Luận án không gian lánh nạn trong kiến trúc nhà siêu cao tầng ở việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI Trần Phƣơng Mai KHÔNG GIAN LÁNH NẠN TRONG KIẾN TRÚC NHÀ SIÊU CAO TẦNG Ở VIỆT NAM CHUYÊN NGÀNH KIẾN TRÚC MÃ SỐ: 9580101 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Hà Nội - 2022 Luận án hoàn thành tại: Trƣờng Đại học Kiến trúc Hà Nội Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Doãn Minh Khơi Phản biện 1: PGS.TS Chế Đình Hồng Phản biện 2: TS Lê Thị Bích Thuận Phản biện 3: PGS.TS Nguyễn Tuấn Anh Luận án bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án Tiến sĩ cấp Trường, họp Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội vào hồi ngày tháng năm Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Quốc gia - Thư viện trường Đại học Kiến trúc Hà Nội MỞ ĐẦU 1) Tính cấp thiết đề tài: An tồn (AT) người có cố chủ quan khách quan xảy vấn đề quan trọng thiết kế tổ chức thi công nhà siêu cao tầng (NSCT) Đối với NSCT gặp cố cháy nổ, khủng bố … việc di chuyển từ tầng cao xuống mặt đất việc khó khả thi người yếu thế, người khuyết tật, người bệnh chí người khỏe mạnh phải di chuyển quãng đường dài từ độ cao hàng chục, hàng trăm mét xuống mặt đất Cần có khơng gian lánh nạn (KGLN) NSCT để người lánh tạm trước di chuyển xuống mặt đất, lánh tạm chờ lực lượng cứu nạn cứu hộ tới giải cứu phương tiện cứu hộ chuyên dụng Tuy nhiên để khơng KGLN lãng phí, nên kết hợp chức khác để KGLN tăng tính hiệu khơng gian (KG) xanh, KG cơng cộng tiện ích, KG kỹ thuật đảm bảo AT lánh nạn, AT thoát nạn, AT cứu nạn cứu hộ mà kiến trúc NSCT mang thêm giá trị nghệ thuật cao hình thái thị KGLN cần nghiên cứu cho phù hợp với điều kiện kinh tế, khí hậu, văn hóa lối sống người Việt Nam Tuân thủ Quy chuẩn (QC) Tiêu chuẩn (TC) hành tạo lợi ích cho chủ đầu tư cư dân sinh sống tòa nhà Biến KGLN an tồn có cố thành khơng gian hữu ích quen thuộc cho cư dân Tạo hứng khởi cho kiến trúc sư nhà thiết kế thị hình thái thị đại hài hòa thiên nhiên, cảnh quan xanh kết nối theo chiều thẳng đứng với xanh mặt đất Vì luận án chọn đề tài “Khơng gian lánh nạn kiến trúc nhà siêu cao tầng Việt Nam” để nghiên cứu, nhằm đề xuất giải pháp tổ chức KGLN NSCT đảm bảo tiêu chí An toàn, Kinh tế, Nhân văn Bền vững 2) Mục đích nghiên cứu luận án: a Mục đích nghiên cứu: Nghiên cứu giải pháp kiến trúc tổ chức không gian lánh nạn NSCT Việt nam theo tiêu chí đảm bảo an tồn, hiệu kinh tế, nhân văn bền vững b Mục tiêu nghiên cứu: - Đề xuất giải pháp kiến trúc tổ chức không gian lánh nạn cho nhà siêu cao tầng tập trung nhà, kết hợp với giải pháp thoát người đồng thời theo phương đứng phương ngang - Đề xuất giải pháp kiến trúc tổ chức KGLN xanh sử dụng tối ưu hiệu KGLN kết hợp với chức khác (vườn cao, dịch vụ công cộng tiện ích, tầng kỹ thuật…) mang lại giá trị nhân văn bền vững - Đề xuất giải pháp kiến trúc tổ chức không gian lánh nạn phân tán (gian lánh nạn) nhà Siêu cao tầng - Xây dựng tiêu chí đánh giá tổ chức khơng gian lánh nạn Việt nam bố trí khơng gian lánh nạn theo TCXD QC hành kết hợp với đề xuất để đảm bảo hiệu theo tiêu chí an tồn, kinh tế, nhân văn bền vững 3) Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu: a Đối tượng nghiên cứu: KGLN kiến trúc NSCT đa chức năng, chung cư tổ hợp đa chức b Phạm vi nghiên cứu: - Về không gian: NSCT thành phố lớn Việt Nam: Hà Nội, Đà Nẵng, TP Hồ Chí Minh: - Về thời gian: đến năm 2050 4) Phƣơng pháp nghiên cứu: phương pháp khảo sát; phương pháp thống kê, so sánh, đối chiếu; phương pháp liên ngành; phương pháp chuyên gia; phương pháp dự báo 5) Nội dung nghiên cứu: - Quá trình phát triển NSCT; TLN hiểm; học kinh nghiệm an toàn cháy Thế giới Việt Nam; - Tập hợp sở khoa học an toàn cháy; an toàn sinh mạng, cứu nạn cứu hộ, tính chất hóa lý chế dập cháy, chống cháy lan; TLN, tính tốn người NSCT; - Các sở pháp lý tác động đến thiết kế tổ chức KGLN; - Phân loại xu hướng phát triển NSCT Việt Nam; - Các quan điểm; mục tiêu; nguyên tắc; đề xuất tổ chức KGLN; đề xuất tiêu chí đánh giá KGLN NSCT Việt nam - Kiến nghị bổ sung quy chuẩn/tiêu chuẩn TLN, GLN cho phù hợp với điều kiện phát triển đô thị lớn Việt Nam 6) Các đóng góp mới: - Đề xuất giải pháp tổ chức KGLN kiến trúc NSCT Việt Nam (KGLN tập trung nhà kết nối KGLN khác cao độ; KGLN xanh; KGLN phân tán) - Đề xuất tiêu chí đánh giá tính hiệu KGLN kết hợp chức lánh nạn KGLN với chức tiện ích khác điều kiện Việt Nam 7) Ý nghĩa khoa học thực tiễn: - Giá trị lý thuyết: bổ sung kiến thức có tính chất ngun lý thiết kế kiến trúc NSCT đảm bảo an toàn cháy, an toàn sức khỏe sinh mạng, KTX, giá trị nhân văn bền vững; Ngoài KGLN an tồn cịn có KGLN xanh, KGLN nhân văn bền vững phù hợp với điều kiện Việt Nam - Giá trị thực tiễn: có giá trị tham khảo cho nhà đầu tư, KTS, KSXD công tác tư vấn, thiết kế NSCT Việt Nam; Tiêu chí đánh giá tính điểm số cho NSCT có giá trị sức hấp dẫn để lựa chọn chủ đầu tư người sử dụng 8) Cấu trúc luận án: Ngoài phần Mở đầu Kết luận, phần Nội dung gồm chương: - Chương 1: Tổng quan tổ chức KGLN kiến trúc NSCT - Chương 2: Cơ sở khoa học tổ chức KGLN kiến trúc NSCT Việt Nam - Chương 3: Mơ hình giải pháp tổ chức KGLN kiến trúc NSCT Việt Nam NỘI DUNG Chương 1: TỔNG QUAN TỔ CHỨC KHÔNG GIAN LÁNH NẠN TRONG KIẾN TRÚC NHÀ SIÊU CAO TẦNG 1.1 Thực trạng tổ chức không gian lánh nạn tòa nhà siêu cao tầng Thế Giới Việt Nam 1.1.1 Thực trạng xây dựng nhà siêu cao tầng giới 1.1.2 Thực trạng xây dựng nhà siêu cao tầng Việt Nam 1.1.3 Tổng quan khơng gian lánh nạn tịa nhà siêu cao tầng Việt Nam 1.1.4 Thực trạng vụ cháy liên quan đến nạn 1.2 Tình hình nghiên cứu tổ chức khơng gian lánh nạn nhà siêu cao tầng Thế giới 1.2.1 Những vấn đề Thế giới Việt Nam nghiên cứu không gian lánh nạn 1.2.2 Tham khảo tiêu chuẩn số nƣớc Thế giới không gian lánh nạn 1.3 Những vấn đề cần nghiên cứu luận án + Tổng quan xu hướng phát triển NSCT Thế giới Việt Nam Xác định quy mơ diện tích KGLN phụ thuộc nhiều vào tính linh hoạt đa dạng tổ chức KGLN ngồi mục đích lánh nạn, đặc biệt Việt Nam nước nhiệt đới gió mùa, nóng khơ nóng ẩm cháy nổ hay xẩy nhu cầu sử dụng điện làm mát lớn, nhu cầu không gian xanh không gian cộng đồng nhà SCT thiết thực + Nghiên cứu tổ chức KGLN tập trung cho NSCT đảm bảo yêu cầu an toàn lánh nạn an tồn người đồng thời theo phương đứng phương ngang khỏi tòa nhà cách an toàn khoảng thời gian nhanh + Đa dạng tổ chức KGLN kết hợp chức khơng gian xanh, DVCC tiện ích kết hợp tầng kỹ thuật phù hợp với điều kiện kinh tế Việt Nam + Đề xuất giải pháp KGLN phân tán (gian lánh nạn) NSCT có diện tích nhỏ, hẹp, có số người sử dụng thấp Có thể chia nhỏ TLN (20 tầng/1 TLN) xuống thành GLN (4-5 tầng/1GLN) mà sức chứa không thay đổi + Xây dựng tiêu chí đánh giá tính hiệu KGLN, từ đề xuất tiêu chí đánh giá KGLN nhà SCT đảm bảo KGLN vừa an toàn, nhân văn hiệu bền vững, thân thiện với môi trường, sử dụng tài nguyên tiết kiệm Chương 2: CƠ SỞ KHOA HỌC TỔ CHỨC KHÔNG GIAN LÁNH NẠN TRONG KIẾN TRÚC NHÀ SIÊU CAO TẦNG Ở VIỆT NAM 2.1 Cơ sở pháp lý 2.1.1 Quy chuẩn 06 TC liên quan đến việc tổ chức không gian lánh nạn nhà siêu cao tầng Việt Nam 2.1.2 Nhận xét Quy chuẩn QCVN 06-2020, bổ sung KGLN QC 06 sửa đổi + Đã đề cập đến KGLN tập trung, nhiên với NSCT có diện tích sàn nhỏ, mặt trải dài, đa diện tuyến… khó bố trí TLN tập trung, mặt khác QC không cho phép bố trí hộ phần hộ tầng lánh nạn + Đã đưa giải pháp thoát người chưa đề cập đến giải pháp thoát người kết hợp phương đứng phương ngang để đạt nhiều kịch thoát người NSCT + Chưa đề xuất diện tích TLN khơng tính vào tiêu hệ số sử dụng đất diện tích xây dựng, bất cập hạn chế số tầng cao tổng mức đầu tư, mà TLN thường không mang lại lợi nhuận cho chủ đầu tư Thang N1 cần tiếp xúc trực tiếp với mặt ngồi cơng trình, điều khiến cho hình thức mặt dựng cơng trình bị hạn chế hình thức nhà SCT hay gặp bọc khung kính thép + Chưa đề cập đến giải pháp thiết kế TLN kết hợp chức DVCC tiện ích khác, TLN thường để khơng khơng có cố đơi người sử dụng khơng biết vị trí TLN 2.2 Cơ sở lý luận Hình 2.1 Yếu tố tác động đến thiết kế kiến trúc tầng lánh nạn Trong trình nghiên cứu đề xuất thiết kế kiến trúc không gian TLN, có nhiều yếu tố chi phối đến kết từ lý thuyết đến thực tiễn kinh nghiệm rút Vấn đề quan trọng tính tốn an tồn người sau di chuyển đến từ tầng lánh nạn an tồn cứu nạn cứu hộ 2.2.1 Tính chất lý hóa tƣợng cháy nổ xảy cơng trình nói chung nhà siêu cao tầng nói riêng 2.2.2 Xu hƣớng giải pháp Thế giới thiết kế nhà siêu cao tầng tầng lánh nạn Khoảng năm gần đây, xu hướng nhà siêu cao tầng dạng tháp tổ hợp nhà siêu cao tầng Thế giới Việt Nam không chinh phục độ cao nữa, mà thường mang đặc điểm theo xu hướng sau: - Vườn treo (skygarden, vertical farming, urban forest) - Khu phức hợp (mixed use complex) 2.2.2.1 Phân loại hình thái kiến trúc nhà siêu cao tầng Nhà SCT Thế giới Việt Nam theo hình thái kiến trúc chung mặt gọn gàng theo hình bản: vng, chữ nhật, trịn, tam giác, dải hình chữ nhật kết hợp thành mặt có hình chữ U, H, I, T… Mặt dựng khối kính thép, khung bê tông cốt thép sàn liên hợp hạn chế ban cơng nhơ hay góc hút gió làm giảm thiểu gió động cao Có thể tổng hợp thành dạng hình thái nhà siêu cao tầng sau: - Nhà tháp đơn; - Nhà tháp đôi đa tháp; - Nhà dạng 2.2.2.2 Yếu tố Công KGLN a KGLN nhà có chức b KGLN tịa nhà văn phòng c KGLN tòa nhà hỗn hợp đa chức 2.2.2.3 Phân loại KGLN nhà siêu cao tầng a Không gian lánh nạn tập trung b Không gian lánh nạn phân tán c Không gian lánh nạn đa chức 2.2.3 Hệ thống khơng gian hiểm, lối hiểm 2.2.4 Cơ sở kỹ thuật cơng nghệ 2.2.4.1 Kết cấu - Vật liệu Trong thiết kế nhà cao tầng, để đạt tới giải pháp kết cấu hợp lý cần phải phối hợp điều kiện sau: khả chịu lực, yêu cầu sử dụng bình thường (dao động, chuyển vị) độ ổn định Yếu tố ảnh hưởng lớn tải trọng ngang, cơng trình cao ảnh hưởng hình dạng kết cấu lớn A Đặc điểm sử dụng vật liệu B Phân loại kết cấu nhà nhiều tầng B.a Theo cách phân loại Khan Fazlur (1966) B.b Theo cách phân loại chi tiết Wolgang Schueller (1976) B.c Theo hệ kết cấu CTBUH, group SC phân loại (1980) B.d Theo tác giả Trung Quốc kết cấu gồm loại C Hình dáng cơng trình C.a Sơ đồ mặt bằng, sơ đồ kết cấu C.b Theo phương thẳng đứng C.c Những hình dáng có hiệu ngơi nhà D Tình hình thiết kế hệ kết cấu nhà nhiều tầng E Xu phát triển hệ kết cấu nhà nhiều tầng tương lai 2.2.4.2 Trang thiết bị kỹ thuật - Thơng gió chiếu sáng A Hệ thống thang máy cứu nạn nhà siêu cao tầng B Hệ thống trang thiết bị phòng cháy chữa cháy 2.2.4.3 Tầm quan trọng chữa cháy chỗ thiết bị hỗ trợ thoát hiểm 2.3 Các yếu tố tác động tới KGLN nhà SCT 2.3.1 Điều kiện tự nhiên Việt Nam 2.3.1.1 Khí hậu phân vùng khí hậu xây dựng Việt Nam Trong luận án đề cập đến địa điểm nghiên cứu nhà siêu cao tầng thành phố lớn Việt Nam Hà Nội, Đà Nẵng thành phố Hồ Chí Minh nằm vùng khí hậu xây dựng IB, IC, IIB, IIC 2.3.1.2 Ảnh hưởng biến đổi khí hậu Việt nam 2.3.2 Điều kiện kinh tế thị trƣờng bất động sản 2.3.3 Cơ sở Văn hóa xã hội Chương 3: MƠ HÌNH VÀ GIẢI PHÁP TỔ CHỨC KHƠNG GIAN LÁNH NẠN TRONG KIẾN TRÚC NHÀ SIÊU CAO TẦNG Ở VIỆT NAM 3.1 Quan điểm, mục tiêu tổ chức không gian lánh nạn nhà siêu cao tầng 3.1.1 Quan điểm tổ chức KGLN kiến trúc NSCT - An toàn mối quan tâm hàng đầu tổ chức KGLN cho nhà SCT, an toàn bao gồm giai đoạn: An tồn lánh nạn; An tồn hiểm; An toàn cứu nạn - KGLN phải tuân thủ tuyệt đối theo Quy chuẩn PCCC Tiêu 11 không bị cản trở, bảo vệ người đường thoát nạn KGLN cận tiếp cận trực tiếp không gian mở để tăng cường khả hỗ trợ cứu nạn từ bên Đối với nhà siêu cao tầng cần tận dụng không gian mở mái, mặt tường bên ngoài, sân vườn khối đế - Với nhà siêu cao tầng đa chức cần phân thành khối chức riêng biệt, khối chức có lối KGLN riêng, ngăn chia khoang đệm có ngăn khói chống cháy lan 3.2.3 Nguyên tắc đa chức - Ngồi chức lánh nạn cịn kết hợp chức khác khơng gian xanh, dịch vụ cơng cộng giải trí, sức khỏe… điểm đến quen thuộc cho cư dân tịa nhà - Khơng gian lánh nạn đặt ngồi cơng trình Ví dụ mái nhà siêu cao tầng (sky roof), khối hành lang cầu cao (skybridge) Đảm bảo thẩm mỹ, cảnh quan, kết cấu vật liệu, quy hoạch hạ tầng, xanh cảnh quan thị … Tịa nhà siêu cao tầng coi landmark đô thị khu vực, kết hợp không gian lánh nạn túy công kỹ thuật an toàn với kiến trúc cảnh quan, xanh, cầu nối cao đạt hiệu tối ưu cho kỹ thuật - thẩm mỹ - kinh tế 3.2.4 Ngun tắc dựa tính tốn xây dựng kịch thoát ngƣời Thời gian di chuyển buồng thang bộ: Có thể tính tốn sơ số lượng người cơng trình & diện tích gian lánh nạn tương ứng (với khoảng cách trung bình 15 tầng tiêu 0,3-0,5 m²/người) - để so sánh tiếp tục làm rõ khía cạnh liên quan + Với chung cư: Snơ = 0,23F - 0,38F (~ 0,25F - 0,4F) + Với văn phòng: Svp = 0,6F – F Xây dựng kịch thoát người: Sơ tán đồng thời - Sơ tán theo giai đoạn 12 Hệ thống hóa phƣơng pháp thiết kế KGLN theo kinh nghiệm nƣớc 3.3.1 Phân vùng lánh nạn theo chiều dọc đảm bảo tính an tồn liên tục hoạt động tòa nhà (Kinh nghiệm Nhật Bản Trung Quốc) 3.3.2 Thiết kế KGLN nhƣ điểm dừng thang thoát hiểm hỗ trợ đối tƣợng yếu (Kinh nghiệm Hồng Kong Singapo) 3.3.3 Thiết kế KGLN tích hợp với tầng kỹ thuật (Kinh nghiệm Đài Loan) 3.3.4 Thiết kế KGLN theo hƣớng phân tán 3.3.4.1 Phân tán tầng thứ (Kinh nghiệm Ấn Độ) 3.3 3.3.4.2 Phân tán tầng (Kinh nghiệm Hiệp hội PCCC Quốc gia Hoa Kỳ) 3.3.5 Bài học việc tính tốn ngƣời nhà siêu cao tầng số nƣớc Thế giới - Có thể phân loại thành hai nhóm yếu tố có tác động đến vấn đề người: yếu tố kiến trúc yếu tố người - Thốt người khỏi cơng trình xây dựng thành kịch sơ tán có cố xẩy ra: + Sơ tán đồng thời; + Sơ tán theo giai đoạn 3.4 Đề xuất mơ hình KGLN tích hợp chức tiện ích kiến trúc nhà SCT VN 3.4.1 Mơ hình KGLN xanh Khơng gian lánh nạn kết hợp vườn cao (Sky Garden) Có dạng vườn cao thường thấy nhà siêu cao tầng: + Vườn mái (roof garden) + Vườn trung gian (garden at intermediate level) + Vườn khối đế (podium garden) Việc kết hợp KGLN với vườn cao làm tăng nhận biết (cảm giác thân quen) để gặp cố cư dân tịa nhà dễ dàng 13 di chuyển đến TLN gần Chuỗi vườn cao kết nối chuỗi sân vườn đô thị theo tầng bậc xuyên suốt tòa NSCT lên đến mái, tạo cảnh quan đô thị xanh theo chiều thẳng đứng Các vườn cao tạo nên khoảng trống làm giảm áp lực gió lên bề mặt tịa nhà, điều hịa khơng khí tịa nhà, nhiên phải tính đến khoảng trống hút gió dễ lan truyền lửa khói Vì kết hợp với thang chống cháy, tạo khoang ngăn cháy có nước, vách ngăn cháy, cửa sập tuân thủ quy chuẩn phịng cháy có khơng gian lánh nạn xanh an tồn (Hình 3.2) Hình 3-2: cách bố trí TLN kết hợp với vườn cao DVCC TLN kết hợp với vườn cao làm tồn diện tích sàn phần diện tích tùy thuộc quy mơ diện tích tịa nhà Cũng làm đa dạng mặt dựng NSCT cách dạng vườn treo khác nên bố trí đầu hướng gió chủ đạo quay hướng đường giao thơng Chiều cao TLN kết hợp vườn cao nên cao chiều cao thông thường tầng nhà (lớn 4,5 mét) Khu vực KGLN lớn 50% diện tích mặt tầng, xanh nên chiếm 15% KGLN, đường bo mặt ngồi khơng gian lánh nạn Cây xanh khơng làm cản trở tầm nhìn bên ngồi KGLN (Hình 3.3) Nếu tầng lánh nạn cao độ kết hợp với vườn cao khoảng cách cần tính tốn để tránh hiệu ứng gió quẩn che 14 gió chủ đạo tịa nhà bên cạnh (Hình 3.4) Hình 3-3: Chiều cao tầng lánh nạn tỷ lệ xanh cho phép Hình 3.4: Chiều cao khoảng cách cho phép tầng lánh nạn cao độ Việc linh hoạt kết hợp vườn cao với mái xanh (greenroof) cầu cao (skybridge) tạo KGLN xanh an toàn lý tưởng cho tịa nhà Chủ đầu tư giảm tầng lánh nạn theo quy định chiều cao nhà đảm bảo tuân thủ QC,TCXD Cấu trúc mặt NSCT, nhà tháp thường dạng chữ nhật, hình vng, hình trịn dạng triển khai của hình lục giác, bát giác, hình oval… Cịn dạng nhà dạng tấm, nhà cánh, cánh hình chữ L, chữ U, chữ T…(Bảng 3.1: Đề xuất dạng cấu trúc mặt NSCT có bố trí KGLN) 15 Bảng 3-1: Đề xuất dạng cấu trúc mặt nhà SCT có khơng gian lánh nạn Nhà dạng Nhà tháp đơi có cầu cao (skybridge) Nhà tháp đơi chung đế Nhà tháp đơi có cầu cao Nhà đa tháp chung đế Nhà tháp đơi có cầu cao Nhà tổ hợp đa chức có cầu cao Nhà tổ hợp đa chức chung đế 3.4.2 KGLN kết hợp tầng kỹ thuật (MEP) Tầng kỹ thuật (MEP) với NSCT thường đồng bộ phận (Hệ thống thơng gió điều hịa khơng khí; Cấp thoát nước thiết bị vệ sinh; Hệ thống điện; Hệ thống báo cháy chữa cháy) định vị Hình 3.5: Bố trí GLN tầng kỹ thuật (MEP) 8-15 tầng tùy thuộc quy mô khối tích nhà siêu cao tầng Mỗi tầng kỹ thuật bố trí đến hai phịng lánh nạn 16 tuân thủ phòng chống cháy gian lánh nạn (được kết nối hành lang lánh nạn ngồi trời, để đảm bảo phịng lánh nạn có lối nạn cầu thang nạn có chống cháy điều áp Có thể bố trí thang máy cứu hỏa phục vụ từ tầng hầm lên tầng dừng lại tầng định trước (Hình 3.5) 3.4.3 Mơ hình tổ chức KGLN với hình thái kiến trúc mặt NSCT KGLN mái kết hợp vƣờn mái (Green Roof) Mái nhà coi lối thoát người, hướng tiếp cận lực lượng cứu nạn cứu hộ sử dụng máy bay trực thăng cứu nạn NSCT thường có độ cao từ 100 mét trở lên vượt xa tầm với phương tiện cứu hỏa (thang nâng Việt Nam với tới 56 mét) Với độ cao NSCT tầng mái coi Hình 3.6: KGLN kết hợp vườn mái TLN Việc KGLNkết hợp với vườn mái tiết kiệm cho chủ đầu tư TLN Giải pháp mang lại lợi ích lớn cho chủ đầu tư cư dân tịa nhà Ích lợi với cư dân có vườn sinh hoạt cộng đồng mái, chủ đầu tư bớt TLN tổng mức đầu tư, thêm chức thu hút làm điểm nhấn cho tòa nhà Mái NSCT thường nơi chứa hệ thống điều hịa khơng khí cho tòa nhà (HVAC), đặt pin lượng mặt trời Chính hệ thống nhiều khả an toàn cháy nổ Nên đề xuất giải pháp để bố trí kết hợp với hệ thống kỹ thuật tòa nhà Vườn mái nghiên cứu đề xuất loại thực vật giữ nước, thực vật sinh trưởng tốt mơi trường nắng gió nhiệt độ cao Hệ thống thu nước mưa để bổ sung cho lượng nước tưới cây, tiểu cảnh làm mát mái nhà cần thiết Hệ thống thu nhận nước mưa qua bể lắng lọc xử lý góp phần vào tiết kiệm tài nguyên nước tương lai 17 3.5 Đề xuất giải pháp tổ chức KGLN nhà SCT VN 3.5.1 Giải pháp KGLN xanh Giải pháp KGLN xanh áp dụng cho dạng NSCT sau: + NSCT đơn chức nhà ở, văn phòng, khách sạn + NCST đa chức tịa nhà, tháp đơi đa tháp có chung đế Giải pháp bố trí theo nguyên tắc sau: - KGLN bố trí chung với vườn cao xen kẽ KGLN lại vườn cao có kết hợp KGLN KGLN kết hợp DVCC đảm bảo đủ diện tích lánh nạn kết hợp ứng dụng khác vườn cao, vườn mái DVCC tiện ích (phịng sinh hoạt cộng đồng, phòng tập thể dục, bể bơi, thư viện) - Vườn cao cần bố trí khối đế, tầng trung gian mái Trường hợp nên bố trí KGLN với MEP DVCC tiện ích khác - Đối với nhà SCT có khối đế lớn thang hiểm nên chạy xuống khối đế đồng thời cho lối cứu nạn cứu hộ tiếp cận gần trục giao thơng Hình 3.7:KGLN xanh nhà với NSCT tháp đơn đôi + Đối với khu phức hợp (mixed use complex) nên bố trí KGLN kết hợp vườn cao (skygardens) cầu cao (skybridges) - Nhà SCT đa chức cần phải phân chia thành khối chức độc lập, có KGLN lối nạn riêng biệt, có khoang đệm 18 vách ngăn chống cháy Hình 3.8: KGLN tập trung nhà với NSCT đa tháp phức hợp chức - Nếu tháp đơi nên phân chức làm việc (văn phòng, trung tâm thương mại) tách khối với chức (căn hộ, khách sạn) KGLN trung gian Tại tầng có DVCC nên làm cầu cao (skybridge) trùng cao độ với KGLN khối Giải pháp giúp cho việc người có cố tòa SCT nhanh nhất, hỗ trợ lẫn - Nếu đa tháp nên nhóm chức làm việc với nhau, tách chức làm việc, chức ở, chức thương mại DVCC thành nhóm, skybridges nối nhóm với với số lương người sử dụng KGLN có cố nhóm khác Cầu cao giúp cho thoát người linh hoạt theo phương đứng phương ngang có nhiều hướng kịch thoát - Đối với khu phức hợp đa tháp chung khối đế, đa chức sử dụng nên bố trí KGLN theo khoảng cách 15 - 20 tầng - Tất mái NSCT nên phủ xanh vườn mái (greenroofs) Có thể nối cầu cao với tất mái xanh này, chức cầu cao để giao thơng, kết hợp DVCC, bể bơi, thể thao, công viên, thương mại, nhà hàng… tận dụng điểm nhìn cao bao quát thành phố, tạo ấn tượng điểm đến cho tòa nhà Loại tổ hợp nên đặt vị trí cảnh quan đẹp 19 sông, hồ, biển tạo sức hấp dẫn cho du lịch.(Hình 3.9) Hình 3.9: Khơng gian lánh nạn xanh nhà với NSCT tổ hợp lớn 3.5.2 Giải pháp KGLN tập trung nhà Giải pháp KGLN nhà thường áp dụng cho trường hợp sau: + Kết nối KGLN tập trung nhà với KGLN ngồi nhà có cao độ với cầu cao có hành lang ngồi trời; + Kết nối KGLN NSCT tháp đơi đa tháp có đa chức có yếu tố tập trung đông người Trung tâm thương mại, văn phòng cầu cao Cầu cao có dạng đề xuất: - Cầu cao có chức cầu nối giao thơng - Cầu cao kết hợp chức cầu nối giao thơng với DVCC tiện ích khác Cả dạng phải thỏa mãn nguyên tắc sau: + Kết nối không gian lánh nạn cao độ nhà siêu cao tầng cầu cao hành lang trời cao độ KGLN Việc bố trí cầu cao phải lựa chọn để đảm bảo hiệu tối đa giao thông sau mang lại lợi ích cho việc sơ tán (thời gian người nhanh nhất) 20 Hình 3.10: Cầu cao với chức cầu nối giao thơng Hình 3.11: Cầu cao với chức cầu nối giao thông DVCC 3.5.3 Giải pháp KGLN phân tán nhà Giải pháp áp dụng cho NSCT đơn chức có diện tích mặt nhỏ, trải dài đa diện tuyến, số người tập trung khơng cao chia nhỏ TLN thành GLN Có thể sử dụng tầng kỹ thuật phần tầng kỹ thuật làm GLN đáp ứng quy định chung TLN KGLN phân tán gian lánh nạn, phần khu vực sảnh thang khu vực kỹ thuật tòa nhà bố trí để người sử dụng di chuyển tới Có thể bố trí gian lánh nạn tầng (một cánh mặt chạc 3, chữ T), bố trí gian lánh nạn tầng đầu tòa nhà trường hợp nhà có mặt dài, hẹp, số lượng người sử dụng tòa nhà nhỏ (Bổ sung kiến nghị vào QCVN 06-2020, bố trí hộ TLN) Theo QCVN 06, nhà cao từ 100 mét trở lên phải bố trí TLN, khơng q 20 tầng phải có TLN (S) với GLN chia nhỏ số tầng, khoảng từ 3-4 tầng có GLN (s) (Hình 3.12) Hình 3.12: Gian lánh nạn (chia nhỏ TLN) Hình 3.13: KGLN phân tán 21 3.6 Đề xuất tiêu chí đánh giá tổ chức KGLN tòa nhà siêu cao tầng Việt Nam 3.6.1 Xây dựng tiêu chí đánh giá KGLN Thời gian người tồn tịa nhà khoảng từ đến giờ, phụ thuộc vào số lượng tầng nhà Thông số quan trọng đánh giá tính an tồn, hiệu phương án người số lượng người tối đa khỏi tịa nhà (tốc độ người) Điều phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: + Số lượng tầng nhà; + Số lượng tầng lánh nạn; + Khoảng cách tầng lánh nạn; + Bố trí thang thoát nạn… Các nghiên cứu việc tối ưu việc bố trí tầng lánh nạn có ý nghĩa quan trọng việc thoát người KGLN thiết kế đáp ứng yêu cầu Tiêu chuẩn thiết kế hành Ngồi tiêu chí theo Tiêu chuẩn thiết kế đề xuất tiêu chí nâng cao đánh giá tính hiệu việc bố trí KGLN (bảng 3.2) Bảng 3-2: Bảng điểm đề xuất đánh giá tính hiệu KGLN Tiêu chí đánh giá Điểm I Tiêu chí theo TCTK 50/100 II Các tiêu chí nâng cao TT Tính an tồn Kỹ thuật – Cơng nghệ Tính kinh tế KGLN xanh 50/100 An tồn hiểm 5/100 An tồn sức khỏe 5/100 An tồn vị trí - Cơng hợp lý 5/100 An tồn CNCH 5/100 TTB thơng gió – Chiếu sáng 5/100 TTB thơng tin-Báo cháy xác 5/100 Tối ưu MB cơng giảm chi phí 5/100 Kết hợp tầng kỹ thuật, DVCC 5/100 Kết nối KG xanh đô thị, vườn treo 5/100 Tính cộng đồng, nhân văn 5/100 3.6.2 Ứng dụng vào tịa nhà SCT điển hình Lấy ví dụ từ tịa NSCT hồn thành thời điểm khác 22 để vận dụng tính điểm (Theo bảng điểm đề xuất đánh giá tính hiệu KGLN Bảng 3.2) Điểm số đạt tịa NSCT cần cơng bố ưu điểm vượt trội để chủ đầu tư tuân thủ QCVN, TCXD nâng cao sức hấp dẫn cho tòa nhà Các nhà đầu tư thứ cấp, người mua nhà có thói quen quan tâm an tồn tiện ích tịa nhà mang lại Tiêu chí đánh giá ứng dụng khách quan cho tịa NSCT vị trí địa lý khác nhau; hoàn thành thời điểm khác trước sau có QC06/2020; Tư vấn thiết kế khác (tư vấn nước ngồi tư vấn nước); Hình thái kiến trúc khác (nhà tháp dạng tấm, nhà tháp đơi có cầu nối cao, nhà chọc trời); Chủ đầu tư khác Bình luận đánh giá: + Tòa nhà Lotte: Tòa nhà cao 68 tầng cấu trúc mặt dạng tấm; có GLN bố trí gần lõi thang tầng 33 Đã bổ sung GLN vào giai đoạn sau hoàn thiện để đảm bảo TC PCCC chưa tạo KGLN có kết nối tuyến cứu nạn cứu hộ, diện tích nhỏ đủ cho khoảng 10 tầng phía tầng 33 Đạt 75/100 điểm + Tòa nhà Landmark 81: Tòa nhà cao 81 tầng với cấu trúc mặt cánh, lõi kỹ thuật nằm Có TLN tầng 21, 46, 65 tiếp xúc trực tiếp với mặt ngồi Hỗ trợ hiểm có thang máy cứu hỏa TLN có kết hợp với MEP Đạt 90/100 điểm + Tòa nhà Thiên niên kỷ Hà Đơng: Tịa nhà cao 44 tầng gồm tháp nối với cầu nối sân vườn tầng 17 Có TLN tầng 17 tòa tháp Tầng lánh nạn tòa gồm thang hiểm lõi Tồn TLN để trống, kết nối với cầu nối tầng 17, cầu nối khối cầu cao tầng có hộ từ tầng 14 đến tầng 16 Cầu nối hỗ trợ cho việc người tịa tháp, sân vườn tầng 17 Đạt 85/100 điểm Cả tòa NSCT tuân thủ TCXD hành đạt điểm tối thiểu 50/100 điểm, số điểm vi phạm không phép xây dựng Điểm cao hiệu bố trí KGLN lớn 23 KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ Kết luận Từ phân tích tổng hợp kiến trúc, kết cấu NSCT Thế giới Việt Nam, ưu nhược điểm kinh nghiệm thiết kế lánh nạn, thoát người xu hướng mà kiến trúc nên theo để phù hợp với phát triển mang tính bền vững ứng phó với dịch bệnh biến đổi khí hậu tồn cầu Luận án đóng góp đề xuất giải pháp tổ chức KGLN kiến trúc NSCT Việt Nam: - Đề xuất giải pháp tổ chức không gian lánh nạn tập trung nhà siêu cao tầng, xây dựng chiến lược sơ tán người theo phương đứng kết hợp với phương ngang để giải tối ưu toán thoát người nhà siêu cao tầng thời gian nhanh nhất, từ ứng dụng vào thiết kế hình thái kiến trúc cho nhà siêu cao tầng kết hợp lánh nạn nhà sử dụng cầu cao - Đề xuất giải pháp kết hợp chức không gian lánh nạn để sử dụng hiệu tối ưu diện tích tầng lánh nạn kết hợp tầng lánh nạn với tầng kỹ thuật, tầng lánh nạn có dịch vụ cơng cộng tiện ích kết hợp với sinh hoạt cộng đồng (tính nhân văn); tầng lánh nạn kết hợp với vườn cao, vườn mái, phủ xanh mái nhà siêu cao tầng biến thành tầng lánh nạn xanh, giảm thiểu cho chủ đầu tư tăng lợi ích cho người sử dụng - Đề xuất giải pháp bố trí khơng gian lánh nạn phân tán thay tập trung tầng lánh nạn cho trường hợp nhà siêu cao tầng có diện tích nhỏ, mặt trải dài đa diện, tuyến - Xây dựng tiêu chí đánh giá khơng gian lánh nạn, từ đề xuất tiêu chí đánh giá KGLN nhà SCT gồm tiêu chí bắt buộc tiêu chí nâng cao, điểm số đánh giá tính hiệu việc đề xuất giải pháp tổ chức không gian lánh nạn nhà siêu cao tầng đảm bảo KGLN vừa an tồn lại vừa bền vững nhân văn 24 2.Kiến nghị + An tồn cháy cho tịa nhà siêu cao tầng vấn đề liên ngành, cần phối kết hợp Bộ Công An, Bộ Xây dựng Hạ tầng đô thị Có hướng dẫn linh hoạt cho phù hợp với vị trí vùng miền định hướng thích hợp + Tiếp tục nghiên cứu vấn đề liên quan đến tầng lánh nạn để kiến nghị xem xét quy định cụ thể Quy chuẩn an toàn cháy cho nhà siêu cao tầng nghiên cứu đề xuất ứng dụng liên quan đến không gian lánh nạn: Ứng dụng cầu cao, vườn cao, phủ xanh mái nhà siêu cao tầng + Nghiên cứu đề xuất yêu cầu kết cấu, vật liệu cho nhà siêu cao tầng bắt buộc sử dụng tầng lánh nạn, yêu cầu kỹ thuật bắt buộc đồng với phòng cháy, chống cháy thiết bị chữa cháy chỗ + Đào tạo Kiến trúc sư Kỹ sư xây dựng trường đại học cần bổ sung vào chương trình giảng dậy mơn học An toàn cháy An toàn sinh mạng Danh mục cơng trình khoa học cơng bố tác giả có liên quan đến luận án Dỗn Minh Khôi; Trần Phương Mai (2016) “Một số vấn đề thiết kế nơi tránh nạn nhà cao tầng” Tạp chí Xây dựng ISSN 0866-0762 Doan Minh Khoi; Tran Phuong Mai (2017) “Analyze the Dengers of Fire Hazard Events in High Density Areas of Hanoi” Seminar for the 6th FORUM for Advanced Fire Education/ Research in Asia Đăng Centrer for Fire Science and Technology Research Institure for Science and Technology TOKYO UNIVERSITY OF SCIENCE Doãn Minh Khơi; Trần Phương Mai (2018) “An tồn cháy Việt Nam – Những thách thức giải pháp tổng thể” Kỷ yếu hội thảo Quốc tế: “AN TỒN PHỊNG CHÁY – THOÁT HIỂM TẠI VIỆT NAM VÀ KINH NGHIỆM CỦA NHẬT BẢN” Nhà xuất Xây dựng ISBN 978-604-82-2487-5 Trần Phương Mai (2020), “Những thách thức an toàn cháy tổ chức không gian kiến trúc nhà cao tầng Việt Nam” Tạp chí khoa học Kiến trúc Xây dựng -Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Số 37, Hà Nội – tháng - 2020 Trang 18 – 22 ISSN 1859350X Trần Phương Mai (2020), “Giải pháp an tồn người cho nhà cao tầng sử dụng cầu cao” Tạp chí Xây dựng Việt Nam Bộ Xây dựng, số 625, Hà Nội – tháng - 2020 Trang 189 - 192 ISSN 0866-8762 Trần Phương Mai (2020), “Giải pháp thiết kế kiến trúc không gian lánh nạn xanh nhà siêu cao tầng Việt Nam” Tạp chí Xây dựng Việt Nam – Bộ Xây dựng, số 648, Hà Nội – tháng – 2022 Trang 84 – 89 ISSN 2734-9888 ... SỞ KHOA HỌC TỔ CHỨC KHÔNG GIAN LÁNH NẠN TRONG KIẾN TRÚC NHÀ SIÊU CAO TẦNG Ở VIỆT NAM 2.1 Cơ sở pháp lý 2.1.1 Quy chuẩn 06 TC liên quan đến việc tổ chức không gian lánh nạn nhà siêu cao tầng Việt. .. KGLN kiến trúc NSCT Việt Nam NỘI DUNG Chương 1: TỔNG QUAN TỔ CHỨC KHÔNG GIAN LÁNH NẠN TRONG KIẾN TRÚC NHÀ SIÊU CAO TẦNG 1.1 Thực trạng tổ chức không gian lánh nạn tòa nhà siêu cao tầng Thế Giới Việt. .. thái kiến trúc cho nhà siêu cao tầng kết hợp lánh nạn nhà sử dụng cầu cao - Đề xuất giải pháp kết hợp chức không gian lánh nạn để sử dụng hiệu tối ưu diện tích tầng lánh nạn kết hợp tầng lánh nạn