KHOA HC & CôNG NGHê Gn kt bi mụn vật lý kiến trúc vào đồ án chuyên ngành Integrating exercisesof Architectural Physics Subject into Architect specialized projects Đỗ Thị Kim Thành Tóm tắt Đặt vấn đề Vật lý Kiến trúc môn học nghiên cứu yếu tố môi trường nhiệt ẩm, môi trường âm ánh sáng thành phần kiến trúc công trình từ khơng gian nhà đến ngồi nhà, từ cơng trình đơn lẻ đến nhóm cơng trình kiến trúc Môn học Vật lý kiến trúc sở đào tạo ngành Kiến trúc Việt nam có từ sớm, nhiên phương pháp cách tiếp cận, giảng dạy chưa thực tế khiến kết ứng dụng vào thực tế hạn chế Vì vậy, việc gắn kết tập thực hành môn Vật lý kiến trúc vào đồ án chuyên ngành cần thiết Từ khóa: Vật lý kiến trúc, Bài tập thực hành Vật lý kiến trúc, Đồ án chuyên ngành Kiến trúc Biến đổi khí hậu, ô nhiễm môi trường, sử dụng lượng tiết kiệm hiệu đặt thách thức đào tạo hành nghề kiến trúc Đào tạo kiến trúc sư cơng trình Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội, bối cảnh hội nhập Quốc tế đặt nhiều hội thách thức việc đổi chương trình nội dung đào tạo; phương pháp dạy học tập môn Vật lý kiến trúc Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội nói riêng sở đào tạo kiến trúc sư (KTS) Việt Nam nói chung Abstract - Phần Môi trường ánh sáng trang bị cho sinh viên kiến thức ánh sáng, tính tốn thiết kế chiếu sáng tự nhiên chiếu sáng nhân tạo vấn đề liên quan đến chiếu sáng công cộng đô thị chọn kiểu bố trí đèn, khoảng cách cực đại đèn, quang thông yêu cầu đèn Architectural physics subject is a study of the elements of the Humid environment, the sound environment, and the lighting environment of architectural components from indoor spaces to outside the house, from a single building to a group of buildings Architectural physics subject has been studied for a long time However, the method and the unrealistic approach cause the results to be still limited Therefore, integrating exercises of architectural physics into Architect specialized projects is essential Key words: Architectural physics, Exercises of Architectural physics, Architect specialized project Nội dung Môn Vật lý Kiến trúc dạy trường đại học chuyên ngành Kiến trúc gồm phần chính: - Phần Mơi trường nhiệt ẩm trang bị cho sinh viên kiến thức yếu tố khí hậu ngồi nhà vi khí hậu cơng trình kiến trúc; dạng truyền nhiệt tính tốn cách nhiệt cho kết cấu bao che theo yêu cầu chống nóng chống lạnh; tính tốn truyền ẩm qua kết cấu ngăn che, giải pháp cách nhiệt, cách ẩm, che nắng, thơng gió tự nhiên tốt để đạt hiệu chống nóng, chống lạnh, chống ẩm, tạo mơi trường vi khí hậu tiện nghi cơng trình kiến trúc - Phần Mơi trường âm cung cấp cho sinh viên có kiến thức âm thanh, phương pháp thiết kế tính tốn trang âm phịng có chức đặc biệt vấn đề liên quan đến âm học đô thị giải pháp chống ồn đô thị (giải pháp quy hoạch, kiến trúc, giao thông giải pháp kỹ thuật có liên quan) Mơn học Vật lý kiến trúc dành cho chuyên ngành Kiến trúc có mối quan hệ chặt chẽ với học phần khác chương trình đào tạo, bổ sung kiến thức cho môn học đồ án chuyên ngành Trong giai đoạn gần đây, trường đào tạo đại học giới có thay đổi lớn phương pháp giảng dạy học tập nhằm nâng cao chất lượng đào tạo Sự chuyển biến mạnh mẽ công tác đào tạo trường đại học nước ta năm gần đây, đặc biệt có hội nhập quốc tế đặt nhiều thách thức lĩnh vực đào tạo ngành Kiến trúc Hệ thống pháp luật với quy định Nhà nước cơng trình kiến trúc xây dựng ngày đổi đòi hỏi với yêu cầu cao hơn, trọng nhiều đến vấn đề biến đổi khí hậu, tiết kiệm lượng Với tính chất môn học sở tổng hợp kỹ kiến thức giải pháp thiết kế đảm bảo tiện nghi mơi trường vi khí hậu sử dụng cơng trình, bao gồm vấn đề về: cách nhiệt, chống ẩm, che nắng, thơng gió, thiết kế âm học phòng, chiếu sáng tự nhiên nhân tạo, nên việc đổi giảng dạy học tập môn học Vật lý kiến trúc địi hỏi đáng Nội dung khoa học TS KTS Đỗ Thị Kim Thành Bộ môn Sinh thái Quy hoạch Môi trường đô thị Khoa Quy hoạch đô thị nông thôn ĐT: 0912610239 Email: kimthanh_hau@yahoo.com Ngày nhận bài: 13/5/2020 Ngày sửa bài: 28/5/2020 Ngày duyệt đăng: 9/3/2022 20 Hiện tập mơn Vật lý Kiến trúc cịn riêng biệt, gói gọn nội dung Vật lý kiến trúc, chưa kết hợp, lồng ghép vào đồ án chuyên ngành để giải nội dung vật lý kiến trúc gắn kết với nội dung giai đoạn phát triển sử dụng tiết kiệm lượng hiệu quả, kiến trúc xanh… Từ năm 2008, môn Vật lý kiến trúc dạy trường Kiến trúc Hà nội với thời lượng tín (tương đương với 30 tiết theo niên chế) Thực tế, thời lượng đủ cho phần dạy lý thuyết Vật lý kiến trúc môn học, mà tên ghép mơn (gọi mơn, chúng khác từ khái niệm đến giải pháp kỹ thuật) Nội dung môn Vật lý kiến trúc dạy trường Đại học Kiến trúc Hà nội chủ yếu gồm phần: Khí hậu nhiệt kiến trúc, Chiếu sáng kiến trúc Âm kiến trúc Mỗi phần nêu đầy đủ khái niệm chung, đại lượng vật lý đặc trưng giải pháp chung (mang tính lý thuyết nhiều thực hành) T„P CHŠ KHOA H“C KI¦N TR”C - XŸY D¼NG Trong đó, chương trình đào tạo KTS số Trường Đại học giới có đổi tích cực việc giảng dạy mơn học này, thông qua việc gắn kết tập mơn học vào đồ án chun ngành, chí cịn coi nội dung bắt buộc đồ án tốt nghiệp sinh viên (phần kỹ thuật đồ án, tương đương với việc tính tốn sơ lược kết cấu hay thiết kế nội thất ) Đề xuất số giả pháp gắn kết tập môn vật lý kiến trúc vào đồ án chuyên ngành Từ thực trạng nêu trên, qua kinh nghiệm giảng dạy môn học Vật lý kiến trúc nhiều năm qua nghiên cứu mơ hình đào tạo số trường giới, tác giả đề xuất số giải pháp để gắn kết Bài tập môn Vật lý kiến trúc vào đồ án chuyên ngành Kiến trúc: - Về thời lượng: Bổ sung 15 tiết chương trình giảng dạy mơn Vật lý Kiến trúc (tương đương với tín chỉ); - Đánh giá: Điểm trình 20%, Bài tập thực hành 30%, Thi cuối mơn 50%; - Nội dung bước thực hiện: Lựa chọn đồ án để gắn kết với môn học: Sinh viên sử dụng cơng trình kiến trúc mà thiết kế đồ án mơn học sưu tầm với đầy đủ hồ sơ phương án thiết kế gồm mặt bằng, mặt cắt, mặt đứng Với công trình thiết kế sưu tầm, sinh viên nắm rõ ý tưởng thiết kế chức cơng trình kiến trúc Nhóm cơng trình kiến trúc lựa chọn bao gồm trường học, bảo tàng, nhà hát, nhà Với thể loại cơng trình kiến trúc khác có dạng tập vật lý kiến trúc riêng biệt như: ●● Cơng trình trường học: - Tính tốn chiếu sáng tự nhiên cho phịng học điển hình; - Tính tốn cách nhiệt cho phịng có chức sử dụng thường xun ●● Cơng trình bảo tàng: - Tính toán chiếu sáng nhân tạo; - Các giải pháp che nắng cho cơng trình ●● Cơng trình nhà hát biểu diễn đa năng: - Tính tốn trang âm cho Phịng khán giả; - Cách xác định hình thức mặt bằng, mặt cắt, cách sử dụng vật liệu trang âm phù hợp ●● Cơng trình nhà ở: - Thiết kế cách nhiệt cho lớp vỏ bao che cơng trình; - Tính tốn thơng gió tự nhiên Nội dung gắn kết môn học với tập thực hành: Cần gắn kết thêm nội dung tiết kiệm lượng, kiến trúc xanh, bảo vệ môi trường vào tập cụ thể là: ●● Phần khí hậu nhiệt kiến trúc: - Thiết kế cách nhiệt vỏ bao che: Khi thiết kế tường ngồi mái cơng trình cần kết hợp với giải phải thiết kế kết cấu che nắng, phải tuân thủ yêu cầu tổng nhiệt trở hay hệ số truyền nhiệt tổng theo chức sử dụng cơng trình theo vùng khí hậu địa phương xây dựng Đối với cửa sổ cửa trời phải đảm bảo thơng thống lấy ánh sáng tự nhiên Khi tỷ số diện tích cửa sổ tường vượt 50% tỷ số diện tích cửa trời vượt 5% diện tích cửa mái, phải đảm bảo yêu cầu số truyền nhiệt tổng tường mái - Thiết kế hệ thống thơng gió điều hịa khơng khí cho cơng trình: Cần lồng ghép thêm nội dung tiết kiệm lượng sử dụng quạt để thơng thống làm mát, sử dụng điều hòa cục phục vụ chỗ, sử dụng điều hịa khơng khí trung tâm, làm mát nước Để sử dụng tiết kiệm lượng hiệu qua, cần thực nội dung hiệu suất thiết bị (chỉ số hiệu COP) cách nhiệt ống dẫn hệ thống cấp lạnh, cách nhiệt hệ thống ống cấp hồi gió ●● Phần chiếu sáng kiến trúc: Thiết kế hệ thống chiếu sáng cho cơng trình, bao gồm chiếu sáng tự nhiên kết hợp chiếu sáng nhân tạo cho cơng trình Để hệ thống chiếu sáng có hiệu lượng, hệ thống cần đảm bảo độ rọi, hiệu thị giác, đồng thời giảm thiểu sử dụng Muốn đạt yêu cầu nêu, cần đảm bảo mật độ công suất chiếu sáng, hiệu suất phát sáng tối thiểu bóng đèn tổn thất tối đa chấn lưu theo qui định quy chuẩn Ngoài cần ứng dụng thiết bị điều khiển chiếu sáng cho khơng gian cơng trình ●● Phần âm học kiến trúc: Thiết kế trang âm phòng khán giả, cần lồng ghép thêm nội dung trang trí nội thất, nghệ thuật chiếu sáng cho phòng khán giả Các trang thiết bị chiếu sáng âm cần lựa chọn chủng loại tiết kiệm lượng Kết luận Các yếu tố vật lý kiến trúc ảnh hưởng đến môi trường tiện nghi, bảo vệ người trước tác động bất lợi điều kiện khí hậu, đồng thời tận dụng ưu mà điều kiện khí hậu mang lại Việc thiết kế kiến trúc dựa sở nghiên cứu Vật lý kiến trúc liên quan đến yếu tố nhiệt ẩm, âm thanh, ánh sáng nước phát triển nghiên cứu, quan tâm ứng dụng từ sớm xây dựng hệ thống tiêu chuẩn tiện nghi Các nghiên cứu Vật lý kiến trúc Việt nam có từ sớm, nhiên phương pháp cách tiếp cận chưa thực tế khiến kết đạt cịn hạn chế Vì vậy, việc bổ sung thêm 15 tiết (tương đương với TC) nội dung tập thực hành gắn kết với đồ án chuyên ngành cho môn học Vật lý kiến trúc cần thiết có ý nghĩa thực tiễn Để đạt yêu cầu đó, cần có phối kết hợp từ việc điều chỉnh chương trình đạo tạo đến việc đổi nội dung, phương pháp dạy học, có đề xuất nêu áp dụng được./ T¿i lièu tham khÀo Phạm Ngọc Đăng, Phạm Hải Hà, Nhiệt Khí hậu kiến trúc, Nhà xuất Khoa học kỹthuật, 2009 TS Nirmal Kailankaje, Thiết kếCơng trình xanh - Tài liệu đào tạo, Chương trình Mơi trường Liên hiệp quốc (UNEP) BộXây dựng Việt Nam chủbiên, 2011 Phạm Đức Nguyên, Các giải pháp kiến trúc khí hậu Việt nam, NXB Khoa học kỹ thuật, 2006 Phạm Đức Nguyên, Chiếu sáng tựnhiên nhân tạo cơng trình kiến trúc, Nhà xuất Khoa học kỹthuật, 1997 Phạm Đức Nguyên, Âm học Kiến trúc – Cơ sỏlý thuyết giải pháp ứng dụng, Nhà xuất Khoa học kỹthuật, 2000 Jón Kristinsson, Người dịch Hồng Mạnh Ngun, Thiết kếtích hợp bền vững, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội, 2015 Quy chuẩn kỹthuật quốc gia, Các cơng trình xây dựng sửdụng lượng có hiệu QCVN 09:2013/BXD, 2013 S¬ 44 - 2022 21 ... pháp để gắn kết Bài tập môn Vật lý kiến trúc vào đồ án chuyên ngành Kiến trúc: - Về thời lượng: Bổ sung 15 tiết chương trình giảng dạy mơn Vật lý Kiến trúc (tương đương với tín chỉ); - Đánh giá:... kế nội thất ) Đề xuất số giả pháp gắn kết tập môn vật lý kiến trúc vào đồ án chuyên ngành Từ thực trạng nêu trên, qua kinh nghiệm giảng dạy môn học Vật lý kiến trúc nhiều năm qua nghiên cứu mơ... pháp cách tiếp cận chưa thực tế khiến kết đạt cịn hạn chế Vì vậy, việc bổ sung thêm 15 tiết (tương đương với TC) nội dung tập thực hành gắn kết với đồ án chuyên ngành cho môn học Vật lý kiến trúc