Dựa trên các báo cáo kiểm định chất lượng công trình xây dựng, nghiên cứu này đã nhận diện và tổng hợp các hạn chế và tồn tại thường gặp trong quá trình thiết kế và thi công các hệ thống kỹ thuật trong các công trình xây dựng. Đồng thời, nghiên cứu cũng đưa ra một số khuyến nghị để nâng cao chất lượng thiết kế và thi công xây lắp các hệ thống kỹ thuật trong công trình nhằm đảm bảo các công trình xây dựng khi hoàn thành đưa vào khai thác, sử dụng được hiệu quả và an toàn.
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG MỘT SỐ HẠN CHẾ VÀ TỒN TẠI TRONG QUÁ TRÌNH THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG CÁC HỆ THỐNG KỸ THUẬT TRONG CƠNG TRÌNH Ở VIỆT NAM Trần Ngọc Quang1* Tóm tắt: Dựa báo cáo kiểm định chất lượng cơng trình xây dựng, nghiên cứu nhận diện tổng hợp hạn chế tồn thường gặp trình thiết kế thi cơng hệ thống kỹ thuật cơng trình xây dựng Đồng thời, nghiên cứu đưa số khuyến nghị để nâng cao chất lượng thiết kế thi công xây lắp hệ thống kỹ thuật cơng trình nhằm đảm bảo cơng trình xây dựng hồn thành đưa vào khai thác, sử dụng hiệu an tồn Từ khóa: Hệ thống kỹ thuật cơng trình; thiết kế; thi công; hạn chế tồn Limitation and weakness during designing and installation of building service systems in Vietnam Abstract: Based on the building commissioning reports, the author has indentified and summaried errors usually occurred during the design and construction stages for building service engineering systems The author has also given out suggestions to improve the quality of design and construction processes for building service system to ensure that when completed, buildings can operate effectively and safety Keywords: Building service engineering; design; installation; errors Nhận ngày 14/08/2017; sửa xong 11/09/2017; chấp nhận đăng 26/9/2017 Received: August 14th, 2017; revised: September 15th, 2017; accepted: September 26th, 2017 Đặt vấn đề Các hệ thống kỹ thuật cơng trình (cơ điện cơng trình) ngày quan tâm đầu tư xây dựng sử dụng nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng yêu cầu tiện nghi an tồn phòng cháy chữa cháy (PCCC) an ninh cơng trình xây dựng dân dụng công nghiệp Hàng loạt qui chuẩn, tiêu chuẩn, qui định, hướng dẫn ban hành để phục vụ cho công tác thiết kế thi cơng hệ thống kỹ thuật cơng trình Việt Nam năm gần Tuy nhiên, lĩnh vực kỹ thuật xây dựng tích hợp, đan xen nhiều hệ thống kỹ thuật với kiến trúc kết cấu cơng trình, nên khó tránh khỏi sai sót q trình thiết kế lắp đặt hệ thống kỹ thuật cơng trình Bài báo nhằm (1) nhận diện tổng hợp số hạn chế tồn thường gặp q trình thiết kế thi cơng; (2) đưa số kiến nghị nhằm tăng cường chất lượng công tác thiết kế, xây lắp nghiệm thu để bước nâng cao chất lượng, đảm bảo an tồn hiệu q trình sử dụng hệ thống kỹ thuật cơng trình xây dựng Việt Nam Phương pháp nghiên cứu Các số liệu nghiên cứu tập hợp từ báo cáo khảo sát, đánh giá nghiệm thu hệ thống kỹ thuật số cơng trình xây dựng Việt Nam thực từ năm 2014 đến năm 2016 Cục Giám định nhà nước Chất lượng cơng trình xây dựng, Bộ Xây dựng Các cơng trình lựa chọn để đánh giá nghiên cứu cơng trình xây dựng cấp I, có địa điểm xây dựng miền Bắc, Trung, Nam có chủng loại cơng trình xây dựng phổ biến tòa nhà văn phòng, tòa nhà chung cư, bệnh viện khách sạn Các hạn chế tồn trình thiết kế thi công nhận diện, phân loại, tổng hợp cho hệ thống kỹ thuật trình thiết kế thi công TS Khoa Kỹ thuật Môi trường, Trường Đại học Xây dựng * Tác giả E-mail: quangtn@nuce.edu.vn 130 TẬP 11 SỐ 09 - 2017 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG Kết bình luận 3.1 Thơng tin chung cơng trình khảo sát đánh giá 81 cơng trình xây dựng khảo sát đánh giá nghiên cứu Trong có 12 tòa nhà văn phòng; 31 tòa nhà chung cư; 20 bệnh viện; 18 khách sạn (Hình 1) Các cơng trình khảo sát trải miền đất nước, nhiên tập trung chủ yếu thành phố lớn Hà Nội (27 cơng trình); thành phố Hồ Chí Minh (24 cơng trình); Đà Nẵng (15 cơng trình); lại tỉnh thành khác (15 cơng trình) Nếu tòa nhà chung cư chiếm tỉ lệ cao Hà Nội thành phố Hồ Chí Minh (lần lượt 48% 63%) khách sạn lại chủ yếu Đà Nẵng (60%), cơng trình bệnh viện khảo sát chủ yếu tỉnh thành khác (87%) Hình Thơng tin chung cơng trình khảo sát 3.2 Một số hạn chế tồn thường gặp q trình thiết kế thi cơng hệ thống kỹ thuật cơng trình 3.2.1 Hệ thống điện nối đất chống sét a Trong trình thiết kế Thời gian gần đây, có nhiều qui chuẩn tiêu chuẩn thiết kế liên quan đến thiết kế thi công hệ thống điện nối đất an tồn cho cơng trình xây dựng nâng cấp, ban hành mới, ví dụ QCVN 12:2014/BXD [1], TCVN 9206:2012 [2], TCVN 9207:2012 [3], TCVN 9385:2012 [4]… Tuy nhiên, hồ sơ thiết kế nhiều công trình viện dẫn áp dụng theo tiêu chuẩn cũ, làm cho thiết kế không tuân thủ theo qui định hành dẫn đến thiếu an toàn điện, PCCC, an ninh trình sử dụng cơng trình sau Ví dụ số qui định thường không áp dụng đầy đủ điều 6.8 tiêu chuẩn [2], hộp kỹ thuật điện, đường dây điện đường ống cấp nước khơng phép chung hộp kỹ thuật để tránh nguy rò gỉ nước gây chập cháy hệ thống điện; điều 8.14 9.7 tiêu chuẩn [2] qui định công tắc điều khiển thiết bị chiếu sáng khu vực công cộng sảnh, hành lanh, tầng hầm, khu vệ sinh công cộng không bố trí chỗ mà phải tập trung tủ điện phòng kỹ thuật điện khu vực; theo QCVN 06:2010 [5], cáp dây dẫn điện cấp cho phụ tải tham gia PCCC phải vật liệu chống cháy, nhiên, cáp dây dẫn không chống cháy sử dụng số công trình Hiện nay, nhiều cơng trình cao tầng sử dụng công nghệ chống sét chủ động, nhiên hồ sơ thiết kế thường viện dẫn tiêu chuẩn [4], tiêu chuẩn khơng có qui định liên quan đến công nghệ kim thu sét chủ động Trong trường hợp này, tiêu chuẩn thiết kế tương đương nước NFC 17.102:2011 [6] nên áp dụng Một thiếu sót thường gặp hồ sơ thiết kế điện thiếu bảng tính tốn lựa chọn dây dẫn, cáp dẫn thiết bị bảo vệ aptomát Một số thuyết minh tính tốn có đề cập đến vấn đề này, quan tâm lựa chọn dây dẫn theo điều kiện phát nóng mà khơng tính kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp, theo độ bền khí cho phép; hay lựa chọn thiết bị bảo vệ - aptomat theo điều kiện làm việc lâu dài mà chưa đề cập đến điều kiện cố ngắn mạch b Trong trình thi cơng lắp đặt Trong q trình thi cơng lắp đặt, số hạn chế tồn ghi nhận sau: - Hiện tượng nối dây dẫn điện không sử dụng cầu đấu thường xảy Đây nguyên nhân gây tiếp xúc điện kém, dẫn đến chập cháy dây điện trình vận hành hệ thống Điều đặc biệt nguy hiểm vị trí dây điện ngầm trần giả phòng kỹ thuật điện - Có nhiều tủ điện chưa cách ly hồn tồn vị trí có điện - Nhiều tủ điện thiếu sơ đồ điện kèm theo tủ; sơ đồ kèm khơng tương thích TẬP 11 SỐ 09 - 2017 131 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG - Các biện chống pháp cháy lan cho phòng kỹ thuật điện số cơng trình chưa thực hiện, thực chưa triệt để 3.2.2 Hệ thống cấp nước a Trong q trình thiết kế Các hồ sơ thiết kế hệ thống cấp thoát nước thường thiếu bảng tính thủy lực làm sở lựa chọn bơm cấp thoát nước Một số hồ sơ thiết kế thiếu phần tính tốn nước mưa mái Việc bố trí van giảm áp cho từ - tầng/1 vùng có nguy gây áp lực nước tầng phía cao (đơi vượt 3,5 kg/cm2) Áp lực cao gây mỏi phá hỏng vật liệu dây nối mềm nối từ hệ thống đường ống cấp nước vào thiết bị dùng nước két xí, chậu rửa, Trong số cơng trình, đầu đẩy bơm nước sinh hoạt cấp nước lên bể mái khơng bố trí thiết bị chống va nước (búa nước) Các cơng trình thường thiết kế bố trí kết hợp nước sinh hoạt chữa cháy bể ngầm, nhiên, nhiều cơng trình khơng có thiết kế khống chế mức nước cận cho bơm sinh hoạt Điều làm dung tích nước chữa cháy yêu cầu không đảm bảo theo qui định nguồn cấp nước sinh hoạt bị thiếu Các đầu chờ cấp nước nước khơng thiết kế cho phòng thu gom rác số cơng trình Tại số bệnh viện, hệ thống cấp nước vô trùng không thiết kế cho khu vực phòng phẫu thuật phòng xét nghiệm, đồng thời nước thải từ khu vực phòng xét nghiệm, phòng trị xạ khơng thu gom xử lý riêng theo qui định tiêu chuẩn TCVN 365:2007 [7] b Trong trình thi công lắp đặt Một tượng thường gặp q trình thi cơng hệ thống cấp nước thiếu phối kết hợp thiết kế hệ thống cấp thoát nước với kiến trúc kết cấu cơng trình, dẫn đến thi cơng sàn bê tông không để lỗ chờ, nên nhà thầu cấp nước thường cơng sức khoan cắt sàn bê tơng để đường ống nước Mặc dù công chống thấm sàn vị trị này, nhiên, sau thời gian sử dụng, thường hình thành vết thấm Số lượng vị trí giá đỡ đường ống cấp nước trục đứng nằm ngang không đủ không hợp lý khiến đường ống nghiêng, vẹo rung lắc trình làm việc Các đường ống nước thường thiếu kí hiệu dẫn loại đường ống thiếu mũi tên hướng di chuyển dòng chảy 3.2.3 Hệ thống thơng gió điều hòa khơng khí a Trong q trình thiết kế Tương tự thiết kế hệ thống điện, nhiều hồ sơ thiết kế hệ thống thơng gió điều hòa khơng khí chưa cập nhật qui chuẩn, tiêu chuẩn thiết kế ban hành gần TCVN 5687:2010 [8], đặc biệt qui chuẩn QCVN 09:2013 [9] sử dụng lượng hiệu cơng trình xây dựng dân dụng qui chuẩn [5] an toàn cháy cho nhà cơng trình Nhiều hồ sơ thiết kế thiếu phần tính tốn tải lạnh cơng trình, tính toán tổn thất thủy lực cột áp cho hệ thống đường nước, ống gió liên quan để làm sở lựa chọn thiết bị hệ thống máy lạnh, máy bơm, máy quạt Các thiết bị thường chọn nhanh dựa kinh nghiệm với hệ số dự trữ lớn Điều dẫn đến hệ thống thiết kế có cơng suất kích thước lớn nhiều so với yêu cầu, làm đội chi phí đầu tư đặc biệt dẫn đến hiệu sử dụng lượng thấp trình vận hành sau Nhiều phòng chức cơng trình thiết kế lắp đặt thiết bị điều hòa khơng khí song khơng thiết kế cấp gió tươi chủ động Liên quan đến hệ thơng gió, hầu hết phòng kỹ thuật cơng trình chưa thiết kế lắp đặt thơng gió, thơng gió chưa tuân thủ theo tiêu chuẩn [8] Các hệ thống thơng gió hút khói thơng gió tăng áp cầu thang bắt buộc cho nhà cao tầng theo qui định qui chuẩn [5] tiêu chuẩn [8] Tuy nhiên, có nhiều cơng trình khơng tuân thủ đầy đủ qui định với lý đưa cơng trình phê duyệt thiết kế trước thời điểm qui chuẩn/tiêu chuẩn nói ban hành Với cơng trình thiết kế thi công sau năm 2010 trọng đến hệ thống thơng gió chống cháy, nhiên, hay mắc lỗi sau: 132 TẬP 11 SỐ 09 - 2017 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG - Khơng tính lưu lượng khói hút theo qui định Phụ lục D qui chuẩn [5] hay Phụ lục L tiêu chuẩn [8] dẫn tới lựa chọn lưu lượng quạt hút khói khơng đủ; - Khơng có biện pháp trì áp suất suất từ 20 Pa đến 50 Pa giếng thang thoát hiểm thang máy cứu hộ theo qui định Điều 12 Phụ lục D qui chuẩn [5]; - Không sử dụng vật liệu chống cháy cho hệ thống hút khói; - Vị trí xả khói quạt hút khói q gần vị trí miệng hút gió tươi quạt tăng áp dẫn đến nguy quạt tăng áp thổi khói trực tiếp vào khu vực nạn cứu hộ; Trong nhiều bệnh viện, việc thiết kế thơng gió cho phòng phẫu thuật khu vực hành lang xung quanh không đảm bảo tiêu chí phòng qui định tiêu chuẩn [7] b Trong q trình thi cơng lắp đặt Đối với hệ thống điều hòa khơng khí trung tâm chiller: - Thi công vật liệu bảo ôn đường ống nước lạnh, đặc biệt vị trí van khóa tiếp giáp thiết bị chưa kín dẫn đến đọng sương gây thấm dột dọc đường ống, vị trí van khóa thiết bị chiller - Đường ống thu nước ngưng từ FCU treo trần dài, không đảm bảo độ dốc dẫn đến đọng sương đọng nước dọc đường ống Đối với hệ thống điều hòa khơng khí bán trung tâm VRV: - Lưu ý khả thơng gió làm mát cho thiết bị ngưng tụ hệ điều hòa bán trung tâm bố trí tầng kỹ thuật - Các đường ống dẫn tác nhân lạnh ngồi trời khơng che chắn khỏi xạ mặt trời 3.2.4 Hệ thống thang máy a Trong trình thiết kế Hồ sơ thiết kế hệ thống thang máy thường không bao gồm hồ sơ thiết kế hệ thống điện Thực tế, phần mô tả lựa chọn sơ nằm thuyết minh kiến trúc cơng trình; phần thuyết minh kỹ thuật nằm hồ sơ chào thầu nhà cung cấp thang máy nên phần thiết kế thang máy thường không thẩm tra hạng mục điện khác cơng trình b Trong q trình thi công lắp đặt - Do thiếu giám sát phối hợp nhà thầu thang máy điện, phòng kỹ thuật thang máy thường thiếu phương tiện PCCC, thiếu biện pháp thơng gió - Các thang máy cố không sử dụng cáp chống cháy - Khi nghiệm thu hệ thống thang máy thường thiếu chứng nhận hợp qui cho thang máy 3.2.5 Hệ thống cấp khí đốt a Trong q trình thiết kế Hệ thống cấp khí đốt thường thiết kế cơng trình chung cư, khách sạn số nhà văn phòng có khu canteen tập trung u cầu an tồn cháy nổ cho hệ thơng cấp khí đốt nghiêm ngặt qui định cụ thể qui chuẩn [5] [10] Tất hồ sơ thiết kế liên quan đến hệ thống cấp khí đốt đòi hỏi phải thẩm duyệt quan phụ trách phòng cháy chữa cháy địa phương trung ương Tuy nhiên, số cơng trình chủ đầu tư chưa thực đầy đủ qui định Một lỗi thường gặp thiết kế hệ thơng cấp khí đốt khoảng cách từ bồn chứa khí lỏng LPG đến chân cơng trình khơng đảm bảo theo qui định qui chuẩn [10] b Trong q trình thi cơng lắp đặt Giai đoạn nghiệm thu, hệ thống cấp khí đốt thường có thiếu sót sau: - Hệ thống đường ống thiết bị áp lực thường chưa kiểm định an toàn - Các hệ thống đường ống thường chưa sơn màu vàng thiếu mũi tên hướng dòng gas di chuyển TẬP 11 SỐ 09 - 2017 133 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG 3.2.6 Hệ thống phòng cháy chữa cháy (PCCC) a Trong trình thiết kế Trong cơng trình xây dựng, đặc biệt cơng trình cao tầng, cơng trình tập trung đông người, việc thiết kế, lắp đặt sử dụng hệ thống PCCC yêu cầu bắt buộc Hệ thống PCCC hệ thống tích hợp nhiều hệ thống điện cơng trình, bao gồm hệ thống báo cháy, hệ thống thơng gió hút khói tăng áp cầu thang, hệ thống cấp nước chữa cháy hệ thống điện Chính vậy, q trình thiết kế thường thiếu phối kết hợp môn dẫn đến lỗi sau đây: - Trong số cơng trình, việc sử dụng đầu báo cháy chưa phù hợp, ví dụ sử dụng đầu báo khói cho phòng kỹ thuật điện, cho khu vực bếp, lại sử dụng đầu báo nhiệt cho khu vực tập trung đông người - Trong phòng kỹ thuật, phòng kỹ thuật điện tầng, đặc biệt phòng kỹ thuật thang máy tầng áp mái thường thiếu thiết bị báo cháy theo qui định - Theo qui định điều 4.31 qui chuẩn [5] theo điều 7.1.1 tiêu chuẩn TCVN 3890:2009 [11], cần thiết kế chữa cháy tự động cho khu vực trạm biến áp, phòng tủ điện tổng hạ phòng UPS Tuy nhiên, hầu hết cơng trình, phòng kỹ thuật thường khơng trang bị hệ thống chữa cháy tự động phù hợp - Hệ thống cấp nước chữa cháy, đặc biệt hệ thống sprinkler yêu cầu đường ống cấp nước phải sử dụng mạch vòng theo điều TCVN 7336:2003 [12] số cơng trình khơng thực theo qui định - Trong số nhà cao tầng không thiết kế thang máy cứu hộ cho lực lượng PCCC theo điều 5.1 qui chuẩn [5] b Trong q trình thi cơng lắp đặt Khi nghiệm thu hệ thống PCCC thường có lỗi sau: - Không thi công lắp đặt chữa cháy tự động cho khu vực trạm biến áp, trạm máy phát, phòng tủ điện tổng tồn nhà, phòng UPS - Khơng bố trí thang máy cứu hộ cho lực lượng chữa cháy, thang máy cứu hộ không đảm bảo an tồn PCCC - Chưa có giải pháp chống cháy lan cho khu vực tầng hầm, phòng/hộp kỹ thuật điện khơng gian thơng tầng cơng trình - Thiếu bảng theo dõi điều khiển thiết bị chống cháy phòng trực PCCC - Thiếu mũi tên hướng dòng chảy cho đường ống cấp nước chữa cháy Kiến nghị Do tính đan xen tích hợp cao thân hệ thống kỹ thuật với kiến trúc kết cấu công trình; trình độ cơng nghệ lĩnh vực ln thay đổi phát triển; qui chuẩn, tiêu chuẩn, hướng dẫn thiết kế lắp đặt hệ thống kỹ thuật cơng trình nước ngồi nước ln cấp nhật, vậy, để nâng cao chất lượng công tác thiết kế xây lắp hệ thống kỹ thuật cơng trình, chúng tơi có số kiến nghị sau đây: Ngắn hạn: - Tổ chức lớp tấp huấn, bồi dưỡng nghiệp vụ ngắn hạn cho quan đơn vị hành nghề tư vấn thiết kế, thi cơng xây lắp xây dựng nói chung lĩnh vực điện cơng trình nói riêng toàn quốc để cập nhật qui chuẩn, tiêu chuẩn, qui định liên quan, qui trình cơng cụ thiết kế tích hợp cho hệ thống kỹ thuật cơng trình xây dựng - Nâng cao hiệu công tác thẩm tra thiết kế; nâng cao lực trách nhiệm đơn vị, cá nhân hành nghề tư vấn giám sát; tăng cường công tác kiểm định chất lượng cơng trình lĩnh vực hệ thống kỹ thuật cơng trình 134 TẬP 11 SỐ 09 - 2017 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG Dài hạn: - Thực đào tạo, bổ sung kiến thức chuyên ngành cho kỹ sư thiết kế cơ, điện, hệ thống kỹ thuật công trình - Thực đào tạo tích hợp hệ thống kỹ thuật với kiến trúc kết cấu cơng trình cho sinh viên ngành kiến trúc xây dựng dân dụng công nghiệp - Đẩy mạnh đổi đào tạo cho lĩnh vực hệ thống kỹ thuật công trình để đào tạo kỹ sư chuyên ngành có chất lượng đáp ứng yêu cầu cao lĩnh vực xây dựng Tài liệu tham khảo QCVN 12:2014/BXD, Qui chuẩn kỹ thuật Quốc gia - Hệ thống điện nhà nhà công cộng TCVN 9206: 2012, Tiêu chuẩn Quốc gia - Đặt thiết bị điện cơng trình nhà nhà công cộng - Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 9207: 2012, Tiêu chuẩn Quốc gia - Đặt đường dẫn điện cơng trình nhà nhà cơng cộng - Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 9385: 2012, Tiêu chuẩn Quốc gia - Chống sét cho cơng trình xây dựng - Hướng dẫn thiết kế, kiểm tra bảo trì hệ thống QCVN 06:2010/BXD, Qui chuẩn kỹ thuật Quốc gia - Về an toàn cháy cho nhà cơng trình TCXDVN 365:2007, Tiêu chuẩn xây dựng Quốc gia - Bệnh viện đa khoa - Hướng dẫn thiết kế TCVN 5687: 2010, Tiêu chuẩn Quốc gia - Thơng gió - Điều hòa khơng khí - Tiêu chuẩn thiết kế QCVN 09:2013/BXD, Qui chuẩn kỹ thuật Quốc gia - Các cơng trình xây dựng sử dụng lượng hiệu QCVN 10:2012/BCT, Qui chuẩn kỹ thuật Quốc gia - An tồn trạm cấp khí dầu mỏ hóa lỏng 10 TCVN 3890:2009, Tiêu chuẩn Quốc gia - Phương tiện phòng cháy chữa cháy cho nhà cơng trình - Trang bị, bố trí, kiểm tra, bảo dưỡng 11 TCVN 7336:2003, Tiêu chuẩn Quốc gia - Phòng cháy chữa cháy - Hệ thống Sprinkler tự động - Yêu cầu thiết kế lắp đặt TẬP 11 SỐ 09 - 2017 135 ... tin chung cơng trình khảo sát 3.2 Một số hạn chế tồn thường gặp q trình thi t kế thi cơng hệ thống kỹ thuật cơng trình 3.2.1 Hệ thống điện nối đất chống sét a Trong trình thi t kế Thời gian gần... [7] b Trong trình thi công lắp đặt Một tượng thường gặp q trình thi cơng hệ thống cấp nước thi u phối kết hợp thi t kế hệ thống cấp thoát nước với kiến trúc kết cấu cơng trình, dẫn đến thi cơng... 3.2.4 Hệ thống thang máy a Trong trình thi t kế Hồ sơ thi t kế hệ thống thang máy thường không bao gồm hồ sơ thi t kế hệ thống điện Thực tế, phần mô tả lựa chọn sơ nằm thuyết minh kiến trúc cơng trình;