EN
Cách các tòa nhà thép chế tạo sẵn đẩy nhanh tiến độ dự án
Các tòa nhà bằng thép được sản xuất tại nhà máy giúp giảm đáng kể thời gian thi công vì các công việc khác nhau có thể được thực hiện đồng thời. Các cấu kiện kết cấu chính được chế tạo trong môi trường kiểm soát ở ngoài hiện trường, trong khi công nhân tại hiện trường đã bắt đầu đào móng và chuẩn bị nền đất nơi tòa nhà sẽ được xây dựng. Khi hai quy trình này diễn ra song song, toàn bộ dự án sẽ hoàn thành nhanh hơn nhiều so với phương pháp truyền thống. Một số ước tính cho rằng mức tiết kiệm thời gian đạt khoảng 30% đến thậm chí 50%. Đối với các doanh nghiệp cần không gian kho hoặc cơ sở phân phối, điều này đồng nghĩa với việc đưa hoạt động vào vận hành sớm hơn vài tuần hoặc thậm chí vài tháng so với phương án thông thường.
Chế tạo ngoài hiện trường và chuẩn bị đồng thời tại hiện trường
Khi các thành phần kết cấu xuất hiện đã được lắp ráp sẵn, khoan lỗ và đánh dấu rõ ràng, chúng về cơ bản đã sẵn sàng để lắp đặt ngay tại công trường theo phương thức 'cắm vào là chạy'. Không còn cần lãng phí thời gian để đo đạc, cắt vật liệu, hàn điểm hoặc chờ bê tông đông cứng nữa. Chẳng hạn như một dự án kho thương mại tiêu chuẩn: nếu công việc sản xuất tại nhà máy diễn ra đồng thời với việc chuẩn bị mặt bằng và đổ bê tông móng, toàn bộ dự án sẽ hoàn thành sớm hơn khoảng một tháng so với thông thường. Việc xây dựng tiền chế đơn giản là loại bỏ toàn bộ các khoảng thời gian chờ đợi giữa các bước thi công. Đội ngũ thi công luôn bận rộn thay vì ngồi không chờ đợi một công đoạn này kết thúc trước khi công đoạn khác có thể bắt đầu. Quy trình thi công nhờ đó duy trì được tính liên tục và ổn định trong suốt quá trình xây dựng.
Giảm phụ thuộc vào điều kiện thời tiết và giảm thiểu thời gian ngừng trệ trong các công trình thương mại
Khi nói đến thời tiết xấu, việc lắp dựng kết cấu thép thực tế không quá quan tâm việc bên ngoài đang mưa, tuyết rơi hay đóng băng. Tuy nhiên, công tác bê tông lại kể một câu chuyện khác, bởi việc đổ và bảo dưỡng bê tông đòi hỏi điều kiện vừa phải. Thép không gặp những vấn đề này vì không cần chờ đợi để đông cứng hay lo lắng về độ ẩm xâm nhập vào hỗn hợp. Đối với các quản lý thi công, điều này có nghĩa là họ không cần dành thêm thời gian dự phòng trong tiến độ để đối phó với những thay đổi thời tiết bất ngờ. Theo các báo cáo ngành, các công trình kết cấu thép chịu ít hơn khoảng hai phần ba số lần chậm tiến độ do thời tiết xấu so với các dự án bê tông tương đương. Điều này hoàn toàn hợp lý khi xem xét số lượng lớn công trường vẫn hoạt động xuyên suốt mọi mùa trong năm. Khả năng tiếp tục thi công bất chấp những gì thiên nhiên gây ra trở nên đặc biệt quan trọng trên thị trường bất động sản thương mại, nơi khách thuê muốn không gian sẵn sàng đưa vào sử dụng ngay lập tức — chứ không phải quý tới — và các doanh nghiệp phụ thuộc vào việc cơ sở vật chất luôn sẵn sàng phục vụ trong các mùa cao điểm.
Độ bền cấu trúc vốn có của các tòa nhà thép tiền chế
Độ bền kéo cao, khả năng chịu tải và hiệu suất chống động đất
Độ bền ấn tượng của thép, thường nằm trong khoảng từ 36.000 đến 50.000 pound trên inch vuông, cho phép nó chịu được tải trọng nặng đáng kể. Điều này khiến thép trở thành lựa chọn lý tưởng để làm trụ đỡ cho các loại máy móc nặng, xây dựng sàn lửng và tạo ra những không gian mở rộng lớn với chiều rộng vượt quá 300 feet mà không cần các cột chống nội thất gây phiền toái khắp nơi. Thép còn có một đặc tính gọi là độ dẻo, nghĩa là nó có khả năng uốn cong và giãn ra thay vì gãy vỡ khi chịu các lực đột ngột. Trong các trận động đất hoặc các sự kiện rung lắc khác, đặc tính này giúp các tòa nhà duy trì trạng thái đứng vững ngay cả khi bị dịch chuyển mạnh. Khi các nhà thầu tuân thủ đúng các hướng dẫn mới nhất của tiêu chuẩn ASCE 7-22 — bao gồm việc tích hợp các cấu kiện như khung giằng, các điểm nối chắc chắn, đồng thời đảm bảo mọi chi tiết đều được gia công chính xác tại nhà máy — các kết cấu thép tiền chế sẽ trở thành giải pháp an toàn hơn nhiều. Các nghiên cứu chỉ ra rằng những tòa nhà này có nguy cơ sập thấp hơn khoảng 70% so với các tòa nhà truyền thống bằng gạch hoặc gỗ ở những khu vực dễ xảy ra thiên tai.
Khả năng chống ăn mòn và độ bền dài hạn với các lớp phủ bảo vệ hiện đại
Các hệ thống bảo vệ ngày nay được thiết kế để hoạt động bền bỉ trong nhiều thập kỷ mà không gặp sự cố. Chẳng hạn như mạ kẽm nhúng nóng — phương pháp này hoạt động bằng cách phủ một lớp kẽm có tính chất hy sinh lên bề mặt, giúp chống lại quá trình oxy hóa ngay cả khi tiếp xúc với điều kiện khắc nghiệt gần các khu vực ven biển hoặc trong các khu công nghiệp. Lớp phủ này thực tế có thể duy trì hiệu lực hơn năm mươi năm trước khi bắt đầu xuất hiện dấu hiệu hao mòn. Khi kết hợp với các hỗn hợp epoxy–polyurethane, chúng ta đạt được một giải pháp đặc biệt: những lớp hoàn thiện này tạo thành các rào cản có khả năng tự phục hồi, giúp ngăn chặn hiệu quả sự xâm nhập của độ ẩm. Kết quả thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy chúng vẫn duy trì hiệu quả khoảng 95 phần trăm ngay cả sau hơn ba mươi năm phơi nhiễm trong điều kiện thực tế. Ngoài ra, còn có một số phương pháp khác cũng đáng được đề cập. Bề mặt được phủ sơn bột giúp chống lại tác hại của tia cực tím, trong khi lớp phủ trên cùng được cải tiến bằng gốm sứ lại bảo vệ hiệu quả khỏi các hóa chất. Đối với những khu vực có độ ẩm cao, hệ thống anode hy sinh sẽ được áp dụng. Tất cả những lớp bảo vệ đa dạng này phối hợp ăn ý với nhau nhằm giảm thiểu mức độ hao mòn vật liệu xuống dưới 0,5 mm mỗi mười năm. Điều này có ý nghĩa thực tiễn như thế nào? Về mặt chi phí bảo trì, chúng thấp hơn khoảng bốn mươi phần trăm trong suốt vòng đời so với các giải pháp bê tông cốt thép truyền thống.
Hiệu quả Tích hợp: Sự Hài hòa giữa Thiết kế và Thi công trong Các Tòa Nhà Thép Tiền Chế
Phương pháp thiết kế–xây dựng (design-build) đã trở thành cách tiếp cận chủ đạo để khai thác tối đa tiềm năng của kết cấu thép tiền chế, bởi vì phương pháp này tập hợp các kiến trúc sư, kỹ sư và nhà sản xuất dưới cùng một mái nhà, nói theo nghĩa bóng. Khi loại bỏ những hình thức bàn giao thủ công lỗi thời giữa các phòng ban làm việc riêng lẻ trong “bong bóng” của mình, mọi bên thực sự có thể cộng tác với nhau theo thời gian thực. Các quyết định được đưa ra nhanh hơn, đồng thời những vấn đề liên quan đến cách thức thi công thực tế thường bộc lộ sớm hơn. Điều này giúp giảm đáng kể lượng vật liệu bị lãng phí—khoảng 30% so với phương pháp thiết kế–đấu thầu–xây dựng truyền thống, nơi mọi thứ cứ luân chuyển qua lại như một cục khoai nóng. Mô hình thông tin công trình (Building Information Modeling), hay còn gọi tắt là BIM, hiện nay đóng vai trò là công cụ phối hợp chính của chúng ta. Nhờ BIM, các kỹ sư và nhà gia công có thể mô phỏng các mối nối, kiểm tra dung sai và xác định trình tự lắp ráp một cách số hóa—từ rất sớm, trước khi bất kỳ chi tiết kim loại nào được đặt xuống mặt bằng thi công. Kết quả đạt được? Các bộ phận gần như khớp hoàn hảo ngay khi vận chuyển tới công trường, nhờ đó giảm thiểu nhu cầu điều chỉnh sau này. Toàn bộ cách tiếp cận tích hợp này cho phép triển khai dự án nhanh chóng mà vẫn đảm bảo được các tiêu chuẩn chất lượng cao. Chính vì vậy, phương pháp thiết kế–xây dựng đặc biệt hấp dẫn đối với các công trình yêu cầu tiến độ khắt khe, chẳng hạn như trung tâm chỉ huy khẩn cấp, kho lạnh hoặc các không gian sản xuất công nghệ cao. Và cũng đừng quên yếu tố thép—vật liệu này sở hữu độ ổn định về kích thước và khả năng thích ứng linh hoạt, rất phù hợp với hệ thống này, từ đó biến cả những thiết kế tùy chỉnh phức tạp nhất thành hiện thực một cách dễ dàng.
Câu hỏi thường gặp
Lợi thế chính của các tòa nhà thép tiền chế là gì?
Lợi thế chính của các tòa nhà thép tiền chế là việc giảm đáng kể thời gian thi công nhờ quá trình gia công tại nhà máy và chuẩn bị mặt bằng tại hiện trường được thực hiện đồng thời, từ đó giúp dự án hoàn thành sớm hơn.
Thời tiết ảnh hưởng như thế nào đến thi công công trình thép tiền chế?
Thi công công trình thép tiền chế ít bị ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết hơn so với thi công bê tông truyền thống, do đó làm giảm số lần chậm tiến độ do thay đổi thời tiết.
Các tòa nhà thép tiền chế có độ bền cao không?
Có, các tòa nhà thép tiền chế có độ bền rất cao nhờ các lớp phủ bảo vệ hiện đại như mạ kẽm nhúng nóng và hỗn hợp epoxy–polyurethane, mang lại độ bền dài hạn cũng như khả năng chống ăn mòn hiệu quả.
Phương pháp thiết kế–thi công (design-build) mang lại lợi ích gì cho thi công công trình thép tiền chế?
Phương pháp thiết kế–xây dựng tích hợp các kiến trúc sư, kỹ sư và nhà sản xuất, từ đó giúp ra quyết định nhanh hơn, giảm thiểu lãng phí vật liệu và nâng cao hiệu quả dự án thông qua hợp tác thời gian thực và các công cụ tiên tiến như Mô hình Thông tin Công trình (BIM).
