Việc xây dựng nhà cao tầng bắt đầu vào cuối những năm 1800 ở Hoa Kỳ, và từ đó mô hình nhà cao tầng đang trở thành xu hướng chính đặc biệt ở các đô thị trên toàn thế giới. Có thể nói quy mô xây dựng nhà cao tầng cũng đã mở rộng theo chiều ngang, trong đó các dự án cao tầng lớn liên quan đến nhiều tòa nhà nhiều tầng ở cùng một vị trí. Do đó, dự án càng lớn thì nhu cầu của nó càng trở nên phức tạp hơn. Những lợi ích mà công nghệ BIM (Mô hình hóa thông tin tòa nhà) mang lại để giải quyết các nhu cầu ngày càng phức tạp đã trở nên vô giá. BIM cho nhà cao tầng trở thành xu hướng và đặt ra các thách thức về một đội ngũ thi công có kinh nghiệm BIM dày dặn để thực hiện BIM cho thi công các công trình nhà cao tầng.

TÒA NHÀ CAO TẦNG ĐƯỢC ĐỊNH NGHĨA NHƯ THẾ NÀO?

Có nhiều định nghĩa khác nhau về nhà cao tầng mà bạn có thể tìm kiếm. Dưới đây là một số khái niệm phổ biến:

• Một tòa nhà nhiều tầng cao từ 35-100 mét
• Tòa nhà cao 12-39 tầng
• Một cấu trúc mà chiều cao của nó có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến việc sơ tán
• Một tòa nhà cao hơn 70 feet (21 mét)

Thông thường, các tòa nhà cao tầng thường là các căn hộ dân cư, khách sạn, cao ốc văn phòng, cơ sở bán lẻ, chăm sóc sức khỏe và giáo dục. Kỷ nguyên hiện đại đã chứng kiến ​​việc sử dụng nhiều hơn các tòa nhà hỗn hợp, nơi tổ chức đồng thời không gian nhà ở, văn phòng, khách sạn và thương mại.

Bất kể chiều cao hay số tầng của nó, các tòa nhà cao tầng đều lớn, không gian thương mại và văn phòng trong các tòa nhà cao tầng cũng đều đòi hỏi mức độ linh hoạt cao. Các tòa nhà cao tầng có những lưu ý và nhu cầu chính cần được chú ý cẩn thận. Bao gồm:

Mối quan tâm về cấu trúc

Các tòa nhà cao tầng được cấu trúc theo phương thẳng đứng với đế được cố định trong lòng đất, kết cấu của một tòa nhà cao tầng phải chịu tải trọng lớn như tải trọng hút, tải trọng gió và động đất. Vì vậy cấu trúc tòa nhà cao tầng cần được thiết kế để có đủ khả năng chống uốn. Khả năng chịu tải thẳng đứng của nó phải là vĩnh viễn, ngay cả trong điều kiện gió.

Áp lực gió khiến tòa nhà cao tầng bị uốn cong. Gió đi qua tòa nhà tạo ra các xoáy ở gần các góc, tạo nên sự không ổn định. Sự thay đổi áp suất khi các dòng xoáy này bị phá vỡ có thể gây ra sự lắc lư hoặc chuyển động tuần hoàn cho tòa nhà. Do đó, các tòa nhà cao tầng phải đáp ứng một số tiêu chí về hiệu suất.

Tính ổn định là quan trọng hàng đầu – tòa nhà không được lật đổ

Độ võng phải nằm trong giá trị tối đa (thường là 1/500 chiều cao) để tránh làm hỏng các phân vùng và các yếu tố khác. Những người cư ngụ trong tòa nhà không được cảm nhận bất kỳ chuyển động lắc lư nào gây ra bởi sự thay đổi áp suất trong các dòng xoáy quay tòa nhà.

Nền móng tòa nhà

Nền móng nhà cao tầng phải hỗ trợ tải trọng đáng kể. Các cột bê tông chịu lực được sử dụng, hoặc nền được xây dựng trên đá lộ thiên. Cọc chịu lực và móng nổi cũng được sử dụng.

Tải trọng động đất

Năng lượng giải phóng trong các trận động đất đẩy sóng xuyên qua vỏ trái đất, được truyền đến các tòa nhà. Các tòa nhà khung gỗ nhẹ và linh hoạt, thường chịu được thiệt hại do động đất nhỏ gây ra. Các tòa nhà xây nặng và giòn, lại có thể phải đối mặt với sự hư hại nghiêm trọng. Khung bằng thép hoặc bê tông cốt thép chịu mức độ hư hỏng trung bình, tùy thuộc vào thiết kế của chúng.

Mối quan tâm về hệ thống kết cấu

• Kết cấu nhà cao tầng phải đáp ứng cả hai tiêu chí về hiệu suất tải trọng bên và chúng phải sử dụng vật liệu hiệu quả và phù hợp với ngân sách. Lực cản bên được cung cấp bởi các khớp cứng;
• Khung cứng với giàn chịu lực dọc bằng thép hoặc tường chịu lực bằng bê tông có thể dài từ 38 đến 150 mét (125 đến 500 feet).
• Cấu trúc ống khung bằng cả thép và bê tông cung cấp tải trọng lớn hơn, tăng độ cứng bên và có thể cao từ 38 đến 300 mét (125 đến 1.000 feet).
• Ống có khung với các cột bên trong, bằng thép hoặc bê tông, cung cấp hệ giằng chéo trên tất cả các mặt của tòa nhà, chịu tải trọng và tăng độ cứng cho các bên.
• Ống bó, với các ống có khung được nối với nhau để có độ cứng bên cao hơn, được sử dụng cho cấu trúc cao trên 75 mét (250 feet).

Hệ thống an toàn

• Cầu thang bộ đóng vai trò là lối thoát hiểm thẳng đứng trong nhà cao tầng; trong thời gian cháy, thang máy tự động tắt.
• Hệ thống máy phát điện khẩn cấp cho phép giải cứu những người bị mắc kẹt trong thang máy do mất điện.
• Máy phát điện cũng phục vụ chiếu sáng khẩn cấp và máy bơm chữa cháy.
• Hệ thống dập lửa thường bao gồm các vòi phun nước.
• Có thể có hệ thống đường ống riêng để duy trì áp lực nước và dẫn nước đến các tủ vòi chữa cháy trong tòa nhà.

Hệ thống thang cuốn

• Thang cuốn di chuyển khối lượng lớn người theo phương thẳng đứng trong khoảng cách ngắn.
• Các nhà cao tầng cũng sử dụng thang máy có dây, chạy bằng động cơ điện một chiều có tác dụng nâng và hạ thang máy.
• Một số tòa nhà cao tầng sử dụng hệ thống sảnh trên cao để tiết kiệm diện tích trục thang máy. Tòa nhà được chia theo chiều dọc thành các phần, mỗi phần có tầng sảnh riêng. Thang máy tốc hành lớn từ tầng trệt đi lên các tầng sảnh phía trên, nơi chúng chuyển đến các thang máy để đi đến các tầng riêng lẻ trong các khu vực.

Hệ thống ống nước

• Đối với hệ thống ống nước nhà cao tầng, hệ thống cấp nước sinh hoạt cần có máy bơm và bồn chứa điện để duy trì áp lực.
• Hệ thống nước có thể được chia thành các khu vực, mỗi khu vực có máy bơm và bể chứa riêng.

Hệ thống không khí

• Thiết bị xử lý không khí có thể được bố trí với các quạt tập trung ở mỗi 20 tầng, do đó không khí di chuyển theo phương thẳng đứng qua các ống dẫn ở mỗi tầng
• Họ cũng có thể sử dụng các phòng có quạt ở mỗi tầng để cung cấp không khí.

Hệ thống điện

• Đội ngũ thiết kế xây dựng có thể đưa các đường dây cao áp vào bên trong các tòa nhà cao tầng đến một loạt các máy biến áp trong các gian chứa thiết bị cơ khí.

Đây chỉ là một vài trong số rất nhiều cân nhắc mà các dự án cao tầng lớn yêu cầu. Có nhiều chi tiết và dữ liệu phải được thu thập, đối chiếu, tính toán và truyền đạt một cách chính xác. Nhiều lợi ích có được từ việc sử dụng công nghệ BIM để giúp tạo ra thiết kế gần như hoàn mỹ cho các tòa nhà cao tầng.

LỢI ÍCH CỦA BIM CHO NHÀ CAO TẦNG

Nắm bắt thực tế

Dữ liệu được thu thập, biên soạn và chia sẻ theo mô hình 3D để thể hiện chính xác thực tế và hợp lý hóa các quy trình của dự án.

Giảm lãng phí

Việc làm lại và sao chép các bản vẽ cho nhiều yêu cầu khác nhau được giảm bớt với một mô hình dùng chung. Mô hình BIM chứa dữ liệu phong phú, cho phép chú thích và kết nối dự án thông minh. Các công cụ BIM giúp việc thiết kế mô hình trở nên nhanh chóng và mỗi đối tượng được kết nối với một cơ sở dữ liệu. Cơ sở dữ liệu rộng lớn giúp tính toán số lượng và kích thước vật liệu cần thiết.  Trong một tòa nhà cao tầng, sẽ có nhiều dữ liệu hơn cần phân tích và các hoạt động BIM sẽ giảm bớt sự phức tạp và giảm thiểu sai sót trong quá trình xử lý dữ liệu này.

Duy trì sự kiểm soát

Quy trình làm việc BIM liên quan đến các hỗ trợ tự động lưu và kết nối với lịch sử dự án trong phần mềm hỗ trợ BIM giúp ngăn chặn các tệp bị biến mất đột ngột hoặc bị hỏng.

Cải thiện sự cộng tác

Dễ dàng chia sẻ và cộng tác với các mô hình. Quản lý dự án ngày càng được phân phối trên điện toán đám mây, chẳng hạn như các giải pháp Thiết kế BIM 360 của Autodesk .

Mô phỏng và Hình ảnh hóa

Các công cụ mô phỏng trong phần mềm hỗ trợ BIM cho phép hiển thị các chi tiết như ánh sáng mặt trời trong bất kỳ phần nào của tòa nhà vào bất kỳ thời điểm nào trong năm hoặc phản ánh việc tính toán hiệu suất năng lượng của tòa nhà.

Giải quyết xung đột

Các công cụ BIM giúp phát hiện và giải quyết các xung đột của các phần tử, chẳng hạn như cáp điện hoặc ống dẫn giao nhau. Việc tạo mô hình trước hết giúp xác định sớm các xung đột trong quy trình, giảm các lỗi tại chỗ gây tốn kém. Sử dụng mô hình giúp các phần tử đúc sẵn khớp hoàn toàn với nhau và sau này được lắp đặt với sai số tối thiểu.

Truy cập mọi nơi

Là một mô hình được kết nối với cơ sở dữ liệu trên điện toán đám mây, mô hình và các chi tiết của nó có thể được truy cập từ mọi nơi, trên mọi thiết bị.

KẾT LUẬN

Có thể nói BIM đang là xu hướng ngành xây dựng, những lợi thế của việc sử dụng các dịch vụ BIM, chẳng hạn như mô hình hóa BIM kiến ​​trúc và mô hình hóa Revit BIM 3D là không thể bỏ qua. Thách thức duy nhất mà bạn có thể phải đối mặt là tìm đối tác cung cấp dịch vụ lập mô hình BIM phù hợp nhất đặc biệt là các thiết kế BIM cho nhà cao tầng. Nhân lực cũng như các đội ngũ BIM đã tăng trưởng đáng kể trong những năm qua nhưng lực lượng có tay nghề kinh nghiệm vẫn còn hạn chế đặc biệt trong trường hợp các tòa nhà cao tầng với cấu trúc và kết cấu phức tạp.

Point Group là đơn vị tư vấn có kinh nghiệm dày dặn cũng như đội ngũ chuyên gia, kiến trúc sư, kỹ sư có trình độ chuyên môn sâu về quản lý dự án và tư vấn thiết kế. Chúng tôi tự hào cung cấp cho bạn và quý công ty các dịch vụ tư vấn thiết kế, tư vấn đào tạo BIM với tiêu chuẩn quốc tế, hiệu quả cao và chuyên nghiệp so với thị trường.

Point Group – Đơn vị tư vấn dự án BIM chuyên nghiệp tại Hà Nội

Địa chỉ: Tầng 1, CT 1.1, Chung cư 183 Hoàng Văn Thái, 183 Hoàng Văn Thái, Khương Trung, Thanh Xuân, Hà Nội

SĐT: 0918.130.102

Email: info@pointgroup.vn

Website: https://pointgroup.vn