1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

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”

263 7 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

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 Tác giả luận án
Người hướng dẫn PGS.TS.KTS
Trường học Trường Đại Học Kiến Trúc Hà Nội
Chuyên ngành Kiến Trúc
Thể loại Luận Án Tiến Sĩ Kiến Trúc
Năm xuất bản 2022
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 263
Dung lượng 11,64 MB

Cấu trúc

  • 1. Lý do chọn đề tài (17)
  • 2. Mục đích nghiên cứu (19)
  • 3. Đối tượng nghiên cứu (19)
  • 4. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu (19)
  • 5. Phương pháp nghiên cứu (20)
  • 6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn (20)
  • 7. Những đóng góp mới của luận án (0)
  • 8. Cấu trúc luận án (21)
  • CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẶT ĐỨNG NHÀ PHỐ THÍCH ỨNG VỚI ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU (22)
    • 1.1 Các định nghĩa và khái niệm (22)
    • 1.2 Thực tiễn mặt đứng nhà phố tại các nước có điều kiện tương đồng và tại Việt Nam (26)
      • 1.2.1 Tại các nước có điều kiện tương đồng (26)
      • 1.2.2 Tại Việt Nam (32)
    • 1.3 Hiện trạng mặt đứng thích ứng với điều kiện khí hậu tại TP.HCM (37)
      • 1.3.1 Hiện trạng mặt đứng nhà phố tại TP.HCM (40)
      • 1.3.2 Điều kiện khí hậu TP.HCM và chất lượng môi trường bên trong nhà phố (49)
    • 1.4 Các nghiên cứu liên quan đến đề tài (53)
    • 1.5 Các vấn đề trọng tâm cần giải quyết (0)
    • 2.1 Cơ sở pháp lý (58)
    • 2.2 Cơ sở lý luận (60)
      • 2.2.1 Mối quan hệ giữa kiến trúc và khí hậu (60)
      • 2.2.2 Kiến trúc thích ứng (62)
      • 2.2.3 Thiết kế bị động (passive design) (0)
      • 2.2.4 Tiện nghi vi khí hậu (66)
      • 2.2.5 Phương pháp tham số (71)
    • 2.3 Cơ sở thực tiễn (77)
      • 2.3.1 Nhà ở hiệu quả năng lượng và thân thiện môi trường (77)
      • 2.3.2 Ứng dụng hệ vỏ kép (DSF) vào kiến trúc (78)
      • 2.3.3 Thiết kế kiến trúc ứng dụng PPTS (80)
    • 2.4 Cơ sở ứng dụng PPTS cho mặt đứng nhà phố thích ứng với điều kiện khí hậu (81)
      • 2.4.1 Cấu trúc hóa mặt đứng nhà phố (xác định cấu trúc hệ thống) (0)
      • 2.4.2 Tham số hóa cấu trúc (biểu diễn cấu trúc thành tham số) (0)
      • 2.4.3 Mô phỏng trên máy tính (96)
      • 2.4.4 Xử lý dữ liệu mô phỏng (97)
    • 2.5 Bài học kinh nghiệm về kiến trúc thích ứng ứng dụng PPTS (98)
      • 2.5.1 Bài học về giải quyết mối quan hệ giữa kiến trúc và khí hậu ứng dụng (98)
      • 2.5.2 Bài học về tạo hình kiến trúc ứng dụng PPTS (101)
    • 2.6 Khả năng thực hiện (103)
  • CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT MẶT ĐỨNG NHÀ PHỐ THÍCH ỨNG VỚI ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU TP.HCM ỨNG DỤNG PPTS (104)
    • 3.1 Quan điểm (104)
    • 3.2 Nguyên tắc (104)
    • 3.3 Hệ thống tiêu chí (105)
      • 3.3.1 Tiêu chí về cấu trúc hóa (105)
      • 3.3.2 Tiêu chí về tính định lượng của cấu trúc (0)
      • 3.3.3 Tiêu chí về tính thích ứng với điều kiện khí hậu (106)
    • 3.4 Đề xuất mặt đứng nhà phố thích ứng với điều kiện khí hậu TP.HCM ứng dụng PPTS (107)
      • 3.4.1 Cấu trúc hóa mặt đứng nhà phố và các tổ hợp khác nhau (107)
      • 3.4.2 Tham số hóa cấu trúc MĐĐL nhà phố và các giá trị khảo sát (114)
      • 3.4.3 Mô hình tham số hóa cấu trúc và các biến thể (116)
      • 3.4.4 Phương pháp tính mức độ thích ứng của cấu trúc qua dữ liệu mô phỏng và kết quả tính toán (124)
    • 3.5 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 (0)
      • 3.5.1 Đối với loại mặt đứng có 1 hoặc 2 lớp với lớp MĐ phụ bên trong . 116 (132)
      • 3.5.2 Đối với loại mặt đứng 2 lớp với lớp MĐ phụ bên ngoài (134)
      • 3.5.3 Đối với loại mặt đứng có 3 lớp (135)
    • 3.6 Ví dụ minh chứng (139)
      • 3.6.1 Áp dụng cho công trình cải tạo (142)
      • 3.6.2 Áp dụng cho công trình xây mới (144)
    • 3.7 Bàn luận (147)
    • 1. Kết luận (151)
    • 2. Kiến nghị (153)

Nội dung

Mục đích nghiên cứu

Thiết lập mặt đứng nhà phố tại TP.HCM cần thích ứng với điều kiện khí hậu địa phương để cải thiện mối quan hệ giữa kiến trúc và khí hậu Để đạt được mục tiêu này, các nhiệm vụ cụ thể sẽ được xác định và triển khai.

Cấu trúc hoá mặt đứng và tổ hợp thành các trường hợp cấu trúc là bước quan trọng trong việc tham số hoá cấu trúc mặt đứng Việc xây dựng hệ thống thông tin cho cấu trúc giúp định hình mô hình tham số hoá, bao gồm các biến thể và giá trị khảo sát của tham số Điều này đóng vai trò thiết yếu trong việc xây dựng dữ liệu đầu vào cho PPTS.

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

Đề xuất một phương pháp để đánh giá 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 thời tiết (HTTS) của cấu trúc thông qua việc xử lý dữ liệu đầu ra từ mô hình dự báo thời tiết (PPTS).

- 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 nằm trên các tuyến phố thương mại dịch vụ tại khu trung tâm cũ của TP.HCM Các nhà phố được khảo sát đều có mặt đứng với những đặc điểm chung, đặc biệt chịu ảnh hưởng nhiều từ ánh nắng hướng Tây, hướng được coi là bất lợi nhất cho kiến trúc.

- 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 là việc sử dụng mẫu phiếu điều tra hiện trạng kiến trúc mặt đứng nhằm thu thập thông tin và đặc điểm của các thành phần trong đối tượng nghiên cứu, từ đó rút ra cấu trúc chung và mối liên hệ giữa chúng.

Phương pháp phân tích và tổng hợp bao gồm việc sưu tầm, tìm hiểu và nghiên cứu các tài liệu trong nước và quốc tế liên quan đến đề tài Sau đó, 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 là quá trình sử dụng các công cụ và máy móc chuyên dụng để đo đạc, xử lý, và tổng hợp số liệu thực tế Bên cạnh đó, việc sử dụng phần mềm đáng tin cậy để mô phỏng trên máy tính cũng đóng vai trò quan trọng trong việc phân tích và dự đoán kết quả.

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 là một cách hiệu quả để nâng cao chất lượng nội dung.

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

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Tạo điều kiện thuận lợi cho kiến trúc sư trong việc thiết kế kiến trúc ứng dụng phương pháp PPTS bằng cách cấu trúc hóa mặt đứng của nhà phố và sau đó tham số hóa cấu trúc này.

Giúp các kiến trúc sư tối ưu hóa quy trình lựa chọn giải pháp thiết kế kiến trúc nhà phố, đặc biệt là tại TP.HCM, thông qua việc áp dụng hệ thống các biến thể phù hợp, từ đó nâng cao hiệu quả thiết kế tổng thể.

Bổ sung nội dung nghiên cứu kiến trúc vào chương trình đào tạo kiến trúc sư và cơ sở dữ liệu cho hệ thống quy chuẩn, tiêu chuẩn và sổ tay 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 thích ứng với điều kiện khí hậu địa phương, đồng thời áp dụng hệ thống tiêu chí về Phát triển Bền vững (PPTS) Việc này không chỉ giúp cải thiện hiệu suất năng lượng mà còn nâng cao chất lượng sống cho cư dân Các tiêu chí nên bao gồm việc sử dụng vật liệu bền vững, thiết kế thông thoáng và khả năng chống chịu với thời tiết khắc nghiệt, nhằm tạo ra không gian sống thoải mái và an toàn.

Định lượng mặt đứng nhà phố có thể thực hiện thông qua việc cấu trúc hóa mặt đứng thành các lớp với các thành phần và mối quan hệ rõ ràng Điều này bao gồm việc tham số hóa cấu trúc, biểu diễn mặt đứng nhà phố thành hệ thống tham số và xây dựng mô hình tham số hóa cùng với các biến thể của nó.

Đề xuất một hướng tiếp cận mới cho kiến trúc sư trong việc thiết kế định lượng, đặc biệt là việc ứng dụng phương pháp PPTS vào thiết kế kiến trúc, với trọng tâm là nhà phố Việc áp dụng PPTS không chỉ giúp tối ưu hóa quy trình thiết kế mà còn nâng cao tính hiệu quả và sáng tạo trong các dự án kiến trúc hiện đại.

- 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 gồm 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 của nghiên cứu Cuối cùng, chương 3, dài 47 trang, nêu rõ kết quả nghiên cứu đạt được.

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 Tổ chức nghiên cứu về biến đổi khí hậu toàn cầu Pew Research Center, 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, có chức năng như một rào cản nhiệt Vỏ bao che đóng vai trò quan trọng trong việc 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 định nghĩa vỏ bao che tòa nhà là bộ phận phân cách vật lý giữa môi trường bên trong và bên ngoài, giúp duy trì môi trường vi khí hậu và cùng với các hệ thống điều hòa cơ khí kiểm soát khí hậu bên trong công trình.

Vỏ bao che đa lớp (VBCĐL) là tập hợp các thành phần kiến trúc và khoảng 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 kiến trúc 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 có góc hợp với mặt đất nhỏ hơn 45 độ, trong khi TPĐ có góc hợp với mặt đất lớn hơn 45 độ.

Dựa vào số lớp vỏ và cách bố trí, số lượng các TPN và TPĐ, VBCĐL kiến trúc được phân chia thành các dạng khác nhau 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 bao che có khả năng phản ứng linh hoạt với biến đổi khí hậu, nhằm duy trì sự tiện nghi bên trong CABS được thiết kế 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, là loại hình nhà ở phổ biến tại các đô thị, với thiết kế gồm các tầng dưới phục vụ cho kinh doanh thương mại hoặc dịch vụ, và các tầng trên dùng để ở (shophouse) Công trình này có đặc điểm là mặt tiền hẹp nhưng chiều sâu lớn, với hai mặt bên và mặt sau thường sát với các nhà liền kề, dẫn đến ảnh hưởng của các yếu tố tự nhiên chủ yếu tập trung vào mặt trước và mái nhà Trong bài viết này, thuật ngữ nhà phố TMDV sẽ được viết tắt thành nhà phố.

Mặt đứng nhà phố là phần vỏ bảo vệ theo phương đứng, bao gồm nhiều thành phần vật chất và không gian đệm, đóng vai trò ngăn cách giữa khu vực bên trong và không gian đường phố Qua mặt đứng, các tác động của môi trường tự nhiên được điều chỉnh trước khi vào không gian sống Thiết kế mặt đứng nhà phố thích ứng với điều kiện khí hậu nhằm hạn chế tác động xấu và tối ưu hóa tác động tích cực của khí hậu địa phương, đảm bảo tiện nghi cho không gian bên trong.

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 vào 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

Cấu trúc luận án

Luận án được chia 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 gồm 45 trang, trình bày cơ sở khoa học Cuối cùng, chương 3 có 47 trang, nêu bật 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 nghiên cứu về biến đổi khí hậu toàn cầu Pew Research Center, 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, có chức năng như một rào cản nhiệt, quyết định lượng năng lượng cần thiết để duy trì môi trường thoải mái trong nhà Cleveland, Cutler J và Christopher G Morris (2009) cũng định nghĩa vỏ bao che tòa nhà là bộ phận phân cách vật lý giữa môi trường bên trong và bên ngoài, giúp duy trì vi khí hậu và phối hợp với các hệ thống điều hòa cơ khí để kiểm soát khí hậu bên trong công trình.

Vỏ bao che đa lớp (VBCĐL) là tập hợp các thành phần kiến trúc và khoảng 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 tương ứng với vị trí khác nhau so với kiến trúc của 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 của các TPN và TPĐ, VBCĐL kiến trúc có thể được phân loại thành nhiều dạng, bao gồm dạng 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 vỏ bao che có khả năng phản ứng linh hoạt với sự thay đổi của môi trường khí hậu, nhằm đảm bảo tiện nghi bên trong CABS được thiết kế để tiết kiệm năng lượng cho các nhu cầu 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 shophouse, là loại hình nhà ở phổ biến tại các đô thị, với tầng dưới dành cho kinh doanh thương mại hoặc dịch vụ và tầng trên để ở Công trình này có đặc điểm mặt tiền hẹp nhưng chiều sâu lớn, thường liền sát với các nhà bên cạnh ở hai mặt bên và mặt sau, dẫn đến các tác động tự nhiên chủ yếu tập trung vào mặt trước và mái nhà.

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

Mặt đứng nhà phố bao gồm nhiều thành phần vật chất nhân tạo, mỗi thành phần đều có những đặc tính nổi bật và mối liên hệ chặt chẽ với nhau Các thành phần này được phân loại dựa trên góc hợp với mặt đất, chia thành hai nhóm chính: 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) bao gồm các bề mặt có góc nghiêng nhỏ hơn 45 độ so với mặt đất, 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 tạo với mặt đất một góc lớn 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 Yếu tố tự nhiên như địa hình, địa chất, thủy văn, thảm thực vật và khí hậu đóng vai trò quan trọng, với khí hậu bao gồm nhiệt độ, độ ẩm, địa nhiệt, chế độ nắng, mưa, gió và các hiện tượng thời tiết bất thường Các yếu tố này có thể được điều chỉnh để phù hợp với nhu cầu tiện nghi bên trong nhà, ảnh hưởng lớn đến chất lượng cuộc sống Những yếu tố tích cực như ánh sáng và gió mát cần được tận dụng, trong khi các yếu tố bất lợi như nắng hướng Tây, gió Lào, bức xạ nhiệt cao và mưa cần được giảm thiểu thông qua các giải pháp thiết kế hợp lý và trang thiết bị công trình.

Các yếu tố xã hội như môi trường văn hóa, "sinh thái nhân văn", văn hóa vật thể và văn hóa phi vật thể có ảnh hưởng sâu sắc đến kiến trúc Những yếu tố này không chỉ tác động đến hình thái và tính chất địa phương của công trình mà còn định hình công dụng của mặt đứng công trình.

THÀNH PHẦN NGANG THÀNH PHẦN ĐỨNG

Mặt đứng nhà phố chịu ảnh hưởng rõ rệt từ các quan điểm thẩm mỹ khác nhau, kinh nghiệm dân gian về phong thủy và tín ngưỡng Mỗi dân tộc có thói quen và truyền thống văn hóa riêng, định cư tại những vùng địa lý khác nhau, từ đó hình thành các bài học và giải pháp thiết kế kiến trúc đặc trưng phù hợp với đặc thù 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 hơn bao giờ hết Sáng tạo kiến trúc cần tối ưu hóa tinh hoa của kiến trúc truyền thống và bản sắc văn hóa, đồng thời áp 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.

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

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

1.2.1 Tại các nước có điều kiện tương đồng

Mặt đứng nhà phố tại Việt Nam có nhiều điểm tương đồng với các đô thị ở một số quốc gia khác, đặc biệt là về đặc điểm tự nhiên và xã hội Mặc dù đã có một số nghiên cứu về đối tượng này, nhưng vẫn chưa có sự đồng bộ trong việc áp dụng các kết quả nghiên cứu vào thực tiễn Các công trình như shophouse đang trở thành xu hướng và cần được nghiên cứu sâu hơn để phát triển một cách hiệu quả.

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 1960 đến 1980 và cho đến nay, Thái Lan đã trải qua những biến đổi quan trọng trong các 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, cùng 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 mức độ đường phố, phần lớn công trình là các nhà phố từ 3-5 tầng, được xây dựng dọc theo các con đường với nhiều kiểu dáng mặt đứng khác nhau.

Nhà phố đang trở nên phổ biến tại các thành phố nhờ vào quy hoạch chặt chẽ và khả năng linh hoạt trong chức năng sử dụng Chúng phục vụ cho cả mục đích cư trú lẫn 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 chủ yếu được sử dụng làm nơi ở Chủ sở hữu có thể điều chỉnh không gian nội thất theo nhu cầu, nhưng thường tập trung vào yếu tố kinh tế để tối đa hóa lợi nhuận, dẫn đến tình trạng thiếu ánh sáng tự nhiên và thông gió, ảnh hưởng đến chất lượng sống.

Mặt đứng nhà phố tại Bangkok thiết kế để tối ưu hóa không gian vỉa hè cho người đi bộ, với phần công trình trên tầng 2 nhô ra 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 bức xạ nhiệt vào không gian kinh doanh tầng trệt Ở những khu vực chịu nhiều tác động từ nắng hướng Tây và đông du khách, người dân còn tận dụng lòng đường để tạo lối đi cho người đi bộ và buôn bán bằng cách sử dụng các tấm dù, bạt.

Thị trấn Pak chong, Nakhon Ratchasima, Thailand

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

Các nhà phố tại khu vực này chủ yếu được xây dựng cách đây vài chục năm, với thiết kế mặt đứng không linh hoạt và thiếu cây xanh cũng như hệ lam che Để đối phó với ánh nắng 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, cảm hứng Hồi giáo Mã Lai, cùng với các phong cách hiện đại và hậu hiện đại Là một thành phố trẻ trong khu vực Đông Nam Á, hầu hết các công trình kiến trúc 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, nhiều nhà phố thương mại (Shophouse) đã được xây dựng với thiết kế hai tầng, tầng trệt dành cho mua bán và tầng trên làm nơi ở Những công trình này thường lấy cảm hứng từ kiến trúc truyền thống của người Hoa Eo biển và người châu Âu, tập trung quanh trung tâm thành phố cũ Mặc dù một số nhà phố đã phải nhường chỗ cho các tòa nhà mới, nhiều công trình vẫn tồn tại cho đến nay, đặc biệt tại các khu vực như Medan Pasar, phố Trung Hoa, Jalan Tuanku Abdul Rahman, Jalan Doraisamy, Bukit Bintang và Tengkat Tong Shin.

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 Trước các cửa hàng, cần có lối đi có mái che rộng khoảng 1.5-2m (gọi là kaki lima ở Malaysia) dọc theo mặt tiền đường phố Mái che này giúp che nắng cho người đi bộ trong mùa hè, giữ cho họ khô ráo trong mùa mưa và cung cấp nơi trú ẩn khỏi giao thông Ý tưởng này đã tồn tại từ lâu.

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

Thành phố này tọa lạc trên một hòn đảo nhỏ ngoài khơi Bán đảo Mã Lai, là nơi sinh sống của cộng đồng người 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 và cảnh quan hài hòa, nơi những ngôi nhà khiêm tốn và công trình thuộc địa vẫn được bảo tồn Kiến trúc tiêu biểu ở đây là những ngôi nhà phố mang phong cách người Hoa, vừa là cửa hàng vừa là nơi cư trú Khu phố cổ của Georgetown, được UNESCO công nhận, thu hút đông đảo du khách nhờ bãi biển tuyệt đẹp và ẩm thực phong phú.

Mặt đứng ở tầng trệt của các căn nhà phố được thiết kế lùi vào khoảng 1,5 mét, tạo lối đi bộ kết nối với các căn nhà khác nhằm tránh mưa nắng Những ngôi nhà này không chỉ bắt mắt mà còn đồng nhất về hình khối, mặc dù quy mô khiêm tốn nhưng rất phong phú và đa dạng trong trang trí Các chi tiết trang trí được lấy cảm hứng từ cả phương Tây, như mái vòm thời Phục hưng và cột Corinthian, lẫn phương Đông với 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, sự 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 bởi Nguyễn Hữu Cảnh vào năm 1698, với chợ là hình thức thương mại chủ yếu tại các khu dân cư Đến năm 1884, khi Pháp thống trị toàn bộ lãnh thổ Việt Nam, Sài Gòn và Chợ Lớn trở thành những địa điểm có vị trí chiến lược cho phát triển kinh tế, hoạt động như cảng biển và trung tâm kinh tế khu vực Trong bối cảnh đô thị hóa, hệ thống chợ bắt đầu được xây dựng quy mô lớn, trở thành những trung tâm thương mại và giao dịch quan trọng.

Khoảng thời gian từ 1945 đến 1975: tại Miền Nam sau 1954, là thời kỳ chế độ thực dân mới của Mỹ Trong thời gian 1954-1961, một số khu công nghiệp đã dần

Khoảng thời gian hình thành trước 1945

Khoảng thời gian từ 1945 đến 1975

Từ năm 1975 đến nay, Biên Hòa và Thủ Đức đã chứng kiến sự chuyển mình của kinh tế Sài Gòn, không chỉ tập trung vào thương mại mà còn mở rộng sang các lĩnh vực khác Dù tỷ lệ dân số đô thị miền Nam tăng đột ngột từ 10% lên 30%, nhưng các đô thị chủ yếu vẫn mang tính chất quân sự, hành chính và dịch vụ Trong giai đoạn này, thương mại dịch vụ chủ yếu phục vụ cho mục đích chiến tranh, chưa thực sự đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế đô thị và đời sống của cư dân.

Khoảng thời gian từ 1975 đến nay chia thành hai giai đoạn chính Giai đoạn từ 1975 đến 1986 là thời kỳ độc quyền thương mại quốc doanh, dẫn đến việc lưu thông hàng hóa bị cấm và tình trạng kinh tế sa sút, khiến nhiều công trình xuống cấp và khu phố ngưng hoạt động Từ 1986 đến nay, giai đoạn "mở cửa" đã diễn ra, đánh dấu sự chuyển mình sang nền kinh tế thị trường theo định hướng xã hội chủ nghĩa, tạo điều kiện cho sự phát triển của hệ thống thương mại dịch vụ đô thị.

Quá trình phát triển kinh tế - xã hội đã dẫn đến sự chuyển hóa công năng và sự thay đổi của 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", phân loại đất theo các hạng mục cụ thể: hạng nhất cho nhà buôn nhỏ, hạng hai cho nhà buôn lớn, hạng ba cho nhà ở trong đô thị và hạng tư cho nhà ở ngoại ô Các ô phố và đường sá được bố trí theo hình bàn cờ, với các trục đường chính từ sông Sài Gòn, tạo ra các điểm giao nhau có vòng xoay và công trình điểm nhấn Quy hoạch không gian chức năng, mật độ cây xanh, không gian công cộng, khoảng lùi công trình, chiều cao công trình và hệ thống kỹ thuật như thoát nước, vỉa hè đã được thực hiện một cách đồng bộ và hoàn chỉnh.

Không gian đô thị tại TP.HCM đã trải qua nhiều biến đổi để phù hợp với lối sống và nhu cầu mới của cư dân, dẫn đến kiến trúc mang tính cơi nới và lấn chiếm Sau năm 1975, sự tụ hội của nhiều sắc tộc đã hình thành những tuyến phố thương mại dịch vụ đặc trưng như phố Đi bộ, phố Sách, phố Vàng bạc và phố Đông y TP.HCM nỗ lực gìn giữ và phát huy các giá trị văn hóa này để phục vụ nhu cầu vui chơi, mua sắm của người dân và du khách Là thành phố năng động với tốc độ phát triển kinh tế hàng đầu cả nước, TP.HCM đã trở thành tâm điểm cho các hoạt động thương mại, thúc đẩy sự phát triển không gian đô thị Sự bùng nổ dân số và nhu cầu phát triển ngày càng tăng đã dẫn đến việc điều chỉnh quy hoạch và thay đổi mặt đứng đô thị cho phù hợp.

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

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

1.3.1 Hiện trạng mặt đứng nhà phố tại TP.HCM

Nhà phố, xuất hiện từ thế kỷ 17 tại Việt Nam, là loại hình nhà ở riêng lẻ có nhiều ưu điểm như thuận lợi cho kinh doanh, khả năng xây dựng nhanh chóng và linh hoạt, phù hợp với điều kiện sống 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 ở các tầng trên Sự bùng nổ đô thị hóa đã tạo ra nhu cầu cao về chỗ ở, đặc biệt tại TP.HCM, nơi có dân số đông nhất cả nước, chủ yếu là người nhập cư Theo “Tổng điều tra dân số và nhà ở Việt Nam năm 2009”, nhà phố chiếm tới 80% tổng số loại hình nhà ở tại TP.HCM.

Mặt đứng nhà phố ảnh hưởng lớn đến bộ mặt đô thị và tuyến phố, cần thiết kế "tự do trong khuôn khổ" để tạo sự trật tự và đặc trưng thu hút khách hàng Đối với nhà phố trên tuyến thương mại dịch vụ (TMDV), ngoài chức năng ở, hình thức mặt đứng còn đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao giá trị sử dụng và hình ảnh thương hiệu của doanh nghiệp Mặt đứng không chỉ là biểu tượng mà còn liên quan đến nhận diện thương hiệu qua biểu tượng, bảng quảng cáo và màu sắc, giúp tăng cường sự hiện diện thương hiệu và thúc đẩy doanh số Theo khảo sát, người dân rất chú trọng đến chức năng quảng cáo của mặt đứng, đặc biệt trên các tuyến phố sầm uất Trong khi đó, tại 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 đồng 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 quy mô dân số và đô thị hóa Với mật độ dân số hơn 4.021 người/km2, TP.HCM cũng dẫn đầu về kinh tế Thành phố được chia thành 19 quận và 5 huyện, bao gồm 1 khu đô thị trung tâm và 4 khu đô thị vệ tinh Theo quá trình hình thành và phát triển, TP.HCM có 3 khu vực chính: khu vực trung tâm cũ, khu vực mở rộng kết nối và các khu vực mới dự án.

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

Kết quả khảo sát sơ bộ tại ba khu vực cho thấy mỗi tuyến phố có nhiều dạng mặt đứng nhà phố đa dạng, với sự trùng lặp rõ rệt giữa các khu vực Một số dạng mặt đứng chiếm ưu thế hơn hẳn tại các tuyến phố, như được thể hiện trong các bảng số liệu.

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 á n h Tô n – Q 1 C M T Tá m – Q1 N gu yễ n Tr ãi – Q1

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

Tên Quy hoạch Hình ảnh Minh họa 3D

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

Tên Quy hoạch Hình ảnh Minh họa 3D

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 một mẫu lượng hợp lý và khả thi để nghiên cứu Thông tin cần thiết chủ yếu nằm ở bên ngoài công trình, không yêu cầu sự đồng ý của chủ nhà Các nhà phố TMDV được chọn đều tuân thủ quy định pháp luật, đặc biệt là Quy định số 135/2007/QĐ-UBND, chú trọng vào các tuyến đường có lộ giới lớn hơn 8m, chịu ảnh hưởng nhiều bởi ánh nắng hướng Tây Đối tượng khảo sát bao gồm các nhà phố TMDV với tầng dưới dùng cho kinh doanh và các tầng trên phục vụ nhu cầu ở.

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

Trong số 201 nhà phố được khảo sát, chỉ 27 nhà có tầng trệt 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 mở rộng bằng vật liệu tạm thời phục vụ cho kinh doanh trong thời gian chờ giải tỏa Đáng chú ý, chỉ có 14 căn nhà chấp nhận lùi lại theo quy định.

N gu yễ n T Địn h – Q2 K h u N o va la n d – Q2

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

Lấn lộ giới Số lượng Số m lùi Số lượng

4 m – 5,5 m 4 vào so với ranh lộ giới nhằm tạo khoảng sân trống trước nhà với mục đích để xe, kinh doanh hoặc mục đích khác (Bảng 1.4)

Hình 1.13 chỉ ra rằng phần lớn các nhà phố được khảo sát có hướng Chánh Tây, trong khi số lượng nhà hướng Tây Nam và Tây Bắc lại ít hơn nhiều.

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, đặc biệt từ các tác giả ở các quốc gia lân cận như Thái Lan, Sri Lanka và Malaysia Những nghiên cứu này cung cấp cái nhìn sâu sắc về xu hướng và phương pháp thiết kế, góp phần nâng cao chất lượng kiến trúc đô thị trong khu vực.

Singapore đã tiến hành nhiều nghiên cứu về kiến trúc nhà phố (shophouse), một loại hình nhà ở phổ biến tại khu vực Trong bài viết của Tirapas và Chamnarn (2019), "Nhà phố ở Bangkok: một cách tiếp cận mới để nâng cao chất lượng thiết kế", tác giả đề xuất những phương pháp cải tiến thiết kế nhà phố Kudasinghe (2020) trong bài viết "Cuộc cách mạng của nhà phố ở Sri Lanka: xem xét lại trong vấn đề quy hoạch đô thị" đã phân tích những thách thức và cơ hội trong quy hoạch đô thị liên quan đến nhà phố Ngoài ra, Zwain (2017) cũng đã có những đóng góp quan trọng trong lĩnh vực này.

Thành phần kiến trúc sân trong truyền thống của nhà phố theo phong cách chiết trung tại George Town, Penang, đóng vai trò quan trọng trong việc bảo tồn văn hóa và lịch sử địa phương Bài viết của Han, Sun Sheng (2005) về "Thành phố toàn cầu ở Singapore" cũng cung cấp cái nhìn sâu sắc về sự phát triển bất động sản trong bối cảnh đô thị hóa, cho thấy mối liên hệ giữa kiến trúc và sự biến đổi của không gian sống trong các thành phố lớn.

KTS Olgyay người Hungari là người đầu tiên phác thảo các vùng tiện nghi sinh khí hậu trong kiến trúc Baruch Givoni cũng đã đóng góp quan trọng với quyển sách của mình, làm rõ hơn về mối liên hệ giữa thiết kế kiến trúc và điều kiện khí hậu.

Nghiên cứu về "Con người, Khí hậu và Kiến trúc" đã chỉ ra rằng vùng tiện nghi sinh khí hậu bao gồm các điều kiện môi trường mà con người cảm thấy thoải mái Năm 1923, Yaglou đã lần đầu tiên sử dụng biểu đồ nhiệt ẩm để xác định 'dòng thoải mái cân bằng', từ đó thể hiện vùng tiện nghi (Steven V Szokolay, 2007) Qua biểu đồ nhiệt ẩm, chúng ta có thể xác định các thông số khí hậu dựa trên nhiệt độ và độ ẩm tương đối Nhiều nhà nghiên cứu đã tiếp tục phát triển phương pháp của Yaglou, trong đó có Arens et al vào năm 1980, khi họ trình bày biểu đồ sinh khí hậu (BĐSKH) với vùng tiện nghi được thể hiện dưới dạng hình thang ở 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 để đánh giá chất lượng môi trường sống trong các văn phòng Qua việc thu thập ý kiến từ người sử dụng, nghiên cứu này nhằm cải thiện điều kiện làm việc và tăng cường sự thoải mái cho nhân viên.

Trong lĩnh vực môi trường xây dựng, 50 chuyên gia đã 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 Mỗi yêu cầu này có hệ thống tiêu chuẩn riêng và được tổng hợp qua phỏng vấn chuyên gia 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, giới thiệu các khái niệm về tiện nghi cảm giác và các yếu tố ảnh hưởng đến chúng Bài viết cũng phân tích sâu về các điều kiện tiện nghi như tiện nghi nhiệt, ánh sáng, âm thanh và chất lượng không khí trong nhà.

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 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 đã thành công trong việc xây dựng biểu đồ sinh khí hậu cho Hà Nội, Vinh và một số thành phố khác Đồng thời, PGS.TS Hoàng Huy Thắng nghiên cứu ứng dụng biểu đồ sinh khí hậu của Olgyay vào kiến trúc nhiệt đới Việt Nam, đặc biệt 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 tại vùng Hà Nội Luận án này đã phát triển 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 Ngoài ra, luận án còn xây dựng các nhóm giải pháp định hướng cho thiết kế kiến trúc bền vững, thích ứng với các điều kiện khí hậu cụ thể 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”, trong đó nghiên cứu về thiết kế lớp vỏ bao che cho công trình kiến trúc Bài viết tập trung vào việc thiết kế lớp mái lớn cho các không gian công cộng trong đô thị, như khu vực trưng bày mua sắm và quảng trường Mục tiêu chính là tối ưu hóa thiết kế để tạo ra lớp mái có hiệu quả cao trong việc bảo vệ khỏi các tác động tiêu cực của môi trường.

Tại Việt Nam, GS.TS Nguyễn Hữu Dũng đã tiến hành nghiên cứu sâu rộng về cấu trúc vỏ công trình kiến trúc Ông cũng tham gia tổ chức các hội thảo khoa học toàn quốc với chủ đề "Kiến trúc nhiệt đới," nhằm chia sẻ kiến thức và kinh nghiệm trong lĩnh vực này.

Việt Nam đã xác định các định hướng và giải pháp quan trọng 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 các vấn đề liên quan đến vật liệu xây dựng và công nghệ trong kiến trúc nhiệt đới, đồng thời đề xuất các giải pháp hiệu quả nhằm nâng cao chất lượng công trình kiến trúc tại Việt Nam.

2006 cũng đã có những nội dung liên quan

Hệ vỏ kép (DSF) lần đầu tiên được giới thiệu vào năm 1849 và đã được ứng dụng đầu tiên trong dự án của công ty Steiff tại Đức vào năm 1903.

Le Corbusier đã thiết kế những cửa sổ lớn cho tòa nhà Cité de Refuge, với hai lớp và ống nhiệt giữa chúng để ngăn sự chảy khí Occidental Chemical Centre, tòa nhà thương mại Hooker, là công trình đầu tiên ở Bắc Mỹ sử dụng hệ thống vỏ kép (DSF) Hệ lớp vỏ này có khả năng tự động xoay để dẫn ánh sáng ban ngày và hấp thụ năng lượng bức xạ, tạo ra hiệu ứng ống nhiệt Không khí ấm sẽ di chuyển lên đỉnh, nơi được thu lại vào mùa lạnh và loại bỏ vào 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 and Harvey (1991) explore 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 energy efficiency in architectural design.

Cơ sở pháp lý

Luật quy hoạch, luật xây dựng và luật bảo vệ môi trường hiện nay đã xác định rõ các yếu tố liên quan đến thiết kế bền vững Nhà nước Việt Nam 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 cấu trúc mẫu thiết kế nhà phố.

Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia số 09:2017/BXD quy định các yêu cầu kỹ thuật cho lớp vỏ và thiết bị trong công trình xây dựng mới và cải tạo, nhằm sử dụng năng lượng hiệu quả Hai chỉ số quan trọng của lớp vỏ là chỉ số truyền nhiệt qua tường và mái (OTTV) và chỉ số phản xạ (SRI) Bên cạnh đó, các chỉ số như tỷ lệ diện tích cửa và tường (WWR) và hệ số che nắng (SC) cũng được quy định cụ thể Quy chuẩn nhấn mạnh việc sử dụng hiệu quả lớp vỏ công trình để đảm bảo tiện nghi nhiệt, tuy nhiên không đề cập đến các công trình đặc thù như nhà phố 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 là một trong những văn bản quan trọng Quy định này xác định khu đô thị hiện hữu với hình thái lô phố, chủ yếu là nhà ở 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 tại mặt tiền nhà Số tầng và khoảng vượt của ban công phụ thuộc vào độ rộng lộ giới Quy định cũng đưa ra tiêu chí cho trục đường thương mại - dịch vụ, nhằm tạo sự đồng bộ và hài hòa trong kiến trúc đô thị.

- 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 đảm bảo đủ không gian cho ôtô đậu và lưu thông, đồng thời có vỉa hè rộng rãi để xe máy đậu và người đi bộ di chuyển Tuy nhiên, trường hợp tuyến đi bộ thương mại sẽ được xác định cụ thể bởi cấp 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, nêu rõ các quy định 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 được ban hành nhằm quy định hoạt động quảng cáo ngoài trời tại thành phố Hồ Chí Minh, với mục tiêu bảo vệ lợi ích người tiêu dùng, trật tự an toàn xã hội, mỹ quan đô thị và văn hóa dân tộc Quy định này cũng hướng đến việc khắc phục các thiếu sót trong hoạt động quảng cáo, giúp đưa hoạt động này vào nề nếp và phù hợp với phát triển đô thị Bên cạnh đó, QCVN 17:2013/BXD của Bộ Xây dựng đã nêu rõ các quy chuẩn kỹ thuật về kích thước và vị trí lắp đặt bảng quảng cáo tại các công trình nhà ở riêng lẻ Tuy nhiên, QCVN này vẫn chưa đề cập đến kỹ thuật lắp đặt bảng quảng cáo 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” diễn ra vào năm 2005 đã chỉ ra rằng kiến trúc và khí hậu có mối quan hệ tương tác qua lại Các điều kiện khí hậu không thay đổi yêu cầu kiến trúc phải điều chỉnh công năng nhằm hạn chế tác động tiêu cực và tối ưu hóa không gian sử dụng Ngược lại, kiến trúc cũng có khả năng điều tiết vi khí hậu bên trong và xung quanh công trình Hiện nay, các xu hướng kiến trúc đương đại đang nỗ lực cân bằng mối quan hệ này để đạt được hiệu quả tối ưu trong thiết kế.

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 kiến trúc và khí hậu có vẻ thuộc hai lĩnh vực khác nhau, chúng lại có mối liên hệ chặt chẽ và tương tác qua lại Sự liên hệ này không chỉ là một chiều mà là chuỗi tuần hoàn giữa hành động của con người và sự thay đổi của khí hậu.

Kiến trúc chủ yếu nhằm tạo ra một lớp vỏ, thiết lập không gian vật lý và môi trường xã hội, thẩm mỹ cho con người Ảnh hưởng của kiến trúc đối với khí hậu thường rất nhỏ và chỉ diễn ra trong không gian nội thất cùng 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 tòa nhà Trong quá khứ, năng lượng chủ yếu cho các tòa nhà thường có nguồn gốc từ mặt trời, với sự chuyển đổi trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua gió, do sự khác biệt nhiệt độ giữa các bề mặt trái đất Sự khác biệt này là kết quả của việc tiếp nhận năng lượng mặt trời không đồng đều Tuy nhiên, ngày nay, hầu hết 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 để vận hành các hệ thống điều hòa không khí Tuy nhiên, nguồn nguyên liệu này đang đối mặt với một hạn chế lớn, đó là sự giới hạn về số lượng 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 Mối quan hệ giữa kiến trúc và khí hậu đang chuyển biến theo hướng mới, cho phép kiến trúc không chỉ phản ánh khí hậu địa phương mà còn điều chỉnh vi khí hậu bên trong và xung quanh công trình, hướng đến 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 làm thay đổi các thành phần của khí quyển, cộng thêm các biến động khí hậu tự nhiên Hiện tượng này dẫn đến sự gia tăng nhiệt độ khí quyển, gây ra các hiện tượng thời tiết cực đoan như bão, giông lốc, mưa lớn, lũ lụt, nắng nóng, mực nước biển dâng, và sa mạc hóa Những hiện tượng này ảnh hưởng sâu rộng đến nhiều lĩnh vực trong đời sống xã hội và có tác động trực tiếp cũng như gián tiếp đến kiến trúc.

Theo TS.KTS Vương Hải Long trong Tạp chí Kiến trúc số tháng 3 năm 2022, các giải pháp kiến trúc nhằm thích ứng với biến đổi khí hậu bao gồm chính sách và 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 hệ thống bao gồm cả 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

Từ đầu thế kỷ 20, các đô thị lớn trên thế giới đã phải 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, mặc dù đã thống trị trong một thời gian dài, nhưng lại quá chú trọng vào việc tạo ra các môi trường nhân tạo, dẫn đến việc lãng phí năng lượng và tài nguyên thiên nhiên Sự hiện đại hóa này thường thể hiện vẻ bề ngoài nhưng thiếu đi sự nhạy bén với các yếu tố sinh thái tự nhiên như khí hậu và môi trường, cũng như các yếu tố sinh thái nhân văn liên quan đến con người, văn hóa và xã hội.

Kiến trúc thích ứng (KTTU) bắt nguồn từ nhiều quan điểm sơ khai vào đầu thế kỷ 20, với John Ruskin kêu gọi phát triển mô hình hài hòa với quy luật tự nhiên, William Morris nhấn mạnh giá trị của thủ công địa phương trong việc sử dụng năng lượng, và Lethaby khuyến khích các kiến trúc sư tôn trọng vẻ đẹp của thiên nhiên Ebeneezer Howard cũng nỗ lực hòa hợp sự phát triển giữa đô thị và nông thôn Đặc biệt, tư tưởng kiến trúc thích ứng với sinh thái và nhân văn được thể hiện rõ qua các tác phẩm kinh điển của các kiến trúc sư nổi tiếng như “Năm nguyên tắc trong thiết kế nhà ở” của Le Corbusier và “Không gian gắn liền với thiên nhiên” của Frank Lloyd Wright.

“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 nước Âu, Mỹ đã bắt đầu nghiên cứu mối quan hệ giữa kiến trúc và khí hậu, cũng như kiến trúc với bản địa Đến những năm 30, từ những hiểu biết sâu sắc về sinh học, người ta nhận ra rằng con người với khả năng thích ứng cao là yếu tố quyết định để tồn tại trong các vùng khí hậu khác nhau Kiến trúc cần tuân thủ quy trình Khí hậu → Sinh vật → Kỹ thuật → Kiến trúc Thời điểm này chứng kiến sự ra đời của nhiều kiến trúc thích ứng tiên phong, có ảnh hưởng lớn đến thiết kế kiến trúc sau này, như thiết kế kiến trúc thích ứng 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 với thực tiễn vào thiết kế và đề xuất phương pháp luận thiết kế.

"Forms follow climate" thể hiện sự chuyển mình trong kiến trúc, với xu hướng xây dựng công trình KTTU kết hợp hài hòa với sinh thái tự nhiên và nhân văn tại châu Á Dù chậm hơn so với Mỹ và châu Âu, nhưng lĩnh vực này đang phát triển mạnh mẽ, phản ánh sự quan tâm ngày càng tăng đến việc bảo vệ môi trường và nâng cao chất lượng cuộc sống.

Thuật ngữ “Kiến trúc thích ứng” đã được hình thành từ sợi chỉ đỏ xuyên suốt, phản ánh tính 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, vật liệu địa phương và năng lượng sạch Đảm bảo suất đầu tư hợp lý và sử dụng vật liệu kỹ thuật mới, sáng tạo cùng với kiến trúc đa dạng là điều cần thiết Mật độ xây dựng phải gắn liền với cảnh quan thiên nhiên và lựa chọn giải pháp kỹ thuật phù hợp với thực tế Không chỉ nghiên cứu bản thân công trình, mà còn cần kết hợp hài hòa với môi trường xung quanh, bao gồm thảm thực vật, sông, núi và kiến trúc Các công trình KTTU nên sử dụng nguyên vật liệu và phương pháp xây dựng tiết kiệm năng lượng, khai thác tài nguyên địa phương và kết hợp ánh sáng, thông gió tự nhiên.

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, các quốc gia trên thế giới đang ngày càng chú trọng đến bảo vệ môi trường và tiết kiệm năng lượng (TKNL) Đức nổi bật là quốc gia dẫn đầu về khoa học kỹ thuật, đặc biệt là trong lĩnh vực kỹ thuật môi trường và công nghệ năng lượng Những công nghệ này không chỉ có thể ứng dụng trong thực tiễn mà còn mang lại hiệu quả cao và nhiều lợi ích thiết thực cho cộng đồng.

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

Vào năm 1991, ngôi nhà thụ động đầu tiên trên thế giới được xây dựng tại thành phố Darmstadt, tiểu bang Hessen, Đức Công trình bao gồm bốn căn nhà cao 2,5 tầng, với tổng diện tích sàn 156 m2 mỗi căn, được thiết kế và thi công bởi GS.TS Wolfgang Feist và cộng sự Điểm nổi bật của ngôi nhà là mức tiêu thụ năng lượng cho sưởi ấm chỉ 15 kWh/m2 mỗi năm, giảm xuống chỉ còn 1/5 so với các ngôi nhà tiết kiệm năng lượng khác tại Đức.

Nhiều quốc gia và tổ chức đã ban hành 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 cấp, đánh giá các công trình thân thiện với môi trường Tại TP.HCM, nhiều công trình đã được cấp chứng nhận LEED, trong đó nổi bật là Deutsches Haus trên đường Lê Duẩn, nơi làm việc của nhiều 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 ngoài chịu trách nhiệm bảo vệ chính cho ngôi nhà, trong khi tấm vỏ bên trong có chức năng cách nhiệt, ngăn cản nhiệt bức xạ từ bên ngoài 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 có thể được phân loại thành các loại dựa trên hình thức thông gió, bao gồm thông gió tự nhiên, thông gió cơ học và thông gió kết hợp Bên cạnh đó, dựa vào tính chất di chuyển của dòng không khí trong hệ thống thông gió, có thể chia thành năm kiểu: hút khí, bơm khí, đối lưu không khí trong buồng kín, màn khí bên ngoài và màn khí bên trong.

Hệ thống vỏ kép (DSF) đã chứng minh tính hữu ích và quan trọng trong kiến trúc hiện đại, mặc dù chi phí đầu tư ban đầu có thể cao hơn so với hệ thống vỏ truyền thống Nhiều chuyên gia cho rằng, việc áp dụng hệ DSF có thể tiết kiệm chi phí hơn về lâu dài nhờ vào hiệu quả trong tiết kiệm năng lượng (TKNL) Hệ thống này giúp giảm đến một nửa chi phí bảo trì 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, do kiến trúc sư Sauerbruch Hutton thiết kế, được xây dựng từ năm 1995 đến 1999 với chiều cao 22 tầng và bề rộng 11m Công trình này được trang bị ống nhiệt DSF ở mặt đứng phía Tây và áp dụng phương pháp thông gió chéo, cho phép không khí vào từ phía Đông qua các cửa sổ và di chuyển sang phía Tây Tại đây, một ống nhiệt cao 20 tầng tạo luồng khí thẳng đứng, giúp đưa nhiệt nóng từ bên trong ra ngoài Lớp vỏ phía Đông gồm các cửa sổ ba lớp kính, có thể hoạt động tự động hoặc điều khiển bằng tay, với một tấm rèm ở giữa.

Phía Tây có lớp vỏ gồm hai lớp kính, với lớp ngoài dày 10mm và khoảng giữa rộng 0,9m, giúp tối ưu hóa việc lưu thông không khí Các tấm cửa chớp linh động ở mặt đông cho phép không khí tươi vào bên trong Vào mùa nóng, khi tất cả cửa sổ đóng lại, các khoang không khí giữa hai lớp vỏ tạo thành vùng đệm nhiệt, ngăn chặn nhiệt từ bức xạ bên ngoài Ngược lại, vào mùa đông, vùng không khí này giữ nhiệt, ngăn hơi ấm thoát ra ngoài, giúp giữ ấm cho không gian bên trong.

2.3.3 Thiết kế kiến trúc ứng dụng PPTS

Trên toàn cầu, thiết kế kiến trúc theo phương pháp PPTS nhằm tối ưu hóa thẩm mỹ và hiệu quả năng lượng đã trở thành xu hướng 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, trong đó nổi bật là khái niệm "mặt đứng thông minh".

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

Theo PGS.TS Khuất Tân Hưng trong Tạp chí Kiến trúc, số 8 năm 2016, một giải pháp mặt đứng thông minh phổ biến là cấu trúc vỏ hai lớp Cấu trúc này tích hợp hệ thống chắn nắng, điều khiển chiếu sáng tự nhiên và thông gió Lớp bên trong thường là vách kính cố định với cửa sổ mở được, trong khi lớp bên ngoài là vỏ động như hệ thống lam chắn nắng, có khả năng đóng mở linh hoạt để điều chỉnh ánh sáng và che 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 lĩnh vực kiến trúc, đặc biệt trong việc tạo hình kiến trúc Mặc dù hiện tại chỉ mới được áp dụng cho các công trình nhỏ, nội thất và dự án của sinh viên, nhưng hiệu quả thẩm mỹ mà nó mang lại là 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 Tiếp theo là mô phỏng và xử lý dữ liệu đầu ra để tìm 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 hoặc 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 mang tính đặc trưng Từ "structure" trong tiếng Pháp có nguồn gốc từ Latin.

Từ "structure" có nguồn gốc từ latinh "structura - struere", có nghĩa là "xây dựng - kiến tạo" Theo từ điển Encarta 99, "structure" được định nghĩa là "một tập hợp các bộ phận có mối quan hệ liên kết với nhau trong một sự vật phức hợp; một bộ khung" Trong tiếng Việt, "cấu trúc" được hiểu là "toàn bộ 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 các đặc tính cũng như mối quan hệ giữa chúng là quá trình cấu trúc hóa hệ thống Chủ nghĩa cấu trúc trong nghiên cứu văn học, nghệ thuật và xã hội nhấn mạnh rằng phân tích cần đi sâu vào các biểu hiện bề mặt để khám phá các cấu trúc sâu hơn và căn bản hơn Nó tập trung vào các mối quan hệ giữa các yếu tố của cấu trúc thay vì bản thân các yếu tố đó Các biện pháp của chủ nghĩa cấu trúc, từ việc tìm kiếm mối liên hệ trong văn bản đến mô hình hóa cấu trúc nghệ thuật, đều nhằm mục đích phân tích hệ thống quan hệ giữa các yếu tố tạo thành chỉnh thể nghệ thuật.

Công trình kiến trúc là một hệ thống phức tạp, trong đó việc xác định cấu trúc của hệ thống này bao gồm việc nhận diện các thành phần chính có ảnh hưởng lớn đến bản chất của nó Để hiểu rõ hơn, cần phân tích các đặc điểm và mối liên hệ giữa các thành phần này Cấu trúc hệ thống kiến trúc được tổ chức và sắp xếp theo nhu cầu sử dụng và thẩm mỹ của con người.

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 và khám phá đặc tính cùng mối liên hệ giữa các thành phần này.

Tập hợp các thành phần tạo nên hệ thống Đặc điểm các thành phần

Mối quan hệ giữa các thành phần

Mối quan hệ ngoại vi

Mối quan hệ nội tại

Cấu trúc của hệ thống kiến trúc

Theo khảo sát về các nhà phố, có nhiều thành phần như TPN và TPĐ ảnh hưởng đến vi khí hậu bên trong, nhưng chỉ một số thành phần đáng chú ý cần được quan tâm Những thành phần này thường xuất hiện với tần suất cao trên mặt đứng và có diện tích bề mặt lớn Sự bố trí của các TPN và TPĐ trên mặt đứng rất đa dạng và phức tạp, vì vậy việc xác định các thành phần quan trọng sẽ giúp tiết kiệm thời gian nghiên cứu và 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 vào khảo sát và đánh giá tính nổi trội, bài viết đã gộp các thành phần tương tự và loại bỏ những thành phần không nổi bật, rút ra 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

Phần mái tại cao độ chuẩn

Sân thượng Ô văng, mái hắt

Ban công và lô gia

Cửa sổ và cửa đi

Phần mái tại cao độ chuẩn

Bài khảo sát dựa trên dữ liệu thực tế của 201 căn nhà đã chỉ ra 8 thành phần quan trọng cần lưu ý (Hình 2.13), nhằm đánh giá chi tiết về cấu tạo, vật liệu, khoảng cách và vị trí Qua đó, nghiên cứu giúp rút ra các đặc điểm chung và mối quan hệ giữa các thành phần, tạo cơ sở cho việc cấu trúc hóa mặt đứng nhà phố.

Tường mặt đứng trong luận án này 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 Đặc điểm nổi bật của tường mặt đứng bao gồm cấu tạo, vật liệu và độ rỗng mặt tường 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 tường (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, với 55% là tỷ lệ độ rỗng mặt tường phổ biến nhất.

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, góp phần quan trọng vào chất lượng không gian sống (KGSD) bên trong Ngoài ra, các thành phần cấu trúc này cũng đóng vai trò thiết yếu trong việc đảm bảo an toàn và thoát hiểm cho cư dân.

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

Nhiều công trình bảng quảng cáo được thiết kế với mặt đứng phủ kín, nhưng vẫn tích hợp ban công và cửa ra ban công, tạo ra khoảng đệm phía trước khu vực kinh doanh dịch vụ (KGSD) Những đặc điểm này không chỉ tăng tính thẩm mỹ mà còn mang lại sự tiện lợi cho người sử dụng.

Vật liệu lỗ cửa sổ

Vật liệu lỗ cửa đi là thành phần quan trọng trong cấu trúc, 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 các thành phần kiến trúc, với số lượng ô càng nhiều thì độ chính xác càng cao Diện tích cửa cũng được khảo sát liên quan đến độ rỗng tường mặt đứng.

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

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 không gian phụ trợ có ảnh hưởng lớn đến kiến trúc và thiết kế Đặc điểm của chúng, 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, đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa không gian sống.

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

Không có Ô văng, mái hắt cửa sổ

Không có Ô văng, mái hắt cửa đi

Tọa độ vị trí mặt đứng

Theo quy ước lấy ranh lộ giới làm chuẩn, kết quả khảo sát các đặc điểm được thể hiện qua các Hình 2.23, 2.24 và 2.25 Trong 201 căn nhà phố, chỉ có một số ít căn có ban công hoặc lô gia vươn ra hoặc 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 phần lớn nhà phố đều tuân thủ quy định về độ vươn ban công.

Hình 2.24 Số lượng nhà phố theo vật liệu và độ rỗng mặt lan can

Hình 2.25 Vị trí ban công (/lô gia) trên mặt đứng với số lần xuất hiện tại các ô vị trí

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

Tổ chức quốc tế về mô phỏng hiệu quả năng lượng của công trình đã tổ chức một hội thảo, trong đó Ralph Evins và Daniel Knott 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” Bài viết này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc áp dụng tiêu chuẩn tiện nghi và phân tích tham số nhằm tối ưu hóa thiết kế các công trình tiết kiệm năng lượng.

Glassman và Christoph Reinhart trong bài viết “Tối ưu hóa mặt đứng ứng dụng thiết kế tham số và các kịch bản khí hậu tương lai” 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 tùy biến các cấu kiện riêng lẻ hoặc toàn bộ công trình, từ đó giảm thiểu năng lượng tiêu thụ Các ứng dụng tối ưu hóa còn giúp tạo ra hình thức xây dựng mới dựa trên tiêu chí hiệu suất hoặc đạt được mức tiêu thụ năng lượng tối thiểu với chi phí đầu tư thấp nhất Bài báo cũng đề xuất các giải pháp tối ưu cho mặt đứng, phù hợp với điều kiện môi trường xung quanh và sự biến đổi theo thời gian.

Nghiên cứu của Rossano Albatici và Francesco Passerini 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” đã chỉ ra tầm quan trọng của việc sử dụng PPTS trong thiết kế Sinh khí hậu Nghiên cứu này nhấn mạnh mối quan hệ giữa kiến trúc và khí hậu, nhằm đảm bảo điều kiện tiện nghi trong nhà và giảm thiểu năng lượng tiêu thụ Hình dạng tòa nhà được xác định là yếu tố then chốt cần được nghiên cứu kỹ lưỡng.

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 tro ng 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 quay về hướng Đông Nam – Tây Bắc nên có mặt bằng hình vuông để tối ưu hóa không gian Mặt bằng hình chữ nhật không được khuyến khích, và mặt bằng càng dẹt càng gây bất lợi Các tác giả đã phát triển các 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 đã tính toán các kích thước H, B, L tối ưu cho nhà có thể tích V khác nhau, phù hợp với điều kiện tại Hà Nội.

Nghiên cứu của Hui Shen và Athanasios Tzempelikos năm 2010 đã chỉ ra rằng cửa sổ là thành phần quan trọng nhất trên mặt đứng của tòa nhà thương mại, với hình dạng, kích thước và tính chất quang học của chúng quyết định điều kiện ánh sáng ban ngày và sự thoải mái về thị giác Thiết kế mặt đứng tòa nhà bằng kính được tối ưu hóa có thể cải thiện việc khai thác ánh sáng ban ngày và tiết kiệm đáng kể điện năng tiêu thụ cho chiếu sáng Một mô hình không gian văn phòng đã được thiết lập để nghiên cứu với các tham số và giá trị cụ thể.

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

Kích thước cơ bản của không gian là 4x4x3m, với độ cao cửa sổ là 0.8m, tương ứng với mặt phẳng làm việc Đã chọn 9 điểm khảo sát trên mặt phẳng làm việc để tiến hành nghiên cứu.

- 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 quá trình tính toán và thử nghiệm với nhiều giá trị tham số khác nhau, các tác giả đã xác định được những giá trị tham số phù hợp cho từng trường hợp cụ thể Những giá trị này sẽ là cơ sở để đề xuất các giải pháp kiến trúc thích hợp.

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 với chủ đề “Những cách tiếp cận thiết kế tham số trong kiến trúc.” Trong nghiên cứu, tác giả đã khám phá ứng dụng của PPTS trong tạo hình kiến trúc và minh chứng qua các công trình thực tế, nổi bật là sân vận động Lansdowne Road Stadium (LRS) với thiết kế tham số, thông tin dự án được công bố vào năm 2008 Các bước ứng dụng PPTS được trình bày rõ ràng trong luận án.

- 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 phân chia thành các thành phần với các điểm điều khiển, và việc điều chỉnh 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 là công cụ quan trọng giúp kiến trúc sư hình dung và xây dựng mô hình thiết kế Tuy nhiên, nhiều mô hình truyền thống gặp khó khăn trong việc thay đổi tương tác Phần mềm thiết kế tham số giải quyết vấn đề này bằng cách cho phép xác định mối quan hệ giữa các tham số, giúp nhà thiết kế có thể điều chỉnh một số tham số mà vẫn duy trì sự nhất quán của 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 trong việc tạo ra các giải pháp hình học cho nhiều tình huống khác nhau.

Khả năng thực hiện

Chương 1 nêu rõ hai vấn đề trọng tâm cần nghiên cứu là mặt đứng nhà phố thích ứng với điều kiện khí hậu và phương pháp thiết kế định lượng Những vấn đề này có thể được giải quyết dựa trên các cơ sở khoa học được trình bày trong chương 2, 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 và xử lý dữ liệu đầu vào và 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 cung cấp dữ liệu mô phỏng đầu ra định lượng, đảm bảo 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 hiệu quả nhất từ nhiều lựa chọn khác nhau Công cụ này cho phép điều chỉnh các tham số kiến trúc, giúp tối ưu hóa quy trình thiết kế Nhờ vào sự trợ giúp của công nghệ máy tính, quá trình này trở nên nhanh chóng và tiết kiệm chi phí.

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

Quan điểm

Bài viết này đề cập đến việc giải quyết mối quan hệ giữa kiến trúc và khí hậu một cách định lượng, nhằm hướng tới thiết kế kiến trúc hiệu quả (performance-based building design) Cụ thể, việc xây dựng mặt đứng nhà phố sẽ được điều chỉnh để thích ứng với điều kiện khí hậu của TP.HCM, ứng dụng phương pháp PPTS.

Mặt đứng đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối kiến trúc với khí hậu, bao gồm các thành phần vật chất nhân tạo và lớp không gian đệm, hoạt động như một bộ lọc cho các yếu tố tác động Để đạt hiệu quả cao về 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 phụ thuộc vào khả năng thay đổi bộ lọc nhằm tối ưu hóa tác động tích cực và giảm thiểu tác động tiêu cực Việc đánh giá tính thích ứng này được thực hiện dựa trên cấu trúc hóa, tham số hóa và xây dựng mô hình tham số hóa, từ đó xác định các biến thể và giá trị khảo sát Hiệu quả của phương pháp tính mức độ thích ứng với điều kiện khí hậu đã được chứng minh qua các nghiên cứu về các yếu tố tác động.

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 tính toán trong quá trình thực hiện PPTS.

Nguyên tắc đảm bảo tính linh hoạt và đa dạng trong sáng tác kiến trúc được thể hiện qua hệ thống các biến thể phù hợp, có khả năng áp dụng trong 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, bao gồm ba tiêu chí chính: (1) tiêu chí cấu trúc hóa, (2) tiêu chí định lượng, và (3) tiêu chí tính 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 và TPĐ, cùng với các khoảng không gian đệm Các thành phần này có sự đa dạng về đặc điểm và mối liên hệ phức tạp Trong 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 vị trí và mối liên hệ của các thành phần cấu trúc trong khả năng ngăn chặn tác động bên ngoài Một lớp MĐ được coi là xuất hiện khi có các TPĐ và TPN đóng vai trò ngăn chặn trực tiếp các tác động Ngược lại, lớp MĐ bán xuất hiện có chức năng ngăn chặn gián tiếp thông qua các hiện tượng 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 Để tính toán và mô phỏng, các tham số và giá trị khảo sát được lựa chọn dựa trên các điều kiện cụ thể.

- Lựa chọn tham số nổi trội:

Trong mối quan hệ giữa kiến trúc và khí hậu, có nhiều tham số ảnh hưởng đến kết quả đầu ra, nhưng chỉ một số ít tham số là quyết định 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 tính toán 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 trong mô phỏng và tính toán đầu ra cần tuân thủ các giới hạn pháp lý, thời gian và tài nguyên máy tính NCS khuyến nghị chỉ xem xét một số điểm giá trị như điểm hiện trạng, điểm tới hạn và điểm tham khảo Mặc dù kết quả không phải lúc nào cũng tối ưu, nhưng vẫn có thể đánh giá hiệu quả của từng phương án, từ đó giúp đơn giản hóa và tiết kiệm thời gian cũng như tài nguyên máy tính cho quá trình mô phỏng Hơn nữa, mô phỏng nên được thực hiện riêng biệt cho từng tham số, với mỗi lần chỉ thay đổi một tham số trong khi giữ nguyên các tham số khác Sau khi nhận được 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

Dựa trên sự đóng góp của mặt đứng trong việc giảm năng lượng tiêu thụ, bài viết đề xuất đánh giá tính thích ứng của mặt đứng với các điều kiện khí hậu tại TP.HCM.

Hai điều kiện quan trọng để đảm bảo tiện nghi trong không gian sống là tiện nghi nhiệt và tiện nghi ánh sáng Trong đó, tiện nghi nhiệt được ưu tiên hơn, dựa trên mức độ sử dụng năng lượng điện Nếu kết quả mô phỏng cho thấy tiện nghi nhiệt không chênh lệch nhiều, thì tiện nghi ánh sáng sẽ được xem xét tiếp theo Khi các kết quả mô phỏng không có sự khác biệt đáng kể, lựa chọn phương án đơn giản và tiết kiệm nhất là hợp lý Đánh giá các điều kiện này dựa trên khả năng của cấu trúc như cách nhiệt, thông gió và thông sáng.

Theo khảo sát của Bộ Xây dựng và tổ chức IFC tại Hà Nội, Đà Nẵng và TP.HCM, cơ cấu sử dụng năng lượng điện trong các công trình công cộng chủ yếu gồm: điều hòa không khí, chiếu sáng, thiết bị điện, nước nóng và thang máy Đối với nhà ở, thứ tự sử dụng năng lượng cũng tương tự, với điều hòa không khí, nước nóng, thiết bị điện, chiếu sáng và thang máy Đặc biệt, hệ thống điều hòa không khí tiêu thụ điện năng cao nhất trong cả hai loại hình.

- 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 môi trường (BXMT) kết hợp với khả năng thông gió Các yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió và chế độ nắng ảnh hưởng trực tiếp đến tiện nghi nhiệt Tại TP.HCM, đặc biệt với các nhà phố hướng Tây, BXMT là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến tiện nghi nhiệt trong nhà Mặc dù các nhà phố thấp tầng hạn chế cơ hội nhận gió mạnh, nhưng cấu trúc thông thoáng 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 Độ rọi trong phòng, đặc biệt trên mặt phẳng khảo sát, có ảnh hưởng lớn đến cảm giác thoải mái Theo tiêu chuẩn trong các phòng ngủ, độ rọi tối thiểu được khuyến nghị 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, hình thể, vật liệu, cũng như các mối liên hệ về tương quan, vị trí và phạm vi tác động Cấu trúc MĐĐL của nhà phố bao gồm các lớp mặt đứng (lớp MĐ) và các khoảng đệm giữa các lớp, trong đó có 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 với các yếu tố như cửa sổ, cửa đi và lỗ trống Đây là lớp phổ biến và mang tính truyền thống, đáp ứng các yêu cầu bao che cơ bản.

LỚP MĐ PHỤ BÊN NGOÀI LỚP MĐ PHỤ BÊN TRONG

LỚP MĐ PHỤ BÊN TRONG LỚP MĐ PHỤ BÊN NGOÀI

LỚP MĐ PHỤ BÊN NGOÀI cho KGBT Với đa số các nhà phố được khảo sát thuộc khu vực trung tâm cũ, lớp

MĐ chính thường trùng với ranh lộ giới, nhưng một số ít nhà phố có thể lùi vào so với ranh lộ giới Khi đó, lớp MĐ chính cũng sẽ được điều chỉnh lùi vào tương ứng.

Lớp mặt đứng phụ bên trong được hình thành từ các thành phần sát kề trong tường mặt đứng, kết hợp với lớp mặt đứng chính tạo thành khoảng đệm bên trong.

Lớp mặt đứng phụ bên ngoài, được hình thành bởi các thành phần sát kề lớp mặt đứng chính, có 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 này thường nằm ngoài lớp mặt đứng chính với khoảng cách không lớn hơn các thành phần được phép nhô ra Trong khi đó, các nhà phố lùi vào so với ranh lộ giới sẽ có lớp mặt đứng phụ bao gồm các thành phần thuộc khoảng lùi Số lượng thành phần trong lớp mặt đứng phụ càng nhiều thì ảnh hưởng của các yếu tố tác động lên kiến trúc càng nhỏ Do đó, các giải pháp kiến trúc cần tối ưu hóa việc bố trí và tổ chức các thành phần trong lớp mặt đứng này, tạo thành khoảng đệm bên ngoài với khoảng cách từ vài xen-ti- mét đến 1,4 mét.

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

Các lớp MĐ trong MĐĐL đều thuộc sở hữu tư nhân, do đó có quyền tự chủ động thay đổi Các thành phần thuộc sở hữu công cộng nằm trong khoảng lưu không như vỉa hè cũng cần được xem xét trong quá trình này.

Lớp MĐ phụ bên trong

Tường mặt đứng Cửa sổ, cửa đi

Lớp MĐ phụ bên ngoài

Ban công và lô gia

Hệ lam ngoài Phần mái tại cao độ chuẩn

Hệ khung quảng cáo Mặt sân trống Vòm lá cây xanh Khoảng đệm bên ngoài

Trong nghiên cứu mặt đứng ứng dụng PPTS, các thành phần đứng và ngang là yếu tố quan trọng Mặc dù khoảng đệm hè và cây xanh công cộng không nằm trong đối tượng nghiên cứu chính, nhưng chúng vẫn có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình nghiên cứu này.

Mỗi lớp MĐ bao gồm các thành phần quan trọng trong 8 thành phần cấu trúc Lớp MĐ chính gồm tường mặt đứng và cửa, trong khi lớp MĐ phụ bên trong bao gồm hệ lam và khoảng đệm Lớp MĐ phụ bên ngoài bao gồm ban công/lô gia, hệ lam ngoài, mái ở cao độ chuẩn, 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 MĐ trong MĐĐL nhà phố được coi là xuất hiện hoặc bán xuất hiện khi nó được hình thành từ các TPĐ và TPN, 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

Loại MĐĐL có 2 lớp: các tác động bên ngoài bị ngăn cản 2 lần trước khi vào đến KGBT, có 2 lớp MĐ xuất hiện

Loại MĐĐL có 3 lớp: các tác động bên ngoài bị ngăn cản 3 lần trước khi vào đến KGBT, có 3 lớp MĐ xuất hiện

Trong nghiên cứu này, chúng tôi tập trung khảo sát các nhà phố chịu ảnh hưởng mạnh từ nắng hướng Tây, trong khi các thành phần ở hai mặt bên không được xem xét Mỗi loại mẫu thiết kế đều 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 xuất hiện của các lớp MĐ phụ cả bên trong lẫn bên ngoài đã tạo ra bốn kiểu sắp xếp, bao gồm kiểu K1, hai kiểu K2 và kiểu K3 (xem Bảng 3.1).

Bảng 3.1 Bốn kiểu sắp xếp các lớp MĐ

Mỗi kiểu sắp xếp tạo ra những tổ hợp khác nhau của TPN và TPĐ, dẫn đến nhiều trường hợp cấu trúc khác nhau Qua việc gộp các trường hợp tương tự, chúng ta có 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

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

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

Lớp MĐ phụ bên ngoài

Sơ đồ sắp xếp các TPN và TPĐ trên các lớp MĐ

Đối với các nhà phố có mặt đứng phức tạp, việc phân tích cần được thực hiện bằng cách tách thành các phần mặt đứng riêng biệt Mỗi phần này sẽ đại diện cho một trường hợp cấu trúc khác nhau Một mặt đứng có thể bao gồm sự kết hợp của nhiều trường hợp cấu trúc khác nhau, như minh họa trong Hình 3.5.

Lớp MĐ phụ bên ngoài

Sơ đồ sắp xếp các TPN và TPĐ trên các lớp MĐ

Việc phân tích một mặt đứng phức tạp có thể được chia thành bốn phần riêng biệt, bao gồm mặt đứng thứ nhất, thứ hai, thứ ba và thứ tư Mỗi phần tương ứng với các trường hợp cấu trúc khác nhau: trường hợp K2-2, K1, K2-2 và K2-3 Ghi chú rằng x có xuất hiện và ảnh hưởng đến cấu trúc MĐĐL, x/2 thể hiện bán xuất hiện, trong khi o biểu thị không xuất hiện.

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 hệ thống các tham số phù hợp Việc xây dựng và lựa chọn các tham số này thông qua việc tham số hóa đặc điểm, mối liên hệ giữa các thành phần cấu trúc và tiêu chí định lượng của cấu trúc là rất quan trọng Điều này bao gồm việc xác định tính nổi trội của các tham số và khoảng giá trị giới hạn.

Sơ đồ 3.1 Các bước xây dựng HTTS cho cấu trúc

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 nhà phố thích ứng được xây dựng 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 về cấu trúc không gian và chi tiết thành phần riêng biệt.

Giải pháp kiến trúc mặt đứng là phương tiện hiệu quả để cải tạo nhà phố trên các tuyến phố cũ và cũng có thể áp dụng cho thiết kế các công trình mới Hệ thống tham số được đề xuất theo PPTS cung cấp giá trị thích hợp, giúp kiến trúc sư và nhà thiết kế lựa chọn giá trị phù hợp cho phương 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 ở lớp tường thứ hai trùng khớp với lỗ cửa của lớp tường thứ nhất, tạo ra lớp đệm không khí giữa hai lớp giúp giảm truyền nhiệt Ngoài ra, có thể xây tường đơn dày 330mm hoặc ốp 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 trong việc dễ dàng tiếp cận để vệ sinh và chăm sóc Giải pháp này không chỉ tạo ra không gian xanh mà còn thuận tiện cho việc bảo trì hệ lam và cây leo bên trong.

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

Hệ thống cửa 2 lớp với chớp ngoài kính được khuyến nghị sử dụng nhằm tạo khoảng không khí giữa hai lớp cửa Thiết kế này, kết hợp với độ nghiêng của các thanh chớp, giúp hạn chế tác động của bức xạ nhiệt từ môi trường, từ đó nâng cao hiệu quả tiện nghi nhiệt bên trong Đồng thời, hệ thống vẫn cho phép một phần ánh sáng tự nhiên xuyên qua, giữ cho không gian sống sáng sủa và thoáng đãng.

Có thể kết hợp lô gia và tường 2 lớp ở các tầng để tối ưu hóa không gian Những ngôi nhà phố này cần giảm một phần diện tích sử dụng bên trong nhằm tạo điều kiện cho việc bố trí các khoảng đệm, giúp hạn chế tác động tiêu cực từ ánh nắng hướng Tây.

Tường ngoài của các tầng 1 và 3 được lùi vào từ 1,5 - 3m so với ranh lộ giới để 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 so với ranh lộ giới từ 1-2m, trong khi mặt trong các tầng 2, 3, 4 được trang trí bằng hệ lam hoặc cây leo, cách tường ngoài từ 1-2m Giải pháp này không chỉ tạo ra không gian xanh mà còn thuận tiện cho việc vệ sinh và chăm sóc hệ lam che hoặc cây leo bên trong.

Tường mặt đứng của các tầng 1, 2, 3 lùi vào so với ranh lộ giới 1 khoảng 1,5-3m, kết hợp với các hệ lam hoặc cây leo ở vị trí thích hợp Tầng 4 được thiết kế với tường hai lớp.

Hệ lam che hoặc cây leo hình chữ L được áp dụng cho tầng trên cùng để chống nóng hiệu quả KGSD tầng trên cần được bảo vệ khỏi ánh nắng mặt trời bằng hệ che nắng chữ L ở phía trước và 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, với chiều cao chuẩn mặt tiền vươn ra ngoài tường từ 2,5 đến 4m Giải pháp này cần có sự cho phép và nên được kiến nghị bổ sung vào quy định riêng đối với các tuyến đường chịu nắng hướng Tây.

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 được phê duyệt và đề nghị 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 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 thuộc loại MĐĐL có cấu trúc gồm 2 lớp, trong đó lớp MĐ phụ nằm ở bên ngoài Nếu không tính các thành phần chắn nắng tạm thời như mành tre, nhôm, kính ở phía trước, cấu trúc này được xếp vào trường hợp K2-3 (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 của công trình được thiết kế với tường sơn nước xám nhạt, độ rỗng đạt 40%, sử dụng tường gạch 1 lớp dày 200mm Cửa sổ được lắp đặt bằng kính 1 lớp thông thường và có rèm cửa bên trong để tăng tính thẩm mỹ và riêng tư.

Lớp mặt đứng phụ bên ngoài bao gồm hệ ban công nhô ra 1.2m, với tường cánh gà hai bên ban công được thiết kế có độ rỗng dưới 50% bề mặt theo quy định Mặt trước ban công tạo nên sự hài hòa và thẩm mỹ cho công trình.

LỚP MĐ BÊN NGOÀI LỚP MĐ CHÍNH công tầng 2 sử dụng hệ nhôm kính, mặt trước ban công tầng 3, 4 sử dụng các mành tre nhằm 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 BXMT, thông gió trong cấu trúc và độ rọi ánh sáng trong các phòng khảo sát được thể hiện rõ ràng qua phần mềm, như minh họa 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 = BXTTMDV + BXTPN1 + 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 = (VHT/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 hiện tại gặp bất lợi lớn nhất về khả năng thông gió do thiết kế ban công và tường hai bên cản trở dòng khí Mô phỏng thông gió cho thấy dòng khí không tiếp cận được bề mặt tường do thiếu chênh lệch áp suất giữa không gian ban công và bên ngoài Các tấm lam chắn nắng bằng bê tông cốt thép đóng vai trò quan trọng trong việc giảm tác động môi trường, nhưng vẫn chưa đủ hiệu quả, đặc biệt từ 15h trở đi khi ánh sáng mặt trời giảm Người dân phải sử dụng mành tre để tăng cường che chắn, nhưng điều này làm giảm ánh sáng tự nhiên trong nhà Dựa trên các tiêu chí đánh giá, nhà phố hiện trạng có khả năng thích ứng với điều kiện khí hậu ở mức đạt.

3.6.1 Áp dụng cho công trình cải tạo

Nhà phố đã được điều chỉnh và cải tạo phù hợp với các giá trị của biến thể K2-3, theo Bảng 3.5 và Bảng 3.6 Sau quá trình cải tạo, nhà phố vẫn giữ quy mô 1 tầng trệt và 3 tầng lầu, đồng thời có các lớp MĐ và thành phần cấu trúc đặc trưng.

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

Lớp mặt đứng phụ bên ngoài cần thêm khung quảng cáo với độ rỗng bảng quảng cáo là 0%, vị trí từ mép dưới ban công lầu 1 đến mép dưới cửa sổ lầu 1, và 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 dữ liệu giá trị đề xuất cho HTTS của biến thể K2-2, kết hợp với dữ liệu đầu vào mặc định trong phần mềm Energy Plus, cấu trúc MĐĐL nhà phố cải tạo đã được mô phỏng, cho ra các kết quả như thể hiện trong hình.

Kết quả nghiên cứu cho thấy lượng bụi mịn (BXMT) qua các lỗ cửa và tường, cùng với độ rọi trên mặt phẳng khảo sát trong các phòng, không bị ảnh hưởng bởi sự cải tạo cấu trúc Sự thông gió của công trình được duy trì ổn định, đảm bảo hiệu quả thông khí không thay đổi sau khi cải tạo.

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 = BXTTMDV + BXTPN1 + 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 = (VHT/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 duy trì Mức độ đáp ứng tiêu chí tiện nghi nhiệt đã nâng cao từ mức đạt lên mức khá Tuy nhiên, khả năng truyền dẫn ánh sáng lại 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, phản ánh sự thay đổi của bối cảnh xã hội và nhu cầu thời đại Từ việc thể hiện quyền lực trong thời cổ đại, sức mạnh tôn giáo trong thời trung đại và phục hưng, đến việc nhấn mạnh công năng và tính công nghiệp hóa trong kiến trúc hiện đại Trong kỷ nguyên công nghiệp 4.0, kiến trúc cũng phải thích ứng với xu hướng kỹ thuật số và tối ưu hóa hiệu quả Kiến trúc sư không chỉ cần sáng tạo mà còn phải trang bị kiến thức và công nghệ mới, trong đó thiết kế định lượng đóng vai trò quan trọng Luận án đề xuất một cách tiếp cận mới trong việc áp dụng PPTS vào kiến trúc, đặc biệt là trong thiết kế mặt đứng nhà phố, và có thể mở rộng áp dụng cho các 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 Các biến thể đã được đề xuất và xây dựng hợp lý, tuy nhiên nghiên cứu có thể được mở rộng theo nhiều hướng khác nhau.

Cấu trúc hóa MĐĐL nhà phố trong luận án không chỉ là một quy trình cứng nhắc, mà là một nghiên cứu điển hình từ thực tế nhằm giảm bớt khối lượng nghiên cứu Những chi tiết phức tạp, không ảnh hưởng lớn đến mục tiêu nghiên cứu, đã được loại bỏ Kiến trúc sư cần linh hoạt điều chỉnh các thành phần cấu trúc để tìm ra những biến thể phù hợp với thiết kế của mình, đồng thời tăng hoặc giảm các đặc tính của thành phần cấu trúc dựa trên so sánh với các giá trị tham số thích hợp đã được đề xuất.

Mặt đứng nhà phố tại các thành phố lớn ở Việt Nam, đặc biệt là khu vực trung tâm cũ, rất đa dạng 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, nhưng kiến trúc sư không nên lạm dụng điều này để tránh gây khó khăn trong việc hòa nhập với bối cảnh chung Việc xác định các thành phần nổi trội trong cấu trúc cần được chứng minh qua kết quả mô phỏng, và các tham số cần được khảo sát một cách đa dạng hơn Trong luận án này, việc thay đổi giá trị tham số còn hạn chế, dẫn đến thời gian thu thập kết quả lâu và hiệu quả chưa tối ưu Cần mở rộng nghiên cứu bằng cách sử dụng ngôn ngữ lập trình để tự động hóa quá trình thay đổi giá trị tham số, nhằm tìm ra kết quả tối ưu hơn.

Việc xử lý dữ liệu mô phỏng đầu ra nhằm 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 như 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 khả năng của cấu trúc, bên cạnh việc áp dụng các quy chuẩn và tiêu 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 hiện đang phổ biến và được nhiều quốc gia coi là luật để phát triển phong trào công trình xanh trên toàn cầu.

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

Luận án được thực hiện dựa trên số liệu đo đạc và khảo sát thực tế, sử dụng phương pháp tính toán định lượng và 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 (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 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 tính 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 thiết kế công trình xây dựng hiệu quả hơn Tác giả Nguyễn Anh Tuấn đã trình bày hai trường hợp nghiên cứu điển hình: đầu tiên là một chung cư thông gió tự nhiên được tối ưu hóa bằng thuật toán tìm kiếm bầy đàn, nâng cao tiện nghi nhiệt; thứ hai là bài toán tối ưu hóa đa mục tiêu cho một công trình nhà ở có điều hòa không khí, sử dụng thuật toán tiến hóa nhằm giảm thiểu năng lượng tiêu thụ và đảm bảo chi phí xây dựng hợp lý.

Nghiên cứu trong 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 diễn ra 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 tương lai có thể mở rộng phạm vi tại TP.HCM, đặc biệt ở các khu vực kết nối mới và dự án mới Kết quả luận án sẽ hỗ trợ cải tạo mặt đứng nhà phố trên các tuyến phố hiện hữu để đạt hiệu quả cao Đối với công trình hiện tại, việc tham khảo bảng tổng hợp các biến thể và thực hiện các thay đổi tối thiểu theo giá trị đề xuất sẽ mang lại hiệu quả tối đa Đối với công trình xây mới, mặt đứng cần tuân theo cấu trúc phổ biến để không làm ảnh hưởng đến cảnh quan và đặc trưng của tuyến phố, đảm bảo sự thân thiện với cư dân và du khách Đối với các nhà phố cổ, cần giữ gìn cấu trúc hiện có, hạn chế phá bỏ và chỉ thêm các thành phần linh hoạt, dễ lắp đặt và thay thế Tại các khu đô thị mới, thiết kế và đầu tư cần chọn cấu trúc MĐĐL phù hợp với mong muốn và điều kiện khí hậu của thành phố.

Các nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào các giải pháp quản lý xây dựng nhà phố nhằm hiện thực hóa các đề xuất của luận án Điều này sẽ hỗ trợ quá trình phát triển nhà phố, giúp thích ứng với điều kiện khí hậu và ứng dụng công nghệ PPTS một cách hiệu quả.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Kết luận

Luận án nghiên cứu mặt đứng nhà phố thích ứng với khí hậu, đạt được các kết quả quan trọng về cấu trúc hóa, tham số hóa và phương pháp tính giá trị thích hợp cho hệ thống Hai vấn đề trọng tâm được xác định là cần thiết lập mặt đứng phù hợp với điều kiện 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 thông qua khảo sát và phân tích mối liên hệ giữa các thành phần trong hệ thống Việc tham số hóa cấu trúc được thực hiện qua xây dựng hệ thống và mô hình tham số hóa cho các biến thể Qua mô phỏng máy tính, các dữ liệu đầu ra được xử lý để tính mức độ thích ứng của cấu trúc và tìm giá trị thích hợp cho các tham số Giải pháp kiến trúc mặt đứng thích ứng được chi tiết hóa dựa trên các giá trị tham số tìm được, giúp kiến trúc sư hướng đến thiết kế kiến trúc hiệu quả Cấu trúc hóa mặt đứng nhà phố được thực hiện thông qua khảo sát hiện trạng, phân tích và loại bỏ các thành phần không đáng kể, tạo thành hệ MĐĐL với ba lớp: lớp mặt đứng chính, lớp mặt đứng phụ bên ngoài và lớp mặt đứng phụ bên trong Cấu trúc MĐĐL được chia thành ba loại dựa trên số lớp xuất hiện: loại 1 lớp (K1), loại 2 lớp (K2) và loại 3 lớp.

MĐ (K3) được phân chia thành nhiều trường hợp cấu trúc dựa trên sự sắp xếp các thành phần, với tổng cộng 12 trường hợp như K1, K2-1, K2-2, K2-3, K2-4, K2-5, K2-6, K2-7, K3-1, K3-2, K3-3, K3-4 Đối với các nhà phố có mặt đứng phức tạp và thay đổi theo chiều cao công trình, cần chia mặt đứng thành nhiều phần riêng biệt Mỗi phần mặt đứng sẽ thuộc các trường hợp cấu trúc khác nhau và có thể áp dụng các biến thể cùng giải pháp cấu trúc tương ứng.

Cấu trúc MĐĐL đã được tham số hóa thành một hệ thống gồm 18 tham số, mỗi tham số đều có giá trị khảo sát riêng Việc xem xét tính nổi trội và khoảng giá trị giới hạn của các tham số là cơ sở để xây dựng mô hình tham số hóa cho cấu trúc này.

Đã có 12 biến thể của mô hình được điều chỉnh để phù hợp với các trường hợp cấu trúc bằng cách thêm hoặc bớt các thành phần so với mô hình gốc Mô hình tham số hóa này có khả năng đại diện cho cấu trúc MĐĐL nhà phố và cung cấp dữ liệu đầu vào cho quá trình mô phỏng thông qua một hệ thống tham số và các 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 BXMT, khả năng thông gió và khả năng truyền dẫn ánh sáng Mỗi khả năng được đánh giá trên bốn mức độ từ thấp đến cao: kém, đạt, khá và tốt Để thực hiện tính toán, các khả năng của cấu trúc được so sánh với kết quả mô phỏng BXMT, thông gió và chiếu sáng tại KGBT so với trường hợp gốc (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 được phát triển dựa trên các giá trị thích hợp của các tham số đã tìm được, chứng minh tính hiệu quả qua việc áp dụng vào một công trình cụ thể Mức độ thích ứng của cấu trúc nhà phố hiện trạng đã được tính toán và cho thấy hiệu quả không cao Tuy nhiên, sau khi cải tạo hoặc xây mới theo mô hình và giải pháp đề xuất, mức độ thích ứng của cấu trúc đã được cải thiện đáng kể, đạt hiệu quả cao So sánh hai kết quả tính toán cho thấy, nhà phố sau cải tạo hoặc xây mới theo mô hình và giải pháp đề xuất 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 TMDV sẽ tiếp tục 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 mặt đứng Kết quả nghiên cứu về mặt đứng nhà phố thích ứng có thể ứng dụng trong thiết kế, phát triển kiến trúc phù hợp với chủ trương tiết kiệm năng lượng quốc gia Ngoài ra, nghiên cứu về PPTS cũng có thể áp dụng vào các tình huống và nhu cầu khác nhau, đồng thời thống nhất với xu hướng đô thị sinh thái, công trình xanh, thiết kế kiến trúc hiệu quả và sự phát triển công nghệ 4.0.

KTS cần nâng cao ý thức và trách nhiệm trong thiết kế kiến trúc hiệu quả dựa trên định lượng và năng lượng công trình Sinh viên và người hành nghề cần được đào tạo thêm về các công cụ mô phỏng và tính toán định lượng hiện đại, bên cạnh việc sử dụng thành thạo các công cụ thiết kế Việc xây dựng các câu lạc bộ, đội, nhóm chuyên nghiên cứu và tuyên truyền sẽ tạo nguồn lực cho hoạt động phong trào và thể hiện năng lực chuyên môn của KTS Đồng thời, thành lập các giải thưởng kiến trúc sẽ giúp phát hiện tài năng và ghi nhận những nỗ lực của KTS trẻ trong việc đóng góp cho sự phát triển của nền kiến trúc.

Để đạt được sự đồng bộ trong phát triển đô thị, chính quyền thành phố cần xây dựng cơ chế và chính sách pháp lý phù hợp, khuyến khích các nhà phát triển bất động sản tham gia vào thiết kế có tính định lượng Cơ chế này phải áp dụng cho kiến trúc chung và mặt đứng nhà phố, nhằm đảm bảo khả năng thích ứng với khí hậu TP.HCM và tiết kiệm năng lượng Mỗi tuyến phố cần có nghiên cứu sâu để xây dựng bộ tiêu chuẩn quy phạm cho cấu trúc nhà phố Mặc dù yêu cầu đầu tư lớn, hiệu quả mang lại về thẩm mỹ và tiện nghi trong nhà là đáng kể Đặc biệt, đối với các nhà phố hướng Tây trên các tuyến phố nhỏ, việc phát triển mặt đứng bị hạn chế và thiếu thành phần công cộng, dẫn đến ảnh hưởng tiêu cực từ ô nhiễm môi trường Do đó, thành phố cần có chính sách riêng cho 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 với chủ đề “Kiến trúc nhiệt đới Việt Nam – Định hướng và giải pháp lần thứ nhất”, và các bài viết từ hội thảo này đã được tập hợp và xuất bản bởi NXB Xây dựng vào năm 2005.

[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 biện pháp phòng và chữa bệnh nhiệt đới nhằm bảo tồn và tôn tạo các 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 vào năm 2009, phản ánh sự cần thiết của việc liên kết giữa các ngành trong quá trình bảo tồn di sản.

[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 tạo kiến trúc, tập trung vào việc lựa chọn vật liệu mới nhằm phù hợp với điều kiện khí hậu nhiệt đới tại Việt Nam Nghiên cứu này được thực hiện 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 cải thiện chất lượng môi trường sống trong nhà phố tại Thành phố Hồ Chí Minh Bài viết đăng trên Tạp chí Xây dựng Việt Nam, số 5, trang 104-108, năm 2017, đề xuất những phương pháp hiệu quả để tối ưu hóa không gian sống, nâng cao sự thoải mái và sức khỏe cho cư dân Các giải pháp này không chỉ tập trung vào thiết kế mà còn chú trọng đến việc sử dụng vật liệu bền vững và công nghệ xanh, góp phần tạo ra môi trường sống thân thiện và hiện đại.

[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 thực hiện dưới mã số 66/2015/HĐĐH-SKHCN và thuộc chương trình NCKH cấp thành phố, do Sở KHCN TP.HCM quản lý.

[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 tập trung vào việc ứng dụng phương pháp tối ưu hóa trong thiết kế nhà ở cho người thu nhập thấp Đề tài này, mang mã số Đ2015-02-131, được thực hiện dưới sự tài trợ của ĐH Đà Nẵng vào năm 2016, nhằm tìm kiếm giải pháp hiệu quả và tiết kiệm chi phí cho việc xây dựng nhà ở phù hợp với nhu cầu của cộng đồng có thu nhập hạn chế.

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 thuộc đề tài cấp cơ sở với mã số T2019-02-32, được thực hiện vào năm 2019 Các giải pháp thiết kế thụ động này không chỉ giúp tối ưu hóa hiệu quả sử dụng năng lượng mà còn bảo tồn giá trị văn hóa trong kiến trúc hiện đại.

[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

Trong nghiên cứu của Lê Thị Hồng Na và Nguyễn Đại Nhẫn (2014), đề tài "Đánh giá hiện trạng sử dụng double-skin trong nhà phố tại Thành phố Hồ Chí Minh" đã được thực hiện tại ĐHBK – ĐHQG TP.HCM Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích hiệu quả và tình hình ứng dụng công nghệ double-skin trong kiến trúc nhà phố, nhằm nâng cao hiệu suất năng lượng và cải thiện môi trường sống tại đô thị.

Nguyễn Thị Bích Ngọc đã thực hiện nghiên cứu về thiết kế đa dạng cảnh quan cho tuyến phố thương mại dịch vụ tại khu trung tâm cũ của TP Hồ Chí Minh trong luận án tiến sĩ của mình, được trình bày tại trường Đại học Kiến trúc TP.HCM năm 2015.

Phạm Thị Hải Hà trong luận án tiến sĩ năm 2018 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 tập trung vào việc cải thiện hiệu suất năng lượng và tối ưu hóa thiết kế kiến trúc để giảm thiểu tiêu thụ năng lượng trong các công trình chung cư.

Ngày đăng: 29/11/2022, 10:03

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w