Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đồ án tốt nghiệp ngành Kiến trúc với đề tài "Thư viện Tổng hợp Hải Phòng" do sinh viên Nguyễn Việt Hà thực hiện dưới sự hướng dẫn của ThS. KTS. Nguyễn Thế Duy (Trường Đại học Dân lập Hải Phòng, năm 2017). Nghiên cứu được đặt trong bối cảnh thành phố Hải Phòng đang trên đà phát triển đô thị loại I cấp quốc gia, nhu cầu học tập, tra cứu thông tin và nâng cao đời sống văn hóa tinh thần của người dân ngày càng gia tăng. Trong bối cảnh xã hội bùng nổ thông tin và hội nhập quốc tế, văn hóa đọc truyền thống đứng trước thách thức cạnh tranh từ các phương tiện truyền thông hiện đại. Do đó, việc thiết lập một thiết chế văn hóa đọc hiện đại, kết hợp hài hòa giữa tra cứu tài liệu, chuyển giao tri thức và giao lưu cộng đồng là một yêu cầu thực tế cấp thiết.

Nhiệm vụ thiết kế của đồ án đặt ra các yêu cầu kỹ thuật và thẩm mỹ cụ thể:

  1. Đảm bảo nhu cầu tìm hiểu kiến thức và tra cứu thông tin của người dân thành phố Hải Phòng; tạo dựng không gian tra cứu thuận tiện, thoải mái, đáp ứng thị hiếu thẩm mỹ và yêu cầu hội nhập.
  2. Đảm bảo tính bền vững, thân thiện với môi trường tự nhiên và tối ưu hóa giải pháp tiết kiệm năng lượng.
  3. Đảm bảo chất lượng thẩm mỹ kiến trúc tổng thể của một công trình văn hóa công cộng cấp đô thị.
  4. Đảm bảo đáp ứng tốt các nhu cầu sử dụng trước mắt và có tính linh hoạt, khả năng mở rộng phát triển lâu dài.
  5. Tạo lập hình khối và vị trí công trình có khả năng thu hút điểm nhìn, đảm bảo tầm nhìn cảnh quan đồng thời từ trên cao và từ mặt đất.

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là công trình Thư viện Tổng hợp công cộng cấp thành phố. Phạm vi không gian nghiên cứu được xác định tại khu đất có diện tích 3,8 ha, nằm trên trục đường Phạm Văn Đồng, thuộc địa phận phía Bắc phường Anh Dũng, quận Dương Kinh, thành phố Hải Phòng. Phạm vi liên hệ chức năng bao quát mạng lưới các cơ sở giáo dục từ bậc tiểu học đến cao đẳng, đại học trong bán kính 2–3 km. Thời gian thực hiện đồ án từ ngày 11 tháng 8 năm 2017 đến ngày 24 tháng 11 năm 2017, kết hợp quá trình thực tập chuyên môn tại Công ty Cổ phần Thiết kế Xây dựng Kiến Trúc Việt (Kien Truc Viet CDC).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án vận dụng hệ thống quy chuẩn, tiêu chuẩn xây dựng hiện hành của Việt Nam kết hợp các tài liệu hướng dẫn chuyên ngành kiến trúc thư viện trong nước và quốc tế để làm căn cứ tính toán chỉ tiêu, dây chuyền và giải pháp kỹ thuật:

Ký hiệu tiêu chuẩn / Tài liệu Tên tiêu chuẩn / Nội dung tham chiếu
TCXDVN 4455:1987 Tiêu chuẩn bản vẽ xây dựng Việt Nam
TCXDVN 276:2003 Công trình công cộng – Nguyên tắc thiết kế
TCXDVN 323:2004 Tiêu chuẩn thiết kế nhà cao tầng
TCXDVN 6160:1996 Tiêu chuẩn phòng cháy chữa cháy nhà cao tầng
TCXDVN 293:2003 Chống nóng nhà ở – Chỉ dẫn thiết kế
TCXDVN 333:2005 Chiếu sáng nhân tạo công trình công cộng
TCXDVN 306:2004 Các thông số vi khí hậu trong nhà công cộng
TCXDVN 175:2005 Tiêu chuẩn mức ồn tối đa trong công trình công cộng
Tài liệu chuyên ngành Tài liệu xây dựng Thư viện hiện đại (Nguyễn Minh Hiệp); Wisconsin Public Library Standards 11-2005 PLA; Kiến trúc sinh khí hậu & Các giải pháp kiến trúc khí hậu Việt Nam (Phạm Đức Nguyên, Nguyễn Thu Hòa, Trần Quốc Bảo); Dữ liệu kiến trúc sư (Ernst Neufert, bản dịch 1998, 2006).

Phương pháp nghiên cứu và thiết kế kiến trúc thực tế được tác giả triển khai bao gồm:

  • Phương pháp khảo sát, đánh giá hiện trạng: Thu thập dữ liệu địa lý, hạ tầng giao thông tiếp cận, các mối liên hệ mạng lưới công trình giáo dục lân cận; đo đạc và phân tích số liệu vi khí hậu địa phương (nhiệt độ, bức xạ mặt trời, độ ẩm không khí, chế độ gió mùa ven biển Hải Phòng).
  • Phương pháp phân tích dây chuyền công năng: Thiết lập sơ đồ mối quan hệ không gian giữa ba khối chức năng chính: khối đón tiếp – phục vụ, khối các phòng đọc chuyên đề và khối điều hành – xử lý nghiệp vụ thư viện.
  • Phương pháp so sánh phương án: Đánh giá ưu và nhược điểm của hai phương án hình khối ý tưởng kiến trúc (phương án "Quyển sách mở" và phương án "Liên kết hợp chất hóa học") dựa trên các tiêu chí giao thông nội bộ, vi khí hậu, tính khả thi kết cấu và thi công.
  • Phương pháp thiết kế kỹ thuật kiến trúc sinh khí hậu: Tính toán các giải pháp thông gió tự nhiên, lấy sáng khuếch tán, tổ chức giếng trời, cách âm cách nhiệt và thiết kế kích thước chi tiết đường dốc cho người khuyết tật tiếp cận công trình.

Nội dung chính theo từng chương

Phần I: Phần mở đầu

Phần này cung cấp cái nhìn tổng quan về vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và truyền thống lịch sử - văn hóa của thành phố Hải Phòng. Về mặt địa lý, Hải Phòng có diện tích tự nhiên 1.507,57 km², bờ biển dài 125 km với 5 cửa sông lớn (Bạch Đằng, Cửa Cấm, Lạch Tray, Văn Úc, Thái Bình). Đô thị có 7 quận nội thành, 6 huyện ngoại thành và 2 huyện đảo; dân số thời điểm tháng 12/2011 đạt trên 1,7 triệu người.

Tác giả phân tích tính chất của thư viện là công trình công cộng đa năng thuộc nhóm văn hóa – giáo dục, phục vụ nhiều đối tượng độc giả (học sinh, sinh viên, nhà nghiên cứu, trẻ em, người khiếm thị). Về mặt nhân văn, thư viện đóng vai trò tạo không gian tĩnh lặng, kết nối con người với tri thức và giữ gìn văn hóa đọc. Đặc thù công trình đòi hỏi tính biệt lập và yêu cầu chống ồn nghiêm ngặt, do đó bài toán quy hoạch tổng mặt bằng phải giải quyết việc ngăn chặn tiếng ồn từ giao thông bên ngoài và tiếng ồn nội bộ từ các sảnh dịch vụ.

Phần II: Nội dung đồ án

1. Khái quát công trình và chỉ tiêu quy hoạch

Công trình được định vị tại trục đường Phạm Văn Đồng, phường Anh Dũng, quận Dương Kinh (quận có diện tích 48,85 km², dân số 50.051 người theo số liệu năm 2007). Quy mô và chỉ tiêu quy hoạch kiến trúc được xác định cụ thể:

Hạng mục chỉ tiêu Giá trị thiết kế
Diện tích khu đất nghiên cứu 3,8 ha (38.000 m²)
Mật độ xây dựng tối đa 40%
Hệ số sử dụng đất tối đa 1,0
Diện tích sàn xây dựng tối đa 15.200 m²
Diện tích sử dụng thư viện 15.170 m²
Diện tích bãi đỗ xe 3.680 m²
Tổng diện tích sàn công trình 18.850 m²
Khối tích kho tài liệu / bộ sưu tập 552.620 bản sách
Quy mô nhân sự vận hành 80 cán bộ (toàn thời gian)

2. Khảo sát hiện trạng và điều kiện tự nhiên khu đất

Khu đất 3,8 ha có tứ cận: phía Bắc và phía Nam giáp khu dân cư hiện hữu; phía Đông giáp Công ty TNHH thang máy Đức Anh; phía Tây giáp đường Phạm Văn Đồng. Khu đất sở hữu 2 hướng tiếp cận giao thông (đường Phạm Văn Đồng và đường phụ nối sang đường Mạc Quyết). Mạng lưới giáo dục trong bán kính 2–3 km tập trung dày đặc các trường từ tiểu học đến đại học.

Dữ liệu khí hậu được tổng hợp chi tiết nhằm phục vụ giải pháp kiến trúc sinh khí hậu:

  • Nhiệt độ: Nhiệt độ trung bình năm đạt 24,5 °C; tháng 1 lạnh nhất (16 °C), tháng 7 nóng nhất (31 °C).
  • Bức xạ và nắng: Số ngày nắng trung bình năm là 75 ngày; tổng số giờ nắng trung bình năm đạt 290 giờ (phân bố từ 56 giờ trong tháng 2 đến 217 giờ trong tháng 7). Cần giải pháp chắn nắng hướng Tây Nam.
  • Độ ẩm không khí: Độ ẩm trung bình năm 85%; mùa mưa ẩm (tháng 3 – tháng 9) lên tới 91%, mùa khô (tháng 11 – tháng 1) khoảng 78%. Độ ẩm cao đòi hỏi giải pháp chống thấm và thông gió bảo quản kho sách nghiêm ngặt.
  • Chế độ gió: Tháng 11 đến tháng 3 chịu ảnh hưởng của gió mùa Bắc và Đông Bắc; tháng 4 đến tháng 10 đón gió Nam và Đông Nam; mùa mưa bão tập trung từ tháng 7 đến tháng 9 với vận tốc gió lớn nhất lên tới 40 m/s. Hướng đón gió mát chủ đạo là Nam – Đông Nam, cần chắn gió lạnh Đông Bắc.
Số liệu nhiệt độ (°C) và số giờ nắng theo tháng tại khu vực nghiên cứu:
Tháng:       T1   T2   T3   T4   T5   T6   T7   T8   T9  T10  T11  T12
Nhiệt độ:    16   18   20   25   28   30   31   29   27   25   22   18
Giờ nắng:    93   56   93  120  186  210  217  186  180  186  150  124
Độ ẩm (%):   78   86   90   91   87   86   86   88   87   80   83   79

3. Nhiệm vụ thiết kế và cơ cấu diện tích phân khu

Không gian công trình được cơ cấu thành ba khối chính với các thông số diện tích cụ thể:

Khu vực đón tiếp và phục vụ sảnh:

  • Sảnh đón tiếp chính: 140 m²; Quầy lễ tân hướng dẫn: 24 m²; Phòng bảo vệ: 9 m².
  • Khu trưng bày và giới thiệu sách mới: 100 m²; Khu đọc sách ngoài trời: 290 m².
  • Phòng chiếu phim 128 chỗ kèm kho phim: 280 m².
  • Phòng đọc dành cho người khiếm thị và kho phụ trợ: 360 m².
  • Phòng đọc đặc biệt CD-ROM và kho phụ trợ: 120 m²; Phòng tra cứu tài liệu điện tử.
  • Phòng đọc thiếu nhi kết hợp vườn chơi trẻ em: 320 m².
  • Khu vệ sinh khách: 35 m²/khu.

Khu vực các phòng đọc chuyên đề và dịch vụ:

  • Các phòng đọc chuyên đề (KHKT & Công nghệ; Thể thao & Nghệ thuật; Âm nhạc & Hội họa): 1.340 m²/phòng.
  • Phòng đọc báo - tạp chí: 478 m²; Phòng học chuyên đề ngoại ngữ: 478 m²; Phòng tự học và học nhóm: 478 m².
  • Cửa hàng sách và đồ dùng học tập kèm kho đồ dùng: 490 m²; Khu cà phê sách và pha chế: 490 m².

Khu vực hành chính, quản trị và nghiệp vụ thư viện:

  • Sảnh chính nghiệp vụ và sảnh nhập sách: 212 m²; Khu phân loại sách, đóng bìa, ký hiệu: 72 m²; Kho sửa chữa, bảo dưỡng: 87 m².
  • Phòng phục chế sách cũ: 57 m²; Phòng nghiệp vụ sao chụp, in ấn: 75 m²; Phòng nghiệp vụ máy tính: 75 m².
  • Kho sách lưu trữ chính toàn thư viện: 358 m²; Kho tạp chí hết hạn: 88 m².
  • Bếp ăn và căng tin nhân viên: 287 m²; Phòng Giám đốc: 57 m²; Phòng Phó Giám đốc: 57 m²; Vệ sinh nhân viên: 17 m²/khu.

4. Tổ chức mô hình kho mở và so sánh ý tưởng kiến trúc

Đồ án lựa chọn mô hình tổ chức kho mở hoàn toàn cho các không gian đọc chính. Độc giả được tiếp cận trực tiếp giá sách mà không qua thủ tục trung gian viết phiếu. Mô hình kết hợp công nghệ kiểm soát (cổng từ, mã vạch, camera quan sát, bảng phân loại thập phân DDC), giảm định mức cán bộ phục vụ xuống 1–3 người/phòng đọc. Các nhược điểm về quản lý tài liệu, xếp nhầm vị trí và hao hụt sách được xử lý bằng nội quy (giới hạn lấy tối đa 2 cuốn/lượt, xếp trả đúng vị trí, bảo dưỡng thiết bị định kỳ).

Tác giả so sánh hai phương án ý tưởng hình khối:

Tiêu chí so sánh Phương án 1: Hình tượng "Quyển sách mở" (Phương án chọn) Phương án 2: Hình tượng "Liên kết hợp chất hóa học" (So sánh)
Ý tưởng tạo hình Mô phỏng quyển sách mở kết hợp các khối hình học cơ bản. Mô phỏng liên kết phân tử của hợp chất hóa học.
Ưu điểm - Hình khối kiến trúc mạnh mẽ, biểu trưng rõ nét.
- Thuận lợi cho tính toán kết cấu và thi công xây dựng.
- Thông gió tự nhiên và chiếu sáng nội bộ tốt.		 - Phân định ranh giới các khối chức năng rõ ràng.
- Giao thông nội bộ kết nối trực diện giữa các khu.
Nhược điểm - Đòi hỏi tính toán che chắn bức xạ mặt trời trên các diện kính lớn. - Giao thông giữa các khu vực phân tán, cự ly dài.
- Tốn diện tích xây dựng.
- Kết cấu phức tạp, khó khăn khi thi công.

5. Giải pháp kỹ thuật thông gió, chiếu sáng, chống ồn và tiếp cận người khuyết tật

  • Giải pháp chống ồn: Lùi sâu khối công trình vào bên trong khu đất; bố trí dải cây xanh cảnh quan cách ly mặt đường Phạm Văn Đồng; phân vùng công năng cách ly giữa khu vực tĩnh (phòng đọc nghiên cứu, chuyên đề) và khu vực ồn (khu trẻ em, máy tính, giải khát, sảnh).
  • Giải pháp chiếu sáng: Sử dụng hệ thống lam kính mờ kết hợp lam kính trong bên ngoài mặt đứng để tạo ánh sáng tán xạ khuếch tán, tránh chói lóa trực tiếp vào bàn đọc; tổ chức các giếng trời lấy sáng tự nhiên cho trung tâm gian đọc; bố trí đèn bàn đọc chuyên dụng và đèn hắt giá sách cho chiếu sáng nhân tạo.
  • Thiết kế cho người khuyết tật: Tuân thủ quy chuẩn đường dốc với các thông số:
    • Độ dốc không vượt quá 1/12 (tương đương góc nghiêng 15°).
    • Chiều rộng đường dốc tối thiểu 1.200 mm.
    • Chiều dài mỗi đoạn dốc tối đa 9.000 mm (nếu dài hơn phải bố trí chiếu nghỉ).
    • Khoảng trống dừng xe lăn tại điểm đầu và điểm cuối đường dốc tối thiểu 1.400 mm × 1.400 mm.
    • Bố trí tay vịn hai bên liên tục ở độ cao 900 mm (tay vịn tầng dưới cao 700 mm); điểm đầu và cuối tay vịn kéo dài thêm 300 mm; khoảng cách hở giữa tay vịn và tường tối thiểu 40 mm; có gờ an toàn chân lan can.

Phần III: Các bản vẽ

Tập hợp toàn bộ hồ sơ thiết kế kỹ thuật kiến trúc thể hiện trên bản vẽ 2D và mô hình không gian, bao gồm: tổng mặt bằng quy hoạch 1/500, các mặt bằng công năng các tầng, mặt đứng công trình, mặt cắt kiến trúc, chi tiết cấu tạo giếng trời, chi tiết lam chắn nắng và chi tiết cấu tạo đường dốc tiếp cận.

Phần IV: Kết luận

Tổng kết mức độ hoàn thành nhiệm vụ thiết kế đồ án tốt nghiệp sau quá trình nghiên cứu 5 năm học. Đồ án khẳng định sự phù hợp của dây chuyền công năng, hình thức kiến trúc và giải pháp thích ứng khí hậu tại khu đất xây dựng, đáp ứng quy chuẩn công trình công cộng đương đại.

Kết quả và đóng góp

Đồ án đã hoàn thành trọn vẹn giải pháp thiết kế cho Thư viện Tổng hợp Hải Phòng với các kết quả cụ thể:

  • Xác lập cơ cấu quy hoạch hoàn chỉnh trên khu đất 3,8 ha, đạt mật độ xây dựng 40%, tổng diện tích sàn 18.850 m², đáp ứng sức chứa 552.620 đơn vị tài liệu và bố trí 80 nhân sự quản lý vận hành.
  • Giải quyết thành công bài toán công năng dây chuyền thư viện hiện đại thông qua mô hình kho mở, tích hợp hệ thống kiểm soát công nghệ cao giúp tinh giản biên chế phục vụ trực tiếp còn 1–3 người tại mỗi khu đọc.
  • Đề xuất giải pháp kiến trúc sinh khí hậu thực tiễn cho vùng duyên hải Bắc Bộ: kiểm soát bức xạ Tây Nam, tận dụng tối đa gió mát Nam – Đông Nam, tổ chức hệ lam kính tán xạ kết hợp giếng trời và thiết lập dải cây xanh cách âm đạt chuẩn TCXDVN 175:2005.
  • Đảm bảo tính tiếp cận bình đẳng thông qua hệ thống đường dốc và phòng đọc chuyên biệt cho người khuyết tật, tuân thủ đúng các thông số kích thước hình học quy chuẩn.

Về mặt đóng góp chuyên môn, đồ án cung cấp một đồ án mẫu về thiết kế công trình thư viện công cộng cấp đô thị loại I, kết hợp giữa ngôn ngữ tạo hình kiến trúc biểu trưng ("Quyển sách mở") với tính khả thi về mặt kỹ thuật xây dựng và kết cấu.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Do giới hạn thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp đại học (từ tháng 8 đến tháng 11/2017), đồ án chủ yếu tập trung vào giải pháp kiến trúc, quy hoạch tổng mặt bằng và phân khu dây chuyền công năng sơ bộ. Các tính toán chi tiết về mô phỏng nhiệt vi khí hậu bằng phần mềm chuyên sâu hay tính toán tải trọng kết cấu cụ thể chịu bão cấp cao (vận tốc gió 40 m/s) chưa được trình bày chi tiết trong thuyết minh.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Tiếp tục đi sâu chi tiết hóa giải pháp kết cấu chịu lực công trình ven biển; nghiên cứu phương án tích hợp hệ thống tự động hóa hoàn toàn trong khâu phân loại, vận chuyển sách tự động (RFID) và phát triển các tiện ích thông minh trong quản lý năng lượng tòa nhà (BMS).

Giá trị tham khảo

Tài liệu đồ án là nguồn tham khảo hữu ích cho:

  • Sinh viên chuyên ngành Kiến trúc, Quy hoạch đô thị và Xây dựng công trình công cộng khi thực hiện đồ án môn học hoặc đồ án tốt nghiệp về thể loại thư viện, trung tâm văn hóa.
  • Đơn vị tư vấn thiết kế và cán bộ kỹ thuật cần tra cứu số liệu định mức diện tích phân khu chức năng thư viện (khối đón tiếp, khối đọc chuyên đề 1.340 m², khối xử lý nghiệp vụ sách).
  • Tham khảo các chỉ dẫn thiết kế kiến trúc thích ứng vi khí hậu ven biển Hải Phòng và thông số tiêu chuẩn đường dốc cho người khuyết tật.

Câu hỏi thường gặp

1. Vị trí khu đất xây dựng Thư viện Tổng hợp Hải Phòng nằm ở đâu và có quy mô diện tích bao nhiêu?
Công trình được quy hoạch tại phía Bắc phường Anh Dũng, quận Dương Kinh, thành phố Hải Phòng, tiếp giáp trục đường Phạm Văn Đồng, trên khu đất có tổng diện tích 3,8 ha (38.000 m²).

2. Các chỉ tiêu quy hoạch kiến trúc chính của công trình được xác định như thế nào?
Công trình có mật độ xây dựng tối đa 40%, hệ số sử dụng đất tối đa 1,0, diện tích sàn xây dựng tối đa 15.200 m², tổng diện tích sàn công trình 18.850 m² (bao gồm 15.170 m² sàn sử dụng thư viện và 3.680 m² bãi đỗ xe), quy mô lưu trữ 552.620 cuốn sách và 80 cán bộ vận hành.

3. Vì sao tác giả lựa chọn phương án ý tưởng "Quyển sách mở" thay vì phương án "Hợp chất hóa học"?
Phương án "Quyển sách mở" mang hình khối biểu trưng mạnh mẽ, tạo sự liên tưởng trực tiếp đến tri thức, đồng thời có ưu điểm vượt trội về việc bố trí thông gió tự nhiên, lấy sáng nội bộ tốt và thuận tiện cho việc tính toán kết cấu cũng như thi công xây dựng so với phương án phân tán của hợp chất hóa học.

4. Mô hình kho mở trong đồ án mang lại lợi ích gì và có biện pháp khắc phục nhược điểm nào?
Mô hình kho mở giúp độc giả tiếp cận trực tiếp tài liệu trên giá, giảm biên chế cán bộ phục vụ xuống còn 1–3 người nhờ ứng dụng cổng từ, mã vạch và camera. Nhược điểm xếp nhầm sách và mất mát được khắc phục bằng việc giới hạn mượn tối đa 2 cuốn/lượt, nâng cao ý thức bạn đọc và bảo dưỡng định kỳ hệ thống thiết bị kiểm soát.

5. Đồ án áp dụng quy định kỹ thuật nào cho đường dốc tiếp cận của người khuyết tật?
Đường dốc được thiết kế với độ dốc tối đa 1/12 (15°), chiều rộng tối thiểu 1.200 mm, chiều dài mỗi phân đoạn không quá 9.000 mm (có chiếu nghỉ), khoảng trống chuyển hướng đầu/cuối dốc tối thiểu 1.400 × 1.400 mm, tay vịn kép ở cao độ 900 mm và 700 mm kéo dài thêm 300 mm ở hai đầu.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Thư viện Tổng hợp Hải Phòng" của sinh viên Nguyễn Việt Hà đã giải quyết hoàn chỉnh nhiệm vụ thiết kế một công trình văn hóa – giáo dục cấp đô thị quy mô 18.850 m² sàn trên khu đất 3,8 ha tại quận Dương Kinh. Bản thiết kế kết hợp thành công giữa ý tưởng tạo hình kiến trúc quyển sách mở với dây chuyền công năng kho mở hiện đại và hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng Việt Nam. Công trình đáp ứng tốt các yêu cầu vi khí hậu ven biển Hải Phòng, tạo lập không gian học tập và tra cứu tri thức bền vững cho cộng đồng.