Nghiên cứu thực địa nhà kính nhiều nhịp bằng tấm PC tại Romania

Khách hàng người Romania này hoạt động tại vùng Argeș, cách Bucharest khoảng 120 km về phía bắc. Đây là một doanh nghiệp nông nghiệp địa phương chuyên trồng cà chua quy mô lớn. Khách hàng cung cấp cà chua cho các chuỗi siêu thị và các nền tảng giao hàng nông sản tươi sống phục vụ Bucharest và các thị trấn lân cận, đồng thời đã xây dựng được các kênh phân phối đáng tin cậy trong chuỗi cung ứng cà chua nội địa.

Trước khi hợp tác, khách hàng sử dụng các nhà kính nhựa khung thép đơn giản. Romania có khí hậu lục địa với bốn mùa rõ rệt. Nhiệt độ bên trong nhà kính thường xuyên vượt quá 42°C vào mùa hè, trong khi nhiệt độ ban đêm giảm xuống dưới -10°C vào mùa đông. Điều này dẫn đến tỷ lệ đậu quả cà chua rất không ổn định, cùng với hiện tượng nứt quả và thối cuống thường xuyên. Một thách thức quan trọng khác là thiếu hệ thống kiểm soát môi trường tự động. Tất cả việc thông gió, tưới tiêu và quản lý nhiệt độ đều phụ thuộc vào kinh nghiệm chủ quan của người lao động: nhân viên mở màng phủ vào buổi sáng, đóng lại vào lúc hoàng hôn và tưới tiêu dựa trên phỏng đoán. Sự thay đổi thời tiết đột ngột có thể gây ra thiệt hại nghiêm trọng cho toàn bộ vụ mùa. Khách hàng đã thuê một số chuyên gia tư vấn kỹ thuật địa phương liên tiếp, nhưng vẫn không thể thiết lập được các quy trình canh tác ổn định và có thể lặp lại.

Trước khi dự án được khởi động, chúng tôi đã có nhiều cuộc trao đổi chuyên sâu với khách hàng và xác định được ba thách thức cốt lõi:

● Điều chỉnh phối hợp nhiều hệ thống là thách thức kỹ thuật chính.

Nhà kính nhiều nhịp bằng tấm PC do khách hàng lựa chọn được trang bị hệ thống thông gió trên mái, hệ thống thông gió bên hông, hệ thống che nắng và cách nhiệt bên trong, hệ thống làm mát bằng quạt và tấm sưởi, hệ thống tạo ẩm bằng sương mù áp suất cao, và hệ thống tưới tiêu và bón phân tự động. Hệ thống này bao gồm nhiều thiết bị khác nhau, được điều khiển bởi logic điều khiển nhiệt độ và độ ẩm liên kết chéo. Mặc dù các chuyên gia nông học được thuê tại địa phương có nhiều kinh nghiệm canh tác, nhưng họ lại thiếu kinh nghiệm trong việc vận hành phối hợp hệ thống điều khiển môi trường tích hợp này. Mỗi hệ thống con hoạt động đáng tin cậy khi được kích hoạt độc lập. Tuy nhiên, xung đột thường xuyên xảy ra khi cần vận hành phối hợp tự động dựa trên sự chênh lệch nhiệt độ trong nhà - ngoài trời, cường độ ánh sáng và nồng độ CO₂. Ví dụ, không khí lạnh sẽ thoát ra ngoài nếu các lỗ thông gió bên hông vẫn đóng sau khi hệ thống làm mát bằng quạt và tấm sưởi khởi động; việc kích hoạt đồng thời hệ thống tạo ẩm bằng sương mù và hệ thống thông gió để loại bỏ độ ẩm sẽ triệt tiêu lẫn nhau. Những lỗi như vậy không thể được chẩn đoán chính xác chỉ thông qua điều khiển từ xa.

● Khó khăn trong việc điều chỉnh các tiêu chuẩn lắp đặt cho phù hợp với các đội xây dựng địa phương.

Các đội thi công kết cấu thép địa phương tại Romania quen thuộc với các phương pháp lắp đặt cho các công trình công nghiệp thông thường. Họ thiếu kinh nghiệm về các chi tiết kỹ thuật đặc thù của nhà kính, bao gồm rãnh trên thanh nhôm định hình, việc bịt kín bằng kẹp tấm PC và thiết kế độ dốc máng xối. Trong giai đoạn đầu, chúng tôi đã thử nghiệm hướng dẫn từ xa qua video, nhưng tiến độ thi công vẫn chậm. Đặc biệt là khi cắt tấm PC cho các phần mái cong và lắp đặt gioăng bịt kín, một số vấn đề đã phát sinh, chẳng hạn như rò rỉ nước cục bộ và biến dạng nhỏ của tấm do ứng suất bề mặt không đều. Khách hàng ngày càng lo lắng, sợ rằng việc thi công sẽ bị chậm trễ so với thời điểm lý tưởng để trồng cà chua.

● Cuộc đua giữa chu kỳ xây dựng và mùa gieo trồng cao điểm

Trước khi ký hợp đồng, khách hàng đã ươm trồng 20.000 cây cà chua con, dự kiến ​​sẽ được trồng trong nhà kính trong vòng 45 ngày. Nếu tiến độ hoàn thành nhà kính bị chậm trễ, cây con sẽ bị vươn dài quá mức do phát triển quá già. Tệ hơn nữa, khách hàng sẽ bỏ lỡ thời điểm thu hoạch cao điểm từ tháng 8 đến tháng 10, khi giá cà chua địa phương ở Romania đạt mức cao nhất. Điều này có nghĩa là không được phép sai sót ở tất cả các giai đoạn, từ lắp ráp kết cấu và vận hành hệ thống cho đến bàn giao cuối cùng.

Đáp ứng yêu cầu của khách hàng, chúng tôi đã cung cấp một giải pháp tích hợp bao gồm ba khía cạnh: điều chỉnh sản phẩm, vận hành kỹ thuật và triển khai nhân sự tại chỗ.

● Cử kỹ sư đến hiện trường để tiến hành gỡ lỗi chung toàn bộ hệ thống.

Chúng tôi ngay lập tức tập hợp một nhóm tại chỗ gồm một kỹ sư điều khiển môi trường cao cấp và một kỹ sư kết cấu. Nhóm này mang theo đầy đủ thiết bị hiệu chuẩn và bay thẳng từ Trung Quốc đến Bucharest. Sau khi đến hiện trường, kỹ sư đã dành ba ngày để tiến hành khắc phục sự cố một cách có hệ thống. Vào ngày thứ nhất, tất cả các vị trí cảm biến đã được kiểm tra và độ lệch của các đầu dò nhiệt độ & độ ẩm và máy đo gió đã được hiệu chuẩn. Người ta phát hiện ra rằng chiều cao lắp đặt không nhất quán của các cảm biến độ ẩm tại hai cửa sổ bên gây ra sự chênh lệch nhiệt độ vượt quá 3°C giữa khu vực phía bắc và phía nam. Vào ngày thứ hai, chuỗi logic đã được sửa đổi và thứ tự ưu tiên hành động của chương trình PLC đã được viết lại. Một trình tự thực thi rõ ràng đã được xác định: đóng hệ thống che nắng bên trong trước khi cần làm mát, sau đó kích hoạt hệ thống đệm và quạt, và cuối cùng đóng các lỗ thông gió bên. Điều này đã loại bỏ hoàn toàn các xung đột logic hệ thống trước đó. Vào ngày thứ ba, các thử nghiệm áp suất trong điều kiện đầy đủ đã được thực hiện, mô phỏng ba kịch bản điển hình: nắng nóng cực độ mùa hè, đêm đông lạnh giá và mưa lớn đột ngột, để xác minh tính ổn định của toàn bộ chuỗi điều khiển. Sau khi hoàn tất quá trình vận hành thử, kỹ sư đã biên soạn các tài liệu hướng dẫn vận hành song ngữ Trung-Anh, ghi lại toàn bộ logic điều khiển và cung cấp đào tạo thực hành cho hai kỹ thuật viên tại chỗ của khách hàng.

● Cử một đội lắp đặt chuyên nghiệp chịu trách nhiệm hoàn toàn về quy trình xây dựng chính.

Thay vì dựa vào các đội xây dựng địa phương, chúng tôi đã huy động một đội lắp đặt chuyên nghiệp gồm năm người từ Trung Quốc với kinh nghiệm thực tế trong bảy dự án nhà kính. Dưới sự dẫn dắt của một quản lý dự án, đội ngũ này đã mang đến công trường đầy đủ các dụng cụ chuyên dụng, bao gồm máy cắt định hình nhôm, dụng cụ cán gioăng kín và máy kiểm tra độ bền tấm PC. Đội ngũ này hoàn toàn am hiểu các thông số kỹ thuật lắp đặt quan trọng cho nhà kính nhiều nhịp bằng tấm PC: kích thước khe giãn nở chính xác phù hợp với phạm vi biến thiên nhiệt độ hàng năm của Romania, mối tương quan giữa bán kính uốn cong và tỷ lệ độ dày đối với tấm PC cong, và kiểm soát độ dốc đồng nhất cho máng xối hàn liên tục. Các đội địa phương sẽ cần rất nhiều thử nghiệm và sai sót để nắm vững các chi tiết kỹ thuật này, trong khi đội ngũ của chúng tôi có thể thực hiện tất cả công việc theo đúng quy trình tiêu chuẩn.

● Giải pháp tiền chế dạng mô-đun cho tấm lợp mái bằng tấm PC

Để giảm bớt áp lực về tiến độ, chúng tôi đã tối ưu hóa quy trình cắt tấm lợp mái truyền thống tại công trường. Tất cả các tấm lợp PC đều được cắt sẵn và đánh số tại nhà máy. Nhóm thiết kế đã trích xuất kích thước chính xác và tọa độ lắp đặt cho từng tấm PC từ mô hình BIM. Nhà máy tiến hành cắt, vát cạnh và khoan trước theo mã tọa độ. Bản vẽ lắp đặt tương ứng được đính kèm trong mỗi container. Sau khi nhận hàng, đội thi công tại công trường lắp đặt các tấm theo thứ tự số, loại bỏ hoàn toàn thời gian đo đạc và cắt tại chỗ.

Trong suốt toàn bộ dự án, từ khâu tiếp cận ban đầu đến khâu bàn giao cuối cùng, chúng tôi luôn tuân thủ nguyên tắc "Sản phẩm xuất khẩu, dịch vụ cung cấp tại địa phương":

▶   Giai đoạn 1: Điều chỉnh nhu cầu từ xa và thiết kế giải pháp

Nhóm bán hàng và thiết kế đã phối hợp để xác nhận các thông tin quan trọng thông qua nhiều cuộc họp trực tuyến, bao gồm vĩ độ và kinh độ của địa điểm, dữ liệu khí tượng lịch sử (nhiệt độ cao/thấp cực đoan trong 5 năm, tốc độ gió tối đa và tải trọng tuyết tối đa), cũng như yêu cầu về nhiệt độ và độ ẩm cho cây cà chua. Trong vòng một tuần, nhóm thiết kế đã đưa ra hai phương án thay thế. Cả hai phương án đều áp dụng hệ thống thông gió kép kết hợp lỗ thông gió trên nóc và bên hông để duy trì khả năng làm mát vào mùa hè. Màn chắn nhiệt bên trong có thể thu vào được bổ sung để đối phó với nhiệt độ thấp vào mùa đông, và bố trí hệ thống tưới phân tích hợp được tùy chỉnh theo mật độ trồng của khách hàng. Khách hàng bày tỏ sự hài lòng cao với tỷ lệ sử dụng không gian và cấu hình thiết bị của phương án.

▶ Giai đoạn 2: Kỹ sư có mặt tại chỗ và gỡ lỗi tích hợp hệ thống

Khi việc lắp đặt kết cấu chính bước vào giai đoạn cuối, kỹ sư điều khiển môi trường đã có mặt tại công trường. Trong vòng ba ngày, tất cả các cảm biến đã được hiệu chuẩn, thứ tự ưu tiên hành động trong chương trình điều khiển PLC được viết lại và quá trình thử nghiệm toàn diện được thực hiện dưới ba kịch bản thời tiết khắc nghiệt. Nhân viên kỹ thuật của khách hàng đã theo dõi toàn bộ quy trình vận hành thử. Kỹ sư đã giải thích từng phần của logic điều khiển và trình diễn các thao tác, sau đó cho phép kỹ thuật viên thực hiện các lần chạy thử đầy đủ một cách độc lập. Điều này đảm bảo khách hàng có thể tự quản lý việc điều chỉnh hàng ngày sau khi kỹ sư rời đi. Sau khi hoàn tất vận hành thử, kỹ sư cũng đã kiểm tra độ chính xác của các cảm biến EC/pH trong hệ thống tưới phân và phản hồi kích hoạt của các van điện từ khu vực tưới, đồng thời khắc phục các kết nối đường ống ngược chiều ở hai khu vực.

▶ Giai đoạn 3: Đào tạo về kết nối và triển khai dự án

Một ngày trước khi bàn giao nhà kính chính thức, người quản lý dự án đã tổ chức buổi đào tạo bàn giao toàn diện. Buổi sáng, người quản lý đã hướng dẫn đội ngũ kỹ thuật của khách hàng về quy trình vận hành đầy đủ của hệ thống điều khiển môi trường, bao gồm kiểm tra khởi động, cấu hình thông số và chuyển đổi giữa chế độ thủ công và tự động. Buổi chiều, việc kiểm tra được thực hiện đối với hành trình thu gọn của màn che nắng, áp suất cột nước của bơm nước kiểu quạt và chức năng rửa ngược của các bộ lọc được lắp đặt tại các đầu tưới. Vào ngày bàn giao, 20.000 cây cà chua giống đã được cấy vào nhà kính đúng tiến độ mà không làm chậm trễ kế hoạch trồng trọt của khách hàng.

Hai tháng sau khi bàn giao, chúng tôi đã tổ chức cuộc gọi video tiếp theo với khách hàng. Cà chua trong nhà kính đã bước vào giai đoạn phát triển quả thứ hai, và độ đồng đều của cây trồng rất tốt. Tình trạng cây phát triển không đồng đều, với những cây ngắn hơn ở rìa và cây cao hơn ở giữa, thường xảy ra trong nhà kính nhựa cũ, đã được khắc phục.

"Thành thật mà nói, trước khi đội ngũ của các bạn đến, tôi đã lo lắng rằng nhà kính này sẽ chỉ trở thành một vật trang trí đắt tiền với quá nhiều thiết bị nếu không được vận hành đúng cách. Kỹ sư của các bạn đã điều phối tất cả các hệ thống tại chỗ chỉ trong vòng ba ngày — nhanh hơn nhiều so với dự kiến ​​của tôi. Cây cà chua con đã được trồng đúng tiến độ và hiện đang cho quả, phát triển tốt hơn nhiều so với những năm trước. Đội ngũ lắp đặt đã thực hiện công việc rất tỉ mỉ. Tất cả các gioăng làm kín cho tấm PC đều được lắp đặt chắc chắn. Mưa lớn đã đổ xuống Romania tháng trước, nhưng không một giọt nước nào lọt vào bên trong nhà kính."

*Khách hàng cuối cùng đã thông báo cho chúng tôi rằng họ đã lên kế hoạch cho dự án mở rộng tiếp theo. Họ dự định xây dựng một nhà kính nhiều nhịp bằng tấm bê tông cốt thép (PC Sheet) với thông số kỹ thuật tương tự vào mùa xuân năm sau. Khách hàng cũng giao cho chúng tôi cung cấp đầy đủ các dịch vụ bao gồm thiết kế, chế tạo, lắp đặt tại chỗ và vận hành thử hệ thống.