Thiết kế nhà chung cư thu nhập thấp

Đồ án tốt nghiệp này tập trung vào thiết kế và tổ chức thi công một tòa nhà chung cư cao tầng thu nhập thấp tại Hải Phòng, mang tên Hoàng Anh. Dự án nhằm giải quyết nhu cầu nhà ở cho người dân có thu nhập thấp tại thành phố này. Hải Phòng hiện đang phát triển nhanh chóng, thu hút nguồn nhân lực lớn từ khắp nơi, dẫn đến nhu cầu nhà ở tăng cao, đặc biệt là nhà ở giá rẻ. Thành phố có diện tích 36.299,14 ha, thu hút vốn đầu tư đăng ký lên đến 4,4 tỷ USD từ 28 quốc gia và vùng lãnh thổ, với 21.000 doanh nghiệp đăng ký kinh doanh. Công trình được thiết kế với kết cấu thép, một giải pháp hiện đại và phổ biến trong xây dựng hiện nay. Việc lựa chọn kết cấu thép cũng góp phần đáp ứng yêu cầu về chi phí và tiến độ thi công. Đồ án nhấn mạnh vào việc thiết kế các căn hộ có diện tích phù hợp với điều kiện kinh tế của người dân có thu nhập thấp, đảm bảo tiện nghi sinh hoạt cơ bản. Ngoài ra, dự án cũng xem xét các yếu tố về môi trường và sự phát triển bền vững của thành phố.

Hải Phòng có lợi thế về vị trí địa lý với 125km bờ biển, nằm ở vị trí giao thương thuận lợi, gần các vùng kinh tế trọng điểm như Thái Bình, Hải Dương và Quảng Ninh. Hệ thống giao thông đường bộ với Quốc lộ 5, 10, 18 rất phát triển, tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận chuyển vật liệu và hàng hóa trong quá trình xây dựng. Hải Phòng cũng từng sở hữu nhiều sân bay, hiện nay có sân bay Cát Bi, tiềm năng phát triển giao thông hàng không vẫn còn rất lớn. Tuy nhiên, sự phát triển nhanh chóng của Hải Phòng cũng đặt ra nhiều thách thức, đặc biệt là vấn đề nhà ở cho người có thu nhập thấp. Sự khan hiếm nhà ở giá rẻ là một vấn đề xã hội cần được giải quyết, và dự án chung cư này chính là một nỗ lực nhằm góp phần khắc phục tình trạng này. Tốc độ đô thị hóa nhanh dẫn đến nhu cầu về nhà ở, việc làm, và các dịch vụ công cộng tăng đột biến. Dự án này được kỳ vọng sẽ phần nào đáp ứng nhu cầu nhà ở cho một bộ phận dân cư, cải thiện điều kiện sống và góp phần vào sự phát triển kinh tế - xã hội của Hải Phòng.

Tòa nhà được thiết kế với một bãi đỗ xe rộng rãi, đáp ứng nhu cầu của cư dân và khách đến giao dịch công việc. Các căn hộ được thiết kế tối ưu hóa diện tích sử dụng, với mỗi căn hộ bao gồm 2 phòng ngủ, 1 phòng sinh hoạt chung, phòng vệ sinh và bếp. Trên cùng là mái tôn mạ màu chống nóng cao 1,2m. Chiều cao của tầng 1 là 3,9m, tầng mái tum là 2,0m, và các tầng còn lại có chiều cao 3,3m. Hệ thống cửa sổ và cửa đi được thiết kế để đảm bảo thông thoáng và nhận được ánh sáng tự nhiên tối đa. Thang bộ và hai thang máy được bố trí thuận tiện cho việc di chuyển dọc. Thang thoát hiểm bên ngoài bằng thép đảm bảo an toàn phòng cháy chữa cháy. Mặt đứng các tầng được thiết kế giống nhau từ tầng 2 đến tầng 8. Vật liệu xây dựng bao gồm gạch đặc #75, vữa XM #50, đá Granit cho nền nhà, gạch men kính cao 1800mm cho khu vệ sinh, và cửa gỗ nhóm 3 sơn màu vàng kem. Mái bê tông cốt thép #250 có độ dốc 1%. Sàn BTCT #250 dày 10cm, trát vữa XM #50 dày 15cm. Hệ thống rãnh thoát nước được thiết kế đảm bảo yêu cầu vệ sinh.

Thiết kế chung cư hướng đến sự tối ưu diện tích sử dụng cho người có thu nhập thấp. Mỗi căn hộ gồm 2 phòng ngủ, 1 phòng sinh hoạt chung, phòng vệ sinh và bếp, đáp ứng nhu cầu cơ bản của gia đình nhỏ. Trên cùng là mái tôn mạ màu chống nóng với chiều cao 1,2m, góp phần tiết kiệm năng lượng và giảm thiểu chi phí vận hành. Tòa nhà có bãi đỗ xe rộng rãi dành cho ô tô, xe máy và xe đạp của cư dân và khách đến liên hệ công tác. Việc bố trí không gian sống khoa học và hiệu quả được ưu tiên để đảm bảo sự thoải mái và tiện nghi cho cư dân. Thiết kế chú trọng đến việc tận dụng ánh sáng tự nhiên và thông gió, giúp tiết kiệm năng lượng và tạo môi trường sống trong lành. Chi tiết về vật liệu xây dựng được lựa chọn phù hợp với ngân sách và chất lượng công trình, đảm bảo tính bền vững và khả năng chịu lực của công trình. Các phòng được thiết kế với kích thước phù hợp để đáp ứng chức năng sử dụng, đồng thời tạo sự hài hòa và cân đối trong tổng thể kiến trúc.

Chiều cao tầng điển hình là 3,3m (tầng 1 cao 3,9m, tầng mái tum 2,0m). Tất cả các tầng đều có hệ thống cửa sổ và cửa đi đảm bảo thông gió và ánh sáng tự nhiên. Công trình được bố trí một thang bộ và hai thang máy để thuận tiện cho việc di chuyển theo phương đứng. Bên ngoài tòa nhà là thang thoát hiểm bằng thép, đảm bảo an toàn cho cư dân trong trường hợp khẩn cấp. Mặt đứng của các tầng được thiết kế giống nhau từ tầng 2 đến tầng 8, tạo nên sự thống nhất và hiện đại cho tổng thể kiến trúc. Vật liệu xây dựng chính bao gồm gạch đặc #75 với vữa XM #50, trát trong và ngoài bằng vữa XM #50. Nền nhà lát đá Granit với vữa XM #50 dày 15cm. Khu vệ sinh ốp gạch men kính cao 1800mm tính từ mặt sàn. Cửa gỗ sử dụng gỗ nhóm 3, sơn màu vàng kem. Hoa sắt cửa sổ được sơn một lớp chống gỉ rồi sơn 2 lớp màu vàng kem. Mái bê tông cốt thép #250 có độ dốc 1%. Sàn BTCT #250 đúc tại chỗ dày 10cm, trát trần vữa XM #50 dày 15cm. Các tầng đều được làm hệ khung xương thép trần giả và tấm trần nhựa Lambris Đài Loan. Xung quanh nhà bố trí hệ thống rãnh thoát nước rộng 300mm, sâu 250mm, lát vữa XM #75 dày 20mm.

Hệ thống cấp nước lấy từ mạng lưới cấp nước bên ngoài, đi qua đồng hồ đo lưu lượng nước vào bể nước ngầm của công trình có dung tích 88,56m³ (bao gồm cả dự trữ cho chữa cháy là 54m³ trong 3 giờ). Hệ thống sử dụng 2 máy bơm nước sinh hoạt (1 làm việc + 1 dự phòng) bơm nước từ trạm bơm nước ở tầng hầm lên bể chứa nước trên mái (có thiết bị điều khiển tự động). Nước từ bể chứa trên mái được phân phối qua ống chính, ống nhánh đến tất cả các thiết bị sử dụng nước trong công trình. Nước nóng được cung cấp bởi các bình đun nước nóng đặt độc lập tại mỗi khu vệ sinh của từng tầng. Đường ống cấp nước sử dụng ống thép tráng kẽm có đường kính từ 15 đến 65. Đường ống trong nhà đi ngầm sàn, ngầm tường và đi trong hộp kỹ thuật. Hệ thống thoát nước thải sinh hoạt được thiết kế cho tất cả các khu vệ sinh trong nhà. Có hai hệ thống thoát nước: thoát nước bên và hệ thống thoát phân. Nước thải sinh hoạt từ các xí tiểu vệ sinh được thu vào hệ thống ống dẫn, qua xử lý cục bộ bằng bể tự hoại, sau đó được đưa vào hệ thống cống thoát nước bên ngoài. Hệ thống ống đứng thông hơi 60 được bố trí đưa lên mái và cao vượt khỏi mái một khoảng 700mm. Toàn bộ ống thông hơi và ống thoát nước dùng ống nhựa PVC của Việt Nam, riêng ống đứng thoát phân bằng gang. Các đường ống đi ngầm trong tường, trong hộp kỹ thuật, trong trần hoặc ngầm sàn. Sau khi lắp đặt xong, đường ống phải được thử áp lực và khử trùng trước khi sử dụng.

Nguồn cung cấp điện của công trình là điện 3 pha 4 dây 380V/220V, lấy từ trạm biến thế đã xây dựng cạnh công trình. Điện năng được sử dụng cho động lực và chiếu sáng. Phân phối điện từ tủ điện tổng đến các bảng phân phối điện của các phòng bằng các tuyến dây đi trong hộp kỹ thuật điện. Dây dẫn từ bảng phân phối điện đến công tắc, ổ cắm điện và từ công tắc đến đèn được luồn trong ống nhựa đi trên trần giả hoặc chôn ngầm trần, tường. Tại tủ điện tổng đặt các đồng hồ đo điện. Công trình cũng bố trí một máy bơm chạy động cơ diesel để cấp nước chữa cháy khi mất điện. Máy bơm cấp nước chữa cháy và bơm cấp nước sinh hoạt được đấu nối kết hợp để có thể hỗ trợ lẫn nhau khi cần thiết. Bể chứa nước chữa cháy được dùng kết hợp với bể chứa nước sinh hoạt có dung tích hữu ích tổng cộng là 88,56m³, trong đó có 54m³ dành cho cấp nước chữa cháy và luôn đảm bảo dự trữ đủ lượng nước cứu hỏa theo yêu cầu. Trong bể có lắp bộ điều khiển không chế mực nước hút của bơm sinh hoạt. Bố trí hai họng chê bên ngoài công trình để nối hệ thống đường ống chữa cháy bên trong với nguồn cấp nước chữa cháy từ bên ngoài. Bố trí hộp vòi chữa cháy ở mỗi sảnh cầu thang của từng tầng, đảm bảo cung cấp nước chữa cháy cho toàn công trình khi có cháy xảy ra.

Công trình sử dụng hệ kết cấu chịu lực bằng tường đứng, được xem như kết cấu khung giằng. Tải trọng ngang truyền đến các tấm tường thông qua các bản sàn được xem là cứng tuyệt đối. Trong mặt phẳng của chúng, các vách cứng (chính là tấm tường) làm việc như thanh giằng xoắn có chiều cao tiết diện lớn. Để đảm bảo yêu cầu về kết cấu, khoảng không bên trong công trình cần được phân chia thích hợp. Ưu điểm của hệ kết cấu này là tránh được việc có quá nhiều cột bên trong, tiết kiệm được không gian sử dụng và có kiến trúc đẹp, thích hợp với các công trình yêu cầu thẩm mỹ cao và không gian sử dụng lớn như hội trường, câu lạc bộ. Nhược điểm là không tiết kiệm, thi công phức tạp, và khi mặt bằng sàn quá rộng cần phải bố trí thêm các dầm chính, dẫn đến hạn chế về chiều cao dầm chính để giảm độ võng.

Do công trình có nhiều ô bản giống nhau, nên ta tính toán cốt thép cho 1 ô sàn điển hình, sau đó bố trí cho toàn bộ nhà. Việc tính toán nội lực ô bản thực hiện theo sơ đồ khớp dẻo, phản ánh sự làm việc chính xác hơn so với sơ đồ đàn hồi. Sơ đồ khớp dẻo tận dụng hơn khả năng của cốt thép tại các tiết diện do lợi dụng sự phân phối lại nội lực của kết cấu. Bản chịu uốn theo 2 phương, tính toán thép bản theo sơ đồ bản kê 4 cạnh. Đối với sàn nhà vệ sinh, để tránh nứt và rò rỉ khi công trình đưa vào sử dụng, đồng thời đảm bảo bản sàn không bị võng xuống gây động nước, ta tính toán theo trạng thái 1 (tức là tính toán bản sàn theo sơ đồ đàn hồi). Nội lực tính toán thép dùng mô men cực đại ở giữa nhịp, trên từng gối tựa làm giá trị tính toán. Dầm đổ toàn khối với bản nên xem một phần bản tham gia chịu lực với dầm như là cánh của tiết diện chữ T. Tuỳ theo mô men là dương hay âm mà có kể hay không kể cánh vào trong tính toán. Việc kể bản vào tiết diện bê tông chịu nén sẽ giúp tiết kiệm thép khi tính dầm chịu mô men dương. Trước hết kiểm tra điều kiện hạn chế về lực cắt, đảm bảo bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính.

Định vị công trình là công việc hết sức quan trọng, quyết định đến sự chính xác vị trí công trình và các cấu kiện. Bản vẽ tổng mặt bằng thi công phải có lưới ô đo đạc, xác định đầy đủ từng hạng mục công trình ở góc công trình, ghi rõ cách xác định lưới tọa độ dựa vào mốc chuẩn. Các cán bộ trắc đạc định vị các trục, cốt, mốc dẫn, tim cốt, cao độ của các vị trí như tim cột, tim cọc trong móng... rồi bàn giao cho đơn vị thi công. Việc gửi mốc, giữ và bảo quản mốc gửi cần được chú trọng để tránh sai sót. Sau khi định vị, kiểm tra lại bằng cách đo khoảng cách các điểm. Công trình sử dụng 160 cọc, trong đó 3 cọc được chọn để thử tải theo phương pháp thử tải tĩnh. Các cọc được vận chuyển, lắp ráp và ép cọc cẩn thận, đảm bảo trục cọc trùng với đường trục của kích đi qua điểm định vị cọc, độ sai lệch không quá 1cm. Đầu trên của cọc phải được gắn chặt vào thanh định hướng của khung máy. Quá trình ép cọc được giám sát chặt chẽ, ghi nhận lực ép ở từng độ xuyên 20cm cho đến khi hoàn thành. Dựa vào các mốc định vị, lưới đo đạc được trải ra trên mặt bằng hiện trường làm căn cứ để giác móng.

Thi công phần thân sử dụng kết cấu tường chịu lực. Để giảm lực dính khi thi công cọc, có thể quấn màng nilon hoặc cố định ống nhựa vào khung thép. Sau khi đổ bê tông, đào đất xong, khoan lỗ để đặt neo thép làm bê tông nứt ngang, bê cả khối bê tông thừa phía trên đầu cọc bỏ đi. Ván khuôn kim loại được ưu tiên sử dụng do có thể tái sử dụng nhiều lần, trọng lượng nhẹ, thuận tiện vận chuyển và tháo lắp. Cốt thép được gia công, bó thành từng bó theo đúng số hiệu thép trong bản vẽ kết cấu và được xếp vào kho có mái che. Khi lắp dựng cốt pha, tim đáy móng (tim cột) được xác định bằng dây dọi, đánh dấu bằng dấu đỏ. Các tấm ván khuôn được ghép lại bằng đinh thành khuôn hình chữ nhật theo kích thước móng. Thanh chống kim loại được lắp đặt chắc chắn. Ván khuôn đài cọc được lắp sẵn thành từng mảng vững chắc. Cần cẩu được sử dụng để đưa ván khuôn đến vị trí. Kiểm tra tim và cao trình đảm bảo không vượt quá sai số cho phép trước khi đổ bê tông. Vữa bê tông mác 300, đảm bảo chất lượng, đủ thành phần cấp phối, cường độ và độ sệt theo thiết kế. Do mặt bằng thi công chật hẹp và khối lượng bê tông lớn, nên sử dụng bê tông thương phẩm.

Khi gia công cốt thép và làm sạch phải trang bị đầy đủ phương tiện bảo vệ cá nhân cho công nhân. Không dùng kéo tay khi cắt các thanh thép thành các mẫu ngắn hơn 30cm. Trước khi chuyển những tấm lưới khung cốt thép đến vị trí lắp đặt phải kiểm tra các mối hàn, nút bu lông. Khi cắt bỏ những phần thép thừa ở trên cao công nhân phải đeo dây an toàn, bên dưới phải có biển báo. Khi hàn cốt thép chê cần tuân theo chất lượng qui định. Các biện pháp an toàn khi tiếp xúc với máy móc cần được tuân thủ nghiêm ngặt, bao gồm việc thường xuyên kiểm tra dây cáp và dây cầu trục, không được cẩu quá sức nâng của cần trục, phải có biện pháp ngăn ngừa cốt thép va chạm vào dây điện, rào chắn khu vực đổ bê tông, biển báo an toàn và tấm che chắn khi cần thiết. Phòng chống tiếng ồn, rung động và tổ chức chiếu sáng trên công trường để bảo đảm sức khỏe cho người lao động.