Hướng Dẫn Về Thiết Kế Tháo Dỡ – Design For Disassembly

Thiết kế tháo dỡ gần đây đã được chú ý đến để giải quyết những lo ngại ngày càng tăng về tiêu thụ  tài nguyên cao và tỷ lệ tái chế thấp trong ngành xây dựng. Trong bài viết sau, chúng tôi sẽ đưa ra các phương pháp và hướng dẫn quy trình thiết kế tạo điều kiện cho việc tháo dỡ công trình trong tương lai nhằm hiểu rõ hơn về nguyên tắc này trong tương lai.

Thiết kế tháo dỡ công trình

Dfd Là Gì?

Khái niệm Design for Disassembly (Tạm dịch: Thiết kế tháo dỡ, viết tắt là DfD) là việc thiết kế công trình tạo điều kiện cho những thay đổi và tháo dỡ trong tương lai (toàn bộ hoặc một phần) để phục hồi các thành phần, hệ thống, các bộ phận và vật liệu. Các tòa nhà có thể được tái chế một cách hiệu quả nhất có thể khi hết tuổi thọ. Mục tiêu của thiết kế cho việc tháo gỡ là tạo ra các tòa nhà và dự án lâu dài, tạo ra giá trị cho chủ sở hữu tòa nhà và loại bỏ lãng phí bằng các vòng lặp khép kín. Kết quả là các tòa nhà linh hoạt hơn, dễ sửa chữa, tân trang hoặc cấu hình lại; các tòa nhà có chức năng như ngân hàng vật liệu; và các sản phẩm và vật liệu vẫn giữ được giá trị và trở lại sử dụng hiệu quả vào cuối vòng đời.

Nhà lắp ghép khung thép trong giai đoạn tháo dỡ

Cơ Hội Và Thách Thức

Ngành xây dựng là ngành tiêu thụ nguyên liệu thô lớn nhất trên thế giới, và hầu hết các nguyên vật liệu không bao giờ quay trở lại vòng lặp nguyên liệu. Việc tích hợp DfD vào quy trình kiến ​​trúc sẽ làm giảm năng lượng và lượng khí thải carbon của ngành xây dựng, vì nó sẽ giảm đáng kể việc tiêu thụ các vật tư tiêu hao đầu tiên. 

Tuy nhiên, quá trình DfD không phải là không có những thách thức của nó. Việc thiếu các quy định liên quan đến vật liệu tái chế và sự không chắc chắn xung quanh chất lượng và số lượng vật liệu được sử dụng vẫn không tương thích với phương pháp DfD. Một thách thức quan trọng khác hiện nay là chi phí và tốc độ của quy trình, vì việc phá dỡ vẫn được coi là rẻ hơn và nhanh hơn so với việc xây dựng từng bộ phận một. Tuy nhiên, nghiên cứu của EPA đã chứng minh rằng việc tháo dỡ  hoàn toàn có thể cạnh tranh chi phí với việc phá dỡ nếu có đủ vật liệu chống chịu với giá  hợp lý để trang trải chi phí lao động cao.

Mô hình nhà lắp ghép module được sử dụng tại nước ngoài

Nguyên Tắc Thiết Kế

Quy trình thiết kế DfD đòi hỏi cần có các kế hoạch ban đầu trong giai đoạn thiết kế, và các chiến lược, nguyên tắc để cân nhắc, đảm bảo cho công trình kiến trúc vẫn giữ được giá trị cho đến hết tuổi thọ. Sau đây là một số hướng dẫn tổng quát cần tuân thủ khi thiết kế tháo dỡ:

Lập Kế Hoạch Tháo Dỡ Kết Cấu

DfD yêu cầu tạo lập kế hoạch tháo dỡ kết cấu một cách chi tiết, bao gồm các hướng dẫn cho việc tháo dỡ các cấu kiện, cũng như xem xét các thành phần và vật liệu của công trình và cái cách mà những thành phần đó nên được tái sử dụng, tái chế hoặc khai thác.

Đánh Giá Vật Liệu

Đòi hỏi những nghiên cứu sâu rộng về vật liệu xây dựng để lựa chọn những vật liệu không độc hại, chất lượng cao (để chịu được công đoạn lắp ráp và tháo dỡ) và có tiềm năng tái chế tốt. Quá trình lựa chọn vật liệu trong phương pháp thiết kế này xoay quanh các câu hỏi như: Điều gì sẽ xảy ra với các bộ phận khi nó ở cuối vòng đời của mình? Nó có thể được tái sử dụng như thế nào? hay liệu có thể trả nó lại cho nhà cung cấp không? Có một phần mềm có thể hỗ trợ thực hiện đánh giá này, bằng cách tạo Life Cycle Assessment (LCA – tạm dịch: Đánh giá vòng đời) của các nguyên liệu đầu vào cụ thể.

Lựa Chọn Chi Tiết Liên Kết

Một nguyên tắc cơ bản của DfD là tạo ra các liên kết có khả năng điều chỉnh và lựa chọn mối nối phù hợp để dễ dàng tháo dỡ đồng thời tránh sử dụng những thiết bị nặng nề hoặc quá nhiều công cụ. Cần tập trung vào các mối nối cơ học, sử dụng các liên kết bu lông, bắt vít hoặc đóng đinh, trái ngược với các loại hóa chất không thể tháo rời như chất kết dính, keo hoặc mối hàn, những loại khiến cho vật liệu khó phân tách và tái chế.

Các kết cấu chi tiết khi lắp ráp nhà

Thiết Kế Thích Ứng

Mặc dù DfD tập trung vào vòng đời của một tòa nhà, phương pháp này dường như là một chiến lược tuyệt vời để mở rộng khả năng sử dụng một công trình. Ưu tiên vào mô đun hóa và tiêu chuẩn hóa trong quá trình thiết kế lắp ráp và các bộ phận cũng được tạo điều kiện tái sử dụng. Hiện nay, các mô hình nhà lắp ghép hiện đại cũng đang được mở rộng trong ngành xây dựng tại Việt Nam. Nhằm hướng tới lợi ích tiết kiệm chi phí, dễ dàng tháo dỡ vận chuyển mọi nơi, tiện lợi. Qua đó, còn giúp bảo vệ môi trường hơn trong khi ngành xây dựng đang bị quá tải. Việc sử dụng từng module lắp ráp lại với nhau bằng các phụ kiện liên kết như bulong, vít,... giúp dễ dàng khi công trình đến tuổi thọ cần thay đổi hoặc tháo dỡ. Do đó, việc phân chia những hệ thống các công trình khác nhau và làm cho sự thay thế của chúng ít gây gián đoạn đến tổng thể công trình, tạo ra cơ hội lớn cho việc cải tạo trong tương lai.

Đây có thể là trường hợp của các hệ thống MEP, vốn có tuổi thọ ngắn hơn nhiều so với các hệ thống khác trong công trình và là nơi mà DfD có thể giúp loại bỏ có chọn lọc các yếu tố cụ thể dễ dàng hơn, dẫn đến ít lãng phí hơn. Khi thi công nhà lắp ghép, các kết cấu sẽ được đo lường chính xác, tỉ mỉ. Giảm thiểu được dư thừa vật liệu, tránh lãng phí gây ô nhiễm môi trường. 

Hiện nay, thiết kế tháo dỡ không phải là một nỗ lực dễ dàng, DfD mang thêm một lớp trách nhiệm và đòi hỏi một nỗ lực to lớn từ tất cả các bên tham gia vào quá trình xây dựng, bao gồm cả các kiến trúc sư. Vì DfD vẫn còn trong giai đoạn trứng nước, kết quả cuối cùng vẫn chưa được nhìn thấy và kết luận còn nằm ở nhiều thập kỷ trong tương lai. Tuy nhiên, khi mà ngành công nghiệp xây dựng đã nhấn chìm quá nhiều tài nguyên và các vật liệu sử dụng lần đầu hàng năm, mà không bỏ ra bất kỳ nỗ lực nào thì thiết kế DfD nên được cân nhắc để giảm thiểu sự lãng phí.

Tư liệu tham khảo:

• Brad Guy and Nicholas Ciarimboli, Design for Disassembly in the built environment: a guide to closed-loop design and building, 2005.
• The American Institute of Architects, Buildings that last: design for adaptability, deconstruction and reuse.
• Akinade, O.O., et al. Design for Deconstruction (DfD): Critical success factors for diverting end-of-life waste from landfills. Waste Management, 2016.

--------------------------------------

Công ty Cổ phần Kiến trúc DSD

Showroom HN: Số 11, Gamuda Leparc, Yên Sở, Hoàng Mai

Hotline HN: 096 124 9008

Xưởng sản xuất Nam Định: TT  Thịnh Long - Huyện Hải Hậu

Xưởng sản xuất Vũng Tàu: Phước Thọ, Phước Hưng, Long Điền, Tp. Bà Rịa

Nhà lắp ghép mẫu: Đường số 3, Long Mỹ ,Đất Đỏ, Bà Rịa, Vũng Tàu.

Email: dsd@kientrucdsd.com

Website: dsdhome.vn