Tóm tắt
Trang thiết bị và nội thất trong căn hộ ở thuộc nhà ở chung cư nói chung và nhà ở xã hội (NOXH) nói riêng, là thành phần quan trọng, không chỉ đáp ứng về tiện nghi và chất lượng cuộc sống, mà còn chiếm một phần không nhỏ trong tổng giá thành. Bên cạnh đó, do diện tích các căn hộ NOXH thường nhỏ và trung bình (50m2-70m2), nên yêu cầu về đồ nội thất cần đa chức năng để bố trí không gian linh hoạt khi hạn chế về diện tích sàn. Không những vậy, có nhiều yêu cầu đặt ra: Chi phí thấp, thân thiện môi trường, dựa trên việc tận dụng vật liệu tái chế (VLTC) và áp dụng kinh tế tuần hoàn (KTTH), hướng tới khả năng nhân rộng trong các dự án NOXH tại Việt Nam….
Bài viết hướng tới nghiên cứu và đề xuất giải pháp thiết kế và chế tạo đồ nội thất thông minh (ĐNTTM) cho các căn hộ NOXH tại Việt Nam, nhằm giải quyết đồng thời hai thách thức lớn: Hạn chế về diện tích sàn và Tối ưu hóa chi phí sản xuất thông qua việc áp dụng triệt để nguyên tắc KTTH. Nghiên cứu xây dựng khung lý thuyết về KTTH trong thiết kế nội thất, tập trung vào việc tận dụng vật liệu phế thải (phế phẩm nông nghiệp, rác thải nhựa sinh hoạt và xây dựng) để thay thế gỗ tự nhiên và vật liệu nguyên sinh…Phương pháp nghiên cứu bao gồm khảo sát nhu cầu NOXH đặc thù của Việt Nam, phân tích tính khả thi kỹ thuật và kinh tế của VLTC được sản xuất trong nước và phát triển mô hình thiết kế đa năng, lắp ghép theo tiêu chí Thiết kế cho Tháo dỡ (Design for Disassembly – DfD). Đồng thời, việc áp dụng DfD và chuỗi cung ứng ngược (Reverse Supply Chain) giúp tăng tuổi thọ sản phẩm và khả năng tái chế cuối vòng đời, góp phần thúc đẩy mô hình KTTH bền vững trong ngành nội thất Việt Nam.
Từ khóa: Đồ nội thất thông minh; Nhà ở xã hội; Kinh tế tuần hoàn; Vật liệu tái chế; Thiết kế bền vững; Thiết kế cho tháo dỡ (DfD).
1. Trang thiết bị và nội thất căn hộ ở trong bối cảnh xây dựng NOXH tại Việt Nam
Chương trình phát triển NOXH là một trong những ưu tiên hàng đầu của Chính phủ Việt Nam nhằm đảm bảo an sinh xã hội, với mục tiêu xây dựng ít nhất 1 triệu căn hộ cho người thu nhập thấp và công nhân đến năm 2030. Tuy nhiên, các căn hộ NOXH thường có diện tích khiêm tốn (phổ biến dưới 70m2), đặt ra nhiều thách thức lớn về việc bố trí không gian sống đầy đủ tiện nghi, thoải mái cho cư dân. Bên cạnh vấn đề không gian, chi phí hoàn thiện nội thất chiếm tỷ trọng đáng kể (thường 15-25%) trong tổng chi phí sở hữu căn hộ, gây áp lực tài chính lớn cho đối tượng thụ hưởng. Vì vậy, việc tìm kiếm giải pháp thiết kế và chế tạo nội thất sao cho giảm chi phí, nhưng vẫn đảm bảo chất lượng và tính thẩm mỹ, là yêu cầu cấp thiết đặt ra hiện nay.
Mặt khác, ngành xây dựng và nội thất là một trong những ngành tiêu thụ tài nguyên thiên nhiên lớn nhất, đồng thời là nguồn phát sinh chất thải đáng kể. Việc khai thác gỗ tự nhiên cho nội thất truyền thống gây suy thoái rừng và biến đổi khí hậu. Sản xuất đồ nội thất truyền thống theo mô hình tuyến tính (khai thác – sản xuất – sử dụng – thải bỏ) đã tạo ra lượng lớn rác thải cuối vòng đời, thường kết thúc tại bãi chôn lấp.
Trong bối cảnh toàn cầu với xu thế chuyển đổi sang tăng trưởng xanh, kinh tế tuần hoàn (KTTH) đã trở thành giải pháp chiến lược. KTTH không chỉ tập trung vào tái chế, mà là thay đổi tư duy từ khâu thiết kế, sản xuất, sử dụng đến thu hồi. Việc áp dụng KTTH vào sản xuất nội thất, đặc biệt cho phân khúc NOXH, sẽ mang lại lợi ích kép: Giảm chi phí vật liệu (do tận dụng phế thải) và giảm tác động môi trường. Do đó, mục tiêu đặt ra cho thiết kế và chế tạo đồ nội thất thông minh (ĐNTTM) trong các căn hộ ở thuộc phân khúc NOXH cần phải hướng đến các nghiên cứu và giải pháp hữu hiệu, có liên quan đến 3 nội dung chính sau đây:
- Khả năng kỹ thuật và kinh tế của các vật liệu phế thải trong nước để sản xuất nội thất, nhằm thay thế vật liệu nguyên sinh.
- Mô hình thiết kế ĐNTTM theo nguyên tắc KTTH (Design for Durability – DfD), nhằm thỏa mãn tối ưu hóa không gian cho căn hộ NOXH điển hình.
- Hiệu quả kinh tế thông qua giảm giá thành và tác động môi trường của mô hình đề xuất, so với sản xuất nội thất truyền thống, từ đó đưa ra cơ sở khoa học cho việc nhân rộng mô hình này tại Việt Nam.
2. Cơ sở khoa học và thực tiễn trong thiết kế, chế tạo đồ nội thất cho căn hộ ở thuộc phân khúc NOXH tại Việt Nam
2.1. Nhu cầu đồ nội thất trong NOXH
Các căn hộ ở trong NOXH Việt Nam thường có diện tích phổ biến từ 45m2 đến 70m2 (theo Nghị định 100/2015/NĐ-CP và các quy định sửa đổi có liên quan). Phân tích nhu cầu cho thấy các sản phẩm cốt lõi cần phải tích hợp đa chức năng để giải quyết sự hạn chế về không gian, ví dụ:
- Giường ngủ: Cần tích hợp lưu trữ hoặc có khả năng gấp gọn;
- Khu vực bếp, ăn uống hoặc sinh hoạt chung: Cần có khả năng biến đổi linh hoạt (bàn ăn gập tường, bàn làm việc ẩn, sofa có thể chuyển đổi thành giường theo khung giờ mong muốn…);
- Khu vực lưu trữ (tủ): Cần tối đa hóa không gian theo chiều dọc.
Mặt khác, yêu cầu về giá thành cần đáp ứng chi phí nội thất cơ bản cho một căn hộ NOXH không nên vượt quá 10-15% tổng giá trị căn hộ để đảm bảo tính khả thi tài chính cho người mua. Như vậy, tiêu chí quan trọng nhất đối với nội thất trong các căn hộ NOXH là tính đa năng và thông minh trong sử dụng đi đôi với giá thành.
2.2. Xu hướng vật liệu tái chế thay thế gỗ tự nhiên
Lâu nay, ngành nội thất truyền thống phụ thuộc lớn vào nguồn nguyên liệu từ khai thác gỗ tự nhiên và gỗ công nghiệp (MDF, HDF…). Tuy nhiên, để hướng tới nền sản xuất theo mô hình KTTH, với mục tiêu chi phí thấp và bền vững, cần hướng đến khai thác các nguồn phế thải trong nước, bao gồm:
Phế phẩm từ sản xuất nông nghiệp và lâm nghiệp (Lignocellulosic Waste):
Việt Nam là quốc gia nông nghiệp, với khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, tạo ra lượng lớn phụ phẩm hàng năm từ các hoạt động sản xuất nông lâm nghiệp như vỏ trấu, bã mía, rơm rạ, pho bào, mùn cưa… Các phế phẩm này chứa Cellulose và Lignin, là nguồn nguyên liệu có thể được nghiền, xử lý và ép dưới nhiệt độ và áp suất cao để tạo ra ván gỗ công nghiệp tái sinh (ví dụ: Ván trấu, ván dăm composite…). Việc sử dụng chúng giúp giảm chi phí nguyên liệu thô (thường là miễn phí hoặc rất rẻ) và giảm áp lực lên việc khai thác nguồn gỗ tự nhiên từ rừng trồng.
Nhựa và hỗn hợp composite:
Chất thải nhựa sinh hoạt và công nghiệp (ví dụ như PET, HDPE, PP) là nguồn nguyên liệu dồi dào. Nhựa tái chế có thể được kết hợp với sợi gỗ hoặc phế phẩm từ nông nghiệp để tạo ra composite gỗ nhựa (Wood Plastic Composite – WPC). WPC có ưu điểm vượt trội như chống nước, chống ẩm, chống mối mọt…yếu tố quan trọng trong thiết kế nội thất, đặc biệt là cho các khu vực có độ ẩm ướt cao như bếp, phòng tắm, khu wc…
Chất thải xây dựng và các hoạt động phá dỡ (Construction and Demolition Waste – CDW):
Kim loại (thép, nhôm, đồng) từ CDW có thể được tái chế để sản xuất phụ kiện cơ khí (ray trượt, bản lề, khung chịu lực) cho ĐNTTM. Việc này giúp giảm chi phí phụ kiện nhập khẩu và đảm bảo độ bền cho các cơ cấu chuyển động, liên kết và kết nối phức tạp.
Ta có thể thấy rõ việc tận dụng các phế thải sẽ được sử dụng và đem lại lợi ích, cũng như ứng dụng vào các bộ phận nội thất qua Bảng 1.
Như vậy, có thể khẳng định, ĐNTTM theo kinh tế tuần hoàn là các sản phẩm nội thất tích hợp đa chức năng và công nghệ để sử dụng linh hoạt trong không gian và diện tích tối thiểu. Đồng thời được thiết kế và sản xuất với ý thức về toàn bộ vòng đời của sản phẩm, sử dụng vật liệu bền vững, dễ dàng tháo rời và tái chế linh hoạt khi hết tuổi thọ, từ đó đóng góp vào giảm thiểu rác thải và tiết kiệm tài nguyên.
2.3. Mô hình thiết kế và sản xuất tuần hoàn (Circular Design Framework)
Để đạt được mục tiêu KTTH, cần nghiên cứu áp dụng các nguyên tắc thiết kế mở rộng để đáp ứng như:
- Thiết kế cho độ bền – Design for Durability (DfD): Nhằm đảm bảo chất lượng vật liệu tái chế (như WPC) và phụ kiện (kim loại tái chế) để kéo dài vòng đời sử dụng tối thiểu 10-15 năm, vượt xa tuổi thọ trung bình của nội thất giá rẻ truyền thống;
- Thiết kế để tháo rời – Design for Disassembly (DfD): Nhằm tối đa hóa việc sử dụng các khớp nối cơ khí (ốc cam, chốt, vít) và giảm thiểu hoặc loại bỏ keo dán. Đồng thời, thiết kế theo Module hóa cho phép tháo rời từng bộ phận để dễ sửa chữa, thay thế hoặc phân loại vật liệu dễ dàng khi hết vòng đời;
- Dòng vật liệu vòng kín – Closed-Loop Material Flow: Nhằm thiết lập hệ thống mã hóa vật liệu và quy trình thu hồi (Reverse Logistics) để đảm bảo sau khi tháo dỡ, vật liệu và phế thải như nhựa, kim loại, ván gỗ…sẽ được phân loại tại chỗ, có thể được đưa trở lại chu trình tái chế mà không gây lãng phí.
3. Giải pháp thiết kế một số mẫu nội thất điển hình cơ bản trong căn hộ ở thuộc NOXH
3.1. Quan điểm và nguyên tắc trong thiết kế và chế tạo
Nguyên tắc cơ bản và xuyên suốt trong thiết kế và chế tạo ĐNTTM cho NOXH cần tuân thủ và coi thiết kế là chìa khóa để biến VLTC thành ĐNTTM, phù hợp với không gian NOXH. Trong đó, nhiệm vụ đặt ra làm thế nào để thiết kế Thông minh và Tuần hoàn? Vì vậy, hướng thiết sẽ cần thỏa mãn những tiêu chí sau:
Thiết kế Đa năng (Smart/Multifunctional) để đáp ứng và thỏa mãn:
- Tối ưu hóa không gian: Thiết kế đồ nội thất tích hợp 2-3 chức năng trong một (ví dụ: giường kết hợp tủ lưu trữ, bàn ăn gập thành kệ trang trí, sofa kiêm giường ngủ). Điều này đặc biệt quan trọng cho căn hộ NOXH có diện tích nhỏ.
- Modul hóa: Thiết kế các module (khối) có kích thước tiêu chuẩn, dễ dàng lắp ghép, thay đổi cấu hình hoặc tháo rời. Điều này giúp giảm lãng phí vật liệu khi sản xuất hàng loạt.
Thiết kế theo hướng KTTH (Circular Design): - Độ bền cao: Mặc dù sử dụng vật liệu tái chế, sản phẩm phải có kết cấu bền vững để kéo dài tuổi thọ sử dụng, tuân thủ nguyên tắc KTTH (kéo dài vòng đời sản phẩm);
- Dễ dàng tháo dỡ và sửa chữa: Sử dụng các kết nối cơ khí (ốc vít, bản lề) thay vì keo dán phức tạp để người dùng có thể dễ dàng tháo rời để sửa chữa, nâng cấp hoặc phân loại vật liệu khi sản phẩm hết hạn sử dụng (Design for Disassembly – DfD);
- Đơn chất liệu (Monolayer/Homogeneous): Ưu tiên sử dụng vật liệu đơn giản, không pha trộn nhiều loại khó tách rời để đảm bảo khả năng tái chế 100% sau khi sản phẩm kết thúc vòng đời.
Quy trình sản xuất gắn với chuỗi cung ứng tuần hoàn:
- Sản xuất tinh gọn (Lean Manufacturing): Áp dụng quy trình sản xuất hiệu quả để giảm thiểu phế liệu, tận dụng mọi mảnh vật liệu dư thừa để quay lại sản xuất (closed-loop system);
- Phát triển công nghệ phụ kiện: Đầu tư vào các phụ kiện cơ khí chất lượng cao (ray trượt, piston, bản lề gập) để đảm bảo độ an toàn và tính năng thông minh hoạt động ổn định trong thời gian dài;
- Xây dựng mô hình Thu hồi (Take-back Scheme): Doanh nghiệp cam kết thu hồi sản phẩm nội thất đã qua sử dụng từ các dự án NOXH. Sau khi thu hồi, nội thất sẽ được kiểm tra: Tái sử dụng (nếu còn tốt); Sửa chữa/nâng cấp (để bán lại); hoặc tái chế (tháo rời lấy vật liệu thô quay lại sản xuất lứa hàng mới).
3.2. Ví dụ minh họa về mô hình thiết kế sản phẩm
Nghiên cứu tập trung vào 3 loại ĐNTTM cốt lõi cho căn hộ có diện tích 50m2- 60m2 điển hình (1 phòng khách/bếp, 2 phòng ngủ). Đồng thời với 3 tiêu chí: Đa năng – Thông minh; Nguyên liệu chế tạo chủ yếu từ VLTC và theo hướng KTTH.
- Giường thông minh tích hợp tủ: Giường ngủ có hệ thống nâng hạ thủy lực, dưới gầm là không gian lưu trữ lớn (storage bed), hoặc giường Murphy (gấp đứng lên tường) cho phòng ngủ nhỏ hoặc phòng khách. Cho phép chuyển phòng ngủ phụ thành phòng làm việc hay sinh hoạt chung vào ban ngày, tối ưu hóa từ 3m2- 4m2 diện tích. Thiết kế lắp ghép (DfD) được áp dụng tối đa, chỉ sử dụng các khớp nối cam và chốt khóa tiêu chuẩn, không cần keo dán.
- Bàn ăn gập tường đa năng: Bàn ăn 4-6 chỗ có thể gập gọn thành tủ kệ trang trí mỏng hoặc tích hợp vào hệ tủ bếp khi không sử dụng. Thường sử dụng hệ thống bản lề và ray trượt bằng kim loại tái chế. Bàn ăn có thể được lắp đặt chỉ trong không gian 0,3m2 khi gập gọn. Khi mở, nó cung cấp diện tích (1,2m×0,8m) cho 6 người. Thiết kế này giải phóng khoảng 1,5m2 diện tích sàn phòng khách hoặc bếp.
- Hệ tủ bếp và tủ lưu trữ Modul: Thiết kế các khối tủ (module) tiêu chuẩn, dễ dàng lắp ghép, với các tấm ốp chịu ẩm sử dụng vật liệu WPC. Các thiết kế này được mô hình hóa bằng phần mềm CAD, với sự tập trung vào các khớp nối tháo lắp và chi tiết phụ kiện kim loại tái chế.
3.3. Hiệu quả chi phí và tác động môi trường
Phân tích chi phí cho thấy tiềm năng giảm giá thành đáng kể khi sử dụng VLTC. Theo đánh giá của nhiều doanh nghiệp, việc giảm chi phí vật liệu thô trung bình là 39% dẫn đến giảm giá thành sản phẩm cuối cùng từ 15% đến 25% (sau khi tính chi phí phụ kiện kim loại và nhân công). Điều này giúp ĐNTTM trở nên dễ tiếp cận hơn với các đối tượng thụ hưởng NOXH.
Mô hình này còn đóng góp vào KTTH thông qua việc giảm nhu cầu vật liệu nguyên sinh khi mỗi dự án NOXH có quy mô 1000 căn hộ, có thể tiết kiệm hàng ngàn tấn gỗ tự nhiên hoặc gỗ công nghiệp tiêu chuẩn. Bên cạnh đó, giảm tải cho việc xử lý chất thải như ước tính mỗi tấn nhựa tái chế được sử dụng để sản xuất WPC, giúp giảm khoảng 3 tấn CO2 phát thải so với việc sản xuất nhựa nguyên sinh, hoặc việc tận dụng phế phẩm nông nghiệp (vỏ trấu) sẽ giảm áp lực chôn lấp và đốt, vốn gây ô nhiễm không khí… Đồng thời, kéo dài vòng đời của sản phẩm dựa trên thiết kế DfD và tính bền vững của vật liệu WPC/Composite, giảm tần suất thay thế nội thất và giảm thiểu rác thải nội thất ra môi trường.
4. Lời kết và một số khuyến nghị
Giải pháp thiết kế và chế tạo ĐNTTM cho căn hộ NOXH theo hướng KTTH tại Việt Nam không chỉ giải quyết triệt để vấn đề không gian sống chật hẹp bằng các thiết kế đa chức năng và thông minh, mà còn đạt được mục tiêu giảm giá thành đáng kể (trung bình 15-25%) thông qua việc tận dụng vật liệu phế thải trong nước. Tính bền vững được đảm bảo nhờ nguyên tắc DfD và sử dụng VLTC có độ bền cao, chống ẩm, chống mối mọt. Các giải pháp đồng thời này là cơ sở khoa học quan trọng, mở ra hướng đi mới cho ngành nội thất Việt Nam hướng tới sản xuất chi phí thấp, thân thiện môi trường, phục vụ mục tiêu an sinh xã hội.
Để nhân rộng mô hình này, khuyến nghị cần có sự phối hợp đồng bộ của các chủ thể, với trách nhiệm và nghĩa vụ sau:
- Đối với cơ quan Quản lý Nhà nước (Bộ Xây dựng, Bộ Nông nghiệp và Tài nguyên): Cần ban hành Tiêu chuẩn kỹ thuật Quốc gia (TCVN) cho các sản phẩm Ván gỗ tái sinh và WPC, được sản xuất từ phế thải để tạo hành lang pháp lý và niềm tin cho nhà thầu, chủ đầu tư NOXH; nên khuyến khích chính sách Quy định tỷ lệ sử dụng nội thất bền vững hoặc tái chế tối thiểu (ví dụ 30%) trong các dự án NOXH và công trình công cộng được tài trợ bởi ngân sách nhà nước.
- Đối với Doanh nghiệp: Đầu tư vào công nghệ xử lý và chế biến phế thải hiện đại để nâng cao chất lượng VLTC (đặc biệt là giảm thiểu Formaldehyde và tăng tính đồng nhất); phát triển Reverse Logistics thông qua xây dựng thí điểm chương trình “Thu hồi và tái sinh nội thất” tại các khu NOXH, tạo ra một chu trình vật chất khép kín.
- Đối với Ngành Thiết kế và Kiến trúc: Thúc đẩy nghiên cứu và ứng dụng DfD và thiết kế module trong đào tạo nhân lực và thực tiễn để tối đa hóa khả năng tái chế vật liệu xây dựng trong lĩnh vực nội thất.
TS.KTS Nguyễn Tất Thắng
Nghiên cứu viên Cao cấp – Viện Kiến trúc Quốc gia – Bộ Xây dựng
(Bài đăng trên Tạp chí Kiến trúc số 12-2024)
Tài liệu tham khảo:
1. Ellen MacArthur Foundation (2015) – “Towards a Circular Economy: Business Rationale for an Accelerated Transition”;
2. United Nations Environment Programme (UNEP) (2021) – “Sustainable Materials Management: A Circular Economy Approach”;
3. Prek, M. (2019). “Design for disassembly in the furniture industry: Challenges and possibilities” – Journal of Cleaner Production;
4. Bùi Hồng Hạnh (2022) – “Nghiên cứu ứng dụng vật liệu composite gỗ nhựa từ phế thải nông nghiệp vào sản xuất nội thất” – Tạp chí Khoa học và Công nghệ Việt Nam;
5. Nguyễn Đình Thọ, Hà Quốc Dũng (2024) – “Kinh tế tuần hoàn trong ngành xây dựng: Hiện trạng, định hướng chính sách và cơ hội”. Tạp chí Kinh doanh và Phát triển;
6. Nguyễn Tất Thắng:“Vật liệu xây dựng Việt Nam – Từ truyền thống đến hiện đại hóa theo xu hướng phát triển bền vững” – Tạp chí Xây dựng – Bộ Xây dựng, số 06/2021;
7. Nguyễn Tất Thắng: “Phát triển VLXD theo xu hướng xanh – Hướng đi cần thiết của Ngành Xây dựng Việt Nam” – Tạp chí Xây dựng – Bộ Xây dựng, số 09/2022;
8. Nguyễn Tất Thắng: “Xu thế kết hợp Tiêu chuẩn thiết kế, Thiết kế điển hình và Xây dựng thực nghiệm – Kiềng 3 chân để phát triển NOXH tại Việt Nam” – Tạp chí Kiến trúc – Hội KTS Việt Nam, số 01/2024.
