Nhà mô-đun tiền chế là gì

1. Mô-đun xây dựng là gì?

Kể từ thế kỷ 20, nhu cầu cấp bách về nhà ở mới đã nhanh chóng thúc đẩy việc áp dụng các phương pháp xây dựng hiện đại (MMC). Những phương pháp này tập trung vào việc sử dụng kỹ thuật thi công ngoài công trường, có thể tận dụng điều kiện nhà máy và các kỹ thuật sản xuất hàng loạt. Là một trong những giải pháp phổ biến nhất, mô-đun xây dựng ra đời từ đó.

Hiệp hội Xây dựng Mô-đun mô tả việc xây dựng mô-đun là một quá trình được thiết kế theo cùng các tiêu chuẩn và quy định như xây dựng thông thường, trong điều kiện nhà máy được kiểm soát, sử dụng cùng loại vật liệu, nhưng chỉ mất khoảng một nửa thời gian. Các tòa nhà được sản xuất thành từng "mô-đun", khi lắp ráp tại công trường sẽ thể hiện đúng ý đồ thiết kế và đặc điểm kỹ thuật như các công trình phức tạp được xây dựng tại chỗ, mà không cần phải đánh đổi chất lượng.

2. Sự phát triển của kiến trúc mô-đun

Một vài thập kỷ trước, ngành xây dựng phải đối mặt với nhiều thách thức, chẳng hạn như lãng phí, kém hiệu quả, lịch sử không bền vững, tình trạng thiếu hụt lao động có tay nghề phổ biến và năng suất ngành tiếp tục suy giảm, trong khi xây dựng theo mô-đun đã mang lại làn gió mới và nhiều cơ hội.

Sự gia tăng nhanh chóng của các công trình xây dựng theo mô-đun trong những năm gần đây chủ yếu là do các yếu tố sau:

(1) Tiến bộ công nghệ: Sự phát triển của công nghệ hiện đại, đặc biệt trong sản xuất, vận chuyển và thi công, đã mở rộng khả năng cho phương pháp xây dựng theo mô-đun. Các kỹ thuật sản xuất tiên tiến và thiết kế số giúp việc sản xuất các mô-đun chất lượng cao trở nên dễ dàng hơn, trong khi mạng lưới giao thông hiện đại làm cho việc vận chuyển các mô-đun này từ nhà máy đến công trường trở nên thuận tiện.

(2) Hiệu quả chi phí: Xây dựng theo mô-đun thường kinh tế hơn so với các phương pháp xây dựng truyền thống. Việc sản xuất các mô-đun trong nhà máy cho phép kiểm soát chi phí tốt hơn, đồng thời tiết kiệm chi phí nhân công và thời gian nhờ tốc độ thi công nhanh hơn.

(3) Nhu cầu về tính bền vững: Với những lo ngại ngày càng tăng về tác động môi trường, các công trình xây dựng theo mô-đun được ưa chuộng do tạo ra ít chất thải hơn, sử dụng tài nguyên hiệu quả hơn và đạt hiệu suất năng lượng tốt hơn. Điều này giúp giảm tiêu thụ nguyên vật liệu và cho phép kiểm soát, quản lý tốt hơn các tác động đến môi trường trong quá trình thi công.

(4) Tính linh hoạt và tùy chỉnh: Các công trình xây dựng theo mô-đun thường có mức độ linh hoạt nhất định, có thể được tùy chỉnh theo nhu cầu của khách hàng, đồng thời có thể thích nghi với các mục đích sử dụng và môi trường khác nhau. Chính sự linh hoạt này khiến xây dựng theo mô-đun được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như nhà ở, thương mại, giáo dục và y tế.

(5) Phản ứng nhanh chóng trước nhu cầu: Trong một số trường hợp, chẳng hạn như cứu trợ khẩn cấp sau thảm họa thiên nhiên, nhu cầu nhà ở tạm thời hoặc không gian văn phòng tạm thời, các công trình xây dựng theo mô-đun có thể nhanh chóng đáp ứng nhu cầu và cung cấp các giải pháp tạm thời.

Nhìn chung, các yếu tố công nghệ, hiệu quả chi phí, tính bền vững, tính linh hoạt và nhu cầu phản ứng nhanh đã thúc đẩy sự phát triển của phương pháp xây dựng theo mô-đun, và xu hướng này được dự báo sẽ tiếp tục trong tương lai.

3. Sự hỗ trợ của chính phủ đối với các công trình xây dựng theo mô-đun

Mặc dù lợi ích khi áp dụng xây dựng theo mô-đun là rõ ràng ở hiện tại, các chuyên gia trong ngành đang kêu gọi thêm sự hỗ trợ từ chính phủ, bao gồm các khoản tài trợ và trợ cấp cho các nhà phát triển sử dụng công nghệ mô-đun, cũng như các chính sách khuyến khích thông qua quy hoạch và quy định.

Dưới đây là một số cách phổ biến mà chính phủ hỗ trợ các công trình xây dựng theo mô-đun:

(1) Hỗ trợ tài chính và trợ cấp: chính phủ có thể khuyến khích các doanh nghiệp và nhà phát triển áp dụng công nghệ xây dựng mô-đun bằng cách cung cấp hỗ trợ tài chính, bảo lãnh vay vốn hoặc trợ cấp. Hỗ trợ tài chính này có thể được sử dụng cho nghiên cứu và phát triển, sản xuất, vận chuyển và lắp đặt các công trình xây dựng mô-đun.

(2) Ban hành quy định và tiêu chuẩn: chính phủ có thể ban hành các quy định và tiêu chuẩn liên quan nhằm thúc đẩy sự phát triển và ứng dụng của các công trình xây dựng mô-đun. Những quy định và tiêu chuẩn này có thể bao gồm các mã thiết kế công trình, quy trình phê duyệt xây dựng, tiêu chuẩn chất lượng cho các công trình mô-đun, v.v., từ đó đảm bảo an toàn, độ tin cậy và chất lượng của các công trình xây dựng mô-đun.

(3) Hỗ trợ chính sách và quy hoạch đất đai: chính phủ có thể hỗ trợ phát triển các công trình xây dựng theo mô-đun bằng cách xây dựng chính sách và quy hoạch đất đai. Ví dụ, cung cấp thêm đất cho các dự án xây dựng theo mô-đun, đơn giản hóa thủ tục quy hoạch sử dụng đất và giảm thuế sử dụng đất đều có thể thúc đẩy sự phát triển của các công trình xây dựng theo mô-đun.

(4) Các dự án quảng bá và trình diễn: chính phủ có thể nâng cao nhận thức và mức độ chấp nhận đối với các công trình xây dựng theo mô-đun thông qua các dự án quảng bá và trình diễn. Chính phủ có thể tổ chức các hoạt động tuyên truyền, tổ chức triển lãm và ban hành các văn bản chính sách nhằm giới thiệu những ưu điểm và các trường hợp ứng dụng của phương pháp xây dựng theo mô-đun đến công chúng và ngành xây dựng.

(5) Hỗ trợ nghiên cứu và phát triển (R&D) và đổi mới sáng tạo: chính phủ có thể hỗ trợ nghiên cứu và phát triển công nghệ xây dựng theo mô-đun bằng cách tài trợ cho các dự án R&D, thành lập các quỹ đổi mới sáng tạo và cung cấp hỗ trợ kỹ thuật. Những sự hỗ trợ này có thể giúp doanh nghiệp phát triển các vật liệu, công nghệ và quy trình xây dựng theo mô-đun mới, thúc đẩy tiến bộ và phát triển của ngành công nghiệp xây dựng theo mô-đun.

Tóm lại, sự hỗ trợ của chính phủ đối với kiến trúc theo mô-đun có thể được thực hiện theo nhiều cách, góp phần thúc đẩy sự phát triển và ứng dụng của xây dựng theo mô-đun, cũng như thúc đẩy quá trình chuyển đổi và nâng cấp ngành xây dựng.

4. Các điểm khác biệt chính giữa kiến trúc theo mô-đun và kiến trúc truyền thống

Các công trình xây dựng truyền thống và công trình dạng mô-đun bắt đầu theo cùng một cách: quy hoạch, thiết kế, phê duyệt, chuẩn bị mặt bằng và phát triển đều là các bước cần thiết. Tuy nhiên, chúng không được thực hiện theo cùng một phương pháp. Với các công trình dạng mô-đun, người dùng và các chuyên gia xây dựng có quyền truy cập vào một giải pháp trọn gói giúp chấm dứt tình trạng phân mảnh như ở các công trình truyền thống. Với dòng dữ liệu được kết nối, chuỗi cung ứng phi tập trung và khả năng thay đổi thiết kế cũng như phê duyệt nhanh chóng, tính mô-đun chính là một phúc lành trong cái gọi là điều tai họa.

Ví dụ, trong kiến trúc truyền thống, người ta đổ móng trước, sau đó xây khung và tường, tiếp theo là lắp mái, rồi mới bắt đầu thi công nội thất, tất cả các bước này diễn ra tuần tự. Một danh sách các lỗi cần được lập ra và mọi vấn đề phải được giải quyết trước khi bàn giao cho khách hàng cuối cùng. Chỉ đến lúc đó công trình mới được coi là hoàn thành chính thức.

Đối với các công trình xây dựng theo mô-đun, trong khi nền móng được thi công tại công trường thì các công nhân kỹ thuật đã đồng thời sản xuất các khối nhà trong nhà máy, bao gồm hoàn thiện nội và ngoại thất, hệ thống điện, cấp thoát nước và sàn. Trước khi công trình được vận chuyển đến công trường, nhà máy đã hoàn thành toàn bộ danh sách kiểm tra. Sau đó, công trình được vận chuyển, lắp đặt cố định và bàn giao chìa khóa. So với phương pháp xây dựng truyền thống, quy trình này có thể tiết kiệm tới 50% thời gian, và hơn thế nữa.

5. Ngoài ra, các công trình xây dựng theo mô-đun giải quyết những thách thức mà các công trình truyền thống gặp phải:

(1) thông qua quản lý tài nguyên và chất thải tốt hơn để hiện thực hóa phát triển bền vững

Do các cơ sở xây dựng công nghiệp và theo mô-đun được hưởng lợi từ việc nhân bản sản xuất, ví dụ như sản xuất trên dây chuyền lắp ráp, nên quá trình xây dựng tiêu thụ ít năng lượng hơn so với các công trình thông thường.

Một lần nữa, khác với các phương pháp xây dựng tại chỗ, nguồn lực của các cơ sở này được quản lý tốt hơn và lượng chất thải phát sinh được lưu giữ trong môi trường kiểm soát, có thể tái chế và sử dụng cho các dự án khác. Lượng chất thải đã giảm từ 20% đến 40% trong môi trường kiểm soát tại nhà máy. Điều này góp phần giảm lượng chất thải xây dựng 135 triệu tấn mỗi năm đổ vào các bãi chôn lấp.

Về mặt bền vững, những ngôi nhà được xây dựng bởi các nhà máy sản xuất ngoài công trường làm giảm đáng kể ô nhiễm vận chuyển, đảm bảo an toàn lao động, giảm chất thải xây dựng và tiếng ồn đô thị.

Cách tiếp cận theo từng ngành cũng mở ra khả năng cải tiến liên tục, đặc biệt là về tác động đối với khí hậu.

(2) Thời gian xây dựng nhanh hơn

Xây dựng theo mô-đun có thể rút ngắn thời gian thi công vì các đội xây dựng có thể thực hiện đồng thời các công việc nền móng và thi công trong môi trường kiểm soát bằng cách sử dụng các kỹ thuật lặp lại và thiết bị thuận tiện.

Các trì hoãn do thời tiết cũng không ảnh hưởng đến tiến độ thi công theo mô-đun, do đó các nhà thầu có thể đáp ứng các mục tiêu xây dựng hàng ngày và dễ dàng tránh được những sự chậm trễ phổ biến, khó lường trong xây dựng tại công trường.

(3) Các giải pháp cho cuộc khủng hoảng nhà ở

Mặc dù xây dựng theo mô-đun riêng lẻ không thể giải quyết hoàn toàn cuộc khủng hoảng nhà ở toàn cầu, nhưng đây là một bước đi đúng hướng vì nó cho phép xây dựng nhanh chóng các công trình với nhiều mức độ chi phí hợp lý khác nhau, đáp ứng nhu cầu cơ bản là biến một ngôi nhà thành nơi an cư cho mọi người.

Do nhà mô-đun là các cấu trúc độc lập với lối vào riêng biệt, chúng có thể được xây dựng thành cụm hoặc xếp chồng tùy theo nhu cầu, từ đó hỗ trợ nỗ lực duy trì và phát triển cộng đồng cũng như tối đa hóa không gian sẵn có.

(4) Lực lượng lao động chuyên môn

Bằng cách giới thiệu các công trình xây dựng công nghiệp hóa, ngành công nghiệp mô-đun có thể mang lại một lĩnh vực sinh lời hơn cho những công nhân xây dựng tiềm năng thông qua việc cung cấp địa điểm và thời gian làm việc dự đoán được hơn, công việc ít tốn sức lao động hơn, mức độ tích hợp công nghệ cao hơn tại nơi làm việc, cũng như điều kiện làm việc an toàn hơn.

Dù sao thì, kiến trúc mô-đun hiện nay rất phổ biến trong lĩnh vực xây dựng, với tốc độ thi công nhanh, tiết kiệm chi phí, kiểm soát chất lượng tốt, tính linh hoạt và khả năng bền vững, góp phần nâng cao hiệu quả, chất lượng và phát triển bền vững của ngành xây dựng.