Đầu tư thiết kế xây dựng nhà xưởng là bước khởi đầu quan trọng trong quá trình mở rộng sản xuất và phát triển doanh nghiệp. Tuy nhiên, để công trình đạt hiệu quả vận hành lâu dài và đáp ứng yêu cầu pháp lý, chủ đầu tư không thể bỏ qua các tiêu chuẩn thiết kế bắt buộc.
Từ quy hoạch mặt bằng, kết cấu công trình, hệ thống kỹ thuật cho đến các quy định về môi trường và phòng cháy chữa cháy, mỗi tiêu chuẩn đều đóng vai trò quyết định đến độ bền vững và an toàn của nhà xưởng. Bài viết dưới đây, BIC sẽ giúp chủ đầu tư nắm rõ các tiêu chuẩn thiết kế nhà xưởng cần thiết, làm cơ sở lựa chọn phương án thiết kế thi công phù hợp nhất.
Một bản thiết kế nhà xưởng đạt chuẩn không thể tách rời khỏi khâu quy hoạch tổng thể, nơi xác định cách bố trí các hạng mục chính như khu sản xuất, văn phòng, kho bãi, cây xanh và hệ thống hạ tầng kỹ thuật. Đây chính là nền tảng đầu tiên quyết định hiệu quả sử dụng đất, chi phí xây dựng cũng như khả năng vận hành ổn định lâu dài.
Việc xác định mật độ xây dựng là yếu tố bắt buộc trong quy hoạch nhà xưởng. Thông thường, các khu công nghiệp giới hạn mật độ xây dựng ở mức 60–70% để đảm bảo công trình có đủ không gian thoáng, bố trí cây xanh và hệ thống hạ tầng phụ trợ. Hệ số sử dụng đất và chiều cao tối đa của công trình cũng phải phù hợp với quy định quy hoạch chung của khu vực hoặc KCN.
Quy hoạch mặt bằng phải đảm bảo sự tách biệt hợp lý giữa các khu chức năng như sản xuất, kho, văn phòng và kỹ thuật phụ trợ. Việc tổ chức luồng di chuyển cho người và xe bao gồm cả nguyên vật liệu, thành phẩm và hàng lưu kho cần được tính toán để giảm giao cắt, hạn chế tai nạn và tăng hiệu suất vận hành.
Các công trình trong nhà xưởng cần có khoảng cách tối thiểu với nhau để đảm bảo an toàn cháy nổ, thông gió và cứu hộ khi cần thiết. Bên cạnh đó, khoảng lùi công trình so với ranh đất hoặc trục đường giao thông nội bộ cũng được quy định rõ trong quy hoạch từng khu công nghiệp.
Bên cạnh quy hoạch của địa phương, chủ đầu tư cần đảm bảo tuân thủ hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật như:
- TCVN 4605:1988 – Nguyên tắc thiết kế công trình công nghiệp
- TCVN 4453:1995 – Thi công và nghiệm thu kết cấu bê tông cốt thép
- QCVN 01:2021/BXD – Quy chuẩn quốc gia về quy hoạch xây dựng
Đây là những bộ khung pháp lý kỹ thuật giúp đảm bảo rằng công trình nhà xưởng được xây dựng đúng định hướng, an toàn và phù hợp với mục tiêu phát triển lâu dài.
Kết cấu là phần xương sống của bất kỳ công trình nhà xưởng nào. Một hệ kết cấu được thiết kế đúng tiêu chuẩn không chỉ đảm bảo khả năng chịu lực và tuổi thọ công trình, mà còn giúp tối ưu chi phí thi công và bảo trì trong suốt vòng đời sử dụng.
Trong thiết kế nhà xưởng, kết cấu thường bao gồm khung kèo thép, sàn bê tông, cột móng và mái che. Tất cả đều cần tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn kỹ thuật để đáp ứng khả năng chịu lực cho hoạt động sản xuất liên tục, khối lượng thiết bị nặng và điều kiện thời tiết khắc nghiệt.
Hai tiêu chuẩn quan trọng nhất trong thiết kế kết cấu nhà xưởng là:
- TCVN 5575:2012 – Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép
- TCVN 5574:2018 – Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép
Tùy vào quy mô và đặc điểm hoạt động sản xuất, kỹ sư sẽ lựa chọn hệ kết cấu thép tiền chế hoặc bê tông cốt thép toàn khối sao cho phù hợp với tải trọng, chiều cao và nhịp kết cấu của từng khu vực trong nhà xưởng.
Ngoài tải trọng tĩnh từ bản thân công trình, nhà xưởng còn phải chịu nhiều yếu tố tác động khác như:
- Tải trọng gió, mưa, bão – theo TCVN 2737:1995
- Tải trọng động từ máy móc, thiết bị di động, xe nâng…
- Ứng suất nhiệt do chênh lệch nhiệt độ lớn trong các khu vực sản xuất có nhiệt độ cao
Việc tính toán đúng tải trọng giúp tránh hiện tượng nứt sàn, võng mái hoặc thậm chí là sập công trình trong điều kiện khắc nghiệt.
Móng là phần quan trọng bậc nhất của công trình. Tùy theo điều kiện địa chất như nền đất yếu, sình lầy hay đất cứng, đơn vị thiết kế nhà xưởng sẽ lựa chọn phương án móng cọc ly tâm, móng băng hay móng đơn cho phù hợp.
Khung kèo thép cần được thiết kế đồng bộ với hệ mái, đảm bảo khả năng chịu lực gió, đồng thời giảm thiểu hiện tượng rung lắc, võng mái hoặc rỉ sét trong điều kiện thời tiết ẩm ướt, nóng bức như tại Việt Nam.
Một hệ kết cấu được thiết kế đồng bộ từ đầu không chỉ giúp quá trình thi công diễn ra nhanh chóng, mà còn tạo điều kiện thuận lợi cho việc cải tạo, mở rộng hoặc lắp đặt hệ thống kỹ thuật sau này.
Chủ đầu tư nên làm việc với đơn vị có kinh nghiệm thiết kế thi công trọn gói để đảm bảo kết cấu nhà xưởng vừa an toàn, vừa tối ưu chi phí đầu tư.
Bên cạnh kết cấu và kiến trúc, yếu tố môi trường và hệ thống thông gió là phần không thể thiếu trong thiết kế nhà xưởng hiện đại. Việc tuân thủ đúng các tiêu chuẩn liên quan không chỉ giúp đảm bảo điều kiện làm việc an toàn, nâng cao năng suất lao động mà còn là yếu tố then chốt để vượt qua các thủ tục thẩm định, cấp phép xây dựng và vận hành.
Trong môi trường công nghiệp, hoạt động sản xuất thường đi kèm với phát thải khí, tiếng ồn, nhiệt và nước thải. Vì vậy, nhà xưởng cần được thiết kế để kiểm soát và xử lý những yếu tố này một cách hiệu quả, đảm bảo phù hợp với các quy định như:
- QCVN 05:2013/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng không khí
- QCVN 26:2010/BTNMT – Giới hạn tiếng ồn tại khu vực sản xuất
- QCVN 40:2011/BTNMT – Nước thải công nghiệp
Tùy vào ngành nghề cụ thể, hệ thống xử lý nước thải, bụi và mùi cần được thiết kế riêng biệt và bố trí hợp lý ngay từ đầu, tránh phát sinh chi phí cải tạo sau này.
Hệ thống thông gió bao gồm thông gió tự nhiên và cơ học, giúp duy trì chất lượng không khí, kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm trong nhà xưởng. Đây là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe người lao động, tuổi thọ máy móc và hiệu quả sản xuất.
Một số nguyên tắc khi thiết kế thông gió:
- Tận dụng hướng gió tự nhiên, chiều cao mái, khe thông gió để giảm phụ thuộc vào cơ điện.
- Khu vực sản xuất nhiệt cao nên có cửa thông gió áp mái, quạt hút cưỡng bức hoặc hệ thống cooling pad.
- Văn phòng bên trong nhà xưởng cần được cách ly và sử dụng hệ thống điều hòa riêng biệt.
Ngoài các QCVN do Bộ Tài nguyên & Môi trường ban hành, chủ đầu tư cũng cần tham khảo các hướng dẫn thiết kế từ Bộ Xây dựng như:
- QCVN 06:2022/BXD – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về an toàn cháy cho nhà và công trình
- TCVN 5687:2010 – Thông gió, điều hòa không khí và tiêu chuẩn thiết kế
Đây là cơ sở để các cơ quan chức năng đánh giá tính hợp pháp và hiệu quả của hệ thống kỹ thuật môi trường trong nhà xưởng.
Hệ thống điện và chiếu sáng đóng vai trò quan trọng trong vận hành nhà xưởng, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất sản xuất, độ an toàn và chi phí sử dụng năng lượng. Thiết kế chuẩn kỹ thuật ngay từ đầu không chỉ giúp tối ưu hóa vận hành mà còn hạn chế rủi ro chập cháy, gián đoạn sản xuất hoặc vi phạm các quy định pháp lý.
Toàn bộ hệ thống cấp điện trong nhà xưởng cần được thiết kế đồng bộ từ trạm biến áp (nếu có), tủ điện tổng, tủ phân phối đến các nhánh tiêu thụ và thiết bị an toàn. Các tiêu chuẩn áp dụng bao gồm:
- TCVN 9207:2012 – Thiết kế lắp đặt điện trong nhà và công trình công nghiệp
- TCVN 7447 – Hệ thống lắp đặt điện, quy định về bảo vệ, tiếp địa và an toàn điện
Một số điểm cần lưu ý:
- Tính toán phụ tải phù hợp theo đặc thù ngành sản xuất
- Bố trí dây dẫn và thiết bị đóng cắt theo nguyên tắc an toàn, dễ bảo trì
- Thiết kế hệ thống tiếp địa và chống sét riêng biệt, đặc biệt với các khu vực đặt tủ điện, phòng máy.
Hệ thống chiếu sáng trong thiết kế nhà xưởng không chỉ là cung cấp đủ ánh sáng để làm việc, mà còn góp phần bảo vệ thị lực người lao động và tạo môi trường làm việc an toàn.
Theo TCVN 7114-1:2008 (Chiếu sáng công nghiệp), mức độ chiếu sáng được khuyến nghị như sau:
- Khu sản xuất chính: 300 – 500 lux
- Khu lắp ráp chính xác hoặc kiểm tra chất lượng: 500 – 750 lux
- Khu kho và hành lang kỹ thuật: 100 – 200 lux
Ngoài ra, nên kết hợp chiếu sáng tự nhiên thông qua hệ mái lấy sáng hoặc cửa sổ cao để tiết kiệm điện năng và tạo cảm giác thoáng đãng.
Bên cạnh kỹ thuật, một hệ thống điện, chiếu sáng hiệu quả còn phải dễ dàng trong khâu bảo trì, thay thế hoặc nâng cấp. Những thiết bị phổ biến, dễ tiếp cận sẽ giúp doanh nghiệp tiết kiệm thời gian và chi phí khi có sự cố.
Ngoài ra, việc phân vùng điện theo từng khu chức năng, kết hợp với cảm biến chiếu sáng hoặc điều khiển thông minh cũng là xu hướng đang được nhiều nhà xưởng hiện đại áp dụng để nâng cao hiệu suất sử dụng năng lượng.
Trong môi trường công nghiệp, an toàn lao động và phòng cháy chữa cháy (PCCC) không phải là phần bổ sung, mà là nguyên tắc cốt lõi phải được tính đến ngay từ giai đoạn thiết kế nhà xưởng. Một sơ suất nhỏ trong bố trí thoát hiểm, lựa chọn vật liệu hay hệ thống kỹ thuật có thể dẫn đến những rủi ro nghiêm trọng, không chỉ thiệt hại tài sản mà còn ảnh hưởng đến tính mạng người lao động và uy tín doanh nghiệp.
Theo QCVN 06:2022/BXD, quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về an toàn cháy cho nhà và công trình, nhà xưởng phải được thiết kế đảm bảo các yếu tố sau:
- Có đủ lối thoát hiểm được bố trí hợp lý và dễ tiếp cận
- Lối đi phải rộng, không bị cản trở bởi máy móc, vật liệu hoặc vách ngăn
- Cửa thoát hiểm mở theo chiều di chuyển và được bố trí đèn báo thoát hiểm rõ ràng
Bên cạnh đó, các khu vực sản xuất có nguy cơ cháy cao cần phải có phương án chống cháy lan như tường ngăn cháy, cửa chống cháy, khoảng cách an toàn giữa các khối công trình.
Không chỉ là hình thức đối phó khi thẩm định, hệ thống phòng cháy chữa cháy là tuyến phòng vệ đầu tiên khi có sự cố xảy ra. Theo TCVN 3890:2009, mỗi nhà xưởng cần được trang bị các thiết bị tối thiểu sau:
- Hệ thống báo cháy tự động cho toàn bộ khu vực sản xuất và kho
- Bình chữa cháy xách tay được phân bố đều tại các vị trí trọng yếu
- Trạm bơm chữa cháy, họng nước và vòi phun chữa cháy nội bộ
- Đèn chiếu sáng sự cố, hệ thống báo khẩn và sơ đồ thoát hiểm
Hệ thống này cần được thiết kế đồng bộ với nguồn điện dự phòng để đảm bảo hoạt động trong mọi tình huống.
Thiết kế nhà xưởng cũng cần tính đến các yếu tố an toàn lao động như:
- Bố trí khu vực thao tác rộng rãi, tránh va chạm giữa người và xe nâng
- Thiết kế sàn chống trượt, độ cao phù hợp, biển báo cảnh báo rõ ràng
- Tách biệt các khu vực dễ phát sinh nguy hiểm như hóa chất, nhiệt cao, thiết bị nặng
Ngoài yếu tố vật lý, doanh nghiệp cũng cần có kế hoạch đào tạo an toàn định kỳ cho nhân sự, xây dựng quy trình ứng phó sự cố, và tổ chức diễn tập PCCC thường xuyên.
Một môi trường làm việc an toàn không chỉ giúp giảm thiểu tai nạn, mà còn tạo nên văn hóa trách nhiệm trong doanh nghiệp, điều mà nhiều nhà đầu tư và đối tác hiện nay đánh giá rất cao khi lựa chọn nơi hợp tác lâu dài.
Không phải mọi nhà xưởng đều có thể áp dụng chung một mô hình thiết kế. Trong các ngành yêu cầu điều kiện sản xuất đặc biệt như dược phẩm, thực phẩm, thiết bị y tế hay linh kiện điện tử thì tiêu chuẩn chung về kiến trúc, kết cấu hay PCCC chỉ là bước đầu. Phần cốt lõi lại nằm ở khả năng kiểm soát môi trường sản xuất và đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật đặc thù theo ngành. Đây là những điều kiện bắt buộc để được cấp phép sản xuất, đạt chứng nhận xuất khẩu hoặc vượt qua kiểm định từ đối tác quốc tế.
Với ngành dược, mỹ phẩm và thực phẩm chức năng, thiết kế nhà xưởng bắt buộc phải tuân thủ GMP (Good Manufacturing Practice). Chuẩn GMP không đơn thuần là quy định về máy móc hay công nghệ, mà tập trung vào thiết kế không gian để kiểm soát nguy cơ nhiễm chéo, lây nhiễm vi sinh, và sai sót trong quá trình thao tác.
Một nhà xưởng đạt chuẩn GMP cần được thiết kế phân luồng rõ ràng: người và nguyên liệu vào theo hướng sạch, ra theo hướng riêng biệt; khu vực pha chế, đóng gói, bảo quản phải có cấp độ sạch khác nhau; vật liệu hoàn thiện phải dễ vệ sinh, chống bám bụi, không phát sinh hạt vi khuẩn hay phản ứng hóa học.
Toàn bộ hệ thống HVAC (nhiệt, thông gió và lọc khí) cũng phải được tính toán phù hợp để duy trì áp suất dương, độ ẩm, nhiệt độ và lọc bụi đạt tiêu chuẩn vi sinh.
Đối với ngành sản xuất điện tử, bán dẫn, thiết bị y tế hoặc phòng thí nghiệm thì tiêu chuẩn phòng sạch là yêu cầu bắt buộc. Dựa theo ISO 14644, mức độ sạch của một không gian được xác định bằng số lượng hạt bụi trong không khí (ví dụ: ISO Class 7, ISO Class 8).
Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến thiết kế kết cấu: từ độ kín khít của cửa, sàn chống tĩnh điện, hệ thống lọc khí nhiều lớp (HEPA/ULPA), cho đến cách bố trí máy móc sao cho không tạo dòng khí xoáy hoặc tụ bụi.
Ngay cả hệ thống chiếu sáng, điều hòa và vật liệu hoàn thiện cũng phải được lựa chọn đặc biệt để không phát sinh bụi, điều mà những công trình thông thường không thể đáp ứng.
Trong lĩnh vực thực phẩm, tiêu chuẩn HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Points) và ISO 22000 là chìa khóa để kiểm soát nguy cơ mất an toàn thực phẩm trong toàn bộ quy trình sản xuất.
Một nhà máy đạt chuẩn HACCP cần được thiết kế để dòng nguyên liệu, bán thành phẩm và thành phẩm không giao nhau, tránh nhiễm chéo. Tường và sàn phải chống thấm, dễ lau rửa, không nứt gãy bởi bất kỳ khe hở nào cũng có thể là nơi trú ngụ của vi sinh vật. Ngoài ra, hệ thống thoát nước âm sàn, chiếu sáng đạt lux tiêu chuẩn, và kiểm soát nhiệt độ tại các khu vực chế biến, cấp đông và lưu kho là những yếu tố bắt buộc.
Việc tuân thủ tiêu chuẩn ngành không đơn thuần để được cấp phép hoạt động, mà là bước đi chiến lược để tiếp cận thị trường cao cấp và đối tác quốc tế. Một nhà xưởng đạt GMP hay ISO không chỉ tạo dựng niềm tin với cơ quan chức năng, mà còn là minh chứng cho sự đầu tư bài bản, chuyên nghiệp điều mà khách hàng và nhà phân phối đặc biệt quan tâm.
Chủ đầu tư vì thế nên coi việc thiết kế đạt chuẩn không phải là chi phí, mà là khoản đầu tư dài hạn cho uy tín và năng lực cạnh tranh của doanh nghiệp.
Việc tuân thủ đầy đủ các tiêu chuẩn thiết kế xây dựng nhà xưởng ngay từ đầu không chỉ giúp chủ đầu tư tiết kiệm thời gian, chi phí và công sức trong giai đoạn xây dựng, mà còn là cơ sở vững chắc để mở rộng sản xuất, tiếp cận thị trường quốc tế và đạt chứng nhận chất lượng trong tương lai.
Thực tế cho thấy, những doanh nghiệp đầu tư bài bản ngay từ khâu thiết kế thường vận hành ổn định hơn, ít phát sinh rủi ro pháp lý hoặc chi phí sửa chữa, đồng thời dễ dàng đạt được lòng tin từ đối tác và người lao động.
