Khai thác thông gió tự nhiên trong nhà ở cao tầng tại các đô thị duyên hải nam trung bộ hướng đến tiết kiệm năng lượng phát triển bền vững

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - PHAN TIẾN VINH KHAI THÁC THƠNG GIĨ TỰ NHIÊN TRONG NHÀ Ở CAO TẦNG TẠI CÁC ĐÔ THỊ DUYÊN HẢI NAM TRUNG BỘ HƯỚNG ĐẾN TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG - PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KIẾN TRÚC Thành phố Hồ Chí Minh - 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - PHAN TIẾN VINH KHAI THÁC THƠNG GIĨ TỰ NHIÊN TRONG NHÀ Ở CAO TẦNG TẠI CÁC ĐÔ THỊ DUYÊN HẢI NAM TRUNG BỘ HƯỚNG ĐẾN TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG - PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG Chuyên ngành: KIẾN TRÚC Mã số: 9.58.01.01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KIẾN TRÚC Người hướng dẫn khoa học: PGS TS KTS TRỊNH DUY ANH Thành phố Hồ Chí Minh - 2019 i Lời cam đoan Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Tơi xin chịu trách nhiệm tính xác thực số liệu kết công bố trong Luận án ii Lời cảm ơn Trước hết, xin chân thành cám ơn hướng dẫn quý báu PGS.TS.KTS Trịnh Duy Anh Thầy tận tâm dẫn dắt đường học tập nghiên cứu khoa học Tôi xin cám ơn Ban giám hiệu, Viện đào tạo Sau đại học, Khoa Kiến trúc (Trường Đại học Kiến trúc Thành phố Hồ Chí Minh); TS KTS Nguyễn Anh Tuấn (Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng); thầy cô, nhà khoa học, chuyên gia, đồng nghiệp, … giúp đỡ tơi q trình nghiên cứu thực Luận án Cuối cùng, xin cám ơn gia đình ln nguồn động viên tạo điều kiện cho hoàn thành Luận án iii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT xi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU xii DANH MỤC CÁC BẢNG xiii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ xvi MỞ ĐẦU 0.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 0.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 0.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 0.4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU 0.5 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHAI THÁC THƠNG GIĨ TỰ NHIÊN TRONG NHÀ Ở CAO TẦNG HƯỚNG ĐẾN TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG - PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG 1.1 PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG VÀ KIẾN TRÚC BỀN VỮNG 1.1.1 Bối cảnh đời khái niệm phát triển bền vững Bối cảnh Các khái niệm phát triển bền vững 1.1.2 Kiến trúc bền vững Khái niệm Xu hướng phát triển kiến trúc bền vững giới 1.1.3 Phát triển kiến trúc bền vững Việt Nam Kiến trúc bền vững cơng trình kiến trúc truyền thống Thực trạng xu hướng phát triển kiến trúc bền vững Việt Nam 1.2 KIẾN TRÚC NHÀ Ở CAO TẦNG 10 1.2.1 Nhà cao tầng 10 Khái niệm 10 Ưu nhược điểm 10 iv 1.2.2 Kiến trúc nhà cao tầng giới, Việt Nam đô thị Duyên hải Nam Trung Bộ 11 Thực trạng xây dựng xu hướng phát triển nhà cao tầng đô thị giới 11 Thực trạng xây dựng xu hướng phát triển Nhà cao tầng đô thị Việt Nam 12 Thực trạng phát triển nhà cao tầng đô thị Duyên hải Nam Trung Bộ 12 1.3 THƠNG GIĨ TỰ NHIÊN TRONG CƠNG TRÌNH 13 1.3.1 Thơng gió cơng trình 13 Đặc tính lý hóa mơi trường khơng khí 13 Thơng gió cơng trình 14 1.3.2 Thơng gió tự nhiên cơng trình 15 Khái niệm 15 Gió biến thiên vận tốc gió theo chiều cao 15 Các hình thức thơng gió tự nhiên 16 Vai trò thơng gió tự nhiên 18 Một số rào cản thiết kế thơng gió tự nhiên cơng trình18 1.4 TIỆN NGHI NHIỆT TRONG CƠNG TRÌNH 19 1.4.1 Phương trình cân nhiệt thể môi trường 19 Sự sản sinh nhiệt thể người (nhiệt sinh lý) 19 Các hình thức trao đổi nhiệt thể môi trường 20 Phương trình cân nhiệt thể môi trường 20 1.4.2 Khái niệm tiện nghi nhiệt 21 Khái niệm 21 Các yếu tố ảnh hưởng đến tiện nghi nhiệt 21 1.4.3 Các mơ hình dự đốn tiện nghi nhiệt 21 1.5 KHAI THÁC THƠNG GIĨ TỰ NHIÊN TRONG CƠNG TRÌNH HƯỚNG ĐẾN TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG - PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG 22 1.5.1 Năng lượng sử dụng công trình 22 1.5.2 Sử dụng lượng tiết kiệm hiệu công trình 22 v Tính cấp thiết sử dụng lượng tiết kiệm hiệu công trình xây dựng 22 Một số hướng nghiên cứu hiệu cơng trình 23 1.5.3 Vấn đề tiết kiệm lượng phát triển bền vững xây dựng 23 1.5.4 Khai thác thơng gió tự nhiên cơng trình hướng đến tiết kiệm lượng - phát triển bền vững 24 1.6 TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIÊN CỨU ĐÃ CƠNG BỐ CĨ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI 25 1.6.1 Trên báo khoa học, đề tài nghiên cứu khoa học tham luận hội thảo khoa học 25 Lý thuyết thơng gió tự nhiên 25 Các mơ hình nghiên cứu thơng gió tự nhiên 25 Các giải pháp thiết kế tiêu chuẩn thơng gió tự nhiên 26 Ứng dụng thơng gió tự nhiên loại hình kiến trúc nhà 26 1.6.2 Các luận án Tiến sĩ 27 1.6.3 Đánh giá chung cơng trình nghiên cứu có liên quan đề tài 29 1.7 MỘT SỐ VẤN ĐỀ CÒN TỒN TẠI CẦN ĐƯỢC NGHIÊN CỨU 29 1.7.1 Những vấn đề tồn khai thác thơng gió tự nhiên Nhà cao tầng đô thị Duyên hải Nam trung 29 1.7.2 Những vấn đề nghiên cứu Luận án 29 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CHO KHAI THÁC THƠNG GIĨ TỰ NHIÊN TRONG NHÀ Ở CAO TẦNG TẠI CÁC ĐÔ THỊ DUYÊN HẢI NAM TRUNG BỘ 30 2.1 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 2.1.1 Phương pháp khảo sát - quan trắc thực tế 30 2.1.2 Phương pháp điều tra xã hội học 30 2.1.3 Phương pháp phân tích - tổng hợp 30 2.1.4 Phương pháp mô hình hóa 31 2.1.5 Phương pháp mơ máy tính 31 2.1.6 Phương pháp khảo sát thực nghiệm 31 2.2 CÁC CƠ SỞ KHOA HỌC 31 vi 2.2.1 Cơ sở pháp lý 31 Văn pháp quy phát triển bền vững Việt Nam 31 Văn pháp quy thiết kế kiến trúc hướng đến hiệu lượng cơng trình Việt Nam 31 Các Quy chuẩn Tiêu chuẩn thiết kế liên quan đến nhà cao tầng thơng gió tự nhiên Việt Nam 32 2.2.2 Cơ sở lý luận 33 Thiết kế kiến trúc nhà cao tầng 33 Tính tốn thơng gió tự nhiên cơng trình 34 Mơ hình tiện nghi nhiệt cơng trình 41 Phân tích khí hậu thiết kế kiến trúc 46 Tổng quan số giải pháp thiết kế kiến trúc giải pháp kỹ thuật nhằm khai thác hiệu thông gió tự nhiên cho cơng trình 47 Tiện nghi gió vận tốc gió 48 Sử dụng phương pháp Computational Fluid Dynamics phần mềm AutoDesk CFD nghiên cứu thơng gió tự nhiên 49 2.2.3 Cơ sở thực tiễn 54 Vị trí địa lý, đặc điểm địa hình đặc điểm khí hậu vùng Duyên hải Nam Trung Bộ 54 Định hướng phát triển nhà cao tầng đô thị Duyên hải Nam Trung Bộ quy hoạch chung xây dựng thành phố 55 Khai thác thơng gió tự nhiên nhà cao tầng đô thị Duyên hải Nam Trung Bộ 56 Áp dụng số công cụ đánh giá Cơng trình Xanh giai đoạn thiết kế Việt Nam 60 2.2.4 Một số học kinh nghiệm khai thác thơng gió tự nhiên kiến trúc nhà 60 Một số giải pháp thiết kế nhằm khai thác thông gió tự nhiên kiến trúc nhà truyền thống Việt Nam 60 Tổ chức thơng gió tự nhiên chung cư Trung Quốc 63 Tổ hợp chung cư The Interlace Singapore 64 vii Khu chung cư Tái định cư Làng cá Nại Hiên Đông, Đà Nẵng 66 CHƯƠNG 3: CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 67 3.1 ĐỊNH HƯỚNG KHAI THÁC THƠNG GIĨ TỰ NHIÊN 67 3.1.1 Xác định thời điểm có điều kiện thời tiết thích hợp cho khai thác thơng gió tự nhiên cơng trình 67 Thành phố Đà Nẵng 67 Thành phố Quy Nhơn 69 Thành phố Nha Trang 70 3.1.2 Đề xuất vận tốc gió tiện nghi nhằm khai thác thơng gió tự nhiên cho Nhà cao tầng đô thị Duyên hải Nam Trung Bộ 72 Kết khảo sát thực nghiệm 72 Đánh giá kết thu đề xuất Vận tốc gió tiện nghi cho vùng Duyên hải Nam Trung Bộ 73 3.1.3 Đề xuất chiến lược thông gió làm mát cho Nhà cao tầng đô thị Duyên hải Nam Trung Bộ 74 Các chiến lược TG làm mát 74 Cơ sở đề xuất chiến lược TG cho vùng Duyên hải Nam Trung Bộ 75 Đề xuất chiến lược TG cho vùng Duyên hải Nam Trung Bộ 75 Định hướng chung cho thiết kế theo chiến lược TG ngày đêm vùng Duyên hải Nam Trung Bộ 76 3.2 MỘT SỐ NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ NHẰM KHAI THÁC HIỆU QUẢ THƠNG GIĨ TỰ NHIÊN CHO NHÀ Ở CAO TẦNG TẠI CÁC ĐÔ THỊ DUYÊN HẢI NAM TRUNG BỘ 76 3.2.1 Sử dụng công cụ mô thiết kế 76 3.2.2 Thiết kế mặt 77 Hình dạng mặt 77 Giải pháp phân khu chức mặt 78 Tương quan kích thước phòng hợp lý 80 Hình thức mặt tầng điển hình 85 Giải pháp sử dụng lô gia thiết kế nhà cao tầng 97 Định hướng sử dụng vách ngăn không gian hộ 102 viii Định hướng bố trí trang thiết bị nội thất hộ 102 3.2.3 Thiết kế hình khối 102 3.2.4 Thiết kế quy hoạch tổng mặt 103 Lựa chọn hướng gió đến tối ưu cho hiệu thơng gió tự nhiên 103 Lựa chọn hướng nhà 107 Xác định vùng quẩn gió sau khối nhà cao tầng 108 Nguyên tắc chung định hướng thiết kế tổng mặt khu nhà cao tầng nhằm khai thác hiệu TGTN 112 Một số giải pháp tăng cường hiệu thông gió tự nhiên tổng mặt 117 3.2.5 Thiết kế vỏ bao che 121 3.2.6 Giải pháp cửa cho hộ 125 Cửa mặt hộ 125 Cửa bên hộ 133 3.3 CÁC KIẾN NGHỊ VỀ KHAI THÁC VẬN HÀNH THƠNG GIĨ TỰ NHIÊN TRONG NHÀ Ở CAO TẦNG TẠI CÁC ĐÔ THỊ DUYÊN HẢI NAM TRUNG BỘ 136 3.3.1 Lựa chọn giải pháp vận hành khai thác 136 Các giải pháp vận hành 136 Lựa chọn giải pháp vận hành khai thác thơng gió tự nhiên cho loại hình nhà cao tầng vùng Duyên hải Nam Trung 137 3.3.2 Các giải pháp quản lý 138 3.3.3 Một số giải pháp khác nâng cao nhận thức cho cư dân 138 CHƯƠNG 4: BÀN LUẬN VỀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 140 4.1 KHẢ NĂNG ÁP DỤNG CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN VÀO THỰC TIỄN THIẾT KẾ KIẾN TRÚC NHÀ Ở CAO TẦNG TẠI CÁC ĐÔ THỊ DUYÊN HẢI NAM TRUNG BỘ 140 4.2 HIỆU QUẢ TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG VÀ HƯỚNG ĐẾN PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG TRONG KIẾN TRÚC KHI ÁP DỤNG CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 141 PHỤ LỤC 9: KHẢO SÁT VỀ “VẬN TỐC GIÓ TIỆN NGHI CHO VÙNG DUYÊN HẢI NAM TRUNG BỘ” Thời gian địa điểm thực khảo sát - Việc khảo sát thực vào tháng - tháng có nhiệt độ trung bình cao nhiệt độ tiện nghi Thời gian cụ thể: từ 11/7/2017 đến 24/8/2017 - Địa điểm thực hiện: Phòng thực hành thiết kế kiến trúc (Phòng B.104), Khoa Kỹ thuật Xây dựng, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật, Đại học Đà Nẵng - Khảo sát thực bởi: ThS KTS Phan Tiến Vinh, ThS KTS Trần Vũ Tiến ThS KTS Lê Thị Kim Anh (Khoa Kỹ thuật Xây dựng, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật, Đại Học Đà Nẵng) Đối tượng tham gia khảo sát - Người tham gia khảo sát người sinh sống, học tập làm việc Đà Nẵng Và để có tính đại diện cho cư dân vùng DHNTB, NCS lựa chọn người tham gia khảo sát xuất thân từ tỉnh thành thuộc vùng DHNTB, như: Đà Nẵng, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên, - Đối tượng cụ thể: Sinh viên Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật - Đại học Đà Nẵng - Với yêu cầu nghiên cứu VTGTN cho cư dân sống cơng trình kiến trúc nhà ở, đặc điểm đối tượng tham gia khảo sát là: trạng thái ngồi, nghỉ ngơi, yên tĩnh Các thông số cụ thể: + Mức nhiệt sinh lý, M = 1.0 met = 60 W/m2; + Nhiệt trở quần áo, Icl =0.6 clo Với loại quần áo như: quần dài + áo sơ mi ngắn tay (0.57clo) dài tay (0.61 clo); váy gối + áo sơ mi ngắn tay (0.54 clo) dài tay (0.67 clo); … Dụng cụ thiết bị khảo sát: - Tên thiết bị thơng số kỹ thuật, xem Bảng PL 9.1 Bảng PL 9.1: Thông số kỹ thuật thiết bị quan trắc TT Tên thiết bị DIGITAL ANEMOMETER Chức Đo vận tốc gió Phạm vi Độ phân Độ Xuất đo giải xác xứ 0.4 – 0.1 m/s, ± (2% + Đài 25.0 m/s ≥ 10 m/s; 0.2 m/s) Loan TT Tên thiết bị Chức Phạm vi Độ phân Độ Xuất đo giải xác xứ Model : Lutron 0.01 m/s, AM-4203 < 10 m/s Heat stress Đo nhiệt độ 0°C - WBGT Meter bầu ướt (°C) 50°C Model: EXTECH Đo nhiệt độ 0°C - - HT30 bầu đen (°C) 80°C 0.1°C Trung Quốc 0.1°C Trong nhà: ± 2°C; Ngoài nhà: ± 3°C; Đo nhiệt độ 0°C - khơng khí 50°C 0.1°C ± 1°C 0.1% ± 3% (°C); Quạt ChingHai Đo độ ẩm 0% - tương đối (%) 100% Tạo vận tốc gió Điện áp: 220 V (50 Hz); Việt Sải cánh: 700mm; Nam Vận tốc gió cực đại: 6.1 m/s; Sơ đồ bố trí thiết bị cho khảo sát: (xem Hình PL 9.1) Một số thơng tin việc lắp đặt thiết bị: + Quạt đặt cách đối tượng khảo sát 2.0 m + Máy đo vận tốc gió đặt quạt đối tượng khảo sát, đồng thời đặt cách quạt 1.6m Máy đặt giá độ cao 1.1m Ghi chú: Quạt ChingHai Máy Lutron AM-4203 Ghế ngồi đối tượng khảo sát Ghế ngồi người thực khảo sát Bàn gỗ (dùng để đặt thiết bị đo xạ nhiệt độ mặt trời Extech HT30, điều chỉnh vận tốc gió, ghi kết quả) Hình PL 9.1: Sơ đồ vị trí thiết bị - đối tượng khảo sát - người thực khảo sát Quy trình thực khảo sát 5.1 Bước 1: Lắp đặt thiết bị 5.2 Bước 2: Chuẩn bị đối tượng khảo sát - Cho đối tượng khảo sát ngồi nghỉ ngơi phút trước tiến hành khảo sát Trong thời gian này, thực việc sau: + Trình bày mục tiêu khảo sát + Hướng dẫn ghi thông tin cá nhân đối tượng khảo sát (họ tên, độ tuổi, giới tính nghề nghiệp) + Giới thiệu rõ biểu mức tiện nghi vận tốc gió + Hướng dẫn đối tượng khảo sát thể cảm giác cách đưa phiếu tương ứng: (-1) màu vàng; (0) màu xanh (1) màu đỏ - Cho đối tượng khảo sát vào vị trí ngồi - Kiểm tra đảm bảo vận tốc phòng bắt đầu khảo sát (trước thực việc tạo thay đổi vận tốc gió phòng) m/s 5.3 Bước 3: Thực khảo sát - Ghi thông tin thời gian khảo sát: ngày - tháng - năm, - phút - Ghi thơng số vi khí hậu phòng thời điểm khảo sát: Twbg (Wet Bulb Globe Temperature) - nhiệt độ bầu ướt (°C); Ta (Air Temperature) - nhiệt độ khơng khí (°C); Tbg (Black Globe Temperature) - nhiệt độ bầu đen (°C); RH (Relative Humidity) độ ẩm tương đối khơng khí (%) - Điều chỉnh thiết bị thay đổi vận tốc gió - Ghi nhận cảm giác đối tượng khảo sát theo mức tiện nghi Khi đối tượng khảo sát đưa phiếu cảm giác tiện nghi (theo màu): bấm nút REC máy Lutron AM-4203 để ghi lại giá trị Max Min vận tốc - Ghi kết tương ứng với phiếu: Bắt đầu cảm nhận có gió đến (-1); Cảm giác tiện nghi (0) Bắt đầu cảm thấy bất tiện (1) Phiếu khảo sát Phiếu trả lời tiện nghi gió Xem hình PL 9.2 hình PL 9.3 Hình PL 9.2: Phiếu khảo sát “VTGTN cho người Việt Nam” (-1) (0) (1) Bắt đầu có cảm nhận gió Tiện nghi Bắt đầu khó chịu Bắt đầu có cảm nhận tác Cảm giác dễ chịu, thoải mái Bắt đầu xuất số động gió lên bề mặt da do: gió tác động lên bề mặt cảm giác khó chịu, như: da, cảm thấy mát hơn, nóng hơn, tóc rối, áp lực gió khơng khí lành hơn, lên bề mặt da mạnh, quần … áo phất vào da, … Hình PL 9.3: Phiếu trả lời tiện nghi gió Kết khảo sát - Thống kê đối tượng tham gia khảo sát: 602 người (546 nam 56 nữ); có độ tuổi từ 17 đến 24 - Số người hỏi có cảm nhận có gió đến - xem Hình PL 9.4 Bảng PL 9.2 Hình PL 9.4: Số người bắt đầu có cảm nhận gió đến ứng với giá trị vận tốc Bảng PL 9.2: Tỷ lệ (%) số người bắt đầu có cảm nhận có gió đến tương ứng với 1.2 1.1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 m/s Vận tốc gió 0.1 giá trị vận tốc 8.8% 6.0% 6.1% 8.8% 6.8% 4.3% 8.0% 9.5% 4.7% 3.2% 2.8% cảm nhận 0.7% số người 0.3% Tỷ lệ (%) 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 4.0% 3.5% 3.8% 2.5% 3.5% 1.7% 1.5% 0.5% 0.5% 0.3% 0.0% 0.7% m/s 1.3 Vận tốc gió 7.6% có gió Tỷ lệ (%) số người cảm nhận có gió - Kết tỷ lệ (%) số người có cảm giác tiện nghi với giá trị vận tốc gió đến thống kê Hình PL 9.5 Bảng PL 9.3 (%) 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 30.1% 28.4% 22.4% 20.4% 16.8% 14.5% 13.3% 11.5% 10.1% 8.3% nghi 35.2% đạt tiện 3.4 Tỷ lệ 38.5% (m/s) 3.3 vận tốc 41.7% nghi 3.2 đạt tiện 44.5% 53.2% 58.1% 60.5% 62.1% 64.3% 67.3% 70.4% 72.1% 71.6% 70.8% 68.4% 63.3% 53.8% 44.7% vận tốc 3.0 2.9 2.8 2.7 2.6 2.5 2.4 2.3 2.2 2.1 2.0 1.9 1.8 1.7 1.6 28.7% 20.6% 14.1% 10.6% 6.0% 3.7% 1.5% 1.2% 0.8% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% nghi 34.9% đạt tiện 3.1 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 vận tốc 46.0% Hình PL 9.5: Số người có cảm giác tiện nghi ứng với giá trị vận tốc gió Bảng PL 9.3: Tỷ lệ (%) số người có cảm giác tiện nghi với giá trị vận tốc gió Giá trị (m/s) Tỷ lệ (%) Giá trị (m/s) Tỷ lệ (%) Giá trị 6.0 5.9 5.8 5.7 5.6 5.5 5.4 5.3 5.2 5.1 5.0 4.9 4.8 4.6 vận tốc 4.7 Giá trị (m/s) 0.0% 0.0% 0.3% 0.3% 0.7% 0.7% 1.5% 2.3% 3.0% 3.0% 4.0% 5.0% nghi 5.8% 6.8% đạt tiện 6.1% Tỷ lệ (%) - Kết tỷ lệ (%) số người có ngưỡng cảm giác bất tiện nghi với giá trị vận tốc gió đến thống kê Hình PL 9.6 Bảng PL 9.4 Hình PL 9.6: Số người có cảm giác bất tiện nghi ứng với giá trị vận tốc Bảng PL 9.4: Tỷ lệ (%) số người có cảm giác bất tiện nghi với giá trị vận tốc gió 3.0 2.9 2.8 2.7 2.6 2.5 2.4 2.3 2.2 2.1 2.0 1.9 1.8 vận tốc 1.7 Giá trị (m/s) 0.0% 0.8% 2.5% 1.8% 4.2% 4.7% 4.7% 4.8% 3.3% 4.3% 3.8% 7.2% 8.0% 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 nghi (%) 0.5% bất tiện 3.1 Tỷ lệ đạt Giá trị vận tốc (m/s) 4.8 4.9 5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 0.8% 1.0% 1.0% 0.0% 0.7% 0.8% 0.8% 0.0% 0.3% 0.0% 0.3% nghi (%) 4.7 bất tiện 0.3% Tỷ lệ đạt 4.6 (m/s) 0.7% vận tốc 1.8% 1.3% 2.2% 1.2% 2.3% 3.5% 2.3% 6.0% 1.5% 5.3% 3.5% 3.5% 4.0% 2.7% nghi (%) 4.5 bất tiện 1.5% Tỷ lệ đạt Giá trị PHỤ LỤC 10: NGHIÊN CỨU MINH HỌA VỀ LỰA CHỌN HƯỚNG NHÀ CHO NHÀ Ở CAO TẦNG TẠI ĐÀ NẴNG Đặc trưng khí hậu Đà Nẵng nhiệt đới, gió mùa, có mùa Đơng khơng lạnh (nhiệt độ thấp trung bình 19.1°C - vào tháng 1) Thiết kế kiến trúc cơng trình không cần giải pháp chống lạnh [5] - Hoạt động biểu kiến mặt trời Đà Nẵng có số đặc điểm sau: + Mặt trời qua thiên đỉnh vào ngày 5/5 ngày 9/8 hàng năm; + Trong tháng 1, 2, 3, 9, 10, 11 12: mặt trời thường chuyển động lệch hoàn toàn phía Nam; + Trong tháng 4, 5, 6, (đây tháng có nhiệt độ trung bình tháng cao so với nhiệt độ tiện nghi) mặt trời thường chuyển động lệch phía Bắc Góc phương vị mặt trời hầu hết nhỏ 115° -115° [19] - xem Hình PL 10.1 Đây tháng cần tránh BXMT trực tiếp Lựa chọn hướng nhà cần tránh tia nắng mặt trời chiếu vào hộ, đặc biệt nắng hướng Tây hướng Đông Với đặc điểm hoạt động biểu kiến mặt trời Đà Nẵng, hướng CCCT nên chọn hướng Nam lệch phía Nam Đơng Nam Nam Tây Nam (hình PL 10.2) Hình PL 10.1: Hoạt động biểu kiến Hình PL 10.2: Đề xuất hướng nhà NOCT mặt trời Đà Nẵng [19] Đà Nẵng theo yêu cầu che nắng Từ số liệu [5], giá trị cường độ trực xạ cường độ tán xạ trung bình năm mặt đứng hướng của công trình Đà Nẵng thể Hình PL 10.3 Tổng cường độ trực xạ trung bình (W/m2/ngày) mặt đứng mặt sau (của mặt chính) - gọi tắt mặt - theo hướng Đà Nẵng thể Hình PL 10.4 Tổng cường độ trực xạ tán xạ trung bình (W/m2/ngày) mặt đứng hướng Đà Nẵng thể Hình PL 10.5 a Cường độ trực xạ trung bình b Cường độ tán xạ trung bình Hình PL 10.3: Bức xạ trung bình (W/m2/ngày) mặt đứng hướng Đà Nẵng Hình PL 10.4: Tổng cường độ trực xạ trung Hình PL 10.5: Tổng cường độ trực xạ bình (W/m2/ngày) mặt đứng mặt tán xạ trung bình (W/m2/ngày) sau (của mặt chính) theo hướng Đà Nẵng mặt đứng hướng Đà Nẵng Khi lựa chọn hướng nhà, cần hướng đến cường độ trực xạ cường độ tán xạ mặt NOCT có giá trị thấp Chú ý hạn chế cường độ trực xạ vào buổi chiều Theo kết Hình PL 10.6, tính tổng cường độ trực xạ tán xạ mặt đứng NOCT Đà Nẵng hướng Nam Đơng Nam, nhỏ Để tổng cường độ trực xạ tán xạ trung bình mặt đứng nhỏ 4.616 W/m2/ngày (giá trị hướng Đông Nam) hướng nhà nên nằm từ hướng Nam Tây Nam đến Đơng Nam (xem Hình PL 10.7) Hình PL 10.6: Tổng cường độ trực xạ trung Hình PL 10.7: Đề xuất hướng nhà bình (W/m2/ngày) mặt đứng NOCT theo yêu cầu hạn chế BXMT Đà Nẵng theo hướng cơng trình Như vậy, để hạn chế ảnh hưởng lượng BXMT, hướng NOCT Đà Nẵng nên chọn hướng Nam lệch phía Đơng Nam Nam Tây Nam (xem hình PL 10.7) Từ số liệu [5], tần suất xuất gió (%) theo hướng tháng, tần suất xuất trung bình vận tốc trung bình gió theo hướng Đà Nẵng thể Phụ lục (Hình PL 8.1 Hình PL 8.2) Các kết luận đặc điểm gió Đà Nẵng: Hướng gió chủ đạo năm hướng Đông (tần suất 23%) hướng Bắc (tần suất 22.2%) Trong đó: gió hướng Đơng có tần suất cao vào tháng mùa hè (các tháng 3, 4, 5, 6, 8); gió hướng Bắc có tần suất cao vào tháng mùa đông (các tháng 9, 10, 11, 12, 2) Hai hướng gió có tần suất lớn hướng Tây Bắc (16.4%) hướng Đông Bắc (10.3%) Theo đặc điểm vị trí điều kiện tự nhiên: phía Bắc phía Đông Đà Nẵng giáp biển, sông Hàn chạy dọc trung tâm thành phố theo hướng Bắc Nam Vì vậy, cần ý khai thác hướng gió: - Gió hướng Đơng, hướng Bắc hướng Đơng Bắc (là gió mát thổi từ biển) vào mùa hè - Gió hướng Bắc cần khai thác có kiểm sốt (bằng hình thức kiểm sốt diện tích cửa mở, cách đón gió, …) vào mùa Đông Từ kết tần suất gió trung bình hướng năm (Phụ lục - Hình PL 8.2), xác định tổng tần suất xuất gió mặt cơng trình trường hợp bố trí hướng nhà - xem Hình PL 10.8 Theo Hình PL 10.8, tổng tần suất gió xuất mặt NOCT lớn NOCT quay hướng Bắc (Nam) đạt 30.6%, hướng Đông (Tây) đạt 26.9% Đông Nam (Tây Bắc) đạt 25.3% Kết hợp kết phân tích hướng gió đến tối ưu (khi α có giá trị từ 56.25° đến 90°) kết tổng tần suất gió mặt cơng trình trường hợp bố trí hướng NOCT (Hình PL 10.8) - để khai thác hiệu TGTN cho cơng trình - mặt NOCT Đà Nẵng hướng Nam lệch hướng Tây Nam (từ Nam lệch Tây Nam góc 33.75°) lệch phía Đơng Bắc (từ Đơng lệch Đơng Bắc góc 33.75°), xem Hình PL 10.9 Hình PL 10.8: Tổng tần suất gió Hình PL 10.9: Đề xuất hướng nhà NOCT mặt công trình trường hợp Đà Nẵng theo yêu cầu khai thác gió bố trí hướng NOCT Tổng hợp kết phân tích hướng tốt cho NOCT Đà Nẵng theo yêu cầu về: che nắng, hạn chế xạ (trực xạ tán xạ) mặt đứng hiệu TG theo hướng gió chủ đạo thể hình PL 10.10 Từ kết trên, thiết kế NOCT Đà Nẵng cần thiết kế hướng NOCT theo hướng có thứ tự ưu tiên sau: Từ Nam Tây Nam - Nam - Nam Đông Nam Từ Nam Đơng Nam đến Đơng Nam Xem hình PL 10.11 Hình PL 10.10: Tổng hợp hướng tốt cho Hình PL 10.11:Thứ tự ưu tiên hướng NOCT Đà Nẵng theo yêu cầu tốt nên chọn cho NOCT Đà Nẵng PHỤ LỤC 11: HÌNH THỨC BỐ CỤC TỔNG MẶT BẰNG CỦA MỘT SỐ DỰ ÁN NHÀ Ở CAO TẦNG TẠI VIỆT NAM STT Hình thức Địa điểm xây dựng - Tên dự án - Quy mô bố cục TMB Bố cục dạng - Đà Nẵng: Lapaz Tower (15T+1H); Fusion Suites (21T + đơn khối 1H); Azura (34T); Vinpearl Condotel Ngô Quyền (36T + 3H); Quang Nguyễn (18T); Hiyori Garden Tower (28T+2H); Central Coast Đà Nẵng: 38T + 1H); - Tp HCM: Madison 15 Thi Sách (17T + 1H); Horizon (24T + H); Waterina Suites (28T + H); La Astoria (21T); Thịnh Vượng (15T + 1H); Bố cục dạng tuyến 2.1 Đường thẳng - Đà Nẵng: HAGL - LakeView (2 Block: 32T + 1H); Đà (liền nhau, Nẵng Plaza (2Block: 19T+1H); Indochina Riverside Tower tách rời, góc (25T + 1H); F Home (2Block: 26T+1H); nghiên thay - Tp HCM: De Capella (2 Block: 23T + 1H); Detesco (2 đổi) Block: 20T + H); D1 Mension (2 Block: 16T + 1H); VRG River View (2 block: 15 & 19T + 2H); Water Bay Novaland (12 Block: 39T + 1H); The Ascent (2 Block: 29T + 2H); Citi Home (4 Block: 18T + 1H); Thủ Thiêm Sky (2 Block: 1620T + H); 2.2 Đường cong 2.3 Giật cấp - Tp HCM: Sarimi Sala (4 Block: 12T + 2H); Bố cục dạng nhóm 3.1 Hình thức - Hà Nội: The Vesta - Hà Đông (6 Block: 19T + 1H); xếp hàng - Đà Nẵng: Sun Home (3 Block: 10T); song song - Tp HCM: Estella Heights (4 Block: 33T + 1H); 3.2 Hình thức so - Tp HCM: CC Bộ Công An (1 Block: 20T + 1H le Block: 19T + 1H); STT Địa điểm xây dựng - Tên dự án - Quy mơ Hình thức bố cục TMB 3.3 Hình thức tổ - Tp HCM: Thủ Thiêm Dragon (2 block: 23 T + H; 90°); hợp theo Homyland (2 block: 18 T + 1H; 90°); góc nghiên 3.4 Hình thức - Đà Nẵng: Harmony Tower (A: 16T +1H; B: 22T chu vi + 2H; C: 30T + 3H); NestHome (8 Block: 9T); Blue House (2Block: 9T); Monarchy (17T) – Block; Hòa Bình Green Đà Nẵng (2 Block + block kết nối: 27 tầng + H); TĐC Làng cá Nại Hiên Đông (5 Block: 12T); - Tp HCM: Palm Heights (3 block: 35 T + 3H); Citi Soho (3 block: 35 T + 3H); Sarimi Sala (4 block: 12 T + 2H); Saigon Mia (3 block: 18T + 1H); Căn hộ tái định cư Bình Khánh (7 block: 18T); Thủ Thiêm Lakeview (9 block: 33T); The CBD Premium Home (3 block: 21T + H); 3.5 Hình thức hỗn hợp - Tp HCM: Vista Verde (4 Block: 30T + H – Thẳng hang + Chu vi); ... VỀ KHAI THÁC THƠNG GIĨ TỰ NHIÊN TRONG NHÀ Ở CAO TẦNG HƯỚNG ĐẾN TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG 1.1 PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG VÀ KIẾN TRÚC BỀN VỮNG 1.1.1 Bối cảnh đời khái niệm phát triển bền. .. hướng phát triển nhà cao tầng đô thị giới 11 Thực trạng xây dựng xu hướng phát triển Nhà cao tầng đô thị Việt Nam 12 Thực trạng phát triển nhà cao tầng đô thị Duyên hải. .. 1: TỔNG QUAN VỀ KHAI THÁC THƠNG GIĨ TỰ NHIÊN TRONG NHÀ Ở CAO TẦNG HƯỚNG ĐẾN TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG - PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG 1.1 PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG VÀ KIẾN TRÚC BỀN VỮNG 1.1.1 Bối