CẤU TRÚC mặt ĐỨNG đa lớp NHÀ PHỐ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI PHẠM THANH TRÀ CẤU TRÚC MẶT ĐỨNG ĐA LỚP NHÀ PHỐ THÍCH ỨNG VỚI ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP THAM SỐ LU[.]

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI PHẠM THANH TRÀ CẤU TRÚC MẶT ĐỨNG ĐA LỚP NHÀ PHỐ THÍCH ỨNG VỚI ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP THAM SỐ LUẬN ÁN TIẾN SĨ KIẾN TRÚC HÀ NỘI – 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI PHẠM THANH TRÀ CẤU TRÚC MẶT ĐỨNG ĐA LỚP NHÀ PHỐ THÍCH ỨNG VỚI ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP THAM SỐ CHUYÊN NGÀNH : KIẾN TRÚC MÃ SỐ : 9580102 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS.KTS Nguyễn Minh Sơn TS.KTS Lê Thị Hồng Na HÀ NỘI – 2022 Lời cam đoan Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận án ThS KTS Phạm Thanh Trà Lời cảm ơn Sau thời gian học tập nghiên cứu Trường đại học Kiến trúc Hà Nội, luận án “CẤU TRÚC MẶT ĐỨNG ĐA LỚP NHÀ PHỐ THÍCH ỨNG VỚI ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP THAM SỐ” hoàn thành Nghiên cứu sinh xin bày tỏ lòng tri ân biết ơn sâu sắc tới thầy PGS.TS.KTS Nguyễn Minh Sơn cô TS.KTS Lê Thị Hồng Na tận tình hướng dẫn khoa học, động viên khuyến khích tơi hồn thành luận án Nghiên cứu sinh xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, Khoa sau đại học Trường đại học Kiến trúc Hà Nội quan tâm giúp đỡ trình học tập nghiên cứu trường Nghiên cứu sinh xin chân thành cảm ơn thầy, cô giáo, chuyên gia mơn sau đại học có nhiều trao đổi, trực tiếp đóng góp nhiều ý kiến quý báu động viên suốt trình làm luận án, đặc biệt lúc khó khăn Nghiên cứu sinh gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè, đồng nghiệp, bạn sinh viên hỗ trợ phụ giúp thực phần công việc nhằm hoàn thành luận án thời hạn quy định Tác giả luận án i MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT…………………………………………………… .v DANH MỤC HÌNH ẢNH…………………………………………………… ……vi DANH MỤC SƠ ĐỒ, BẢNG BIỂU ………………………………………….…….x MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu 3 Đối tượng nghiên cứu Giới hạn phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn Những đóng góp luận án Cấu trúc luận án CHƯƠNG 1: TỞNG QUAN VỀ MẶT ĐỨNG NHÀ PHỐ THÍCH ỨNG VỚI ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU 1.1 Các định nghĩa khái niệm 1.2 Thực tiễn mặt đứng nhà phố nước có điều kiện tương đờng Việt Nam 10 1.2.1 Tại nước có điều kiện tương đờng 10 1.2.2 Tại Việt Nam 16 1.3 Hiện trạng mặt đứng thích ứng với điều kiện khí hậu TP.HCM 21 1.3.1 Hiện trạng mặt đứng nhà phố TP.HCM 24 1.3.2 Điều kiện khí hậu TP.HCM chất lượng môi trường bên nhà phố 33 1.4 Các nghiên cứu liên quan đến đề tài 37 1.5 Các vấn đề trọng tâm cần giải 41 ii CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC CHO MẶT ĐỨNG NHÀ PHỐ THÍCH ỨNG VỚI ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU TP.HCM ỨNG DỤNG PPTS 42 2.1 Cơ sở pháp lý 42 2.2 Cơ sở lý luận 44 2.2.1 Mối quan hệ kiến trúc khí hậu 44 2.2.2 Kiến trúc thích ứng 46 2.2.3 Thiết kế bị động (passive design) 47 2.2.4 Tiện nghi vi khí hậu 50 2.2.5 Phương pháp tham số 55 2.3 Cơ sở thực tiễn 61 2.3.1 Nhà hiệu lượng thân thiện môi trường 61 2.3.2 Ứng dụng hệ vỏ kép (DSF) vào kiến trúc 62 2.3.3 Thiết kế kiến trúc ứng dụng PPTS 64 2.4 Cơ sở ứng dụng PPTS cho mặt đứng nhà phố thích ứng với điều kiện khí hậu 65 2.4.1 Cấu trúc hóa mặt đứng nhà phố (xác định cấu trúc hệ thống) 65 2.4.2 Tham số hóa cấu trúc (biểu diễn cấu trúc thành tham số) 75 2.4.3 Mơ máy tính 80 2.4.4 Xử lý liệu mô 81 2.5 Bài học kinh nghiệm kiến trúc thích ứng ứng dụng PPTS 82 2.5.1 Bài học giải mối quan hệ kiến trúc khí hậu ứng dụng PPTS 82 2.5.2 Bài học tạo hình kiến trúc ứng dụng PPTS 85 2.6 Khả thực 87 CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT MẶT ĐỨNG NHÀ PHỐ THÍCH ỨNG VỚI ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU TP.HCM ỨNG DỤNG PPTS 88 3.1 Quan điểm 88 3.2 Nguyên tắc 88 iii 3.3 Hệ thống tiêu chí 89 3.3.1 Tiêu chí cấu trúc hóa 89 3.3.2 Tiêu chí tính định lượng cấu trúc 89 3.3.3 Tiêu chí tính thích ứng với điều kiện khí hậu 90 3.4 Đề xuất mặt đứng nhà phố thích ứng với điều kiện khí hậu TP.HCM ứng dụng PPTS 91 3.4.1 Cấu trúc hóa mặt đứng nhà phố tổ hợp khác 91 3.4.2 Tham số hóa cấu trúc MĐĐL nhà phố giá trị khảo sát 98 3.4.3 Mơ hình tham số hóa cấu trúc biến thể 100 3.4.4 Phương pháp tính mức độ thích ứng cấu trúc qua liệu mơ kết tính tốn 108 3.5 Chi tiết hóa giải pháp kiến trúc mặt đứng nhà phố thích ứng với điều kiện khí hậu TP.HCM dựa giá trị thích hợp tham số tìm 116 3.5.1 Đối với loại mặt đứng có lớp với lớp MĐ phụ bên 116 3.5.2 Đối với loại mặt đứng lớp với lớp MĐ phụ bên 118 3.5.3 Đối với loại mặt đứng có lớp 119 3.6 Ví dụ minh chứng 123 3.6.1 Áp dụng cho công trình cải tạo 126 3.6.2 Áp dụng cho cơng trình xây 128 3.7 Bàn luận 131 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 135 Kết luận 135 Kiến nghị 137 CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN KH01 TÀI LIỆU THAM KHẢO TLTK PHỤ LỤC …………………………………………………………………… PL iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nội dung MĐĐL Mặt đứng đa lớpKhông gian sở hữukhông Lớp MĐ Lớp mặt đứng TPN Thành phần ngang TPĐ Thành phần đứng KGSD Không gian sử dụng KGBT Không gian bên KG Không gian PPTS Phương pháp tham số HTTS Hệ thống tham số HTTSTĐ Hệ thống tham số tác động HTTSNT Hệ thống tham số nội TMDV Thương mại dịch vụ BXMT Bức xạ mặt trời BĐSKH Biểu đờ sinh khí hậu ĐKTN Điều kiện tiện nghi TP.HCM Thành phố Hồ Chí Minh NCS Nghiên cứu sinh KTS Kiến trúc sư UBND Ủy ban nhân dân QH-KT Quy hoạch – kiến trỳc DSF H v kộp (Double Skin Faỗade) TKNL Tit kiệm lượng v DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Vỏ bao che đa lớp yếu tố tác động Hình 1.2 Mặt đứng nhà phố với thành phần yếu tố tác động bên Hình 1.3 Mặt đứng nhà phố tuyến phố TMDV Bangkok 10 Hình 1.4 Mặt đứng nhà phố thị trấn Pak Chong 12 Hình 1.5 Mặt đứng nhà phố Kuala Lumpur 13 Hình 1.6 Mặt đứng nhà phố Georgetown 14 Hình 1.7 Mặt đứng nhà phố Colombo, Sri Lankan 16 Hình 1.8 Mặt đứng nhà phố kiến trúc Pháp phố cổ Hà Nội 17 Hình 1.9 Mặt đứng nhà phố cổ phố cổ Hà Nội 18 Hình 1.10 Mặt đứng nhà phố tuyến phố Lê Trọng Tấn - Hà Nội (Nguồn: V.V.Tuân – báo Tuổi trẻ, 14/05/2016) 20 Hình 1.11 Mặt đứng nhà phố khu đô thị Phú Mỹ Hưng 20 Hình 1.12 Bản đờ phân khu thị TP.HCM (Ng̀n: Sở QHKT TP.HCM) 25 Hình 1.13 Số lượng nhà phố theo hướng nhà 28 Hình 1.14 Số lượng nhà phố theo số tầng cao 28 Hình 1.15 Số lượng nhà phố theo độ rộng nhà 28 Hình 1.16 Hình chụp góc rộng mặt đứng nhà phố tuyến đường Hai Bà Trưng, Quận (trên) Lê Thánh Tôn, Quận (dưới) 29 Hình 1.17 Các giải pháp che nắng tự phát 30 Hình 1.18 Bản đờ xạ mặt trời Việt Nam (Ng̀n: solargis.com) 34 Hình 1.19 Cảm giác nhiệt người dân lấy ý kiến [13] 36 Hình 2.1 Thiết kế bị động tận dụng ng̀n lượng tự nhiên [72] 48 Hình 2.2 Vùng tiện nghi Olgyay (a) biểu đồ sinh khí hậu Givoni (b) 51 vi Hình 2.3 Các đường đờng mức nhiệt độ (a) Biểu đồ cảm giác nhiệt (b) 52 Hình 2.4 Biểu đờ sinh khí hậu (Ng̀n: Phạm Đức Nguyên, 2012) 52 Hình 2.5 Tần suất xuất hiện(% năm) kiểu thời tiết theo vùng sinh khí hậu (Ng̀n : Phạm Đức Ngun, 2012) 53 Hình 2.6 Quá trình thử giá trị khác tham số để tìm 55 Hình 2.7: Đường cong spline (Ng̀n: Autodesk, 2017) 57 Hình 2.8 Thiết kế kiến trúc theo PPTS nhánh ứng dụng 58 Hình 2.9 Tính ưu việt phương pháp tham số 60 Hình 2.10 Nhà thụ động giới thành phố Darmstadt (Đức) (Nguồn: Passivhaus Institut – PHI, 2016) 61 Hình 2.11 Cơng trình Deutsches Haus đạt chứng nhận LEED TP.HCM (Nguồn: Deutsches Haus Việt Nam - www.deutscheshausvietnam.com) 62 Hình 2.12 Tính chất di chuyển dịng khơng khí hệ DFS [51] 62 Hình 2.13 Xử lý nhiệt thơng gió cơng trình GSW Headquaters, Berlin, Đức 63 Hình 2.14 Tịa nhà Hội đờng (CH2) thành phố Melbourne, Australia 64 Hình 2.15 Vật dụng nội thất thiết kế kiểu dáng theo PPTS 65 Hình 2.16 Quá trình thiết kế kiến trúc theo PPTS 65 Hình 2.17 Cấu trúc hóa hệ thống kiến trúc 66 Hình 2.18: thành phần cần quan tâm mặt đứng nhà phố 67 Hình 2.19 Số lượng nhà phố theo độ rỗng kiểu cấu tạo tường mặt đứng 68 Hình 2.20 Số lượng nhà phố theo loại vật liệu lỗ cửa 68 Hình 2.21 Số lượng nhà phố theo độ rỗng văng mái hắt 69 Hình 2.22 Vị trí cửa sổ cửa mặt đứng số lần xuất vị trí 69 Hình 2.23 Số lượng nhà phố theo độ vươn ban công độ lùi lơ gia 69 Hình 2.24 Số lượng nhà phố theo vật liệu độ rỗng mặt lan can 70 ... Hình 1.5 Mặt đứng nhà phố Kuala Lumpur 13 Hình 1.6 Mặt đứng nhà phố Georgetown 14 Hình 1.7 Mặt đứng nhà phố Colombo, Sri Lankan 16 Hình 1.8 Mặt đứng nhà phố kiến trúc Pháp phố cổ... tiêu chí xây dựng mặt đứng nhà phố thích ứng với điều kiện khí hậu TP.HCM ứng dụng PPTS - Định lượng mặt đứng nhà phố thơng qua cấu trúc hóa mặt đứng nhà phố (chia mặt đứng thành lớp với thành phần... 3.1 Cấu trúc MĐĐL nhà phố lớp MĐ 92 Hình 3.2 Mặt cắt cấu trúc MĐĐL nhà phố 92 viii Hình 3.3 Các thành phần cấu trúc mối liên hệ lớp MĐ 93 Hình 3.4 Các loại MĐĐL nhà phố theo số lớp