Tổng quan nghiên cứu

Theo kế hoạch phát triển nhà ở quốc gia giai đoạn 2021-2030, tỷ lệ dân số đô thị tại Việt Nam dự kiến tăng lên 45% vào năm 2030, đặt ra yêu cầu xây mới khoảng 70 triệu mét vuông sàn nhà ở đô thị mỗi năm. Tại 370 khu công nghiệp trên toàn quốc, khoảng 7 triệu công nhân đang làm việc với hơn 4,2 triệu người có nhu cầu cấp thiết về chỗ ở, tương đương 34 triệu mét vuông diện tích sàn. Dù vậy, cả nước hiện mới chỉ hoàn thành 301 dự án nhà ở xã hội với quy mô 155.800 căn (khoảng 7,8 triệu mét vuông), tạo nên sự thiếu hụt nghiêm trọng so với mục tiêu 2,4 triệu căn nhà ở xã hội trong thập kỷ tới. Song song với áp lực thiếu hụt nguồn cung, ngành xây dựng truyền thống đang gây ra 23% lượng ô nhiễm không khí, 50% tác nhân biến đổi khí hậu và chiếm tới 14% tổng số vụ tai nạn lao động nghiêm trọng trên toàn quốc theo thống kê của Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội.

Công nghệ xây dựng tích hợp module (Modular Integrated Construction - MiC) là giải pháp công nghiệp hóa tiên tiến với khả năng hoàn thiện 90-95% khối lượng công trình tại nhà xưởng, giúp rút ngắn 30-70% thời gian thi công, giảm 83.2% khối lượng chất thải rắn và giảm tới 80% nguy cơ tai nạn lao động tại hiện trường. Tuy nhiên, việc ứng dụng MiC tại các dự án thử nghiệm như Vinhomes Ocean Park 2 hay iD Junction Long Thành vẫn còn gián đoạn và chưa thể nhân rộng đại trà do vướng phải nhiều rào cản kỹ thuật, kinh tế và thể chế. Luận văn Thạc sĩ Quản lý Xây dựng của tác giả Võ Trọng Nghĩa được thực hiện nhằm nhận diện hệ thống 31 rào cản cốt lõi cản trở việc triển khai dự án MiC tại Việt Nam, đánh giá mức độ nghiêm trọng của từng rào cản và phân tích mối quan hệ cấu trúc giữa 4 nhóm nhân tố chính. Nghiên cứu được triển khai tại khu vực TP. Hồ Chí Minh và các tỉnh lân cận trong giai đoạn 2022-2023, cung cấp cơ sở dữ liệu thực chứng hỗ trợ các cơ quan quản lý và doanh nghiệp xây dựng tối ưu hóa 20-30% chi phí chuyển đổi công nghệ và nâng cao năng lực cạnh tranh trong kỷ nguyên xây dựng xanh.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu ứng dụng lý thuyết rào cản gia nhập thị trường (Barriers to Entry) và rào cản rút lui (Barriers to Exit) làm nền tảng phân tích các trở ngại tự nhiên và nhân tạo đối với một công nghệ xây dựng mang tính đột phá. Về mặt kỹ thuật, luận văn vận dụng khung phân loại cấp độ công trình module của Gibb & Isack (2003) gồm 4 mức độ: chế tạo cấu kiện thành phần rời rạc, lắp ghép cấu kiện phi thể tích 2D (panel), lắp ráp không gian thể tích 3D và hoàn thiện tích hợp toàn khối module 3D.

Bên cạnh đó, nghiên cứu hệ thống hóa 5 khái niệm cốt lõi:

  1. Công nghệ xây dựng tích hợp module (MiC): Quy trình tích hợp khép kín từ thiết kế, chế tạo 90-95% phần thô và hoàn thiện kiến trúc, cơ điện (M&E) trong nhà máy trước khi cẩu lắp tại công trường.
  2. Hệ thống công nghiệp hóa xây dựng (Industrialised Building System - IBS): Khung sản xuất tiền chế hàng loạt nhằm tối ưu hóa năng suất và giảm phụ thuộc vào nhân công thủ công.
  3. Mô hình thông tin công trình (Building Information Modelling - BIM): Nền tảng kỹ thuật số phối hợp đa bộ môn 3D/4D/5D đảm bảo kiểm soát sai số chế tạo dưới ngưỡng 2-3 mm.
  4. Tiêu chuẩn công trình xanh (LEED, Lotus, VGBC): Hệ thống chỉ số đánh giá mức độ bền vững, giảm thiểu 70% bụi mịn, tiếng ồn và tối ưu hóa vòng đời công trình.
  5. Rào cản chuyển đổi công nghệ: Tập hợp các điểm nghẽn về chính sách, tâm lý thị trường, chuỗi cung ứng và nguồn vốn đầu tư ban đầu.

Phương pháp nghiên cứu

Quy trình nghiên cứu kết hợp phương pháp định tính và định lượng chặt chẽ. Dữ liệu sơ cấp được thu thập thông qua khảo sát ý kiến chuyên gia bằng bảng câu hỏi gồm 31 biến quan sát đo lường theo thang đo Likert 5 mức độ. Cỡ mẫu nghiên cứu được thiết kế gửi tới 600 đối tượng là các chuyên gia, giám đốc dự án, kỹ sư tư vấn, tổng thầu và nhà sản xuất tại TP. Hồ Chí Minh cùng các vùng kinh tế trọng điểm phía Nam. Tổng số phiếu thu về là 200 (gồm 50 phiếu khảo sát trực tuyến trên 400 biểu mẫu phát ra - tỷ lệ phản hồi 12.5%, và 150 phiếu khảo sát trực tiếp trên 200 biểu mẫu phát ra - tỷ lệ phản hồi 75%). Sau khi sàng lọc và loại bỏ 36 phiếu không đạt yêu cầu (6 phiếu thiếu dữ liệu, 10 phiếu chọn một giá trị duy nhất, 20 phiếu đánh giá đồng dạng), tập dữ liệu chính thức còn lại 164 quan sát hợp lệ. Quy mô mẫu này hoàn toàn thỏa mãn tỷ lệ tối thiểu 5:1 (đạt 5.29 mẫu/biến) theo tiêu chuẩn của Hair et al. (2011) cho phân tích nhân tố.

Phương pháp chọn mẫu phi xác suất kết hợp giữa chọn mẫu thuận tiện (Convenience Sampling) và chọn mẫu quả cầu tuyết (Snowball Sampling) nhằm tiếp cận đúng các chuyên gia có kinh nghiệm thực tế về công nghệ tiền chế và quản lý dự án. Quy trình xử lý và phân tích số liệu trên phần mềm SPSS 20 và AMOS 20 bao gồm: Thống kê mô tả (Mean, Độ lệch chuẩn), Kiểm định Independent Samples T-Test đánh giá sự khác biệt giữa các nhóm quan tâm, Kiểm định độ tin cậy thang đo Cronbach's Alpha (yêu cầu hệ số lớn hơn 0.7 và hệ số tương quan biến tổng lớn hơn 0.3), Phân tích nhân tố khám phá EFA (với chỉ số KMO lớn hơn 0.5, kiểm định Bartlett có ý nghĩa thống kê p-value nhỏ hơn 0.05 và hệ số tải Factor Loading lớn hơn 0.5), Phân tích nhân tố khẳng định CFA và Mô hình phương trình cấu trúc tuyến tính SEM kết hợp kiểm định Bootstrap 1.000 mẫu nhằm khắc phục tính chủ quan của phương pháp ISM/TISM trước đây. Toàn bộ tiến trình nghiên cứu được triển khai từ ngày 05/09/2022 đến ngày 11/06/2023.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Phân tích thống kê mô tả trên 164 phiếu hợp lệ đã xác định được 5 rào cản đơn lẻ có giá trị trung bình (Mean) cao nhất trong tổng số 31 rào cản tiềm năng:

  1. Thiếu niềm tin vào công nghệ MiC dẫn đến tâm lý miễn cưỡng thay đổi (Mean = 4.12; Độ lệch chuẩn = 0.81).
  2. Khách hàng và đội ngũ chuyên gia thiếu hụt kiến thức, kinh nghiệm thực tiễn về MiC (Mean = 4.08; Độ lệch chuẩn = 0.85).
  3. Chi phí đầu tư vốn ban đầu cho nhà xưởng và thiết bị cao hơn 15-25% so với thi công truyền thống (Mean = 4.05; Độ lệch chuẩn = 0.89).
  4. Thiếu khung tiêu chuẩn kỹ thuật thành phần và quy chuẩn nghiệm thu chuyên biệt (Mean = 3.98; Độ lệch chuẩn = 0.92).
  5. Ứng dụng mô hình thông tin công trình (BIM) còn nhiều hạn chế, thiếu tính liên thông dữ liệu (Mean = 3.94; Độ lệch chuẩn = 0.87).

Kết quả phân tích nhân tố khám phá (EFA) đã cô đọng 31 rào cản thành 4 nhóm nhân tố giải thích trên 60% tổng phương sai trích với hệ số KMO đạt 0.824 và kiểm định Bartlett có mức ý nghĩa p-value nhỏ hơn 0.001:

  • Nhóm 1: Chính sách thị trường.
  • Nhóm 2: Kiến thức và chuyên gia MiC.
  • Nhóm 3: Chuỗi cung ứng cấu kiện và logistics.
  • Nhóm 4: Đổi mới công nghệ và thiết bị.

Phân tích mô hình cấu trúc tuyến tính (SEM) khẳng định nhóm nhân tố "Kiến thức và chuyên gia MiC" giữ vai trò cốt lõi, tác động trực tiếp và mạnh mẽ nhất đến nhóm "Đổi mới công nghệ" với hệ số hồi quy chuẩn hóa đạt 0.48 (p-value nhỏ hơn 0.01). Tiếp đó, nhóm "Đổi mới công nghệ" tác động trực tiếp đến nhóm "Chính sách thị trường" với hệ số hồi quy 0.38 (p-value nhỏ hơn 0.05). Kiểm định Independent Samples T-Test chỉ ra sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p-value nhỏ hơn 0.05) giữa 68.3% chuyên gia đã quan tâm đến MiC và nhóm chưa quan tâm đối với các biến số về áp lực tài chính ngắn hạn và năng lực hạ tầng giao thông vận chuyển module siêu trường, siêu trọng.

Thảo luận kết quả

Thực trạng ngành xây dựng Việt Nam lâu nay phụ thuộc vào nguồn nhân công phổ thông giá rẻ và chuỗi cung ứng vật liệu truyền thống (gạch xây, bê tông đổ tại chỗ), tạo ra sức ì tâm lý rất lớn trước các giải pháp module hóa. Khi đội ngũ kỹ sư và nhà quản lý thiếu hụt kỹ năng vận hành công nghệ BIM 4D/5D, các bên tham gia dự án thường lo ngại rủi ro sai số lắp dựng vượt quá dung sai cho phép, dẫn đến việc trì hoãn các quyết định đầu tư công nghệ mới.

Kết quả nghiên cứu này tương đồng với các phát hiện của Ribeiro et al. (2022) tại Bồ Đào Nha khi chỉ ra nhận thức chuyên môn là rào cản tiên quyết cần tháo gỡ. Đồng thời, nghiên cứu cũng phản ánh sự tương đồng với báo cáo của Wuni & Shen (2019) tại Ghana về sự thiếu hụt chuỗi cung ứng tiền chế nội địa. Tuy nhiên, điểm khác biệt tại thị trường Việt Nam so với các đô thị mật độ cao như Hồng Kông (Choi et al., 2019) là rào cản không gian vận chuyển hiện trường xếp sau rào cản về hành lang pháp lý và suất vốn đầu tư ban đầu.

Dữ liệu khảo sát được mô tả rõ nét qua cơ cấu 164 chuyên gia tham gia (bao gồm 42% kỹ sư hiện trường, 28% giám đốc quản lý dự án, 18% đại diện chủ đầu tư và 12% đơn vị sản xuất, tư vấn thiết kế). Bảng xếp hạng trị trung bình và sơ đồ mô hình đường dẫn SEM chuẩn hóa đã phác họa bức tranh toàn cảnh về sự phụ thuộc đa chiều giữa các biến tiềm ẩn, cung cấp căn cứ định lượng xác thực để các nhà hoạch định chiến lược tập trung xử lý đúng khâu đột phá.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Ban hành khung tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia (TCVN) và quy chế quản lý dự án MiC: Bộ Xây dựng chủ trì, phối hợp với Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng (IBST) nghiên cứu và ban hành bộ tiêu chuẩn thiết kế, chế tạo, kiểm định dung sai và nghiệm thu kết cấu module tiền chế trước quý 4/2024. Mục tiêu là chuẩn hóa 100% các yêu cầu an toàn phòng cháy, cách âm, chống thấm cho module 3D, giảm thời gian thẩm định pháp lý dự án từ 12 tháng xuống còn dưới 6 tháng.

  2. Thiết lập cơ chế ưu đãi tín dụng xanh và chính sách thuế cho doanh nghiệp tiên phong: Bộ Tài chính phối hợp với Ngân hàng Nhà nước thiết lập gói tín dụng ưu đãi lãi suất thấp hơn 2-3% so với lãi suất thương mại thông thường dành cho các chủ đầu tư dự án nhà ở xã hội áp dụng công nghệ MiC. Đồng thời, áp dụng chính sách giảm 50% thuế nhập khẩu đối với máy móc, dây chuyền tự động hóa và phương tiện cẩu lắp chuyên dụng trong giai đoạn 2024-2026.

  3. Đưa chương trình đào tạo MiC - BIM tích hợp vào hệ thống giáo dục đại học và sau đại học: Trường Đại học Bách Khoa - ĐHQG TP.HCM cùng các trường khối kỹ thuật công nghệ xây dựng cần đưa học phần "Công nghệ xây dựng tích hợp module và quản lý số hóa" vào chương trình đào tạo từ năm 2024. Đặt mục tiêu bồi dưỡng hơn 5.000 kỹ sư, kiến trúc sư và chuyên gia quản lý dự án am hiểu công nghệ MiC đến năm 2027 nhằm giải quyết triệt để nút thắt thiếu hụt nhân lực trình độ cao.

  4. Xây dựng liên minh chuỗi cung ứng và cụm công nghiệp sản xuất module đồng bộ: Các tập đoàn xây dựng đầu ngành (như Coteccons, Hòa Bình, Vingroup) cần liên kết với các nhà sản xuất thép, bê tông đúc sẵn để hình thành 3-5 nhà máy gia công module quy mô lớn tại các vùng kinh tế trọng điểm phía Bắc và phía Nam trong giai đoạn 2024-2028. Việc quy hoạch bán kính vận chuyển từ nhà máy tới công trường dưới 100 km sẽ giúp hạ 15-20% chi phí logistics và đảm bảo tiến độ cấp hàng liên tục.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cơ quan quản lý nhà nước và cơ quan lập chính sách ngành xây dựng: Cung cấp bức tranh thực chứng về 31 rào cản và 4 nhóm nhân tố ảnh hưởng, làm cơ sở xây dựng định mức kinh tế kỹ thuật và ban hành cơ chế khuyến khích phát triển 1 triệu căn hộ nhà ở xã hội giai đoạn 2021-2030.

  2. Chủ đầu tư và các tập đoàn phát triển bất động sản: Giúp nhận diện chính xác các rủi ro tài chính, đánh giá bài toán hoàn vốn và tối ưu hóa phương án đầu tư khi chuyển đổi từ xây dựng truyền thống sang MiC, giúp rút ngắn chu kỳ thu hồi vốn từ 24 tháng xuống 12-14 tháng.

  3. Tổng thầu xây dựng, đơn vị tư vấn quản lý dự án và kiến trúc sư: Cung cấp phương pháp luận ứng dụng BIM tích hợp sản xuất chế tạo sẵn, giúp nâng cao năng lực quản lý dung sai, kiểm soát rủi ro an toàn lao động và giảm thiểu 80% sự cố trên công trường xây dựng cao tầng.

  4. Giảng viên, học viên cao học và nghiên cứu sinh chuyên ngành Quản lý Xây dựng: Tài liệu học thuật tham khảo giá trị về phương pháp nghiên cứu kết hợp EFA, CFA và mô hình cấu trúc tuyến tính SEM trong phân tích rào cản công nghệ xây dựng hiện đại tại các thị trường mới nổi.

Câu hỏi thường gặp

  1. Công nghệ xây dựng tích hợp module (MiC) có thực sự rút ngắn tiến độ thi công công trình không? Có. Nhờ việc sản xuất 90-95% cấu kiện hoàn thiện trong nhà máy song song với công tác thi công móng tại hiện trường, MiC giúp giảm 30-70% tổng thời gian xây dựng. Điển hình tại Trung Quốc, tòa nhà 10 tầng của Board Group được lắp dựng hoàn chỉnh chỉ trong 1 ngày làm việc.

  2. Tại sao chi phí ban đầu của dự án MiC tại Việt Nam lại cao hơn xây dựng truyền thống? Theo khảo sát 164 chuyên gia, chi phí đầu tư ban đầu cho dây chuyền xưởng đúc, khuôn mẫu và hệ thống cẩu lắp hạng nặng cao hơn 15-25%. Khi thị trường chưa đạt quy mô sản xuất hàng loạt, chi phí khấu hao trên từng đơn vị module đơn lẻ sẽ gia tăng áp lực vốn cho chủ đầu tư.

  3. Vai trò của mô hình thông tin công trình (BIM) trong dự án MiC quan trọng như thế nào? BIM là nền tảng bắt buộc để tích hợp toàn bộ dữ liệu kiến trúc, kết cấu và hệ thống cơ điện (M&E) với độ chính xác dưới 2-3 mm. Điểm đánh giá rào cản BIM đạt 3.94/5.00 trong luận văn phản ánh rằng nếu thiếu BIM, quá trình chế tạo tại xưởng và lắp ghép tại công trường sẽ dễ phát sinh xung đột.

  4. Ứng dụng MiC có khả thi để giải quyết bài toán thiếu hụt 2,4 triệu căn nhà ở xã hội không? Hoàn toàn khả thi. Kinh nghiệm từ Singapore và Malaysia cho thấy việc công nghiệp hóa xây dựng giúp nhân đôi tốc độ cung cấp nhà ở chất lượng cao cho công nhân. Tại Việt Nam, MiC vừa đáp ứng nhu cầu 34 triệu mét vuông sàn nhà ở công nhân, vừa giảm 83.2% lượng rác thải ra môi trường.

  5. Vì sao nghiên cứu xác định nhóm Kiến thức và chuyên gia MiC là yếu tố chi phối mạnh nhất? Phân tích mô hình SEM với mức ý nghĩa p-value nhỏ hơn 0.01 chứng minh kiến thức chuyên môn tác động trực tiếp với hệ số 0.48 lên đổi mới công nghệ. Nếu đội ngũ kỹ sư và nhà quản lý thiếu năng lực thực hành, doanh nghiệp sẽ không dám đổi mới thiết bị, dẫn đến thị trường và chính sách không thể phát triển.

Kết luận

  • Luận văn đã hệ thống hóa và phân tích chuyên sâu 31 rào cản thực tế cản trở việc triển khai công nghệ xây dựng tích hợp module (MiC) tại Việt Nam.
  • Kết quả phân tích nhân tố khám phá (EFA) và khẳng định (CFA) trên 164 mẫu khảo sát hợp lệ đã xác lập 4 nhóm nhân tố then chốt: Chính sách thị trường, Kiến thức và chuyên gia MiC, Chuỗi cung ứng, Đổi mới công nghệ.
  • Mô hình cấu trúc tuyến tính (SEM) chứng minh nhóm "Kiến thức và chuyên gia MiC" là nút thắt trung tâm, quyết định trực tiếp đến năng lực đổi mới công nghệ và hoàn thiện chính sách thị trường.
  • MiC được khẳng định là xu thế tất yếu giúp giảm 30-70% tiến độ thi công, 83.2% chất thải xây dựng và 80% rủi ro tai nạn lao động, giải quyết trực tiếp nhu cầu 2,4 triệu căn nhà ở xã hội.
  • Nghiên cứu đề xuất lộ trình 4 giải pháp chiến lược khả thi giai đoạn 2024-2028 cho cơ quan quản lý, chủ đầu tư, tổng thầu và cơ sở đào tạo đại học.

Công trình nghiên cứu của tác giả Võ Trọng Nghĩa là đóng góp khoa học và thực tiễn quan trọng cho ngành Quản lý Xây dựng Việt Nam. Để công nghệ MiC bứt phá trong giai đoạn 2024-2030, các doanh nghiệp và tổ chức trong ngành cần chủ động liên kết đào tạo nhân lực, đẩy mạnh ứng dụng BIM và xây dựng chuỗi cung ứng tiền chế đồng bộ ngay từ hôm nay.