Giải pháp tổ chức không gian kiến trúc dựa trên hiệu quả (lấy cao ốc văn phòng tại hà nội làm ví dụ nghiên cứu) (tt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI --- NGUYỄN TÔN ĐỨC MINH GIẢI PHÁP TỔ CHỨC KHÔNG GIAN KIẾN TRÚC DỰA TRÊN HIỆU QUẢ LẤY CAO ỐC VĂN PHÒNG TẠI HÀ NỘI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

-

NGUYỄN TÔN ĐỨC MINH

GIẢI PHÁP

TỔ CHỨC KHÔNG GIAN KIẾN TRÚC DỰA TRÊN HIỆU QUẢ

(LẤY CAO ỐC VĂN PHÒNG TẠI HÀ NỘI LÀM VÍ DỤ NGHIÊN CỨU)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KIẾN TRÚC

Hà Nội – 2017

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KIẾN TRÚC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS NGUYỄN MINH SƠN

Hà Nội – 2017

LỜI CẢM ƠN

Để có thể hoàn thành bài Luận văn tốt nghiệp thạc sỹ này, tôi xin cảm ơn các thầy cô trường Đại học Kiến trúc Hà Nội đã trang bị cho tôi những kiến thức và lý luận trong suốt quá trình học tại trường

Đặc biệt, tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS.TS.KTS Nguyễn Minh Sơn, người đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ, góp ý tận tình cho tôi trong suốt quá trình hoàn thành bài Luận văn thạc sỹ này

Ngoài ra tôi xin gửi lời cảm ơn đến cơ quan công tác, bạn bè đồng nghiệp

đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 25 tháng 04 năm 2017 Học viên

NGUYỄN TÔN ĐỨC MINH

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sỹ này là công trình nghiên cứu khoa học của chính bản thân Các số liệu khoa học, kết quả nghiên cứu của Luận văn là trung thực và có nguồn gốc rõ ràng

Hà Nội, ngày 25 tháng 04 năm 2017 Học viên

NGUYỄN TÔN ĐỨC MINH

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

DANH MỤC BẢNG, BIỂU

PHẦN 1: PHẦN MỞ ĐẦU

*Lý do chọn đề tài 01

*Mục đích nghiên cứu 03

* Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 03

* Phương pháp nghiên cứu 03

* Ý nghĩa khoa học của đề tài 04

* Cấu trúc luận văn 04

PHẦN 2: NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TỔ CHỨC KHÔNG GIAN KIẾN TRÚC DỰA TRÊN HIỆU QUẢ ĐỐI VỚI CAO ỐC VĂN PHÒNG TẠI HÀ NỘI 1.1 Các vấn đề chung 05

1.1.1 Khái niệm và thuật ngữ 05

1.1.2 Giới thiệu về kiến trúc dựa trên hiệu quả 05

1.1.3 Mục đích của thiết kế kiến trúc dựa trên hiệu quả 06

1.1.4 Nghiên cứu tổ chức không gian kiến trúc dựa trên hiệu quả 07

1.2 Bối cảnh thực hiện và phương pháp ứng dựng 07

1.2.1 Bối cảnh thực hiện 07

1.2.2 phương pháp ứng dụng 10

1.3 Tình hình kiến trúc cao ốc văn phòng tại Hà Nội từ góc nhìn tổ

chức không gian kiến trúc dựa trên hiệu quả 12

1.3.1 Quá trình phát triển cao ốc văn phòng tại Hà Nội 12

1.3.2 Hiện trạng cấu trúc không gian cao ốc văn phòng tại Hà Nội 18

* Quy hoạch - kiến trúc 18

* Công nghệ xây dựng - vật liệu 28

* Công nghệ trang thiết bị công trình 28

1.3.3 Tình hình tổ chức không gian kiến trúc cao ốc văn phòng dựa trên hiệu quả tại Hà Nội 30

1.4 Những vấn đề còn tồn tại 39

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC CHO TỔ CHỨC KHÔNG GIAN KIẾN TRÚC DỰA TRÊN HIỆU QUẢ, ỨNG DỤNG CHO CAO ỐC VĂN PHÒNG TẠI HÀ NỘI 2.1 Cơ sở pháp lý 40

2.2 Những yếu tổ ảnh hưởng đến tổ chức không gian kiến trúc dựa trên hiệu quả 41

2.2.1 Yếu tố tự nhiên 41

2.2.2 Yếu tố kinh tế - xã hội 56

2.2.3 Yếu tố công nghệ 56

2.3 Bài học kinh nghiệm trong nước và nước ngoài 57

2.3.1 Bài học kinh nghiệm ở trong nước 57

2.3.2 Bài học kinh nghiệm từ nước ngoài 64

2.4 Khả năng tổ chức không gian kiến trúc dựa trên hiệu quả cho cao ốc văn phòng tại Hà Nội 69 CHƯƠNG 3: ĐỀ SUẤT GIẢI PHÁP TỔ CHỨC KHÔNG GIAN KIẾN TRÚC DƯẠ TRÊN HIỆU QUẢ CHO CAO ỐC VĂN PHÒNG TẠI HÀ NỘI

3.1 Quan điểm mục tiêu 70

3.2 Xây dựng hệ thống tiêu chí 70

3.3 Đề suất giải pháp tổ chức không gian kiến trúc dựa trên hiệu quả cho cao ốc văn phòng tại Hà Nội 71

3.3.1 Quy hoạch - kiến trúc 71

3.2.2 Công nghệ xây dựng - vật liệu 85

3.2.3 Công nghệ trang thiết bị công trình 88

3.4 Ví dụ minh chứng 91

PHẦN 3: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 100 PHẦN 4: TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC HÌNH MINH HỌA

Hình 1.1 Cửa sổ trong kính ngoài chớp trong kiến trúc Pháp tại Hà Nội

Hình 1.2 Phương pháp ứng dụng thiết kế kiến trúc dựa trên hiệu quả

đối với cao ốc văn phòng Hình 1.3 Một số công trình trụ sở làm việc tại Hà Nội

Hình 1.4 Văn phòng đa chức năng-số 2 Phan Chu Trinh, Hà Nội

(KTS.Trần Trọng Chi thiết kế năm 1992-1996) Hình 1.5 Văn phòng liên hiệp May (thiết kế năm 1988)

Hình 1.6 Văn phòng Thương mại Hằng Hải (thiết kế năm 1994-1995)

Hình 1.7 Kiến trúc đặc trưng của văn phòng hiện đại là những hình

hộp bọc kính 4 mặt xung quanh

Hình 1.8 Cấu tạo lớp kính bọc bên ngoài cao ốc văn phòng thường

thấy chịu ảnh hưởng trực tiếp từ bức xạ nhiệt Hình 1.9 Bản đồ các phân khu đô thị thuộc đô thị trung tâm

Hình 1.10 Vị trí tập trung chủ yếu của các cao ốc văn phòng ở Hà Nội Hình 1.11 Mật độ tập trung dày đặc của các tòa nhà cao tầng

Hình 1.12 Ví dụ tổ chức không gian sát mặt ngoài công trình cao ốc văn

phòng

Hình 1.13 Tác động của các yếu tố bên ngoài môi trường lên công trình

Hình 1.14 Vị trí và khoảngg lùi giữa các văn phòng cao tầng gây ra ô

nhiễm ánh sáng đường phố

Hình 1.15 Mặt bằng và mặt cắt một cao ốc văn phòng với bốn mặt đều

bọc kính

Hình 1.16 Ví dụ so sánh hiệu quả của không gian đặc rỗng trong các

công trình cao ốc văn phòng

Hình 1.17 Hệ thống điều hòa duy trì vi khí hậu nhân tạo trong các cao

ốc văn phòng điển hình Hình 1.18 Hình dáng mặt bằng một số cao ốc văn phòng

Hình 1.19 Tòa nhà Trụ sở tập đoàn Dầu Khí Việt Nam

Hình 1.20 Vị trí công trình đắc địa và được kết hợp trong khuôn viên cây

xanh mặt nước lớn Hình 1.21 Hệ thống lam che nắng cho khối văn phòng trên cao

Hình 2.1 Biểu đồ nhiệt độ trung bình các tháng (°C)

Hình 2.2 Biểu đồ lượng mưa trung bình các tháng (mm)

Hình 2.3 Biểu đồ BXMT vào 26/5

Hình 2.4 Biểu đồ BXMT vào 19/7

Hình 2.5 Biểu đồ nhiệt độ tổng trong ngày vào tháng 6 trên

mặt tường hướng Tây tại Hà Nội Hình 2.6 Hoa gió phổ biến vào các tháng trong năm

Hình 2.7 Hoa gió thể hiện độ ẩm và nhiệt độ trung bình trong năm Hình 2.8 Biểu đồ vùng tiện nghi nhiệt

Hình 2.9 Biểu đồ vùng tiện nghi nhiệt sau khi sử dụng các phương

pháp cải thiện Hình 2.10 Biểu đồ phân tích sinh khí hậu Hà Nội

Hình 2.11 Nhà truyền thống đồng bằng bắc bộ

Hình 2.12 Tấm phên che chắn bức xạ mặt trời trong nhà truyền thống Hình 2.13 Dinh thự số 26 Phan Bội Châu, Hà Nội

Hình 2.14 Cửa sổ trong kính ngoài chớp

Hình 2.15 Bản quy hoạch thành phố 3 triệu dân - Le Corbusier (1922)

Hình 2.16 Trung tâm Ngân hàng Toronto Dominion, Toronto,Canada

-Mies van der Rohe (thiết kế và xây dựng 1963–1969)

Hình 2.17 Bank of Chine Tower, Hongkong - Ioh Ming Pei

(thiết kế và xây dựng 1983–1990)

Hình 2.18 Tháp ngân hàng Commerzbank, Frankfurt am Main-

Norman Foster (1997) Hình 2.19 Hình2.19: Tháp Menara Mesiniaga -Malaysia

Hình 3.1 Bố cục quy hoạch công trình kết hợp cảnh quan để tạo hiệu

quả thông gió tốt Hình 3.2 Thông gió xuyên qua các công trình

Hình 3.3 Lựa chọn cây có tán để triệu tiêu phạn xạ ánh sáng và bức xạ

nhiệt vào công trình

Hình 3.4 Mối quan hệ giữa cảnh quan và công trình

Hình 3.5 Nguyên lý giải nhiệt cho ở mặt đứng công trình

Hình 3.6 Giải pháp thông gió xuyên tầng qua giếng trời, sân trong Hình 3.7 Giải pháp tầng trệt mở

Hình 3.8 Cơ chế hoạt động của lớp đệm không khí

Hình 3.9 Giải pháp trong chớp- ngoài kính

Hình 3.10 Tường với lớp không khí xen giữa các lớp gạch rỗng

Hình 3.11 Tường với lớp xốp PE xen giữa các lớp gạch rỗng

Hình 3.12 Kính Low-E tại bề ngoài cao ốc văn phòng

Hình 3.13 Gạch bê tông siêu nhẹ

Hình3.14

Sử dụng hệ thống pin năng lượng mặt trời trên mái vừa giúp cách nhiệt mái, vừa tận dụng được năng lượng mặt trời

Hình 3.15 Hệ thống pin năng lượng mặt trời trên mái của tòa nhà Trụ sở

văn phòng Liên Hợp Quốc tại Hà Nội Hình 3.16 Lắp đặt turbine gió theo hệ thống thẳng đứng

Hình 3.17 Cấu tạo cánh quạt tubine gió thu điện

Hình 3.18 Mặt bằng tổng thể công trình

Hình 3.19 Mặt bằng tầng 1 công trình

Hình 3.20 Mặt bằng tầng điển hình văn phòng làm việc

Hình 3.21 Mặt cắt công trình

Hình 3.22 Cấu trúc "trong chớp - ngoài kính"

Hình 3.23 Chi tiết hộc thu gió tự nhiên

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Những dạng mặt bằng cao ốc văn phòng phổ biến

Bảng 1.2 Bảng đánh giá về tổ chức không gian kiến trúc dựa trên hiệu

quả đối với các cao ốc văn phòng tại Hà Nội Bảng 2.1 Lượng BXMT mỗi ngày trong các tháng tại Hà Nội

Bảng 2.2 Giờ nắng và lượng BXMT mỗi ngày trong các tháng ở HN

Bảng 2.3 Số liệu cường độ BXMT (W/m2) trung bình và nhiệt độ trung

bình của ba tháng nóng nhất trong năm tại Hà Nội Bảng 2.4 Thời gian xuất hiện khí hậu theo các vùng SKH (Hà Nội) Bảng 3.1 Bảng lựa chọn hướng công trình tốt

Bảng 3.2 Ưu nhược điểm của các cấu tạo tường nhiều lớp

1

PHẦN 1: PHẦN MỞ ĐẦU

Lý do chọn đề tài:

Từ những ngày đầu sơ khai cho đến tận bây giờ, kiến trúc luôn là những

hình ảnh cụ thể biểu hiện cho sự tiến bộ của nhân loại Một trong những dấu mốc đang kể và cũng là tiền đề cho nên kiến trúc hiện đại ngày nay đó là vào thế kỉ XX, XXI khi mà rất nhiều những trường phải kiến trúc như thô mộc, thảo nguyên, bauhaus vươn đến đỉnh cao của nghệ thuật, bên cạnh đó là sự phát triển của công nghệ đã trở thành những công phục vụ hỗ trợ đắc lực cho thành công của những trường phái kiến trúc

Đóng góp trong sự phát triển chung đó là các công trình cao tầng - thứ vấn luôn được coi là thành tự của con người trong lĩnh vực xây dựng và kiến trúc,

là điểm nhấn cũng như bộ mặt cho các đô thị lớn, thể hiện được sự ưu việt về mặt hiệu quả sử dụng đất với khả năng chứa đựng rất hoạt động và chức năng khác nhau của con người, là nơi để sáng tạo kiến trúc cũng như ứng dụng các tiến bộ về khoa học kỹ thuật của con người Những cao ốc đầu tiên trên thế giới được xây dựng ở Chicago (Mỹ) cho đến khi bước sang thế kỉ XX là cả một sự chuyển biến của các công trình cao tầng nói chung và cao ốc văn phòng nói riêng Số liệu thống kê cho thấy rằng 60% các cao ốc được xây dựng là cao ốc văn phòng và cao ốc đa chức năng Sự xuất hiện của các cao

ốc văn phòng là một điều tất nhiên vì nó gắn liền với sự phát triển của xã hội hiện đại Khi mà sự thay đổi về phương thức sản xuất đòi hỏi con người phải làm việc tập trung cùng nhau trong một mô hình lớn hơn và bao gồm rất nhiều các thành phần thì văn phòng làm việc ra đời

Ở nước ta từ khi bắt đầu thực hiện chính sách mở cửa, tại các đô thị lớn như Hà Nội và những thành phố lớn khác, các cao ốc văn phòng phát triển mạnh mẽ Nhìn từ thực tiễn các nước phát triển trên thế giới cũng như trong nước đã cho thấy sự phát triển của các đô thị cũng như các cao ốc văn phòng

2

là một giải pháp tất yếu, khách quan nhắm đáp ứng các yêu cầu của xã hội Tuy nhiên trong một khoảng thời gian phát triển quá nhanh thì dường như kiến trúc nước nhà đã bị "quốc tế hóa" Các công trình có xu hướng " hộp hóa" chỉ biết vươn cao chiếm lấy khoảng không vô tận, tạo thành những hình khối bê tông nặng nề hay những mảng kính chói chang dưới ánh nắng của miền nhiệt đới Với việc tận dụng triệt để những gì thuộc về thiết bị kỹ thuật, con người tự nhốt mình trong một môi trường nhân tạo xa rời với môi trường

tự nhiên và tốn rất nhiều năng lượng cho việc duy trì môi trường đó

Kiến trúc nước nhà học hỏi và phát triển theo xu hướng chung của thế giới

là điều nên làm, những công nghệ cho chúng ta cơ sở để hiện thực hóa ý đồ thiết kế nhưng cũng phải cần có những tính toán cụ thể để đẩm bảo điều mà con người đang rất cần hiện này - đó là sự hiệu quả Một trong những xu hướng tuy đã xuất hiện ở trên thế giới nhưng còn khá mới mẻ ở nước ta đó là

"Thiết kế kiến trúc dựa trên hiệu quả" (Performance Based Building Design)

Xu hướng thiết kế kiến trúc này cũng hướng tới sự phát triển bền vững của công trình thông qua hiệu quả cao đạt được trong quá trình xây dựng, sử dụng Bằng sự tự do trong cách tiếp cận và không có giới hạn trong việc tích hợp các giải pháp công nghệ vào việc tổ chức không gian kiến trúc nhằm tối

ưu hóa hiệu quả sử dụng công trình, đem lại hiệu quả về nhiều mặt như: tiết kiệm năng lượng và tài nguyên thiên nhiên, nâng cao tiện nghi sống cho con người, cùng với đó là hiệu quả về mặt môi trường, thẩm mỹ kiến trúc Đây có thể được xem là hướng đi đúng đắn nhằm giải quyết những vấn đề mà các công trình ở nước ta đang gặp phải nói chung cũng như các cao ốc văn phòng nói riêng

Kiến trúc truyền thống đã minh chứng dù trong điều kiện khó khăn và thiếu thốn cả về kinh tế lẫn kỹ thuật hơn bây rất nhiều nhưng vẫn có thể gây dựng nên hệ thống không gian kiến trúc thông qua những thành phần cơ bản

3

của nơi cư trú đó là các công trình kiến trúc được bố trí một cách chặt chẽ, hợp lý, thích dụng nhưng cũng rất tiện nghi, tiết kiệm, thích ứng được với cuộc sống và sản xuất của con người Đó là một minh chứng cho sự hiệu quả trong thiết kế kiến trúc Kiến trúc sư ngày nay với những lợi thế về nhiều mặt, đặc biệt là sự phát triển về công nghệ thì không lý gì lại chưa thể có những công trình đúng nghĩa với góc nhìn thiết kế kiến trúc dựa trên hiệu quả phục

vụ cho cuộc sống đương đại Vì thế đề tài "Giải pháp tổ chức không kiến

trúc dựa trên hiệu quả" (lấy cao ốc văn phòng tại Hà Nội làm ví dụ nghiên

cứu) là một đề tài nghiên cứu cần thiết hiện nay

*Mục đích nghiên cứu:

Tổ chức không gian kiến trúc dựa trên hiệu quả bằng cách tích hợp các giải pháp công nghệ hữu ích, mang lại kết quả tối ưu trong việc thích ứng với những điều kiện hiện tại, để dùng cho cao ốc văn phòng tại Hà Nội

* Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

- Đối tượng nghiên cứu: Cao ốc văn phòng tại Hà Nội

- Phạm vi nghiên cứu: không gian trống và cấu tạo không gian vỏ công trình của các cao ốc văn phòng tại Hà Nội

*Phương pháp nghiên cứu:

- Điều tra, khảo sát

- Phân tích tổng hợp

- Thu thập tài liệu và kinh nghiệm thực tế

- Sử dụng các số liệu, tham số về khí hậu

- Tham khảo các tài liệu liên quan

THÔNG BÁO

Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui

lòng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện

– Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội

Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội

TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN

100

PHẦN 3: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

*Kết luận:

Đề tài "Giải pháp tổ chức không gian kiến trúc dựa trên hiệu quả (lấy cao

ốc văn phòng làm ví dụ nghiên cứu)" là một đề tài mới mẻ và cần được quan tâm nhiều đặc biệt để có thể nắm rõ tầm quan trọng, hiểu được ý nghĩa thiết thực của vấn đề trong việc thiết kế xây dựng và sử dụng công trình hiện nay Đồng thời thông qua đề tài cũng giới thiệu được một trong những xu hướng kiến trúc mang tính đương đại đó là “Thiết kế kiến trúc dựa trên hiệu quả” (Performance Based Building Design)

Việc nghiên cứu đề tài không những dựa trên lý luận khoa học mà còn gắn liền với bối cảnh thực tế bởi hiện nay việc thiết kế xây dựng các cao ốc văn phòng tại Hà Nội đang gặp rất nhiều những vấn đề về bài toán hiệu quả Sự thiếu tính toán hợp lý đã đẩy con người phải đối diện với những ảnh hưởng tiêu cực từ môi trường, lãng phí nguyên vật liệu, tài nguyên, năng lượng, v.v ,tiện nghi ở của con người thấp vì phải bó mình trong vi khi khí hậu nhân tạo, hình thức kiến trúc không phù hợp, mất mỹ quan Mối quan hệ giữa các công trình kiến trúc với đô thị và xã hội thiếu chặt chẽ thì việc sống và làm việc bền vững của chúng ta sẽ còn rất khó khăn

Luận văn đã nêu lên tình hình tổ chức không gian kiến trúc cao ốc văn phòng dựa trên hiệu quả tại Hà Nội qua những phân tích và ví dụ thực tế, từ

đó thấy được những vấn đề còn tồn tại để đề suất các giải pháp tổ chức không gian dựa trên hiệu quả

Với phạm vi nghiên cứu là một luận văn tốt nghiệp thạc sỹ thì các thực nghiệm thực tế không có điều kiện để thử nghiệm, áp dựng cho các vấn đề nghiên cứu Tất cả các cơ sở khoa học đều dựa trên các tài liệu, kết quả của công trình nghiên cứu trong nước và quốc tế Tuy nhiên qua luận văn này đã giúp học viên có cách đánh giá tổng quan và có phương pháp luận khoa học