xử lý mạch ngừng cần được bố trí phù hợp nhằm kiểm soát hiện tượng co ngót và biến dạng của bê tông.

Hoàn thiện bề mặt​

Tùy công năng, nền có thể được hoàn thiện bằng:

• Xoa nền tăng cứng;
• Hardener;
• Sơn Epoxy;
• Giải pháp chống bụi;
• Giải pháp chống hóa chất;
• Giải pháp chống tĩnh điện.

Việc lựa chọn vật liệu hoàn thiện cần xuất phát từ điều kiện vận hành thực tế thay vì chỉ dựa trên yếu tố thẩm mỹ.

TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ PCCC VÀ HỆ THỐNG MEP​

PCCC và MEP cần được phối hợp ngay trong giai đoạn thiết kế để tránh xung đột giữa kiến trúc, kết cấu và hệ thống kỹ thuật.

Thiết kế PCCC theo QCVN áp dụng​

Đối với nhà xưởng, giải pháp PCCC phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:

• Công năng sử dụng;
• Tính chất và khối lượng hàng hóa;
• Quy trình sản xuất;
• Hạng nguy hiểm cháy;
• Diện tích và chiều cao công trình;
• Bậc chịu lửa;
• Khoang cháy;
• Khoảng cách an toàn;
• Giải pháp thoát nạn.

Đối với kết cấu thép, khi công trình có yêu cầu về giới hạn chịu lửa, đơn vị thiết kế cần nghiên cứu giải pháp bảo vệ kết cấu phù hợp như sơn chống cháy hoặc các giải pháp bao che/bảo vệ khác theo yêu cầu thiết kế.

Thiết kế lối thoát nạn​

Lối thoát nạn phải được tổ chức dựa trên số lượng người, công năng và quy mô công trình. Chiều dài đường thoát nạn, số lượng cửa, hướng mở cửa và các yêu cầu liên quan cần được kiểm tra theo quy chuẩn áp dụng.

Tiêu chuẩn thiết kế hệ thống MEP​

Hệ thống MEP của nhà xưởng thường bao gồm:

• Hệ thống điện;
• Chiếu sáng;
• Cấp điện cho máy móc;
• Cấp thoát nước;
• Thông gió;
• Điều hòa;
• Hệ thống khí nén;
• Hệ thống kỹ thuật phục vụ sản xuất;
• Chống sét và tiếp địa.

Điểm quan trọng là MEP không nên được thiết kế như một hạng mục tách biệt. Vị trí máy móc, kết cấu mái, cao độ trần, tuyến vận chuyển và quy trình sản xuất đều có thể ảnh hưởng đến phương án bố trí hệ thống kỹ thuật.

TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI​

Đối với nhà máy có phát sinh nước thải sản xuất, thiết kế cần phân biệt rõ giữa nước thải sinh hoạt, nước thải sản xuất và nước mưa.
Phương án hạ tầng cần xem xét:

• Lưu lượng nước sử dụng;
• Lưu lượng nước thải;
• Đặc tính nước thải;
• Hệ thống thu gom;
• Bể xử lý;
• Công nghệ xử lý;
• Vị trí trạm xử lý;
• Điểm đấu nối;
• Yêu cầu của khu công nghiệp và quy định môi trường hiện hành.

Đặc biệt, tiêu chuẩn xử lý và điều kiện đấu nối cần được xác định theo loại hình sản xuất, quy định môi trường hiện hành và yêu cầu tiếp nhận của từng khu công nghiệp, thay vì áp dụng một mức chung cho mọi dự án.

TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ ẢNH HƯỞNG NHƯ THẾ NÀO ĐẾN THI CÔNG NHÀ XƯỞNG?​

Một hồ sơ thiết kế được triển khai đúng ngay từ đầu sẽ tạo nền tảng thuận lợi cho giai đoạn thi công nhà xưởng.
Khi bản vẽ thể hiện rõ:

• Kích thước cấu kiện;
• Cao độ;
• Tiết diện;
• Liên kết;
• Vật liệu;
• Chi tiết móng;
• Hệ thống MEP;
• Yêu cầu PCCC;
• Chi tiết kiến trúc;

nhà thầu có cơ sở để bóc tách khối lượng, lập kế hoạch thi công, gia công cấu kiện và tổ chức lắp dựng chính xác hơn.
Đối với nhà xưởng khung thép, việc phối hợp bản vẽ bằng BIM hoặc các phần mềm chuyên dụng cũng giúp phát hiện sớm một số xung đột giữa kết cấu, kiến trúc và MEP trước khi triển khai ngoài công trường.
Tuy nhiên, một bản vẽ tốt không chỉ là bản vẽ “đúng tiêu chuẩn”. Quan trọng hơn, thiết kế phải phù hợp với dây chuyền sản xuất và có khả năng triển khai thực tế.

VÌ SAO NÊN CHỌN ĐƠN VỊ THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG AM HIỂU TIÊU CHUẨN?​

Với dự án công nghiệp, thiết kế và thi công có mối liên hệ rất chặt chẽ.
Nếu hồ sơ thiết kế không tính đến điều kiện thi công, vật liệu thực tế, thiết bị và trình tự triển khai, doanh nghiệp có thể gặp phải các vấn đề như:

• Điều chỉnh bản vẽ;
• Phát sinh khối lượng;
• Xung đột giữa các bộ môn;
• Chậm tiến độ;
• Khó kiểm soát chi phí;
• Phải thay đổi phương án sau khi công trình đã triển khai.

Ngược lại, mô hình thiết kế và thi công đồng bộ giúp một đầu mối có thể theo dõi xuyên suốt từ phương án ban đầu đến công trình thực tế.
Đơn vị tổng thầu có năng lực cần có khả năng phối hợp giữa:
Khảo sát → Thiết kế → Kết cấu → MEP → PCCC → Dự toán → Thi công → Nghiệm thu → Bàn giao.
Đối với các thủ tục pháp lý và PCCC, trách nhiệm của từng bên cần được xác định rõ theo hợp đồng và quy định pháp luật áp dụng. Không nên hiểu rằng mọi dự án đều có thể rút ngắn thủ tục chỉ bằng việc lựa chọn một tổng thầu.

BIC – THIẾT KẾ NHÀ XƯỞNG BẮT ĐẦU TỪ YÊU CẦU THỰC TẾ CỦA DOANH NGHIỆP​

Tuân thủ tiêu chuẩn thiết kế nhà xưởng không đơn thuần là yêu cầu về hồ sơ kỹ thuật. Đây là nền tảng để doanh nghiệp kiểm soát an toàn, công năng, chi phí đầu tư và khả năng vận hành lâu dài của nhà máy.
Một phương án tốt cần bắt đầu từ bài toán thực tế:
Dây chuyền sản xuất → Công năng → Mặt bằng → Kết cấu → MEP → PCCC → Hạ tầng → Dự toán → Thi công.
BIC định hướng thiết kế nhà xưởng theo cách tiếp cận đồng bộ, trong đó yêu cầu sản xuất, thiết bị, mặt bằng, kết cấu và hệ thống kỹ thuật được xem xét ngay từ đầu. Qua đó, chủ đầu tư có cơ sở để đánh giá phương án không chỉ trên bản vẽ mà còn trên khả năng triển khai, chi phí đầu tư và hiệu quả vận hành thực tế.
Nếu doanh nghiệp đang chuẩn bị đầu tư nhà máy và cần tư vấn thiết kế nhà xưởng, thiết kế xây dựng hoặc triển khai thi công nhà xưởng trọn gói, BIC sẵn sàng đồng hành từ bước khảo sát, lập phương án đến triển khai công trình.