Khí hậu nhiệt đới đại học kiến trúc

Đề tài kiến trúc nhà ở biệt thự đơn lập vùng khí hậu nóng ẩm là một đề tài nóng, và được rất nhiều các nhà khoa học, giáo sư, tiến sỹ đầu ngành nghiên cứu. Các đề tài nghiên cứu về kiến trúc nhà ở biệt thự đơn lập vùng khí hậu nóng ẩm trước đây đã thể hiện rõ nguyên nhân cũng như nêu nên nhiều giải pháp khắc phục. Đề tài nghiên cứu hầu như chỉ dừng lại ở phạm vi nghiên cứu khoa học. còn vấn đề triển khai thực tế chưa được tốt.

Họ và tên: Nguyễn Hữu Thứ

Ngày sinh: 31/03/1991

Lớp: CH15K2

Trường: Đại học Kiến Trúc Hà Nội

Bài tập môn: KIẾN TRÚC KHÍ HẬU NHIỆT ĐỚI

1, Tên đề tài: Giải pháp kiến trúc nhà ở biệt thự đơn lập vùng khí hậu nóng ẩm

Việt Nam

2, Lý do nghiên cứu đề tài:

Trong quá trình phát triển của xã hội loài người, con người đã từng bước làm nên những ngôi nhà từ thô sơ đến phức tạp để chống lại những điều kiện bất lợi của thời tiết và thoả mãn nhu cầu sống ngày càng cao Từ đó, dẫn đến việc xuất hiện các loại hình nhà khác nhau trên những khu vực có điều kiện khí hậu khác nhau Đặc biệt, các loại hình nhà này đã không ngừng được biến đổi và hoàn thiện để thích nghi với khí hậu khu vực mà nó tồn tại

Ngày nay, việc nghiên cứu mối quan hệ giữa kiến trúc, khí hậu và con người vẫn đang được các kiến trúc sư tiếp tục nghiên cứu, tìm tòi nhằm thiết kế và xây dựng nên những công trình kiến trúc hiện đại và giàu bản sắc dân tộc Các công trình này phải vừa thoả mãn được nhu cầu của con người vừa tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường,… thể hiện qua các xu hướng kiến trúc tiêu biểu hiện nay như Kiến trúc có hiệu quả năng lượng (Energy efficient building), Kiến trúc bền vững (Sustainable Architecture), Kiến trúc xanh (Green Architecture),

… Hạt nhân của các xu hướng này chính là Kiến trúc sinh khí hậu (Bioclimatic Architecture)

Về nội dung cơ bản, kiến trúc sinh khí hậu nghiên cứu giải quyết mối quan hệ giữa khí hậu và kiến trúc ngay từ lúc lập quy hoạch, thiết kế các công trình nhằm tận dụng tối đa những điều kiện thuận lợi và hạn chế các yếu tố bất lợi của thiên nhiên và khí hậu để đảm bảo tiện nghi sinh sống cho con người Một trong những hướng đi quan trọng trong việc nghiên cứu thiết

kế kiến trúc theo sinh khí hậu chính là phân tích, đúc kết các tinh hoa trong kiến trúc truyền thống hay trong các công trình kiến trúc đã được xây dựng ở những khu vực có khí hậu tương đồng, nhằm tìm ra các giải pháp có giá trị để kế thừa và phát triển vào kiến trúc hiện

đại Sau đây là một số giải pháp kiến trúc khí hậu đặc sắc đã được áp dụng trong các công trình xây dựng ở vùng khí hậu nóng ẩm, có nhiều nét tương đồng với khí hậu nước ta

3, Tổng quan nghiên cứu đề tài:

- Đề tàikiến trúc nhà ở biệt thự đơn lập vùng khí hậu nóng ẩm là một đề tài nóng, và được rất nhiều các nhà khoa học, giáo sư, tiến sỹ đầu ngành nghiên cứu

- Các đề tài nghiên cứu về kiến trúc nhà ở biệt thự đơn lập vùng khí hậu nóng ẩm trước đây đã thể hiện rõ nguyên nhân cũng như nêu nên nhiều giải pháp khắc phục

- Đề tài nghiên cứu hầu như chỉ dừng lại ở phạm vi nghiên cứu khoa học còn vấn đề triển khai thực tế chưa được tốt

4, Mục tiêu nghiên cứu:

Tìm nguyên nhân và đưa ra giải pháp kiến trúc khí hậu đặc sắc đã được áp dụng trong các công trình nhà ở vùng khí hậu nóng ẩm Việt Nam

5, Phạm vị nghiên cứu:

- Kiến trúc nhà ở biệt thự đơn lập

6, Giải pháp:

Tác động của các yếu tố khí hậu lên nhà cửa và con người được thể hiện dưới hình thức tổng hợp, bởi vậy để có thể thiết kế kiến trúc và xây dựng tốt cần phải nghiên cứu những đặc điểm chung của khí hậu địa phương và xác nhận sự tổ hợp của các thông số khí hậu

Chỉ dẫn thiết kế kiến trúc ở vùng khí hậu nóng ẩm Việt Nam

Chọn hướng nhà

- Giảm bức xạ chiếu vào nhà

- Đón hướng gió mát về mùa hè

- Tránh hướng gió rét về mùa đông

Chống bức xạ nhiệt

- Che nắng chiếu vào nhà

- Cách nhiệt mái và tường

- Chống phản xạ nhiệt vào nhà

Tổ chức thông gió

- Mô hình nhà thông gió theo khí động học

- Tổ chức các lỗ cửa

- Tổ chức sân trong

Bảo đảm chiếu sang

- Xác định diện tích cửa

- Biện pháp chống chói

- Kết hợp giữa ánh sang và che nắng

Môi trường kiến trúc

- Tổ chức cây xanh mặt nước trong và ngoài nhà

- Bố trí mặt nước

- Vườn hoa thảm cỏ

Chống gió rét

- Chọn hướng nhà

- Trồng cây xanh quanh nhà

Ở Việt Nam, với khí hậu đặc trưng là nóng ẩm, mưa nhiều nên khi thi ế t k ế ki ế n trúc phải giải quyết được các thách thức ấy Tuy nhiên đây là hai nhiệm vụ khá là mâu thuẫn nhau Để chống nóng và thoát ẩm thì người ta phải mở nhiều cửa để cho gió vào thông thoáng, nhưng

ngược lại, khi mở nhiều cửa như thế lại phải tìm cách để che chắn ngăn không cho ánh nắng mặt trời mang nhiệt vào nhà và cũng chống mưa hắt nước Như vậy, thiết kế biệt thự phải có dàn mái lớn che nắng, che mưa, nhưng lại cần lớp vỏ bọc hở để có thể thoát ẩm và nóng Do tính chất vừa mở và vừa đóng nên căn nhà phải được vận hành như một bộ lọc thông minh phải biết thay đổi theo các biến đổi thời tiết trái ngược nhau

Các giải pháp phù hợp khí hậu nhiệt đới Việt Nam

A, Giải pháp che nắng

Giải pháp che nắng cho mái bằng các công trình biệt thự thường sử dụng dàn cây xanh trên mái Đây là một giải pháp che nắng rất hữu hiệu trong điều kiện khí hậu nhiệt đới Việt Nam

Tường được che nắng bởi các cây thân mộc lớn được trồng quanh nhà, ở một số biệt thự

có tổ chức cây leo trên tường

Cửa sổ được che nắng bởi kết cấu che nắng ngang có bề rộng khá lớn (0,8-0,9m) do vậy biểu đồ hiệu quả che nắng luôn phủ kín vùng cầu che nắng trên biểu đồ mặt trời cho các hướng Bắc, Nam và Đông (trong điều kiện nhà ở cho phép nắng chiếu vào phòng đến trước 9 giờ sáng) Ngoài ra các cửa sổ còn được cấu tạo lớp cửa chớp trong nhà ở hoặc cấu tạo che nắng di động trục đứng trong nhà công cộng phía ngoài nên có thể coi đây là một loại cấu tạo che nắng di động cho phép che nắng hoàn toàn theo ý muốn của người sử dụng

Ở hầu hết các biệt thự công năng hoàn chỉnh dều tổ chức ban công lớn, vừa có ý nghĩa về mặt che nắng, vừa tạo ra không gian đệm cho ngôi nhà trong những ngày nắng nóng

Các công trình công cộng lớn thường sử dụng lớp hành lang bao quanh nhà hoặc tổ chức cửa sổ lùi một lại một khoảng nhất định so với mặt tường ngoài cũng mang ý nghĩa che nắng

và tạo không gian đệm cho toà nhà

Dàn cây che nắng trên mái

B, Giải pháp cách nhiệt chống nóng

Mái các công trình có 2 loại: Mái bằng và mái dốc, trong đó mái bằng chiếm vị trí chủ đạo

Mái bằng thường được cấu tạo bằng 2 lớp bê tông cốt thép, ở giữa có tầng không khí lưu thông cao khoảng 0,4 – 0,6m đối với biệt thự và cao tới 1,5 – 2,1m ở nhà công cộng, xung quanh có các lỗ thoáng, nên hầu như trong suốt mùa nóng vận tốc dòng không khí tại đây luôn đạt mức cao, do vậy khả năng cách nhiệt của mái rất tốt Tính toán của chúng tôi cho thấy với độ cao tầng không khí lưu thông trung bình là 0,5m, lượng nhiệt trung bình truyền qua mái (qtb = 23,93kCal/m2h) chỉ chưa bằng một nửa loại mái một lớp BTCT cách nhiệt bằng gạch thông tâm như làm thông thường hiện nay (qtb = 51,34kCal/m2h)

Mái dốc được cấu tạo trần bằng BTCT, phía trên lợp ngói có độ dốc từ 30o đến 35o trong điều kiện khí hậu nhiệt đới Việt Nam, khoảng cách giữa lớp bê tông và lớp ngói hoàn toàn không sử dụng do vậy nó chỉ mang ý nghĩa về mặt cách nhiệt chống nóng Mặc dù đây là tầng không khí kín nhưng do độ cao khá lớn nên khả năng cách nhiệt tương đối tốt

Hình 1: Cấu tạo mái bằng cách nhiệt

C, Giải pháp thông gió tự nhiên

Hệ thống cửa sổ của công trình có diện tích rất lớn chiếm tới khoảng 40 – 60% diện tích mặt đứng và được trổ ra hai phía đối diện nên lượng thông gió rất cao, diện tích được thông gió lớn

Ảnh: Hệ thống cửa sổ thông gió tự nhiên của một biệt thự

D, Giải pháp chiếu sáng tự nhiên

Hệ thống cửa sổ mở ra 2 - 3 phía và có diện tích rộng có khả năng lấy ánh sáng tự nhiên rất tốt Cửa kính có tác dụng chống gió lạnh nhưng vẫn lấy được ánh sáng vào nhà

Hệ thống ô văng trên cửa có tác dụng chống chói loá do che được phần bầu trời thiên đỉnh có độ chói cao Để bổ xung vào hệ thống chống chói, phía trong các cửa sổ còn tổ chức lớp rèm che nắng chống chói loá

Lồng cầu thang thường sử dụng những mảng kính lớn nên cầu thang luôn được chiếu sáng rất tốt Khu vệ sinh cũng có diện tích cửa lấy sáng tương đối lớn

Màu sắc các bề mặt trong phường được xử lý khá tinh tế và phù hợp với điều kiện Việt Nam Trần quét vôi trắng, tường quét vôi ve (vert: màu xanh lá cây), sàn lát gạch hoa bằng xi măng màu Tỷ lệ độ chói giữa các bề mặt trong phòng rất gần với tỷ lệ độ chói giữa Bầu trời-Chân trời-Mặt đất ở Việt Nam

E, Giải pháp thoát nước mái và chống mưa hắt

Để thu lượng nước mưa trên mái, biệt thự cấu tạo một hệ thống sê nô vươn ra khỏi tường ngoài tới 0,6 – 0,8m, ở các công trình công cộng thì độ vươn ra của sê nô còn lớn hơn nữa tới khoảng 1,2 – 1,5m so với mặt tường ngoài Hệ thống này vừa có tác dụng thu gom nước mưa, vừa chống mưa hắt lên tường Ống thoát nước có đường kính tới 100mm và bố trí khá gần nhau đảm bảo thoát nước mưa hiệu quả Phía trên các cửa sổ đều có ô văng rộng, vừa có tác dụng chống che nắng đồng thời có khả năng chống mưa hắt qua cửa vào nhà

Ảnh: Một biệt thự trên phố Lê Hồng Phong với hệ thống sê nô mái và ô văng

F, Giải pháp chống đọng sương trên bề mặt kết cấu

Hiện tượng đọng sương trên bề mặt kếu cấu, đặc biệt là mặt san nhà khi trời nồm là hiện tượng rất đặc trưng cho vùng khí hậu nhiệt đới ẩm Ở Hà Nội hiện tượng nồm thường xuyên xảy ra vào cuối mùa đông, đầu mùa xuân

Để tránh đọng sương trên mặt sàn tầng ở, công năng hoàn chỉnh chỉ đặt các phòng ở từ tầng 2 (có cầu thang trực tiếp từ ngoài vào) Tầng một sử dụng như một tầng phục vụ, có tác dụng cách nhiệt truyền trực tiếp từ mặt sàn tầng ở xuống đất Ở nhiều công trình nhà làm

việc cũng tổ chức tầng trệt như một tầng phục vụ hoặc tầng 1 được xây trên một tầng chống

ẩm có cửa sổ thông gió cao tới khoảng 1m Do vậy hầu như hoàn toàn tránh được hiện tượng đọng sương trên mặt sàn các phòng ở và phòng làm việc

Ảnh : Tầng một biệt thự được sử dụng như một tầng phục vụ

G, Giải pháp cây xanh

Cây xanh có mối liên hệ chặt chẽ với ngôi nhà Cây xanh trong các biệt thự cũng được lựa chọn khá tinh tế Cây thân gỗ cao có tán rậm và rộng được sử dụng rộng rãi nhằm tạo bóng mát cho khu đất, che nắng cho tường mà vẫn không chắn gió mát Các dạng dàn cây leo, cây bụi và thảm cỏ làm tăng diện tích “xanh” cho khu đất có tác dụng giảm nhiệt độ không khí cũng như làm “sạch” bầu không khó trong khu nhà

Cây xanh cũng được sử dụng trên sân thượng như một yếu tố che nắng, cách nhiệt cho mái nhà