Shaft là giếng kỹ thuật chạy đứng suốt chiều cao tòa nhà, nơi các tuyến điện, cấp thoát nước, thông gió và chữa cháy đi theo phương đứng qua nhiều tầng sàn.
Trong nhà cao tầng, vị trí và kích thước shaft phải được chốt sớm cùng kiến trúc và kết cấu, vì một sai lệch ở tầng điển hình sẽ lặp lại theo số tầng và đẩy chi phí sửa chữa lên rất cao. Bài viết dưới đây sẽ giúp chủ đầu tư hiểu rõ shaft là gì và cách bố trí đúng ngay từ khâu thiết kế hồ sơ.
Shaft là giếng kỹ thuật chạy đứng xuyên suốt chiều cao công trình, dùng để bố trí và dẫn các tuyến cơ điện đi qua các tầng sàn.
Nói một cách dễ hiểu, đây là một khoảng không gian kỹ thuật thông từ dưới lên trên, gom các tuyến ống cấp thoát nước, ống gió và máng cáp điện trục đứng vào một trục duy nhất, thay vì để chúng chạy phân tán khắp mặt bằng.
Vai trò của giếng kỹ thuật này khá rõ ràng. Nó tập hợp các tuyến ống đứng vào một vị trí cố định để nhà thầu dễ lắp đặt, ban quản lý dễ kiểm tra định kỳ và dễ thay thế cấu kiện khi vận hành.
Cách làm này cũng giữ mặt bằng gọn gàng, vì phần lớn đường ống nằm khuất trong trục giếng thay vì lộ ra trần và tường. Với một tòa nhà cao tầng, shaft chính là xương sống trục đứng của toàn bộ hệ cơ điện MEP, chạy từ tầng hầm hoặc phòng kỹ thuật dưới đế lên tới phòng quạt trên mái.
Điều làm cao tầng khác nhà thấp tầng là quy mô nhân theo chiều cao. Một tòa nhà cao có nhiều tầng, nhiều tuyến kỹ thuật chạy đứng song song và mật độ thiết bị dày trong một không gian vốn đã chật.
Vì thế, một trục giếng chênh nhau vài chục centimet ở tầng điển hình không còn là chi tiết nhỏ trên bản vẽ, mà là quỹ không gian lặp lại qua hàng chục tầng sàn.
Ba cách gọi shaft, hộp gen và hộp kỹ thuật thường chỉ cùng một thứ: khoảng không đứng để đi các tuyến kỹ thuật. Khác biệt chủ yếu nằm ở thói quen dùng từ và quy mô công trình.
"Hộp gen" và "hộp kỹ thuật" hay xuất hiện trong nhà phố và căn hộ đơn lẻ, còn "shaft" hoặc "giếng kỹ thuật đứng" được giới chuyên môn dùng nhiều hơn trong hồ sơ kỹ thuật của công trình lớn và các tòa nhà cao tầng phức tạp.
Khi rà soát bản vẽ, chủ đầu tư gặp cả ba từ này có thể hiểu chúng mô tả cùng một loại không gian kỹ thuật, chỉ khác cấp độ quy mô.
Một tòa nhà cao tầng thường có nhiều loại shaft, mỗi loại phục vụ một nhóm hệ cơ điện riêng và tuân theo yêu cầu riêng. Việc tách theo loại không chỉ để chuẩn hóa tên gọi trên bản vẽ, mà vì các hệ khác nhau có tiêu chuẩn an toàn cháy và quy trình bảo trì không giống nhau.
6 loại trục giếng kỹ thuật phổ biến trong công trình cao tầng gồm:
Điểm chung của các loại shaft là chúng cùng cạnh tranh một quỹ không gian đứng có hạn trên mặt bằng. Vì vậy, câu hỏi quan trọng không chỉ là dự án cần những loại giếng nào, mà là chúng được đặt ở đâu và có va chạm không gian với nhau hay không.
Vị trí shaft phải được xác lập sớm cùng kiến trúc và kết cấu, vì trục giếng chạy xuyên suốt từ chân đến mái, nên một sai lệch định vị nhỏ ở tầng điển hình sẽ nhân lên theo tổng số tầng và biến một lỗi bản vẽ nhỏ thành khoản phát sinh lớn ngoài công trường.
Đây là điều nhiều ban quản lý dự án chỉ nhận ra khi hồ sơ đã đi quá sâu vào giai đoạn phê duyệt.
Giếng kỹ thuật không nằm tách rời khỏi kết cấu. Nó chiếm diện tích mặt sàn hữu dụng, đi qua các lỗ mở trên sàn bê tông và phải tránh hệ dầm cùng vách chịu lực chính.
Khi vị trí giếng bị chốt muộn, phần kết cấu thường đã đóng cứng, và lựa chọn còn lại chỉ là cho đường ống lách dầm đi vòng làm tổn thất áp lực, hạ trần để lách tuyến ngang gây hụt chiều cao thông thủy, hoặc chấp nhận đục phá cấu kiện.
Cả ba hướng này đều tốn kém hơn nhiều so với việc chừa đúng chỗ ngay từ đầu. Riêng trục giếng cấp thoát nước cho thấy vì sao chiều cao làm mọi thứ phức tạp hơn.
Đối với các dự án nhà cao tầng, máy bơm không đẩy nước một mạch từ bể tầng hầm lên thẳng các tầng trên cùng vì giới hạn chịu áp của đường ống, nên hệ cấp nước được chia vùng theo cao độ, thường khoảng mỗi ba mươi tầng lại cần một tầng kỹ thuật trung gian đặt trạm bơm và bể chứa đệm.
Cách phân vùng này chi phối trực tiếp lộ trình ống trong giếng, cao độ đặt bể và chỗ chừa cho tủ điện điều khiển bơm. Nếu sơ đồ bố trí giếng được duyệt khi chưa tính tới phân vùng áp lực, hồ sơ hệ cấp nước trục đứng rất dễ phải làm lại từ đầu.
Nói cách khác, chi phí sửa một vị trí giếng rẻ khi còn trên bản vẽ và đắt khi đã ra công trường. Hồ sơ càng đi sâu, thay đổi càng kéo theo khối lượng hiệu chỉnh dây chuyền lớn, do đặc tính lặp lại theo số tầng của tòa nhà.
Bố trí shaft kỹ thuật trong nhà cao tầng dựa trên vài nguyên tắc ổn định, thay vì đặt vào chỗ trống còn lại trên mặt bằng. Mục tiêu là giữ cho các tuyến đứng chạy thông suốt, đáp ứng an toàn cháy và còn chỗ để bảo trì về sau.
5 nguyên tắc thường được áp dụng khi bố trí giếng kỹ thuật:
Năm nguyên tắc này bổ trợ nhau và hiếm khi tách rời. Khi một nguyên tắc bị vi phạm, chẳng hạn lệch trục đứng, các nguyên tắc còn lại như khoảng cách an toàn điện nước thường cũng khó giữ.
Kích thước shaft nên được suy ra từ nhu cầu thực của dự án, không lấy theo một con số cố định. Lòng giếng phải đủ chứa số tuyến dự kiến, cộng đường kính từng ống và bề rộng ống gió, cộng khoảng cách an toàn giữa các hệ, và cộng khoảng trống để công nhân thao tác bảo trì.
Những con số hay được nhắc như 300 x 600 mm hoặc 600 x 1000 mm chủ yếu phù hợp với nhà phố và căn hộ nhỏ.
Với các công trình cao tầng, số tuyến nhiều hơn, ống lớn hơn và yêu cầu bảo trì cao hơn, nên áp một kích thước mặc định thường dẫn tới giếng chật, khó thi công và gần như không còn lối tiếp cận sửa chữa về sau.
Kích thước chính xác là kích thước tính ra từ chính hệ thống cơ điện của tòa nhà đó.
Mỗi điểm giếng xuyên qua sàn là một vị trí cần xử lý an toàn cháy. Vì trục giếng chạy đứng nối liền nhiều tầng, nếu điểm xuyên sàn không được chèn bịt đúng cách, nó có thể trở thành đường dẫn khói và lửa lan nhanh giữa các tầng.
Do đó, tại mỗi điểm xuyên sàn thường cần chèn vật liệu chống cháy chuyên dụng để ngăn lửa và khói đi theo trục giếng.
Với các giếng phục vụ thoát nạn, như giếng tăng áp buồng thang bộ hay giếng hút khói hành lang, phương án thiết kế có thể yêu cầu hệ thống quạt tăng áp để giữ áp suất dương trong buồng thang, ngăn khói tràn vào đường thoát nạn khi có cháy.
Các yêu cầu này cần bám theo quy chuẩn phòng cháy chữa cháy hiện hành, hiện là QCVN 06:2022/BXD, và nên được chốt cùng lúc với bố trí giếng, chứ không bổ sung sau khi kết cấu đã đổ bê tông hoàn thiện.
Phần lớn rắc rối về shaft đến từ một vài lỗi lặp đi lặp lại, và điểm chung của chúng là đều rẻ khi sửa trên bản vẽ nhưng đắt khi đã thi công. Nhận diện sớm những lỗi này giúp chủ đầu tư đặt đúng câu hỏi cho đơn vị thiết kế.
Bốn lỗi thường gặp nhất gồm:
Các lỗi này ít khi đứng một mình. Một giếng chốt muộn thường kéo theo lệch trục và thiếu chỗ bảo trì, và hệ quả cuối cùng luôn quy về hai thứ chủ đầu tư quan tâm nhất: chi phí phát sinh ngoài tầm kiểm soát và độ khó khi vận hành lâu dài.
Bố trí shaft chỉ chắc chắn khi kiến trúc, kết cấu và cơ điện cùng làm việc trên một nền dữ liệu chung và rà xung đột trên mô hình trước khi ra công trường.
Trục giếng là nơi các tuyến của nhiều bộ môn dồn lại, nên cũng là chỗ dễ phát sinh xung đột kỹ thuật nhất nếu mỗi bộ môn làm rời rạc. Triển khai BIM hỗ trợ tốt cho quy trình bố trí nhưng với điều kiện hiểu đúng bản chất của nó.
Building Information Modelling (BIM) là một hệ phương pháp làm việc và dữ liệu phối hợp, không chỉ là mô hình ba chiều. Revit là công cụ để dựng mô hình trong quy trình BIM, còn Navisworks giúp tổng hợp mô hình và rà va chạm giữa các tuyến trong giếng.
Cần lưu ý rằng phần mềm giúp phát hiện xung đột, còn người kỹ sư có kinh nghiệm mới là người quyết định phương án xử lý phù hợp.
Đây cũng là lúc vai trò tổng thầu thiết kế cao tầng thể hiện rõ nét, Song Anh phối hợp đồng thời kiến trúc, kết cấu và cơ điện MEP trên cùng một hệ dữ liệu với khâu kiểm soát chất lượng hồ sơ QA/QC, để vị trí và kích thước shaft được chốt đúng ngay từ giai đoạn thiết kế cơ sở.
Thiết kế tối ưu ngay từ đầu dự án sẽ giúp chủ đầu tư kiểm soát chi phí, hạn chế rủi ro thi công, giảm phát sinh và hỗ trợ vận hành lâu dài.
Nếu dự án của chủ đầu tư đang ở giai đoạn phát triển hồ sơ thiết kế, đây là thời điểm hợp lý để rà lại phương án bố trí shaft trước khi bản vẽ kết cấu đóng cứng.
——————————————
CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG SONG ANH (SA)
.png)
Toà nhà Gia Định - 566 Quốc Lộ 13, Phường Hiệp Bình, (Thủ Đức) TP.HCM
Hotline: 0962 860 220
.png)
Email: songanh.cm1@gmail.com
.png)
Website: sa-corp.vn
