MỞ ĐẦU TỔNG QUAN VỀ KGLN TRONG KIẾN TRÚC NHÀ SCT KGLN NHÀ SIÊU CAO THAM KHẢO QC– TC NHÀ SIÊU CAO TẦNG TẦNG KGLN THỰC TRẠNG CHÁY NHÀ SCT THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM Khảo sát - Tổng hợp XÁC ĐỊNH VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC CHO THIẾT KẾ KGLN CƠ SỞ CƠ SỞ KIẾN TRÚC – CƠ SỞ LÝ LUẬN CƠ SỞ THỰC TIỄN KINH NGHIỆM CÔNG NGHỆ Thống kê – Phân tích GIẢI PHÁP THIẾT KẾ KGLN TRONG NHÀ SCT Ở VIỆT NAM NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP TỔ ĐỀ XUẤT TIÊU CHÍ ĐÁNH KGLN CHỨC KGLN GIÁ KGLN Dự báo BÀN LUẬN CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 9 NỘI DUNG Chƣơng 1. TỔNG QUAN TỔ CHỨC KHÔNG GIAN LÁNH NẠN TRONG KIẾN TRÚC NHÀ SIÊU CAO TẦNG 1. Thực trạng tổ chức không gian lánh nạn trong các tòa nhà siêu cao tầng trên Thế Giới và ở Việt Nam Khái niệm của nhà siêu cao tầng chỉ là tƣơng đối trong một giai đoạn nhất định, vì nó sẽ thay đổi tuỳ theo tiềm lực kinh tế, khoa học kỹ thuật và phát triển công nghệ vật liệu của mỗi quốc gia trên thế giới. Chẳng hạn nhƣ vào đầu thế kỷ XX, nhà siêu cao tầng đƣợc cho là 20 tầng rồi sau đó là 40 tầng, rồi đến 60 tầng và tƣơng lai có thể cao hơn nữa.
Về phân loại nhà cao tầng, chúng ta có thể phân theo số tầng, phân theo chức năng sử dụng và phân theo hệ thống kết cấu và vật liệu. Theo báo cáo tại hội thảo quốc tế lần thứ 4 về nhà cao tầng diễn ra tại Hồng Kông vào tháng 11 năm 1990, nhà cao tầng đƣợc phân làm 4 loại nhƣ sau: 1/ Nhà cao tầng loại I: chiều cao từ 9-15 tầng; 2/ Nhà cao tầng loại II: chiều cao từ 16-25 tầng; 3/ Nhà cao tầng loại III: chiều cao từ 26-40 tầng; 4/ Nhà cao tầng loại IV: chiều cao trên 40 tầng. Nhà cao tầng có chiều cao trên 40 tầng đƣợc gọi là nhà chọc trời (Skycraper); từ 60 tầng trở lên đƣợc gọi là nhà tháp (Tower) hoặc nhà siêu cao tầng (Super high rise buildings) [7] Phân loại theo chức năng sử dụng đối với nhà siêu cao tầng, ta có công trình thƣơng mại, văn phòng, dịch vụ công cộng, bệnh viện, kết hợp điểm đỗ xe cao tầng, khách sạn, nhà ở… Do tòa nhà có diện tích sàn lớn nên các chức năng này ít khi sử dụng độc lập mà tổ hợp từ hai chức năng trở lên, nên chức năng trong nhà siêu cao tầng thƣờng gọi là tổ hợp tòa nhà đa chức năng. Ngoài ra do yếu tố có chiều cao lớn nên nhà siêu cao tầng thƣờng đƣợc chọn kết hợp với các chức năng khác nhƣ truyền thông, tháp truyền hình, đài quan sát và còn sử dụng làm biểu tƣợng hay hình tƣợng cho các quốc gia.
Phân loại theo hệ thống kết cấu và vật liệu: các hệ thống kết cấu sử dụng trong nhà siêu cao tầng hiện nay chủ yếu là hệ kết cấu có lõi cứng, hệ khung giằng, hệ ống thép và hệ thống kết cấu hỗn hợp, hệ kết cấu khung sƣờn chịu 10 lực bằng thép, tƣờng bao che là dạng tƣờng treo (curtain-wall); vật liệu chủ yếu sử dụng trong nhà siêu cao tầng là thép, kính, bê tông cốt thép, chất dẻo tổng hợp. Thực trạng xây dựng nhà siêu cao tầng trên thế giới Trên Thế giới Năm 1852, kỹ sƣ Elisha Graves Otis ngƣời Mỹ đã phát minh ra thang máy có hệ thống phanh hãm và sử dụng lần đầu tiên cho vận chuyển hành khách tại các nhà hàng của Haughwout EV vào năm 1857 tại thành phố New York, đồng thời vào năm 1885, kỹ sƣ William Le Baron Jenny ngƣời Mỹ đã sử dụng hệ kết cấu kết hợp giữa khung và dầm thép thay thế cho các bức tƣờng gạch nặng nề trƣớc đây đã đã đánh dấu một bƣớc ngoặt lịch sử cho xây dựng NSCT sau này. Tòa nhà cao tầng đầu tiên trên thế giới có sử dụng kết cấu khung thép là công trình Home Insurance Building đƣợc xây dựng ở Chicago vào năm 1885 cao 10 tầng (55 m). Công trình bị phá hủy vào năm 1931 để xây dựng tòa Field Building.
Ngoài ra, Home Insurance Building cũng là tòa nhà đầu tiên đƣợc hỗ trợ bởi một khung kim loại chống cháy cả bên trong và bên ngoài. Năm 1892 tòa nhà Masonic Temple có kết cấu khung thép cũng xây dựng tại Chicago có chiều cao 21 tầng (92 m) là tòa nhà đƣợc công nhận là cao nhất thế giới vào giai đoạn này. Nửa sau thế kỷ XIX, tại New York các nhà cao tầng kết cấu thép đã vƣợt xa chiều cao các tòa nhà tại Chicago trƣớc đây nhƣ St. Paul building cao 26 tầng (94 m) và tòa nhà Park Row building cao 29 tầng (117m).
Cuộc đại khủng hoảng của thị trƣờng tài chính thế giới vào những năm 1930- 1940 đã làm gián đoạn việc đầu tƣ xây dựng NSCT một thời gian. Đến năm 1968, tòa nhà John Hancock Center ở Chicago cao tới 449 mét tính cả cột ăng ten do Skidmore, Owings & Merrill thiết kế; Tòa tháp đôi Trung tâm thƣơng mại thế giới 11 World Trade Center (WTC) là tòa NSCT cao nhất thế giới vào năm 1973, do Minoru Yamasaki, Emery Roth & Sons thiết kế, công trình cao 110 tầng (526,3m); Tòa nhà Willis Tower (trƣớc gọi là Sears Tower) xây dựng ở Chicago cao 108 tầng (527 mét tính cả ăng ten) do công ty Skidmore, Owiings & Merrill thiết kế. Tòa NSCT giữ kỷ lục chiều cao đến tận năm 1998 khi tòa tháp đôi Petronas cao 88 tầng (452m), do Cesar Pelli thiết kế, xây dựng tại Kuala Lumpur, Malaysia; Tháp Đài Bắc 101 là tòa NSCT cao nhất thế giới từ năm 2004 đến năm 2010, tòa nhà cao 101 tầng (509,2 mét cả ăng ten) do C.Y Lee & Partners thiết kế và xây dựng tại Đài Bắc, Đài Loan; Tòa NSCT đang giữ kỷ lục cao nhất thế giới hiện nay là tòa NSCT Burj Khalifa hoàn thành năm 2010 do công ty Skidmore, Owiings & Merrill thiết kế, xây dựng tại Dubai, Các Tiểu Vƣơng quốc Ả Rập Thống nhất, công trình cao 160 tầng (828 mét tính cả ăng ten); Dự án toà tháp Kingdom Tower do công ty Adrian Smith & Gordon Gill Architecture thiết kế đang dự kiến xây dựng từ năm 2012 tại Jeddah, Ả-rập Xê-út, dự kiến đến năm 2018 hoàn thành sẽ là toà NSCT cao nhất thế giới. Toà tháp Kingdom Tower cao hơn 1.000 mét, cao hơn 180 mét với tòa NSCT Burj Khalifa ở Dubai; Ngoài ra, dự án toà NSCT Nakheel Harbour & Tower tại Dubai cũng đã đƣợc thiết kế theo kế hoạch sẽ khánh thành vào năm 2020, với chiều cao khoảng 1.
Đây là công trình đa năng, và là một trong những tòa NSCT cao nhất thế giới trong tƣơng lai do nhóm kiến trúc sƣ Woods Bagot thiết kế. Công trình dự kiến sẽ có tổng kinh phí khoảng 38 tỷ USD, đƣợc xây dựng trên một khu đất có diện tích 27 ha, gồm 200 tầng, với khoảng 15 thang máy, 500.000 m2 bê tông, là chỗ ở cho khoảng hơn 55.000 ngƣời, trong 19.000 căn hộ, là nơi làm việc của 45.000 chỗ đỗ ôtô, khoảng 950.000 m2 cho trung tâm thƣơng mại, hơn 3.500 phòng khách sạn, đặc biệt là không gian quan sát trên tầng mái. Tƣơng lai tới, nhờ vào sự phát triển của ngành khoa học công nghệ xây dựng và vật liệu xây dựng mới mà chiều cao của NSCT sẽ tiếp tục đƣợc nâng cao thêm nhằm thoả mãn khát vọng chinh phục không gian của con ngƣời. Nƣớc Anh cũng có đóng góp một số công trình vào giai đoạn đầu của sự phát triển nhà chọc trời.
Công trình đầu tiên phù hợp với định nghĩa về mặt kết cấu của 12 nhà chọc trời là Khách sạn Grand Midland, hiện nay là St Pancras Chambers, ở thủ đô London. Công trình đƣợc hoàn thành năm 1873 với chiều cao là 82 m (269 ft). Tòa nhà Shell Mez ở London có tổng số 12 tầng và chiều cao là 58 m (190 ft) đƣợc hoàn thành năm 1886 đã đánh bại công trình "Tòa nhà Bảo hiểm" cả về số tầng lẫn chiều cao. Theo những tiêu chuẩn hiện đại thì công trình đầu tiên của thể loại nhà cao tầng là Tòa nhà Woolworth (Woolworth Building) ở New York.
Hầu hết những nhà chọc trời đầu tiên xuất hiện ở các đô thị lớn nhƣ New York, London, Chicago vào cuối thế kỉ 19. Tuy nhiên các công trình ở London sớm bị giới hạn chiều cao do Nữ hoàng Victoria của Anh đƣa ra điều luật hạn chế chiều cao các tòa nhà, vì không muốn có nhiều công trình cao tầng xuất hiện tại London. Điều luật này tồn tại đến năm 1950 mới đƣợc sửa đổi. Một số điều luật liên quan đến thẩm mỹ và luật an toàn phòng hỏa cũng làm cản trở sự phát triển của nhà chọc trời ở lục địa châu Âu vào nửa đầu thế kỉ 20.
Ở thành phố Chicago, ngƣời ta cũng ra một điều luật giới hạn chiều cao nhà chọc trời ở con số 40. Do vậy New York là thành phố dẫn đầu trên thế giới về phát triển chiều cao của nhà chọc trời. Từ cuối thập niên 1930, nhà chọc trời cũng dần dần xuất hiện ở Nam Mỹ nhƣ São Paulo, Buenos Aires và ở châu Á nhƣ Thƣợng Hải, Hồng Kông và Singapore. Ngày 1 Tháng Năm 1931.tòa nhà Empire State (Empire State Building), đƣợc chính thức khai trƣơng.
Đây là tòa nhà chọc trời cao nhất ở thành phố New York. Trong giai đoạn 1931-1972, sau đó tòa nhà chọc trời cao nhất ở New York là tháp đôi, đƣợc đặt tại Trung tâm Thƣơng mại Thế giới. Nhƣng trong một tai nạn thảm khốc vào năm 2001, danh hiệu tòa nhà chọc trời cao nhất ở New York trở về tòa nhà Empeyr. Ban đầu, chiều cao của tòa nhà này là 381,3 mét, nhƣng do xây thêm tháp truyền hình, tổng chiều cao tăng lên đến 443 mét.
Tòa nhà này có 102 tầng. Ngay sau Thế chiến thứ hai, Liên Xô có kế hoạch xây dựng tám công trình cao tầng khổng lồ hay còn gọi là Các toà tháp của Stalin ở thủ đô Moskva: cuối cùng bảy trong số đó đã đƣợc xây dựng, đƣợc mang tên Bảy chị em Moskva. Tòa nhà cao tầng mang tính biểu tƣợng nhất, đƣợc xây dựng trong thời kỳ Xô viết có thể 13 đƣợc coi là tháp Ostankino TV. Đây là tòa nhà chọc trời thứ tƣ cao nhất thế giới.
Tại thời điểm xây dựng (1963, 1967). Nó thƣờng đƣợc coi là tòa nhà cao tầng nhất trên thế giới. Gần đây ở Moscow có dự án tòa nhà trung tâm thƣơng mại quốc tế "Moscow City", sẽ kết hợp cả hai chức năng cƣ trú và kinh doanh. Việc xây dựng tòa nhà chọc trời này đã đƣợc phân bổ 100 ha.
Theo các tác giả của dự án, tòa nhà cao có 118 tầng, chiều cao đạt 612 mét.