Cấu trúc mặt đứng nhà phố đa lớp thích ứng khí hậu TP.HCM

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC HÌNH ẢNH

DANH MỤC SƠ ĐỒ, BẢNG BIỂU

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẶT ĐỨNG NHÀ PHỐ THÍCH ỨNG VỚI ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU

1.1. Các định nghĩa và khái niệm

1.2. Thực tiễn mặt đứng nhà phố tại các nước có điều kiện tương đồng và tại Việt Nam

1.2.1. Tại các nước có điều kiện tương đồng

1.2.2. Tại Việt Nam

1.3. Hiện trạng mặt đứng thích ứng với điều kiện khí hậu tại TP

1.3.1. Hiện trạng mặt đứng nhà phố tại TP

1.3.2. Điều kiện khí hậu TP.HCM và chất lượng môi trường bên trong nhà phố

1.4. Các nghiên cứu liên quan đến đề tài

1.5. Các vấn đề trọng tâm cần giải quyết

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC CHO MẶT ĐỨNG NHÀ PHỐ THÍCH ỨNG VỚI ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU TP.HCM ỨNG DỤNG PPTS

2.1. Mối quan hệ giữa kiến trúc và khí hậu

2.2. Kiến trúc thích ứng

2.3. Thiết kế bị động (passive design)

2.4. Tiện nghi vi khí hậu

2.5. Phương pháp tham số

2.6. Cơ sở thực tiễn

2.6.1. Nhà ở hiệu quả năng lượng và thân thiện môi trường

2.6.2. Ứng dụng hệ vỏ kép (DSF) vào kiến trúc

2.6.3. Thiết kế kiến trúc ứng dụng PPTS

2.6.4. Cơ sở ứng dụng PPTS cho mặt đứng nhà phố thích ứng với điều kiện khí hậu

2.6.4.1. Cấu trúc hóa mặt đứng nhà phố (xác định cấu trúc hệ thống)

2.6.4.2. Tham số hóa cấu trúc (biểu diễn cấu trúc thành tham số)

2.6.4.3. Mô phỏng trên máy tính

2.6.4.4. Xử lý dữ liệu mô phỏng

2.6.4.5. Bài học kinh nghiệm về kiến trúc thích ứng ứng dụng PPTS

2.6.4.5.1. Bài học về giải quyết mối quan hệ giữa kiến trúc và khí hậu ứng dụng PPTS

2.6.4.5.2. Bài học về tạo hình kiến trúc ứng dụng PPTS

2.6.6. Khả năng thực hiện

3. CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT MẶT ĐỨNG NHÀ PHỐ THÍCH ỨNG VỚI ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU TP.HCM ỨNG DỤNG PPTS

3.1. Hệ thống tiêu chí

3.1.1. Tiêu chí về cấu trúc hóa

3.1.2. Tiêu chí về tính định lượng của cấu trúc

3.1.3. Tiêu chí về tính thích ứng với điều kiện khí hậu

3.2. Đề xuất mặt đứng nhà phố thích ứng với điều kiện khí hậu TP.HCM ứng dụng PPTS

3.2.1. Cấu trúc hóa mặt đứng nhà phố và các tổ hợp khác nhau

3.2.2. Tham số hóa cấu trúc MĐĐL nhà phố và các giá trị khảo sát

3.2.3. Mô hình tham số hóa cấu trúc và các biến thể

3.2.4. Phương pháp tính mức độ thích ứng của cấu trúc qua dữ liệu mô phỏng và kết quả tính toán

3.2.5. Chi tiết hóa giải pháp kiến trúc mặt đứng nhà phố thích ứng với điều kiện khí hậu TP.HCM dựa trên giá trị thích hợp của tham số tìm được

3.2.5.1. Đối với loại mặt đứng có 1 hoặc 2 lớp với lớp MĐ phụ bên trong

3.2.5.2. Đối với loại mặt đứng 2 lớp với lớp MĐ phụ bên ngoài

3.2.5.3. Đối với loại mặt đứng có 3 lớp

3.2.6. Ví dụ minh chứng

3.2.6.1. Áp dụng cho công trình cải tạo

3.2.6.2. Áp dụng cho công trình xây mới

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

I. Giới thiệu về cấu trúc mặt đứng nhà phố

Cấu trúc mặt đứng nhà phố đa lớp là một giải pháp kiến trúc hiện đại, đặc biệt phù hợp với điều kiện khí hậu tại TP.HCM. Cấu trúc nhà phố không chỉ đơn thuần là phần vỏ bao che mà còn là yếu tố quyết định đến hiệu quả sử dụng năng lượng và sự thoải mái của người sử dụng. Mặt đứng đa lớp (MĐĐL) giúp tạo ra không gian sống thoáng đãng, đồng thời giảm thiểu tác động tiêu cực từ môi trường bên ngoài. Theo nghiên cứu, việc áp dụng mặt đứng nhà phố đa lớp có thể cải thiện đáng kể chất lượng không khí và ánh sáng tự nhiên trong nhà. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh khí hậu Việt Nam, nơi mà nắng nóng và độ ẩm cao là những thách thức lớn đối với thiết kế kiến trúc.

1.1. Đặc điểm khí hậu TP.HCM

TP.HCM có khí hậu nhiệt đới gió mùa, với mùa khô và mùa mưa rõ rệt. Nhiệt độ trung bình hàng năm dao động từ 25 đến 30 độ C, với độ ẩm cao. Điều này tạo ra nhu cầu cấp thiết cho các giải pháp kiến trúc thích ứng, nhằm giảm thiểu tác động của khí hậu đến không gian sống. Nhà phố đa lớp có khả năng điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm bên trong, nhờ vào cấu trúc nhiều lớp giúp tạo ra các khoảng không gian đệm. Hệ thống thông gió tự nhiên cũng được cải thiện, giúp không khí lưu thông tốt hơn. Việc thiết kế mặt đứng nhà phố cần phải tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo sự thoải mái cho người sử dụng trong mọi điều kiện thời tiết.

II. Phân tích cấu trúc mặt đứng đa lớp

Cấu trúc mặt đứng đa lớp không chỉ đơn thuần là việc xếp chồng các lớp vật liệu mà còn là một hệ thống phức tạp, bao gồm nhiều yếu tố như vật liệu xây dựng, hệ thống thông gió, và công trình xanh. Việc lựa chọn vật liệu xây dựng phù hợp là rất quan trọng, vì nó ảnh hưởng đến khả năng cách nhiệt và cách âm của công trình. Các vật liệu như kính, nhôm, và các loại vật liệu sinh thái đang ngày càng được ưa chuộng trong thiết kế mặt đứng. Hệ thống thông gió tự nhiên cũng cần được tích hợp vào thiết kế, nhằm tối ưu hóa việc lưu thông không khí và giảm thiểu tiêu thụ năng lượng. Theo nghiên cứu, việc áp dụng công trình xanh trong thiết kế mặt đứng có thể giúp giảm thiểu lượng năng lượng tiêu thụ lên đến 30%.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến thiết kế mặt đứng

Thiết kế mặt đứng nhà phố cần phải xem xét nhiều yếu tố như hướng nhà, vị trí địa lý, và các yếu tố môi trường xung quanh. Hướng nhà ảnh hưởng đến lượng ánh sáng tự nhiên và gió vào trong nhà. Việc tối ưu hóa hướng mặt đứng có thể giúp giảm thiểu chi phí năng lượng cho việc làm mát và chiếu sáng. Ngoài ra, các yếu tố như cây xanh, khoảng cách giữa các công trình cũng cần được xem xét để đảm bảo không gian sống thoải mái. Tiêu chuẩn xây dựng cũng đóng vai trò quan trọng trong việc định hình thiết kế mặt đứng, đảm bảo rằng các công trình không chỉ đẹp mà còn an toàn và bền vững.

III. Đề xuất giải pháp thiết kế mặt đứng thích ứng

Để thiết kế mặt đứng nhà phố đa lớp thích ứng với khí hậu TP.HCM, cần áp dụng các phương pháp thiết kế hiện đại như thiết kế bị động và phương pháp tham số. Thiết kế bị động giúp tối ưu hóa việc sử dụng ánh sáng tự nhiên và thông gió, giảm thiểu việc sử dụng năng lượng cho điều hòa không khí. Phương pháp tham số cho phép các kiến trúc sư mô phỏng và điều chỉnh các tham số thiết kế một cách linh hoạt, từ đó tìm ra giải pháp tối ưu nhất cho từng công trình. Việc áp dụng các giải pháp này không chỉ giúp cải thiện chất lượng không gian sống mà còn góp phần bảo vệ môi trường, hướng tới một nhà phố hiện đại và bền vững.

3.1. Các giải pháp cụ thể

Các giải pháp cụ thể cho mặt đứng nhà phố đa lớp bao gồm việc sử dụng các lớp vật liệu cách nhiệt, hệ thống lam che nắng, và các giải pháp xanh như trồng cây trên mặt đứng. Lớp vật liệu cách nhiệt giúp giảm thiểu sự truyền nhiệt từ bên ngoài vào bên trong, trong khi hệ thống lam che nắng giúp kiểm soát ánh sáng và nhiệt độ. Việc trồng cây trên mặt đứng không chỉ tạo ra không gian xanh mà còn giúp cải thiện chất lượng không khí. Các giải pháp này cần được kết hợp một cách hài hòa để tạo ra một mặt đứng không chỉ đẹp mà còn hiệu quả trong việc thích ứng với khí hậu.

Luận án tiến sĩ về cấu trúc mặt đứng nhà phố đa lớp thích ứng với khí hậu thành phố Hồ Chí Minh