Kiến trúc bền vững từ cách tiếp cận thích ứng điều kiện khí hậu địa phương (Lấy vùng Hà Nội làm địa bàn nghiên cứu)

Kiến trúc bền vững từ cách tiếp cận thích ứng điều kiện khí hậu địa phương (Lấy vùng Hà Nội làm địa bàn nghiên cứu)

Trường Đại học Kiến trúc Hà nội

-

Trần Quốc Thái

kiến trúc bền vững

từ cách tiếp cận thích ứng

điều kiện khí hậu địa phương

(Lấy vùng Hà nội làm địa bàn nghiên cứu)

Chuyên ngành: Kiến trúc nhà ở và công trình công cộng

Mã số: 2.17.01

Tóm tắt luận án Tiến sĩ kiến trúc

Hà Nội 2006

Trường Đại học Kiến trúc Hà nội

Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Nguyễn Hữu Dũng

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Nhà nước Họp tại Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội

Vào hồi 8 giờ 30, thứ sáu ngày 29 tháng 12 năm 2006

Có thể tham khảo luận án tại

Thư viện Quốc gia

Thư viện Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội

Phần A giới thiệu luận án

• Mở đầu

Trước những vấn đề cấp bách toàn cầu có liên quan trực tiếp đến

sự tồn tại của mỗi con người và sự cân bằng của hệ sinh thái trên trái

đất, đáp ứng các tiêu chí phát triển bền vững (PTBV) là mục tiêu và trách nhiệm của tất cả các quốc gia Trong xu thế đó, cộng đồng kiến trúc trên thế giới đã và đang có nhiều nỗ lực nhằm hướng tới các công trình kiến trúc đáp ứng các yêu cầu PTBV gọi tắt là kiến trúc bền vững (KTBV) Bên cạnh các nhiệm vụ mang tính cơ bản của kiến trúc, KTBV xem xét vấn đề về hiệu quả (có tính tích cực) và hậu quả (có tính tiêu cực) của mối quan hệ phức tạp giữa kiến trúc với môi trường tự nhiên và xã hội

Yêu cầu PTBV đòi hỏi sự xem xét và cân đối để đạt được hiệu quả bền vững tổng thể, không chỉ bền vững về mặt môi trường mà còn bền vững về kinh tế và xã hội Do vậy, việc vận dụng quan điểm PTBV đối với thiết kế kiến trúc có những ảnh hưởng quan trọng từ cách đặt vấn đề cho đến phương pháp tiếp cận và biện pháp giải quyết trong toàn bộ quá trình tạo dựng kiến trúc và vận hành sử dụng công trình Đây là một vấn đề mới thu hút sự quan tâm chú ý và được

đề cập trong vòng chỉ hơn một thập kỷ trở lại đây, vì vậy chưa có những khái niệm hoàn chỉnh và đồng nhất về KTBV trong bối cảnh

một loại hình kiến trúc mới Kiến trúc bền vững kế thừa và phát triển kinh nghiệm các giai đoạn phát triển kiến trúc trên quan điểm PTBV

Về mặt thuật ngữ, “sustainable development” được dịch ra tiếng Việt là phát triển bền vững Tuy nhiên, trong tiếng Việt tính từ “bền vững” có nghĩa là: vững chắc và bền lâu Do đó đối với lĩnh vực kiến

trúc có thể có những cách hiểu khác nhau khi sử dụng tính từ bền vững Trong toàn bộ nghiên cứu này, cụm từ “kiến trúc bền vững”

được sử dụng với ý nghĩa là kiến trúc đáp ứng yêu cầu phát triển bền vững, tương đương với “sustainable architecture” trong tiếng Anh

Do quan niệm KTBV được đề cập trong bối cảnh phát triển đặc thù của các nước phương Tây, vì vậy khi áp dụng vào điều kiện cụ thể của Việt Nam, cần đúc rút được các bài học kinh nghiệm tích cực cũng như thấy được những tồn tại để áp dụng cho phù hợp với truyền thống văn hóa ứng xử của phương Đông ở Việt Nam, mặc dù đã có nhiều các nghiên cứu tiệm cận đến KTBV theo các hướng tiếp cận khác nhau, nhưng trên thực tế do sự nhận thức chưa đầy đủ về KTBV đã dẫn

đến những cách làm còn chưa triệt để, thiếu tính bền vững

Trong xu thế chung trên thế giới và trước các yêu cầu của kiến trúc ở Việt Nam trong giai đoạn hiện nay, để nghiên cứu phương thức đáp ứng yêu cầu PTBV phù hợp với điều kiện cụ thể của Việt Nam, nghiên cứu lý luận KTBV với đề tài “Kiến trúc bền vững từ cách tiếp cận thích ứng điều kiện khí hậu địa phương – Lấy vùng Hà Nội làm địa bàn nghiên cứu” tập trung vào 03 mục tiêu nghiên cứu sau:

1- Xây dựng quan niệm toàn diện về KTBV thích hợp với điều kiện Việt Nam hiện nay

2- Xây dựng các nguyên tắc chung và các tiêu chí thiết kế với điều kiện khí hậu địa phương (với vùng Hà Nội là địa bàn nghiên cứu) 3- Xây dựng các nhóm giải pháp thiết kế mang tính chiến lược KTBV thích ứng điều kiện khí hậu vùng Hà Nội

Trong khuôn khổ đề tài, vùng Hà Nội là toàn bộ các khu vực tại

Hà Nội và lân cận Hà Nội, nằm trong tiểu vùng khí hậu AIII.1 (theo phân vùng khí hậu quy định tại TCVN 4088-85)

• Đóng góp mới của luận án

Các kết quả nghiên cứu của luận án có ý nghĩa khoa học và thực tiễn như sau:

- Đề xuất quan điểm khoa học về KTBV với ba mặt tác động về môi trường, văn hóa xã hội và kinh tế kỹ thuật, phù hợp với đặc thù của Việt Nam Hệ thống hoá các yếu tố KTBV, đưa ra 03 nhóm vấn

đề cần đáp ứng của KTBV thích ứng điều kiện khí hậu địa phương

- Đề xuất 05 nguyên tắc chung KTBV là những yêu cầu bắt buộc

và 10 tiêu chí thiết kế KTBV thích ứng điều kiện khí hậu địa phương

là những cơ sở so sánh để quyết định lựa chọn giải pháp thiết kế

- Đề xuất 04 nhóm giải pháp mang tính đinh hướng thiết kế là những hướng dẫn thiết kế khi đi vào từng trường hợp cụ thể

- Kết quả nghiên cứu là cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo đồng thời có thể áp dụng trong công tác đào tạo kiến trúc sư, trong công tác tư vấn thiết kế kiến trúc và trong việc xây dựng cơ sở để ban hành các hướng dẫn, quy định quản lý nhà nước về định hướng và xây dựng KTBV thích ứng điều kiện khí hậu

55 trang

với 24 bảng biểu và 54 hình vẽ, 140 tài liệu tham khảo (tiếng Việt: 95 và tiếng Anh: 45) Phần phụ lục gồm 57 trang với 8 phụ lục

Sơ đồ hóa cấu trúc luận án như sau:

Phần B Nội dung luận án Chương 1 Tổng quan

Nội dung của chương 1 là nghiên cứu tổng quan về tình hình phát triển lý luận và thực tiễn KTBV trên thế giới, đồng thời đánh giá

chung tình hình phát triển lý luận và thực tiễn KTBV ở Việt Nam, từ

đó xác định những vấn đề cơ bản và nhiệm vụ nghiên cứu KTBV ở

Việt Nam nói chung và vùng Hà Nội nói riêng

Nội dung nghiên cứu tổng quan đã khảo cứu sự hình thành và

phát triển của KTBV trên thế giới để đi đến các nhận định:

- Phát triển bền vững là nhiệm vụ tất yếu của tất cả các quốc gia trong đó có Việt Nam Các đô thị và công trình kiến trúc chiếm một tỷ trọng lớn trong việc tạo nên sự mất cân bằng sinh thái, ô nhiễm môi trường và các vấn đề nguyên nhân của sự phát triển không bền vững Nguyên nhân cơ bản của hiện trạng đó xuất phát từ trong nhận thức, thái độ và cách thức tiếp cận phổ biến của những người chịu trách nhiệm tạo dựng công trình kiến trúc trong đó có các kiến trúc sư

- Tư tưởng KTBV trên thế giới đã bắt nguồn sâu xa từ nguồn gốc

sự hình thành định cư của loài người Xu hướng kiến trúc đáp ứng yêu cầu PTBV - hình thành và phát triển từ sau Hội nghị Thượng

đỉnh về PTBV họp tại Rio De Janeiro 1992 - có sự kế thừa các tư tưởng của kiến trúc dân gian truyền thống các vùng miền Đồng thời, KTBV là sự phát triển của các xu hướng kiến trúc khác nhau trong kiến trúc đương đại trên thế giới bao gồm: Kiến trúc sinh khí hậu; Kiến trúc tiết kiệm năng lượng; Kiến trúc thông minh; Kiến trúc sinh thái và là sự phát triển mới nhất và toàn diện nhất cả về mặt tư tưởng quan niệm cũng như về mặt giải pháp và các lĩnh vực quan tâm Nghiên cứu đề tài cũng đã khảo cứu về tình hình phát triển các lý luận và thực tiễn về PTBV và KTBV ở Việt Nam, đồng thời tiến hành nhìn nhận những vấn đề bất cập hiện nay trong phát triển kiến trúc ở

Hà Nội để thấy rằng:

- ở Việt Nam, sự chú trọng PTBV đã bắt đầu được đề cập từ thập

kỷ 90 của thế kỷ 20 Định hướng chiến lược PTBV ở Việt Nam được phê duyệt năm 2004 đã xác định 08 nguyên tắc cơ bản trong đó “Con người được khẳng định là trung tâm của PTBV”

- Trong lĩnh vực kiến trúc, chưa có nhiều các nghiên cứu đề cập một cách có hệ thống về KTBV và chỉ rõ mối quan hệ của kiến trúc với PTBV Chưa có hệ thống lý thuyết cơ bản tiếp thu các phát triển trên thế giới có chọn lọc để phù hợp với đặc điểm điều kiện của Việt Nam Nghiên cứu của đề tài đã chỉ ra 9 nhóm vấn đề thiếu tính bền vững mang tính hệ thống trong thực trạng kiến trúc của Hà Nội trong quá trình đô thị hóa, hiện đại hóa

- Đồng thời, những nghiên cứu lý thuyết cũng như bài học kinh nghiệm thực tiễn về các mặt như thiết kế kiến trúc sinh khí hậu, kiến trúc tiết kiệm năng lượng, kiến trúc sinh thái có giá trị vận dụng cao

- Kinh nghiệm lịch sử kiến trúc qua các thời kỳ chứa đựng nhiều bài học quý báu về tính bền vững trong kiến trúc Tuy nhiên, tư tưởng PTBV chưa được thể hiện nhất quán và rõ nét trong thiết kế kiến trúc đương đại

Trước thực tiễn đó, cần có hệ thống cơ sở lý luận và phương pháp tiếp cận khoa học nhằm làm rõ các mối quan hệ giữa PTBV và KTBV, từ đó xây dựng quan niệm toàn diện về KTBV để định hướng xây dựng các nguyên tắc và tiêu chí thiết kế

Chương 2

Đối tượng, phương pháp nghiên cứu vμ các cơ

sở lý luận kiến trúc bền vững từ cách tiếp cận thích ứng điều kiện khí hậu địa phương

Kiến trúc bền vững hay kiến trúc đáp ứng yêu cầu PTBV là một khái niệm rộng lớn, đa lĩnh vực đòi hỏi cần thiết xem xét tổng thể các yếu tố tác động, từ các vấn đề mang tính vật thể như môi trường

tự nhiên, môi trường xây dựng v.v cho đến các vấn đề mang tính phi vật thể như vấn đề kinh tế, văn hóa - xã hội Do vậy, nội dung nghiên

cứu tập trung nghiên cứu KTBV từ cách tiếp cận thích ứng điều kiện khí hậu địa phương, lấy vùng Hà Nội làm địa bàn nghiên cứu với nhận thức rõ đây mới chỉ là một khía cạnh của thiết kế KTBV Nghiên cứu của đề tài áp dụng phương pháp tư duy hệ thống của

lý thuyết hệ thống đối với thiết kế KTBV Phương pháp tư duy hệ thống nhìn nhận công trình kiến trúc là một hệ thống mở với các mối quan hệ nội tại và quan hệ ngoại vi Điều đó đòi hỏi người thiết kế phải xem xét toàn bộ vòng đời của công trình cũng như các tác động trực tiếp và tác động gián tiếp (cả về mặt không gian cũng như thời gian) của kết quả những quyết định được đưa ra Kết quả của phương pháp tư duy hệ thống trong kiến trúc là thiết kế tích hợp Mỗi giải pháp cụ thể đề cập và giải quyết một cách đồng thời nhiều vấn đề các mặt khác nhau Vì vậy, tư tưởng KTBV phải xuyên suốt trong toàn

bộ thiết kế từ tổng thể đến chi tiết

Trên cơ sở đó, nghiên cứu của đề tài đã xây dựng các cơ sở lý luận và kinh nghiệm thực tiễn KTBV, được trình bày một cách khoa học và hệ thống trong chương II

Cơ sở lý thuyết chung về PTBV xác định rõ: “Phát triển bền vững là sự phát triển đáp ứng những nhu cầu hiện tại mà không làm tổn hại đến khả năng đáp ứng các nhu cầu của các thế hệ tương lai” Phát triển bền vững là kết quả tổng hoà của ba mặt cơ bản, đó là: bền vững về mặt môi trường, bền vững về mặt kinh tế và bền vững về mặt xã hội

Nghiên cứu của đề tài đã làm rõ các vấn đề kiến trúc với yêu cầu PTBV về mặt văn hóa, về mặt môi trường và về mặt kinh tế - kỹ thuật:

- Kiến trúc phụ thuộc môi trường để hình thành và tồn tại Đồng thời kiến trúc cũng thải vào môi trường các chất thải Bền vững về mặt môi trường trong kiến trúc cần được xem như sự quản lý tiêu thụ

tài nguyên và xả các chất thải Cần nhận thức rõ 07 nhóm tác động cơ bản đối với môi trường của hoạt động xây dựng để có biện pháp hạn chế tối đa những tác động đó Không những thế, kiến trúc thông qua các giải pháp cũng có thể đóng góp cải thiện điều kiện môi trường

- Văn hóa ứng xử là đặc trưng của văn hóa Việt Nam Phản ánh các đặc trưng của văn hoá ứng xử là một giá trị bền vững của kiến

trúc Để đạt được bền vững văn hoá cần có sự “phát triển, làm mới

và duy trì” các giá trị, chuẩn mực và các đặc trưng văn hóa Điều đó

cũng sẽ đem lại tính đặc trưng của kiến trúc của mỗi vùng văn hóa

- Về mặt kinh tế - kỹ thuật, cần xem xét đồng thời tính kinh tế của các chi phí trực tiếp của công trình cùng với chi phí của cộng

đồng và môi trường sinh thái để cân đối giữa lợi ích mà công trình thu được và lợi ích mà cộng đồng dân cư và môi trường tự nhiên thu

được, đảm bảo hiệu quả kinh tế về mặt dài hạn

Phân tích lý thuyết phát triển đô thị bền vững và lý thuyết chung kiến trúc đáp ứng yêu cầu PTBV, nghiên cứu của đề tài xác định vai trò của kiến trúc trong việc đảm bảo phát triển đô thị bền vững, hạn chế sự phình rộng “dấu chân của sự phát triển” và sự vượt quá “khả năng chịu đựng” của thiên nhiên Các quan niệm KTBV qua các tuyên bố quốc tế và các chủ đề cơ bản trong khái niệm KTBV trên thế giới đã được tổng kết để làm cơ sở phát triển quan niệm toàn diện về KTBV

Tiếp theo, đề tài nghiên cứu đã tiến hành phân tích cơ sở lý thuyết thiết kế kiến trúc thích ứng điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng

ẩm, phân tích các đặc trưng của điều kiện khí hậu vùng Hà Nội trên quan điểm tư duy hệ thống trong kiến trúc để làm rõ các yêu cầu cơ bản cần đáp ứng và các tiềm năng khai thác đối với KTBV thích ứng

điều kiện khí hậu địa phương (với vùng Hà Nội là địa bàn nghiên cứu) bao gồm:

- Yêu cầu: Giải quyết hiệu quả tổng hợp của điều kiện nhiệt độ

và độ ẩm Về mùa nóng cần hạn chế tối đa sự hấp thụ nhiệt của công trình Chú ý giải pháp thoát nước mưa tốt Về mùa lạnh: cần tăng cường sự hấp thụ nhiệt của công trình từ bức xạ, chiếu sáng Cần hạn chế sự tăng độ ẩm bằng cách giảm sự tiếp xúc của không gian trong nhà với môi trường bên ngoài, đồng thời cũng sẽ hạn chế sự mất nhiệt Có biện pháp để hạn chế nhược điểm của hiện tượng nồm

- Tiềm năng: Mùa nóng nhiệt độ trung bình không cao Mùa lạnh nhiệt độ không xuống quá thấp Lượng bức xạ và số giờ nắng trong năm cao Lượng mưa nhiều quanh năm, đặc biệt là về mùa hè, có thể khai thác phục vụ sử dụng của công trình Khí hậu nhiệt đới nóng ẩm thuận tiện cho cây cối phát triển, phong phú về chủng loại

Trước các yêu cầu đó, các nguyên tắc và giải pháp thiết kế về ứng xử điều kiện khí hậu nóng ẩm của kiến trúc sinh khí hậu, kiến trúc tiết kiệm năng lượng và nguyên tắc bảo vệ đa dạng sinh thái của kiến trúc sinh thái đã được phân tích và tổng kết

Bên cạnh các cơ sở lý thuyết, đề tài cũng nghiên cứu các cơ sở kinh nghiệm thực tiễn Phân tích chỉ rõ đặc trưng văn hóa ứng xử của

người Việt là thiết thực, linh hoạt, dung hoà Tinh thần đó đã được

thể hiện xuyên suốt trong các bài học kinh nghiệm kiến trúc các thời

kỳ ở Hà Nội gồm: kiến trúc nhà ở dân gian, kiến trúc nhà ống trong phố cổ, kiến trúc thời kỳ thuộc Pháp và kiến trúc từ sau hòa bình lập lại 1954 đến nay Các phân tích chỉ ra những bài học có giá trị cần phát huy đồng thời cũng làm rõ những điểm còn hạn chế cần rút kinh nghiệm đối với KTBV Đối với giai đoạn từ 1975 đến nay, luận án đã tiến hành khảo sát 40 công trình tiêu biểu và đi sâu phân tích đánh giá 26 công trình thuộc 7 thể loại Từ đó, tổng kết đánh giá các nhóm giải pháp đã được áp dụng

chương 3

Kết quả nghiên cứu vμ bμn luận

Với phương pháp tư duy hệ thống, các vấn đề đã đề cập trong các cơ sở khoa học được tiến hành phân tích, đối chiếu, so sánh và tích hợp để đi đến các kết quả nghiên cứu của luận án

Thứ nhất, kiến trúc bền vững cần được quan niệm một cách toàn diện như sau:

ƒ Về quan điểm: Kiến trúc bền vững là kiến trúc tốt có ảnh hưởng

tối thiểu đến khả năng tồn tại tích cực của tất cả các thành phần khác của môi trường xung quanh nó bao gồm cả thành phần vật thể và phi vật thể, ở thế hệ hiện tại cũng như tương lai

ƒ Về tính chất: Kiến trúc bền vững là kiến trúc đạt được đồng thời

ba khía cạnh: tác động môi trường trực tiếp và gián tiếp ở mức

độ tối thiểu; phát huy tối đa hiệu qủa kinh tế - kỹ thuật trực tiếp

và gián tiếp; đáp ứng các yêu cầu phát triển, làm mới và duy trì các đặc trưng văn hóa của địa điểm xây dựng

ƒ Về cách thức thực hiện: Kiến trúc bền vững là kết quả ở mức

độ tối ưu của triết lý thiết kế bền vững, thể hiện xuyên suốt trong phương pháp luận thiết kế, các giải pháp thiết kế và các quyết

định lựa chọn được đưa ra, trong quá trình xây dựng và đưa vào vận hành sử dụng và trong khả năng tái sử dụng sau khi đã hòan thành mục đích ban đầu

Từ quan điểm KTBV nêu trên, khái quát hóa tính chất KTBV trên ba góc độ tác động môi trường, văn hóa và kinh tế với các cấp

độ tác động trực tiếp và gián tiếp thành mô hình lý thuyết về KTBV (Hình 3.1)

Hình 3.1 Mô hình lý thuyết về kiến trúc bền vững

Hình 3 2 Các nguyên tắc chung kiến trúc bền vững thích ứng khí hậu địa phương

Hình 3 4 Tổng hợp các tiêu chí thiết kế KTBV thích ứng điều kiện khí hậu địa phương (với vùng Hà Nội là địa bàn nghiên cứu)