TIỂU LUẬN VẬT LÝ KIẾN TRÚC 1 by Hoàng Khánh Lê

TRƯỚNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TPHCM KHOA KIẾN TRÚC – BM MÔI TRƯỜNG VÀ THIẾT KẾ BỀN VỮNG

TIỂU LUẬN VẬT LÝ KIẾN TRÚC 1

Họ & Tên: Lê Hoàng Khánh Nhóm: S6-Phi MSSV: 19510101080

Tháng 6 năm 2021

MỤC LỤC

PHẦN I: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH

I.1. Dữ liệu Kiến trúc

I.2. Dữ liệu ý tưởng

PHẦN II: KHÍ HẬU

11 18

II.1. Truy xuất dữ liệu khí hậu địa phương và biểu đồ Sinh khí hậu

11 19

II.2. Phân tích tổng hợp khí hậu địa phương II.3. Các yêu cầu chiến lược thiết kế Kiến trúc thích ứng khí hậu

PHẦN III: KIẾN TRÚC

III.1. Bảng ma trận

III.2. Quy hoạch tổng thể

III.3. Công trình

III.4. Các bộ phận Kiến trúc

PHẦN IV: KẾT LUẬN

NGUỒN THAM KHẢO

PHẦN I: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH

Houses for Eldery People in Alcácer do Sal by Aires Mateus Arquitectos

I.1. Dữ liệu Kiến trúc - Thể loại công trình: nhà ở – viện dưỡng lão - Thời gian thiết kế: 2006-2007 - Năm hoàn thành: 2008-2010 - Vị trí khu đất: Rua Olival do Coronel, 7580, Alcácer do Sal, Setúbal, Bồ Đào Nha - Tọa độ: 38°22’ Bắc, 8°30’ Tây - Link công trình: https://www.archdaily.com/328516/alcacer-do-sal-residences-airesmateus?ad_medium=office_landing&ad_name=article

Nằm ở phía Nam Bồ Đào Nha, Alcacer Do Sal mang những nét của khí hậu Địa Trung Hải, do đó khu đất chịu tác động của khí hậu mang lại.

Mặt bằng tổng thể

Mặt bằng tầng 1

Mặt đứng chính 5

Mặt đứng bên

Mặt bằng tầng 2

Mặt bằng tầng 3 6

I.2. Dữ liệu ý tưởng

Một khúc quanh của sông Sado ghim thị trấn xuống giữa hai mặt phía nam của những ngọn đồi ở phía bắc và phía đông, và đồng bằng bằng phẳng ở phía nam. Công trình nằm trong vùng khí hậu Địa Trung Hải có mùa hè nóng khô và mùa đông ẩm nhẹ.

Ý tưởng công trình là một bức tường giới hạn lại một công viên, bắt đầu từ 0 ở điểm cao nhất khu đất rồi chia làm 3 tầng đến điểm thấp nhất khu đất. Ý tưởng này thiết kế một công trình theo địa hình và bao gồm cả công viên. Công trình là một xã hội thu nhỏ, đâu đó trong khoảng giữa khách sạn và bệnh viện, dành cho người già.

Các căn phòng màu trắng được xếp chồng lên nhau không đồng đều, giống như những khối đường (hoặc các tinh thể muối, gợi nhớ quá trình sản xuất muối lâu đời vốn là "sal" trong tên của thị trấn). Mỗi ban công là một khoảng trống trên mặt tiền, tạo hiệu ứng 'Grandma’s teeth' nhịp nhàng. Màu trắng chủ đạo đáp ứng mục đích cuối cùng là khúc xạ ánh sáng phương Nam chiếu vào tòa nhà đồng thời tránh ánh nắng trực tiếp. Với hình khối, bên ngoài là lớp vỏ trắng sáng và hành lang dọc phía Nam, công trình giảm thiểu được lượng bức xạ, làm mát không gian tối đa, che nắng tốt cho hiên và phù hợp với khí hậu Địa Trung Hải.

Hành lang nằm dọc theo hướng đông, nam và đông nam của công trình, mỗi lần đổi hướng mang một cảm xúc khác nhau. Theo hành lang đó, mối quan hệ trong và ngoài trời được tăng cường nhờ những khoảng hở và kết nối trực tiếp với không gian bên ngoài. Ở tầng trệt là các khu vực giải trí và sinh hoạt chung - lễ tân, phòng xã hội, ăn uống, nhà bếp và các khu vực kỹ thuật như phòng thay đồ. Tầng trên được sử dụng cho các phòng ngủ riêng tư, cá nhân hoặc đôi.

Mỗi phòng, hay mỗi "ngôi nhà", đều có sân hiên riêng. Đặc điểm này cho phép cư dân tận hưởng bầu không khí thoáng đãng trong sự riêng tư, đồng thời bảo vệ khỏi ánh nắng trực tiếp từ phía Nam. Ánh sáng được phản chiếu trên những bức tường trắng trước khi chiếu vào các phòng.

PHẦN II: KHÍ HẬU II.1. Truy xuất dữ liệu khí hậu địa phương và biểu đồ Sinh khí hậu Vì nằm ở vùng khí hậu ôn đới: - Không xuất hiện hiện tượng mặt trời lên thiên đỉnh. - Các ngày trong năm từ 9h-14h mặt trời luôn chuyển động ở nam bán cầu => phía Nam nhận nhiều bức xạ mặt trời nhất => tìm giải pháp che nắng cho mặt phía Nam công trình. - Ở phía Bắc mặt trời chỉ xuất hiện vào khoàng 5h-7h30 và 15h30-18h (vào ngày Hạ chí 22/06) => nhận bức xạ mặt trời ít => tìm giải pháp thông gió, chiếu sáng cho công trình.

Hoa gió 12 tháng Alcacer Do Sal có hướng gió chủ đạo là gió Tây Bắc (gió thổi từ Bắc Đại Tây Dương vào) với tuần suất 27% và xuất hiện ổn định và gần như quanh năm. Vào tháng 10,11 có xuất hiên gió thổi từ phía Nam (gió thổi từ biển vào) với tần suất 25% => Giải pháp thông gió phía Tây Bắc vào công trình. 11

Biểu đồ nhiệt độ và lượng mưa Vào mùa hạ từ tháng 6 đến tháng 8, lượng mưa thấp và nhiệt độ cao => nóng khô Vào mùa đông từ tháng 12 đến tháng 2, lượng mưa cao và nhiệt độ thấp => không lạnh lắm và ẩm vừa.

Phạm vi nhiệt độ 12 tháng Nhiệt độ cao nhất vào đầu hè tháng 6 (gần 35°C) và nhiệt độ thấp nhất vào tháng 1 (gần 4°C). Nhiệt độ trung bình năm là khoảng 16°C. Vùng nhiệt nằm trong vùng thoải mái ở mức trung bình. Hầu hết phạm vi nhiệt nằm dưới phạm vi thoải mái => thời tiết có xu hướng hơi lạnh vào các mùa xuân, thu đông => Giải pháp cách nhiệt cho công trình

Nhiệt độ và bức xạ hàng tháng Nhiệt độ khô trung bình trong khoảng từ 10°C đến 25°C. Nhiệt độ ẩm trung bình trong khoảng 8°C đến 18°C. Lượng bức xạ chiếu vào mặt ngang (xanh lá) có sự chênh lệch lớn, nhiều nhất vào mùa hè (tháng 6 và tháng 8). Vào mùa hè có cảm giác thoải mái, mát mẻ nhưng lạnh vào các mùa còn lại.

Phạm vi bức xạ mặt trời 12 tháng Bức xạ mặt trời chiếu thẳng (vàng) dao động cao nhất ở 790Wh/m2 và thấp nhất ở 20Wh/m2, trung bình ở 350Wh/m2. Bức xạ chiếu mặt phẳng ngang (xanh) dao động cao nhất ở 950Wh/m2 và thấp nhất ở 60Wh/m2, trung bình ở 360Wh/m2. Bức xạ mặt trời cao nhất vào mùa hè (tháng 6-tháng 8) và thấp nhất vào mùa đông (tháng 12-tháng 2) 13

Độ rọi 12 tháng Độ rọi từ mặt trời chiếu thẳng xuống mặt phẳng vuông góc có mức chênh lệch thấp, trung bình khoảng 22000lux. Độ rọi từ mặt trời xuống phương ngang có mức chênh lệch rất cao, trung bình khoảng 44000lux. Vào mùa hè (tháng 6 – tháng 8), độ rọi từ mặt trời lớn nhất (hơn 120000 lux) => thiết kế để hạn chế ánh sáng vào quá nhiều bên trong công trình, nhưng cũng không để quá tối gây ảnh hưởng đến dân cư.

Độ phủ mây 12 tháng và năm Nằm ở vị trí gần biển ở phía Tây-Nam-Tây Nam nên độ phủ mây ở vị trí này tương đối cao, mức phủ rộng nhất dao động ở mức 86% đến 97%, mức phủ thấp nhất dao động ở mức 8% đến 43%. Độ phủ mây của khu đất trung bình khoảng 65% và thời gian phủ ở mức thấp nhiều nên công trình nhận nắng nhiều, cần có giải pháp che nắng thích hợp. 14

Vận tốc gió 12 tháng Vận tốc gió ở Alcacer Do Sal tương đối thấp (cao nhất là gần 8m/s) và không thay đổi nhiều (trung bình khoảng 4m/s). => cần có giải pháp thông gió thích hợp cho công trình.

Nhiệt độ mặt đất (trung bình tháng) Nhiệt độ bề mặt mặt đất (trong khoảng sâu 0,5m) (vàng) có sự chênh lệch cao (13°C) hơn các độ sâu 2m và 4m, cao nhất là 20°C và thấp nhất là 12°C. Cần có giải pháp để làm mát hoặc cách nhiệt cho nền công trình.

Độ khô và độ ẩm Độ ẩm trong năm của khu đất là tương đối cao (gần 90%). Riêng mùa hè độ ẩm giảm đáng kể và độ khô tăng ít. => khí hậu ở khu đất ẩm nhiều, mùa hè ẩm ít hơn.

Biểu đồ độ khô theo giờ Vào mùa hè (tháng 6-tháng 8), Alcacer Do Sal có nhiệt độ khô cao (24-38°C) ở mức dày đặc vào khoảng 9h đến 15h, vào ban đêm nhiệt độ khô xuống thấp dưới 20°C (lạnh). Nhìn chung các tháng từ tháng 5 đến tháng 10, nhiệt độ khô luôn ở mức 20-24°C vào lúc 9h đến 15h. Các tháng còn lại luôn có mức nhiệt dưới 20°C (lạnh). 16

Biểu đồ mặt trời từ 21/12 đến 21/6 Từ tháng 21/12 đến giữa tháng 4, nhiệt độ duy trì ở mức mát/lạnh (<20°C) => cần có biện pháp làm ấm, sử dụng năng lượng mặt trời,… Từ giữa tháng 4 đến 21/6, nhiệt độ tăng cao đặc biệt khoảng 9h-15h => sử dụng bóng râm, về đêm nhiệt độ hạ xuống ở mức mát/ lạnh (<20°C).

Biểu đồ mặt trời từ 21/6 đến 21/12 Từ 21/6 đến hết tháng 9, nhiệt độ tăng cao từ mức thoải mái (>20°C) đến mức nóng (>24°C) => Cần có giải pháp che nắng, sử dụng bóng râm,… Từ đầu tháng 10 đến 21/12, nhiệt độ duy trì ở mức mát/lạnh (<20°C) => cần có biện pháp làm ấm. 17

Biểu đồ sinh khí hậu Những hình thức cân bằng nhiệt giữa bên trong và bên ngoài cơ thể: Dẫn nhiệt; đối lưu, bức xạ nhiệt, trao đổi với môi trường thông qua hình thức bốc hơi mồ hôi. Đây là cảm giác của con người + số liệu đo đạc + định tính + định lương => BIỂU ĐỒ SINH KHÍ HẬU. Nhiệt độ trong năm dao động từ 4°C đến 34°C. Độ ẩm trong năm dao động từ 20% đến 100%. Tần suất xuất hiện (%/năm) kiểu thời tiết theo các vùng sinh khí hậu: Vùng 1.Rất 2.Lạnh sinh khí lạnh hậu cảm giác nhiệt

3.Hơi lạnh

4.Tiện nghi

5.Mát 6.Mát khô ẩm

7.Hơi nóng

8.Nóng 9.Nóng ẩm khô

Alcacer Do Sal

37.2

12.3

0.0

3.3

1.0

8.2

35.2

2.7

0.1

II.2. Phân tích tổng hợp khí hậu địa phương Thời tiết Alcacer Do Sal ôn hòa, dễ chịu: - Do nằm ở vùng ôn đới nên mặt trời chuyển động chủ yếu ở Nam Bán Cầu, không xuất hiện hiện tượng mặt trời thiên đỉnh. - Nhiệt độ: nhiệt độ trung bình tháng 12°C-20°C, trung bình năm là 16°C. Các tháng nóng nhất khoảng 30°C trong năm là tháng 6,7,8 (mùa hè). 18

- Biên độ nhiệt giữa ngày và đêm lớn: khoảng 7-8°C. - Bức xạ mặt trời ở mức cao vào giữa trưa, đặc biệt vào mùa hè (tháng 6 đến tháng 8), mức trung bình vào các mùa còn lại. - Có 4 mùa: Mùa xuân (tháng 3 đến tháng 5) và mùa thu (tháng 9 đến tháng 11): mưa trung bình, mát mẻ (24°C), mây nhiều. Mùa hè (tháng 6 đến tháng 8): mưa ít, nóng vào buổi sáng, lạnh về đêm, khô hạn. Mùa đông (tháng 12 đến tháng 2 năm sau): mưa nhiều, ẩm ướt, ôn hòa, mây ít. - Gió: hướng gió chủ đạo là gió Tây Nam, vào tháng 10,11 có xuất hiện gió hướng Nam, hai loại gió này mang hơi ẩm của Bắc Đại Tây Dương vào đất liền với tuần suất trên 20%. - Địa hình: một mặt giáp gần biển, phổ biến là vùng địa hình thấp và trung bình. - Thực vật: thực vật thích nghi với điều kiện khí hậu trong mùa hạ, thường là rừng thưa và xanh quanh năm. Tổng kết: Khí hậu ở Alcacer Do Sal mang tính chất của khí hậu Địa Trung Hải điển hình => giải pháp kiến trúc đối với khí hậu địa trung hải.

II.3. Các yêu cầu chiến lược thiết kế Kiến trúc thích ứng khí hậu Bảng hướng dẫn thiết thiết kế Hướng dẫn thiết kế STT 1 11. Nhiệt toả ra từ nguồn sáng, cơ thể người và trang thiết làm giảm đáng kể nhu cầu về nhiệt, nên giữ nhà cửa kín đáo, được cách ly tốt (để làm giảm nhiệt độ về Điểm Cân Bằng). 2 19. Cho việc sưởi ấm thụ động bằng năng lượng mặt trời, đặt phần lớn mặt kính hướng về phía nam để tối ưu hoá khả năng hấp thụ ánh nắng vào mùa đông, nhưng cần thiết kế ô văng để đổ bóng hoàn toàn vào mùa hè. 3 58. Đây là một trong những khí hậu dễ chịu, nên để bóng để ngăn chặn sự quá nhiệt, không gian mở để làm mát vào mùa hè, và sử dụng năng lượng mặt trời thụ động vào mùa đông. 4 20. Tạo hai lớp cửa kính loại hiệu quả cao (Low-E) (kính cản nhiệt) ở phía Tây, Bắc Và Đông, nhưng đặt loại kính trắng ở phía Nam để tối ưu khả năng hấp thụ năng lượng mặt trời thụ động. 5 62. Những căn nhà thụ động truyền thống ở nhiệt độ khí hậu này sử dụng kết cấu nhẹ với nền được đổ bê tông và tường có thể mở được và các không gian ngoài trời có bóng đổ. 6 24. Sử dụng tường có mặt trong dày như sàn bê tông, tường dày, và một lò sưởi đá để trữ nhiệt thu động vào mùa đông và đêm hè ‘mát’. 7 63. Nhà thụ động truyền thống ở vùng có nhiều mây sử dụng kết cấu dày đặc chặt chẽ và cách ly tốt để cung cấp nhiệt lượng tích tụ nhanh vào buổi sáng 19

8 9

10 11

13 14 15 16 17 18 19 20

8. Các không gian ngoài trời được chắn gió và lấy sáng có thể mở rộng không gian sống ở mùa mát (phòng tắm nắng, các hiên nhà kín, sân hoặc hành lang). 3. Hạ thấp nhiệt độ trong phòng vào buổi tối để giảm đi việc làm nóng bởi năng lượng cả ngày (thấp hơn nhiệt độ mặc định của bộ ổn nhiệt) (cảm thấy thoải mái ở tiêu chuẩn thấp). 55. Mái đưa ra thấp với phần nhô ra rộng hoạt động tốt ở khí hậu này. 31. Sắp xếp mặt bằng sao cho vào mùa đông, ánh sáng mặt trời chiếu vào những khoảng không gian mà chức năng của chúng trùng khớp với hướng ánh sáng chiếu vào. 42. Vào những ngày nóng, quạt trần hay nói là chuyển động các dòng không khí bên trong có thể làm mát hơn 5 độ F (2.8 độ C) hoặc nhiều hơn, vì thế giảm đi việc sử dụng điều hòa. 16. Cây xanh (không phải loại hình nón hoặc rụng lá theo mùa) không nên trồng trước các cửa sổ đón nắng gián tiếp, nhưng có thể đặt xéo 45 độ mỗi góc. 37. Ô văng cửa sổ (thiết kế cho vùng này) hoặc dụng cụ che nắng có thể mở được (tấm bạt có thể mở vào mùa hè) có thể giảm hoặc loại bỏ điều hòa. 41. Những loại tường khối dày tốt sử dụng lớp cách nhiệt bên ngoài (như EIFS foam) và để lộ khối bên trong hoặc trát vữa hoặc ốp thạch cao. 40. Bề mặt có mặt trong dày (đá lát, đá phiến, đá, gạch sống) mang cảm giác mát tự nhiên vào những ngày nóng và có thể giảm thiểu biến nhiệt giữa ngày và đêm. 35. Thông gió tự nhiên tốt có thể giúp giảm hoặc loại bỏ sử dụng điều hòa vào mùa ấm nếu cửa sổ được che bóng tốt và định hướng để đưa khí lạnh vào. 14. Đặt garage hoặc kho ở bên cạnh công trình nơi đón gió lạnh nhất để giúp cách ly. 33. Mặt bằng công trình dài hẹp có thể tối ưu thông gió xuyên phòng ở vùng khí hậu có nhiệt độ nóng ẩm. 39. Quạt thông gió hoặc thông gió tự nhiên có thể trữ không khí “mát” về đêm với các bề mặt trong công trình dày đặc (thông gió ban đêm), để giảm hoặc loại bỏ điều hòa. Bảng chiến lược và các hướng dẫn thiết kế và độ ưu tiên

STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Chiến lược Che nắng cho cửa sổ Tường giữ nhiệt có độ dày lớn và có khả năng xả nhiệt về đêm Thông gió cơ khí (quạt) Tích giữ nhiệt bên trong Tường dày tích giữ thu động trực tiếp nhiệt mặt trời Cản gió không gian ngoài trời Hút ẩm không khí Làm mát, hút ẩm không khí nếu cần Làm ấm, tăng ẩm không khí nếu cần

Hướng dẫn thiết kế 2,3,5,10,13,14,17 6,7,15

Thứ tự ưu tiên 5 4

1,12,20 1,4,6,7,15 2,6,7

6 1 2

8,18 6 3,5,9,12,16,19 7,11

9 7 8 3 20

Phân vùng chiến lược STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Vùng sinh khí hậu Rất lạnh Lạnh Hơi lạnh Tiện nghi Mát khô Mát ẩm Hơi nóng Nóng ẩm Nóng khô

Chiến lược 5,6 4,5,9 4,5,9 1,2,6 1,2,3,7 1,2,3,8 1,2,8 1,2,8 PHẦN III: KIẾN TRÚC

III.1. Bảng ma trận

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

0 8.2 0 0 0 8.2 8.2 8.2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8.2 0 0

35.2 35.2 0 35.2 0 0 35.2 0 0 0 35.2 0 0 0 35.2 0 0 0 0 0

37.2 37.2 0 37.2 0 0 37.2 0 0 0 37.2 0 0 0 37.2 0 0 0 0 0

0 12.3 12.3 0 12.3 12.3 12.3 12.3 0 12.3 0 0 12.3 12.3 12.3 0 12.3 12.3 0 0

2.7 2.7 2.7 0 2.7 2.7 2.7 0 0 2.7 0 2.7 2.7 2.7 2.7 0 2.7 0 0 2.7

3.3 3.3 3.3 0 3.3 3.3 3.3 0 3.3 3.3 0 3.3 3.3 3.3 0 3.3 3.3 0 3.3 3.3

0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 0 1.0 1.0 0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 0 1.0 0

0 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0 0.1 0.1 0 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0 0.1 0

Cộng điểm 78.4 100 19.4 73.5 19.4 27.6 100 20.5 4.4 19.4 72.4 7.1 19.4 19.4 88.5 4.4 19.4 20.5 4.4 6.0

Xếp hạng 4 1 10 5 10 7 1 8 18 10 6 16 10 10 3 18 10 8 18 17

Thứ tự ưu tiên áp dụng các chiến lược

Các chiến lược sinh khí hậu

Các vùng sinh khí hậu

STT Hướng dẫn thiết kế 1 11. Nhiệt toả ra từ nguồn sáng, cơ thể người và trang thiết làm giảm đáng kể nhu cầu về nhiệt, nên giữ nhà cửa kín đáo, được cách ly tốt (để làm giảm nhiệt độ về Điểm Cân Bằng). 2 19. Cho việc sưởi ấm thụ động bằng năng lượng mặt trời, đặt phần lớn mặt kính hướng về phía nam để tối ưu hoá khả năng hấp thụ ánh nắng vào mùa đông, nhưng cần thiết kế phần nhô ra để đổ bóng hoàn toàn vào mùa hè. 3 58. Đây là một trong những khí hậu dễ chịu, nên để bóng để ngăn chặn sự quá nhiệt, không gian mở để làm mát vào mùa hè, và sử dụng năng lượng mặt trời thụ động vào mùa đông. 4 20. Tạo hai lớp cửa kính loại hiệu quả cao (LowE) (kính cản nhiệt) ở phía Tây, Bắc Và Đông, nhưng đặt loại kính trắng ở phía Nam để tối ưu khả năng hấp thụ năng lượng mặt trời thụ động. 5

Giải pháp Sử dụng quạt thông gió để thoát nhiệt tích trữ bởi nhiệt từ mặt trời, trang thiết bị và cơ thể người tỏa ra bên trong công trình. Thiết kế mặt đứng có lắp kính có cạnh dài quay về hướng Nam để hấp thụ ánh nắng từ mặt trời, đồng thời ô văng đưa ra để che nắng vào mùa hè.

Hình ảnh minh họa

Thiết kế mái che nắng (hiên, …) nhưng hạn chế sử dụng vách ngăn, tạo ra thông gió xuyên phòng làm mát vào mùa hè.

Lắp kính Low-E ở phía Tây, Bắc và Đông công trình để hạn chế nhiệt vào, nhưng phía Nam lắp kính trắng bình thường để thu nhiệt làm ấm. 62. Những căn nhà thụ Sử dụng tường có động truyền thống ở kết cấu nhẹ, nền nhiệt độ khí hậu này sử đổ bê tông cách dụng kết cấu nhẹ với nền nhiệt với mặt đất, được đổ bê tông và tường tường mở để có thể mở được và các thông gió cho không gian ngoài trời có công trình. bóng đổ. 22

24. Sử dụng tường có mặt trong dày như sàn bê tông, tường dày, và một lò sưởi đá để trữ nhiệt thu động vào mùa đông và đêm hè ‘mát’.

Sử dụng tường dày, có khả năng tích trữ nhiệt, thu nhiệt từ ánh nắng mặt trời chiếu vào làm ấm bên trong.

63. Nhà thụ động truyền thống ở vùng có nhiều mây sử dụng kết cấu dày đặc chặt chẽ và cách ly tốt để cung cấp nhiệt lượng tích tụ nhanh vào buổi sáng

Sử dụng tường có độ dày lớn, kín đáo nhằm cách nhiệt bên ngoài và có khả năng tích nhiệt vào ban ngày.

8. Các không gian ngoài trời được chắn gió và lấy sáng có thể mở rộng không gian sống ở mùa mát (phòng tắm nắng, các hiên nhà kín, sân hoặc hành lang).

3. Hạ thấp nhiệt độ trong phòng vào buổi tối để giảm đi việc làm nóng bởi năng lượng cả ngày (thấp hơn nhiệt độ mặc định của bộ ổn nhiệt) (cảm thấy thoải mái ở tiêu chuẩn thấp).

Mở sân trong, hành lang, hiên có tường chắn gió phía Tây Bắc để tránh khí lạnh vào bên trong mà vẫn có thể lấy sáng được. Hạ nhiệt độ vào buổi tối không quá lạnh để có thể giảm nhiệt vào ban ngày, đặc biệt là vào mùa hè.

55. Mái đưa ra thấp với phần nhô ra rộng hoạt động tốt ở khí hậu này.

Thiết kế mái đưa ra ở phía Nam để che nắng vào mùa hè khô nóng, làm mát bên trong.

31. Sắp xếp mặt bằng sao cho vào mùa đông, ánh sáng mặt trời chiếu vào những khoảng không gian mà chức năng của chúng trùng khớp với hướng ánh sáng chiếu vào.

Thiết kế các ô cửa sổ để đưa ánh sáng vào các không gian cần có ánh sáng chiếu vào như hành lang, hiên,…

42. Vào những ngày nóng, quạt trần hay nói là chuyển động các dòng không khí bên trong có thể làm mát hơn 5 độ F (2.8 độ C) hoặc nhiều hơn, vì thế giảm đi việc sử dụng điều hòa. 16. Cây xanh (không phải loại hình nón hoặc rụng lá theo mùa) không nên trồng trước các cửa sổ đón nắng gián tiếp, nhưng có thể đặt xéo 45 độ mỗi góc.

Sử dụng quạy trần để tạo sự đối lưu gió làm mát bên trong hơn thay vì sử dụng máy lạnh.

37. Ô văng cửa sổ (thiết kế cho vùng này) hoặc dụng cụ che nắng có thể mở được (tấm bạt có thể mở vào mùa hè) có thể giảm hoặc loại bỏ điều hòa.

Ô văng phía Nam được thiết kế đưa ra xa nhằm che nắng cho cửa sổ, đồng thời tạo hiên nhằm làm mát không gian.

41. Những loại tường khối dày tốt sử dụng lớp cách nhiệt bên ngoài (như EIFS foam) và để lộ khối bên trong hoặc trát vữa hoặc ốp thạch cao.

Sử dụng các loại tường dày, cách nhiệt bên ngoài để làm mát không gian bên trong.

Không nên sử dụng cây xanh che nắng, chắn gió vào những mặt đón nắng gián tiếp.

40. Bề mặt có mặt trong dày (đá lát, đá phiến, đá, gạch sống) mang cảm giác mát tự nhiên vào những ngày nóng và có thể giảm thiểu biến nhiệt giữa ngày và đêm.

Sử dụng các bề mặt bằng đá ốp để mang cảm giác mát mẻ tự nhiên, và tránh sự biến nhiệt ngày đêm.

35. Thông gió tự nhiên tốt có thể giúp giảm hoặc loại bỏ sử dụng điều hòa vào mùa ấm nếu cửa sổ được che bóng tốt và định hướng để đưa khí lạnh vào.

Quay hướng cửa sổ để đón gió vào trong công trình tạo ra thông gió xuyên phòng, đặc biệt ở hướng Tây Nam và Nam.

14. Đặt garage hoặc kho ở bên cạnh công trình nơi đón gió lạnh nhất để giúp cách ly.

33. Mặt bằng công trình dài hẹp có thể tối ưu thông gió xuyên phòng ở vùng khí hậu có nhiệt độ nóng ẩm.

Đặt kho hoặc khu phụ trợ ở phía Nam -nơi đón gió lạnh vào mùa đông nhằm cách ly. Thiết kế mặt bằng dài hẹp nhằm tối ưu hóa thông gió, quay về hướng Tây.

39. Quạt thông gió hoặc thông gió tự nhiên có thể trữ không khí “mát” về đêm với các bề mặt trong công trình dày đặc (thông gió ban đêm), để giảm hoặc loại bỏ điều hòa.

Sử dụng quạt thông gió nhằm chủ động đưa khí nóng ra ngoài làm mát bên trong và không dùng về đêm.

III.2. Quy hoạch tổng thể Nằm trong khuôn viên của một khu phức hợp, công trình trước đây tại khu đất, do tải trọng quá lớn, cộng với việc thiếu sự liên kết giữa các công trình xung quanh với khu phức hợp, nên công trình đã bị phá hủy.

Giao thông: Lối tiếp cận vào công trình ở hiện tại là nút giao của ba đường, nên lối vào công trình nằm ở phía Tây Nam là chủ yếu, có thể có các lối vào phụ đi xuyên qua khu phức hợp.

Mảng xanh: Ngoài phía Đông là một mảng xanh lớn (chủ yếu là rừng thưa) các phía còn lại luôn có cây xanh xen kẽ thị trấn đảm bảo chất lượng không khí xung quanh công trình. Địa hình: khu đất công trình nằm trên dốc phía Tây của một đồi thấp phía Đông của thị trấn, do đó từ vị trí khu đất có thể nhìn thấy thị trấn phía dưới. Phía Tây khu đất là mảng xanh lớn Phía Tây Alcacer do Sal là biển, gió Tây Bắc thường mang hơi ẩm từ biển vào đất liền, qua sông Sado ở phía Tây Nam đến công trình.

Công trình xung quanh: Hầu hết là công trình thấp tầng, nằm xa khu đất và có cao độ khác nhau nên không có hiện tượng đổ bóng vào công trình =>thiết kế tự đổ bóng công trình.

Do nằm ở khí hậu địa trung hải, kiến trúc của công trình xung quanh cũng phải thích nghi với khí hậu, thuộc thể loại Kiến trúc thuộc địa Tây Ban Nha chấn hưng mang những đặc điểm nổi bật sau: - Mặt bằng: hình chữ nhật có sân trong hoặc chữ L. - Hình khối đơn giản, vuông vức. - Mái lợp ngói đất nung hoặc là mái bằng. - Có ống khói hoàn thiện - Cửa sổ cao, nằm sâu bên trong. - Có hiên hoặc ban công nhỏ. - Tường dày, làm bằng gạch nung, có trát thạch cao mịn (vữa) bên ngoài nhằm cách nhiệt vào mùa đông.

Công trình tiêu biểu: Tu viện Nossa Senhora de Ara Caeli (Convento de Nossa Senhora de Ara Caeli/Pousada de D. Afonso II)

Là một trong những công trình lâu đời ở Alcacer do Sal, tu viện mang nhưng đặc điểm của kiến trúc Địa Trung Hải như: mặt bằng hình chữ nhật, sân trong có hồ nước trung tâm điều hòa không khí, tường dày và bên ngoài trát vữa trắng sáng, ban công nhỏ, mái dốc lợp ngói nung. Tổng: Công trình phải được thiết kế mang những đặc trưng của vùng, thể hiện sự hòa hợp với công trình xung quanh, đảm bảo giao thông, thông gió, chiếu sáng cho người dân, đặc biệt là người già.

III.3. Công trình Hình khối: Để tạo sự thông gió cho công trình và kết hợp với địa hình dốc, Aires Mateus đã thiết kế công trình có mặt bằng dài, đi từ điểm cao nhất chia thành 3 tầng đến điểm thấp nhất của khu đất. Các cạnh dài gấp khúc ôm lấy xung quanh tạo thành một sân chung cho người già sử dụng. Công trình nhìn bên ngoài như trồi ra khỏi mặt đất, một bức điêu khắc sống và sinh động.

Các thành phần trong nhà và ngoài trời được liên kể mượt mà với nhau, như một vòng lặp không gian – tương ứng với một khái niệm của mảnh Mobius hay là chai Klein.

Những người già với sự di chuyển hạn chế được thúc đẩy mạnh mẽ và đưa mình theo những lối đi rộng và dài, và cảm thấy thích thú với việc di chuyển một cách an toàn, tự nhiên và năng động, thứ được định hướng bởi kiến trúc như các dải ánh sáng, quang cảnh nhìn từ cửa sổ, khoảng giao thông tầng, và còn nữa.

Module Một cạnh hành lang dùng để liên kết không gian bên trong và bên ngoài, với chiều rộng của hành lang dần dần thay đổi để hòa nhập với sảnh thang máy và tạo hình các không gian chức năng. Tường bên ngoài được đục hình răng cưa để tạo hình các ban công riêng tư lõm vào bên mặt phòng chức năng và cửa sổ tầng mở cao ở mặt còn lại, cả hai mặt được đặt tương ứng với nhau để tạo thành một đơn vị modul riêng lẻ, và nhịp điệu thay đổi một cách tinh tế được thể hiện khi đi vào và ở các không gian chức năng

Phương hướng

Hướng gió chủ đạo của Alcacer do Sal ỏ phía Tây Nam cộng với địa hình cao nên các mặt phòng chức năng của công trình quay về hướng Tây Nam để nhận nhiều gió mát thổi từ biển và sông Sado. Hầu hết thời gian nắng mặt trời chiếu sáng ở phía Nam nên mặt có hành lang quay về hướng Nam nhằm che bóng cho các phòng ở mặt còn lại để tránh nóng vào mùa hè.

Lớp vỏ

Lớp vỏ công trình sử dụng những bức tường dày và trát vữa trắng gần như toàn bộ mặt đứng để phản xạ với bức xạ mặt trời tạo sự mát mẻ bên trong công trình ngay cả dưới cái nóng thiêu đốt của mùa hè. Những ban công ở phần lõm mặt đứng sử dụng kính để tạo cảm giác của bóng đổ. Sử dụng tông màu trắng làm công trình không quá tách biệt bởi hình dáng của mình với công trình xung quanh, mà còn tạo cảm giác hòa hợp, thậm chí vô cùng nổi bật, như một bức điêu khắc sống động. 30

Vật liệu

Công trình sử dụng vật liệu truyền thống của Bồ Đào Nha: gạch. Gạch được sử dụng chủ yếu ở mặt đứng công trình bởi tính tiện dụng của nó, có thể tạo lớp tường dày, dài hơn, hoặc ở những vị trí góc khó xử lí, đặc biệt nhất gạch giải quyết được vấn đề ở những cột dầm. Lớp vỏ gạch bọc lấy hệ thống xương bê tông của công trình. Bên ngoài lớp gạch là một lớp vữa trắng, sử dụng hầu hết ở Alcacer Do Sal, nhằm lý do cách nhiệt, cũng tạo nên hiệu ứng thị giác hiệu quả. Nhờ sử dụng hiệu quả và thú vị vật liệu gạch, Houses for Elderly People của Aires Mateus đã đoạt Giải thưởng Mies van der Rohe và giải thưởng Wienerberger Brick 2012. Cách nhiệt

Công trình sử dụng lớp tường dày 350mm, với lớp vữa trắng ở ngoài giúp hạn chế bức xạ mặt trời đi vào công trình, làm mát không gian bên trong. Cửa sổ ở hai mặt dài lắp kính có khả năng hấp thụ ánh sáng vào mùa đông làm ấm bên trong công trình, vào mùa hè có khả năng cách nhiệt hoặc mở ra để có thể tạo hiệu ứng thông gió xuyên phòng.

Mái công trình là mái bằng có lắp các ô kính cường lực nhằm mục đích đưa ánh sáng vào bên trong công trình, trên mái có rải lớp đá cuội nhằm giữ nhiệt của ánh sáng mặt trời , tránh nhiệt đi qua mái vào làm nóng không gian bên trong.

Không gian bên trong

Sàn công trình bên dưới là lớp đá dày, giữa là sàn bê tông và bên trên lát đá cẩm thạch tạo hiệu ứng thị giác, giảm được sự biến thiên nhiệt độ giữa ngày và đêm của công trình. Trên trần treo các tấm thạch cao, có các khoảng không để gắn đèn âm trần tạo sự đồng bộ, hiệu ứng, độ sâu. Hành lang có nhiều ô cửa sổ với nhiều kích thước khác nhau, tạo hiệu ứng ánh sáng, chiều rộng hành lang thay đổi theo các cạnh, gây thú vị cho dân cư.

Không gian bên trong phòng ở kín đáo, mỗi phòng có hiên nên luôn có ánh sáng, bố trí đèn âm trần sát tường lấy sáng cho không gian sinh hoạt. Việc sử dụng màu trắng quá nhiều có thể gây nhàm chán, nên việc trang trí trở nên quan trọng, tạo hứng thú cho người già. 32

Không gian mở

Do sử dụng các module nhỏ ghép nối so le với nhau qua hành lang dài, đứng từ mặt bên này có thể nhìn xuyên qua công trình nhưng vẫn đảm bảo sự kín đáo, riêng tư cho các phòng ở, vì sự riêng tư là quan trọng với người già.

Việc tạo module giúp thông gió xuyên phòng tốt, khi có gió lạnh có thể đóng cửa sổ. Qua đó giúp tạo sự liên kết giữa trong nhà và ngoài nhà. Các lớp không gian

Gồm có hai lớp không gian chính: không gian phòng chức năng ở và hành lang. Việc để hành lang về phía Nam giúp che nắng cho các phòng ở và lấy sáng cho giao thông, việc để hành lang còn có tác dụng cách nhiệt bên ngoài.

III.4. Các bộ phận Kiến trúc Tường

Kết cấu tường của công trình có những nét đặc biệt: tường hai lớp gạch có khoảng trống giữa rộng 50mm, bên ngoài và bên trong được phủ lớp vữa thạch cao trắng; ở những khoảng lõm sẽ gắn của sổ kín bằng kính trắng và khung nhôm viền ngoài, phía trên có ô văng xéo để che nắng vào mùa hè.

Kết cấu tường làm tăng hiệu quả cách nhiệt cho công trình khi phần tường tiếp xúc trực tiếp với mặt trời, khoảng giữa hai lớp gạch có tác dụng ngăn nhiệt đi vào lớp bên trong, thêm bên ngoài là lớp vữa trắng chống bức xạ nhiệt tốt. Các lớp kích được đặt 1 sâu bên trong phần lõm, 2 là dùng bóng bản thân che tạo thành hiên. 34

Mái

Mái công trình là mái bằng, chính giữa mái với cấu tạo tấm bê tông cứng; lớp bê tông tạo dốc nhẹ, lớp cách nhiệt 50mm; lớp phủ địa chất, vách ngăn nước bằng nhựa đường, lớp tách và nhũ tương bitum và phủ ngoài là lớp đá cuội, ở viền trong gồm lớp sàn cẩm thạch trắng Estremoz dày 20mm, viền ngoài là lớp đá nêm Estremoz dày 40mm. Trần nhà treo các tấm thạch cao trắng và sử dụng đèn âm trần.

Kết cấu mái giúp cách nhiệt với bên ngoài, các lớp đá góp phần giữ nhiệt và thải nhiệt về đêm. Đây là đặc điểm nổi bật của công trình khi sử dụng mái bằng khi các công trình xung quanh sử dụng mái ngói nhưng vẫn đảm bảo về công năng.

Sàn

Kết cấu sàn gồm: lớp cách nhiệt 50mm, lớp bê tông tạo dốc nhẹ, lớp sàn cẩm thạch trắng Estremoz dày 20mm, tấm bê tông cứng dày 150mm, lớp vữa tạo dốc dày 50mm, lớp đá.

Kết cấu sàn giúp cách nhiệt với mặt đất vào buổi trưa, đặc biệt vào mùa hè khi nhiệt độ mặt đất tăng cao, các lớp giúp ngăn sự hấp thụ nhiệt từ sàn vào bên trong.

PHẦN IV: KẾT LUẬN 4 ý quan trọng mà sinh viên rút ra được sau khi nghiên cứu công trình trên: 1. Thích ứng với ngoại cảnh: - Khu đất công trình có địa hình dốc, mặt dốc hướng về phía Tây Bắc nơi có thị trấn và xa là sông Sado và biển Bắc Đại Tây Dương, công trình được thiết kế để hòa hợp với khu đất, trải dài theo độ dốc, gấp khúc ôm lấy khuôn viên nhằm thuận tiện cho đón gió phía Tây Bắc và che nắng phía Nam của công trình. - Lớp vỏ ngoài được trát vữa trắng toàn bộ nhằm giảm lượng bức xạ từ mặt trời đặc biệt vào hè, không những vậy tạo cảm giác hòa hợp với các công trình xung quanh, 36

làm công trình không quá khác biệt nhưng vẫn có những điểm nhấn nhất định nhờ mặt đứng sáng tạo và hiệu quả thị giác.

2. Bố trí công năng thích hợp: - Do hầu hết thời gian chiếu sáng của mặt trời nằm ở Nam Bán Cầu nên mặt phía Nam công trình sẽ nhận nhiều bức xạ nhất, để giúp cách nhiệt với các phòng chức năng, Aires Mateus bố trí hành lang dài, chạy dọc theo mặt phía Nam của công trình. Hành lang này có chiều rộng thay đổi để gây sự thú vị cho người già. - Ở mặt còn lại, Aires Metus bố trí các phòng chức năng để thuận tiện cho việc đón gió, cũng nhằm hạn chế bức xạ mặt trời chiếu vào, các phòng hướng vào khuôn viên tạo quang cảnh đẹp cho các phòng.

3. Thích ứng với điều kiện khí hậu - Công trình nằm ở vị trí dốc, xung quanh là các công trình thấp tầng nên Aires Mateus đã thiết kế hình khối công trình tự đổ bóng lên nhau ở các phòng, mặt đứng được đục các lỗ xen kẽ lẫn nhau đưa cửa sổ sâu bên trong hoặc làm hiên cho các phòng được che nắng bởi 2 khối lồi hai bên, các hiên đấy dùng để đón gió lùa vào phòng chức năng và xuyên qua hành lang, làm mát không gian bên trong. 37

4. Khả năng tiết kiệm năng lượng - Sử dụng hiệu ứng thông gió xuyên phòng và bóng bản thân giúp công trình tự làm mát vào các ngày trong năm, kể cả cái nóng thiêu đốt ở mùa hè, thiết kế mặt đứng tự lấy sáng cho các không gian bên trong nên công trình không cần sử dụng điều hòa hay các công cụ chiếu sáng mà có khả năng tỏa nhiệt, gây hao tổn năng lượng. - Công trình sử dụng các vật liệu địa phương và thân thiện môi trường như đá cuội, đá cẩm thạch Estremoz, vữa thạch cao, gạch, … chỉ sử dụng bê tông cho kết cấu chính nên tránh gây ô nhiễm môi trường và hòa hợp với không gian xung quanh.

NGUỒN THAM KHẢO

Hình ảnh, bài viết, tư liệu:

https://bitly.com.vn/z7hpd6 (Archdaily) QIN_WANG_THESIS El Croquis 154 Aires Mateus https://bitly.com.vn/1bh4ng (The Architectural Review). https://bitly.com.vn/mwsqgz (Yatzer) https://bitly.com.vn/og75h7 (Danish Architecture Center) https://bitly.com.vn/3mz6uw (Dezeen)

Dữ liệu khí hậu:

Phần mềm Climate Consultant 6.0 http://climate.onebuilding.org/ Phần mềm Google Earth Pro https://bitly.com.vn/oxt6ez (Iowa Environmental Mesonet) http://www.andrewmarsh.com/ https://bitly.com.vn/t5jymn (Hikerbay)

THE END