Mái nhà xưởng công nghiệp là một trong những yếu tố quan trọng hàng đầu, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả hoạt động của doanh nghiệp. Một mái nhà xưởng tốt không chỉ bảo vệ nhà xưởng khỏi các tác động của thời tiết mà còn góp phần tạo ra một môi trường làm việc an toàn và thoải mái cho người lao động. Bài viết này của KTG Industrial sẽ cung cấp cho bạn những thông tin chi tiết về mái nhà xưởng công nghiệp, bao gồm cấu tạo, phân loại và một số lưu ý quan trọng khi lựa chọn mái nhà xưởng.
Mái nhà xưởng là gì?
Mái nhà xưởng là thành phần cấu trúc nằm ở vị trí cao nhất của công trình, giữ vai trò then chốt trong việc bảo vệ toàn bộ không gian bên dưới.
Chức năng chính của mái là ngăn chặn các tác động từ môi trường bên ngoài như mưa, nắng, gió và bụi bẩn, đảm bảo sự an toàn và ổn định cho hoạt động sản xuất. Ngoài ra, mái nhà xưởng còn góp phần duy trì điều kiện nhiệt độ và độ ẩm lý tưởng, tạo môi trường làm việc thuận lợi cho người lao động. Việc lựa chọn vật liệu và thiết kế mái phù hợp sẽ mang lại hiệu quả kinh tế và tuổi thọ cao cho công trình.
Mái nhà xưởng được xây dựng với ba thành phần chính: hệ thống khung vững chắc, hệ thống kèo và tôn lợp bảo vệ, và hệ thống ốc vít liên kết. Hệ thống khung đóng vai trò chịu lực chính, đảm bảo sự ổn định cho toàn bộ mái. Hệ thống kèo và tôn lợp tạo nên lớp che chắn, bảo vệ nhà xưởng khỏi các tác động thời tiết. Hệ thống ốc vít đảm bảo sự kết nối chắc chắn giữa các bộ phận, tạo nên một cấu trúc mái hoàn chỉnh và bền vững.
Mái nhà xưởng là bộ phận thiết yếu, đóng vai trò bảo vệ và duy trì độ bền vững cho toàn bộ công trình.
Kết cấu mái nhà xưởng công nghiệp
Kết cấu mái nhà xưởng công nghiệp là yếu tố then chốt, quyết định đến độ bền vững và khả năng bảo vệ của công trình. Để đảm bảo hoạt động sản xuất và lưu trữ hàng hóa diễn ra hiệu quả, kết cấu mái nhà xưởng cần được xây dựng chắc chắn và ổn định. Dưới đây là ba thành phần chính của kết cấu mái nhà xưởng:
Kết cấu mang lực
Kết cấu mang lực có nhiệm vụ chịu toàn bộ tải trọng mái và các tác động từ yếu tố môi trường như gió, mưa. Vật liệu và cấu tạo của kết cấu mang lực phụ thuộc vào loại mái:
- Mái bằng: Sử dụng xà gồ, vì kèo, cầu phong.
- Mái dốc: Sử dụng dầm, tấm panel đúc sẵn.
Lớp bao che
Lớp bao che có vai trò ngăn chặn các tác động của môi trường như nắng, gió, mưa, bão, bảo vệ nhà xưởng và tăng độ bền cho công trình. Vật liệu lớp bao che đa dạng, bao gồm ngói, tôn, tấm bê tông, tấm giấy dầu và fibro xi măng.
Hệ giằng
Hệ giằng đảm bảo độ cứng, độ bền chắc, ổn định và tăng tính liên kết cho mái và các cấu kiện của mái. Các loại hệ giằng phổ biến là giằng mái, giằng xà gồ, giằng đầu hồi, được làm từ cáp giằng hoặc giằng ống.
Mái nhà xưởng công nghiệp bao gồm 3 thành phần chính: kết cấu mang lực, lớp bao che và hệ giằng.
Cấu tạo mái nhà xưởng
Mái nhà xưởng công nghiệp đều có cấu tạo chung với phần chịu lực đóng vai trò then chốt. Phần chịu lực bao gồm ba thành phần chính:
- Khung chính: Đây là bộ phận chịu trách nhiệm nâng đỡ toàn bộ mái, đảm bảo sự ổn định và chắc chắn cho công trình. Nó được tạo thành từ cột, kèo và dầm thép, có khả năng chịu tải nặng và vượt nhịp lớn. Hình dạng khung (chữ L hoặc H) tùy thuộc vào thiết kế.
- Khung ngang: Bao gồm dầm cầu trục, kết cấu mái, giằng và kết cấu đỡ tường. Đặc điểm nổi bật của khung ngang là kết cấu theo chiều dọc, giúp tăng cường độ cứng và khả năng chịu lực theo phương ngang.
- Khung phụ: Bao gồm các bộ phận như dầm tường, thanh chống và xà gồ mái. Nhiệm vụ chính của khung phụ là tăng cường khả năng chịu lực cho toàn bộ khung mái. Khung phụ thường có kết cấu chữ Z xếp chồng lên nhau, tạo nên sự chắc chắn và ổn định.
Kết cấu mái nhà xưởng cần vững chắc để đảm bảo hoạt động sản xuất lâu dài.
Độ dốc của mái nhà xưởng là gì?
Độ dốc mái nhà xưởng là góc nghiêng của mái so với mặt phẳng ngang, đóng vai trò quan trọng trong việc thoát nước mưa và bảo vệ công trình. Một mái nhà xưởng có độ dốc phù hợp sẽ giúp nước mưa nhanh chóng chảy xuống, tránh tình trạng đọng nước gây thấm dột và ảnh hưởng đến tuổi thọ công trình. Độ dốc mái nhà xưởng phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm: vật liệu lợp, cấu tạo mái và điều kiện khí hậu.
Công thức tính độ dốc: i = (H/L) x 100%
Trong đó:
- i: Độ dốc mái (%)
- H: Chiều cao mái
- L: Chiều dài mái theo phương ngang
Độ dốc mái nhà xưởng được biểu thị bằng tỷ lệ phần trăm (%).
Theo TCVN 4604:2012 là tiêu chuẩn thiết kế dành cho xí nghiệp công nghiệp – nhà sản xuất, quy định các yêu cầu về thiết kế công trình sản xuất trong khu công nghiệp (Industrial enterprises – Production building – Design standard), trong đó có yêu cầu về mái nhà xưởng như sau:
| Loại mái | Độ dốc (%) |
| Tấm lợp amiăng xi măng | 30% – 40% |
| Mái lợp tôn múi | 15% – 20% |
| Mái lợp ngói | 50% – 60% |
| Mái lợp tấm bê tông cốt thép | 5% – 8% |
Ngoài ra còn một số lưu ý khác như:
- Với những vật liệu nhỏ, có nhiều điểm nối dễ bị hở như ngói, cần độ dốc lớn để nước mưa chảy nhanh, thường là 1:2.
- Khi dùng vật liệu tấm lớn hơn, ít mối nối như ngói fibro xi măng, độ dốc có thể giảm xuống còn 1:3.
- Đối với các loại mái làm từ vật liệu nguyên khối, không có khe hở như bê tông cốt thép, mái có thể gần như phẳng, với độ dốc khoảng 2% (tương đương 1:50).
Những loại mái nhà xưởng
Mái nhà xưởng công nghiệp rất đa dạng về chủng loại, tùy thuộc vào nhiều yếu tố như hình thức, chất liệu và cấu tạo. Mỗi loại mái đều có những ưu và nhược điểm riêng, phù hợp với từng mục đích sử dụng và điều kiện công trình. Dưới đây là bảng phân loại các loại mái nhà xưởng phổ biến hiện nay:
| Tiêu chí phân loại | Loại mái |
| Dựa vào cấu tạo mái | Mái nhà xưởng có xà gồ |
| Mái nhà xưởng không có xà gồ | |
| Dựa vào chất liệu của mái | Mái ngói |
| Mái bê tông | |
| Mái tôn | |
| Dựa vào hình thức mái | Mái bằng |
| Mái dốc | |
| Mái có hình cong phức tạp (mái vòm) |
Dựa trên hình thức mái
Mái bằng
Mái bằng là loại mái có độ dốc rất nhỏ hoặc gần như phẳng. Thi công mái bằng đơn giản, tiết kiệm chi phí và tận dụng được không gian mái. Tuy nhiên, mái bằng có khả năng thoát nước kém, dễ gây thấm dột nếu không được thi công chống thấm tốt.
Mái dốc
Mái dốc là loại mái có độ nghiêng nhất định, giúp nước mưa dễ dàng chảy xuống. Mái dốc có khả năng thoát nước và cách nhiệt tốt hơn mái bằng, đồng thời mang lại tính thẩm mỹ cao hơn. Tuy nhiên, thi công mái dốc phức tạp và tốn kém hơn so với mái bằng.
Mái dốc có khả năng thoát nước và cách nhiệt tốt, thẩm mỹ cao nhưng tốn kém và phức tạp hơn mái bằng.
Mái có hình cong phức tạp (mái vòm)
Mái vòm là loại mái có hình dạng cong, tạo điểm nhấn kiến trúc độc đáo cho công trình. Mái vòm có khả năng thoát nước tốt và phù hợp với các công trình có yêu cầu thẩm mỹ cao. Tuy nhiên, thi công mái vòm đòi hỏi kỹ thuật cao và chi phí lớn.
Mái vòm với hình dáng cong độc đáo, mang đến tính thẩm mỹ cao và thoát nước tốt, nhưng đòi hỏi kỹ thuật và chi phí thi công lớn.
Dựa trên chất liệu của mái
Mái ngói
Mái ngói mang lại vẻ đẹp truyền thống và khả năng cách nhiệt tốt. Tuy nhiên, mái ngói có trọng lượng lớn, đòi hỏi kết cấu chịu lực vững chắc và chi phí thi công cao. Ngoài ra, mái ngói dễ bị rêu mốc và cần bảo trì thường xuyên.
Ưu điểm của mái ngói là đẹp, cách nhiệt tốt nhưng nặng, tốn kém và cần bảo trì.
Mái bê tông
Mái bê tông có độ bền cao, khả năng chống thấm, cách âm và chống cháy tốt. Loại mái này chịu tải trọng lớn, ít bị ảnh hưởng bởi gió mạnh, mưa đá, môi trường ăn mòn và dễ kết hợp với các lớp cách nhiệt, chống thấm, giúp nâng cao hiệu suất sử dụng. Nhờ những đặc tính này, mái bê tông phù hợp với các công trình yêu cầu độ bền vững cao.
Tuy nhiên, mái bê tông cũng có nhược điểm là chi phí thi công cao, thời gian thi công kéo dài. Khi xảy ra thấm nước hoặc nứt mái, việc sửa chữa rất khó khăn. Ngoài ra, kết cấu mái bê tông khó thay đổi khi cần cải tạo, hạn chế sự linh hoạt trong thiết kế công trình.
Mái bê tông bền, chống thấm, cách âm tốt, chịu tải lớn, nhưng chi phí và thời gian thi công cao.
Mái tôn
Mái tôn là loại mái phổ biến nhất trong nhà xưởng công nghiệp nhờ chi phí thấp, thi công nhanh chóng, trọng lượng nhẹ và dễ tháo gỡ, di chuyển. Bên cạnh đó, mái tôn có khả năng chống chịu thời tiết tốt, đa dạng về mẫu mã, màu sắc, giúp tối ưu chi phí và tính thẩm mỹ cho công trình. Đặc biệt, nếu sử dụng làm nhà kho, mái tôn là lựa chọn hợp lý và tiết kiệm vì đảm bảo sự thông thoáng.
Tuy nhiên, mái tôn có nhược điểm là khả năng cách nhiệt kém, hấp thụ nhiệt mạnh, khiến không gian bên dưới dễ bị nóng bức, ảnh hưởng đến môi trường làm việc và bảo quản hàng hóa, đặc biệt vào mùa hè. Ngoài ra, mái tôn dễ gây tiếng ồn lớn khi trời mưa, có thể làm giảm sự thoải mái trong không gian sử dụng.
Mái tôn phổ biến vì rẻ, thi công nhanh, nhẹ, chống chịu thời tiết tốt, nhưng cách nhiệt kém và ồn khi mưa.
Dựa trên cấu tạo mái
Mái nhà xưởng có xà gồ
Mái nhà xưởng có xà gồ sử dụng hệ thống xà gồ để nâng đỡ tấm lợp mái. Hệ thống xà gồ giúp tăng cường khả năng chịu lực cho mái, đặc biệt là đối với các công trình có nhịp lớn. Tuy nhiên, mái nhà xưởng có xà gồ có chi phí thi công cao hơn và thời gian thi công kéo dài hơn so với mái không có xà gồ.
Cường độ xà gồ: Cường độ xà gồ phổ biến là G350, tùy thuộc vào yêu cầu kết cấu từng công trình.
Khoảng cách xà gồ: Khoảng cách xà gồ tùy vào khoảng cách các nhịp dầm chịu lực và độ dốc của mái nhà xưởng. Khoảng cách xà gồ thường dao động từ 1,1 mét đến 1,4 mét.
Lưu ý: Đối với các công trình phụ trợ sản xuất có dùng xà gồ bằng gỗ thì bước cột không được lớn hơn 3,9 m.
Mái nhà xưởng không có xà gồ
Mái nhà xưởng không có xà gồ sử dụng tấm lợp mái có khả năng tự chịu lực hoặc kết hợp với hệ thống khung kèo đơn giản. Mái nhà xưởng không có xà gồ có chi phí thi công thấp hơn và thời gian thi công nhanh hơn so với mái có xà gồ. Tuy nhiên, mái nhà xưởng không có xà gồ có khả năng chịu lực kém hơn và phù hợp với các công trình có nhịp nhỏ.
Một số điều cần lưu ý về mái nhà xưởng
Để đảm bảo mái nhà xưởng hoạt động hiệu quả và bền bỉ, cần lưu ý một số vấn đề sau:
Đảm bảo độ bền của nhà xưởng
- Cần lựa chọn vật liệu và kết cấu mái phù hợp, đảm bảo khả năng chịu lực và chống chịu thời tiết.
- Thi công đúng kỹ thuật, đảm bảo chất lượng công trình.
- Bảo trì và kiểm tra định kỳ để phát hiện và xử lý kịp thời các vấn đề hư hỏng.
Đảm bảo phòng cháy chữa cháy theo quy định hiện hành
- Sử dụng vật liệu chống cháy hoặc khó cháy.
- Lắp đặt hệ thống chữa cháy tự động hoặc bán tự động.
- Đảm bảo lối thoát hiểm và hệ thống báo cháy hoạt động tốt.
Mái nhà xưởng công nghiệp đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ và duy trì hoạt động sản xuất.
KTG Industrial – Hướng đến công nghiệp xanh với hệ thống năng lượng mặt trời áp mái
Hệ thống pin năng lượng mặt trời được lắp đặt trên mái nhà xưởng KTG Industrial, góp phần tối ưu hóa năng lượng và hướng đến phát triển bền vững.
Trong chiến lược phát triển bền vững, KTG Industrial tiên phong triển khai giải pháp mái nhà xưởng tích hợp hệ thống pin năng lượng mặt trời tại một số dự án như KTG Industrial Tam Phước A, KTG Industrial Tam Phước B, KTG Industrial Nhơn Trạch 2 (Giai đoạn 1), KTG Industrial Nhơn Trạch Dệt May, KTG Industrial Nhơn Trạch 3A Hệ mái được thiết kế tối ưu cho việc lắp đặt điện mặt trời áp mái, giúp giảm phụ thuộc vào nguồn điện lưới truyền thống, đồng thời góp phần cắt giảm lượng khí CO₂ phát thải hằng năm.
Đây không chỉ là một giải pháp tiết kiệm năng lượng, mà còn là bước đi cụ thể của KTG hướng đến mục tiêu Net Zero – trung hòa phát thải carbon trong hoạt động công nghiệp, phù hợp với cam kết của Việt Nam tại COP26.
Lời kết
Việc lựa chọn và thiết kế mái nhà xưởng phù hợp đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ công trình, đảm bảo môi trường làm việc và tối ưu hóa hiệu quả sản xuất. Hy vọng bài viết đã giúp bạn có cái nhìn tổng quan về kết cấu, phân loại và những lưu ý quan trọng khi xây dựng mái nhà xưởng, từ đó đưa ra quyết định phù hợp cho nhu cầu sử dụng của doanh nghiệp.
