TIỂU LUẬN VẬT LÝ KIẾN TRÚC 1 CHỌN 1 CÔNG TRÌNH NHÀ Ở HOẶC VĂN PHÒNG CÓ CÁC CHỨC NĂNG KHÁC NHAU NGỦ, KHÁCH, BẾP, ĂN, WC, HIÊN, PANTRY, …ĐỂ PHÂN TÍCH

BÀI TIỂU LUẬN VẬT LÝ KIẾN TRÚC 1 – PHÂN TÍCH GIẢI PHÁP NHIỆT VÀ THÔNG GIÓ DỰ ÁN STEPPING PARK HOUSE  Công ty thiết kế: VTN Architects Vo TrongNghia Architects Sự thiếu hụt không gian xa

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HỒ CHÍ MINH

KHOA KIẾN TRÚC

TI ỂU LUẬN MÔN HỌC

ĐỀ TÀI: CHỌN 1 CÔNG TRÌNH NHÀ Ở HOẶC VĂN PHÒNG (CÓ CÁC CHỨC NĂNG KHÁC NHAU : NGỦ, KHÁCH, BẾP, ĂN, WC, HIÊN, PANTRY, …) ĐỂ PHÂN TÍCH

GVHD: Cô NGUYỄN HỒNG LOAN SVTH: NGUYỄN HUY CƯỜNG MSSV: 197101000003

LỚP: KT19-TC

PROJECT: STEPING PARK HOUSE / VTN ARCHITECTS

Ồ CHÍ MINH, 06-2021

Trang 2

M ỤC LỤC

M ỤC LỤC 1

I HI ỆN TRẠNG CÔNG TRÌNH 2

I.1 V Ị TRÍ CÔNG TRÌNH 2

I.2 KI ẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 2

I.3 B ẢNG TỔNG HỢP CÁC KHÔNG GIAN BÊN TRONG PHÒNG 4

II PHÂN TÍCH KHÍ H ẬU ĐỊA PHƯƠNG 5 II.1 ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA KHÍ HẬU TP.HỒ CHÍ MINH 5

II.2 D Ữ LIỆU KHÍ HẬU TỪ PHẦN MỀM CLIMATE CONSULTANT 6.0 6

III PHÂN TÍCH KI ẾN TRÚC TỔNG HỢP 10

III.1 HÌNH KH ỐI CÔNG TRÌNH: 10

III.2 HI ỆU QUẢ CHE NẮNG CỦA CÁC KẾT CẤU CHE NẮNG: 14

III.3 CÁCH NHI ỆT QUA LỚP VỎ (TƯỜNG VÀ MÁI) 15

III.4 THÔNG GIÓ DO ÁP L ỰC KHÍ ĐỘNG 16

III.5 THÔNG GIÓ DO ÁP L ỰC NHIỆT: 17

III.6 S Ự KẾT HỢP THÔNG GIÓ DO ÁP LỰC KHÍ ĐỘNG VÀ THÔNG GIÓ DO ÁP LỰC NHIỆT: 17

III.7 S Ự SẮP XẾP CÁC KHÔNG GIAN THEO YÊU CẦU SỬ DỤNG 18

IV PHÂN TÍCH KI ẾN TRÚC TỪNG KHU CHỨC NĂNG 19

TÀI LI ỆU THAM KHẢO 20

Trang 3

BÀI TIỂU LUẬN VẬT LÝ KIẾN TRÚC 1 – PHÂN TÍCH GIẢI PHÁP NHIỆT VÀ THÔNG GIÓ DỰ ÁN STEPPING PARK HOUSE

 Công ty thiết kế: VTN Architects (Vo TrongNghia Architects)

Sự thiếu hụt không gian xanh ở Việt Nam đang gây ra các vấn đề về môi trường như ngập lụt đô thị, nóng bức

và ô nhiễm không khí Ngôi nhà là một trong những dự án mới nhất trong chuỗi nhà ở mang tên “Nhà cho cây”

nhằm cải thiện tình trạng trên Khu đất này nằm trong một khu dân cư mới của thành phố Hồ Chí Minh, kế bên

một công viên ở phía bắc Công trình được thiết kế trên khu đất này với mục tiêu trở thành một phần mở rộng

của môi trường xung quanh bằng cách đưa màu xanh của công viên vào không gian nội thất của ngôi nhà

I.2 KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

V Ị TRÍ CÔNG TRÌNH

Trang 5

View 4 I.3 BẢNG TỔNG HỢP CÁC KHÔNG GIAN BÊN TRONG PHÒNG

Trang 6

II PHÂN TÍCH KHÍ HẬU ĐỊA PHƯƠNG

II.1 ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA KHÍ HẬU TP.HỒ CHÍ MINH

TP.HCM nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo Đặc điểm chung của khí hậu-thời tiết TP.HCM là nhiệt độ cao đều trong năm và có hai mùa mưa - khô rõ ràng làm tác động chi phối môi trường cảnh quan sâu sắc Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau Theo tài liệu quan trắc nhiều năm của trạm Tân Sơn Nhất, qua các yếu tố khí tượng chủ yếu; cho thấy những đặc trưng khí hậu TP.HCM như sau:

 Lượng bức xạ dồi dào, trung bình khoảng 140 Kcal/cm2/năm Số giờ nắng trung bình/tháng 160-270 giờ Nhiệt độ không khí trung bình 27 0 C Tháng có nhi ệt độ trung bình cao nhất là tháng 4 (28,8 0 C), tháng có nhi ệt độ trung bình thấp nhất là khoảng giữa tháng 12 và tháng 1 (25,7 0 C ) Hàng năm có tới trên 330 ngày có nhiệt độ trung bình 25-28 0 C Ði ều kiện nhiệt độ và ánh sáng thuận

l ợi cho sự phát triển các chủng loại cây trồng và vật nuôi đạt năng suất sinh học cao; đồng thời đẩy nhanh quá trình phân hủy chất hữu cơ chứa trong các chất thải, góp phần làm giảm ô nhiễm môi trường đô thị

 Lượng mưa cao, bình quân/năm 1.949 mm Số ngày mưa trung bình/năm là 159 ngày Khoảng 90% lượng mưa hàng năm tập trung vào các tháng mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11; trong đó hai tháng 6 và 9 thường có lượng mưa cao nhất Các tháng 1,2,3 mưa rất ít, lượng mưa không đáng kể Trên phạm vi không gian thành phố, lượng mưa phân bố không đều, có khuynh hướng tăng dần theo trục Tây Nam - Ðông Bắc

 Ð ộ ẩm tương đối của không khí bình quân/năm 79,5%; bình quân mùa mưa 80% và trị số cao tuyệt đối tới 100%; bình quân mùa khô 74,5% và mức thấp tuyệt đối xuống tới 20%

 V ề gió, Thành phố Hồ Chí Minh chịu ảnh hưởng bởi hai hướng gió chính và chủ yếu là gió mùa Tây - Tây Nam và Bắc - Ðông Bắc Gió Tây -Tây Nam từ Ấn Ðộ Dương thổi vào trong mùa mưa, kho ảng từ tháng 6 đến tháng 10, tốc độ trung bình 3,6m/s và gió thổi mạnh nhất vào tháng 8, tốc độ trung bình 4,5 m/s Gió Bắc- Ðông Bắc từ biển Đông thổi vào trong mùa khô, khoảng từ tháng 11 đến tháng 2, tốc độ trung bình 2,4 m/s Ngoài ra có gió tín phong, hướng Nam - Ðông Nam, khoảng từ tháng 3 đến tháng 5 tốc độ trung bình 3,7 m/s Về cơ bản TPHCM thuộc vùng không có gió bão

Bi ểu đồ chuyển động biểu kiến mặt trời

B ảng tổng hợp dữ liệu khí hậu TP Hồ Chí Minh

K ết luận: Công trình xây dựng ở khu vực TP.HCM cần phải đáp ứng các yêu cầu sau về vật lý kiến trúc:

 Chống nắng, chống nóng trực tiếp vào những tháng, những mùa có số giờ nắng cao và cường độ bức xạ mặt trời lớn

 Đảm bảo thông gió tự nhiên cho công trình

 Có giải pháp để xử lý tác hại do độ ẩm cao trong không khí tác động lên công trình và không gian sống

 Có giải pháp chống lại lượng mưa lớn trong năm, đặc biệt là vào mùa mưa

Trang 7

II.2 DỮ LIỆU KHÍ HẬU TỪ PHẦN MỀM CLIMATE CONSULTANT 6.0

Trang 9

1 59 Trong điều kiện khí hậu này sẽ luôn cần sử dụng điều hòa nhiệt độ, nhưng

có thể giảm đáng kể nếu thiết kế công trình giảm thiểu quá nhiệt

Không gian được thiết kế mở tối đa, sử dụng vỏ bao che 2 lớp: Hệ thống cây xanh, dâyleo bao phủ bên ngoài có tác dụng cải tạo vi khí hậu, cản bớt bức xạ mặt trời đi vàobên trong công trình

2

68 Nhà ở truyền thống trong vùng khí hậu nóng ẩm sử dụng cấu trúc tường

"nhẹ" có thể đóng mở được và liên kết với hàng hiên bên ngoài được chenắng, sàn tầng trệt được nâng lên cao

Cote sàn nhà tầng trệt được nâng cao hơn cote sân, sử dụng 2 lớp bao che: Lớp ngoài

là hệ thống cây xanh, dây leo bao phủ tạo cảnh quan và bóng mát che nắng cho côngtrình, lớp bên trong là các cửa kính trượt, có thể đóng mở linh hoạt

3 65 Nhà ở truyền thống trong vùng khí hậu ấm - ẩm sử dụng trần nhà cao và

cửa sổ cao có thể mở được bảo vệ bởi phần nhô ra và mái hiên

Cửa sổ dạng đứng, có ô văng và bố trí lồi lõm tạo bóng đổ che nắng.Trần nhà cao,thông thoáng

4

37 Cửa sổ vươn ra (được thiết kế phù hợp cho vĩ độ này) hoặc được che nắng(bởi mái hiên có thể mở rộng vào mùa hè) có thể làm giảm hoặc loại bỏ việc sửdụng điều hòa

Cửa sổ dạng đứng, có ô văng và bố trí lồi lõm tạo bóng đổ che nắng Cửa sổ thiết kếdạng trượt, đóng mở linh hoạt

5

38 Tăng điểm đặt nhiệt độ thoải mái trong nhà để giảm mức tiêu thụ nănglượng của điều hòa không khí ( Đặc biệt nếu người sử dụng mặc quần áo phùhợp theo mùa)

Vấn đề thuộc người sử dụng trong căn nhà

6 32 Hạn chế và loại bỏ kính hướng tây để giảm thiểu sự tăng nhiệt vào mùa hè

7

30 Sử dụng kính hiệu suất cao trên tất cả các hướng sẽ mang lại hiệu quả cao

về chi phí (Low-E, khung cách nhiệt) vào mùa hè nóng bức hoặc màu đông u

ám

vách và cửa sổ kính là loại 2 lớp cách âm, cách nhiệt tốt, hút chân không

8 57 Hướng cửa kính đặt ở phía Bắc, che chắn bởi các tản nhiệt dọc khi ở vùng

khí hậu nóng bức vì về cơ bản không có nhu cầu năng lượng mặt trời thụ động

9

17 Sử dụng cây xanh (bụi rậm, cây cối, tường phủ dây leo) đặc biệt là ở hướngtây để giảm thiểu nhiệt (Nếu những con mưa mùa hè thúc đẩy tốt cho sự pháttriển của cây xanh)

Lớp vỏ ngoài công trình là hệ thống cây xanh, dây leo bao phủ tạo cảnh quan và bóngmát che nắng cho công trình, cải tạo vi khí hậu

10 26 Một rào cản bức xạ (giấy bạc sáng) có thể giúp giảm nhiệt bức xạ qua mái

Nhà bố trí nhiều khoảng không gian mở, thông thoáng, giếng trời lớn đặt ở giữa nhàkết hợp khu vực cầu thang tạo sự đối lưu không khí tốt cho ngôi nhà

2 46 Điều hòa không khí với hiệu suất cao và bơm nhiệt (ít nhất là Energy Star)

có thể chứng minh chi phí hiệu quả trong khí hậu này Có bố trí máy lạnh loại Inverter ở các phòng ngủ

3 56 Các hiên có mái che và sân trong có thể cung cấp sự làm mát thoải mái thụ

động bởi thông gió ở thời tiết ấm và có thể ngăn ngừa các vấn đề về côn trùng

Không gian đệm, gara đặt ở phái trước, bố trí nhiều khoảng không gian mở, thôngthoáng, giếng trời lớn đặt ở giữa nhà kết hợp khu vực cầu thang tạo sự đối lưu khôngkhí tốt cho ngôi nhà

Trang 10

động ở vùng khí hậu ôn đới và nóng ẩm

5 18 Làm tòa nhà nhỏ (đúng kích cỡ) bởi vì diện tích sàn quá mức lãng phí năng

6 42 Vào ngày nóng, quạt trần hoặc gió trong nhà có thể làm mát hơn bởi 5 độ F

(2.8C) hoặc hơn, do đó ít cần đến máy lạnh hơn Các khoảng thông tầng, sân trong giúp lưu thông không khí hiệu quả

7 43 Dùng vật liệu xây dựng màu sáng và mái nhà mát mẻ (với độ phát xạ cao)

để giảm sự tăng nhiệt

Phần lớn diện tích bề mặt công trình sử dụng là màu xám của xi măng/ bê tông, màuxanh của cây xanh và màu nâu của gỗ Mái nhà trồng nhiều cây xanh

8 25 Ở khí hậu ẩm ướt, gác xép thông gió tốt với mái dốc để che mưa và có thể

mở rộng để che chắn lối vào, hiên nhà, hành lang, khu làm việc ngoài trời

9 27 Nếu đất ẩm ướt, xây tòa nhà nâng cao lên mặt đất để giảm thiểu sự ẩm

ướt và tăng cường thông gió bên dưới tòa nhà

10 36 Mở cửa sổ lớn ở 2 phía đối diện của công trình để tạo điều kiện cho thông

Trang 11

III PHÂN TÍCH KIẾN TRÚC TỔNG HỢP

III.1 HÌNH KH ỐI CÔNG TRÌNH:

Trang 12

8h00’ sáng 12h00’ trưa 16h00’ chiều

Ngày Đông chí (Ngày 22/12)

NH ẬN XÉT:

Công trình có mặt đứng chính hướng Đông Nam, nằm ở vĩ tuyến số 10, do đó công trình nhận được lượng bức xạ mặt trời lớn quan năm, đặc biệt là ở các góc cao vào buổi trưa

Vào mùa hè, mặt trời chiếu từ phía Bắc, mặt nhận nhiều bức xạ mặt trời nhất là mặt đứng hướng Đông Bắc và Tây Bắc Vào các mùa khác trong năm, mặt trời chếch về phía Nam, do đó các mặt hướng Đông Nam và Tây Nam sẽ nhận nhiều bức xạ hơn

Trang 13

Trang 15

III.2 HIỆU QUẢ CHE NẮNG CỦA CÁC KẾT CẤU CHE NẮNG:

 Hướng Tây Bắc ( Cửa sổ phòng ngủ Lầu 1, 2 giường ngủ)

Nhận xét: Cửa sổ đón nắng nhiều vào buổi trưa và chiều, nhiều nhất là vào lúc 1h-3h Đảm bảo yêu cầu lấy sáng cho căn phòng

 Hướng Đông Nam ( Cửa sổ phòng ngủ lầu 1, 1 giường ngủ)

Nhận xét: Cửa sổ hướng Đông Nam không nhận được bức xạ mặt trời nhiều vào màu hè, Nhận nhiều bức xạ vào các tháng 9 đến tháng 4 năm sau Cửa sổ hướng này không bị ảnh hưởng quá nhiều bởi

bức xạ mặt trời Lấy sáng chủ yếu là ánh sáng tán xạ gián tiếp

Trang 16

 Xét l ớp tường phía Tây Bắc là vị trí nhận nhiều bức xạ mặt trời nhất của công trình

Tường dày 220 Các lớp vật liệu:

=> UValue =R10 =0.6251 = 1.60

 Xét mái phía trên phòng ng ủ Master:

Mái v ới tấm xốp polystyrol dày 30 mm

H ệ số dẫn nhiệt, W/(m.K) T ổng nhiệt trở R o , m 2 K/W

Đạt hay không đạt yêu c ầu so với quy

2 Gạch nhiều lỗ xây với

vữa nặng (vữa ximăng) 0,220 0,52

3 Lớp vữa trát trong 0,015 0,93

nhiệt bề mặt trong là hT = 7,692 W/m2.K – Lấy theo Phụ lục 3 QCVN 09:2017/BXD

T ổng nhiệt trở R o , m 2 K/W

Đạt hay không đạt yêu c ầu so với quy chu ẩn

R0 =1

25 + 0,015

0.81 + 0.010,93 + 0,030,04 + 0,050.93 + 0.0020,93

+ 0,121.55 + 0.0150.93 +

15.882

= 1,140

Ro > 1,0 m2.K / W Đạt yêu cầu

m ặt trong là h T = 5,882 W/m 2 K – Lấy theo Phụ lục 3 QCVN 09:2017/BXD

Trang 17

III.4 THÔNG GIÓ DO ÁP LỰC KHÍ ĐỘNG

Thông gió áp lực khí động (Cross Ventilation)

khi một luồng gió đi qua một kết cấu bao che thì có thể tạo ra độ chênh cột áp 2 phía của kết cấu :

 Ở phía trước ngọn gió (Bên trái hình) : Khi gặp kết kết cấu bao che tốc độ dòng không khí giảm đột ngột nên áp suất tĩnh cao, có tác dụng đẩy không khí vào bên trong không gian này

 Ngược lại phía sau công trình có dòng không khí xoáy quẩn nên áp suất giảm xuống tạo nên vùng chân không, có tác dụng hút không khí ra khỏi không gian này

Nh ận xét: Thông gió từ áp lực khí động hướng đến giải pháp mở cửa nằm ở 2 mặt khác nhau Cách làm này cho phép gió đi xuyên phòng, làm mát không khí bên trong phòng và đưa không khí nóng

ra ngoài qua cửa thoát Hai khoảng sân vườn bố trí hai bên nhà đóng vai trò là hành lang giúp thông gió khí động xảy ra liên tục Các phòng khách, bếp, ngủ, sinh hoạt chung đảm bảo thông gió áp

lực khí động tốt

Trang 18

III.6 SỰ KẾT HỢP THÔNG GIÓ DO ÁP LỰC KHÍ ĐỘNG VÀ THÔNG GIÓ DO ÁP LỰC NHIỆT:

Trang 19

III.7 SỰ SẮP XẾP CÁC KHÔNG GIAN THEO YÊU CẦU SỬ DỤNG

 Bảng yêu cầu các chức năng:

3 Phòng ngủ

Lầu 1, hướng Tây bắc

Thời gian hoạt động: 17h-8h, sáng hôm sau Chiều tối phòng mát, thông thoáng tự nhiên tốt

Lớp vỏ cách nhiệt tốt, thải nhiệt nhanh

Che nắng cho cửa sổ

Thông gió bên trong và bên ngoài để làm mátphòng

4 Phòng ngủ

Lầu 1, hướng Nam

5 Phòng ngủ Master

Lầu 2, hướng Tây

6 Phòng SHC

Lầu 2, hướng Đông Nam

Thời gian hoạt động: 6h-8h, 10-12h, 14h-22h Thông thoáng, mát mẻ, đón nắng sớm Thời gian che nắng: 10h-14h, lấy nắng góc thấp

 Nh ận xét:

- Phòng Khách + Ăn, Bếp, Sinh hoạt chung: Đảm bảo được thông gió, chiếu sáng tự nhiên và có giải pháp che nắng hợp lý, nhiệt độ được giữ ổn định nhờ thông gió tự nhiên và cây xanh Các không gian được nối liền nhau giúp không khí lưu thông mà không bị cản trở bởi tường bên trong và nội thất lấy được ánh nắng sớm vào phòng

- Các phòng ngủ: Cửa sổ kính 2 lớp cách nhiệt và được thiết kế lõm vào, bên ngoài là lớp cây xanh che phủ tạo bóng mát và giảm bức xạ nhiệt vào trong phòng Tất cả các phòng ngủ đều đảm bảo

lấy được ánh nắng sớm vào phòng Có giải pháp che nắng bằng trồng cây xanh ở các cửa sổ hiệu quả

- Tuy nhiên, thiết kế có nhược điểm là phòng ngủ lầu 1, hướng Tây Bắc bị nắng chiếu vào trong phòng vào buổi chiều mùa hè; Phòng ngủ Master có khoảng mở cửa sổ quá nhiều

Trang 20

Phòng ng ủ Master

 Vị trí công trình: Ở lầu 2, hướng Tây

 Kích thước: 5.0m x 4.8m x 2.6m

 Diện tích: 24m2

 Cửa sổ: 3 cửa sổ 1.7m x 2.2m, 1 cửa sổ 1.1m x 2.2m và 1 cửa sổ L 2.4m x 2.2m

 Ưu điểm: Cửa sổ kính 2 lớp cách nhiệt và được thiết kế lõm vào, bên ngoài là lớp cây xanh che phủ tạo bóng mát và giảm bức xạ nhiệt vào trong phòng Tất cả các phòng ngủ đều đảm bảo lấy

được ánh nắng sớm vào phòng Có giải pháp che nắng bằng trồng cây xanh ở các cửa sổ hiệu quả

 Nhược điểm: Khoảng mở cửa sổ quá nhiều không cần thiết

 Gi ải pháp: Thay thế cửa sổ này bằng mảng tường để đảm bảo tính riêng tư cho phòng ngủ Master và giảm bớt ánh sáng trong phòng vào ban ngày

Định dạng
Số trang	21
Dung lượng	5,61 MB