BINH CHANH HOUSE
Trường Đại Học Kiến Trúc TPHCM
Khoa Kiến Trúc
Bộ môn Môi trường & Thiết kế bền vững
GVHD:
TS.KTS. Đặng Thanh Hưng
SVTH:
Nguyễn Dương Minh Thiện | 205********
Nguyễn Trần Minh Trí | 205********
Nguyễn Viết Quang | 205********
Huỳnh Diệu Trâm | 205********
Phan Ngân Sang | 205********
A. MỞ ĐẦU:
Giới thiệu công trình được chọn Lý do chọn đề tài
B. NỘI DUNG:
I. Phân tích hiện trạng tác động đến thiết kế
1. Phân tích điều kiện tự nhiên và ngữ cảnh khu đất
2 Concepts:
3 Thành phần bản vẽ kiến trúc
II. Phân tích khí hậu
1 Đặc điểm chung
2. Các yếu tố khí hậu
III. Phân tích hiệu quả giải pháp thiết kế
1 Giải pháp tổng mặt bằng
2. Hình khối kiến trúc
3 Bố trí mặt bằng công năng
4. Không gian kiến trúc
5 Hiệu quả che nắng ở vỏ bao che
6 Giải pháp chiếu sáng tự nhiên
7. Giải pháp thông gió tự nhiên
IV. Giải pháp cải thiện
1. Cải tạo bao che cho khu làm việc
2 Cải tạo bao che cho các phòng ngủ
3 Giải pháp ánh sáng cho lỗ thông tầng ở giữa
4. Giải pháp cây xanh trồng trong nhà
5 Giải pháp kỹ thuật thoát nước, kết cấu sàn
6. Giải pháp vật liệu
7 Giải pháp kiến trúc bền vững
C. KẾT LUẬN:
Giới thiệu về đồ án:
-Đồ án: Nhà ở 1
-Loại hình: Nhà ở - Biệt thự đơn lập
-Quy mô: NHÀ Ở cho 1 gia đình 3 thế hệ (Với ý niệm kiến trúc như là một cuộc dạo chơi Chúng ta cần hơn về sự tương tác giữa các thành viên trong gia đình cũng như giữa con người với không gian xanh)
-Vị trí: huyện Bình Chánh thành phố Hồ Chí Minh, là một trong những quận huyện ngoại ô thành phố nơi mà tốc độ đô thị hóa đang ngày càng cao với những khu đô thị mới, hạ tầng và tiện ích đang ngày càng phát triển
Lý do chọn đề tài: Với mô hình nhà ở mang đậm tính trải nghiệm về không gian kiến trúc đầy sự tương tác giữa con người với nhau cũng như là giữa con người với thiên nhiên, cây cỏ. Thì phương án này có đáp ứng được những yêu cầu về tiện nghi khí hậu ở vùng nhiệt đới ẩm gió mùa hay không?
I. Phân tích hiện trạng:
1. Phân tích điều kiện tự nhiên và ngữ cảnh khu đất:
Vị trí khu đất:
Thuộc khu dân cư tại huyện Bình Chánh, thành phố Hồ Chí Minh, gần khu đô thị Mizuki và Phú
Mỹ Hưng
Tọa độ địa lý:
10°22’33"- 11°22’17" vĩ độ Bắc và 106°01’25" - 107°01’10" kinh độ Đông
Thông tin khu đất:
Diện tích: 382m2
MĐXD: 50%
Diện tích xây dựng: 191m2
Nằm trong khu quy hoạch dân cư đô thị
Diagram tách lớp bao cảnh:
Công trình lân cận
1. Công trình biệt thự, nhà liên kế gần khu đất
2 Khu đô thị mizuki park
3 Khu biệt thự valora island
4.Camellia garden
5 Trường mầm non thủy tiên
6.Phở thanh vân
7 Trung nguyên e coffee mizuki
8 Công ty tnhh thiết bị xăng dầu hùng phát
Giao thông
Bao quanh các khu đất là đường số 11a, đường số 11b, đường số 1 (đường
lớn thông ra đường Nguyễn Văn Linh)
Địa hình
Xung quanh khu vực địa hình khá bằng phẳng, đồng bằng rộng lớn
Biểu kiến mặt trời
Gồm 4 hướng gió chính là tây, tây nam và đông, đông bắc
Quỹ đạo mặt trời mọc và lặn trong ngày
2. Concepts:
Giao thông
=> giải pháp bố trí lối vào chính và phụ
Chỉ giới khoảng lùi
Diện tích sàn cho phép và hình dạng MB
Nắng gió
Bố trí các phòng hạn chế tối đa bức xạ mặt trời, Đón gió cho công trình
View nhìn
Những mặt này sẽ là không gian động, không gian sinh hoạt chung
Cây xanh
Những khoảng đệm cây xanh là giải pháp để thanh lọc không khí cũng như tiếng ồn
Ý niệm kiến trúc như là một cuộc dạo chơi, cầu thang sẽ được bố trí linh hoạt dẫn dắt con người trải nghiệm không gian quanh 1 khoảng thông tầng
Hình thành không gian 2 lớp; lớp hành lang dẫn dắt bên ngoài và không gian ấm cúng bên trong
Hành lang ngoài là các tiện ích sinh hoạt thể dục, làm việc sẽ đi cùng với những khoảng đệm cây xanh, đồng thời cũng là điểm nhấn mặt đứng
1. Đặc điểm chung:
Nằm trong vùng nhiệt đới xa-van
Toạ độ địa lý khoảng 10o 10' – 10o 38’ vĩ độ Bắc và 1060 22'– 106054' kinh độ Đông.
Nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng chuyển tiếp giữa Đông Nam Bộ và Tây Nam Bộ, không có bốn mùa: xuân, hạ,thu, đông mà có 2 mùa rõ rệt là mùa mưa – khô.
=> Nhìn chung, khí hậu của thành phố tương đối ôn hòa, không có những ngày đông tháng giá cũng như không có những tháng nóng gắt, ít bão lụt.
2. Các yếu tố khí hậu:
MẶT TRỜI qua thiên đỉnh 2 lần ( cuối t4 và cuối t8)-> đỉnh nhiệt vào giữa năm
Biểu đồ nhiệt và lượng mưa:
Mưa nhiều từ tháng 6 đến tháng 9 Các tháng 1,2,3 mưa ít, không đáng kể
LƯỢNG MƯA trung bình đạt 1.949 mm/năm. Mưa nhiều từ tháng 5- 11. Theo không gian, lượng mưa có xu hướng tăng dần từ tây nam lên đông bắc.
NHIỆT ĐỘ trung bình hàng năm là 27 oC, cao nhất lên tới 35 oC, thấp nhất xuống 22.2 oC.
ĐỘẨM tương đối của không khí bình quân / năm 79,5%, mua mưa lên tới 80-100 %, mùa khô 74,5% và mức thấp nhất xuống tới 20% Độẩm lên cao vào mùa mưa, xuống thấp vào
mùa khô
GIÓ TP.HCM chịu ảnh hưởng bởi gió mùa Tây - Tây Nam và Bắc - Đông Bắc.
Gió Tây - Tây Nam có tốc độ trung bình là 3,6m/s vào mùa mưa Gió Bắc- Đông Bắc có tốc độ trng bình 2,4 m/s vào mùa khô. Ngoài ra còn có gió mậu dịch theo hướng Nam-Đông
Nam vào khoảng tháng 3 - tháng 5 , trung bình 3,7 m/s
Biểu đồ nhiệt độ:
Nắng nóng nhiều vào các tháng 2,3,4
Biểu đồ tốc độ gió và biểu đồ hoa
gió:
Tốc độ gió khá ổn đinh từ 0-19 km/h Vì thế có thể nói TP.HCM thuộc vùng không có gió bão
BẢNG DỮ LIỆU KHÍ HẬU TP. HCM (Năm 1995 và 2001)
2. Các yếu tố khí hậu:
GIÓ
GIÓ TP HCM chịu ảnh hưởng bởi gió mùa Tây - Tây Nam và Bắc - Đông Bắc Gió Tây - Tây Nam có tốc độ trung bình là 3,6m/s vào mùa mưa. Gió Bắc- Đông Bắc có tốc độ trng bình 2,4 m/s vào mùa khô. Ngoài ra còn có gió mậu dịch theo hướng NamĐông Nam vào khoảng tháng 3 - tháng 5 , trung bình 3,7 m/s
2. Các yếu tố khí hậu:
TP HCM có số giờ nóng khá cao, trung bình trong tháng dao động từ 150 - 300 giờ, ước tính liên tục trong suốt cả năm khoảng
6300 MW. Cụ thể, vào mùa khô số giờ nắng lên tới 300 giờ, mùa mưa số giờ nắng khoảng 150 giờ.
Lượng bức xạ mặt trời trung bình khoảng 1581 kWh/m2/năm, cao nhất là 6.3kWh/m2/ngày vào tháng 2 và thấp nhất
3 3kWh/m2/ngày vào tháng 7
=> Chú ý giải pháp che nắng cho công trình. Đồng thời xây dựng trục dài theo hướng Đông-Tây để tránh nắng.
2. Các yếu tố khí hậu:
Tiện nghi nhiệt:
Vào mùa lạnh, người Việt Nam sẽ cảm thấy dễ chịu ở trong nhiệt độ khoảng 24.5°C, còn vào mùa
nóng thì sẽ cảm thấy dễ chịu ở trong nhiệt độ khoảng 25 5°C
Ngoài ra, khi nhiệt độ tăng lên hơn 29°C thì người dân sẽ cảm thấy nóng Khi nhiệt độ thấp hơn 25,5°C (vào mùa nóng) hoặc 21,5°C (vào mùa lạnh), người ở đây sẽ cảm thấy lạnh
Đạt mức độ tiện nghi tại mức 2, 14, 15
Vùng 2 đạt 31% thời gian tiện nghi trong năm với các giải pháp che nắng
Vùng 14 đạt 30% thời gian tiện nghi bằng cách giảm độẩm không khí
Vùng 15 hiệu quả nhất với 69% bằng giải pháp làm mát và tăng độẩm không khí cần thiết
III. PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ GIẢI PHÁP THIẾT KẾ CỦA CÔNG TRÌNH VỚI ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU :
1. Phân tích giải pháp TMB:
Khu đất hướng Đông Bắc
Diện tích khu đất: 382 m2
MĐXD 50% => Diện tích xây dựng là 191m2
Diện tích còn lại là diện tích sân vườn
Công trình được thiết kế với độ cao 3 tầng: Tầng trệt, tầng lửng, tầng lầu và vườn trên mái
Phương pháp binh mặt bằng là từ các cạnh của khu đất offset theo đúng khoảng lùi cho
phép
-Các mặt tiếp giáp đường 11A khoảng lùi là 4m, giáp đường 11B khoảng lùi là 3m
-Các mặt giáp biệt thự bên cạnh lùi 2m => Điều này tạo ra thách thức về mặt hình khối thích ứng với điều kiện tự nhiên khu vực
Từ các yếu tố ngoại cảnh là tác động của nắng gió, view mặt tiền và nguồn ồn từ trục đường.
Xác định được 2 vùng không gian cơ bản Bố trí 2 lối vào:
+ Lối vào chính hướng Đông Bắc
+ Lối vào Garage hướng Đông Nam (vì hạn chế lối ra vào phương tiện tại nút giao thông)
Từ 2 vùng không gian cơ bản. Ta sẽ có phân vùng động tĩnh
Không gian tĩnh: Phòng ngủ, giặt phơi Không gian động: Phòng khách, sinh hoạt chung, không gian thể dục thể thao, làm việc, sân vườn,
=> Việc bố trí không gian tĩnh ở vị trí này có thể
tránh được sự ồn và khối bụi từ đường tuy
nhiên là mặt hướng Tây có thể bị chiếu nóng
vào buổi chiều nhưng 1 phần có nhà kế bên
che chắn
Giải pháp khoảng đệm cây xanh và landscape Khi mà các không gian Gym và làm việc bố trí ở vùng hành lang mặt tiền thì sẽ chịu tác động bởi nắng buổi sáng và khói bụi cũng như tiếng ồn
=> Giải pháp về một khoảng đệm cây xanh đóng vai trò như là 1 lớp thanh lọc và điều tiết
Hồ nước có tác dụng điều hòa không khí làm mát công trình.
2. Hình khối kiến trúc:
Hình khối đơn giản là từ mặt bằng được offset từ khu đất sau đó push khối theo cao độ 4 sàn
Từ giải pháp mặt bằng binh theo phương pháp offset khu đất Hình khối được push đơn giản với những không gian mở và khoảng đệm. Khoảng đệm cây xanh sẽ là đặc trưng vốn có của kiến trúc nhà ở nhiệt đới
*Phân tích bóng đổ công trình và bao cảnh:
8:00 12:00
Nếu khối được push lên từ dạng mặt bằng n vậy thì sẽ khó mà đáp ứng được việc thích n với nắng mưa => Những khoảng trống và giếng trời là pháp thích ứng
Nắng Tây
16:00
Xuân - Thu phân Đông chí Hạ chí
Các mặt bất lợi về hướng Tây hầu như đều được công trình xung che chắn giúp các phòng ngủ đỡ chịu tác động của bức xạ nhiệt
Mặt đứng chính chịu tác động của nắng buổi sáng => Giải pháp về lớp lọc cây xanh là hợp lý
Ở những mặt bố trí không gian tĩnh như phòng ngủ sẽ chịu tác động từ nắng tây.
Và một phần sẽ bị ảnh hưởng sự riêng tư từ
nhà bên cạnh
=> Cần một lớp vỏ beo che với khoảng thở ở bề mặt này
Hình khối bên trong lớp vỏ bao che Khoảng đệm cây xanh
Vỏ bao che ngoài là gạch xếp nhằm tăng sự thông thoáng và thông gió cho căn nhà
Lỗ rỗng sẽ được bù đắp bở khoảng đệm cây xanh
2. Hình khối kiến trúc:
MẶT BẰNG TẦNG TRỆT
KHÔNG GIAN TIẾP KHÁCH NHÀ VỆ SINH
KHÔNG GIAN ĂN KHÔNG GIAN GIẶT PHƠI
KHÔNG GIAN BẾP
KHÔNG GIAN NGỦ
GARAGE
3.Phân tích bố trí chức năng: Tầng trệt là nơi tập trung các không gian động, các không gian sinh hoạt chung cho các thành viên trong gia đình được bố trí ở những vị trí thuận lợi để tận dụng được view nhìn, các không gian tĩnh được đẩy lùi về phía sau, ở mặt hướng tây được bố trí nhiều cây xanh để hạn chế nắng tây vào buổi chiều
KHÔNG GIAN TẬP TD NHÀ VỆ SINH
KHÔNG GIAN SHC KHÔNG GIAN GIẶT PHƠI
KHÔNG GIAN NGỦ BAN CÔNG
Không gian tầng lửng là những dãy hành lang và các
không gian chức năng chạy quanh khoảng thông tầng lớn. 2 phòng ngủ của con được bố trí lùi về sau để hạn chế tiếng ồn Và khoảng ban công không
chỉ là không gian nghỉ ngơi còn là không gian đệm hạn chế lượng bức xạ mặt trời
NHÀ VỆ SINH
KHÔNG GIAN LÀM VIỆC
KHÔNG GIAN NGỦ BAN CÔNG
Không gian tầng 2 chủ yếu giành cho không gian tĩnh, là nơi làm việc và phòng ngủ master Tương tự như phòng ngủ con, phòng ngủ master cũng được bố trí ban công đóng vai trò là không gian đệm, các hành lang bố trí liên tục nhằm kết nối các không
gian với nhau để tăng sự tương tác của mọi người
4. Phân tích không gian kiến trúc: 4.1. Tầng trệt
Là hướng chịu tác động nhiều của nắng tây buổi chiều, đồng thời là không gian ngủ của các thành viên trong gia đình, việc trồng nhiều cây xanh góp phần hạn chế nắng tây cũng như lượng bức xạ nhiệt không cần thiết
Hồ nước chạy theo mặt tiền của ngôi nhà không chỉ tạo cảnh quan còn giúp điều hòa không khí
Khoảng thông tầng lớn giúp tăng tương tác giữa các thành viên trong gia đình
Ngoài ra còn mở nhiều khoảng cửa sổ lớn, giúp kết nối mọi người với nhau
Tận dụng các view nhìn tốt để bố trí không gian ăn, sinh hoạt chung, đây là nơi để mọi người quây quần bên nhau
4. Phân tích không gian kiến trúc: 4.1. Tầng lửng
Lớp không gian đệm với những khoảng rộng hẹp khác nhau với chức năng là không gian tập thể dục Đồng thời là khoảng không gian chuyển tiếp giữa ngoài và trong
Lớp bao che ngoài cùng dùng gạch xếp làm bằng gạch không nung cùng với những khoảng mở lớn giúp tạo view nhìn cho không gian tập thể dục
Các khối phòng sẽ ở xung quanh một khoảng thông tầng lớn được dẫn bởi một hệ thống thang và hành lang chạy xung quanh
Những dãy hành lang kết nối các không gian với nhau với chủ đề: kiến trúc là một cuộc dạo chơi
Khoảng thông tầng không chỉ giúp kết nối mọi người mà còn điều hòa vi khí hậu cho ngôi nhà
4. Phân tích không gian kiến trúc: 4.1. Tầng 2
Ban công đưa ra ở phòng ngủ master, vừa là không gian thư giãn, cũng là khoảng
đệm để hạn chế nắng Tây cho phòng ngủ
Mảng xanh bao phủ quanh công trình giúp điều hòa khí hậu, cũng là hơi thở cho ngôi nhà
Lỗ thông tầng lớn được bao bọc bới các dãy hành lang và không gian chức năng
Không gian làm việc được bố trí ở khoảng
đệm, tận dụng được chiếu sáng tự nhiên từ các khoảng mở lớn
Những khoảng cửa sổ lớn đã giúp tăng tương tác giữa mọi người, không còn sự tách biệt giữa các thành viên trong gia đình
5. Phân tích giải pháp bao che:
Đặt MBTT vào Biều đồ mặt trời
Mô phỏng hiệu quả che nắng trên mặt đứng hướng Tây Bắc vào các thời điểm 8h;11h;14h;17h (Ngày Xuân phân)
Do có mặt đứng quay về hướng Tây Bác nên các không gian bên trong đa số phải hứng chịu lượng nhiệt lớn vào buổi chiều, với giải pháp che nắng hiện tại, các phòng ngủ bên trong vẫn một phần bịảnh hưởng bởi nắng hướng Tây nên cần để xuất giải pháp cách nhiệt để đạt được sự tiện nghi tốt hơn đối với người dùng
Mô phỏng hiệu quả che nắng trên mặt đứng chính công trình vào các thời điểm 8h;11h;14h;17h (Ngày Xuân phân)
Dựa vào biểu đồ mô phỏng có thể thấy mặt đứng chính hầu như chỉ bịảnh hưởng 1 phần nhỏ
ánh nắng mặt trời vào đầu buổi sáng, cùng với việc bố trí cây xanh ở khoảng không gian đệm
giúp cách nhiệt tốt hơn cho công trình
5.2. Lớp bao che hướng Tây:
Không gian phòng ngủ:
Không gian phòng ngủ bao gồm 2 lớp tường
-Tường gạch xếp bên ngoài
-Tường phòng ngủ
2 lớp này cách nhau 1m
5.2. Lớp bao che hướng Tây:
Không gian phòng ngủ:
Tầng trệt
+ Phòng ngủ ông bà
+ Phòng ngủ gia nhân
NHẬN XÉT: Vùng tiện nghi nhiệt không chịu ảnh hưởng trực tiếp từ ánh nắng mặt trời
=> Đạt hiệu quả che nắng cho không gian phòng ngủ nhờ sắp xếp hướng phòng, góc thiết kế , tuy nhiên dễ bịẩm mốc do không gian riêng tư đóng kín
5.2. Lớp bao che hướng Tây:
Tầng 2 : Phòng ngủ con
Tầng 3 : Phòng ngủ Master
Góc cao độ mặt trời alpha:
Không gian phòng ngủ: Khi góc 35' > alpha > 85' tia sáng mặt trời bắt đầu quét vào vùng tiện nghi
Nhận xét: ở vị trí này không gian chịu tác động của ánh nắng mặt trời hướng Tây - Tây Bắc. Diện tích chịu ảnh hưởng lớn dần từ sau 10h - 15h, thông qua hệ lam dọc và 1 lớp đệm -> giảm tác động nhiệt lên vùng tiện nghi
Góc cao độ mặt trời alpha:
Khi góc 40' > alpha > 50' tia sáng mặt trời bắt đầu quét vào vùng tiện nghi
Nhận xét: ở vị trí này không gian chịu tác động của ánh nắng mặt trời hướng Tây - Tây Bắc. Ánh nắng tác động vào vùng tiện nghi từ 16h - 17h30. Tuy nhiên, với thiết kế 2 lớp tường, diện tích không gian phòng ngủ bịảnh hưởng là
không đáng kể
5.2. Lớp bao che hướng Tây:
Hiệu quả che nắng trong năm của kết cấu che nắng cho cửa sổ phòng ngủ 2 con
Tầng 2 : Phòng ngủ con
Hiện trạng:
Cửa hướng Tây Bắc có kích thước 2300 x 1300mm
Ô văng ngang có kích thước 2300 x 300mm
Yêu cầu che nắng của công trình:
Từ 10h - 15h
KCCN chỉ che nắng từ 11h30 - 14h
( từ t10- t2 năm sau) và từ 13h15h ( từ t3 - t9)
Nhận xét:
+ KCCN che được > 50% thời gian nắng tác động vào
không gian tiện nghi
5.2. Lớp bao che hướng Tây:
Xác định bóng đổ của kết cấu che nắng lên tường và cửa sổ
Phương án cải tạo ô văng + Tăng kích thước bề ngang từ 2300->3000mm + Tăng độ sâu ô văng từ 300->1300mm
6H - 11H
12H-13H
14H
15H-17H
Không có bóng đổ
Bóng đổ che phủ được trung bình là 80%
Bóng đổ trung bình giảm từ 60% xuống 35%
Độ che phủ từ 0%-13%, giảm dần từ 15h - 17h
6H - 11H
12H-13H
14H-15H
16H-18H
Không có bóng đổ
Bóng đổ che phủ được hết cửa sổ
Bóng đổ trung bình 90%. Từ tháng 4 đến tháng 9
gần như che phủ hoàn toàn
Độ che phủ từ 1%-60%, giảm dần từ 16h - 18h
5.3. Lớp bao che mặt đứng chính:
Không gian làm việc
Ta sẽ phân tích tiện nghi của lớp vỏ bao che của không gian này
khi mà các khoảng đệm cây xanh bù đắp vào lổ rỗng có thật sự tối ưu về mặt che nắng, và mưa khi ở đây là phòng gym và không
gian làm việc của chủ nhà
5.3. Lớp bao mặt đứng chính:
Không gian làm việc:
Ta xét thời gian nắng qua ô cửa vào không gian sinh hoạt ở vị trí 1
Ta xét thời gian nắng qua ô cửa vào không gian sinh hoạt ở vị trí 2
Vùng tiện nghi
Góc cao độ mặt trời alpha:
Khi góc alpha < 55' tia sáng mặt trời (nắng buổi sáng) bắt đầu quét vào vùng tiện nghi màu xanh(đây là vùng
không gian làm việc và thể dục)
NHẬN XÉT:
Ta thấy khoảng thời gian vùng tiện nghi bị nắng chiếu vào buổi sáng là khá lớn Vào những ngày bất lợi nhất góc cao độ mặt trời tiệm cận 55' => Lượng bức xạ này có thểảnh hưởng đến sinh hoạt con người và độ bền của nội thất cũng như cấu kiện bên trong
Mặt phẳng chứa lỗ Pháp tuyến vuông góc với lỗ cửa
Khi tia nắng qua lỗ cửa vào không gian sinh hoạt thì cần xem xét khoảng thời gian nào tia nắng sẽ quét vào vùng tiện nghi Khoảng thời gian nắng quét vào vùng tiện nghi (với góc cao độ < 55')
5.3. Lớp bao mặt đứng chính: Không gian làm việc:
Ta xét thời gian nắng qua ô cửa vào không gian sinh hoạt ở vị trí 3
Ta xét thời gian nắng qua ô cửa vào không gian sinh hoạt ở vị trí 4
Góc cao độ mặt trời alpha:
Khi góc alpha < 60' tia sáng mặt trời (nắng buổi sáng) bắt đầu quét vào vùng tiện nghi màu xanh ở tầng 2 (đây là vùng không gian thể dục thể thao)
Nhận xét: ở vị trí này không gian sinh hoạt bị ánh nắng tác động quá nhiều, nhiều ngày trong năm bị nắng gắt những thời điểm 11h12h. Tuy có canh xanh che chắn 1 phần nhưng bức xạ nhiệt là đáng kể
*Xét cùng 1 lỗ cửa nhưng ở 2 vị trí khác nhau; tầng 2 và tầng 3
Góc cao độ mặt trời alpha:
Khi góc alpha < 45' tia sáng mặt trời (nắng buổi sáng) bắt đầu quét vào vùng tiện nghi màu xanh ở tầng 3 (đây là vùng không gian làm việc)
Nhận xét: ở vị trí này không gian sinh hoạt bị ánh nắng tác động khoảng từ sáng sớm cho tới tối đa là 10h Bên cạnh đó là ánh nắng từ giếng trời bên trên chiếu trực tiếp vào bàn làm việc => giải pháp bao che chưa tốt
5.3. Lớp bao mặt đứng chính: Không gian làm việc:
Ta xét thời gian nắng qua ô cửa vào không gian sinh hoạt ở vị trí 5
Ta xét thời gian nắng qua ô cửa vào không gian sinh hoạt ở vị trí 6
Khi góc alpha < 45' tia sáng mặt trời (nắng buổi sáng) bắt đầu quét vào vùng tiện nghi màu xanh ở tầng 3 (đây là vùng không gian làm việc)
Nhận xét: ở vị trí này không gian sinh hoạt bị ánh nắng tác động khoảng từ sáng sớm cho tới tối đa là 10h Bên cạnh đó là ánh nắng từ giếng trời bên trên chiếu trực tiếp vào bàn làm việc => giải pháp bao che chưa tốt
Góc cao độ mặt trời alpha:
Góc cao độ mặt trời alpha: Khi góc alpha < 80' tia sáng mặt trời (nắng buổi sáng) bắt đầu quét vào vùng tiện nghi màu xanh ở tầng 2(đây là vùng không gian thể dục)
Nhận xét: ở vị trí này không gian sinh hoạt bị ánh nắng tác động quá nhiều, nhiều ngày trong năm bị nắng gắt những thời điểm 11h13h
5.3. Lớp bao mặt đứng chính: Không gian làm việc:
Những ô giếng trời nhằm lấy sáng và mưa cho bồn cây
Bên cạnh việc những giếng trời này để tia nắng lọt vào không gian làm việc quá nhiều thì những lúc trời mưa chắc chắn dãy hành lang sẽ bị mưa tạt.
=> Cần có giải pháp tối ưu cho việc đảm bảo ánh sáng và tưới nước cho cây xanh bên cạnh việc che chắn bảo vệ không gian sinh hoạt của con người
6. Phân tích thiết kế chiếu sáng tự nhiên:
6.1. Giới thiệu sơ bộ:
2 giải pháp chiếu sáng tự nhiên chính là:
-Chiếu sáng trên; lấy sáng từ các giếng trời
-Chiếu sáng bên; lấy sáng từ hệ thống cửa sổ đối với phòng ngủ, lấy sáng từ hệ thống lỗ rỗng đối với hành lang ngoài
6. Phân tích thiết kế chiếu sáng tự nhiên:
Chọn phòng ngủ để để xét độ rọi Phòng ngủ hướng Tây - Tây Bắc Là mặt chịu tác động bởi nắng Tây nên có những yếu tố bất lợi
=> Chạy mô phỏng Daylight Autonomy
các cửa sổ và cửa đi của phòng ngủ master
Phòng ngủ có thể nhận ánh sáng bên vừa lấy sáng trên nhờ thông tầng rộng lớn
Chạy mô phỏng daylight factor cho thấy phần trăm ánh sáng nhận vào phòng ngủ trung bình chỉ có 1 1% rơi vào mức tối thiểu cho phòng ngủ.
PHÒNG NGỦ MASTER
Tổng diện tích cửa của phòng là 5.72 m2 trên diện tích phòng là 42 m2 nên tỉ lệ diện tích cửa so với diện tích phòng là 13.62% nằm trong mức cho phép của phòng ngủ (10-20%)
6. Phân tích thiết kế chiếu sáng tự nhiên:
Phòng ngủ 2
Vì 2 phòng ngủ nhỏ khá giống nhau nên xét chung 1 phòng
Chạy mô phỏng daylight factor cho thấy phần trăm ánh sáng nhận vào phòng ngủ trung bình 1 6% là mức tối thiểu cho phòng ngủ
Tổng diện tích cửa của phòng là 7.28 m2 trên diện tích phòng là 18 m2 nên tỉ lệ diện tích cửa so với diện tích phòng là 40.44% nằm ngoài mức cho phép của phòng ngủ (10-20%). Mặc dù tỉ lệ ánh sáng ban ngày vẫn nằm trong mức cho phép (1 6%) do không gian phụ đọc sách, thư giãn phía bên ngoài đã che chắn cho khu vực ngủ khá nhiều
Phòng ngủ có thể nhận ánh sáng bên vừa lấy sáng trên nhờ thông tầng rộng lớn
6. Phân tích thiết kế chiếu sáng tự nhiên:
Khu vực làm việc và sinh hoạt chung
Khu vực làm việc nằm ở phía hướng đông nơi có nguồn ánh sáng dồi dào và đây cũng là không gian cần nhiều ánh sáng nhất.
Chạy mô phỏng daylight factor cho thấy phần trăm ánh sáng nhận vào phòng
ngủ trung bình 9 53% so với mức cần
tối thiểu là 3%. Vì vậy khu vực làm việc
cần được che bớt nắng Đề xuất sử
dụng rèm hoặc trồng cây xanh điều hoà
nhiệt độ
Khu vực làm việc nhận ánh sáng từ cả hai hướng đông tây trong ngày.
Hướng Đông qua các ô cửa bên và hướng Tây qua ô thông tầng và cửa bên
Tổng diện tích cửa của khu vực là 15.82 m2 trên
diện tích phòng là 25 m2
nên tỉ lệ diện tích cửa so
với diện tích phòng là
63 28% -> đục ô cửa lấy
sáng quá nhiều cần các
biện pháp che chắn
khác phù hợp
7. Phân tích giải pháp thông gió tự nhiên:
7.1. Giới thiệu sơ bộ:
-Thông gió bằng áp lực nhiệt
-Thông gió bằnghệ thống lỗ rỗng lớn mặt tiền
-Thông gió bằnggiếng trời
-Thông gió bằng lớp vỏ gạch xếp bao che ngoài
Hệ thống lỗ thông gió và tường gạch xếp
Hệ thống lam ở lỗ giếng trời lớn có khả năng đóng mở
7.2. Thông gió tự nhiên:
7.2.1. Thông gió xuyên phòng
Thông gió xuyên phòng hay còn gọi là thông gió chéo được sử dụng nhiều nhất trong công trình, đây cũng là phương pháp để làm mát và trao đổi không khí
Công trình được phân ra làm 2 khu vực riêng biệt động/ tĩnh cho nên việc lưu thông gió của 2 khu vực này rất hạn chế, tuy vậy mỗi khu vực đều có một dòng đối lưu riêng điều này cũng làm nên trải nghiệm không gian- trong khi mọi hoạt động sinh hoạt được diễn ra thì vẫn giữ được sự riêng tư nhất định cho các khu tĩnh
Sau khi chạy Optivent trong phạm vi màu đỏ, ta thu được các biểu đồ lúc phòng đóng cửa và lúc phòng mở cửa có gió lưu thông:
(1) Cho thấy khi đóng cửa thì yêu cầu để đạt được lượng gió là 2,1 nhưng chỉ đạt được mức yêu cầu là 0 67
(2) Cho thấy nhiệt độ trung bình phòng (chấm đen) không đạt yêu cầu khi không nằm giữa nhiệt độ trung
bình dòng gió đầu vào (chấm xanh) và nhiệt độ trung bình dòng gió đầu ra (chấm đỏ)
(3) Từ đó mức độ tiện nghi và thoải mái của phòng không đạt yêu cầu (chấm đỏ nằm ngoài vùng màu xanh)
(4) Sau khi mở cửa và có thông gió lượng gió đạt được là hơn cả yêu cầu do cửa sổở khu vực này luôn đạt diện tích lớn và khi cần có thể kéo các cửa ra 2 bên xóa nhòa khoảng cách trong ngoài
(5) Chấm đen gần như nằm giữa hay trùng vào cả chấm xanh và chấm đỏ cho thấy nhiệt độ trung bình phòng gần như cải thiện rõ rệt
(6) Từ đó ta thấy được mức độ tiện nghi và thoải mái đã đạt được yêu cầu 90%
Bố trí mặt nước và cây xanh ở
hướng mở nhiều gió giúp làm mát không khí nóng trước khi vào trong công trình và đẩy uồn khí nóng thoát ra ngoà (phương pháp tản nh ệt hơ )
Dòng đối lưu gió ở các khu vực động (phòng khách, phòng ăn, sinh hoạt chung )
7.2. Thông gió tự nhiên:
7.2.2. Thông gió một bên
Thông gió một bên là một trong những phương pháp được sử dụng để lưu thông gió trong những khu vực yên tĩnh (vùng màu đỏ)
Tỉ lệ hình phòng giữa d,H và S1, S0 chiếm một vị trí khá quan trọng trong việc đối lưu gió một cách tối ưu nhất, theo Core, UK thì tỉ lệ giữa d/H dao động trong khoảng từ 0 2 đến 0 7 là tối ưu nhất hay nói cách khác d<= 5H.
Sau khi chạy Optivent lúc phòng mở cửa và lúc phòng không mở cửa, ta thấy được rằng tuy sự lưu thông giữa khu vực tĩnh và động có sự ngăn cách lớn nhưng vẫn đảm bảo được cho nhiệt độ phòng luôn ổn định và thoải mái:
(1) Yêu cầu về lượng gió lưu thông trong khoảng 1,25 nhưng vẫn không đạt yêu cầu khi chỉ đạt được 0 3
(2) Cho thấy tuy nhiệt độ trung bình dòng gió đầu vào và đầu ra gần chạm đến nhiệt độ trung bình phòng nhưng vẫn ở mức rất thấp và nóng (chấm đen gần chạm chấm xanh và chấm đỏ)
(3) Từ đó ta có được biểu đồ về tiện nghi và thoải mái của căn phòng là rất nóng (chính vì điều này bắt buộc các phòng khi không cần thông gió sẽ phải đóng cửa và chạy máy lạnh)
(4) Khi mở cửa thì lượng gió lưu thông vào trong phòng đạt hơn cả mức yêu cầu khi đạt tới 2 0
(5) Lúc này nhiệt độ phòng trung bình đã tăng lên được đáng kể và chạm vào nhiệt độ trung bình dòng gió
đầu vào (chấm đen trùng vào chấm xanh)
(6) Khi các phòng ngủ cần mở cửa để thông thoáng thì mức độ thoải mái và tiện nghi của căn phòng luôn được đảm bảo
Cây xanh bố trí trên các tầng giảm áp lực gió đồng thờ lọc và àm mát không khí
Dòng đối lưu gió trong các khu vực tĩnh (phòng ngủ, kho bãi, bãi xe, giặt phơi,...)
7.2. Thông gió tự nhiên:
7.2.3. Mô phỏng lưu thông gió trong không gian
Nhờ vào sự thông gió tốt ở từng mặt bằng đồng thời lỗ thông tầng bẫy gió làm cho dòng chảy lưu thonog gió trở nên linh hoạt làn tỏa được tràn đầy không gian.
Nhóm đã thử nghiệm sử dụng dùng hệ kính phẳng để che mưa cho lỗ thông tầng (hình 6) nhưng theo như kết quả chạy Optivent (hình số 1) Nhiệt độ trung bình phòng (chấm đen) rất thấp và sự tiện nghi của cả tòa nhà cũng vượt mức đạt tiêu chuẩn (khiến cho cả tòa nhà rất nóng do không có vị trí thoát áp lực dòng gió).
Để tạo nên vị trí áp lực dòng gió, nhóm đã thay hệ kính phẳng bằng một hệ lam bằng kính có thể điều khiển thông qua công tắt đóng mở linh hoạt khi cần sử dụng để thông gió hoặc đóng lại tránh mưa tạt (hình 3,4,5) Theo như kết quả chạy OOptivent cho thấy (hình 2), khi thay đổi bằng hệ lam kính thì nhiệt độ phòng đã được tăng lên đáng kể (chấm đen nằm giữa chấm đỏ và chấm xanh), đồng thời mức độ thoải mái và tiện nghi đã đạt tiêu chuẩn 80%
Sử dụng thông tầng bẫy gió, tạo sự đố ưu g ó trong nhà
Trồng rau trên mái giúp àm giảm nhiệt độ (1)
1.Giải pháp cải tạo vỏ bao che khu làm việc:
Đưa ra giải pháp vừa đảm bảo hiệu quả che nắng ở mặt đứng chính vừa đảm bảo lấy sáng đủ cho không gian làm việc và hơn hết là không còn bị mưa tạt bởi các giếng trời bên trên
Thu nước cho mái
Giếng trời để mưa nắng có thể đi vào
Vách nhẹ nghiên 1 góc 80' che nắng cho không gian àm v ệc hạn chế mưa tạt
Hệ thống cửa lá sách Lấy ánh sáng vừa đủ thông thoáng
1.Giải pháp cải tạo vỏ bao che khu làm việc:
Kiểm hiệu quả che nắng trên phần mềm Shading Box
Xét cửa lá sách ở không gian gym:
Thời gian nắng chiếu vào cửa trong năm
Kiểm tra lại bằng phần mềm Dynamic Daylighting
Cao độ mặt trời để tia nắng chiếu vào được bên trong là từ 60' (khoảng 11h) đến cao nhất là 90' vào ngày lên thiên đỉnh
Giải pháp che nắng hiệu quả; tia nắng bây giờ không thể quét vào vùng làm việc
Sau cải tạo tỉ lệ ánh sáng nhận vào phòng trung bình đã giảm đi khá nhiều so với ban đầu (5.56% so với 9,53%). Với tỉ lệ này so với mức tối thiểu 3% là hợp lí và thoải mái hơn cho hoạt động thể dục thể thao
Kiểm hiệu quả che nắng trên phần mềm Shading Box
Xét cửa lá sách ở không gian làm việc:
Thời gian nắng chiếu vào cửa trong năm
Kiểm tra lại bằng phần mề
Dynamic Daylighting
Cao độ mặt trời để tia nắng chiếu vào được bên trong là từ 55' (khoảng 11h) đến cao nhất là 90' vào ngày lên thiên đỉnh
Có thể thấy là tia nắng vẫn có thể quét được vào khu làm việc, tuy nhiên có cửa lá sách chúng ta có thể tùy chỉnh để che nắng vào buổi sáng
Sau cải tạo tỉ lệ ánh sáng nhận vào phòng trung bình đã giảm đi khá nhiều so với ban đầu (4.71% so với 9,53%). Với tỉ lệ này so với mức tối thiểu 3% là hợp lí và thoải mái hơn
2.Giải pháp cải tạo bao che cho phòng ngủ:
Phòng ngủ ông bà và gia nhân : không tác động
Phòng ngủ 2 con:
+ Kính trong lam ngoài -> tạo khoảng đệm cách nhiệt, lam giảm
bớt ánh nắng tác động và lấy gió mát vào không gian tiện nghi
+Bố trí ô văng
Phòng ngủ master:
+ Bố trí ô văng ( vị trí trên cửa sổ tường trong) : tránh mưa và 1 phần nhỏ tác động của nắng
3.Giải pháp ở lỗ thông tầng lớn:
ĐỊNH HƯỚ
NG
Thiết kế không gian giếng trời với một mục đích là lấy gió mát từ thiên nhiên để điều hòa lại không khí cho ngôi nhà
ĐÁNH GIÁ
Đồ án sử dụng giếng trời ở khoảng thông tầng
ở giữa để lấy sáng và thông gió. Tuy nhiên ánh sáng mặt trời trực tiếp sẽ tạo ra sự không thoải mái và độ sáng quá mức ở những khu vực như làm việc, sinh hoạt chung,
Che nắng Chuyển hướng ánh sáng
Hệ thống lam kính trên mái lúc này sẽ là một vật liệu có chỉ số
hấp thụ ánh sáng mặt trời thấp hơn nhằm giảm độ chói và bức
xạ nhiệt cho bên trong
Khả năng điều chỉnh xoay nhằm chuyển hướng ánh sáng
những lúc cao điểm
GIẢI PHÁP4.Giải pháp cây xanh cho các khoảng đ
Chọn loại cây, đánh giá sự phát triển củ
L
chiều cao từ 810m, lá mọc so le, hoa có
hương thơm, nở
chủ yếu vào mùa hè và mùa thu.
Cây có thân to và tán rộng, là loài dễ trồng nên
là sự lựa chọn
để tạo bóng mát
cho công trình,
đặc biệt với mùi
thơm của hoa rất
thích hợp tạo cảnh quan cho sân vườn
gỗ với chiều cao trung bình từ 1520m, cây có nhiều nhánh
mọc về nhiều hướng khác nhau nên cho tán lá rộng
Không chỉ để trang trí còn có
tác dụng tạo bóng mát, hấp thụ khí độc và nhả oxi giúp
không khí trong
lành và thoáng
mát hơn
phân cành nhánh
dài, thẳng, thân cao khoảng 520m Là loại cây ưa sáng, có khả năng sinh trưởng
nhanh
Vì là loài cây đẹp và có mùi hương
đặc trưng, cho tán lá rộng nên
không chỉ mang
đến bóng mát mà
còn làm khoan
khoái tâm hồn với mùi hương ngạt
ngào của cây
mang lại
gỗ nhỏ, nhiều cành nhánh và phân tầng thấp, chiều cao khoảng
3-7m
Bởi đặc tính dễ trồng và có nhiều công dụng nên
đây là cây quen
thuộc của người
Việt
từ 5-20m, chiều cao vút ngọn 68m. Cây mọc theo hướng
chếch lên tạo vòm tán vừa phải, không tốn nhiều diện tích, phù hợp trong
các không gian
nhỏ hẹp Lá và
quả nhỏ nên khi
rụng ít gây ô
nhiễm hơn bàng
ta
có thể dài tới 30m
Thường được trồng nhiều ở cổng, tường nhà để giúp không gian thêm
thoáng mát.Cây
có khả năng lọc khí tốt, hút các
chất độc, cân bằng độẩm cho không gian sống
có khả năng sống tốt, tuy thân mảnh như khá chắc chắn, có thể dài 20-30m
Thường xuân giúp tạo không gian xanh mát, có tác dụng thanh lọc không khí tốt, có thể hấp thụ các chất có hại
5.Giải pháp kỹ thuật cho việc trồng cây xanh trong nhà:
Mặt cắt cấu tạo sàn kỹ thuật để trồng các loại cây lớn
Chú thích
1 Lớp đất dày 400mm
2. Lớp cát mỏng 50mm
3 Lớp ngăn cách vải địa kỹ thuật
4. Ô thoát nước 30mm
5 Lớp xi măng dày 40mm
6 Lớp chống thấm 2mm
7 Lớp xi măng dày 50mm
8. Đá cuội
9 Lưới thép dày 20mm
10 Lớp bê tông dày 110mm
11 Ống thoát nước
12. Neo treo
Do sử dụng các loại cây tương
đối cao nên lớp đất phải dày và
nặng hơn, đòi hỏi cấu tạo của
Mặt cắt cấu tạo mái để trồng cây thấp
lớp sàn sẽ phức tạp để chịu
được tải trọng của lớp đất.
Do lớp giữ nước có thể khuếch tán lên
trên dưới dạng hơi khi
chất trồng khô đi Vì
vậy cấu trúc tổ ong
cho phép nước mưa
thoát ra ngoài và
cung cấp khả năng
sục khí cho rể cây
ật liệu: 6.1. Gạch không nung
Các bề mặt của khối công trình hướng Đông, Tây phải chịu một lượng bức xạ lớn. Điều này làm nhiệt độ bên trong cao
Lớp vỏ bao che bên ngoài là tường gạch xếp, các viên gạch được xếp so le tạo ra các khoảng
trống Những khoảng trống giúp ngôi nhà có
thể thở cũng như điều hòa vi khí hậu
Ưu điểm
Giải pháp thay thế cho gạch nung truyền thống là sử dụng gạch không nung. Giúp bảo vệ môi trường, giảm thiểu khí thải CO2
Gạch không nung có hệ số dẫn nhiệt nhỏ nên cách nhiệt tốt và độ rỗng cao. Giúp tiết kiệm chi phí tiền điện cho điều hòa vào mùa hè và sưởi ấm vào mùa đông
Có khả năng tán âm tự nhiên cao nhờ vào cấu trúc rỗng và khả năng
tiêu âm nên phù hợp cho những ngôi nhà phố náo nhiệt, căn hộ liền tường
Độ bền cao
Hình thức đa dạng, linh hoạt trong thiết kế kiến trúc
Thân thiện với môi trường
Nhược điểm
Do sử dụng cát nên khiến nhu cầu khai thác cát, đá tăng cao
Nguyên liệu thứ phẩm của nó cũng có độ ô nhiễm cao như xi măng, bột nhôm
Optivent 2.1
Tài liệu tham khảo
(1) Your Home technical manual (4th edition)
(2) https://comfort.cbe.berkeley.edu/EN
(3) https://susdesign.com/overhang/
(4) https://www.materialepyramiden.dk/
(5) http://13.113.225.178/wp-content/uploads/2017/04/EDGE Natural-Ventilation.pdf
(6) https://www.simscale.com/product/cfd/
(7) Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 4451:2012 về Nhà ở
(8) Pinterest, Arcdaily
Qua quá trình phân tích về tiện nghi nhiệt đới về một đồ án nhà ở, cụ thể là biệt thự đơn lập Nhóm nhận thấy có nhiều vấn đề phải quan tâm hơn là một concept, ý tưởng bay bổng. Suy cho cùng kiến trúc vẫn là để phục vụ con người, để con người sống trong một không gian kiến trúc không phải trả giá vì những bất cập giữa kiến trúc và điều kiện tự nhiên.
Để làm được điều đó kiến trúc phải thích ứng hài hòa với điều kiện tự nhiên từ nắng mưa, ngữ cảnh, đến tính bản địa Nhờ vào trải nghiệm phân tích, đánh giá mô phỏng bằng các phần mềm, nhóm càng hiều được tầm quan trọng của khí hậu nhiệt đới ảnh hưởng sâu sắc thế nào đến công trình nhà ở trong bối cảnh đô thị hóa ngày càng gia tăng.
Cuối cùng là lời cảm ơn thầy Hưng vì những kinh nghiệm quý báu về thực hành kiến trúc đúng đắn.
