BÀI TIỂU LUẬN vật lý KIẾN TRÚC 1 CÔNG TRÌNH BUNKER HOUSE NHA DAN ARCHITECTS địa điểm THẢO điền QUẬN 2

BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC TP.HCM KHOA KIẾN TRÚC BÀI TIỂU LUẬN – VẬT LÝ KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH: BUNKER HOUSE - NHA DAN ARCHITECTS ĐỊA ĐIỂM: THẢO ĐIỀN - QUẬN GVHD: Ths Nguyễn Hồng Loan GVHD: ThS NGUYỄN HỒNG LOAN SVTH: Trịnh Quốc Việt SVTH: TRỊNH QUỐC VIỆT MSSV: 187101000054 MSSV: 187101000054 Lớp TCKT 18 LỚP: TCKT18 26/05/2020 Mục lục Mục lục Hiện trạng cơng trình ……………………………………… ………………2 - Hoạ đồ vị trí - Hiện trạng kiến trúc - Các hình chụp thực tế - Bảng liệt kê tổng hợp khơng gian bên phịng điển hình Phân tích khí hậu địa phương - Dữ liệu khí hậu địa phương biểu đồ chuyển động biểu kiến mặt trời - Biểu đồ lưu lượng mưa - gió / 12 tháng - Biểu đồ sinh khí hậu TP HCM Phân tích kiến trúc tổng hợp 26 3.1 Hình khối cơng trình 3.2 Phương hướng cơng trình 3.3 Hiệu che nắng kết cấu che nắng 3.4 Cách nhiệt qua lớp vỏ ( Tường & Mái ) 3.5 Thơng gió áp lực khí động ( Cross Ventilation ) 3.6 Thơng gió áp lực nhiệt ( Stack Ventilation ) 3.7 Sự kết hợp thơng gió áp lực khí động thơng gió áp lực nhiệt (Cross Ventilation & Stack Ventilation) 3.8 Hiệu thơng gió làm mát cho khơng gian phịng 3.9 Sự xếp khơng gian theo yêu cầu sử dụng Phân tích kiến trúc chức 1 Hiện trạng cơng trình: - Hoạ đồ vị trí: Bunker House – Nha Dan Architects Cơng trình nằm toạ độ 10.805182, 106.738567 Hướng Đơng-Nam, Hướng phụ Đông-Bắc Khu dân cư Thảo Điền – Quận – TP HCM Diện tích xây đựng: 882 M2 - Hiện trạng kiến trúc MẶT BẰNG TẦNG MẶT BẰNG TẦNG HẦM MẶT BẰNG TẦNG MẶT BẰNG TẦNG MẶT BẰNG TẦNG MẶT BẰNG MÁI MẶT CẮT - Các hình chụp thực tế - Tổng lượng xạ TP.HCM ( cal/cm2 Ngày ) - Lượng xạ dồi dào, trung bình khoảng 140 Kcal/cm2/năm Số nắng trung bình/tháng 160-270 Nhiệt độ khơng khí trung bình 270C Nhiệt độ cao tuyệt đối 400C, nhiệt độ thấp tuyệt đối 13,80C Tháng có nhiệt độ trung bình cao tháng (28,80C), tháng có nhiệt độ trung bình thấp khoảng tháng 12 tháng (25,70C) Hàng năm có tới 330 ngày có nhiệt độ trung bình 25-280C Ðiều kiện nhiệt độ ánh sáng thuận lợi cho phát triển chủng loại trồng vật nuôi đạt suất sinh học cao; đồng thời đẩy nhanh trình phân hủy chất hữu chứa chất thải, góp phần làm giảm ô nhiễm môi trường đô thị - Lượng mưa cao, bình quân/năm 1.949 mm Năm cao 2.718 mm (1908) năm nhỏ 1.392 mm (1958) Số ngày mưa trung bình/năm 159 ngày Khoảng 90% lượng mưa hàng năm tập trung vào tháng mùa mưa từ tháng đến tháng 11; hai tháng thường có lượng mưa cao Các tháng 1,2,3 mưa ít, lượng mưa khơng đáng kể Trên phạm vi không gian thành phố, lượng mưa phân bố khơng đều, có khuynh hướng tăng dần theo trục Tây Nam - Ðông Bắc Ðại phận quận nội thành huyện phía Bắc thường có lượng mưa cao quận huyện phía Nam Tây Nam - Ðộ ẩm tương đối khơng khí bình qn/năm 79,5%; bình quân mùa mưa 80% trị số cao tuyệt đối tới 100%; bình qn mùa khơ 74,5% mức thấp tuyệt đối xuống tới 20% 12 - Về gió, Thành phố Hồ Chí Minh chịu ảnh hưởng hai hướng gió chủ yếu gió mùa Tây - Tây Nam Bắc - Ðơng Bắc Gió Tây -Tây Nam từ Ấn Ðộ Dương thổi vào mùa mưa, khoảng từ tháng đến tháng 10, tốc độ trung bình 3,6m/s gió thổi mạnh vào tháng 8, tốc độ trung bình 4,5 m/s Gió Bắc- Ðông Bắc từ biển Đông thổi vào mùa khô, khoảng từ tháng 11 đến tháng 2, tốc độ trung bình 2,4 m/s Ngồi có gió tín phong, hướng Nam - Ðông Nam, khoảng từ tháng đến tháng tốc độ trung bình 3,7 m/s Về TPHCM thuộc vùng khơng có gió bão Năm 1997, biến động tượng El-Nino gây nên bão số 5, phần huyện Cần Giờ bị ảnh hưởng mức độ nhẹ - Dựa vào biểu đồ sinh khí hậu TP HCM thấy TP HCM có vùng khí hậu tiện nghi vùng chiếm 77,1 % / năm Kết luận TP HCM thành phố có khí hậu sinh học tốt nước ta, thuận lợi điều kiện tiện nghi cho người 13 Những yêu cầu thiết kế kiến trúc thích ứng với khí hậu TP HCM Nhóm Mức ưu Tiêu chí thiết kế Giải pháp kiến trúc nhà tiên Nhiệt -Cách nhiệt cho kết cấu -Dùng giải pháp che nắng cho cửa -Thu nhiệt xạ mặt trời sổ kính nhiều lớp -Giảm nhận nhiệt mặt trời -Dùng vật liệu cấu tạo kết kết cấu cấu bao che (tường, mái, cửa…) để -Điều khiển độ trễ dòng giảm truyền nhiệt qua kết cấu, nhiệt qua kết cấu vào nhà trì nhiệt độ bên cơng -Giảm trực xạ mặt trời vào trình giới hạn mong muốn phịng -Thiết kế hình khối, phương vị -Tăng cường làm mát cơng trình, áp dụng kỹ thuật bay nước che nắng, phản xạ hay tạo bóng -Giảm “ Hiệu ứng đảo nhiệt bề mặt vỏ bao che đô thị” -Các biện pháp cấu tạo, vật liệu, để -Tích luỹ nhiệt thời điểm nóng cực đại không rơi -Sử dụng lượng tự vào thời gian hoạt động chủ yếu nhiên người -Dùng thông gió tự nhiên đẩy khí thải, nóng ngồi( theo giếng trời, sân trong…) -Khai thác lượng tái tạo Hạn chế sử dụng máy điều hoà -Dùng cửa sổ che nắng, kính nhiều lớp Gió -Tăng cường thơng gió tự -Thiết kế thơng gió tự nhiên Tối nhiên ưu hướng gió Tạo thuận lợi -Tránh gió lạnh khai thác gió mát tự nhiên vào nhiệt nhà 14 -Lợi dụng môi trường tự -Tránh nhiệt qua khe hở, nhiên qua kết cấu không kín làm thất -Thơng gió khí khơng khí mát -Tăng cường xạ làm -Dùng nước đọng, nước thấm mát phun sương làm mát bề mặt kết -Điều hồ khơng khí nhân cấu tạo -Quạt hút vệ sinh, quạt máy, quạt trần Mưa Hệ thống thoát nước mưa, -Thiết kế kết cấu che mưa hắt vào chống mưa hắt, chống ẩm ô cửa ô trống -Hệ thống thu nước mưa thông minh, tái tạo sử dụng phục vụ nhu cầu hang ngày… Phân tích kiến trúc tổng hợp: 3.1 Hình khối cơng trình: 15 3.2 Phương hướng cơng trình: 16 3.3 Hiệu che nắng kết cấu che nắng cho cửa sổ hướng Xác định bóng đổ ô văng lên tường cửa sổ 17 18 3.4 Cách nhiệt qua lớp vỏ (Tường & Mái) Tính Uvalue Tường bao che & Mái: Tường cơng trình sử dụng sản phẩm công nghệ bê tông đúc sẵn Thân thiện môi trường Liên kết panel tường kiểu lắp ghép Dày 140mm Nguyên vật liệu tường gồm: - Xi măng póc lăng PC40 (300 kg cho 1m3 bê tông) - Đá mạt (0.7m3 cho 1m3 bê tông) - Cát hạt to (0.36 m3 cho 1m3 bê tơng) - Nước (100 lít cho m3 bê tơng) - Khơng có phụ gia - Tấm tường khối rỗng : Dày 100mm Tường: - Lớp tường bên - Lớp rỗng Tra bảng phụ lục ( Hệ số dẫn nhiệt vật liệu xây dựng ): PL2.QCVN09:2017/BXD: - Hệ số dẫn nhiệt tường bê tông nhẹ 1000kg/m3 : 0,41 W/(m.k) = 0,41 x 0,86 = 0,352 kcal/m.h.0C Tổng nhiệt trở R0 Tường 𝑅𝑜 = 𝛿1 𝛿2 𝛿3 + + + + = 𝑅𝑛 + 𝑅 + 𝑅𝑡𝑟 𝛼𝑛 𝜆1 𝜆2 𝜆3 𝛼𝑡𝑟 αn, αtr : hệ số trao đổi nhiệt bề mặt bề mặt KCBC [W/(m2.K)] Tra bảng PL03, QCVN 09:2017/BXD: 19 Tường : αN = 25 W/(m2.K) : αT = 7,692 W/(m2.K) Tra bảng PL04, QCVN 09:2017/BXD, Nhiệt trở lớp khơng khí lớp tường bê tơng nhẹ : Ra = 0.16 m2.K/W (chiều dày lớp khơng khí = 50mm, hướng dòng nhiệt lên lớp khơng khí nằm ngang) d: bề dày lớp vật liệu λ: hệ số dẫn nhiệt vật liệu ⇒ 𝑅𝑜 = 25 +( 0,1 ) 𝑥2 + 0,16 + 7,692 = 0,898 m2.K/W 0,352 Hệ số tổng truyền nhiệt U-value: U0 = 1/R0 W/(m2.K) *U-value (tường bao che) = 1/0,898 = 1,113 W/(m2.K) Mái: - Hệ số dẫn nhiệt mái bê tông cốt thép 2400kg/m3 : 1,55 W/(m.k) = 1,55 x 0,86 = 1,333 kcal/m.h.0C - Mái : αN = 25 W/(m2.K) : αT = 10 W/(m2.K) - Dựa theo TCVN 9258:2012 mái với lớp cách nhiệt: Có tổng nhiệt trở : 0,52 m2.K/W - Hệ số tổng truyền nhiệt U-Value cho kc mái: U0 = 1/R0 W/(m2.K) *U-value (mái bao che) = 1/0,52 = 1,923 W/(m2.K) 20 3.5 Thơng gió áp lực khí động (Cross Ventilation) 21 3.6 Thơng gió áp lực nhiệt (Stack Ventilation) 3.7 Sự kết hợp thơng gió áp lực khí động thơng gió áp lực nhiệt (Cross Ventilation & Stack Ventilation) 22 3.8 Hiệu thơng gió làm mát cho khơng gian phịng 23 3.9 Sự xếp không gian theo yêu cầu sử dụng Bảng yêu cầu chức năng: STT CHỨC YÊU CẦU NĂNG Phòng Ngủ - -Thời gian hoạt động: 17h-8h sáng Hướng hơm sau Đơng-Nam -Chiều tối phịng Đơngmát + thơng Bắc thống tự nhiên tốt U CẦU CÁCH U CẦU NHIỆT THƠNG GIĨ - Lớp vỏ cách nhiệt tốt, thải nhiệt nhanh - Thơng gió bên bên ngồi để làm mát phịng - Che nắng cho cửa sổ (SV xác định thời gian che nắng) - Lấy nắng góc thấp -Nắng sớm trước 8h vào phòng, tốt cho tâm sinh lý thể - -> Xem xét vị trí phịng, ảnh hưởng nhà xung quanh Ưu điểm: + Phòng ngủ Master tầng có sân vườn tạo khoảng lùi phía trước cửa sổ hạn chế nắng chiều từ Đông-Nam + Hai phịng ngủ nhỏ tầng có cửa sổ dọc theo vách trục Đơng-Bắc, có hệ lam gỗ đứng điều chỉnh góc độ mong muốn Nên tránh nắng gắt nhận nhiều gió mát từ hướng Đơng,Đơng-Bắc + Phịng ngủ tầng có cửa sổ hướng Tây-Nam Có view nhìn rộng + Tường làm bê tông nhẹ cách nhiệt, có sân lam gỗ nên phịng đối lưu khơng khí tốt khơng bị ảnh hưởng nhiệt toả phòng + Nằm tách biệt với khơng gian động, nên có n tĩnh cần thiết để nghỉ ngơi - Nhược điểm: + Phòng ngủ tầng nhận nhìu ánh nắng gắt từ hướng Tây-Nam Đông + Trục hành lang tầng dài hẹp thiếu ánh sáng, hạn chế thông gió 24 Phân tích Kiến trúc chức năng: Tổng hợp ưu & nhược điểm giải pháp Kiến trúc cho khơng gian phịng khách Ưu điểm: - Tối ưu hóa diện tích thiết kế - Kết nối khơng gian, đồng thiết kế - Kết nối thành viên - Tiết kiệm thời gian di chuyển - Tiết kiệm chi phí đầu tư - Đón nhận ánh sáng tự nhiên gió thống đồng - Dễ dàng trang trí kết hợp khơng gian đồng Nhược điểm: - Ngồi ưu điểm kể loại hình khơng gian mở có nhược điểm Ví dụ, áp dụng khơng gian mở tính riêng biệt bị giảm, người sử dụng phải chấp nhận hạn chế bớt không gian riêng tư để hịa nhập vào khơng gian chung với người Trong nhà ở, người ngồi không gian sinh hoạt hay chỗ ăn, bếp phải chấp nhận chia sẻ không gian, tầm nhìn với khách đến chơi ngồi phịng khách Đưa giải pháp cải tạo vi khí hậu cho khơng gian (Giải vấn đề CHE NẮNG, THƠNG GIĨ CÁCH NHIỆT) - Phịng khách trạng theo khơng gian mở nên ánh sáng từ ngồi vào phịng theo hướng Hai vách kính khổ lớn full vách, cao từ sàn đến trần Tạo cảm giác chói mắt vào buổi sáng Nhiệt nhà tăng cao Tường rào phía ngồi cao 3,6M bê tông tách biệt với môi trường bên ngồi, tạo cảm giác bí, thơng gió hạn chế tầng Phịng khách khó nhận luồn gió mát từ hướng Đông, Đông-Bắc ⇒ Giải pháp đề xuất: Trồng dây leo thả từ xuống Hoặc mái dây leo phía ngồi vách kính Làm giảm ánh nắng chiếu vào giảm nhiệt xung quanh Tường bê tông hàng rào phía ngồi nên chia lam bê tơng đứng khu vực nhận hướng gió tốt hướng Đơng, Đơng-Bắc Lắp kệ trang trí ngăn cách phịng khách phòng ăn 25 SV chứng minh giải pháp hiệu giải pháp cũ giải pháp khác cách lập bảng so sánh Giải pháp chọn cần hiệu việc giải vấn đề CHE NẮNG, THƠNG GIĨ CÁCH NHIỆT KHƠNG GIẢI PHÁP CŨ GIẢI PHÁP MỚI VẤN ĐỀ GIAN Phòng GIẢI QUYẾT -Khơng gian mở khách -Lắp kệ trang trí - Che chắn tầm phịng khách phịng nhìn, tạo riêng ăn tư cho gia đình có khách Giữ thơng thống cần thiết cho hai khơng gian -Hai vách kính lớn hướng - Trồng dây leo thả -Làm giảm ánh Đơng, Đơng-Bắc nhìn từ xuống nắng chiếu vào sân vườn bên ngồi giảm nhiệt xung -Khơng có kết cấu che quanh nắng phía bên ngồi vách kính - Tường rào phía ngồi cao -Tường bê tơng hàng -Cho gió len qua 3,6M bê tơng tách rào phía ngồi nên chia khe hở tường rào biệt với môi trường bên lam bê tơng đứng khu vào bên nhà ngồi, tạo cảm giác bí, vực nhận hướng thuận lợi, mang thơng gió hạn chế tầng gió tốt hướng Đơng, hương thơm Phịng khách khó nhận Đơng-Bắc cối vào luồn gió mát từ bên phịng hướng Đơng, Đơng-Bắc khách 26 ... tích kiến trúc chức 1 Hiện trạng cơng trình: - Hoạ đồ vị trí: Bunker House – Nha Dan Architects Cơng trình nằm toạ độ 10 .80 518 2, 10 6.738567 Hướng Đơng-Nam, Hướng phụ Đơng-Bắc Khu dân cư Thảo Điền. ..