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.

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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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.

Mục đích nghiên cứu

Thiết lập mặt đứng nhà phố tại TP.HCM cần thích ứng với điều kiện khí hậu địa phương để tối ưu hóa mối quan hệ giữa kiến trúc và môi trường Để thực hiện mục tiêu này, các nhiệm vụ cụ thể đã được đề ra nhằm cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng và tạo ra không gian sống thoải mái cho cư dân.

Cấu trúc hoá mặt đứng và tổ hợp các trường hợp cấu trúc là bước quan trọng trong việc thăm số hóa cấu trúc mặt đứng, nhằm xây dựng hệ thống thông tin cho cấu trúc Việc xây dựng mô hình tham số hóa cùng với các biến thể và giá trị khảo sát của tham số sẽ giúp tạo ra dữ liệu đầu vào cần thiết cho PPTS.

- Mô phỏng trên máy tính theo các giá trị khảo sát của tham số

Đề xuất một phương pháp để tính toán mức độ thích ứng với điều kiện khí hậu dựa trên dữ liệu mô phỏng đầu ra Phương pháp này nhằm xác định giá trị thích hợp cho hệ thống thông tin địa lý (HTTS) của cấu trúc, thông qua việc xử lý dữ liệu đầu ra từ mô hình dự báo thời tiết.

- Chi tiết hóa giải pháp kiến trúc cho các loại mặt đứng nhà phố khác nhau.

Giới hạn và phạm vi nghiên cứu

Giới hạn thời gian: áp dụng đến năm 2040 theo chiến lược và tầm nhìn phát triển TP.HCM

Nghiên cứu này tập trung vào các nhà phố tại các tuyến đường thương mại dịch vụ ở khu trung tâm cũ TP.HCM Các nhà phố được khảo sát đều có mặt đứng tương đồng và chịu ảnh hưởng lớn từ ánh nắng hướng Tây, được xem là hướng bất lợi nhất.

- Coi giá trị các tham số khí hậu là cố định, còn giá trị các tham số kiến trúc được thay đổi để tìm kết quả mong muốn

- Tập hợp các thành phần trên mặt đứng nhà phố TMDV

- Lựa chọn nghiên cứu về tiện nghi nhiệt và ánh sáng.

Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp điều tra khảo sát sử dụng mẫu phiếu điều tra kiến trúc mặt đứng nhằm thu thập thông tin và đặc điểm của các thành phần trong đối tượng nghiên cứu, từ đó phân tích mối liên hệ giữa chúng để rút ra cấu trúc chung.

Phương pháp phân tích và tổng hợp bao gồm việc sưu tầm, tìm hiểu và nghiên cứu các tài liệu liên quan từ cả trong nước và quốc tế Sau khi thu thập, tài liệu sẽ được phân tích và xử lý để tạo ra những cơ sở nghiên cứu vững chắc cho đề tài.

Phương pháp mô phỏng và thực nghiệm khoa học bao gồm việc sử dụng các công cụ và máy chuyên dụng để đo đạc, xử lý và tổng hợp dữ liệu thực tế Đồng thời, việc áp dụng các phần mềm có độ tin cậy cao giúp mô phỏng các quá trình trên máy tính một cách chính xác.

Phương pháp xin ý kiến chuyên gia bao gồm việc tổ chức các buổi chuyên đề để thảo luận về các vấn đề liên quan đến đề tài Bên cạnh đó, việc tổ chức các hội thảo nhỏ nhằm thu thập ý kiến từ các chuyên gia cũng rất quan trọng.

Phương pháp tham số là quá trình thử nghiệm với các giá trị khác nhau của các tham số kiến trúc nhằm tìm ra giá trị tối ưu, với sự hỗ trợ của phần mềm máy tính.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Để hỗ trợ các kiến trúc sư trong việc thiết kế kiến trúc ứng dụng PPTS, cần cấu trúc hóa mặt đứng của nhà phố và sau đó thực hiện tham số hóa cho cấu trúc này.

Hệ thống các biến thể phù hợp giúp các kiến trúc sư đơn giản hóa việc lựa chọn giải pháp thiết kế, từ đó nâng cao hiệu quả trong thiết kế kiến trúc nhà phố, đặc biệt là tại TP.HCM.

Bổ sung nghiên cứu kiến trúc vào chương trình đào tạo kiến trúc sư và cập nhật cơ sở dữ liệu cho hệ thống quy chuẩn, tiêu chuẩn thiết kế sẽ nâng cao năng lực quản lý nhà nước.

7 Những đóng góp mới của luận án

Đề xuất các quan điểm và nguyên tắc xây dựng mặt đứng nhà phố tại TP.HCM cần tuân thủ hệ thống tiêu chí thích ứng với điều kiện khí hậu địa phương, ứng dụng phương pháp thiết kế bền vững (PPTS) Những tiêu chí này nhằm tối ưu hóa hiệu suất năng lượng, giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường và nâng cao chất lượng sống cho cư dân Việc áp dụng các giải pháp thiết kế thông minh sẽ giúp cải thiện khả năng chịu nhiệt và thông gió tự nhiên, đồng thời tăng cường tính thẩm mỹ cho kiến trúc đô thị.

Định lượng mặt đứng nhà phố thông qua cấu trúc hóa bao gồm việc chia mặt đứng thành các lớp với các thành phần và mối quan hệ rõ ràng Tham số hóa cấu trúc giúp biểu diễn mặt đứng nhà phố thành hệ thống tham số, từ đó tạo ra mô hình tham số hóa cấu trúc cùng với các biến thể đa dạng.

Đề xuất một hướng tiếp cận mới cho kiến trúc sư trong thiết kế định lượng, đặc biệt là việc ứng dụng phương pháp PPTS vào thiết kế kiến trúc tổng thể và nhà phố cụ thể.

- Đóng góp vào hệ thống lý luận về kiến trúc hiệu quả qua đề xuất phương pháp tính mức độ thích ứng của cấu trúc

Luận án được cấu trúc thành ba phần chính: phần mở đầu, phần nội dung với ba chương và phần kết luận Chương 1 dài 36 trang, cung cấp tổng quan về đề tài nghiên cứu Chương 2, với 45 trang, trình bày cơ sở khoa học, trong khi chương 3, gồm 47 trang, báo cáo kết quả nghiên cứu.

SƠ ĐỒ CẤU TRÚC LUẬN ÁN

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẶT ĐỨNG NHÀ PHỐ THÍCH ỨNG VỚI ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU

1.1 Các định nghĩa và khái niệm

Theo Pew Research Center về Biến đổi Khí hậu toàn cầu, vỏ bao che tòa nhà là giao diện giữa không gian bên trong và môi trường bên ngoài, bao gồm các bức tường, mái nhà và nền móng, đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát nhiệt độ và xác định lượng năng lượng cần thiết để duy trì môi trường thoải mái Cleveland, Cutler J và Christopher G Morris (2009) cũng định nghĩa vỏ bao che là bộ phận phân cách vật lý giữa môi trường bên trong và bên ngoài, giúp duy trì vi khí hậu và hỗ trợ các hệ thống điều hòa không khí trong công trình.

Vỏ bao che đa lớp (VBCĐL) là tập hợp các thành phần kiến trúc và không gian đệm, có vai trò quan trọng trong việc ngăn cách không gian kiến trúc với không gian đô thị, từ đó ảnh hưởng đến tiện nghi vi khí hậu bên trong công trình Các thành phần của VBCĐL bao gồm tường, vách, mái, hệ chắn nắng, cây xanh, mặt đường, vỉa hè và khoảng đệm, tất cả liên kết với nhau để tạo thành các lớp vỏ phù hợp với vị trí của công trình so với không gian xung quanh.

Hình 1.1 Vỏ bao che đa lớp và yếu tố tác động

Các thành phần của các lớp vỏ được phân chia thành hai nhóm chính: thành phần ngang (TPN) và thành phần đứng (TPĐ) TPN tạo với mặt đất một góc nhỏ hơn 45 độ, trong khi TPĐ tạo với mặt đất một góc lớn hơn 45 độ.

Với số lớp vỏ phản ánh số lần tác động bên ngoài phải vượt qua để đến KGBT, VBCĐL kiến trúc được phân loại thành các dạng như 0,5 lớp, 1 lớp, 1,5 lớp, 2 lớp, 2,5 lớp, và 3 lớp Theo Loonen (2013), vỏ bao che thích ứng với điều kiện khí hậu (CABS) là hệ thống có khả năng phản ứng linh hoạt với sự thay đổi của môi trường khí hậu nhằm duy trì sự tiện nghi bên trong CABS được thiết kế hiệu quả với hai chức năng chính: tiết kiệm năng lượng cho sưởi ấm, làm mát, thông gió và chiếu sáng, đồng thời cải thiện chất lượng môi trường trong nhà.

Nhà phố TMDV, hay còn gọi là nhà liên kế hoặc nhà lô phố, là loại hình nhà ở phổ biến tại các đô thị, với các tầng dưới phục vụ cho mục đích kinh doanh thương mại hoặc dịch vụ, trong khi các tầng trên được sử dụng để ở (shophouse) Công trình này có đặc điểm là mặt tiền hẹp nhưng độ sâu lớn, với hai mặt bên và mặt sau thường liền sát với nhà bên cạnh, dẫn đến các tác động của tự nhiên chủ yếu tập trung vào mặt trước và phần mái Trong nghiên cứu này, thuật ngữ "nhà phố" được sử dụng để chỉ nhà phố TMDV.

Mặt đứng nhà phố là phần vỏ bao che theo phương đứng, bao gồm nhiều thành phần vật chất và khoảng không gian đệm, có vai trò ngăn cách giữa KGBT và không gian đường phố Nó giúp điều chỉnh các tác động của môi trường tự nhiên trước khi vào KGBT, đồng thời mặt đứng được thiết kế để thích ứng với điều kiện khí hậu, nhằm hạn chế các tác động xấu và phát huy những tác động tích cực, đảm bảo tiện nghi cho không gian bên trong.

Mặt đứng nhà phố được cấu thành từ nhiều thành phần vật chất nhân tạo, cần phân tích đặc tính nổi bật và mối liên hệ giữa các thành phần này Dựa trên góc hợp với mặt đất, các thành phần được chia thành hai loại: thành phần theo phương ngang và thành phần theo phương đứng.

Hình 1.2 Mặt đứng nhà phố với các thành phần và các yếu tố tác động bên ngoài

Thành phần ngang (TPN) là những khu vực có bề mặt tiếp xúc với mặt đất, tạo thành các không gian như lối đi bộ, sân trống, ban công, lô gia, sân thượng, mái nhà ở độ cao chuẩn mặt tiền, cũng như bồn hoa và thảm cỏ Những thành phần này thường có góc nghiêng nhỏ hơn 45 độ, góp phần tạo nên cảnh quan và chức năng cho ngôi nhà.

Cấu trúc luận án

Luận án được cấu trúc thành ba phần chính: phần mở đầu, phần nội dung với ba chương và phần kết luận Chương 1 dài 36 trang, cung cấp tổng quan về đề tài nghiên cứu Chương 2, với 45 trang, trình bày cơ sở khoa học Cuối cùng, chương 3 gồm 47 trang, trình bày kết quả nghiên cứu.

SƠ ĐỒ CẤU TRÚC LUẬN ÁN

TỔNG QUAN VỀ MẶT ĐỨNG NHÀ PHỐ THÍCH ỨNG VỚI ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU

Các định nghĩa và khái niệm

Theo Tổ chức Pew Research Center về Biến đổi Khí hậu Toàn cầu, vỏ bao che tòa nhà là giao diện giữa không gian bên trong và môi trường bên ngoài, bao gồm các bức tường, mái nhà và nền móng, đóng vai trò như một rào cản nhiệt và xác định lượng năng lượng cần thiết để duy trì môi trường thoải mái trong nhà Cleveland, Cutler J và Christopher G Morris (2009) cũng nhấn mạnh rằng vỏ bao che là bộ phận phân cách vật lý giữa hai môi trường, giúp duy trì vi khí hậu và hỗ trợ các hệ thống điều hòa cơ khí trong việc kiểm soát khí hậu bên trong công trình.

Vỏ bao che đa lớp (VBCĐL) là tập hợp các thành phần kiến trúc và không gian đệm, đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn cách không gian kiến trúc với không gian đô thị, từ đó ảnh hưởng đến tiện nghi vi khí hậu bên trong công trình Các thành phần này bao gồm tường, vách, mái, hệ chắn nắng, cây xanh, mặt đường, vỉa hè và khoảng đệm, tất cả liên kết với nhau để tạo thành các lớp vỏ tương ứng với vị trí khác nhau so với KGBT công trình.

Hình 1.1 Vỏ bao che đa lớp và yếu tố tác động

Các thành phần của lớp vỏ được phân chia thành hai nhóm: thành phần ngang (TPN) và thành phần đứng (TPĐ) TPN tạo với mặt đất một góc nhỏ hơn 45 độ, trong khi TPĐ tạo với mặt đất một góc lớn hơn 45 độ.

Dựa vào số lớp vỏ và cách bố trí các TPN, TPĐ, VBCĐL kiến trúc được chia thành nhiều dạng như 0,5 lớp, 1 lớp, 1,5 lớp, 2 lớp, 2,5 lớp, và 3 lớp Theo Loonen (2013), vỏ bao che thích ứng với điều kiện khí hậu (CABS) có khả năng ứng xử một cách bị động hoặc chủ động để thích ứng với sự thay đổi môi trường khí hậu, nhằm đảm bảo tiện nghi bên trong CABS được thiết kế tốt với hai chức năng chính: tiết kiệm năng lượng cho sưởi ấm, làm mát, thông gió và chiếu sáng, đồng thời nâng cao chất lượng môi trường trong nhà.

Nhà phố TMDV, hay còn gọi là nhà liên kế hoặc nhà lô phố, là loại hình nhà ở tại đô thị với tầng dưới phục vụ cho kinh doanh thương mại hoặc dịch vụ, trong khi các tầng trên dành cho mục đích sinh hoạt Các công trình này thường có mặt tiền hẹp nhưng chiều sâu lớn, với hai bên và mặt sau thường liền kề với nhà bên cạnh, dẫn đến các yếu tố tự nhiên chủ yếu tác động lên mặt trước và mái nhà Trong bài viết này, thuật ngữ "nhà phố" sẽ được sử dụng để chỉ nhà phố TMDV.

Mặt đứng nhà phố là phần vỏ bao che theo phương đứng, bao gồm nhiều thành phần vật chất và không gian đệm, đóng vai trò trung gian giữa KGBT và không gian đường phố Nó có khả năng thay đổi đáng kể các tác động của môi trường tự nhiên trước khi vào KGBT Mặt đứng được thiết kế và xây dựng nhằm thích ứng với điều kiện khí hậu, hạn chế tác động xấu và phát huy tác động tích cực của khí hậu địa phương, đảm bảo tiện nghi bên trong nhà phố.

Mặt đứng nhà phố bao gồm nhiều thành phần vật chất nhân tạo, cần phân tích các đặc tính nổi bật và mối liên hệ giữa chúng Dựa trên góc hợp với mặt đất, các thành phần được chia thành hai loại: thành phần ngang và thành phần đứng.

Hình 1.2 Mặt đứng nhà phố với các thành phần và các yếu tố tác động bên ngoài

Thành phần ngang (TPN) bao gồm các khu vực có bề mặt tiếp xúc với mặt đất tạo thành góc nhỏ hơn 45 độ, như lối đi bộ, sân trống, ban công, lô gia, sân thượng, mái ở độ cao chuẩn mặt tiền, bồn hoa và thảm cỏ.

Thành phần đứng (TPĐ) bao gồm các yếu tố có bề mặt nghiêng với mặt đất hơn 45 độ, như vòm lá cây xanh, tường ngoài, cửa sổ, cửa đi, cổng rào, bồn cây ban công, hệ lam đứng và khung quảng cáo.

Thiết kế mặt đứng nhà phố chịu ảnh hưởng từ nhiều yếu tố, bao gồm tự nhiên, kinh tế xã hội, công nghệ và quy hoạch Các yếu tố tự nhiên như địa hình, địa chất, thủy văn, thảm thực vật và khí hậu, đặc biệt là nhiệt độ, độ ẩm, chế độ nắng, mưa và gió, đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra sự tiện nghi cho không gian sống Tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng, các yếu tố này có thể được tối ưu hóa hoặc điều chỉnh để phù hợp với mặt đứng Việc tận dụng các yếu tố tích cực như ánh sáng và gió mát là cần thiết, trong khi các yếu tố bất lợi như nắng hướng Tây và bức xạ nhiệt cao cần được giảm thiểu thông qua các giải pháp thiết kế hợp lý và trang thiết bị phù hợp.

Các yếu tố xã hội như môi trường văn hóa, sinh thái nhân văn, văn hóa vật thể và phi vật thể có tác động sâu sắc đến kiến trúc, đặc biệt là hình thái và công dụng của mặt đứng công trình Đối với mặt đứng nhà phố, sự ảnh hưởng này thể hiện rõ qua việc bố trí các thành phần kiến trúc, phản ánh quan điểm thẩm mỹ và kinh nghiệm dân gian về phong thủy và tín ngưỡng Mỗi dân tộc với thói quen và truyền thống văn hóa riêng, cùng với vị trí địa lý khác nhau, đã tạo ra những bài học và giải pháp thiết kế kiến trúc đặc thù, phù hợp với đặc điểm riêng của từng dân tộc.

Trong bối cảnh toàn cầu hóa hiện nay, việc bảo tồn và phát huy giá trị kiến trúc truyền thống trở nên cấp thiết Sáng tạo kiến trúc cần khai thác tối đa tinh hoa văn hóa truyền thống, đồng thời ứng dụng các thành tựu khoa học tiên tiến để tạo ra các công trình vừa hiện đại vừa đậm đà bản sắc dân tộc Ngoài ra, các yếu tố như lứa tuổi, giới tính và mức thu nhập xã hội cũng ảnh hưởng đến cách bố trí các thành phần trong mặt đứng nhà phố.

Công nghệ trong xây dựng được thể hiện qua vật liệu và thiết bị công trình, với truyền thống sử dụng vật liệu như tường gạch chịu lực và khung sàn bê tông cốt thép Hiện nay, sự phát triển của công nghệ vật liệu và các hệ thống thiết bị tiên tiến như mặt đứng thông minh và cảm biến khí hậu đã tác động lớn đến thiết kế kiến trúc, đặc biệt là mặt đứng nhà phố Trong quá khứ, hệ thống vách và cửa sổ cách âm, cách nhiệt có cấu trúc phức tạp và chưa tối ưu, nhưng công nghệ hiện đại đã giải quyết vấn đề này hiệu quả hơn Mặc dù đều là giải pháp thiết kế bị động cho tiết kiệm năng lượng, nhưng các giải pháp sử dụng công nghệ tiên tiến mang lại hiệu quả vượt trội.

Hiện nay, sự hấp dẫn của các thành phố lớn đã dẫn đến tình trạng bùng nổ dân số và nhu cầu phát triển gia tăng Do đó, quy hoạch thành phố đã được điều chỉnh và mở rộng, yêu cầu cấu trúc mặt đứng cũng cần thay đổi để phù hợp với sự phát triển này.

Mặt đứng nhà phố đóng vai trò quan trọng trong việc định hình bộ mặt đô thị và tuyến phố Thiết kế mặt đứng cần được thực hiện "tự do trong khuôn khổ" để duy trì sự trật tự và quy củ, đồng thời tạo ra những nét đặc trưng thu hút khách hàng và du khách đến với khu vực.

Thực tiễn mặt đứng nhà phố tại các nước có điều kiện tương đồng và tại Việt

1.2.1 Tại các nước có điều kiện tương đồng

Mặt đứng nhà phố, đặc biệt là shophouse, có nhiều điểm tương đồng với một số đô thị ở các quốc gia khác nhờ các đặc điểm tự nhiên và xã hội tương đồng với Việt Nam Mặc dù đã có nghiên cứu về đối tượng này, nhưng vẫn thiếu tính đồng bộ trong các phương pháp tiếp cận.

Hình 1.3 Mặt đứng nhà phố tại các tuyến phố TMDV ở Bangkok

Từ 1 thị trấn nhỏ trong vương quốc Ayutthaya vào thế kỉ 15, Bangkok nhanh chóng mở rộng nhờ thương mại và trở thành nơi tọa lạc của 2 thủ đô là Thonburi vào năm 1768 và Rattanakosin năm 1782 Thành phố phát triển mạnh mẽ từ những năm

Từ năm 1960 đến 1980 và cho đến nay, Thái Lan đã trải qua những biến đổi quan trọng trong lĩnh vực chính trị, kinh tế, giáo dục và truyền thông Sự phát triển nhanh chóng của Bangkok đã tạo ra một cảnh quan đô thị không đồng nhất, với hệ thống cơ sở hạ tầng chưa hoàn thiện Mặc dù thành phố có nhiều tòa nhà cao tầng nhìn thấy từ trên cao, nhưng ở cấp độ đường phố, phần lớn công trình là các tòa nhà từ 3-5 tầng (nhà phố) được xây dựng dọc theo các con đường với nhiều kiểu dáng mặt đứng khác nhau.

Nhà phố ngày càng trở nên phổ biến tại các thành phố nhờ vào quy hoạch chặt chẽ và khả năng linh hoạt trong việc sử dụng Chúng phục vụ cho cả mục đích cư trú và thương mại, với các tầng thấp thường được cho thuê làm văn phòng, cửa hàng tạp hóa, phòng khám y tế, hoặc quán cà phê, trong khi các tầng trên thường là nơi ở Chủ sở hữu có thể dễ dàng điều chỉnh không gian nội thất theo nhu cầu, tuy nhiên, nhiều người lại tập trung vào lợi nhuận kinh tế hơn là chất lượng sống, dẫn đến tình trạng thiếu ánh sáng tự nhiên và thông gió trong các căn nhà phố.

Mặt đứng nhà phố tại Bangkok được thiết kế để tối ưu hóa không gian vỉa hè cho người đi bộ, với phần công trình trên tầng 2 nhô ra từ 2-3m so với tầng trệt, giúp che nắng và mưa cho du khách bên dưới Giải pháp này không chỉ bảo vệ người đi bộ mà còn giảm bớt bụi bẩn và ô nhiễm không khí vào không gian kinh doanh dưới tầng trệt Đặc biệt, ở những khu vực chịu nhiều tác động từ ánh nắng mặt trời hướng Tây và lượng du khách đông đúc, người dân thường tận dụng lòng đường để tạo lối đi cho người đi bộ hoặc buôn bán, sử dụng thêm các tấm dù và bạt để tăng cường sự tiện lợi.

Thị trấn Pak chong, Nakhon Ratchasima, Thailand

Pak Chong là huyện lớn nhất tỉnh Nakhon Ratchasima, đóng vai trò là cửa ngõ phía đông bắc (Isan) của Thái Lan từ miền trung Huyện này có đường chính đi qua dãy núi Sankamphaeng ở phía Nam, nơi tiếp giáp với công viên quốc gia Khao Yai – công viên đầu tiên và lớn nhất Thái Lan Trong công viên, nguồn nước chính của thành phố Nakhon Ratchasima, sông Takhong, bắt nguồn Khí hậu tại Pak Chong mang đặc trưng nhiệt đới với nhiều nắng, mưa và độ ẩm cao.

Nhiều nhà phố tại khu vực này được xây dựng cách đây vài chục năm, với mặt đứng không linh hoạt và thiếu cây xanh cũng như hệ lam che Để đối phó với nắng gắt từ hướng Tây, người dân thường sử dụng các giải pháp tự phát như rèm, bạt và phông.

Hình 1.4 Mặt đứng nhà phố tại thị trấn Pak Chong Thủ đô Kuala Lumpur, Malaysia

Kiến trúc Kuala Lumpur là sự kết hợp độc đáo giữa ảnh hưởng thuộc địa, truyền thống châu Á, và cảm hứng Hồi giáo Mã Lai, cùng với các yếu tố hiện đại và hậu hiện đại Là một thành phố trẻ so với các thủ đô Đông Nam Á khác, hầu hết các tòa nhà thuộc địa tại Kuala Lumpur được xây dựng vào cuối thế kỷ 19 và đầu thế kỷ 20.

20 Các tòa nhà này mang phong cách hay kiến trúc Moor (Mughal), Tudo, Tân Goth hay Hy Lạp-Tây Ban Nha Hầu hết kiểu dáng được chỉnh sửa để có thể sử dụng tài nguyên địa phương và thích nghi với khí hậu địa phương vốn quanh năm nóng ẩm

Hình 1.5 Mặt đứng nhà phố tại Kuala Lumpur

Trước Chiến tranh thế giới thứ hai, Kuala Lumpur đã chứng kiến sự xuất hiện của nhiều nhà phố thương mại (Shophouse) với thiết kế đặc trưng hai tầng, trong đó tầng trệt được sử dụng làm nơi mua bán và tầng trên làm nơi ở Các công trình này thường được xây dựng quanh trung tâm thành phố cũ và lấy cảm hứng từ kiến trúc truyền thống của người Hoa Eo biển và người châu Âu Cho đến ngày nay, nhiều nhà phố thương mại vẫn tồn tại tại các khu vực như Medan Pasar, phố Trung Hoa, Jalan Tuanku Abdul Rahman, Jalan Doraisamy, Bukit Bintang và Tengkat Tong Shin, mặc dù một số đã phải nhường chỗ cho sự phát triển của các tòa nhà mới.

Một sân mở thường được thiết kế ở giữa điếm ốc để cung cấp ánh sáng tự nhiên và thông gió cho toàn bộ cấu trúc Các cửa hàng yêu cầu có lối đi mái che rộng khoảng 1.5-2m (gọi là kaki lima) dọc theo mặt tiền đường phố, giúp che nắng cho người đi bộ vào mùa hè, giữ khô ráo trong mùa mưa và bảo vệ khỏi giao thông Ý tưởng này đã xuất hiện từ lâu.

Vào năm 1573, Phillip II của Tây Ban Nha đã ban hành một nghị định tương tự cho các công trình xây dựng ở Nam Trung Quốc, điều này cũng có thể được nhận thấy trong các tòa nhà lịch sử tại Manila và Singapore.

Thành phố này tọa lạc trên một hòn đảo nhỏ ngoài khơi Bán đảo Mã Lai, là nơi cư trú của các cộng đồng dân tộc Hoa, chủ yếu là người Hokkien và các nhóm Hoa Nam khác Sau khi giành được độc lập, thành phố đã trở thành một phần của Malaysia.

Hình 1.6 Mặt đứng nhà phố tại Georgetown (Nguồn: http://www.minorsights.com/)

So với nhiều thành phố hiện đại ở châu Á, Georgetown nổi bật với vẻ đẹp cổ kính, nơi cảnh quan hài hòa giữa những ngôi nhà khiêm tốn và các công trình thuộc địa Kiến trúc đặc trưng của khu vực này là những ngôi nhà phố mang ảnh hưởng văn hóa Hoa, được sử dụng làm cửa hàng và nơi cư trú Khu phố cổ của Georgetown, được UNESCO công nhận, thu hút đông đảo du khách nhờ bãi biển đẹp và ẩm thực phong phú.

Mặt đứng ở tầng trệt các căn nhà phố được thiết kế lùi vào khoảng 1,5 mét để tạo lối đi bộ, giúp tránh mưa nắng và kết nối với các căn nhà khác Những ngôi nhà này có ngoại hình bắt mắt và tương đồng về hình khối, mặc dù quy mô khiêm tốn nhưng lại phong phú và đa dạng trong trang trí Chúng lấy cảm hứng từ cả kiến trúc phương Tây như mái vòm thời Phục hưng và cột Corinthian, cũng như yếu tố phương Đông như cửa sổ hình cánh bướm và gạch lát nhiều màu sắc.

Hiện trạng mặt đứng thích ứng với điều kiện khí hậu tại TP.HCM

Theo Sở Quy hoạch - Kiến trúc TP.HCM, quá trình phát triển không gian đô thị của thành phố có thể chia thành ba giai đoạn chính: trước năm 1945, từ năm 1945 đến năm 1975, và từ năm 1975 đến nay.

Sơ đồ 1.1 Sơ đồ quá trình phát triển không gian đô thị TP.HCM

Trước năm 1945, Sài Gòn được thành lập vào năm 1698 khi Nguyễn Hữu Cảnh lập phủ Gia Định, với chợ là hình thức thương mại chủ yếu tại các điểm dân cư Năm 1884, Pháp thống trị toàn bộ lãnh thổ Việt Nam, và Sài Gòn, cùng với Chợ Lớn, trở thành trung tâm kinh tế quan trọng nhờ vị trí cảng biển thuận lợi Hệ thống chợ trong các đô thị bắt đầu được xây dựng quy mô lớn, trở thành các trung tâm thương mại và giao dịch quan trọng trong khu vực.

Khoảng thời gian từ 1945 đến 1975 tại Miền Nam Việt Nam, đặc biệt sau năm 1954, đánh dấu thời kỳ chế độ thực dân mới của Mỹ Trong giai đoạn 1954-1961, một số khu công nghiệp bắt đầu được hình thành tại Biên Hòa và Thủ Đức, mở ra một kỷ nguyên mới cho nền kinh tế Sài Gòn, không chỉ giới hạn trong thương mại Mặc dù tỷ lệ dân số đô thị tăng đột ngột từ 10% lên 30%, nhưng các đô thị chủ yếu mang tính chất quân sự, hành chính và dịch vụ, trong đó thương mại dịch vụ chủ yếu phục vụ cho chiến tranh thay vì đáp ứng nhu cầu kinh tế và đời sống của cư dân đô thị.

Từ năm 1975 đến 1986, thương mại quốc doanh chiếm ưu thế, dẫn đến việc lưu thông hàng hóa bị cấm và kinh tế suy thoái, khiến nhiều công trình và khu phố đô thị xuống cấp và ngưng hoạt động Kể từ năm 1986, Việt Nam bước vào giai đoạn “mở cửa” với nền kinh tế thị trường theo định hướng xã hội chủ nghĩa, đánh dấu sự chuyển mình quan trọng trong phát triển kinh tế và thương mại.

Quá trình phát triển kinh tế - xã hội đã dẫn đến sự chuyển hóa công năng và thay đổi mặt đứng nhà phố, ảnh hưởng đến hình thái đô thị Năm 1862, Trung tá công binh Coffyn đã lập dự án quy hoạch "Thành phố Sài Gòn 500.000 dân", trong đó phân lô đất cụ thể cho các loại hình nhà ở khác nhau Các ô phố và đường sá được thiết kế theo dạng bàn cờ, với các trục đường chính bắt nguồn từ sông Sài Gòn, kèm theo các vòng xoay và công trình tạo điểm nhấn tại các giao điểm Quy hoạch không gian chức năng, mật độ cây xanh, không gian công cộng, khoảng lùi công trình, chiều cao xây dựng và các công trình kỹ thuật như thoát nước và vỉa hè đã được thực hiện một cách hoàn chỉnh.

Không gian đô thị ở TP.HCM đã trải qua nhiều biến đổi theo lối sống và nhu cầu mới của cư dân, dẫn đến kiến trúc trở nên lộn xộn và cơi nới, phục vụ cho việc phát triển buôn bán nhỏ Sau năm 1975, sự đa dạng về sắc tộc đã hình thành những tuyến phố thương mại dịch vụ đặc trưng như phố đi bộ, phố sách, phố vàng bạc, phố Đông y và phố Tây TP.HCM nỗ lực gìn giữ và phát huy các giá trị văn hóa này để thu hút người dân và du khách Là thành phố năng động hàng đầu cả nước về phát triển kinh tế, TP.HCM tập trung vào các hoạt động thương mại, khiến khu vực thương mại dịch vụ trở thành tâm điểm phát triển đô thị Tuy nhiên, sự bùng nổ dân số và nhu cầu phát triển cao đã dẫn đến việc điều chỉnh quy hoạch và yêu cầu thay đổi mặt đứng cho phù hợp với tình hình mới.

Theo Peach (2001), việc thay thế không gian cũ bằng không gian mới khó giữ lại cư dân hay khách hàng cũ, đồng thời thu hút những đối tượng mới phù hợp Quá trình này dẫn đến sự đồng hóa giữa không gian và xã hội, tạo ra các khu đô thị phục vụ cho một số nhóm xã hội nhất định Sự xuất hiện của các công trình hiện đại dành cho tầng lớp thu nhập cao làm gia tăng sự tách biệt không gian và xã hội, gây ra sự phân chia đẳng cấp và mất công bằng, khi người có thu nhập thấp và trung bình không còn cơ hội tiếp cận các dịch vụ tiện ích xã hội như trước.

Giải quyết mối quan hệ giữa đô thị và khí hậu là yếu tố then chốt cho chiến lược phát triển đô thị bền vững Thiết kế thông gió, xử lý ô nhiễm ánh sáng và thoát nước đô thị đóng vai trò quan trọng trong quy hoạch Các giải pháp thiết kế bị động và ứng dụng công nghệ cần được tích hợp với sự chú ý đến môi trường khí hậu Nghiên cứu sâu về điều kiện tự nhiên và xã hội là cần thiết để đưa ra quyết định phù hợp Trong quá trình vận hành, cần phối hợp liên ngành, nâng cao nhận thức cộng đồng, áp dụng công nghệ sạch và vật liệu sinh học, sử dụng năng lượng tái tạo, tránh lãng phí và tái chế phế thải.

1.3.1 Hiện trạng mặt đứng nhà phố tại TP.HCM

Nhà phố, một loại hình nhà ở riêng lẻ xuất hiện ở Việt Nam từ thế kỷ 17, mang lại nhiều ưu điểm như thuận lợi cho kinh doanh, khả năng xây dựng nhanh chóng và linh hoạt, cũng như đáp ứng nhu cầu sống riêng tư của từng hộ gia đình Tại TP.HCM, nhà phố thường kết hợp giữa kinh doanh thương mại dịch vụ ở tầng trệt và không gian sống cho gia đình ở các tầng trên Sự bùng nổ đô thị hóa đã gia tăng nhu cầu về nhà ở, đặc biệt tại TP.HCM, nơi có dân số cao nhất cả nước, chủ yếu là dân nhập cư Theo "Tổng điều tra dân số và nhà ở Việt Nam năm 2009", nhà phố chiếm đến 80% tổng số loại hình nhà ở tại TP.HCM.

Mặt đứng nhà phố có ảnh hưởng lớn đến bộ mặt đô thị và tuyến phố, cần được thiết kế "tự do trong khuôn khổ" để duy trì trật tự và tạo nét đặc trưng thu hút khách hàng Đối với các nhà phố trên tuyến phố thương mại dịch vụ, chức năng thương mại không chỉ bổ sung cho chức năng ở mà còn nâng cao giá trị sử dụng của ngôi nhà Hình thức mặt đứng trở thành hình ảnh đại diện cho doanh nghiệp, liên quan đến bộ nhận diện thương hiệu như biểu tượng, bảng quảng cáo và màu sắc, góp phần mở rộng hình ảnh thương hiệu và thúc đẩy doanh số bán hàng Theo khảo sát, người dân đặc biệt chú trọng đến chức năng quảng cáo của mặt đứng, nhất là trên các tuyến đường buôn bán sầm uất Trong khi đó, ở các khu vực trung tâm cũ, mặt đứng thường bị ảnh hưởng bởi sở thích cá nhân của chủ nhà và phong cách của kiến trúc sư, điều này được cải thiện hơn ở các khu đô thị mới với quy hoạch thống nhất.

TP.HCM có diện tích 2.095 km2 và dân số đạt 8,426 triệu người vào năm 2016, là thành phố lớn nhất Việt Nam về dân số và đô thị hóa, đồng thời dẫn đầu về kinh tế Với mật độ dân số hơn 4.021 người/km2, TP.HCM bao gồm 19 quận và 5 huyện, được chia thành 1 khu đô thị trung tâm và 4 khu đô thị vệ tinh Thành phố có 3 khu vực chính: khu vực trung tâm cũ, khu vực mở rộng kết nối và các khu vực dự án mới.

Hình 1.12 Bản đồ phân khu đô thị TP.HCM (Nguồn: Sở QHKT TP.HCM)

Kết quả khảo sát sơ bộ cho thấy ba khu vực này có sự đa dạng về mặt đứng nhà phố, với nhiều dạng khác nhau và sự trùng lặp giữa các khu vực Trên các tuyến phố, một số dạng mặt đứng chiếm tỷ lệ cao hơn, như được thể hiện trong các bảng số liệu (Bảng 1.1, Bảng 1.2, Bảng 1.3).

Bảng 1.1 Khảo sát mặt đứng nhà phố thuộc khu vực trung tâm cũ

Tên Quy hoạch Hình ảnh Minh họa 3D

Lê Th án h Tô n – Q 1 C M T Tá m – Q1 N guy ễn Tr ãi – Q1

Bảng 1.2 Khảo sát mặt đứng nhà phố thuộc khu vực mở rộng kết nối

Bảng 1.3 Khảo sát mặt đứng nhà phố thuộc khu vực mới – dự án

N gu yễ n T Đ ịnh – Q2 K hu N ova la nd – Q2

Hiện trạng mặt đứng của 201 căn nhà phố thương mại dịch vụ (TMDV) tại khu vực trung tâm cũ đã được khảo sát, cho thấy đây là một mẫu nghiên cứu hợp lý và khả thi Thông tin cần thiết chủ yếu thu thập từ bên ngoài công trình, không cần sự đồng ý của chủ nhà Các căn nhà được chọn khảo sát đều xây dựng theo quy định pháp luật, đặc biệt là Quy định số 135/2007/QĐ-UBND, tập trung vào các tuyến đường có lộ giới lớn hơn 8m, nơi chịu ảnh hưởng nhiều từ nắng hướng Tây Đối tượng khảo sát là các nhà phố TMDV với tầng dưới dành cho kinh doanh và tầng trên dùng để ở.

Bảng 1.4 Sự lấn ra/ lùi vào so với ranh lộ giới

Tầng trệt lấn ranh lộ giới Khoảng lùi vào so với ranh lộ giới

Lấn lộ giới Số lượng Số m lùi Số lượng

Trong số 201 nhà phố được khảo sát, chỉ 27 nhà lấn ra khỏi ranh lộ giới để kinh doanh Các tuyến phố có quy hoạch mở rộng đường sẽ có hai ranh lộ giới cũ và mới, và người dân thường tận dụng khoảng chênh lệch giữa hai ranh này để xây dựng không gian tạm thời phục vụ cho mục đích kinh doanh trong thời gian chờ giải tỏa Đáng chú ý, chỉ có 14 căn nhà chấp nhận lùi vào so với ranh lộ giới để tạo khoảng sân trống trước nhà, phục vụ cho việc đỗ xe, kinh doanh hoặc các mục đích khác.

Hầu hết các nhà phố được khảo sát có hướng chính Tây, trong khi số lượng nhà hướng Tây Nam và Tây Bắc lại khá ít.

Hình 1.13 Số lượng nhà phố theo hướng nhà

Các nghiên cứu liên quan đến đề tài

Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện về thiết kế mặt đứng của nhà phố, với sự đóng góp của các tác giả từ các nước lân cận như Thái Lan, Sri Lanka và Malaysia Các nghiên cứu này cung cấp cái nhìn sâu sắc về xu hướng thiết kế và ứng dụng trong kiến trúc nhà phố tại khu vực.

Singapore đã tiến hành nhiều nghiên cứu về kiến trúc nhà phố (shophouse), một loại hình nhà ở phổ biến tại các quốc gia Đông Nam Á Trong bài viết của Tirapas và Chamnarn năm 2019, "Nhà phố ở Bangkok: một cách tiếp cận mới để nâng cao chất lượng thiết kế", tác giả đã đề xuất những giải pháp thiết kế sáng tạo cho nhà phố Kudasinghe trong năm 2020 đã trình bày "Cuộc cách mạng của nhà phố ở Sri Lanka: xem xét lại trong vấn đề quy hoạch đô thị", nhấn mạnh tầm quan trọng của quy hoạch trong phát triển nhà phố Thêm vào đó, Zwain năm 2017 cũng đã có những đóng góp đáng chú ý về chủ đề này.

Thành phần kiến trúc sân trong truyền thống của nhà phố theo phong cách chiết trung ở George Town, Penang, là một đặc điểm nổi bật trong thiết kế đô thị Bài viết của Han, Sun Sheng (2005) về "Thành phố toàn cầu ở Singapore: một góc nhìn bất động sản" cung cấp cái nhìn sâu sắc về sự phát triển và ảnh hưởng của kiến trúc trong bối cảnh đô thị hóa hiện đại Sự kết hợp giữa các yếu tố văn hóa và kiến trúc truyền thống tạo nên nét độc đáo cho không gian sống tại đây.

KTS Olgyay, người Hungary, là người tiên phong trong việc phác thảo các vùng tiện nghi sinh khí hậu trong kiến trúc Ông đã đóng góp quan trọng đến lĩnh vực này, và Baruch Givoni cũng đã phát triển thêm ý tưởng này trong cuốn sách của mình.

Nghiên cứu "Man, Climate and Architecture" đã chỉ ra rằng vùng tiện nghi sinh khí hậu là tập hợp các điều kiện môi trường giúp con người cảm thấy thoải mái Năm 1923, Yaglou là người đầu tiên sử dụng biểu đồ nhiệt ẩm để thể hiện 'dòng thoải mái cân bằng', từ đó xác định các thông số khí hậu dựa trên nhiệt độ và độ ẩm tương đối Phương pháp của Yaglou đã được nhiều nhà nghiên cứu áp dụng, trong đó có Arens et al vào năm 1980, khi họ trình bày biểu đồ sinh khí hậu (BĐSKH) dưới dạng biểu đồ nhiệt ẩm, với vùng tiện nghi nằm ở khu vực hình thang trung tâm.

Rabee M Reffat và Edward L Harkness trong năm 2001 đã có bài viết

Bài báo "Tiêu chuẩn tiện nghi môi trường: sự cân nhắc và tích hợp" đề xuất một giải pháp tích hợp nhằm đánh giá chất lượng môi trường sống trong nhà văn phòng Giải pháp này dựa trên việc thu thập ý kiến từ người sử dụng để đảm bảo sự thoải mái và hiệu quả trong không gian làm việc.

Bài viết đánh giá chất lượng môi trường sống dựa trên các yêu cầu về tiện nghi ánh sáng, âm thanh, nhiệt và chất lượng không khí, thông qua ý kiến của 50 chuyên gia trong lĩnh vực môi trường xây dựng Mỗi yêu cầu đều có hệ thống tiêu chuẩn riêng, được tổng hợp và phân tích qua phỏng vấn Năm 2009, Michael Boduch và Warren Fincher đã công bố bài viết “Tiêu chuẩn về tiện nghi của con người: tính tương đối và tuyệt đối” tại hội thảo UTSoA, nêu ra các khái niệm về tiện nghi cho các giác quan và các yếu tố ảnh hưởng đến sự tiện nghi Bài viết cũng phân tích sâu về các điều kiện tiện nghi như tiện nghi nhiệt (Thermal Comfort), tiện nghi ánh sáng (Visual Comfort), tiện nghi âm thanh (Acoustic Comfort) và chất lượng không khí trong nhà (Indoor Air Quality).

Từ năm 1984, Ngô Huy Ánh và Nguyễn Mạnh Liên đã tiên phong nghiên cứu cảm giác nhiệt trong điều kiện khí hậu mùa hè ở Việt Nam GS.TSKH Phạm Ngọc Đăng đã công bố các nghiên cứu về đường đồng mức nhiệt độ không khí ngoài nhà và vùng tiện nghi nhiệt tại Hà Nội, cùng với biểu đồ cảm giác nhiệt PGS.TS Phạm Đức Nguyên cũng đã thành công trong việc xây dựng biểu đồ sinh khí hậu cho Hà Nội, Vinh và nhiều thành phố khác Ngoài ra, PGS.TS Hoàng Huy Thắng đã ứng dụng biểu đồ sinh khí hậu của Olgyay vào kiến trúc nhiệt đới Việt Nam trong các công trình công cộng như trường học và rạp xiếc.

Trần Quốc Thái (2006) đã bảo vệ luận án Tiến sĩ tại Trường đại học Kiến trúc Hà Nội với đề tài “Kiến trúc bền vững từ cách tiếp cận thích ứng khí hậu địa phương”, nghiên cứu trên vùng Hà Nội Luận án xây dựng một quan niệm toàn diện về kiến trúc bền vững phù hợp với điều kiện Việt Nam, đồng thời đưa ra các nguyên tắc và tiêu chí thiết kế dựa trên điều kiện khí hậu địa phương Bên cạnh đó, nghiên cứu cũng đề xuất các nhóm giải pháp định hướng cho thiết kế kiến trúc bền vững, thích ứng với các yếu tố khí hậu đặc thù của vùng.

Năm 2012, các tác giả Michela Turrin, Peter von Buelow, Axel Kilian và Rudi Stouffs đã công bố bài viết “Performative skins for passive climatic comfort A parametric design process”, tập trung vào thiết kế lớp vỏ bao che cho các công trình kiến trúc Bài viết nghiên cứu quá trình thiết kế lớp mái lớn cho các không gian công cộng trong đô thị, như khu trưng bày mua sắm và quảng trường Mục tiêu chính là tối ưu hóa thiết kế để tạo ra lớp mái hiệu quả, giúp chống lại các tác động tiêu cực từ môi trường, từ đó nâng cao tiện nghi khí hậu cho người sử dụng.

Tại Việt Nam, GS.TS Nguyễn Hữu Dũng đã tiến hành nghiên cứu sâu về cấu trúc của vỏ công trình kiến trúc, góp phần quan trọng vào các hội thảo khoa học toàn quốc về “Kiến trúc nhiệt đới.” Những nghiên cứu này không chỉ nâng cao hiểu biết về kiến trúc mà còn thúc đẩy sự phát triển bền vững trong lĩnh vực xây dựng.

Việt Nam đã phát triển các định hướng và giải pháp trong lĩnh vực xây dựng qua các tài liệu như “Việt Nam – Định hướng và giải pháp” (2005), “Vật liệu xây dựng và kiến trúc nhiệt đới” (2005) và “Bệnh nhiệt đới của công trình kiến trúc – Công nghệ và giải pháp” Những tài liệu này cung cấp cái nhìn sâu sắc về công nghệ và giải pháp thiết kế kiến trúc phù hợp với khí hậu nhiệt đới, nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng vật liệu xây dựng và bảo vệ công trình khỏi các tác động tiêu cực của thời tiết.

2006 cũng đã có những nội dung liên quan

Khái niệm hệ vỏ kép (DSF) được giới thiệu lần đầu vào năm 1849 và đã được ứng dụng đầu tiên trong công trình của công ty Steiff tại Đức vào năm 1903.

Le Corbusier đã thiết kế cửa sổ lớn cho tòa nhà Cité de Refuge, với hai lớp và ống nhiệt giữa hai lớp để ngăn chặn sự chảy xuống của không khí Occidental Chemical Centre, tòa nhà thương mại Hooker, là công trình đầu tiên ở Bắc Mỹ sử dụng hệ thống lớp vỏ đôi (DSF) Hệ thống này có khả năng tự động xoay để tối ưu hóa ánh sáng ban ngày và hấp thụ năng lượng bức xạ, tạo ra hiệu ứng ống nhiệt, giúp không khí ấm di chuyển lên trên và được thu lại trong mùa lạnh, đồng thời loại bỏ trong mùa nóng Nhiều nghiên cứu về DSF đã được công bố, trong đó có bài viết "Le Corbusier and the 'Mur Neutralisant': An Early Experiment in Double Envelope Construction".

In the article "The Tectonics of the Double Skin: Green Building or Just more Hi-Tech Hi-Jinx?" by Meyer Boake (2002), Bryan Harvey (1991) explores the complexities of double-skin facades Additionally, the book "Building and Environment" (2010) features the article "The Fluid Mechanics of the Natural Ventilation of a Narrow-Cavity Double-Skin Facade" by Mingotti, Nicola; Chenvidyakarn Torwong; and Woods A W, which addresses similar issues related to natural ventilation and environmental design in double-skin structures.

Cơ sở pháp lý

Hiện nay, các luật quy hoạch, luật xây dựng và luật bảo vệ môi trường đã làm rõ nội dung liên quan đến thiết kế bền vững Nhà nước đã triển khai các chương trình tiết kiệm năng lượng (TKNL) và chiến lược bảo vệ môi trường nhằm tiết kiệm tài nguyên quốc gia Đây là cơ sở pháp lý quan trọng cho việc đề xuất các giải pháp về cấu trúc mô hình đô thị nhà phố.

Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia số 09:2017/BXD quy định yêu cầu kỹ thuật cho lớp vỏ và thiết bị trong các công trình xây dựng mới và cải tạo, với hai chỉ số quan trọng là chỉ số truyền nhiệt qua tường và mái (OTTV) và chỉ số phản xạ BXMT (SRI) Ngoài ra, các chỉ số như tỷ lệ diện tích cửa và tường (WWR) và hệ số che nắng (SC) cũng được nêu rõ Quy chuẩn nhấn mạnh việc sử dụng hiệu quả lớp vỏ công trình để đảm bảo tiện nghi nhiệt bên trong, tuy nhiên không đề cập đến các công trình đặc thù như nhà phố thương mại dịch vụ (TMDV).

TP.HCM đã ban hành nhiều quy định liên quan đến mặt đứng nhà phố, trong đó Quy định số 135/2007/QĐ-UBND về kiến trúc nhà liên kế được áp dụng cho khu đô thị hiện hữu Quy định này xác định hình thái khu đất theo dạng lô phố, với kiến trúc chủ yếu là nhà liên kế, biệt thự và các công trình khác Khi thiết kế kiến trúc nhà liên kế, cần đảm bảo sự thống nhất về hình thức, cao độ nền và chiều cao chuẩn ở mặt tiền nhà Số tầng và khoảng vượt của ban công phụ thuộc vào độ rộng lộ giới Bên cạnh đó, quy định cũng đề cập đến các tiêu chí cho trục đường thương mại - dịch vụ.

- Thuộc khu vực trung tâm thành phố, trung tâm quận - huyện hoặc là trục giao thông quan trọng nối liền các trung tâm khu vực;

- Hiện trạng hoặc định hướng phát triển kinh tế - xã hội là trục đường tập trung nhiều các hoạt động thương mại - dịch vụ ở mặt tiền đường;

Chiều rộng lòng đường cần được thiết kế để đảm bảo đủ không gian cho xe ôtô đậu và lưu thông, đồng thời có vỉa hè rộng rãi cho xe máy và người đi bộ Điều này áp dụng ngoại trừ các tuyến đi bộ thương mại được xác định cụ thể bởi cơ quan có thẩm quyền.

Ngày 28 tháng 6 năm 2013, UBND TP.HCM cũng ra Quyết định số 3457/QĐ-

UBND TP.HCM đã phê duyệt “Quy chế quản lý không gian, kiến trúc cảnh quan đô thị khu trung tâm hiện hữu” với diện tích 930ha, bao gồm các quy định cụ thể về cao độ, màu sắc, cảnh quan và mật độ xây dựng cho từng khu vực như phân khu 1, phân khu 2, khu vực quanh công viên 23/9, khu Tân Cảng, khu Ba Son và khu bến Bạch Đằng Quy chế này nhằm hướng dẫn quản lý cải tạo, chỉnh trang, bảo tồn và triển khai xây dựng công trình, đồng thời quản lý kiến trúc cảnh quan tại quận 1, một phần quận 3, quận 4 và quận Bình Thạnh, dựa trên Đồ án quy hoạch chi tiết xây dựng đô thị tỷ lệ 1/2000 và thiết kế đô thị đã được phê duyệt cho các phân khu như Khu Lõi trung tâm Thương mại Tài chính, Khu Trung tâm Văn hóa - Lịch sử, Khu bờ Tây sông Sài Gòn, Khu Thấp tầng và Khu Lân cận CBD.

Quyết định số 836/QĐ-UB-VX năm 1994 về hoạt động quảng cáo ngoài trời tại thành phố Hồ Chí Minh nhằm bảo vệ lợi ích người tiêu dùng, trật tự an toàn xã hội, mỹ quan đô thị và văn hóa dân tộc, đồng thời khắc phục thiếu sót trong hoạt động quảng cáo QCVN 17:2013/BXD của Bộ Xây dựng quy định các tiêu chuẩn kỹ thuật về kích thước và vị trí lắp đặt bảng quảng cáo tại công trình nhà ở riêng lẻ, nhưng chưa đề cập đến kỹ thuật lắp đặt để đảm bảo tiện nghi bên trong công trình.

Cơ sở lý luận

2.2.1 Mối quan hệ giữa kiến trúc và khí hậu

Hội thảo khoa học “Kiến trúc nhiệt đới Việt Nam – Định hướng và giải pháp” lần thứ nhất, Bộ xây dựng, 2005, đã chỉ ra mối quan hệ tương tác giữa kiến trúc và khí hậu Các điều kiện khí hậu, hay tham số khí hậu, không thay đổi, vì vậy kiến trúc cần phải được thiết kế để tối ưu hóa công năng, hạn chế tác động bất lợi và phát huy các ưu điểm trong tổ chức không gian Đồng thời, kiến trúc cũng có khả năng điều tiết vi khí hậu bên trong và xung quanh công trình Xu hướng kiến trúc đương đại hiện nay hướng tới việc cân bằng mối quan hệ này nhằm đạt được hiệu quả tối ưu.

Sơ đồ 2.1 Mối quan hệ giữa kiến trúc và khí hậu [5]

Kiến trúc, sản phẩm của con người, tạo ra không gian sống và giao tiếp cộng đồng, trong khi khí hậu, sản phẩm tự nhiên, hình thành từ sự biến đổi của bầu khí quyển theo các quy luật vật lý Mặc dù có vẻ như thuộc hai lĩnh vực khác nhau, kiến trúc và khí hậu lại có mối liên hệ chặt chẽ, thể hiện qua chuỗi hành động và phản ứng của con người đối với sự thay đổi khí hậu, tạo nên một mối quan hệ tương tác hai chiều.

Kiến trúc đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra không gian vật lý và môi trường xã hội, thẩm mỹ cho con người Tuy nhiên, ảnh hưởng của kiến trúc đối với khí hậu thường chỉ mang tính chất nhỏ và cục bộ, chủ yếu diễn ra trong không gian bên trong và một phần không gian xung quanh công trình.

Sự phát triển của khoa học và công nghệ đã làm suy yếu mối liên kết trực tiếp giữa năng lượng mặt trời và hoạt động của các tòa nhà Trong quá khứ, năng lượng chủ yếu cho các tòa nhà thường được chuyển đổi từ năng lượng mặt trời, có thể là trực tiếp hoặc gián tiếp, như việc sử dụng luồng gió do sự chênh lệch nhiệt độ giữa các bề mặt trái đất để điều chỉnh nhiệt độ Tuy nhiên, hiện nay, phần lớn hoạt động của các tòa nhà phụ thuộc vào năng lượng từ nguyên liệu hóa thạch, nhờ vào hiệu quả cao trong việc sản xuất các dạng năng lượng khác nhau, đặc biệt là điện.

Năng lượng là yếu tố thiết yếu cho việc vận hành các hệ thống điều hòa không khí Tuy nhiên, nguồn nguyên liệu này lại gặp phải một hạn chế lớn là số lượng có hạn trên trái đất.

Ngày nay, sự phát triển vượt bậc của công nghệ nhiên liệu hóa thạch đã dẫn đến việc bỏ qua ảnh hưởng của các yếu tố khí hậu trong kiến trúc Mặc dù có vẻ như là một nghịch lý, mối quan hệ giữa kiến trúc và khí hậu đang chuyển mình theo hướng mới Kiến trúc, vốn là sản phẩm của khí hậu địa phương, giờ đây có khả năng tự điều chỉnh để cải thiện vi khí hậu bên trong và hướng tới quy mô toàn cầu.

Biến đổi khí hậu (BĐKH) theo Công ước khung về BĐKH (UNFCCC) là sự thay đổi khí hậu do hoạt động của con người, ảnh hưởng đến các thành phần của khí quyển và làm tăng nhiệt độ toàn cầu Hiện tượng này dẫn đến các hiện tượng thời tiết cực đoan như bão, lũ lụt, hạn hán, và mực nước biển dâng Những biến đổi này không chỉ tác động đến môi trường mà còn ảnh hưởng đến nhiều lĩnh vực đời sống và xã hội, đặc biệt là kiến trúc.

Theo TS.KTS Vương Hải Long trong Tạp chí Kiến trúc tháng 3 năm 2022, các giải pháp kiến trúc nhằm thích ứng với biến đổi khí hậu bao gồm chính sách quản lý, quy hoạch kiến trúc, thiết kế sử dụng không gian "xanh", tiết kiệm tài nguyên và khai thác năng lượng tái tạo.

Mặt đứng nhà phố có mối liên hệ chặt chẽ với khí hậu địa phương, vì vậy việc nghiên cứu mặt đứng cần xem xét cả hệ thống mặt đứng và các yếu tố khí hậu tác động Nghiên cứu này yêu cầu áp dụng phương pháp định lượng để đảm bảo hiệu quả tiện nghi bên trong.

Trong giới hạn của luận án, yếu tố nhiệt và ánh sáng được chọn để giải quyết mối quan hệ giữa kiến trúc với khí hậu

Vào đầu thế kỷ 20, các đô thị lớn trên thế giới đối mặt với những vấn đề nghiêm trọng liên quan đến mối quan hệ giữa công trình, tự nhiên và xã hội Kiến trúc hiện đại thời bấy giờ đã quá chú trọng vào việc tạo ra các môi trường nhân tạo, dẫn đến lãng phí năng lượng và tài nguyên thiên nhiên Sự thiếu hụt trong việc ứng xử với sinh thái tự nhiên và sinh thái nhân văn đã khiến cho các công trình trở nên hiện đại nhưng vô cảm, không đáp ứng được nhu cầu của con người và xã hội.

Kiến trúc thích ứng (KTTU) ra đời từ những quan điểm sơ khai vào đầu thế kỷ 20, với những đóng góp quan trọng từ các nhà tư tưởng như John Ruskin, người kêu gọi xây dựng mô hình phát triển hài hòa với quy luật tự nhiên; William Morris, người nhấn mạnh giá trị của thủ công địa phương trong việc quản lý năng lượng; và Lethaby, người khuyến khích các kiến trúc sư tôn trọng vẻ đẹp tự nhiên Ebeneezer Howard cũng đã nỗ lực kết hợp phát triển đô thị và nông thôn Những tư tưởng về kiến trúc thích ứng với sinh thái tự nhiên và nhân văn được thể hiện qua các tác phẩm kinh điển của những kiến trúc sư lỗi lạc như Le Corbusier với “Năm nguyên tắc trong thiết kế nhà ở” và Frank Lloyd Wright với “Không gian gắn liền với thiên nhiên”.

“Thiết kế tự bền vững” Buckminster Fuller… đến mức độ có thể khẳng định rằng những tư tưởng này chính là tiền thân của KTTU hiện đại

Trong giai đoạn này, các nghiên cứu về mối quan hệ giữa kiến trúc và khí hậu, cũng như kiến trúc với bản địa, đã bắt đầu phát triển mạnh mẽ ở các nước Âu, Mỹ Đến những năm 30, từ những hiểu biết sâu sắc về sinh học, con người nhận thức rằng chỉ có khả năng thích ứng cao mới giúp tồn tại trong các vùng khí hậu khác nhau Kiến trúc cần tuân thủ quy trình Khí hậu → Sinh vật → Kỹ thuật → Kiến trúc Từ đó, nhiều thiết kế kiến trúc thích ứng tiên phong đã ra đời, như thiết kế kiến trúc phù hợp với khí hậu ở Đức vào những năm 70 và những nghiên cứu của kiến trúc sư Charles Correa ở Ấn Độ, người đã kết hợp tính bản địa vào thực tiễn thiết kế và đề xuất phương pháp luận mới.

"Forms follow climate" là một nguyên tắc quan trọng trong kiến trúc, và mặc dù trào lưu xây dựng công trình KTTU kết hợp với sinh thái tự nhiên và nhân văn tại châu Á có phần chậm phát triển so với Mỹ và châu Âu, nhưng hiện nay đang trên đà phát triển mạnh mẽ.

Thuật ngữ “Kiến trúc thích ứng” được hình thành từ khái niệm về sự linh hoạt, tương tác và khả năng đáp ứng của các công trình kiến trúc trước sự thay đổi của môi trường và xã hội.

Một công trình thiết kế KTTU cần chú trọng vào việc lựa chọn địa điểm xây dựng phù hợp với điều kiện sinh thái, tận dụng khí hậu, môi trường, và vật liệu địa phương Đồng thời, cần đảm bảo suất đầu tư hợp lý và sử dụng vật liệu kỹ thuật mới, sáng tạo Kiến trúc cần đa dạng về hình thức và mật độ xây dựng phải gắn kết với cảnh quan thiên nhiên Công trình không chỉ tập trung vào kiến trúc mà còn phải hòa quyện với môi trường xung quanh, kết hợp các yếu tố như thảm thực vật, sông, núi để tạo thành một tổng thể hài hòa Việc sử dụng nguyên vật liệu và phương pháp xây dựng tiết kiệm năng lượng, cùng với việc khai thác tài nguyên địa phương và tối ưu hóa ánh sáng tự nhiên cũng là những yếu tố quan trọng trong thiết kế KTTU.

2.2.3 Thiết kế bị động (passive design)

Cơ sở thực tiễn

2.3.1 Nhà ở hiệu quả năng lượng và thân thiện môi trường

Hiện nay, bảo vệ môi trường và tiết kiệm năng lượng (TKNL) đang được các quốc gia trên thế giới đặc biệt quan tâm Đức, với vị thế dẫn đầu trong lĩnh vực khoa học và công nghệ, nổi bật trong lĩnh vực kỹ thuật môi trường và công nghệ năng lượng Những công nghệ này không chỉ có thể áp dụng vào thực tiễn cuộc sống mà còn mang lại hiệu quả cao cùng nhiều lợi ích thiết thực cho cộng đồng.

Hình 2.10 Nhà thụ động đầu tiên trên thế giới tại thành phố Darmstadt (Đức)

Năm 1991, ngôi nhà thụ động đầu tiên trên thế giới được hoàn thành tại Darmstadt, Hessen, Đức, bao gồm bốn căn nhà cao 2,5 tầng với tổng diện tích sàn 156 m2 mỗi căn, do GS.TS Wolfgang Feist và cộng sự thiết kế và thi công Ngôi nhà này tiêu thụ năng lượng sưởi ấm chỉ 15 kWh/m2 năm, bằng 1/5 so với các ngôi nhà tiết kiệm năng lượng khác tại Đức.

Nhiều quốc gia và tổ chức đã phát triển các bộ tiêu chuẩn về công trình xanh nhằm đánh giá hiệu quả năng lượng và tính thân thiện với môi trường.

LEED là chứng chỉ do Hội đồng Công trình xanh Hoa Kỳ (U.S Green Building Council) cấp, đánh giá các công trình và tòa nhà đạt tiêu chuẩn thân thiện với môi trường Tại TP.HCM, nhiều công trình đã nhận chứng nhận này, trong đó nổi bật là Deutsches Haus trên đường Lê Duẩn, nơi làm việc của các cơ quan hành chính và tổ chức doanh nghiệp lớn của Việt Nam và Cộng Hòa Liên Bang Đức.

Hình 2.11 Công trình Deutsches Haus đạt chứng nhận LEED ở TP.HCM (Nguồn:

Deutsches Haus Việt Nam - www.deutscheshausvietnam.com)

2.3.2 Ứng dụng hệ vỏ kép (DSF) vào kiến trúc

Hình 2.12 Tính chất di chuyển của dòng không khí trong hệ DFS [51]

Hệ vỏ kép (DFS) là một cấu trúc bao che công trình gồm hai tấm vỏ vật liệu, được ngăn cách bởi khoảng không khí lưu thông Tấm vỏ bên ngoài đảm nhận chức năng bao che chính, trong khi tấm vỏ bên trong có nhiệm vụ cách nhiệt và ngăn chặn nhiệt bức xạ vào trong Hệ vỏ kép mang lại nhiều lợi ích như lọc không khí, cách âm hiệu quả, chống chói và bảo vệ Vật liệu cho tấm vỏ thứ hai có thể là kính, gỗ, kim loại hoặc cây xanh, mỗi loại mang lại hiệu quả khác nhau.

Hệ thống thông gió DSF có thể được phân loại thành ba loại chính: thông gió tự nhiên, thông gió cơ học và thông gió kết hợp Ngoài ra, dựa vào tính chất di chuyển của dòng không khí trong DSF, có năm kiểu chính: hút khí, bơm khí, đối lưu không khí trong buồng kín, màn khí bên ngoài và màn khí bên trong.

Hệ thống vỏ hai lớp (DSF) đã chứng minh tính hữu ích và quan trọng trong phát triển kiến trúc hiện đại Mặc dù chi phí đầu tư ban đầu của DSF cao hơn so với hệ thống vỏ bao che truyền thống, nhiều chuyên gia cho rằng nó có thể tiết kiệm chi phí hơn trong dài hạn Tính hiệu quả của DSF được thể hiện qua khả năng tiết kiệm năng lượng (TKNL), giúp giảm một nửa chi phí bảo trì các thiết bị bên trong và tạo ra môi trường vi khí hậu tốt hơn cho người sử dụng.

Hình 2.13 Xử lý nhiệt và thông gió trong công trình GSW Headquaters, Berlin, Đức

(Nguồn: Austin Walker | ARCH 3230 | Fall 2012)

Tại Berlin, GSW Headquarters, thiết kế bởi KTS Sauerbruch Hutton, được xây dựng từ năm 1995 đến 1999, cao 22 tầng với bề rộng 11m Công trình này được trang bị ống nhiệt DSF ở mặt đứng phía Tây và sử dụng phương pháp thông gió chéo, cho phép không khí vào từ mặt phía Đông qua các cửa sổ, di chuyển sang mặt phía Tây Tại đây, ống nhiệt cao 20 tầng giúp tạo luồng khí thẳng đứng, đưa nhiệt nóng từ bên trong ra ngoài Lớp vỏ phía Đông bao gồm các cửa sổ ba lớp kính, hoạt động tự động hoặc điều khiển bằng tay, với tấm rèm ở giữa.

Phía Tây của công trình được thiết kế với lớp vỏ gồm hai lớp kính, lớp ngoài dày 10mm và khoảng không gian giữa rộng 0,9m Nhờ vào các tấm cửa chớp linh động ở mặt đông, không khí tươi được lưu thông vào bên trong Trong mùa nóng, các cửa sổ được đóng lại, tạo thành vùng đệm nhiệt giữa hai lớp vỏ để ngăn chặn nhiệt từ bức xạ bên ngoài Ngược lại, vào mùa đông, vùng không khí này giữ nhiệt, giúp không gian bên trong luôn ấm áp và ngăn hơi nóng thất thoát ra ngoài.

2.3.3 Thiết kế kiến trúc ứng dụng PPTS

Trên toàn cầu, thiết kế kiến trúc theo tiêu chuẩn PPTS nhằm tối ưu hóa hiệu quả thẩm mỹ và năng lượng ngày càng trở nên phổ biến Các công trình thông minh có khả năng tự điều chỉnh các tham số kiến trúc để thích ứng với điều kiện khí hậu không còn là khái niệm xa lạ, trong đó, "mặt đứng thông minh" (intelligent/smart facades) là một ví dụ điển hình.

Hình 2.14 Tòa nhà Hội đồng mới (CH2) thành phố Melbourne, Australia

Theo PGS.TS Khuất Tân Hưng trên Tạp chí Kiến trúc, 8 – 2016, một giải pháp mặt đứng thông minh phổ biến là cấu trúc vỏ 2 lớp Cấu trúc này tích hợp hệ thống chắn nắng, điều khiển chiếu sáng tự nhiên và thông gió Lớp bên trong là vách kính cố định với cửa sổ có thể mở, trong khi lớp bên ngoài là vỏ động, bao gồm hệ thống lam chắn nắng hoặc màn chắn nắng động lực, cho phép điều chỉnh linh hoạt để tối ưu hóa ánh sáng tự nhiên và chắn nắng theo góc chiếu của mặt trời.

Hình 2.15 Vật dụng nội thất được thiết kế kiểu dáng theo PPTS

Tại Việt Nam, một số kiến trúc sư (KTS) đã bắt đầu áp dụng phương pháp thiết kế tham số (PPTS) vào kiến trúc, đặc biệt trong lĩnh vực tạo hình Mặc dù hiện tại chỉ dừng lại ở việc thiết kế các công trình nhỏ, đồ nội thất và các dự án sinh viên, nhưng hiệu quả thẩm mỹ mà phương pháp này mang lại là rất đáng kể.

Cơ sở ứng dụng PPTS cho mặt đứng nhà phố thích ứng với điều kiện khí hậu…

Quá trình thiết kế kiến trúc theo PPTS bao gồm nhiều bước thử nghiệm các giá trị khác nhau của tham số, với các bước quan trọng như chuẩn bị dữ liệu đầu vào, bao gồm cấu trúc hóa hệ thống kiến trúc, tham số hóa cấu trúc, mô hình tham số hóa và biến thể Sau đó, quá trình mô phỏng và xử lý dữ liệu đầu ra sẽ giúp tìm ra giá trị thích hợp của tham số, từ đó chi tiết hóa giải pháp kiến trúc.

Hình 2.16 Quá trình thiết kế kiến trúc theo PPTS

2.4.1 Cấu trúc hóa mặt đứng nhà phố (xác định cấu trúc hệ thống)

Từ điển Larousse của Pháp định nghĩa "cấu trúc" (structure) là cách sắp xếp giữa các bộ phận của một tập hợp cụ thể hay trừu tượng, đồng thời nhấn mạnh việc tổ chức các bộ phận của một hệ thống để tạo ra tính cố kết mạch lạc và đặc trưng thường xuyên Thuật ngữ "structure" trong tiếng Pháp có nguồn gốc từ Latin.

Từ "structure" có nguồn gốc từ "structura - struere", mang nghĩa "xây dựng - kiến tạo" Theo từ điển Encarta 99, "structure" trong tiếng Anh được định nghĩa là "một tập hợp các bộ phận có mối quan hệ liên kết với nhau của bất kỳ sự vật phức hợp nào; một bộ khung" Tương tự, trong tiếng Việt, "cấu trúc" được hiểu là "toàn bộ nói chung những quan hệ bên trong giữa các thành phần tạo nên một chỉnh thể".

Một hệ thống thường được cấu tạo bởi nhiều thành phần, và việc phân tích mối quan hệ giữa các thành phần này được gọi là "cấu trúc hóa" hệ thống Chủ nghĩa cấu trúc trong nghiên cứu văn học, nghệ thuật và xã hội nhấn mạnh rằng để hiểu một hệ thống, cần phải đi sâu vào các cấu trúc bên trong, vượt ra ngoài những biểu hiện bề mặt Nó đặc biệt chú trọng đến các mối quan hệ giữa các yếu tố trong cấu trúc hơn là bản thân các yếu tố đó Các phương pháp của chủ nghĩa cấu trúc, từ việc tìm kiếm mối liên hệ trong văn bản đến xác định mức độ cấu trúc của tác phẩm, đều nhằm mục tiêu phân tích hệ thống quan hệ giữa các yếu tố tạo nên chỉnh thể nghệ thuật.

Công trình kiến trúc được xem như một hệ thống, trong đó việc xác định cấu trúc của hệ thống này liên quan đến việc nhận diện các thành phần cấu trúc chính có ảnh hưởng lớn đến bản chất của nó Sau đó, cần phân tích các đặc điểm và mối liên hệ giữa các thành phần này Cấu trúc hệ thống kiến trúc thể hiện sự sắp xếp và tổ chức các thành phần dựa trên nhu cầu sử dụng và thẩm mỹ của con người.

Tập hợp các thành phần tạo Đặc điểm các Mối quan hệ giữa các thành

Mối quan hệ ngoại vi

Cấu trúc của hệ nên hệ thống thành phần phần Mối quan hệ nội tại thống kiến trúc

Hình 2.17 Cấu trúc hóa một hệ thống kiến trúc

Cấu trúc hóa mặt đứng nhà phố là quá trình xác định các thành phần chính tạo nên mặt đứng, đồng thời phân tích đặc tính và mối liên hệ giữa các thành phần này.

Kết quả khảo sát các nhà phố cho thấy có nhiều thành phần vật liệu và thiết kế (TPN và TPĐ) ảnh hưởng đến vi khí hậu bên trong nhà, nhưng chỉ một số ít trong số đó thực sự quan trọng Những thành phần này thường xuất hiện với tần suất cao trên mặt đứng nhà phố và có diện tích bề mặt lớn Sự bố trí của các TPN và TPĐ trong mặt đứng rất đa dạng và phức tạp, vì vậy việc xác định các thành phần cần chú ý sẽ giúp tiết kiệm thời gian nghiên cứu và cho phép áp dụng kết quả cho nhiều trường hợp khác nhau.

Tổng cộng, có 18 thành phần chi tiết của mặt đứng nhà phố Trong đó, có 9

Dựa trên khảo sát và đánh giá tính nổi trội, có thể gộp các thành phần tương tự và loại bỏ những thành phần không nổi trội, từ đó xác định được 8 thành phần quan trọng (3 TPN và 5 TPĐ) của mặt đứng, có ảnh hưởng đáng kể đến vi khí hậu bên trong công trình, như thể hiện trong Hình 2.18.

Hình 2.18: 8 thành phần cần được quan tâm của mặt đứng nhà phố

Nghiên cứu dựa trên dữ liệu thực tế của 201 căn nhà đã chỉ ra 8 thành phần quan trọng cần chú ý, bao gồm cấu tạo, vật liệu, khoảng cách và vị trí Qua đó, chúng ta có thể xác định các đặc điểm chung cũng như mối quan hệ giữa các thành phần, từ đó tạo nền tảng vững chắc cho quá trình cấu trúc hóa mặt đứng nhà phố.

Trong luận án này, tường mặt đứng được xác định trùng với ranh lộ giới, do hầu hết các công trình nhà phố không lấn ra hoặc lùi vào so với ranh này Tường mặt đứng có những đặc điểm nổi bật về cấu tạo, vật liệu và độ rỗng Các công trình nhà phố chủ yếu sử dụng vật liệu gạch nung truyền thống cho tường và sơn nước sáng màu Độ rỗng mặt tường được tính bằng tỷ lệ phần trăm giữa các lỗ trên tường (như cửa sổ, cửa đi, lỗ thông gió) và diện tích tường Kết quả khảo sát cho thấy, đa số công trình sử dụng tường dày 200mm cho mặt tiền, và tỷ lệ độ rỗng mặt tường đạt 55% là phổ biến nhất.

1 lớp gạch 1 lớp gạch 2 lớp gạch Khác 0

Hình 2.19 Số lượng nhà phố theo độ rỗng và các kiểu cấu tạo tường mặt đứng

Hầu hết các công trình khảo sát đều có cửa sổ và cửa đi ở mặt tiền, thành phần cấu trúc này không chỉ ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng không gian sống bên trong mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn thoát hiểm.

Vật liệu lỗ cửa sổ Vật liệu lỗ cửa đi

Kính 1 Kính 2 Lá sách 2 Lớp gỗ Khác Kính 1 Kính 2 Lá sách 1 lớp gỗ Khác lớp lớp gỗ kính lớp lớp gỗ

Hình 2.20 Số lượng nhà phố theo các loại vật liệu lỗ cửa

Các công trình bảng quảng cáo thường có thiết kế mặt đứng được phủ kín nhưng vẫn bao gồm ban công và cửa ra ban công, tạo ra khoảng đệm cho không gian sử dụng Những đặc điểm quan trọng của cấu trúc này bao gồm vật liệu lỗ cửa, độ rỗng của ô văng hay mái hắt, và vị trí cửa trên mặt đứng Việc phân chia mặt đứng thành các ô ABCD giúp xác định vị trí của các thành phần kiến trúc, với việc chia nhỏ mặt đứng càng nhiều thì độ chính xác về vị trí các thành phần càng cao Diện tích cửa cũng đã được khảo sát liên quan đến độ rỗng của tường mặt đứng.

200 Ô văng, mái hắt cửa sổ

200 Ô văng, mái hắt cửa đi

0 0 Đặc Không có Đặc Không có

Hình 2.21 Số lượng nhà phố theo độ rỗng ô văng và mái hắt

A B C D Tọa độ vị trí mặt đứng

Hình 2.22 Vị trí cửa sổ và cửa đi trên mặt đứng và số lần xuất hiện tại các ô vị trí

Lô gia và ban công là các TPN với các đặc điểm có ảnh hưởng nhiều đến

KGSD bao gồm các yếu tố như độ vươn của ban công, độ lùi của lô gia, vật liệu và độ rỗng của lan can, cũng như vị trí của chúng trên mặt đứng Những yếu tố này đóng vai trò quan trọng trong việc xác định tính thẩm mỹ và công năng của công trình.

Hình 2.23 Số lượng nhà phố theo độ vươn ban công và độ lùi lô gia

Theo quy ước lấy ranh lộ giới làm chuẩn, kết quả khảo sát các đặc điểm được thể hiện qua các Hình 2.23, Hình 2.24 và Hình 2.25 Trong số 201 căn nhà phố, rất ít căn có ban công hoặc lô gia vươn ra hay lùi vào khoảng 1,3 – 1,5m Nguyên nhân chủ yếu là do không nhiều tuyến đường có bề rộng lớn hơn 20m chịu ảnh hưởng bởi nắng hướng Tây, và đa số nhà phố đều tuân thủ quy định về độ vươn ban công.

Hình 2.24 trình bày số lượng nhà phố dựa trên loại vật liệu và độ rỗng của mặt lan can, trong khi Hình 2.25 mô tả vị trí của ban công (hoặc lô gia) trên mặt đứng cùng với số lần xuất hiện tại các ô vị trí khác nhau.

Bài học kinh nghiệm về kiến trúc thích ứng ứng dụng PPTS

2.5.1 Bài học về giải quyết mối quan hệ giữa kiến trúc và khí hậu ứng dụng PPTS

Yashar Gharachamani Asl đã viết bài "Ứng dụng thiết kế tham số nhằm hướng tới các mục tiêu môi trường", nhấn mạnh tầm quan trọng của thiết kế tham số trong bối cảnh các vấn đề môi trường và sự suy giảm nguồn năng lượng do công nghiệp hóa Cuối thiên niên kỷ thứ 3, việc sử dụng năng lượng không hiệu quả đã thúc đẩy sự phát triển của các phương pháp thiết kế mới Thiết kế tham số giúp nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng và giảm lãng phí nhiên liệu hóa thạch Một trong những chiến lược quan trọng là cải tiến phần mềm tham số tiên tiến để đánh giá hiệu quả thiết kế trước khi xây dựng.

Tại hội thảo, Ralph Evins và Daniel Knott đã trình bày bài viết "Sử dụng tiêu chuẩn tiện nghi và phân tích tham số trong quá trình thiết kế bị động cho công trình", nhấn mạnh tầm quan trọng của việc áp dụng tiêu chuẩn tiện nghi và phân tích tham số để tối ưu hóa thiết kế các công trình tiết kiệm năng lượng Bài viết này góp phần nâng cao nhận thức về thiết kế bền vững và hiệu quả năng lượng trong xây dựng.

Bài viết “Tối ưu hóa mặt đứng ứng dụng thiết kế tham số và các kịch bản khí hậu tương lai” của Glassman và Christoph Reinhart nhấn mạnh rằng việc sử dụng phần mềm thiết kế tham số, công cụ mô phỏng năng lượng và thuật toán tối ưu hóa có thể giúp tùy biến các cấu kiện riêng lẻ hoặc toàn bộ công trình, từ đó giảm thiểu tiêu thụ năng lượng Các ứng dụng tối ưu hóa còn hỗ trợ trong việc tạo ra hình thức xây dựng mới dựa trên tiêu chí hiệu suất, nhằm đạt được mức tiết kiệm năng lượng tối đa với chi phí đầu tư ban đầu tối thiểu Bài báo cũng đề xuất các giải pháp tối ưu cho mặt đứng, phù hợp với điều kiện môi trường xung quanh và sự thay đổi theo thời gian.

Rossano Albatici và Francesco Passerini đã thực hiện nghiên cứu mang tên “Hình dáng công trình và các yêu cầu về nhiệt: một cách tiếp cận tham số trong điều kiện khí hậu nước Ý” [42], trong đó nhấn mạnh tầm quan trọng của việc sử dụng PPTS trong thiết kế Sinh khí hậu Nghiên cứu này nhằm giải quyết mối quan hệ giữa kiến trúc và khí hậu, đảm bảo điều kiện tiện nghi trong nhà và giảm thiểu năng lượng tiêu thụ Hình dạng tòa nhà được xem là yếu tố then chốt cần được nghiên cứu kỹ lưỡng trong bối cảnh này.

Hình 2.38 Tham số đặc trưng về hình dáng tòa nhà: số tầng, tiết diện, hướng [42]

Với 16 khối mô đun cơ bản, tác giả biến đổi hình dáng tòa nhà thành 4 dạng dựa vào cách sắp xếp các khối mô đun này Các khối mô đun chính là các thành phần cấu trúc của tòa nhà và sự thay đổi cấu trúc sẽ dẫn đến sự thay đổi về điều kiện vi khí hậu bên trong Qua đó, tác giả đã phân tích các kết quả để tìm được hình dáng tối ưu ứng với giá trị thích hợp của các tham số hình dạng (Hình 2.38) Ở Việt Nam, xác định hình dáng và các kích thước hợp lý của ngôi nhà theo các hướng sao cho tổng năng lượng BXMT chiếu lên các bề mặt kết cấu bao che của nó là nhỏ nhất đã được Trần Ngọc Chấn, Phạm Quốc Quân và Đỗ Trần Hải nghiên cứu với kết quả là:

+ Nhà có mặt bằng hình chữ nhật thì hướng nhà hợp lý để giảm thiểu BXMT là hướng Bắc - Nam (trục nhà nằm theo hướng Đông - Tây)

Nhà có hướng Đông Nam – Tây Bắc nên có mặt bằng tối ưu là hình vuông, trong khi mặt bằng hình chữ nhật không được khuyến khích, đặc biệt là khi càng dẹt thì càng bất lợi Các tác giả đã đề xuất công thức để xác định kích thước tối ưu H (chiều cao), B (chiều rộng) và L (chiều dài) cho nhà hình chữ nhật hướng Bắc – Nam Họ cũng đã tính toán các kích thước H, B, L tối ưu cho các nhà có thể tích V khác nhau, phù hợp với hướng Bắc - Nam tại Hà Nội.

Nghiên cứu năm 2010 của Hui Shen và Athanasios Tzempelikos về “Phân tích tham số cho tính hiệu quả của các lựa chọn thiết kế mặt đứng với việc chiếu sáng trong không gian văn phòng” chỉ ra rằng cửa sổ là thành phần quan trọng nhất trên mặt đứng của tòa nhà thương mại Hình dạng, kích thước và tính chất quang học của cửa sổ ảnh hưởng lớn đến điều kiện ánh sáng ban ngày và sự thoải mái về thị giác Việc tối ưu hóa thiết kế mặt đứng bằng kính có thể cải thiện khả năng khai thác ánh sáng tự nhiên, đồng thời tiết kiệm điện năng cho chiếu sáng Mô hình không gian văn phòng đã được thiết lập để nghiên cứu các tham số đặc trưng và giá trị tham số liên quan.

Hình 2.39 Mô hình một không gian văn phòng để nghiên cứu [45]

Kích thước cơ bản của không gian là 4x4x3m, với cửa sổ có độ cao 0.8m, phù hợp với mặt phẳng làm việc Để đảm bảo tính chính xác, chọn 9 điểm khảo sát trên mặt phẳng làm việc.

- Địa điểm khảo sát: Chicago, New York and Los Angeles

- Tham số độ rỗng tường (tỉ lệ giữa diện tích cửa và tổng diện tích tường) với 4 giá trị để khảo sát: 15%, 30%, 50% và 70%

- Tham số độ trong suốt của cửa kính: 80%, 60% và 40%

- Tham số về hướng: Đông, Tây, Nam, Bắc

Sau khi thực hiện các phép tính và thử nghiệm với nhiều giá trị tham số khác nhau, các tác giả đã xác định được các giá trị tham số phù hợp cho từng trường hợp cụ thể Những giá trị này sẽ là nền tảng để đề xuất các giải pháp kiến trúc thích hợp (Hình 2.40).

Hình 2.40 Kết quả tính toán ánh sáng với các giá trị tham số khác nhau [45]

2.5.2 Bài học về tạo hình kiến trúc ứng dụng PPTS

Năm 2010, Roland Hudson hoàn thành luận án tiến sĩ tại đại học Bath, Anh, nghiên cứu về ứng dụng thiết kế tham số trong kiến trúc Tác giả đã áp dụng các phương pháp PPTS vào thiết kế thực tế, điển hình là sân vận động Lansdowne Road Stadium (LRS), với thông tin dự án được công bố vào năm 2008 Các bước thực hiện ứng dụng PPTS được trình bày rõ ràng trong nghiên cứu của ông.

- Giai đoạn thiết kế ban đầu, ứng dụng PPTS để phát triển giải quyết vấn đề

- Trong các giai đoạn sau của thiết kế: “đề xuất mô hình, đánh giá và sửa đổi”

- Chia sẻ mô hình tham số giữa các kiến trúc sư và kỹ sư

Hình 2.41 Công trình sân vận động Lansdowne Road Stadium (LRS) [74]

Công trình được tổ chức thành các thành phần với các điểm điều khiển, và việc thay đổi những điểm này theo một chiến lược đã định sẽ tạo ra nhiều hình dáng và phương án kiến trúc đa dạng.

Hình 2.42 Mô hình và phương thức điều khiển các điểm nút [74]

Năm 2013, Wassim Jabi xuất bản quyển sách“Parametric Design for

Kiến trúc tham số cho thấy rằng các kiến trúc sư thường sử dụng công cụ hỗ trợ máy tính để hình dung và xây dựng mô hình thiết kế Tuy nhiên, nhiều mô hình hiện tại gặp khó khăn trong việc thay đổi tương tác Phần mềm thiết kế tham số giải quyết vấn đề này bằng cách cho phép kiến trúc sư xác định mối quan hệ giữa các tham số, giúp họ thay đổi một tham số mà không ảnh hưởng đến tính nhất quán của toàn bộ mô hình Cuốn sách này cung cấp hướng dẫn chi tiết về các kỹ thuật tham số, bao gồm các bước rõ ràng, giúp người đọc hiểu cả khái niệm và thuật toán tính toán để tạo ra các giải pháp hình học cho nhiều tình huống khác nhau.

Khả năng thực hiện

Chương 1 đã nêu rõ vấn đề nghiên cứu mặt đứng nhà phố để thích ứng với điều kiện khí hậu và ứng dụng phương pháp thiết kế định lượng Chương 2 cung cấp các cơ sở khoa học cần thiết để giải quyết vấn đề này, bao gồm cơ sở pháp lý, lý luận về mối quan hệ giữa kiến trúc và khí hậu, tiện nghi vi khí hậu, thực tiễn và thiết kế kiến trúc ứng dụng PPTS Đặc biệt, việc chuẩn bị dữ liệu đầu vào và xử lý dữ liệu đầu ra của PPTS được phân tích chi tiết trong quá trình xây dựng hệ thống thông tin cho cấu trúc kiến trúc Hơn nữa, việc sử dụng phần mềm mô phỏng Energy Plus của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ giúp tạo ra dữ liệu mô phỏng đầu ra với độ tin cậy và chính xác cao.

PPTS là công cụ hỗ trợ đắc lực cho kiến trúc sư trong việc lựa chọn phương án kiến trúc tối ưu từ nhiều lựa chọn khác nhau Nhờ vào việc thay đổi các tham số kiến trúc, công cụ này giúp tạo ra các phương án hiệu quả Quá trình này chủ yếu được thực hiện với sự hỗ trợ của máy tính, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí không cần thiết.

ĐỀ XUẤT MẶT ĐỨNG NHÀ PHỐ THÍCH ỨNG VỚI ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU TP.HCM ỨNG DỤNG PPTS

Quan điểm

Bài viết này nhằm định lượng mối quan hệ giữa kiến trúc và khí hậu, hướng tới thiết kế kiến trúc hiệu quả (performance-based building design) Chúng tôi tập trung vào việc xây dựng mặt đứng nhà phố phù hợp với điều kiện khí hậu của TP.HCM, ứng dụng phương pháp PPTS để tối ưu hóa hiệu suất năng lượng và sự thoải mái cho người sử dụng.

Mặt đứng của tòa nhà đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối kiến trúc với khí hậu, hoạt động như một bộ lọc các yếu tố tác động từ môi trường Để tối ưu hóa tiện nghi vi khí hậu và giảm năng lượng tiêu thụ, bộ lọc này cần được điều chỉnh thông qua việc lựa chọn và tổ chức các thành phần phù hợp Tính thích ứng của mặt đứng nhà phố được thể hiện qua khả năng điều chỉnh bộ lọc nhằm tăng cường tác động tích cực và giảm thiểu tác động tiêu cực từ khí hậu Quá trình này dựa trên cấu trúc hóa và tham số hóa, cho phép xây dựng mô hình và xác định các biến thể, từ đó lựa chọn các giá trị khảo sát thích hợp Hiệu quả của phương pháp này được chứng minh thông qua việc tính toán mức độ thích ứng của cấu trúc với điều kiện khí hậu cụ thể.

3 yếu tố gồm BXMT, ánh sáng và gió với mức độ tác động nhiều và nổi trội lên mặt đứng.

Nguyên tắc

Quan điểm mục tiêu được đảm bảo qua nguyên tắc sau:

Nguyên tắc đảm bảo tính định lượng trong PPTS bao gồm việc xác định các dữ liệu đầu vào có tính định lượng và xử lý các dữ liệu đầu ra Những dữ liệu này được sử dụng để mô phỏng và thực hiện các phép tính trong PPTS.

Nguyên tắc linh hoạt và đa dạng trong thiết kế kiến trúc được thực hiện thông qua việc áp dụng các biến thể phù hợp, cho phép thích ứng với nhiều tình huống khác nhau.

Nguyên tắc đảm bảo tính thích ứng với điều kiện khí hậu thông qua việc tính toán các khả năng làm việc của cấu trúc.

Hệ thống tiêu chí

Hệ thống tiêu chí được xây dựng dựa trên các quan điểm và nguyên tắc đã đề ra, bao gồm: (1) tiêu chí cấu trúc hóa, (2) tiêu chí định lượng, và (3) tiêu chí thích ứng.

3.3.1 Tiêu chí về cấu trúc hóa

- Lựa chọn các thành phần trong cấu trúc

Khi lựa chọn các thành phần cấu trúc cho nhà phố, cần chú ý đến những yếu tố có ảnh hưởng lớn đến tiện nghi vi khí hậu, bao gồm các thành phần có bề mặt tiếp xúc lớn và vị trí quan trọng Mặt đứng của nhà phố chứa nhiều thành phần vật chất như TPN, TPĐ và các khoảng không gian đệm, với sự đa dạng về đặc điểm và mối liên hệ phức tạp Trong quá trình thiết kế, chỉ một số thành phần nhất định sẽ đóng vai trò quan trọng và nổi bật trong việc tổ hợp không gian kiến trúc.

- Phân chia các lớp MĐ trong cấu trúc

Mặt đứng nhà phố cần được phân chia thành các lớp MĐ dựa trên sự tổ hợp các thành phần có vị trí gần nhau và liên hệ với khả năng làm việc của cấu trúc Sự phân chia này dựa vào số lần các tác động bên ngoài bị ngăn chặn bởi các thành phần cấu trúc trước khi vào đến KGBT Một lớp MĐ được coi là xuất hiện trong cấu trúc khi có các TPĐ và TPN ngăn chặn trực tiếp các tác động, trong khi một lớp MĐ được xem là bán xuất hiện khi đóng vai trò ngăn chặn gián tiếp các tác động như phản xạ và tán xạ.

3.3.2 Tiêu chí về tính định lượng của cấu trúc

Tính định lượng của cấu trúc được thể hiện qua hệ thống thông tin cấu trúc (HTTS), bao gồm các tham số như độ lớn, khoảng cách, độ rỗng và độ nghiêng Các giá trị khảo sát của các tham số này được lựa chọn dựa trên các điều kiện cụ thể để phục vụ cho việc tính toán và mô phỏng hiệu quả.

- Lựa chọn tham số nổi trội:

Trong mối quan hệ giữa kiến trúc và khí hậu, có nhiều tham số kiến trúc và khí hậu, nhưng chỉ một số ít tham số có ảnh hưởng quyết định đến kết quả Mỗi hệ thống sẽ có các đối tượng tính toán và mô phỏng khác nhau, với các tham số nổi trội tương ứng Nghiên cứu này tập trung vào bức xạ nhiệt, thông gió và ánh sáng tự nhiên, do đó cần xây dựng hệ thống tham số nổi trội phù hợp Việc kiểm soát các tiêu chí này là rất quan trọng trong quá trình phát triển giải pháp.

- Xác định các giá trị khảo sát của các tham số:

Việc điều chỉnh giá trị khảo sát của các tham số để mô phỏng và tính toán đầu ra phải tuân thủ các giới hạn pháp lý, thời gian và tài nguyên máy tính NCS đề xuất chỉ xem xét một số điểm giá trị như điểm giá trị hiện trạng, điểm giá trị tới hạn và điểm giá trị tham khảo Mặc dù kết quả có thể không tối ưu, nhưng vẫn có thể đánh giá hiệu quả của từng phương án, giúp đơn giản hóa và tiết kiệm thời gian cũng như tài nguyên máy tính cho quá trình mô phỏng Hơn nữa, việc mô phỏng cần được thực hiện riêng biệt cho từng tham số, trong đó chỉ thay đổi giá trị của một tham số trong mỗi lần mô phỏng, trong khi các tham số khác giữ nguyên giá trị mặc định Sau khi có kết quả, các tham số tiếp theo sẽ được thay đổi lần lượt để thực hiện các mô phỏng tiếp theo.

3.3.3 Tiêu chí về tính thích ứng với điều kiện khí hậu

Để đánh giá tính thích ứng của mặt đứng với các điều kiện khí hậu tại TP.HCM, cần xem xét sự đóng góp của nó trong việc giảm năng lượng tiêu thụ.

Để đảm bảo tiện nghi cho người sử dụng, cần chú trọng đến hai điều kiện chính: tiện nghi nhiệt và tiện nghi ánh sáng Trong đó, tiện nghi nhiệt được ưu tiên hơn do ảnh hưởng lớn đến mức độ tiêu thụ năng lượng điện Nếu kết quả mô phỏng cho thấy tiện nghi nhiệt không chênh lệch nhiều, thì cần xem xét đến tiện nghi ánh sáng Khi có sự khác biệt không đáng kể trong kết quả mô phỏng, phương án đơn giản và tiết kiệm nhất sẽ được lựa chọn Các điều kiện này được đánh giá dựa trên khả năng cách nhiệt, thông gió và thông sáng của cấu trúc.

Theo điều tra của Bộ Xây dựng và tổ chức IFC tại Hà Nội, Đà Nẵng và TP.HCM, cơ cấu sử dụng năng lượng điện trong công trình công cộng chủ yếu bao gồm điều hòa không khí, chiếu sáng, thiết bị điện, nước nóng và thang máy Trong khi đó, ở các hộ gia đình, thứ tự sử dụng năng lượng điện thường là điều hòa không khí, nước nóng, thiết bị điện, chiếu sáng và thang máy Đáng chú ý, hệ thống điều hòa không khí tiêu thụ điện năng lớn nhất trong cả hai loại hình sử dụng.

- Đảm bảo tiện nghi nhiệt:

Tính thích ứng về mặt tiện nghi nhiệt của mặt đứng được xác định bởi khả năng ngăn chặn bức xạ nhiệt (BXMT) và khả năng thông gió Các yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió và chế độ nắng đều ảnh hưởng đến tiện nghi nhiệt Tại TP.HCM, đặc biệt với các nhà phố hướng Tây, bức xạ nhiệt là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến tiện nghi nhiệt trong nhà Mặc dù các nhà phố thấp tầng có ít cơ hội nhận gió mạnh, nhưng tính thông thoáng của cấu trúc vẫn giúp giải phóng nhiệt tích tụ trong các khoảng đệm giữa các lớp mặt đứng.

- Đảm bảo tiện nghi ánh sáng:

Tính thích ứng về mặt tiện nghi ánh sáng được xác định qua khả năng truyền dẫn ánh sáng của cấu trúc, cụ thể là độ thông sáng Độ rọi trong phòng, đặc biệt trên mặt phẳng khảo sát, đóng vai trò quan trọng nhất Theo tiêu chuẩn trong các phòng ngủ, độ rọi được quy định là 100 lux, như đã nêu trong chương 2 (Bảng 2.1).

Đề xuất mặt đứng nhà phố thích ứng với điều kiện khí hậu TP.HCM ứng dụng PPTS

3.4.1 Cấu trúc hóa mặt đứng nhà phố và các tổ hợp khác nhau

Mặt đứng nhà phố được đề xuất cấu trúc hóa thành một hệ mặt đứng đa lớp

MĐĐL được xác định qua kiến trúc thành phần, đặc trưng hình thể, vật liệu và mối liên hệ về vị trí, phạm vi tác động Cấu trúc MĐĐL của nhà phố bao gồm các lớp mặt đứng như lớp MĐ chính, lớp MĐ phụ bên trong, lớp MĐ phụ bên ngoài, cùng với các khoảng đệm bên trong và bên ngoài.

Hình 3.1 Cấu trúc MĐĐL nhà phố và các lớp MĐ

Hình 3.2 Mặt cắt cấu trúc MĐĐL nhà phố

Lớp mặt đứng chính là thành phần quan trọng trong cấu trúc, bao gồm tường mặt đứng cùng các yếu tố như cửa sổ, cửa đi và lỗ trống Lớp này không chỉ phổ biến mà còn mang tính truyền thống, đáp ứng yêu cầu bao che cơ bản cho kiến trúc biệt thự Đặc biệt, nhiều nhà phố khảo sát nằm trong khu vực trung tâm cũ, thể hiện sự liên kết giữa thiết kế và yêu cầu sử dụng thực tế.

Mặt đường chính thường trùng với ranh lộ giới, tuy nhiên, một số ít nhà phố có thể lùi vào trong so với ranh lộ giới Khi đó, mặt đường chính cũng sẽ được điều chỉnh lùi vào tương ứng.

Lớp mặt đứng phụ bên trong được hình thành từ các thành phần gần gũi với tường mặt đứng Lớp này kết hợp với lớp mặt đứng chính tạo ra một khoảng đệm bên trong.

Lớp mặt đứng phụ bên ngoài, được hình thành bởi các thành phần sát kề lớp mặt đứng chính, đóng vai trò quan trọng trong việc tương tác với các yếu tố tác động lên cấu trúc Đối với các nhà phố có tường mặt đứng trùng với ranh lộ giới, lớp mặt đứng phụ này thường nằm ngoài lớp mặt đứng chính với khoảng cách không lớn hơn các thành phần được phép nhô ra trên các tuyến đường Trong khi đó, với các nhà phố lùi vào so với ranh lộ giới, lớp mặt đứng phụ sẽ bao gồm các thành phần thuộc khoảng lùi Sự hiện diện của nhiều thành phần trong lớp mặt đứng phụ giúp giảm thiểu ảnh hưởng của các yếu tố tác động lên kết cấu Do đó, các giải pháp kiến trúc cần tận dụng tối đa cơ hội để bố trí và tổ chức các thành phần cấu trúc trong lớp mặt đứng này, tạo thành khoảng đệm bên ngoài với khoảng cách thông thường từ vài centimet đến 1,4 mét.

THÀNH PHẦN ĐỨNG THÀNH PHẦN NGANG KHOẢNG Đ Ệ M

Hình 3.3 Các thành phần cấu trúc và mối liên hệ trong các lớp MĐ

Các lớp MĐ trong MĐĐL thuộc sở hữu tư nhân có quyền tự quyết định thay đổi Trong khi đó, các thành phần công cộng như vỉa hè và cây xanh không nằm trong phạm vi nghiên cứu nhưng sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình nghiên cứu mặt đứng ứng dụng PPTS.

Mỗi lớp MĐ bao gồm các thành phần cấu trúc quan trọng, với lớp MĐ chính gồm tường mặt đứng và cửa Lớp MĐ phụ bên trong bao gồm hệ lam và khoảng đệm, trong khi lớp MĐ phụ bên ngoài bao gồm ban công/lô gia, hệ lam ngoài, mái ở cao độ chuẩn, hệ khung quảng cáo, mặt sân trống, cây xanh trong khoảng lùi (nếu có) và khoảng đệm bên ngoài.

Có thể chia MĐĐL thành 3 loại dựa trên số lớp MĐ xuất hiện: loại MĐĐL có

1 lớp (Hình 3.4a), loại MĐĐL có 2 lớp (Hình 3.4b), loại MĐĐL có 3 lớp (Hình 3.4c)

Hình 3.4 Các loại MĐĐL nhà phố theo số lớp MĐ

Một lớp mặt dựng được xem là xuất hiện hoặc bán xuất hiện trong mặt dựng nhà phố khi lớp mặt dựng đó được hình thành từ các thành phần độc lập và các yếu tố thiết kế, có khả năng ngăn chặn một phần tác động từ bên ngoài.

Loại MĐĐL có 1 lớp: các tác động bên ngoài bị ngăn cản 1 lần trước khi vào đến KGBT, có 1 lớp MĐ xuất hiện

Trong nghiên cứu này, chúng tôi tập trung khảo sát các ngôi nhà phố chịu ảnh hưởng chủ yếu bởi ánh nắng hướng Tây, trong khi các mặt bên không ảnh hưởng đáng kể và do đó không được xem xét Mỗi loại mô hình thiết kế đô thị sẽ có nhiều cách sắp xếp các thành phần thiết kế và không gian trong từng lớp vỏ.

Kết quả khảo sát cho thấy lớp MĐ chính có mặt trong tất cả các nhà phố, đồng thời sự hiện diện của các lớp MĐ phụ bên trong và bên ngoài đã tạo ra bốn kiểu sắp xếp, bao gồm kiểu K1, kiểu K2 (bao gồm hai kiểu) và kiểu K3.

Bảng 3.1 Bốn kiểu sắp xếp các lớp MĐ

Kiểu sắp xếp các lớp MĐ ứng với các loại MĐĐL

Loại 1 lớp Loại 2 lớp Loại 3 lớp

Lớp MĐ phụ bên trong o x o x

Lớp MĐ phụ bên ngoài o o x x

Ghi chú: x-có xuất hiện và ảnh hưởng đến cấu trúc MĐĐL; o-không xuất hiện

Mỗi kiểu sắp xếp có cách tổ hợp TPN và TPĐ khác nhau, dẫn đến các trường hợp cấu trúc đa dạng Từ việc tổ hợp các cách sắp xếp, có thể phân loại thành 12 trường hợp cấu trúc MĐĐL nhà phố Tuy nhiên, trong khu vực khảo sát, chỉ một số trường hợp cấu trúc là phổ biến.

Bảng 3.2 Mười hai trường hợp cấu trúc dựa trên tổ hợp các thành phần MĐĐL

Lớp MĐ phụ bên ngoài Sơ đồ sắp xếp các TPN và TPĐ trên các lớp MĐ

Ghi chú: x-có xuất hiện và ảnh hưởng đến cấu trúc MĐĐL; x/2-bán xuất hiện; o-không xuất hiện

Đối với nhà phố có mặt đứng phức tạp, việc phân tích thành các phần mặt đứng riêng biệt là cần thiết Mỗi phần mặt đứng sẽ tương ứng với một trường hợp cấu trúc khác nhau, tạo thành tổ hợp cho mặt đứng tổng thể Hình 3.5 minh họa quá trình này bằng cách chia một mặt đứng phức tạp thành 4 phần riêng biệt, bao gồm phần mặt đứng thứ 1, thứ 2, thứ 3 và thứ 4, tương ứng với các trường hợp cấu trúc K2-2, K1, K2-2 và K2-3.

3.4.2 Tham số hóa cấu trúc MĐĐL nhà phố và các giá trị khảo sát

Cấu trúc MĐĐL theo PPTS cần được tham số hóa thành một hệ thống các tham số Việc xây dựng và lựa chọn các tham số phù hợp cho hệ thống này thông qua việc tham số hóa các đặc điểm và mối liên hệ giữa các thành phần cấu trúc là rất quan trọng Ngoài ra, tiêu chí về tính định lượng của cấu trúc, bao gồm tính nổi trội của các tham số và khoảng giá trị giới hạn, cũng cần được xem xét kỹ lưỡng.

Sơ đồ 3.1 Các bước xây dựng HTTS cho cấu trúc

Tham số về kích thước (tskt) đại diện cho các yếu tố như chiều dài, khoảng cách, kích thước và độ dày của các thành phần cấu trúc, cũng như vị trí giữa các thành phần này Những tham số này sẽ được điều chỉnh giá trị để kiểm tra kết quả đầu ra Nhờ vào máy tính và phần mềm mô phỏng, việc thay đổi này có thể được lập trình liên tục từ giá trị nhỏ nhất đến giá trị lớn nhất cho phép Tuy nhiên, để tiết kiệm tài nguyên máy tính và trong giới hạn của luận án, các giá trị tham số về kích thước được chọn để kiểm tra như trong Bảng 3.3.

Tham số độ rỗng (tsđr) của bề mặt thể hiện tỉ lệ giữa diện tích lỗ rỗng và tổng diện tích bề mặt, đóng vai trò quan trọng trong việc tính toán kết quả đầu ra Trong luận án này, NCS đã chọn khảo sát ba giá trị độ rỗng là 80%, 50% và 20%.

Bảng 3.3 Hệ thống các tham số cho cấu trúc MĐĐL nhà phố

STT Tên tham số kiến trúc Đối tượng tính toán Loại tham số

Giá trị tham số để khảo sát Bức xạ nhiệt

Giá trị gốc Giá trị 1 Giá trị 2

1 Vật liệu mặt tường tsđtn Sơn nước màu nhạt Giữ nguyên

2 Độ rỗng mặt tường x x tsđr 40% 20 55 75

3 Cấu tạo lớp tường x tsđtn 1 lớp Thêm 1 lớp bên trong

4 Vật liệu lỗ cửa tsđtn Kính 1 lớp Kính 2 lớp Kính low-e

5 Cấu tạo cửa x x tsđtn Sắt kính Giữ nguyên

6 Vật liệu lam che tsđtn Bê tông Giữ nguyên

7 Độ rỗng lam che x x x tsđr 50% 35 50 80

8 Độ nghiêng thanh lam x tsgn ngang 0 45 90

(lô gia) tsđtn Gạch ceramic Giữ nguyên

11 Vật liệu mái che tsđtn Bê tông cốt thép Giữ nguyên

12 Độ rỗng mái che x x x tsđr 65% 20 50 80

13 Khoảng cách khung quảng cáo tskt 1.4m 0.7 1.1 1.7

14 Độ rỗng khung quảng cáo x x x tsđr 0% 20 50 80

15 Độ lùi sân trong tskt 4 m 2.5 4 6

16 Vật liệu sân trong x tsđtn Gạch terrazzo Xi măng

17 Khoảng cách vòm lá x x x tskt 2m 1.2 2 4

18 Độ rỗng vòm lá tsđr 55% 20 55 80

Ghi chú: x là nổi trội

Chi tiết hóa giải pháp kiến trúc mặt đứng nhà phố thích ứng với điều kiện khí hậu TP.HCM dựa trên giá trị thích hợp của tham số tìm được

Các giải pháp kiến trúc mặt đứng cho nhà phố thích ứng được xác định dựa trên các biến thể và giá trị thích hợp của hệ thống tham số Mỗi loại nhà phố với cấu trúc mặt đứng khác nhau sẽ yêu cầu các giải pháp không gian và cấu tạo chi tiết riêng biệt.

Các giải pháp kiến trúc mặt đứng là phương pháp hiệu quả để cải tạo nhà phố trên các tuyến phố cũ hoặc thiết kế cho các dự án mới Hệ thống tham số được đề xuất theo PPTS cung cấp các giá trị thích hợp, giúp kiến trúc sư và nhà thiết kế lựa chọn giá trị phù hợp cho dự án của mình.

3.5.1 Đối với loại mặt đứng có 1 hoặc 2 lớp với lớp MĐ phụ bên trong Đây là các loại cấu trúc chỉ có một lớp mặt đứng bao gồm tường mặt đứng và cửa (trường hợp K1) hoặc có thêm lớp MĐ phụ bên trong (trường hợp K2-1) Khi đó, tường mặt đứng chịu ảnh hưởng trực tiếp bởi bức xạ của nắng hướng Tây và các bức xạ gián tiếp phản xạ từ mặt đường, mặt vỉa hè Đây là các nhà phố có điểm chung là nằm trên các tuyến đường nhỏ hẹp có có bề rộng nhỏ hơn 12m, thông thường là 7m và bị hạn chế bố trí các thành phần nhô ra khỏi ranh lộ giới Theo quy định đối với các tuyến đường nhỏ thì không được có các bộ phận công trình nhô ra khỏi ranh lộ giới hoặc chỉ được nhô 1 khoảng cách nhỏ Điều này dẫn đến các thành phần bên ngoài ranh lộ giới nếu có cũng không phát huy được nhiều tác dụng Các giải pháp cấu trúc cho trường hợp này là cần ưu tiên giảm bớt một phần diện tích thuộc KGBT để tăng cường các khoảng đệm trên mặt đứng bằng cách bố trí các lớp cấu tạo cho tường và cửa, thêm một số thành phần vật chất hoặc lùi tường mặt đứng vào bên trong ranh lộ giới một khoảng nhất định để chuyển về loại cấu trúc khác hiệu quả hơn Các giải pháp về cấu tạo không gian và chi tiết được đề xuất như nội dung sau:

Tường mặt đứng được thiết kế với hai lớp gạch 110mm cách nhau 110mm, với lỗ cửa của lớp tường thứ hai trùng khớp với lỗ cửa của lớp tường thứ nhất, tạo ra một lớp đệm không khí giúp giảm truyền nhiệt qua kết cấu Ngoài ra, có thể sử dụng tường đơn dày 330mm hoặc thêm một lớp cách nhiệt bên trong cho tường 220mm theo hiện trạng như trong Bảng 3.6.

Hệ lam hoặc cây leo được lắp đặt bên trong tường đứng, cách tường từ 0.2 đến 2m, mang lại lợi ích lớn trong việc dễ dàng tiếp cận để vệ sinh và chăm sóc.

Hệ lam hoặc cây leo được lắp đặt gần tường đứng, cách tối đa 0.2m theo Quyết định 04/2008/QĐ-BXD Tuy nhiên, giải pháp này gặp khó khăn trong việc tiếp cận để vệ sinh và chăm sóc hệ lam cũng như cây leo bên ngoài.

Hệ thống cửa 2 lớp (có chớp ngoài kính) được khuyến nghị sử dụng nhằm tạo khoảng không khí giữa hai lớp cửa, giúp hạn chế tác động của bức xạ nhiệt lên các đồ vật bên trong, từ đó nâng cao hiệu quả tiện nghi nhiệt Đồng thời, hệ thống này vẫn cho phép ánh sáng tự nhiên xuyên qua một phần, mang lại không gian sáng sủa cho khu vực bên trong.

Có thể thiết kế thêm lô gia và tường 2 lớp cho các tầng của nhà phố, giúp giảm thiểu tác động của ánh nắng hướng Tây Việc này yêu cầu giảm một phần nhỏ diện tích sử dụng bên trong để tạo không gian cho các khoảng đệm, từ đó mang lại sự thoải mái và tiện nghi hơn cho cư dân.

Tường ngoài của tầng 1 và tầng 3 được thiết kế lùi vào so với ranh lộ giới từ 1,5 đến 3m, tạo ra không gian đệm cho các tầng Đối với các tầng không lùi vào, cần áp dụng các giải pháp tương tự để đảm bảo tính thẩm mỹ và công năng.

- Tường ngoài các tầng 2 và tầng 3 lùi vào so với ranh lộ giới từ 1,5 - 3m kết hợp với một số tấm chắn nắng phía trước

Tường ngoài tầng 1 lùi vào khoảng 1-2m so với ranh lộ giới, trong khi mặt trong các tầng 2, 3, 4 được bố trí hệ lam hoặc cây leo cách tường ngoài từ 1-2m Giải pháp thiết kế này không chỉ tạo ra không gian thoáng đãng mà còn giúp dễ dàng tiếp cận để vệ sinh và chăm sóc hệ lam che hoặc cây leo bên trong.

Tường mặt đứng của các tầng 1, 2 và 3 được lùi vào khoảng 1,5-3m so với ranh lộ giới 1, kết hợp với các hệ lam hoặc cây leo ở vị trí phù hợp Tầng 4 sử dụng tường hai lớp để tăng cường khả năng cách âm và cách nhiệt.

Hệ lam che hoặc cây leo hình chữ L được sử dụng cho tầng trên cùng, giúp chống nóng hiệu quả KGSD tầng trên cùng cần được bảo vệ khỏi nhiệt độ cao bằng hệ che nắng chữ L ở phía trước và hệ thống mái hoặc lam che sân thượng ở phía trên (nếu có).

Hệ lam che hoặc cây leo nằm ngang được lắp đặt ở tầng trên cùng, cách mặt tiền khoảng 2,5 – 4m, nhằm tạo bóng mát cho các tuyến đường chịu nắng hướng Tây Giải pháp này cần được sự cho phép và nên được bổ sung vào quy định riêng để đảm bảo tính hiệu quả và an toàn.

Hệ lam che hoặc cây leo được lắp đặt ngang ở vị trí cao độ chuẩn mặt tiền, kết nối hai dãy nhà đối diện Giải pháp này cần có sự cho phép và nên được đề xuất bổ sung vào quy định riêng cho các tuyến đường nhỏ chịu nắng hướng Tây.

3.5.2 Đối với loại mặt đứng 2 lớp với lớp MĐ phụ bên ngoài Đây là loại cấu trúc phổ biến trên các tuyến phố bao gồm các trường hợp cấu trúc là K2-2, K2-3, K2-4, K2-5, K2-6, K2-7 Các nhà phố có MĐĐL loại này đã có sẵn một khoảng đệm bên ngoài với hình thức sắp xếp các thành phần khác nhau Do đó, các giải pháp cho loại cấu trúc này chủ yếu là chỉnh sửa, thay đổi một mức độ nhỏ các thành phần cấu trúc sẵn có thuộc 2 lớp MĐ nhằm tìm ra một giá trị phù hợp và hiệu quả nhất cho HTTS Các giải pháp về cấu tạo không gian và chi tiết được đề xuất như nội dung sau:

Ví dụ minh chứng

Để chứng minh hiệu quả của việc áp dụng các đề xuất cải tạo và xây mới, nhà phố số 174 Trần Quốc Thảo, Quận 3 đã được khảo sát kỹ lưỡng trong chương trước.

1) được lựa chọn Nhà phố này thuộc tuyến đường TMDV sầm uất, lộ giới 30m, có quy mô 4 tầng với tầng trệt là không gian kinh doanh và 3 tầng trên để ở (Hình 3.23) Công trình chịu ảnh hưởng nặng nề bởi nắng hướng Tây tuy nhiên các biện pháp chắn nắng, chống nóng còn mang tính tự phát, chưa được áp dụng một cách triệt để, không đảm bảo hiệu quả cũng như làm mất mỹ quan tuyến phố

Nhà phố được phân loại là MĐĐL với hai lớp, bao gồm lớp MĐ phụ bên ngoài Nếu không tính các thành phần chắn nắng tạm thời như mành tre, nhôm hay kính ở phía trước, cấu trúc này sẽ thuộc trường hợp K2-3 theo Bảng 3.2.

Hình 3.23 Nhà phố hiện trạng được chọn với mặt cắt và hình ảnh mặt đứng

Nhà phố này có 2 lớp MĐ và các thành phần cấu trúc với đặc điểm như sau:

Lớp mặt đứng chính được thiết kế với tường sơn nước màu xám nhạt, có độ rỗng 40% và sử dụng tường gạch 1 lớp dày 200mm Cửa sổ được làm bằng kính 1 lớp thông thường và được trang trí bằng rèm cửa bên trong.

Lớp mặt đứng phụ bên ngoài của công trình bao gồm ban công nhô ra 1.2m, với tường cánh gà hai bên được thiết kế có độ rỗng dưới 50% bề mặt theo quy định Mặt trước ban công tầng 2 sử dụng hệ nhôm kính, trong khi ban công tầng 3 và 4 được trang bị các mành tre để chắn nắng hướng Tây.

 Vỉa hè trước nhà dùng vật liệu gạch không nung “Terrazzo”, rộng 3.5m, không có cây xanh công cộng phía trước

Từ các các đặc điểm này, mô hình năng lượng của nhà phố hiện trạng được dựng lại dựa trên phần mềm mô phỏng DesignBuilder như Hình 3.24

Hình 3.24 Mô hình năng lượng cấu trúc MĐĐL nhà phố được chọn

Kết quả mô phỏng về biến đổi khí hậu, thông gió trong cấu trúc và độ rọi ánh sáng trong các phòng khảo sát được trình bày thông qua phần mềm, như thể hiện trong Hình 3.25, Hình 3.26 và Hình 3.27.

Hình 3.25 Lượng BXMT qua lỗ rỗng (trái) và qua tường (phải) của MĐĐL hiện trạng

Hình 3.26 Sự chuyển động của gió khi đến cấu trúc hiện trạng

Hình 3.27 Độ rọi vào các phòng ngủ 1,2,3 của nhà phố hiện trạng

Kết quả mô phỏng cho thấy khả năng ngăn chặn ô nhiễm môi trường của cấu trúc MĐĐL hiện trạng được tính toán một cách chi tiết.

BXT HT = BXT TMDV + BXT PN1 + BXT PN2 + BXT PN3

KNNBX HT = (BXT0/5x4-BXT HT )/(BXT0/5x4)x100%

= (42.038/5x4-7.55)/(42.038)/5x4)x100% = 77.55% o Khả năng thông gió của cấu trúc MĐĐL hiện trạng:

KNTG HT = (V HT /V0) x100% = 0.1/5 x 100% = 2% o Khả năng truyền dẫn ánh sáng của cấu trúc MĐĐL hiện trạng: ĐR HT = (ĐR PN1 + ĐR PN2 + ĐR PN3 )/3 = (204+213+217)/3 = 211.33 lux

KNTAS HT = ĐR HT / ĐR0 x 100% = 211.33/1095 = 19.3 %

Cấu trúc MĐĐL nhà phố gặp bất lợi về khả năng thông gió do thiết kế ban công và tường hai bên cản trở dòng khí, dẫn đến hạn chế khả năng làm mát tường mặt đứng Kết quả mô phỏng cho thấy dòng khí không tiếp xúc với bề mặt tường vì thiếu chênh lệch áp suất giữa không gian ban công và bên ngoài Mặc dù các tấm lam chắn nắng bằng bê tông cốt thép giúp giảm tác động môi trường, nhưng vẫn chưa đủ hiệu quả, đặc biệt từ 15h trở đi, khiến người dân phải sử dụng mành tre, làm giảm ánh sáng trong nhà Dựa trên các tiêu chí đã đánh giá, nhà phố hiện tại có mức độ thích ứng với điều kiện khí hậu đạt yêu cầu.

3.6.1 Áp dụng cho công trình cải tạo

Nhà phố được cải tạo theo các giá trị phù hợp với HTTS của biến thể K2-3, vẫn giữ quy mô 1 tầng trệt và 3 tầng lầu Cấu trúc và các lớp MĐ của nhà phố được điều chỉnh để đáp ứng các yêu cầu mới.

Lớp mặt đứng chính của tường sẽ giữ nguyên màu sơn và cấu trúc hiện tại Chúng tôi sẽ thay thế vật liệu lỗ cửa bằng kính 2 lớp low-e (Double low-e spec sel tint 6/6mm air) nhằm giảm thiểu bức xạ nhiệt tối đa, đồng thời không cần sử dụng mành tre nhưng vẫn đảm bảo độ rọi tiêu chuẩn.

Lớp mặt đứng phụ bên ngoài cần được thiết kế với khung quảng cáo có độ rỗng 0%, bắt đầu từ mép dưới ban công lầu 1 đến mép dưới cửa sổ lầu 1, đồng thời điều chỉnh khoảng cách đến mép công trình là 0.2m.

 Vỉa hè giữ nguyên vật liệu gạch không nung “Terrazzo”, rộng 3.5m, không có cây xanh công cộng phía trước

Dựa trên giá trị đề xuất cho hệ thống HTTS của biến thể K2-2 cùng với các đặc điểm đã nêu, kết hợp với dữ liệu đầu vào mặc định trong phần mềm Energy Plus, cấu trúc mô hình nhà phố cải tạo đã được mô phỏng, cho ra các kết quả như hiển thị trong hình.

Kết quả nghiên cứu cho thấy lượng bụi và ô nhiễm không khí (BXMT) qua các lỗ cửa và tường, cùng với độ rọi trên bề mặt khảo sát trong các phòng, vẫn giữ nguyên Sự thông gió trong cấu trúc cải tạo không bị ảnh hưởng, cho thấy khả năng thông gió của cấu trúc vẫn được duy trì.

Hình 3.28 Lượng BXMT qua lỗ rỗng (trái) và qua tường (phải) nhà phố cải tạo

Hình 3.29 Độ rọi vào các phòng ngủ 1,2,3 của nhà phố cải tạo

Với kết quả mô phỏng, các khả năng của cấu trúc MĐĐL cải tạo được tính toán như sau: o Khả năng ngăn chặn BXMT của cấu trúc MĐĐL:

BXT CT = BXT TMDV + BXT PN1 + BXT PN2 + BXT PN3

KNNBX CT = (BXT0/5x4-BXT CT )/(BXT0/5x4)x100%

= (42.038/5x4-3.78)/(42.038)/5x4)x100% = 88.76% o Khả năng thông gió của cấu trúc MĐĐL hiện trạng:

KNTG CT = KNTG HT = (V HT /V0) x100% = 0.1/5 x 100% = 2% o Khả năng truyền dẫn ánh sáng của cấu trúc MĐĐL: ĐR CT = (ĐR PN1 + ĐR PN2 + ĐR PN3 )/3 = (119+128 + 125)/3 = 124 lux

KNTAS CT = ĐR CT / ĐR0 x 100%

Kết quả tính toán cho thấy khả năng ngăn chặn bức xạ của cấu trúc MĐĐL đã cải thiện đáng kể từ 77.55% lên 88.76%, trong khi khả năng thông gió vẫn được giữ nguyên, nâng cao mức độ đáp ứng tiêu chí tiện nghi nhiệt từ mức đạt lên mức khá Tuy nhiên, khả năng truyền dẫn ánh sáng đã giảm từ 19.3% xuống 11.32%, dẫn đến mức độ đáp ứng tiêu chí tiện nghi ánh sáng giảm từ mức khá xuống mức đạt.

Như vậy, mức độ thích ứng với điều kiện khí hậu của cấu trúc sau khi cải tạo được tăng lên mức khá

3.6.2 Áp dụng cho công trình xây mới Đối với công trình xây mới trên khu đất của nhà phố đươc chọn, giải pháp cấu trúc MĐĐL cần khắc phục được hạn chế về mặt thông gió trong cấu trúc hiện trạng, đảm bảo được các tiêu chí khác và đạt hiệu quả cao hơn Quy mô công trình xây mới vẫn là 4 tầng trong đó tầng trệt để dùng để kinh doanh và 3 tầng lầu dùng để ở Bề rộng mặt tiền công trình là 4m với tầng trệt cao 4m còn các tầng lầu cao 3,2m (chiều cao tầng tính từ mặt sàn tầng này lên mặt sàn tầng trên) Ngôi nhà không có sân thượng mà chỉ có 1 tum cầu thang để tiếp cận sàn mái và cũng là vị trí có thể tạo ra sự thông thoáng Đối với tuyến đường có lộ giới 30m, các thành phần được nhô ra so với ranh lộ giới một khoảng tối đa là 1.4m Khoảng không gian này mang tính chất quan trọng, là khoảng không gian đệm nên cần tận dụng tối đa và bố trí các thành phần một cách khoa học, đảm bảo các khả năng của cấu trúc Giải pháp cấu trúc được chọn khi xây mới là sự kết hợp giữa biến thể K2-1 và biến thể K2-3 Khi đó, ban công được bố trí ở mỗi tầng để thoát hiểm, không băng hết bề ngang nhà mà chỉ chiếm 1 phần nhỏ tại vị trí cửa đi phía trước Điều này giúp cho dòng khí không bị cản trở khi lưu thông qua cấu trúc ở các tầng khác nhau của tòa nhà, góp phần làm mát bề mặt tường mặt đứng một cách đáng kể

Bàn luận

Kiến trúc đã trải qua nhiều giai đoạn phát triển, từ việc thể hiện quyền lực trong thời cổ đại đến sức mạnh tôn giáo trong thời trung đại và hiện đại hóa công năng sau chiến tranh Trong thời đại công nghiệp 4.0, kiến trúc ngày càng bị ảnh hưởng bởi xu hướng kỹ thuật số, yêu cầu thiết kế định lượng và tối ưu hiệu quả Kiến trúc sư cần không chỉ sáng tạo mà còn phải trang bị kiến thức và công nghệ mới để đáp ứng nhu cầu hiện tại Luận án đã đề xuất một phương pháp tiếp cận mới trong việc ứng dụng thiết kế định lượng vào kiến trúc, đặc biệt là trong nghiên cứu mặt đứng nhà phố, có thể áp dụng cho nhiều hệ thống và thể loại kiến trúc khác nhau.

Dữ liệu đầu vào cho PPTS bao gồm việc cấu trúc hóa MĐĐL nhà phố, tham số hóa cấu trúc và xây dựng mô hình cấu trúc định lượng cùng với các biến thể đã được đề xuất Nghiên cứu có thể được mở rộng với các nội dung khác để nâng cao tính hợp lý và hiệu quả của mô hình.

Cấu trúc hóa MĐĐL nhà phố trong luận án không chỉ đơn thuần là thiết kế mặt đứng cứng nhắc, mà là một nghiên cứu thực tiễn nhằm giảm bớt khối lượng nghiên cứu Các chi tiết phức tạp không ảnh hưởng lớn đến mục tiêu đã được loại bỏ, cho phép kiến trúc sư linh hoạt điều chỉnh các thành phần cấu trúc Việc này giúp tìm ra các biến thể thiết kế phù hợp, đồng thời điều chỉnh các đặc tính của thành phần cấu trúc dựa trên so sánh với các giá trị tham số thích hợp đã được đề xuất cho từng biến thể.

Mặt đứng nhà phố tại các thành phố lớn ở Việt Nam, đặc biệt ở khu vực trung tâm cũ, có sự đa dạng và phức tạp về cấu trúc và phong cách kiến trúc Nghiên cứu của Nguyễn Thị Bích Ngọc (2015) chỉ ra rằng các tuyến phố cần thiết kế đa dạng để đảm bảo yếu tố cảnh quan Mặc dù mặt đứng phức tạp có thể tạo sự sinh động, kiến trúc sư cần tránh lạm dụng thiết kế quá nhiều mảng miếng, nhằm đảm bảo sự hòa nhập với bối cảnh chung Để xác định các thành phần nổi trội trong cấu trúc, cần có sự so sánh kết quả mô phỏng để đánh giá ảnh hưởng đến điều kiện tiện nghi Việc mở rộng khoảng giới hạn và tăng cường số lượng giá trị khảo sát của các tham số là cần thiết Trong nghiên cứu này, việc thay đổi giá trị khảo sát được thực hiện thủ công và hạn chế, dẫn đến thời gian thu thập kết quả lâu và chỉ đạt hiệu quả gần tối ưu Các nghiên cứu tiếp theo nên áp dụng ngôn ngữ lập trình để tự động hóa quá trình thay đổi giá trị tham số, từ đó tìm ra kết quả tối ưu một cách hiệu quả hơn.

Xử lý dữ liệu mô phỏng đầu ra để xây dựng phương pháp tính mức độ thích ứng của cấu trúc là rất quan trọng Ngoài ba khả năng làm việc của cấu trúc MĐĐL nhà phố được đề xuất, bao gồm khả năng ngăn chặn ô nhiễm môi trường, thông gió và truyền dẫn ánh sáng, cần nghiên cứu thêm các khả năng khác như ngăn chặn tiếng ồn, chống bụi và cách âm Để đánh giá các khả năng này, bên cạnh việc áp dụng các quy chuẩn của Việt Nam, có thể tham khảo các bộ tiêu chuẩn công trình xanh như LEED (Hoa Kỳ), EDGE (IFC) và LOTUS (Việt Nam) Những bộ tiêu chuẩn này ngày càng trở nên phổ biến và được nhiều quốc gia xem như một luật để thúc đẩy phong trào công trình xanh trên toàn thế giới.

PPTS không chỉ áp dụng cho mặt đứng nhà phố thích ứng mà còn có thể được sử dụng cho các yêu cầu kiến trúc khác Điều này cho phép các phương án kiến trúc được chứng minh một cách định lượng, đảm bảo hiệu quả trong nhiều khía cạnh và mục tiêu khác nhau của thiết kế.

Luận án này được thực hiện dựa trên dữ liệu khảo sát thực tế và phương pháp tính toán định lượng, kết hợp với phần mềm mô phỏng đáng tin cậy Tuy nhiên, do số lượng giá trị khảo sát còn hạn chế, kết quả thu được chưa đạt tối ưu Trong đề tài “Tối ưu hóa tiện nghi nhiệt trong căn hộ chung cư được thông gió tự nhiên”, PGS.TS.KTS Nguyễn Anh Tuấn từ Khoa Kiến trúc, Trường Đại Học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng, đã nghiên cứu và phát triển công cụ tính toán tối ưu dựa trên mô phỏng Ông cũng đã tiến hành đo đạc các thông số khí hậu thực tế qua nhiều năm, kết luận rằng “Mô hình căn hộ trong EnergyPlus sau nhiều lần hiệu chỉnh đã cho ra kết quả mô phỏng rất gần với kết quả quan trắc thực tế”, chứng tỏ độ chính xác của các kết quả mô phỏng bằng phần mềm.

EnergyPlus là công cụ đáng tin cậy và chính xác cao được sử dụng trong nghiên cứu này Bài viết đề xuất ứng dụng phương pháp tối ưu hóa toán học để phát triển các ứng dụng thiết kế tối ưu trong xây dựng Tác giả Nguyễn Anh Tuấn đã trình bày hai trường hợp nghiên cứu điển hình: đầu tiên là thiết kế tối ưu cho công trình chung cư thông gió tự nhiên bằng thuật toán tìm kiếm bầy đàn, nhằm cải thiện tiện nghi nhiệt; thứ hai là bài toán tối ưu hóa đa mục tiêu cho công trình nhà ở có điều hòa không khí, sử dụng thuật toán tiến hóa để giảm thiểu năng lượng tiêu thụ trong khi vẫn đảm bảo chi phí xây dựng hợp lý.

Kết quả nghiên cứu của luận án tập trung vào trường hợp bất lợi nhất tại TP.HCM, bao gồm (i) mặt đứng nhà phố hướng chính Tây và (ii) thời gian nghiên cứu vào tháng.

7 là mùa nóng; và (iii) nhà phố thấp tầng nên ít nhận được các luồng gió so với nhà ở cao tầng

Các nghiên cứu sau này có thể mở rộng phạm vi tại các khu vực khác của TP.HCM, như khu vực mở rộng kết nối hoặc dự án mới Kết quả luận án sẽ hỗ trợ cải tạo mặt đứng các loại nhà phố trên các tuyến phố hiện hữu để đạt hiệu quả cao hơn Đối với công trình hiện hữu, cần tham khảo bảng tổng hợp biến thể và thực hiện những thay đổi tối thiểu theo giá trị đề xuất cho hệ thống để tối ưu hóa hiệu quả Đối với công trình mới trên tuyến phố hiện hữu, mặt đứng nhà phố cần tuân thủ cấu trúc phổ biến nhất để bảo tồn cảnh quan và nét đặc trưng của tuyến phố, đảm bảo sự thân thiện với cư dân và du khách Đối với các nhà phố trên tuyến phố cổ, cần giữ gìn cấu trúc hiện có, hạn chế phá bỏ và chỉ thêm các thành phần linh hoạt, dễ lắp đặt, dễ thay thế Tại các khu đô thị mới, thiết kế và lựa chọn cấu trúc cần phù hợp với mong muốn và điều kiện khí hậu đặc trưng của thành phố.

Các nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc phát triển các giải pháp quản lý xây dựng nhà phố, nhằm áp dụng các đề xuất của luận án vào thực tiễn Điều này sẽ giúp cải thiện quá trình xây dựng và phát triển nhà phố, đồng thời thích ứng tốt hơn với điều kiện khí hậu thông qua ứng dụng PPTS.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Kết luận

Luận án đã đạt được mục tiêu nghiên cứu về mặt đứng nhà phố thích ứng bằng cách áp dụng phương pháp tham số, bao gồm việc cấu trúc hóa và tham số hóa các yếu tố liên quan Hai vấn đề trọng tâm được xác định là thiết lập mặt đứng thích ứng với khí hậu để đảm bảo tiện nghi bên trong và tiếp cận thiết kế định lượng cho mặt đứng Dữ liệu đầu vào cho PPTS được xây dựng từ việc khảo sát và phân tích các thành phần của hệ thống, dẫn đến việc hoàn thành mô hình tham số hóa Qua mô phỏng máy tính, phương pháp tính mức độ thích ứng của cấu trúc đã được phát triển, từ đó tìm ra các giá trị tham số phù hợp Giải pháp kiến trúc mặt đứng thích ứng được chi tiết hóa dựa trên các giá trị này, giúp KTS hướng đến thiết kế hiệu quả Mặt đứng nhà phố đã được khảo sát và đơn giản hóa, tập trung vào các thành phần quan trọng, dẫn đến việc đề xuất cấu trúc hóa thành hệ MĐĐL với ba lớp chính: lớp mặt đứng chính, lớp mặt đứng phụ bên ngoài và lớp mặt đứng phụ bên trong, phân chia thành ba loại cấu trúc theo số lớp MĐ.

MĐ (K3) được chia thành 12 trường hợp cấu trúc khác nhau, bao gồm K1, K2-1 đến K2-7, và K3-1 đến K3-4, dựa trên cách sắp xếp các thành phần trong các lớp MĐ Đối với các nhà phố có mặt đứng phức tạp và thay đổi liên tục theo chiều cao, việc chia mặt đứng thành nhiều phần riêng biệt là cần thiết Mỗi phần mặt đứng sẽ thuộc về các trường hợp cấu trúc khác nhau (theo Bảng 3.2) và có thể áp dụng các biến thể và giải pháp cấu trúc tương ứng với từng phần.

Cấu trúc MĐĐL đã được tham số hóa thành một hệ thống các tham số, với 18 tham số được xây dựng dựa trên tính nổi trội và khoảng giá trị giới hạn của từng tham số Mô hình tham số hóa của cấu trúc này được đề xuất dựa trên giá trị khảo sát cho từng tham số.

Mô hình tham số hóa đã được điều chỉnh với 12 biến thể để phù hợp với các trường hợp cấu trúc khác nhau bằng cách thêm hoặc bớt các thành phần so với mô hình gốc Những biến thể này có khả năng đại diện cho cấu trúc MĐĐL nhà phố và cung cấp dữ liệu đầu vào cho các mô phỏng thông qua hệ thống tham số và giá trị tham khảo trong giới hạn cho phép.

Phương pháp tính mức độ thích ứng cho cấu trúc được đề xuất thông qua việc đánh giá ba khả năng làm việc chính: khả năng ngăn chặn bụi và ô nhiễm môi trường (BXMT), khả năng thông gió, và khả năng truyền dẫn ánh sáng Mỗi khả năng được đánh giá theo bốn mức độ từ thấp đến cao: kém, đạt, khá và tốt Các khả năng này được tính toán bằng cách so sánh kết quả mô phỏng BXMT, thông gió và chiếu sáng tại khu vực nghiên cứu với trường hợp gốc, tức là không có cấu trúc phía trước Giá trị thích hợp cho các tham số của mỗi biến thể được xác định thông qua phương pháp tính mức độ thích ứng.

Giải pháp kiến trúc mặt đứng nhà phố đã được chi tiết hóa dựa trên các giá trị thích hợp của tham số tìm được, minh chứng tính hiệu quả qua việc áp dụng vào một công trình cụ thể Mức độ thích ứng của cấu trúc nhà phố hiện trạng không đạt hiệu quả cao Tuy nhiên, sau khi cải tạo hoặc xây mới theo mô hình và giải pháp đề xuất, mức độ thích ứng được cải thiện đáng kể, cho thấy hiệu quả cao hơn So sánh hai kết quả tính toán cho thấy nhà phố sau cải tạo hoặc xây mới có hiệu quả vượt trội so với hiện trạng ban đầu.

Kiến nghị

Để các kết quả của luận án có thể ứng dụng rộng rãi vào thực tế và phát huy hiệu quả, luận án có những kiến nghị sau:

Trong tương lai gần, nhà phố thương mại dịch vụ (TMDV) sẽ vẫn chiếm ưu thế tại TP.HCM, với sự phân bố rộng rãi trên các tuyến đường chính và hẻm nhỏ Việc thay thế loại hình này sẽ cần thời gian dài, khẳng định vai trò quan trọng của nhà phố, đặc biệt là về mặt đứng Kết quả nghiên cứu về mặt đứng nhà phố thích ứng có thể ứng dụng trong thiết kế, phát triển kiến trúc nhà phố phù hợp với chủ trương tiết kiệm năng lượng quốc gia Hơn nữa, nghiên cứu về PPTS cũng có thể áp dụng cho nhiều tình huống và nhu cầu khác nhau trong kiến trúc, đồng thời phù hợp với xu hướng đô thị sinh thái, công trình xanh, thiết kế dựa trên hiệu quả, và sự phát triển của công nghệ 4.0.

KTS cần nâng cao nhận thức và trách nhiệm về thiết kế kiến trúc hiệu quả dựa trên định lượng và năng lượng công trình Sinh viên và người hành nghề không chỉ cần thành thạo các công cụ tạo hình và diễn họa kiến trúc trên máy tính, mà còn phải được đào tạo về các công cụ mô phỏng và tính toán định lượng hiện đại Việc xây dựng các câu lạc bộ, đội, nhóm chuyên nghiên cứu và tuyên truyền sẽ tạo nguồn lực cho phong trào và thể hiện năng lực chuyên môn của KTS Hơn nữa, thành lập các giải thưởng kiến trúc sẽ giúp phát hiện tài năng và ghi nhận những nỗ lực của các KTS trẻ trong việc phát triển nền kiến trúc.

Để đạt được sự đồng bộ trong phát triển đô thị, chính quyền TP.HCM cần xây dựng cơ chế và chính sách phù hợp, khuyến khích các nhà phát triển bất động sản tham gia tích cực vào thiết kế kiến trúc có tính định lượng Cơ chế này nên áp dụng cho kiến trúc chung và mặt đứng nhà phố, nhằm đảm bảo khả năng thích ứng với khí hậu địa phương và sử dụng năng lượng hiệu quả Mỗi tuyến phố cần có nghiên cứu sâu để xây dựng tiêu chuẩn quy phạm cụ thể cho cấu trúc nhà phố Mặc dù việc đầu tư cho công tác này không nhỏ, nhưng mang lại hiệu quả lớn về thẩm mỹ và tiện nghi Đặc biệt, đối với các nhà phố hướng Tây trên các tuyến phố hẹp, việc phát triển mặt đứng bên ngoài bị hạn chế và thiếu không gian công cộng, dẫn đến ảnh hưởng tiêu cực từ ô nhiễm môi trường, gây khó khăn cho việc tiết kiệm năng lượng và đảm bảo tiện nghi Do đó, thành phố cần có chính sách riêng để phù hợp với những trường hợp này.

CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ LIÊN

1 Phạm Thanh Trà, “Phương pháp tham số và việc xây dựng hệ thống tham số cho kiến trúc”, Tạp chí Xây dựng, 11, 68, 2018, ISSN 0866-8762

2 Phạm Thanh Trà, Lê Thị Hồng Na, “Nhận diện các dạng cấu trúc không gian mặt đứng nhà phố TPHCM”, Tạp chí Xây dựng, 12, 37, 2018, ISSN 0866-8762

3 Phạm Thanh Trà, “Khái niệm về cấu trúc không gian bao che kiến trúc và cấu trúc không gian mặt đứng nhà phố”, Tạp chí Kiến trúc - Hội KTSVN, 3, 76, 2019, ISSN

1 Phạm Thanh Trà, “Thực trạng cấu trúc không gian mặt đứng nhà phố thương mại tại TP.HCM”, Đề tài cấp trường ĐH Bách Khoa – ĐH Quốc gia TP.HCM, nghiệm thu 2019, mã số đề tài T-KTXD-2018-54

[1] Chính phủ, Quyết định số 153/2004/QĐ-TTg ngày 17/8/2004 Về việc ban hành Định hướng Chiến lược phát triển bền vững ở Việt Nam, Chương trình Nghị sự

Bộ Xây dựng đã tổ chức Hội thảo khoa học “Kiến trúc nhiệt đới Việt Nam – Định hướng và giải pháp lần thứ nhất” vào năm 2005, và đã tập hợp các bài viết quan trọng liên quan đến chủ đề này NXB Xây dựng là đơn vị phát hành các tài liệu từ hội thảo, góp phần nâng cao nhận thức về kiến trúc nhiệt đới tại Việt Nam.

[3] Viện kiến trúc nhiệt đới, Hội thảo khoa học “Vật liệu xây dựng và kiến trúc nhiệt đới”, Hà Nội, Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội, 2005

[4] Bộ Xây dựng , Hội thảo khoa học “Bệnh nhiệt đới của công trình kiến trúc – Công nghệ và giải pháp”, Hà Nội, 2006

[5] Hội kiến trúc sư Việt Nam, Chuyên đề “Kiến trúc nhiệt đới Việt Nam”, Hà Nội,

[6] Nguyễn Minh Sơn, "Kính trong mối quan hệ với Kiến trúc nhiệt đới", Tạp chí

Khoa học Kiến trúc – Xây dựng, 2014

[7] Nguyễn Minh Sơn, "Sinh thái hóa Kiến trúc - Mô hình kiến trúc tự điều tiết,"

Nguyễn Minh Sơn trong bài viết "Phòng và chữa bệnh Nhiệt đới trong việc Bảo tồn tôn tạo các di sản Kiến trúc" đã nhấn mạnh tầm quan trọng của việc áp dụng các phương pháp phòng ngừa và chữa trị bệnh nhiệt đới để bảo tồn di sản kiến trúc Bài viết được trình bày trong Kỷ yếu hội thảo "Tính liên ngành trong bảo tồn di tích" do Viện bảo tồn di tích tổ chức năm 2009, thể hiện sự cần thiết của sự kết hợp giữa các lĩnh vực trong công tác bảo tồn.

[9] Nguyễn Minh Sơn, “Phát triển Kiến trúc nhiệt đới trong chiến lược bảo vệ môi trường và chương trình sử dụng năng lượng tiết kiệm hiệu quả”, Hà Nội, 2008

Nguyễn Minh Sơn, Nguyễn Ngọc Khanh và Trần Vân Anh đã thực hiện nghiên cứu về cấu trúc kiến trúc, tập trung vào việc lựa chọn vật liệu mới phù hợp với điều kiện khí hậu nhiệt đới Việt Nam Nghiên cứu này được công bố bởi Viện Kiến trúc Nhiệt đới tại Hà Nội vào năm 2005.

Lê Thị Hồng Na và Nguyễn Đại Nhẫn đã nghiên cứu các giải pháp kiến trúc nhằm nâng cao chất lượng môi trường sống trong nhà phố tại Tp.HCM Bài viết được đăng trên Tạp chí Xây dựng Việt, nhấn mạnh tầm quan trọng của thiết kế kiến trúc trong việc cải thiện điều kiện sống và tạo ra không gian sống thoải mái cho cư dân đô thị.

[12] Lê Thị Hồng Na và Phan Văn Vàng, "Hiện trạng Bảng quảng cáo trong kiến trúc nhà phố TPHCM," Tạp chí Xây dựng Việt Nam, no 10, pp 40-43, 2017

[13] Lê Thị Hồng Na và Đỗ Đại Thắng, "Phân tích hiện trạng kiến trúc nhà phố tại TP.HCM," Tạp chí Xây dựng Việt Nam, no 4, pp 117-120, 2017

[14] Lê Thị Hồng Na, "Những quy định hiện hành về kiến trúc xây dựng nhà phố tại TP.HCM," Tạp chí Xây dựng Việt Nam, no 10, pp 75-78, 2017

Lê Thị Hồng Na (CNĐT) đã nghiên cứu các giải pháp kiến trúc nhằm nâng cao chất lượng môi trường sống trong nhà phố tại thành phố Hồ Chí Minh Đề tài này được mã số 66/2015/HĐĐH-SKHCN và thuộc chương trình nghiên cứu khoa học cấp thành phố do Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM thực hiện.

[16] Nguyễn Anh Tuấn, "Thiết kế kiến trúc xanh với hỗ trợ bởi các công cụ mô phỏng hiệu năng công trình (BPS)," Tạp chí Kiến trúc, no 05, pp 13-18, 2012

Nghiên cứu của Nguyễn Anh Tuấn, Lê Thị Kim Dung và Phan Tiến Vinh về việc ứng dụng phương pháp tối ưu hóa trong thiết kế nhà ở cho người thu nhập thấp đã được thực hiện trong khuôn khổ đề tài cấp ĐH Đà Nẵng, mã số Đ2015-02-131, vào năm 2016 Nghiên cứu này tập trung vào việc cải thiện chất lượng sống cho người thu nhập thấp thông qua các giải pháp thiết kế hiệu quả và tiết kiệm.

Nguyễn Anh Tuấn và Trương Nguyễn Song Hạ đã thực hiện nghiên cứu về việc chuyển hóa các giải pháp thiết kế thụ động từ kiến trúc dân gian vào thiết kế kiến trúc mới Nghiên cứu này, mang mã số T2019-02-32, thuộc đề tài cấp cơ sở và được thực hiện vào năm 2019.

[19] Phạm Ngọc Đăng, Các giải pháp thiết kế công trình xanh ở Việt Nam, Nhà xuất bản Xây dựng, 2014

[20] Bộ Khoa học và Công nghệ Việt Nam , TCVN 5687:2010 Thông gió – điều hòa không khí – tiêu chuẩn thiết kế, Hà Nội

[21] Ngô Huy Ánh, Nguyễn Mạnh Liên, Góp phần nghiên cứu về cảm giác nhiệt trong điều kiện khí hậu mùa hè ở Việt Nam, Vi khí hậu công trình, 1984

[22] Phạm Đức Nguyên, Phát triển kiến trúc bền vững, kiến trúc xanh ở Việt Nam,

Hà Nội: Nhà xuất bản tri thức, 2015

Bài viết của Lê Thị Hồng Na và Nguyễn Đại Nhẫn đánh giá hiện trạng sử dụng hệ thống double-skin trong các nhà phố tại Thành phố Hồ Chí Minh Nghiên cứu này thuộc đề tài cấp ĐHBK – ĐHQG, nhằm phân tích hiệu quả và ứng dụng của công nghệ này trong bối cảnh đô thị hóa ngày càng tăng.

Nguyễn Thị Bích Ngọc đã thực hiện một nghiên cứu sâu sắc về thiết kế cảnh quan cho các tuyến phố thương mại dịch vụ tại khu trung tâm cũ của Tp Hồ Chí Minh Luận án tiến sĩ của cô, được hoàn thành tại trường Đại học Kiến trúc TP.HCM vào năm 2015, đã đóng góp quan trọng vào việc cải thiện không gian đô thị và nâng cao trải nghiệm của người dân cũng như du khách.

Phạm Thị Hải Hà (2018) trong luận án tiến sĩ tại Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội đã nghiên cứu giải pháp kiến trúc thụ động nhằm nâng cao hiệu quả năng lượng cho lớp vỏ bao che của nhà chung cư cao tầng tại Hà Nội Nghiên cứu này không chỉ đề xuất các phương pháp thiết kế tối ưu mà còn nhấn mạnh tầm quan trọng của việc áp dụng kiến trúc bền vững trong bối cảnh đô thị hiện đại.

Định dạng
Số trang	263
Dung lượng	20,86 MB

Tiêu đề	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
Tác giả	Phạm Thanh Trà
Người hướng dẫn	PGS.TS.KTS Nguyễn Minh Sơn, TS.KTS Lê Thị Hồng Na
Trường học	Trường đại học Kiến trúc Hà Nội
Chuyên ngành	Kiến trúc
Thể loại	Luận án tiến sĩ
Năm xuất bản	2022
Thành phố	Hà Nội