Nhà xưởng là gì ? Khái nhiệm phân loại và các tiêu chuẩn thiết kế thi công nhà xưởng hiện nay

Ngành xây dựng công nghiệp đang trên đà phát triển mạnh, với điểm nhấn là sự ra đời của nhiều nhà xưởng công nghiệp. Vậy nhà xưởng là gì? Nhà xưởng công nghiệp được phân loại như thế nào? Thiết kế nhà xưởng cần tuân theo những quy chuẩn gì?

Nhà xưởng là gì?

Nhà xưởng được định nghĩa là không gian có diện tích rộng, có sức chứa cũng như quy mô lớn hơn so với nhà ở, văn phòng làm việc thông thường.

Nhà xưởng công nghiệp là nơi tập trung nguồn nhân lực lớn, trong đó có chứa trang thiết bị máy móc, nguyên vật liệu, nhằm cung ứng cho quy trình sản xuất dây chuyền, bảo quan hoặc vận chuyển các loại hàng hóa sử dụng trong ngành công nghiệp.

Nhà xưởng ra đời thể hiện sự phát triển của ngành công nghiệp, là nơi doanh nghiệp hiện thực hóa những kế hoạch sản xuất, nơi người lao động làm việc để kiếm sống. Nhà xưởng là hạng mục thiết kế thi công đang được nhiều công ty xây dựng quan tâm.

Phân loại nhà xưởng

Nếu như đã trả lời được câu hỏi nhà xưởng là gì, thì câu hỏi tiếp theo chúng ta cần phải làm rõ chính là nhà xưởng được phân loại như thế nào?

Theo như nghiên cứu và tổng hợp, thì có nhiều cách phân loại nhà xưởng như phân theo chức năng, phân theo đặc điểm quy hoạch, phân theo số tầng thiết kế, phân theo kết cấu mái, phân theo vật liệu chịu lực. Chúng ta sẽ lần lượt tìm hiểu dưới đây.

1. Phân loại nhà xưởng theo số tầng

Bao gồm nhà xưởng 1 tầng và nhà xưởng cao tầng

– Nhà xưởng 1 tầng: Trong xây dựng hiện đại, nhà sản xuất một tầng chiếm tỉ lệ đến 80% do chúng có những ưu điểm nhất định như : điều kiện để bố trí thiết bị, tổ chức dây chuyền tốt hơn, có thể trang bị các loại cẩu khác nhau, bất kì vị trí nào trong nhà cũng có thể bố trí các thiết bị sản xuất với bất kì trọng lượng nào vì máy móc được đặt trực tiếp trên nền đất, dễ thay đổi dây chuyền công nghệ.

– Nhà xưởng cao tầng: Sử dụng cho ngành sản xuất có trang thiết bị nhỏ gọn nhẹ đặt trực tiếp lên sàn tầng, như xí nghiệp công nghiệp nhẹm sản xuất dụng cụ đo lường, xí nghiệp in…

2. Phân loại nhà xưởng theo chức năng

Bao gồm:

– Công trình sản xuất tạo ra thành phẩm: được phân ra nhiều nhà xưởng với lĩnh vực khác nhau như gia công kim loại, rèn đúc, dệt, sản xuất tiêu dùng, phân bón hóa chất….

– Các công trình năng lượng: nhà máy nhiệt điện cung cấp năng lượng sản xuất, trạm cấp nhiệt, cấp hơi nước, trạm biến áp….

– Công trình giao thông kho tàng: như gara, nơi để các phương tiện giao thông, kho nguyên liệu, thành phẩm, trạm cứu hỏa…

– Công trình hành chính phúc lợi: nhà hành chính, các phòng ban tổ chức xã hội, phòng phục vụ sinh hoạt, y tế…

3. Phân loại nhà xưởng theo mục đích quy hoạch

Theo quy hoạch thiết kế nhà xưởng công nghiệp được phân ra nhà công nghiệp một khẩu độ và nhà công nghiệp nhiều khẩu độ. Từ khái niệm nhà xưởng là gì, chúng ta có thể định nghĩa được khẩu độ nhà xưởng.

Khẩu độ nhà xưởng được biết đến là khoảng cách của mép cột biên bên phải đến mép cột biên bên trái tình theo chiều ngang của nhà xưởng. Khẩu độ của nhà xưởng cũng có thể là chiều rộng của nhà xưởng.

Bao gồm:

– Đối với nhà công nghiệp một khẩu độ: thích hợp cho các công trình năng lượng hoặc nhà kho. Ngoài ra còn được sử dụng để bố trí dây chuyền sản xuất đòi hỏi khẩu độ lớn từ 36m trở lên, chiều cao trên 18m, các thiết bị bố trí trên giàn đỡ riêng không liên quan đến khung kèo móng nhà.

– Nhà công nghiệp nhiều khẩu độ: Phổ biến nhất là nhà công nghiệp 1 tầng sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau. Nhà nhiều khẩu độ với các khẩu độ ít chênh lệch về thông số chiều rộng, chiều cao, tạo ra các nhà này có chiều rộng và dài lên đến hàng trăm mét.

4. Phân loại nhà xưởng theo kết cấu mái

Bao gồm:

– Chia ra nhà xưởng khung phẳng: mái sử dụng dầm, giàn, khung liền khối

– Nhà xưởng khung không gian: mái vòm vỏ mỏng cong 1 chiều, cong 2 chiều, giàn không gian, mái treo, mái chất dẻo hoặc cao su bơm hơi.

5. Phân loại nhà xưởng theo vật liệu chịu lực chính

Bao gồm:

– Nhà xưởng khung bê tông cốt thép

– Nhà xưởng khung thép tiền chế

– Nhà xưởng tường gạch chịu lực

– Nhà xưởng khung gỗ

6. Phân loại nhà xưởng theo hệ thống chiếu sáng

Bao gồm:

– Nhà xưởng công nghiệp sử dụng ánh sáng tự nhiên: Ánh sáng tự nhiên được lấy qua của sổ tường bao hoặc cửa sổ trên mái.

– Nhà xưởng công nghiệp sử dụng ánh sáng ánh sáng nhân tạo: Nhà công nghiệp sử dụng chiếu sáng nhân tạo chủ yếu sử dụng trong các nhà cần chiếu sáng đồng đều, không lấy được ánh sáng từ cửa sổ tường bao hoặc cửa sổ trên mái như trong nhà máy dệt, điện tử, điện nguyên tử… Trong trường hợp này nên sử dụng loại đèn điện có dải quang phổ gần với ánh sáng tự nhiên nhằm đảm bảo môi trường sản xuất phù hợp với điều kiện làm việc và tâm sinh lý của công nhân.

– Nhà xưởng công nghiệp sử dụng ánh sáng hỗn hợp: Hiện nay thường gặp là sự kết hợp giữa sử dụng ánh sáng tự nhiên và ánh sáng nhân tạo trong các nhà sản xuất.

Quy chuẩn, tiêu chuẩn thiết kế nhà xưởng

Nhà xưởng có nhiều loại, vậy những quy chuẩn, tiêu chuẩn thiết kế nhà xưởng là gì? Được thể hiện như thế nào?

Mỗi loại công trình xây dựng đều có những tiêu chuẩn thiết kế riêng được quy định rõ ràng trong TCVN do các đơn vị chuyên trách quy định. Và nhà xưởng công nghiệp cũng có những quy chuẩn, tiêu chuẩn được quy định rõ ràng và cụ thể.

1. Quy chuẩn thiết kế nhà xưởng 

Quy chuẩn thiết kế nhà xưởng được quy định cụ thể tại:

– Quy chuẩn xây dựng Việt Nam tập 1 ban hành kèm theo quyết định số 682/BXD-CSXD ngày 14/12/1996 của Bộ trưởng Bộ Xây Dựng.

– Quy chuẩn xây dựng Việt Nam tập 2, 3 ban hành theo quyết định số 439/QĐ-BXD ngày 25/09/1997 của Bộ Xây Dựng.

2. Tiêu chuẩn thiết kế nhà xưởng

Quy định mới về tiêu chuẩn thiết kế nhà xưởng ban hành, sửa đổi năm 2012, có quy định rõ ràng từng hạng mục thiết kế mà các đơn vị chủ đầu tư, nhà thầu thiết kế, thi công phải tuân thủ nghiêm ngặt.

2.1. Nền và móng

– Thiết kế nền và móng cần căn cứ vào yêu cầu công nghệ tải trọng tác động, điều kiện địa chất công trình, địa chất thủy văn và phải tuân theo quy định trong TCVN 2737 :1995. Trường hợp nền đất yếu nhất thiết phải có các biện pháp xử lý thích ứng.

– Móng và các hệ thống kỹ thuật phần ngầm của công trình (nếu có) phải được thiết kế phù hợp với các tính chất cơ lý của đất nền và các đặc trưng của điều kiện tự nhiên tại khu vực xây dựng.

– Khi chọn phương án nền móng cho nhà và công trình ngầm ngoài việc tuân theo quy định trong 3.2 của tiêu chuẩn này còn phải căn cứ vào kết cấu công trình, mật độ công trình trên khu đất xây dựng.

–  Cao độ mặt trên của móng phải thiết kế thấp hơn mặt nền. Độ chênh lệch lấy như sau:

0,2 m đối với cột thép;

0,5 m đối với cột có khung chèn tường;

0,15 m đối với cột bê tông cốt thép.

– Cao độ chân đế cột thép của hành lang, cầu cạn đỡ các đường ống giữa các phân xưởng phải cao hơn độ cao san nền ít nhất là 0,2 m.

– Móng cột ở khe co giãn và các phân xưởng có dự kiến mở rộng cần thiết kế chung cho hai cột giáp liền nhau.

– Các móng dưới tường gạch, tường xây, đá hộc của nhà không khung, khi chiều sâu đặt móng không lớn hơn 0,15 m nên thiết kế móng bê tông, bê tông đá hộc v.v… Khi chiều sâu đặt móng lớn hơn 0,15 m nên thiết kế dầm đỡ tường. Mặt trên của dầm đỡ tường nên thấp hơn mặt nền hoàn thiện ít nhất là 0,03 m.

– Phần móng chịu tác động của nhiệt độ cao phải có lớp bảo vệ bằng vật liệu chịu nhiệt. Phần móng chịu tác dụng ăn mòn phải có biện pháp chống ăn mòn thích ứng.

– Nền bê tông phải chia thành từng ô, chiều dài mỗi ô không lớn hơn 0,6 m. Mạch chèn giữa các ô phải chèn bằng bi tum. Lớp bê tông lót phải có chiều dày lớn hơn 0,1 m và có mác nhỏ hơn 150. Chiều rộng của hè nhà lấy từ 0,2 m đến 0,8 m. Độ dốc của hè lấy từ 1% đến 3%.

– Nền của nhà xưởng sản xuất được thiết kế theo yêu cầu công nghệ và điều kiện sử dụng. Nên sử dụng các kết cấu nền có các dạng:

+ Nền bê tông;

+ Nền bê tông cốt thép;

+ Nền bê tông có phoi thép chịu va chạm;

+ Nền bê tông chịu được sự ăn mòn của axít, kiềm;

+ Nền lát gạch xi măng;

+ Nền thép;

+ Nền lát ván gỗ, chất dẻo;

+ Nền bê tông atphan.

– Nền kho, bãi tại vị trí cầu cạn dùng để bốc dỡ vật liệu rời phải bằng phẳng. Bề mặt của nền phải có lớp lót cứng và bảo đảm thoát nước nhanh.

Nhà xưởng là gì cũng đều phải thiết kế theo quy chuẩn, đảm bảo kết cấu móng và nền để giữ an toàn cho công trình thiết kế.

2.2. Mái và cửa mái 

–  Tùy thuộc vào vật liệu lợp, độ dốc của mái nhà sản xuất lấy như sau:

+ Tấm lợp amiăng xi măng: từ 30% đến 40%;

+ Mái lợp tôn múi: từ 15 % đến 20 %;

+ Mái lợp ngói: từ 50 % đến 60 %;

+ Mái lợp tấm bê tông cốt thép: từ 5 % đến 8 %.

– Đối với nhà có độ dốc của mái nhỏ hơn 8 % phải tạo khe nhiệt ở lớp bê tông cốt thép chống thấm. Khoảng cách giữa các khe nhiệt nên lấy lớn hơn 24 m theo dọc nhà.

–  Tùy theo điều kiện của vật liệu lợp và yêu cầu của công nghệ mà mái nhà sản xuất nhiều nhịp được phép thiết kế thoát nước bên trong, hoặc bên ngoài và nối với hệ thống thoát nước chung. Thoát nước mưa bên trong cần dùng hệ thống máng treo hoặc dùng ống dẫn nước xuống mương nước trong nhà xưởng. Mương thoát nước nhất thiết phải có nắp đậy bằng bê tông cốt thép và tháo lắp thuận tiện.

– Đối với nhà sản xuất một nhịp có chiều rộng không lớn hơn 24 m khi chiều cao cột nhà nhỏ hơn 4,8 m cho phép nước mưa chảy tự do. Khi chiều cao cột nhà từ 5,4 m trởlên phải có hệ thống máng dẫn xuống đất.

– Trong nhà sản xuất nếu có cửa mái hoặc mái giật cấp mà chiều cao chênh lệch giữa hai mái lớn hơn hoặc bằng 2,4 m nhất thiết phải có máng hứng và ống thoát. Nếu chiều cao nhỏ hơn 2,4 m cho phép nước chảy tự do nhưng phải có biện pháp gia cố phần mái bên dưới trong phạm vi nước xối.

– Tùy theo yêu cầu của công nghệ, hướng của nhà có thể thiết kế các loại cửa mái như: chồng diềm, chữ M, răng cưa v.v…

Cửa mái hỗn hợp vừa chiếu sáng, vừa thông gió, phải lắp kính thẳng đứng. Chỉ cho phép lắp kính nghiêng khi có luận chứng hợp lý.

–  Chiều dài của cửa mái không được lớn hơn 84 m. Cửa mái nên đặt lùi vào một bước cột cách đầu hồi nhà.

–  Đối với nhà sản xuất có một hoặc hai nhịp khi dùng chiếu sáng tự nhiên qua các mặt tường mà vẫn bảo đảm yêu cầu và không có thiết bị tỏa nhiệt, hơi ẩm hoặc chất độc thì không được làm cửa mái.

– Đối với nhà sản xuất có sinh nhiều nhiệt, hơi ẩm hoặc chất độc cần bố trí cửa mái thông gió. Khi chỉ có yêu cầu thông gió, đồng thời có mái đua chống mưa hắt, thì không cần lắp kính mà chỉ để khoảng trống. Chiều cao của khoảng trống lấy từ 0,15 m đến 0,3 m.

–  Góc chống mưa hắt không lớn hơn 15° đối với nhà sản xuất kỵ nước mưa. Trường hợp nhà sản xuất kỵ nước mưa hoặc ở khoảng trống bố trí nan chớp nghiêng thì góc chống mưa hắt của mái đua phía trên có thể tăng đến 45°. Các nan chớp không được làm bằng vật liệu dễ vỡ.

–  Cửa mái phải lắp kính cố định, phần dưới để hở, phần trên có mái đua. Tỷ lệ các phần này được xác định bằng tính toán. Từ vĩ tuyến 18 độ Bắc trở xuống phần kính của mái phải thiết kế chống nắng trực tiếp.

– Chiều dày của kính cửa mái không được nhỏ hơn 3 mm. Trong các phân xưởng cần có cầu trục, cầu treo phải lắp lưới bảo vệ kính. Chiều rộng lưới bảo vệ nhỏ nhất là 0,7 m khi kính lắp thẳng đứng và bằng hình chiếu bằng của khung cửa khi khung cửa nằm nghiêng hoặc nằm ngang. Khi sử dụng các loại kính có cốt thép không cần lưới bảo vệ.

2.3. Tường và vách ngăn

– Căn cứ vào đặc tính, quy mô và điều kiện sử dụng của nhà sản xuất, tường nhà được thiết kế dưới các dạng sau: tường chịu lực, tường tự chịu lực và tường chèn khung.

Lưu ý: Vật liệu làm tường có thể là gạch, đá thiên nhiên, tấm amiăng xi măng, tấm bê tông cốt thép. Khi tường ngoài bằng tấm amiăng xi măng hoặc vật liệu nhẹ thì chân tường nên làm bằng gạch, đá thiên nhiên hoặc bê tông và phải cao hơn mặt nền hoàn thiện ít nhất 0,03 m.

– Tất cả các chân tường gạch phải có lớp chống thấm nước mưa bằng bi tum hoặc vật liệu khác. Lớp chống ẩm dưới chân tường phải bằng vữa xi măng mác 75, chiều dày 20 cm và đặt ngang tại cao độ của mặt nền hoàn thiện.

– Tường ngăn giữa các phân xưởng cần được tháo lắp thuận tiện đáp ứng được mặt bằng khi có yêu cầu thay đổi công nghệ và sửa chữa thiết bị.

Lưu ý: Tường ngăn có thể làm bằng tấm bê tông cốt thép, bê tông lưới thép, lưới thép có khung gỗ hoặc khung thép, tấm gỗ dán hoặc gỗ ván ép…

–  Đối với nhà sản xuất có kích thước nhịp nhỏ hơn hoặc bằng 12 m, chiều cao cột không lớn hơn 6 m cho phép thiết kế tường chịu lực.

2.4. Cửa sổ và cửa đi 

– Khi xây nhà xưởng sản xuất phải sử dụng tối đa cửa sổ, cửa đi và lỗ thông thoáng để đảm bảo thông gió và chiếu sáng tự nhiên tốt nhất.

– Thiết kế cửa sổ phải bảo đảm các điều kiện sau:

+ Đối với cửa sổ có độ cao không lớn hơn 2,4 m kể từ mặt sàn, phải thiết kế cửa sổ đóng mở được.

+ Khi cần có yêu cầu chống gió bão, các diện tích lắp kính ở độ cao lớn hơn 2,4 m kể từ mặt sàn phải lắp thành khung cố định. Trường hợp cần thiết phải lắp cánh cửa thì phải có bộ phận kẹp giữ chắc chắn và đóng mở hàng loạt bằng cơ khí.