BÀI THU HOẠCH KIẾN TRÚC VÀ MÔI TRƯỜNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KIẾN TRÚC BỘ MÔN KIẾN TRÚC VÀ MÔI TRƯỜNG

BÀI THU HOẠCH CUỐI KHÓA

GVHD: THS. KTS. TRƯƠNG NGUYỄN HOÀNG LONG SVTH: LÊ ĐỨC PHÁT MSSV: 17510201213

Page | 1

MỤC LỤC A. GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH B. CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC THUỘC CÁC NHÓM CHỦ ĐỀ I. ĐỊA ĐIỂM BỀN VỮNG 1. Lựa chọn khu đất 2. Thiết kế khu đất 3. Hiệu ứng đảo nhiệt 4. Nước mưa chảy tràn II. NĂNG LƯỢNG 1. Thiết kế thụ động 2. Vỏ công trình III. VẬT LIỆU BỀN VỮNG IV. NƯỚC 1. Tái sử dụng nước 2. Sân vườn sử dụng nước hiệu quả V. CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG TRONG NHÀ 1. Thông gió tự nhiên 2. Hạn chế phát thải VOC 3. Chiếu sáng tự nhiên C. KIẾN THỨC VÀ KINH NGHIỆM QUA MÔN HỌC

Page | 2

A. GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH I. THÔNG TIN KHU ĐẤT _ Khu đất xây dựng thuộc khu dự án Camellia Garden – Nam Sài Gòn, xã Bình Hưng, huyện Bình Chánh, TpHCM. _ Phía Nam khu đất có 1 công viên ven con rạch nhỏ, có ưu thế về cảnh quan cũng như khai thác gió mát thổi từ mặt nước. Những mặt còn lại giáp những lô đất nhà ở khác.

_ Diện tích khu đất: 190m2 _ Diện tích xây dựng: 100m2 _ Mật độ xây dựng: 52,6% II.

GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 1. Ý tưởng

Page | 3

2. Bản vẽ

Mặt bằng tầng 1

Mặt bằng tầng 3

Mặt bằng tầng 2

Mặt đứng hướng Nam

Page | 4

Mặt cắt A – A’ Diagram

3. Hình ảnh

Page | 5

B. CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC I. ĐỊA ĐIỂM BỀN VỮNG

Page | 6

1. Lựa chọn khu đất  Khu đất có giá trị sinh thái thấp (+) _ Khu đất thuộc khu dân cư quy hoạch sẵn, xung quanh là những lô đất nhà ở, không xâm lấn các khu vực cảnh quan tự nhiên. _ Phía Nam có một công viên nhóm ở, chạy dọc một con rạch tự nhiên, là yếu tố cảnh quan chính trong khu vực lân cận khu đất. _ Ngoài ra còn có một công viên lớn ngay trung tâm khu dân cư, đảm bảo bán kính phục vụ cho khu đất. Xung quanh có nhiều mảng xanh cách ly nhỏ, nằm rải rác, góp phần tăng yếu tố cảnh quan cho khu dân cư.  Tận dụng khu đất đã phát triển (+) _ Khu đất nằm trong dự án Camellia Garden đã phát triển sẵn hệ thống hạ tầng, điện, cấp thoát nước đảm bảo cho những hạng mục công trình.  Khoảng cách đến các đầu mối giao thông vận tải lớn (-) _ Khoảng cách từ khu đất đến nút giao đại lộ Nguyễn Văn Linh và đường số 1 là 521m. Đại lộ Nguyễn Văn Linh có mật độ giao thông lớn cả ngày, có nhiều phương tiện lớn tham gia giao thông như xe đầu kéo, xe tải hàng lớn, xe khách,...  Kết nối cộng đồng: (+) _ Trong bán kính 500m quanh khu đất chủ yếu là các dự án nhà ở, đất cây xanh chưa phát triển xây dựng, chỉ có một vài công trình cộng cộng, dịch vụ nằm ở trung tâm khu vực. _ Bên cạnh đó còn có những hàng quán dịch vụ, cửa hàng nhỏ dưới dạng shop house ở những khu nhà liên kế (màu xanh lam).

Page | 7

2. Thiết kế khu đất  Phân tích khu đất (+)

_ Diện tích khu đất: 190m2 _ Công trình có sẵn ở phía Đông: biệt thự ghép sát vách _ Công trình có sẵn ở phía Bắc: biệt thự _ Công trình có sẵn ở phía Tây: biệt thự _ Công trình có sẵn ở phía Nam: giáp đường số 10, công viên nhóm ở _ Mô tả kết cấu có sẵn: không có _ Địa hình: bằng phẳng, độ dốc 0% _ Mô tả tầm nhìn của khu đất: + Mặt đứng Bắc, Đông, Tây đều bị cản trở tầm nhìn bởi những căn biệt thự khác có cùng cao độ. + Mặt đứng Nam hướng ra công viên nhóm ở và con rạch tự nhiên.  Diện tích đất không phát triển xây dựng trong khu đất: 72m2 (~37,8% S khu đất (> 20%)) (+) Page | 8

3. Hiệu ứng đảo nhiệt (+)  Hệ số phản xạ bề mặt mái: _ Diện tích bề mặt mái dốc (12 độ) bằng bê tông (không tính tấm lấy sáng): 65,6m2 (65,6% S mặt bằng mái). Hệ số phản xạ của bê tông: 0,55 _ Tổng diện tích tấm lấy sáng bằng polycarbonate: 7m2 (7% S mặt bằng mái).  Diện tích mái xanh: 45,25m2 (33,25% S mặt bằng mái).

Mặt bằng tầng 3

Page | 9

4. Nước mưa chảy tràn (+) _ Diện tích mảng xanh có thể thấm nước mưa là 56m2 (29,5% diện tích khu đất) _ Ngoài ra còn có hồ bơi có thể thua nước mưa và xử lý nước 15m2 (7,9% diện tích khu đất)  Tổng diện tích có khả năng thấm nước là 71m2 (37,4% S khu đất (>30%)) _ Ngoài ra phần sàn còn lại có thể sử dụng bê tông thấm tiêu nước để tăng cường khả năng thấm nước, đồng thời giảm ô nhiễm nước mưa, bảo vệ nguồn nước ngầm.

Mặt bằng tầng 1

II.

NĂNG LƯỢNG 1. Thiết kế thụ động  Mặt đứng hướng Đông và Tây: (+) _ Tổng diện tích mặt đứng hướng Tây: 4,8x3,5 (tầng 1) + 9,5x3,3 (tầng 2) + 9,5x3,9 (tầng 3) = 85,2m2 _ Tổng diện tích mặt đứng hướng Đông (tiếp xúc với tự nhiên): 0m2, do ghép đối xứng với nhà khác. _ Tổng diện tích mặt đứng hướng Nam: 87m2 _ Tổng diện tích mặt đứng hướng Bắc: 87m2 Page | 10

Mặt đứng hướng Nam

Mặt đứng hướng Bắc

 Tổng diện tích mặt đứng Đông Tây / Tổng diện tích mặt đứng = 32,9% (<40%)  Tỉ số diện tích cửa sổ - tường: (-) _ Tỉ số diện tích cửa sổ - tường của mặt đứng hướng Tây và Đông = 280% (>30%) => sử dụng quá nhiều vách kính.  Kết cấu chắn nắng: (+) _ Lắp đặt kết cấu chắn nắng cho mặt đứng hướng Bắc và Nam: + Hướng Bắc hạn chế mở cửa sổ/dùng vách kính, chỉ sử dụng vật liệu rỗng ở một số vị trí cần chiếu sáng nhất định nên có thể không cần lắp đặt thêm kết cấu chắn nắng mà thay vào đó là quan tâm đến việc sử dụng vật liệu giảm bức xạ mặt trời. (cụ thể ở phần vỏ công trình) + Hướng Nam với dạng bố cục khối nhô ra đã giảm bớt lượng ánh sáng trực tiếp vào nhà, đồng thời lại là hướng có view nhìn tốt nhất nên có thể không cần thêm kết cấu chắn nắng trên mặt đứng, mà thay vào đó có thể sử dụng hệ thống rèm để điều tiết linh hoạt hơn. Mặt khác, đa phần không gian sử dụng ở hướng Nam là không gian mở như hàng lang giao thông, khu ăn uống ngoài trời, khu sinh hoạt chung dạng ban công, những không gian chính như phòng ngủ thì đã hạn chế mở cửa sổ. _ Lắp đặt kết cấu chắn nắng cho mặt đứng hướng Đông và Tây:

Page | 11

+ Mặt đứng hướng Tây chịu nhiều nắng nóng nhưng lại sử dụng nhiều vách kính => Cần phải vừa giải quyết vấn đề sử dụng vật liệu cũng như lắp đặt thêm kết cấu chắn nắng. + Lắp đặt thêm hệ lam ngang ở tầng 1 và 3 (vị trí sử dụng vách kính nhiều). Chiều cao hệ lam bằng 1/3 chiều cao tầng, khoảng cách thanh là 15cm.

2. Vỏ công trình:  Truyền nhiệt tường và mái: (+) _ Mái xanh và hệ thống lam che nắng

Page | 12

 Bức xạ mặt trời qua cửa sổ: (+) _ Kính Low – e (Low emissivity) có hệ số hấp thụ bức xạ thấp: + Khái niệm: là loại kính 2 lớp có khoảng không khí ở giữa, được phủ lên bề mặt một loại hợp chất đặc biệt.

Giúp kính có tính năng phát xạ nhiệt chậm, làm giảm sự phát tán, hấp thụ nhiệt lượng chậm, có chức năng phản xạ lại ánh sáng mặt trời giúp không gian bên trong giữ nhiệt độ ổn định, tiêu âm giảm tiếng ồn, mà vẫn đảm bảo độ sáng trong căn phòng. + Nguyên lý: Kính Low-E đặt biệt thân thiện với khí hậu nhiệt đới như ở Việt Nam, đã được phát triển để giảm thiểu lượng ánh sáng cực tím và hồng ngoại có thể đi qua kính mà không ảnh hưởng đến lượng ánh sáng nhìn thấy được truyền đi, giúp cho căn phòng ấm áp vào mùa đông và mát mẻ vào mùa hè, tiết kiệm tối đa chi phí cho công viêc giữ nhiệt trong phòng.

+ Ứng dụng trong công trình: Sử dụng để thay thế những vách kính và cửa sổ, đặc biệt là ở mặt đứng hướng Nam, hướng Tây do mở nhiều cửa sổ để đáp ứng nhu cầu về view nhìn cảnh quan.

Vị trí lắp đặt kính low – e: Page | 13

Mặt đứng hướng Nam

Bức xạ mặt trời trên bề mặt không trong suốt: _ Sử dụng sơn chống nóng CN – 05 để sơn bề mặt tường, mái: + Chống nóng theo quy luật phản xạ ánh sáng và cách nhiệt đồng thời làm giảm nhiệt độ bề mặt vật liệu, làm tăng chênh lệch nhiệt độ bên ngoài mái tôn, tường ngăn cách không gian bên trong và bên ngoài.

Nhiệt độ càng cao thì sự chênh lệch nhiệt độ bên ngoài và bên trong nhà càng lớn. + Sử dụng trên bề mặt bê tông, xi măng, nhựa đường, fibro xi măng, gỗ,… _ Bên cạnh đó còn sử dụng mái xanh (chiếm 33,25% diện tích mặt bằng mái) 

III.

VẬT LIỆU BỀN VỮNG  Kết cấu: (+) _ Sử dụng gạch không nung thay thế cho gạch đất nung: + Khái niệm: là loại gạch mà sau nguyên công định hình thì tự đóng rắn đạt các chỉ số về cơ học mà không phải sử dụng nhiệt để nung nóng. Độ bền được gia tăng nhờ lực ép hoặc rung hoặc cả ép lẫn rung lên viên gạch và thành phần kết dính của chúng.

Page | 14

+ Ưu điểm: Khối lượng nhẹ: trung bình 1 viên gạch không nung chỉ nặng bằng ½ viên gạch nung.

Chống nóng, cách nhiệt: ánh nắng mắt trời khi tiếp xúc với gạch sẽ bị phản xạ và lượng nhiệt không hấp thụ được sẽ được truyền ra ngoài không gian xung quanh.

Thân thiện với môi trường: gạch không nung không cần nung bằng than nên giảm thiểu khí CO2 độc hại thải ra môi trường tự nhiên.  Bao che: (+) _ Xốp cách nhiệt XPS: + Ưu điểm: Hệ số dẫn nhiệt thấp, chỉ số cách nhiệt cao.

Chống thấm, chống ẩm tốt.

Dễ sử dụng, dễ cắt gọt tạo hình.

Bền (30- 50năm) đối với tác động tự nhiên. Ổn định về kích thước và hình thể Dễ vận chuyển, dễ bảo quản Thân thiện với môi trường, sản phẩm có thể tái chế. + Cấu tạo tường/sàn mái sử dụng xốp cách nhiệt XPS:

Page | 15

 Lát sàn: (+) _ Sàn gỗ sồi: + Sồi là loài cây đặc hữu ở khu vực Địa Trung Hải. Vỏ cây được thu hoạch 3 năm một lần mà không cần chặt hạ cây khiến nó trở thành một nguồn vật liệu tái tạo lý tưởng. + Vỏ cây sồi có đặc tính chống vi khuẩn, côn trùng, chống cháy, dễ bảo quản. + Có thể được phủ bằng nhiều loại sơn, phù hợp với nhiều bảng màu và phong cách thiết kế đa dạng, có đặc tính chống thấm cao. Độ bền của loại sàn này có thể kéo dài từ 10 – 30 năm.

 Cửa sổ, cửa đi: (+) _ Cửa sổ, vách kính sử dụng nhôm kính: + Kết hợp giữa khung nhôm cao cấp và những tấm kính khổ lớn. + Mặt dựng nhôm kính có trọng lượng nhẹ, khả năng chịu lực cao và độ bền tốt. Sử dụng mặt dựng nhôm kính đem lại sự hiện đại cho công trình. + Nhược điểm lớn nhất là tốn nhiều thời gian và công sức trong thi công lắp đặt, đòi hỏi các kỹ sư phải nhiều kinh nghiệm, tay nghề cao. Ngoài ra cần phải có giải pháp để ngăn hắt nắng trực tiếp vào nhà. _ Cửa đi: cửa gỗ công nghiệp Duratek + Độ bền : 15-20 năm + Kết cấu vững chắc, khung và cánh cửa luôn giữ được sự ổn định, không bị cong vênh, co ngót, nứt nẻ hay mối mọt. + Thẩm mỹ, màu sắc đa dạng, kiểu dáng phong phú + Kinh tế + Chống nước tốt

Page | 16

 Nội thất: (+) _ Miếng ốp tường làm bằng xơ mướp: hình thành từ kết quả của sự già đi ở rau củ, xơ mướp hoàn toàn là một vật liệu tự nhiên và an toàn với người sử dụng.

_ Bàn ghế mây, tre đan:

IV.

NƯỚC 1. Tái sử dụng nước:  Hệ thống tái sử dụng nước mưa: (+) _ Sử dụng sơ đồ dung bơm trực tiếp: + Ưu điểm: Nước được cấp đến trực tiếp bằng máy bơm nên áp lực là lý tưởng cho các thiết bị dùng nước như vòi tưới cây, máy giặt, và không cần phải có két nước mưa trên mái. + Nhược điểm: Nếu bơm không hoạt động (hỏng hóc hoặc mất điện) thì không cấp được nước đến các thiết bị dùng nước. Khi đó bệ xí phải dội nước thủ công, máy giặt không hoạt động được.

Page | 17

2. Sân vườn sử dụng nước hiệu quả: (+) _ Cỏ trồng phủ nền: cỏ lông heo, cỏ nhung Nhật, …

_ Cỏ lan chi trồng viền: có khả năng tăng lượng oxi vào ban đêm; đồng thời lọc các chất độc trong không khí như benzene, CO, xylen giúp bạn cảm thấy thoải mái và hít thở dễ dàng hơn.

Page | 18

V.

CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG TRONG NHÀ 1. Thông gió tự nhiên:

Mặt bằng tầng 1

Mặt bằng tầng 2

Mặt bằng tầng 3

Page | 19

2. Hạn chế phát thải VOC: (+) _ Lý do cần hạn chế phát thải VOC: + VOC là tác nhân gây ô nhiễm của cả môi trường bên trong và bên ngoài công trình. + VOC dễ dàng trở thành khí hoặc hơi, và phơi nhiễm có thể xuất hiện khi hít phải. + Con người dễ bị dị ứng, đau đầu, chóng mặt, kích ứng mắt, run rẩy, lú lẫn hoặc bất tỉnh do phơi nhiễm ngắn hạn với mức VOC cao. Phơi nhiễm lâu dài với mức cao có thể dẫn đến tổn thương các cơ quan bao gồm hệ thần kinh trung ương, gan và thận. + Khi ở mức cao hơn mức phơi nhiễm nhất định, một số VOC có thể gây ung thư và tổn thương hệ sinh sản. _ Sử dụng sơn gốc nước để hạn chế phát thải VOC: + Tại Việt Nam hiện nay, nhiều loại sơn có hàm lượng VOC cao, tác hại xấu đến sức khỏe và môi trường sống vẫn đang được sử dụng như sơn dầu, sơn Polyurethane (PU), sơn Nitro Cellulose (NC)… Thậm chí, nhiều thương hiệu sơn có tên tuổi vẫn sản xuất những dòng sơn gốc dung môi gây độc hại và nguy hiểm. + Tuy nhiên, người tiêu dùng có thể chọn những sản phẩm sơn gốc nước với chất lượng cao tương tự thay vì sơn dầu truyền thống. Sơn gốc nước chứa VOC thấp, đồng nghĩa với việc khô nhanh, ít mùi và dễ lau chùi hơn. Điều này vừa đảm bảo sức khỏe cho những người trực tiếp thi công công trình 3. Chiếu sáng tự nhiên: đạt 50% diện tích (+)

Page | 20

BẢNG ĐÁNH GIÁ GIẢI PHÁP THÂN THIỆN MÔI TRƯỜNG BẢNG PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH THÂN THIỆN MÔI TRƯỜNG CHỦ ĐỀ

HẠNG MỤC

GIẢI PHÁP

ĐIỂM ĐÁNH GIÁ

TIÊU CHÍ

1- ĐỊA ĐIỂM BỀN VỮNG 1.1- Lựa chọn khu đất

Khu đất có giá trị sinh thái thấp Tận dụng khu đất đã phát triển Khoảng cách đến các đầu mối giao thông/vận tải lớn

Miêu tả khu đất Miêu tả khu đất Tối thiểu 800m Có ít nhất 5 loại dịch vụ thiết yếu khác nhau trong phạm vi bán kính 0.5 km từ công trình

1 1 0

Mô tả các thông tin sau: - Diện tích khu đất - Công trình sẵn có ở phía Đông - Công trình sẵn có ở phía Bắc - Công trình sẵn có ở phía Tây - Công trình sẵn có ở phía Nam - Mô tả các kết cấu sẵn có tại khu đất xây dựng - Địa hình - Mô tả tầm nhìn của khu đất

1

Ít nhất 20% diện tích khu đất không phát triển xây dựng

1

Tối thiểu 30% diện tích mái đáp ứng yêu cầu sau: - Hệ số phản xạ (Albedo) bề mặt lát lớn hơn 0,29, mái độ dốc nhỏ lớn hơn 0,78, mái độ dốc lớn lớn hơn 0,29 - Mái xanh - Pin mặt trời

1

1.4- Nước mưa chảy tràn Diện tích trung bình có khả năng thấm nước của khu đất

Tối thiểu là 30%

1

2.1- Thiết kế thụ động

Mặt đứng hướng Đông và Tây

Diện tích mặt đứng hướng Tây + Diện tích mặt đứng hướng Đông / Tổng diện tích mặt đứng ≤ 40%

1

Tỷ số diện tích cửa sổ - tường

Tỷ số diện tích cửa sổ - tường của mặt đứng hướng Tây và mặt đứng hướng Đông nhỏ hơn 30%

0

Kết nối cộng đồng

1.2- Thiết kế khu đất Phân tích khu đất xây dựng

Diện tích không phát triển xây dựng 1.3- Hiệu ứng đảo nhiệt

Tổng diện tích lát và mái có khả năng hạn chế hiệu ứng đảo nhiệt

1

2- NĂNG LƯỢNG

Kết cấu chắn nắng

2.2- Vỏ công trình

Truyền nhiệt tường và mái

Bức xạ mặt trời qua cửa sổ

Bức xạ mặt trời trên bề mặt không trong suốt

3- VẬT LIỆU BỀN VỮNG

4- NƯỚC

Lắp đặt kết cấu chắn nắng phù hợp cho mặt đứng hướng Bắc và hướng Nam Lắp đặt kết cấu chắn nắng phù hợp cho mặt đứng hướng Đông và hướng Tây Có sử dụng một trong các giải pháp sau - Một kết cấu chắn nắng cố định - Tường xanh / Mái xanh

1 1

Kính kiểm soát bức xạ mặt trời / Kính kép Low-E có hệ số hấp thụ bức xạ thấp 95% diện tích mái / tường không trong suốt phải thỏa mãn một trong các yêu cầu dưới đây: Hệ số phản xạ (Albedo) mái lớn hơn 0,7, tường lớn hơn 0,4 Tường xanh / Mái xanh Có kết cấu che nắng bên ngoài

Kết cấu Bao che Cửa sổ, cửa đi Lát sàn Mái Vật dụng - thiết bị nội thất 4.1- Tái sử dụng nước

1

1

1

1 1 1 1 0 1

Tích hợp hệ thống tái sử dụng nước mưa Hệ thống nước thải kép

Có hệ thống (Hình vẽ - Sơ đồ) Có hệ thống (Hình vẽ - Sơ đồ)

1 0

4.2- Sân vườn sử dụng nước hiệu quả

Lựa chọn cây trồng

Mặt bằng cảnh quan và danh sách các loại cây

1

5.1- Thông gió tự nhiên

Thông gió xuyên phòng hoặc đối lưu

90% diện tích

1

5.2- Hạn chế phát thải VOC

Đề xuất các loại vật liệu sau: sơn và lớp phủ, chất kết dính và chống thấm, cấu kiện sàn

5.3- Chiếu sáng tự nhiên

Diện tích được chiếu sáng tự nhiên (Xem cách tính diện tích trong đề bài) TỔNG ĐIỂM ĐÁNH GIÁ

5- CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG TRONG NHÀ

1 50% không gian sinh sống có diện tích vùng được chiếu sáng tự nhiên lớn hơn 50% diện tích sàn của không gian đó

Page | 21

1 23

C. KIẾN THỨC VÀ KINH NGHIỆM QUA MÔN HỌC: Em xin cảm ơn vì những kiến thức được thầy truyền dạy. Thông qua môn học, em được hiểu thêm một cách sâu sắc hơn mối quan hệ giữa một công trình kiến trúc và môi trường. Cái khái niệm “hòa hợp với tự nhiên” không chỉ được hiểu đơn thuần là hình khối, ý niệm hay thẩm mỹ, đó còn liên quan rất nhiều đến những vấn đề kỹ thuật phía sau.

Xã hội càng phát triển thì vấn đề môi trường lại càng đáng báo động hơn bao giờ hết. Với vai trò là một người thiết kế công trình, có tác động rất lớn đến môi trường, em nhận thức được rằng mình cần phải trau dồi thêm nhiều kiến thức chuyên môn, tìm tòi và theo kịp những xu hướng, những phát minh mới thân thiện với môi trường hơn, từ đó ứng dụng và làm tăng giá trị của công trình.

Page | 22