Bài tập lớn phân tích kiến trúc công trình trường học ở các khu vực khí hậu khác nhau

Ngày nay, thời đại của công nghệ truyền thông và toàn cầu hóa, những “lớp học” truyền thông ở đây như dưới những gốc cây hay các nhà chứa máy bay tạm bợ, nơi kiến thức được truyền miệng

4 LƯU HUỲNH QUỐC HUY

5 NGUYỄN HOÀNG MẠNH KHANG

6 NGUYỄN HOÀNG PHÚC

7 ĐỖ LÊ TUYÊN

8 VŨ THỊ THẢO VY

32234

MS: 13510204351MS: 13510204413MS: 13510204487MS: 1351020XXXXMS: 13510205171MS: 1351020XXXXMS: 13510207111

GVHD

MS: 1351020XXXX

THẦY NGÔ QUỐC THỊNH

1.1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH:

TRƯỜNG TRUNG HỌC

CƠ SỞ GANDO ( Secondary school with passive ventilation system).

KHU VỰC NHIỆT ĐỚI NÓNG

KHÔ

- Vị trí: Gando, tỉnh Tenkodogo, Burkina Faso, Châu Phi

- KTS: Diebedo Francis Kere và các kiến trúc sư địa phương

- "Một môi trường nổi bật từ

góc độ xã hội và về xây dựng" - Global Holcim Awards Jury.

Burkina Faso là một trong những quốc gia nghèo

nhất trên thế giới Làng Gando – với 5000 dân- nằm

cách thủ đô Oua-gadougou 200km Như nhiều vùng

khác ở Tây Phi Gando cũng chịu ảnh hưởng của xu

hướng toàn cấu hóa Dân cư ở đây có ít cơ hội tiếp

cận với nền giáo dục hiện đại Với tỉ lệ mù chữ hơn

80%, cư dân nơi đây không có nhiều lựa chọn ngoài

việc làm nông nghiệp

Ngày nay, thời đại của công nghệ truyền thông và

toàn cầu hóa, những “lớp học” truyền thông ở đây

như dưới những gốc cây hay các nhà chứa máy bay

tạm bợ, nơi kiến thức được truyền miệng qua từng

thế hệ không thể đáp ứng được nhu cầu của thời đại

Để phát triển thì Gando cần phải thay đổi, và để thay đổi thì trước tiên cần tiếp cận được vói nền giáo dục tiên tiến hơn ngoài những kiến thúc truyền thống

Năm 1998, tổ chức “Schulbausteine for Gando” đầu tư cùng sự hộ trợ từ chính phủ để phát triển các dự án ở Gando

Ý tưởng của công trình lấy cảm hứng từ chính những lóp học dưới tán cây và trong các nhà chứa máy bay Cùng định hướng kiến trúc phát triển bền vững, công trình tận dụng những ưu điểm của đất sét và sử dụng như loại vật liệu chính Dự án trường học ở Gando tận dụng các loại vật liệu địa phương, ứng dụng các công nghệ mới để sử dụng những loại vật liệu địa phương một cách hiệu quả nhất

Các trường trung học ở Gando là một dự án

tiêu biểu cung cấp một đóng góp xuất sắc cho

vấn đề chi phối trên con đường của đất nước

đến một tương lai bền vững. Ấn tượng bởi vẻ

đẹp của trường và khái niệm kiến trúc sáng tạo

của mình, trong đó kết hợp cả hai phương pháp

xây dựng hiện đại và tính địa phương, cũng như

tác động xã hội và giáo dục của nó Đất sét

nguồn gốc địa phương được trộn với cốt liệu và

xi măng để đúc bức tường dựa trên một ván

khuôn hai mảnh

Nhà trường cũng cho thấy làm thế nào một

công nghệ thấp, tiết kiệm năng lượng và chi phí

thấp khái niệm khí hậu có thể được sử dụng

trong điều kiện thời tiết cực kỳ nóng Giải pháp  

kỹ thuật bao gồm hệ thống thông gió thụ động,

làm mát dưới lòng đất, và tưới tự động được

tích hợp vào các giải pháp kiến trúc Trồng  

rừng, cây xanh, hệ thống tản nhiêt gió, hệ

thống mái 2 lớp và giải pháp bao che mặt đứng

là những thành phần bền vững quan trọng khác

của tòa Để chống lại việc mở rộng của sa mạc

và để ngăn chặn sự mất nước của đất, nước

mưa sẽ được tích trữ tập trung để tưới cho cây

Từ một quan điểm vật liệu và công nghệ, các trường trung học ở Gando sẽ thiết lập một ví dụ cho xây dựng bền vững mới - không chỉ ở Sahel khô cằn, mà còn trong tất cả các khu vực đang phát triển trên thế giới

1.2 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU ĐỊA

PHƯƠNG

BIỂU ĐỒ NHIỆT ĐỘ TRUNG BÌNH NĂM

Vùng Tenkodogo thuộc Burkina Faso có khí hậu nhiệt đới

nóng khô đặc trưng, lượng bức xạ mặt trời cao quanh năm

Biên độ nhiệt lớn từ 16 – 40˚C

Khí hậu khắc nghiệt, chịu ảnh hưởng của gió nóng harmattan

từ sa mạc Sahara và gió Tín Phong biến tính thổ từ biển vào

theo hướng Tây Nam

Nhiệt độ thay đổi rõ rệt giữa ngày và đêm, ngày nóng bức do

bức xạ mặt trời và gió nóng từ sa mạc, đêm giá rét

Nhiệt độ trung bình năm khoảng 29˚C, lượng mưa trung

bình thấp khoảng 75mm

BIỂU ĐỒ CHUYỂN ĐỘNG BIỂU KIẾN MẶT TRỜI

BẢNG NHIỆT ĐỘ TRUNG BÌNH NĂM

1

1

4 3

CHUYỀN7) KHU VỆ SINH

1.4 CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC THÍCH ỨNG VỚI

KHÍ HẬU A GIẢI PHÁP TỔ HỢP HÌNH KHỐI

1.4 CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC THÍCH ỨNG VỚI

KHÍ HẬU B GIẢI PHÁP THÔNG GIÓ

1.4 CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC THÍCH ỨNG VỚI

KHÍ HẬU B GIẢI PHÁP THÔNG GIÓ

1.4 CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC THÍCH ỨNG VỚI

KHÍ HẬU C GIẢI PHÁP CHIẾU SÁNG

Những thanh cửa

sổ cao có thể điều chỉnh và kiểm soát

cả ánh sáng và nhiệt

Các vòm trần nhẹ được đúc sẵn bằng hỗn hợp đất sét, cát, sỏi và xi măng, được trát vữa , quét vôi màu sáng giúp ánh sáng gián tiếp phân

bố đều cho lớp học

Hành lang với mái đua và hệ lam bằng gỗ bạch đàn giúp tạo

không gian đêm và chống ánh sáng trực tiếp hướng đông-tây

chiếu vào trong phòng học

Hệ thống cửa sổ lam xếp điều chỉnh ánh sáng gián tiếp và gió vào trong lớp học

1.4 CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC THÍCH ỨNG VỚI

KHÍ HẬU D GIẢI PHÁP BAO CHE

1 NỀN MÓNG LÀM BẰNG ĐÁ GRANIT VÀ VỮA

2 GIA CỐ HỆ THỐNG ĐÀ KIỀNG BẰNG BÊ TÔNG

3 CÁC CỘT BÊ TÔNG LIÊN KẾT CÁC CẤU KIỆN TƯỜNG CHỊU

LỰC

4 VÁN KHUÔN ĐÚC CHO CÁC CẤU KIỆN TƯỜNG ĐƯỢC LẮP

ĐẶT, SAU ĐÓ ĐỔ HỖN HỢP ĐẤT SÉT VÀ VÀ THÁO DỠ KHI

LIÊN KẾT ĐỦ CƯỜNG ĐỘ LỰC

5 SAU ĐÓ, ĐÚC CÁC ĐÀ GIẰNG ĐẦU TƯỜNG

6 ĐỒNG THỜI,LẮP ĐẶT VÁN KHUÔN VÀ ĐÚC HỆ

ĐÀ BỤNG

7 HỆ ĐÀ GIẰNG ĐÂU TƯỜNG VÀ ĐÀ BỤNG ĐƯỢC GIA CỐ ĐỂ ĐỠ CÁC CẤU TRÚC MÁI VÀ VÒM GẠCH BẰNG ĐẤT SÉT KHÔNG NUNG

8.CẤU KIỆN TƯỜNG BAO GỒM HỖN HỢP ĐẤT SÉT, CÁT SỎI VÀ XI MĂNG

9 VÁN KHUÔN CHO VÒM GẠCH ĐƯỢC THIẾT LẬP

VÀ VÒM GẠCH ĐƯỢC XÂY DỰNG SAU ĐÓ, THÁO DỞ VÁN KHUÔN RỒI TRÁT VÔI VỮA CHO VÒM TỪ BÊN TRONG

VÁN KHUÔN VÀ XÂY MÁI VÒM GẠCH VÁN KHUÔN ĐÚC SẴN VÒM TRẦN VÀ

TƯỜNG

1.5 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC XANH

Những lớp tường đất được

cố định bởi các cột gỗ bạch đàn.Các cây xoài được người dân địa phương trồng bên trên.Những lớp cỏ phát triển dưới bóng râm của các tán cây giúp làm sạch không khí

và giữ cố định lớp đất

Các đầu cột gỗ bạch đàn dần biến mất do mối mọt và tác động của mưa Lúc này, các lớp đất đã được nén cố định

Các cây xoài tiếp tục phát triển tạo thêm bóng râm cho

cỏ lan rộng và trồng thêm các loại thực vật khác

Sau đó, cỏ dần được thay thế bởi các loại cây bụi, cây bụi rậm rạp hơn giúp cách nhiệt tốt hơn và rễ của chúng góp phần gia cố thêm cho kết cấu của lớp đất bên dưới

1) Vách chắn bằng bê tông hoặc đá granite

2) Ống thông gió bằng bê tông

3) Các cột chống bằng cây bạch đàn

4) Các thanh bạch đàn giằng ngang

5) Đào đất trong ống thông gió

6) Đắp đất đã đào lên trên

7) Đầm đất

- Công trình sử dụng giải pháp tường hai lớp có

hệ thống thông gió ở giữa, lớp ngoài được phủ

bằng lớp thực vật giúp giảm bức xạ mặt trời và

chắn gió nóng

1.6 VẬT LIỆU

Phần lớn công trình sử dụng các loại vật liệu địa

phương: tường chắn bằng đá granite, đát sét và

gỗ cây bạch đàn – thường chỉ dùng làm củi Cây

bạch đàn không có nhiều giá trị kinh tế và cũng

không tạo được bóng mát, vì thế đây cũng là

một trong những mục tiêu của dự án, tận dụng

được nguồn bạch đàn sẵn có ở địa phương

KHU VỰC NHIỆT ĐỚI NÓNG

ẨM

1.1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH:

TRƯỜNG ĐẠI HỌC FPT

HÀ NỘI

-Vị trí công trình: Láng Hòa Lạc, Hà Nội, Việt Nam

- Công ty thiết kế: Vo Trong Nghia Architects+ KTS thiết kế chính: Võ Trọng Nghĩa

+ KTS hợp tác: Vũ Văn Hải

+ KTS tham gia: Ngô Thùy Dương, Trần Mai Phương

1.2 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU HÀ NỘI

- Hà Nội nằm vùng nội chí tuyến bắc

bán cầu vì vậy nhận được nhiều

năng lượng bức xạ mặt Trời

+ Số giờ nắng trong năm: 1641

giờ

- Lượng mưa trung bình hàng năm là

1800 mm và có khoảng 114 ngày mưa trong năm

- Khí hậu Hà Nội chịu ảnh hưởng chủ yếu của gió mùa: gió mùa tây nam (tháng 5 – 10) tính chất nóng ẩm, mưa nhiều Gió mùa đông bắc (tháng 11 – 4) tính chất lạnh, mưa ít

Thời tiết có sự khác biệt rõ ràng giữa mùa nóng

và mùa lạnh và có thể phân ra thành 4 mùa: xuân, hạ, thu, đông Mùa nóng bắt đầu từ        cuối tháng 4 đến giữa tháng 9, khí hậu nóng ẩm      

và mưa nhiều rồi mát mẻ, khô ráo vào tháng 10  Mùa lạnh bắt đầu từ tháng 11 đến hết tháng 3.     

Từ cuối tháng 11 đến tháng 1 rét và hanh khô,    

từ tháng 2 đến hết tháng 3 lạnh và mưa phùn        kéo dài từng đợt Trong khoảng cuối tháng 9 đến tháng 11, Hà Nội có những ngày thu với tiết trời mát mẻ do đón vài đợt không khí lạnh yếu tràn về

Nhiệt độ trung bình mùa đông: 17,2 °C (lúc thấp xuống tới 2,7 °C) Trung    

bình mùa hạ: 29,2 °C (lúc cao nhất lên tới 43,7 °C) Nhiệt độ trung bình cả    

ở vị trí lối vào của toàn khu có vai trò như cổng chào Sân vườn, luồng giao thông được bố trí, phân chia rõ ràng và thuận tiện.

 Hình khối kiến trúc của công trình

là sự tổ hợp khối hiện đại với chiều cao 7 tầng Sảnh đón nằm ở chính giữa tòa nhà

 Cây xanh được bố trí xung quanh khu đất, kết hợp với tiểu cảnh bồn hoa, sân vườn trên mái làm đẹp cảnh quan cho khu vực Phục vụ các hoạt động nghỉ ngơi thư giãn cho những người làm việc trong toà nhà

1.3 TỔ CHỨC MẶT BẰNG CÔNG

NĂNG

Phần sảnh chính được thiết kế với hệ thống cửa kính cường lực chạy dài 2 tầng, các hàng

cột lớn với các khoảng thông tầng tạo điểm nhấn cho sảnh đạt hiệu quả thẩm mỹ cao

Phần thang bộ, thang máy bố trí gần sảnh của tòa nhà, dễ tiếp cận thuận tiện khi sử

dụng

1.4 CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC THÍCH ỨNG VỚI KHÍ HẬU

Việt Nam đang trải qua sự phát triển nhanh chóng do chuyển đổi

từ một nền kinh tế chủ yếu là nông nghiệp sang nền kinh tế công nghiệp hiện đại Các thành phố đang phát triển với tốc độ quá nhanh như vậy khiến cho cơ sở hạ tầng không thể theo kịp tốc độ

và áp lực môi trường đang trở nên rõ ràng hơn thông qua tình trạng thiếu năng lượng thường xuyên, thiếu không gian xanh, gia tăng ô nhiễm và nhiệt độ khắc nghiệt Chính vì vậy, KTS Võ Trọng Nghĩa đã đưa ra ý tưởng thiết kế một trường Đại học xanh, bền vững để giải quyết những vấn đề trên

Việt Nam đang trải qua sự phát triển nhanh chóng do chuyển đổi

từ một nền kinh tế chủ yếu là nông nghiệp sang nền kinh tế công nghiệp hiện đại Các thành phố đang phát triển với tốc độ quá nhanh như vậy khiến cho cơ sở hạ tầng không thể theo kịp tốc độ

và áp lực môi trường đang trở nên rõ ràng hơn thông qua tình trạng thiếu năng lượng thường xuyên, thiếu không gian xanh, gia tăng ô nhiễm và nhiệt độ khắc nghiệt Chính vì vậy, KTS Võ Trọng Nghĩa đã đưa ra ý tưởng thiết kế một trường Đại học xanh, bền vững để giải quyết những vấn đề trên

1.4 CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC THÍCH ỨNG VỚI KHÍ HẬU

bỉ và đỗ cao ở Việt Nam ngày xưa

Ngoài ra hình dáng trường FPT kết hợp đổ bóng dưới nước tạo hình dáng cá cũng là ý tưởng chủ đích của kiến trúc sư độc đáo

B GIẢI PHÁP BAO CHE

1.4 CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC THÍCH ỨNG VỚI KHÍ HẬU

Mặt tiền được thiết kế ô vuông đặc rỗng so le nhau tạo nhịp điệu đơn giản

nhưng ấn tượng Để làm được những thiết kế này, các kiến trúc sư đã dùng

phương pháp sử dụng những module bê tông đúc sẵn có giá thành hợp lý, đảm

bảo chất lượng Những module này được sản xuất trong nhà máy để đảm bảo

sự an toàn cho công nhân, giảm thiểu lãng phí vật liệu và thời gian xây dựng

Mái nhà được phủ cỏ xanh nên nhìn từ trên cao, khối nhà trở thành một phần của thiên nhiên Mọi người cũng có thể lên các sân thượng, ban công ngoài phòng học để tận hưởng khí trời

Giải pháp này trong kiến trúc gọi là mái 2 lớp dung để cách nhiệt vì đát cỏ có khả năng thoát nhiệt tốt hơn rất nhiều so với sàn bê trông truyền thống như bây giờ

GIẢI PHÁP BAO CHE MẶT ĐỨNG GIẢI PHÁP BAO CHE MÁI

1.4 CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC THÍCH ỨNG VỚI

KHÍ HẬU B GIẢI PHÁP THÔNG GIÓ TỰ NHIÊN

Thông thường, cách tốt nhất là không nên bố trí các lỗ mở đối

di n nhau m t cách hoàn toàn ệ ộtrong m t không gian Vi c này ộ ệhiển nhiên là cách thông gió tốt nhất nhưng nó cũng có thể làm cho m t số vị trí trong phòng ộđược làm mát và thông gió tốt còn các vị trí khác thì không Vi c ệ

bố trí các lỗ mở đối di n nhau, ệnhưng không ngang bằng nhau, giúp cho không khí trong phòng được hòa đều, khí tươi và làm mát được phân tán m t cách tốt hơnộ Thông gió tự nhiên theo phương ngang

1.4 CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC THÍCH ỨNG VỚI

KHÍ HẬU C GIẢI PHÁP CHIẾU SÁNG

Việc áp dụng các thiết kế xanh vào công trình sẽ tận dụng được những nguồn tài nguyên thiên nhiên vô tận như ánh nắng, nước, gió để đem lại bầu không khí dễ chịu và trong lành bên trong công trình

Những thiết kế xanh cho trường Đại học FPT

sẽ giảm thiểu việc phụ thuộc vào các hệ

thống phát điện dự phòng Hơn nữa việc

trồng cây tại các ô block như một lớp xanh

bảo vệ tòa nhà khỏi ánh sáng trực tiếp từ mặt

trời đồng thời tạo ánh sáng tự nhiên mà

không cần dùng đèn điện Việc tận dụng gió

tự nhiên thông thoáng cho cả tòa nhà cũng

được tính toán thiết kế kỹ lưỡng

1.5 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC XANH

HỆ THỐNG THU NƯỚC MƯA VÀ TRỒNG CÂY XANH

TRÊN MÁI NHÀ

Từ trên đan bê tông mái được đổ nhựa đường nóng, đan này nên có độ dốc:

2% để cho nước thấm xuống chảy sang một bên Trên lớp nhựa đường nên

có tấm ngăn cách (insulation)…

Mục đích của tấm ngăn cách (hay lớp phủ miếng cao su) là để bảo vệ lớp nhựa đường, không cho  vật nhọn làm thủng lớp cách nước này trong khi đang kiến tạo, như làm rớt dụng cụ nhọn xuống hay đi lên trên Lớp ngăn này không được rã mục

vì hơi ẩm Ngoài ra trong mái xanh, lớp ngăn cách, lớp đệm này có thể làm thành một lớp chống rễ cây, làm cho rễ đi ngược lên

Kế là lớp đá, sỏi và ống PVC thu nước (xốp và nhiều lỗ rỗng, để nước dễ thoát ra, không bị ngập ủng nước lâu dài, làm chết rễ, hay thấm nước xuống dưới) Bên trên bắt đầu là lớp đất trồng, lựa chọn loại đất, pha trộn thành phần đất, cát, và đủ những chất đạm, chất dinh dưỡng cho cây cỏ rau, và làm sao cho trọng lượng nhẹ, càng nhẹ càng tốt, không làm nặng mái

Xung quanh bờ đất trồng cây này, có những lỗ lưới cho nước thừa thoát ra, nhưng vẫn giữ đất

ở lại, chung quanh có mương, máng xối, để nước mưa chảy đi Phải tính trọng lượng nước mưa thấm, đất và cây bên trên để tính toán ra sức chịu của mái mà kiến tạo chịu lực Dùng những nước đã sử dụng trong công trình ,nước mưa

1.6 GIẢI PHÁP KHÁC

HVAC

Tiêu thụ năng lượng cho hệ thống điều hòa

không khí giảm đáng kể do giảm thiểu phụ tải

nhiệt nhờ thiết kế mặt đứng công trình và

thiết bị chiếu sáng và máy tính Hơn nữa, lắp

đặt hệ thống Chiller có COP =3.3 cao hơn yêu

cầu EEBC (2.7) giúp giảm phụ tải lạnh hàng

năm từ 126 đến 113 kWh/m  2

CHIẾU SÁNG

Lượng điện năng tiết kiệm theo tính toán ở

mức 30 kWh/m2 /năm và lợi ích thu được từ

việc sử dụng ánh sáng tự nhiên và sử dụng hệ

thống chiếu sáng hiệu quả hơn là tương

đương nhau

Mặt ngoài của tòa nhà FPT được thiết kế

nhằm giảm năng lượng tiêu thụ cho hệ thống

chiếu sáng và làm mát Tỉ lệ cửa sổ/tường là

35% Tỉ lệ này không chỉ đủ để mang lại cho

người sử dụng cảm giác trực quan tốt, kết nối

với môi trường bên ngoài mà còn cho phép

ánh sáng tự nhiên đi vào bên trong Tỉ lệ cửa

kính lớn hơn sẽ chỉ làm tăng phụ tải làm mát

của công trình và ảnh hưởng trực tiếp tới sự

thoái mải của người sử dụng