Nguyên Tắc Cơ Bản Khi Thiết Kế Quy Hoạch Nhà Xưởng

Danh mục

Nguyên tắc cơ bản khi thiết kế quy hoạch, thiết kế kiến trúc nhà xưởng. Khi quy hoạch tổng thể mặt bằng của một nhà xưởng hay tổ hợp nhà xưởng, yếu tố quan trọng nhất là phải tính đến sự hợp lý trong việc tổ chức không gian của các phân khu. Mục đích là thuận tiện cho sản xuất, thời gian lưu chuyển giữa các khu vực ngắn nhất, và sự kết hợp giữa các khu vực được hợp lý nhất. Từ đó đem đến sự thuận tiện khi sản xuất và tiết kiệm cả về thời gian lẫn chi phí. Để đáp ứng những tiêu chí này, trước khi thiết kế quy hoạch tổng thể, cần nghiên cứu kỹ chức năng của các phân xưởng. Mối quan hệ giữa các phân xưởng với nhau. Sau đó là nghiên cứu về dây chuyền công nghệ sản xuất trong nhà máy và thiết bị mà chúng sẽ sử dụng trong quá trình sản xuất.

Trước tiên, người thiết kế tổng thể nhà xưởng phải cùng làm việc với các chuyên gia công nghệ; những người vận hành dây chuyền sản xuất; những chuyên kỹ sư vận hành nhà máy để nắm rõ thông tin về cách thức hoạt động của nhà máy đó. Từ đó đưa ra những giải pháp tối ưu hóa không gian. Trên thực tế, khi thiết kế tổng mặt bằng nhà xưởng, không đơn thuần chỉ là việc sắp xếp các phân xưởng, khu vực, dây chuyền sản xuất sao cho hợp lý, mà cần thiết phải theo một số nguyên tắc nhất định.

Việc thiết kế tổng mặt bằng nhà xưởng nên bắt đầu bằng việc hợp nhóm các phân xưởng, thiết bị, dây chuyền theo từng nhóm chức năng. Sau đó tiến hành sắp xếp chúng trên tổng mặt bằng theo từng mối quan hệ và liên hoàn theo nhiều mối quan hệ. từ đó dần dần đưa ra giải pháp tối ưu cho tổng mặt bằng nhà xưởng.

Hơn ai hết, những người trực tiếp điều hành sản xuất, những người chủ doanh nghiệp hiểu rõ nhất sự vận hành của nhà máy. Tuy nhiên, với sự giúp sức của các Kiến Trúc Sư chuyên thiết kế quy hoạch tổng mặt bằng nhà xưởng, những giải pháp đưa ra có thể rút ngắn thời gian thiết kế, cũng như tiết kiệm tối đa quỹ đất, tiết kiệm chi phí đầu tư. Và mục đích cuối cùng, là tối ưu hóa.

Vì vậy, chúng tôi đưa ra mhững nguyên tắc sau có thể ít nhiều giúp ích cho bạn đọc trong việc tự đưa ra một giải pháp cho nhà máy của mình, để chuẩn bị cho việc mở rộng sản xuất kinh doanh, và chuẩn bị những nguồn lực cần thiết cho việc xây dựng mới.

Phân chia khu vực

1. Phân chia khu vực trên tổng mặt bằng theo mục đích sử dụng

Theo chức năng sử dụng, tổng mặt bằng của một nhà máy thường được phân chia thành các khu vực như sau:

Khu vực Điều Hành: Khu vực này tập trung các phòng ban điều hành sản xuất, kinh doanh. Thường được xây dựng tách biệt hẳn với nhà máy sản xuất, mục đích là giảm thiểu tiếng ồn, bụi…trong quá trình sản xuất. Khu vực này bao gồm:

Văn phòng: Phòng nghiên cứu, Phòng kinh doanh, P. kế toán, P. giám đốc, P. Họp, P. Làm việc,…
Phòng lễ tân, tiếp khách; Showroom trưng bày hàng mẫu
Phòng nghiên cứu phát triển sản phẩm, phòng thí nghiệm, phòng quản lý chất lượng, quản lý sản xuất
Phòng giải trí, nghe nhìn, hội nghị

Khu vực Sản Xuất: Các phân xưởng, công xưởng, nhà máy phục vụ công việc chính trong sản xuất. Tùy theo quy mô sản xuất và tùy theo dây chuyền công nghệ mà nhà xưởng có kích thước khác nhau. Tùy theo yêu cầu về sản xuất mà các khu vực sản xuất hàng khác nhau có thể nằm chung trong một nhà xưởng hoặc phải phân chia thành nhiều nhà xưởng có mối liên hệ với nhau.
- Xưởng may mặc, giày dép
- Xưởng gia công cơ khí
- Xưởng sản xuất thực phẩm
- Xưởng sản xuất bao bì, in ấn
- Xưởng sản xuất hàng kim loại (tôn, thép, tấm vách, ống sắt…)
- Xưởng sản xuất nước uống đóng chai
- Xưởng sản xuất linh kiện điện tử,…v..v

Và rất nhiều loại hình sản xuất khác nhau. Từ đó có cách bố trí và sắp xếp khu vực khác nhau.

Khu lưu trữ: Bao gồm kho nguyên vật liệu, kho phụ liệu, kho chứa trang thiết bị phục vụ sản xuất; kho bao bì; kho chứa hàng thành phẩm, kho chứa hàng bán thành phẩm,…v..vv
Khu vực phụ trợ:
- Trạm biến áp, phòng máy phát điện
- Nhà chứa máy nén khí
- Nhà nồi hơi
- Nhà rác
- Trạm khí đốt hoặc bãi than đá
- Kho bảo trì
- Trạm bơm cứu hỏa
- Đài nước, tháp nước

Và nhiều khu vực phụ trợ khác tùy theo tính chất các ngành hàng.

Khu vực mảng xanh: Phần này là bắt buộc trong các công trình nhà máy được xây dựng trong khu công nghiệp, khu chế xuất, cụm công nghiệp hiện nay. Tùy vào yêu cầu của từng khu, mảng xanh có thể chiếm từ 20-40% tổng diện tích. Thực tế cho thấy, công trình có mảng xanh đẹp, cảnh quan tốt tạo rất nhiều năng lượng cho con người làm việc tại đó. Nhà máy sản xuất hàng hóa luôn tạo ra tiếng ồn, bụi bặm và khí độc hại. Cây xanh tạo ra nhiều oxy và điều tiết độ ẩm rất tốt cho sức khỏe cũng như tâm trạng của con người.
Đường giao thông: Phần này là tất yếu trong bất cứ nhà máy nào. Đường giao thông nội bộ kết nối các khu vực với nhau, luân chuyển nguyên liệu, hàng hóa vào và ra khỏi nhà máy. Thuận tiện cho các phương tiện cứu hộ trong trường hợp có sự cố.

2. Phân chia khu vực trên tổng mặt bằng theo luồng giao thông

Để đảm bảo việc vận chuyển nguyên vật liệu, hàng hóa đến các phân xưởng được thuận lợi, ngắn nhất, không chồng chéo. Có thể phân chia mặt bằng nhà xưởng thành các khu vực sau:

Khu vực có khối lượng vận chuyển nhiều nhất: nơi tập trung nguyên vật liệu, cửa xuất hàng thành phẩm
Khu vực có khối lượng vận chuyển trụng bình: Vận chuyển hàng bán thành phẩm hoặc hàng qua 1 giai đoạn sản xuất khác. Di chuyển qua lại giữa các khu vực sản xuất.
Khu vực có khối lượng vận chuyển ít

3. Phân chia khu vực trên tổng mặt bằng theo mức độ sử dụng nhân lực:

Để tổ chức luồng hàng, luồng người hợp lý. KTS thiết kế phải bố trí các khu vực cũng như cửa ra vào hợp lý để thuận tiện hàng hóa ra vào, công nhân đi lại. Hai luồng này không được chồng chéo lên nhau gây cản trở và nguy hiểm. Dựa vào tính chất sản xuất, có thể chia ra theo từng mức độ giao thông:

Khu vực sử dụng nhiều nhân lực: hạn chế bố trí luồng hàng hóa, xe cộ đi lại. Ưu tiên đặt gần bãi giữ xe, hạn chế khoảng cách đi bộ tới nơi làm việc. Ưu tiên đặt gần căn tin, nhà vệ sinh và có mảng xanh.
Khu vực sử dụng ít nhân lực: Có thể bố trí đường giao thông cho xe qua lại, các khu vực phụ trợ
Khu vực sử dụng nhân lực trung bình: cân đối giữa khu vực nhiều nhân lực và ít nhân lực, có thể bố trí khoảng cách và mật độ xe cộ qua lại cho phù hợp.

4. Phân chia khu vực trên tổng mặt bằng theo mức độ độc hại, ô nhiễm và nguy hiểm

Theo từng ngành sản xuất hàng hóa khác nhau, có những khu vực phát thải độc hại, có nguy cơ cháy nổ cao. Ví dụ nhà máy dệt nhuộm có khu vực xử lý nước thải, khu vực này thường chứa nhiều hóa chất độc hại trong quá trình nhuộm vải, cần được xử lý trước khi thải ra môi trường. Mùi và hơi bốc lên từ những hầm chứa chất thải rất nguy hiểm, có thể ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người. Nên cần được đặt cách xa khu vực có con người.

Khu vực có môi trường tốt, sạch sẽ, thoáng gió
Khu vực có khu xử lý nước thải, xử lý bùn cặn, hầm chứa chất thải nguy hại
Khu vực có điện cao thế
Khu vực có nguy cơ cháy nổ cao: Lò hơi, phòng khí nén, nồi áp suất
Khu vực có nhiều bụi
Khu vực có nhiều tiếng ồn

Định hướng bố trí chung cho tổng mặt bằng

Việc phân chia khu vực như trên chỉ là bước đầu của việc nghiên cứu thiết kế tổng mặt bằng nhà xưởng công nghiệp. Khi tiến hành phác thảo phương án cụ thể, người thiết kế cần có sự phân tích tổng hợp để đưa ra những phương án có thể kết nối toàn bộ các yếu tố trên. Sau đây là những nguyên tắc định hướng thường được sử dụng khi thiết kế kiến trúc tổng mặt bằng nhà xưởng công nghiệp.

Khu vực điều hành thông thường là nơi được bài trí sạch đẹp nhất. Là bộ mặt của toàn thể nhà máy. Khu vực này chủ yếu phục vụ cho nhân viên điều hành, ban giám đốc và tiếp khách. Nên thường được bố trí ngay mặt tiền của công xưởng, đầu hướng gió, tiếp giáp với mặt đường giao thông chung khu vực. Tuy nhiên, tùy vào quy mô và cơ cấu tổ chức của nhà xưởng, chúng có thể được bố trí tách rời, nằm ở mặt tiền. Hoặc nằm chung trong nhà xưởng, hoặc phía trước hoặc phía sau.
Khu sản xuất với nhiều phân xưởng có nhiều tính năng, đặc điểm sản xuất và mức độ bụi, tiếng ồn khác nhau. Tùy vào mức độ di chuyển qua lại giữa luồng người, luồng phương tiện lớn nhỏ mà bố trí. Khu sản xuất thường được thiết kế nằm ở trung tâm khu đất với 4 mặt tiếp giáp đường giao thông nội bộ. Các cửa ra vào, giao nhận hàng hóa được bố trí ở mặt nào đó của nhà xưởng để thuận lợi việc di chuyển.
Trong một số trường hợp, tùy vào mối liên hệ giữa các phân xưởng với nhau. Các khu vực phụ trợ được bố trí kề cận khu vực sản xuất chính, để thuận tiện hỗ trợ cho sản xuất ở khu vực này.
Các khu vực phụ trợ được sắp xếp phía sau hoặc khu vực ít người qua lại nhưng vẫn đảm bảo được việc phục vụ kịp thời các nhu cầu của con người và sản xuất. Giao thông vẫn đảm bảo tiếp cận được khu vực này, trong những trường hợp vận chuyển vào – ra. Và trong các trường hợp khẩn cấp.

Tiết kiệm đất, nâng cao mật độ xây dựng

Một trong những yêu cầu quan trọng nhất trong việc xây dựng nhà máy, là tiết kiệm quỹ đất và nâng cao mật độ xây dựng. Có nhiều phương pháp để tối ưu hóa đặc điểm này, trong đó, quan trọng nhất là những biện pháp sau:

Hợp nhất khối công trình: Các phân xưởng, khối nhà có mục đích sử dụng, đặc điểm sử dụng giống nhau hoặc tương tự nhau. Có các thông số xây dựng giống nhau hoặc ít ảnh hưởng đến sự hoạt động bình thường của khu vực đó. Có chế độ môi trường bên trong, bên ngoài tương tự. Được hợp nhất lại thành một khối công trình. Từ đó giảm bớt được một khối lượng lớn các hạng mục công trình, và dành quỹ đất còn lại cho những hạng mục xây dựng khác.
Tăng số tầng: Nếu diều kiện công nghệ cho phép, và quỹ đất có hạn. Cộng với quy định chung của khu vực cho phép. Có thể sử dụng biện pháp nâng số tầng của công trình lên thêm 1 hoặc nhiều tầng. Như vậy sẽ tiết kiệm được rất nhiều đất. Tuy nhiên khi sử dụng phương án này phải cân đối giữa chi phí mua đất và chi phí nâng tầng. Ở một số khu vực có thể đầu tư thêm đất với giá thành thấp, nâng thêm tầng để đủ diện tích có thể chi phí cao hơn.

Phân chia lô đất thành dạng ô lưới

Khi doanh nghiệp đầu tư một lô đất để xây dựng nhà xưởng, không phải doanh nghiệp nào cũng chọn được lô đất vuông vức, thẳng góc để đầu tư. Nhiều trường hợp, đó là một khu đất với nhiều cạnh, nhiều góc khác nhau. Khi đó rất khó để bố trí các phân khu chức năng cho nhà xưởng một cách khoa học và đẹp mắt. Thực tế, trong tất cả các trường hợp, khi thiết kế mặt bằng tổng thể nhà máy, người thiết kế sẽ chia nhỏ lô đất thành hệ lưới có kích thước các ô bằng nhau. Lúc này, việc bố trí sẽ thuận tiện và chính xác hơn. Trong quá trình vận hành nhà máy, nhờ có hệ lưới này, các phân xưởng cũng như đường giao thông có thể hoạt động thuận tiện hơn.

Đảm bảo khả năng mở rộng nhà xưởng, phát triển trong tương lai

Theo yếu tố này, khu vực xây dựng nhà xưởng phải được dự trù có thể mở rộng sau khi hoạt động sản xuất tăng lên. Do đó, việc bố trí phân xưởng hay kết cấu xây dựng cần được cân nhắc để có thể mở rộng khi cần. Để dự phòng cho trường hợp đó, trong giai đoạn phác thảo thiết kế tổng mặt bằng nhà xưởng, cần lưu ý đến các câu hỏi:

Văn phòng điều hành có cần mở rộng khi nhà xưởng mở rộng sản xuất hay không? Khi mở rộng thì sẽ nằm ở khu vực nào?
Phân xưởng sản xuất tiếp theo sẽ đặt ở khu vực nào để có thể dùng chung những công trình phụ trợ?
Nếu muốn nối xưởng mới vào xưởng hiện tại, nối vào mặt nào của xưởng hiện tại?

Tóm lại. Đối với công trình xây dựng để phục vụ sản xuất, trong giai đoạn thiết kế, ý tưởng thiết kế kiến trúc dù có bắt mắt đến đâu, thì tính hợp lý vẫn có giá trị hơn rất nhiều,. Do đó, để quá trình sản xuất được tối ưu hóa, người thiết kế cần phải làm việc một cách kỹ lưỡng với chủ đầu tư ngay từ giai đoạn đầu. Những lưu ý bên trên chỉ là một phần nhỏ trong số những điều cần quan tâm khi thiết kế quy hoạch tổng mặt bằng nhà máy.

Đơn vị chuyên tư vấn và xây dựng công trình công nghiệp. Với đội ngũ nhân viên chuyên nghiệp, nhiệt huyết. Cùng hơn 10 năm kinh nghiệm trong thi công các công trình công nghiệp. Chúng tôi tự tin đem đến cho khách hàng những biện pháp tối ưu nhất, những công trình mang tính thời đại nhất, phục vụ nhu cầu sản xuất kinh doanh với chi phí đầu tư thấp nhất.