Mục tiêu chính của sự chuyển dịch này là tăng tốc độ thi công, giảm chi phí, nâng cao chất lượng sản phẩm, cải thiện an toàn lao động, và giảm thiểu tác động của các yếu tố bên ngoài như thời tiết, đồng thời giải quyết vấn đề thiếu hụt lao động lành nghề.
Giải mã công nghệ lắp ghép
Công nghệ lắp ghép là một phương pháp xây dựng được phát triển để tối ưu hóa quy trình sản xuất và lắp ráp các thành phần công trình. Hai hình thức phổ biến của công nghệ lắp ghép hiện nay là 2D-Precast và PPVC.
• 2D – Precast (cấu kiện bê tông đúc sẵn) là phương pháp sử dụng các cấu kiện bê tông cốt thép được sản xuất sẵn tại nhà máy trong môi trường kiểm soát, sau đó vận chuyển đến công trường để lắp ráp. Phương pháp này đã được Cơ quan Phát triển Nhà ở Singapore (HDB) áp dụng từ những năm 1980 và chiếm tới 70% cấu trúc của một tòa nhà HDB điển hình.
• PPVC (Prefabricated Prefinished Volumetric Construction) là một dạng lắp ghép các mô-đun thể tích tiên tiến hơn, trong đó toàn bộ mô-đun phòng (bao gồm tường, sàn, trần và các lớp hoàn thiện nội thất như sơn, gạch lát, thiết bị) được đúc sẵn và hoàn thiện tại nhà máy. Các mô-đun này sau đó được vận chuyển đến công trường và lắp ghép vào vị trí, giúp tối đa hóa công việc ngoài công trường và giảm đáng kể thời gian thi công.
Phát triển công nghệ lắp ghép, bao gồm 2D-Precast và PPVC không chỉ là một sự thay đổi về kỹ thuật mà còn là một sự chuyển dịch mô hình toàn cầu trong ngành Xây dựng, hướng tới một quy trình công nghiệp hóa và tự động hóa cao hơn, nhằm đối phó với chi phí ngày càng tăng, tình trạng thiếu hụt lao động lành nghề và nhu cầu ngày càng cao về chất lượng công trình. Ngành Xây dựng đang trải qua một quá trình chuyển đổi sâu rộng, từ việc dựa vào lao động thủ công và công việc tại chỗ sang một mô hình sản xuất công nghiệp hóa, bên ngoài cơ sở (off-site). Xu hướng này được thúc đẩy bởi các yếu tố kinh tế (chi phí), xã hội (thiếu hụt lao động, an toàn) và môi trường (giảm lãng phí, bền vững).
Hành trình tại Việt Nam: từ quá khứ đến hiện tại
Công nghệ lắp ghép tấm lớn đã được nghiên cứu và áp dụng tại Việt Nam từ cuối những năm 1960 và phát triển mạnh mẽ trong thập niên 1970. Công nghệ lắp ghép tấm lớn được triển khai cho các khu chung cư quy mô lớn tại Hà Nội như Giảng Võ, Thành Công, Kim Liên, Thanh Xuân, Nghĩa Đô… Tuy nhiên, giai đoạn này cũng bộc lộ nhiều nhược điểm và bài học kinh nghiệm sâu sắc. Việc tập trung quá mức vào tốc độ và quy mô, cùng với việc thiếu hụt một hệ thống quản lý chất lượng toàn diện và công tác bảo trì hiệu quả, đã dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng về chất lượng và sự e ngại của công chúng đối với công trình lắp ghép.
Sự trở lại của công nghệ lắp ghép vào những năm 2000, đặc biệt là thông qua việc ứng dụng bê tông ứng lực trước tiền chế, đánh dấu một cách tiếp cận khác biệt và trưởng thành hơn so với giai đoạn thập niên 1970. Công nghệ lắp ghép được chuyển giao từ các quốc gia có nền công nghiệp xây dựng phát triển (Pháp, Bỉ), đi kèm với các quy trình kiểm soát chất lượng được chuẩn hóa (ISO 9001). Sự thành công của các dự án 17T, 18T, 25T và 34T ở Khu đô thị Trung Hòa – Nhân Chính (Hà Nội) là minh chứng cho việc khi được triển khai một cách khoa học, bài bản và có sự đầu tư đúng mức, công nghệ lắp ghép thực sự mang lại hiệu quả vượt trội.
Phát triển và ứng dụng tiên tiến tại Singapore (HDB)
Singapore, thông qua HDB, đã xây dựng một chiến lược phát triển công nghệ lắp ghép bài bản, toàn diện và có tầm nhìn xa. Việc áp dụng công nghệ đúc sẵn từ những năm 1980. Mục tiêu chính của HDB là nâng cao năng suất xây dựng, với mức cải thiện 12,3% vào năm 2016 so với năm 2010 và đặt mục tiêu 25% vào năm 2020. Điều này cũng nhằm giảm sự phụ thuộc vào lao động tại công trường. Đến năm 2017, khoảng 70% cấu trúc của một tòa nhà HDB điển hình được xây dựng bằng phương pháp tiền chế. HDB đã tiên phong sử dụng các công nghệ như phòng tắm đúc sẵn (PBU) và xây dựng mô-đun thể tích đúc sẵn và hoàn thiện trước (PPVC) trong các dự án nhà ở công cộng của mình. Toàn bộ các không gian chức năng của căn hộ như phòng ngủ, phòng khách, khu trú ẩn gia đình và bếp được lắp đặt sẵn các lớp hoàn thiện sàn, tường, khung cửa sổ và một lớp sơn lót tại nhà máy, trước khi được vận chuyển đến công trường.
Theo các báo cáo thường niên đến năm 2022 của Cơ quan Phát triển Nhà ở (HDB), với việc ứng dụng công nghệ lắp ghép theo mô-đun PVC/ PPVC cho các dự án nhà ở của HDB giúp cho giảm (30 – 37%) nhân công trên công trường, tiến độ thi công các dự án tăng lên 50 – 70%, nguy cơ tai nạn lao động trên công trường giảm 85%. Tổng phát thải carbon có thể giảm từ 25 – 40% so với thi công truyền thống tùy theo tỷ lệ mô-đun lắp ghép và quy mô dự án.
Tiềm năng phát triển công nghệ lắp ghép mô-đun ở Việt Nam
Với tốc độ đô thị hóa nhanh chóng, nhu cầu ngày càng tăng về nhà ở giá rẻ (đặc biệt là nhà ở xã hội) và chủ trương công nghiệp hóa, hiện đại hóa ngành Xây dựng của Chính phủ (như được thể hiện trong Quyết định 2161/QĐ-TTg về Chiến lược phát triển nhà ở Quốc gia giai đoạn 2021-2030, tầm nhìn đến 2045), công nghệ lắp ghép có triển vọng phát triển rất lớn tại Việt Nam.
Quyết định của Thủ tướng Chính phủ về Chiến lược phát triển nhà ở quốc gia đã nhấn mạnh tầm quan trọng của việc đa dạng hóa nguồn cung và đẩy mạnh phát triển phân khúc nhà ở xã hội. Trong bối cảnh đó, công nghệ xây dựng lắp ghép theo mô-đun đang nổi lên như một giải pháp then chốt và hiệu quả. Với đặc thù của các dự án nhà ở xã hội là số lượng căn hộ lớn và mặt bằng có tính điển hình cao, việc ứng dụng phương pháp thi công hàng loạt này có thể giúp tối ưu hóa tiến độ và chi phí, góp phần hiện thực hóa mục tiêu của chiến lược.
Tuy nhiên, để biến tiềm năng này thành hiện thực, Việt Nam cần một cách tiếp cận đồng bộ và toàn diện. Lộ trình này đòi hỏi sự phối hợp trên nhiều phương diện:
Về tư duy và thiết kế: Cần có sự thay đổi căn bản trong tư duy, đề cao sự sáng tạo trong thiết kế công trình để phù hợp và phát huy tối đa ưu điểm của công nghệ lắp ghép.
Về công nghệ và sản xuất: Thúc đẩy đổi mới công nghệ, đồng thời khuyến khích đầu tư vào việc hiện đại hóa cơ sở hạ tầng, dây chuyền sản xuất tại các doanh nghiệp đã có kinh nghiệm tiên phong như Xuân Mai, Phan Vũ, Thủ Đức.
Về chính sách: Xây dựng một hành lang pháp lý và các chính sách hỗ trợ đủ mạnh mẽ, tạo điều kiện thuận lợi cho các doanh nghiệp và nhà đầu tư tham gia vào lĩnh vực này.
Về quản lý chất lượng: Đặc biệt chú trọng việc nâng cao năng lực giám sát, quản lý chất lượng và quy trình bảo trì công trình trong suốt vòng đời dự án.
Việc triển khai thành công các giải pháp trên không chỉ giải quyết bài toán nhà ở mà còn là bước tiến quan trọng, hướng tới xây dựng một ngành Xây dựng Việt Nam hiện đại, hiệu quả và bền vững, sẵn sàng đáp ứng các thách thức phát triển trong tương lai.
ThS.KS Hà Anh Minh
