Tổng quan luận án

Công trình nghiên cứu "Hệ thống tiêu chí kiến trúc bền vững áp dụng cho thiết kế nhà ở cao tầng tại TP. Hồ Chí Minh" của nghiên cứu sinh Giang Ngọc Huấn, dưới sự hướng dẫn khoa học của GS.TSKH. Phạm Đức Nguyên và PGS.TS. Phạm Tứ, được bảo vệ tại Trường Đại học Kiến trúc Thành phố Hồ Chí Minh (chuyên ngành Kiến trúc, mã số 62.02). Luận án được thực hiện trong bối cảnh quá trình phát triển kinh tế - xã hội và đô thị hóa nhanh chóng gây áp lực nghiêm trọng lên môi trường sinh thái, tài nguyên thiên nhiên và gia tăng nguy cơ từ biến đổi khí hậu toàn cầu. Theo khuyến nghị từ Chương trình Phát triển Liên Hợp Quốc (UNDP) tại Việt Nam, các giải pháp thích ứng biến đổi khí hậu và giảm phát thải khí nhà kính là yêu cầu bắt buộc đối với lĩnh vực xây dựng.

Khoảng trống nghiên cứu được tác giả xác định xuất phát từ thực tế lý luận và thực tiễn: mặc dù khái niệm phát triển bền vững đã được thảo luận rộng rãi, thế giới và Việt Nam vẫn thiếu một mô hình ứng dụng và khung tiêu chí đánh giá cụ thể dành riêng cho công tác thiết kế kiến trúc. Mặt khác, nhà ở cao tầng là loại hình công trình phát triển mạnh mẽ tại các đô thị lớn như TP. Hồ Chí Minh nhằm giải quyết nhu cầu nhà ở, nhưng lại tác động sâu rộng và lâu dài đến môi trường sinh thái, cảnh quan đô thị, tiêu thụ năng lượng cũng như thói quen sinh hoạt và văn hóa của cư dân. Những sai lầm trong thiết kế kiến trúc nhà ở cao tầng rất khó khắc phục sau khi đã xây dựng, do đó việc thiết lập một hệ thống tiêu chí kiến trúc bền vững làm công cụ định hướng thiết kế và đánh giá phương án là nhiệm vụ có tính cấp thiết cao.

Mục tiêu nghiên cứu tổng quát của luận án là xây dựng hệ thống tiêu chí kiến trúc bền vững áp dụng cho thiết kế nhà ở cao tầng tại địa bàn TP. Hồ Chí Minh, bảo đảm nội dung và phương pháp đánh giá đáp ứng đầy đủ các yêu cầu cốt lõi của phát triển bền vững. Để hoàn thành mục tiêu tổng quát, tác giả xác định 5 mục tiêu nghiên cứu cụ thể:

  1. Xác định những vấn đề trọng tâm tạo nên đặc trưng của phát triển bền vững trên thế giới và ở Việt Nam.
  2. Nghiên cứu mối liên hệ giữa những vấn đề trọng tâm của phát triển bền vững đối với thiết kế nhà ở cao tầng tại TP. Hồ Chí Minh.
  3. Nghiên cứu cụ thể hóa những vấn đề của phát triển bền vững vào trong lĩnh vực thiết kế kiến trúc nhà ở cao tầng tại TP. Hồ Chí Minh.
  4. Nghiên cứu xây dựng các nhóm tiêu chí chính, các tiêu chí thành phần và tỷ trọng của các nhóm tiêu chí đối với các hệ thống nền tảng của phát triển bền vững áp dụng cho thiết kế nhà ở cao tầng tại TP. Hồ Chí Minh.
  5. Nghiên cứu xác định phương pháp định lượng, định tính áp dụng vào hệ thống tiêu chí cũng như phương pháp đánh giá thiết kế nhà ở cao tầng tại TP. Hồ Chí Minh theo hệ thống tiêu chí kiến trúc bền vững.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án được xác lập rõ ràng:

  • Thể loại công trình: Thể loại kiến trúc nhà ở cao tầng.
  • Lĩnh vực nội dung: Tập trung nghiên cứu mối quan hệ tương tác giữa ba hệ thống nền tảng gồm Môi trường sinh thái (MTST), Văn hóa - Xã hội (VHXH) và Kinh tế - Kỹ thuật (KTKT) theo định hướng kiến trúc bền vững.
  • Phạm vi không gian: Địa bàn nghiên cứu chính là TP. Hồ Chí Minh. Đồng thời, phạm vi khảo sát thực tế mở rộng đối với kiến trúc nhà ở dân gian truyền thống tại các tỉnh ven biển từ Quảng Trị đến khu vực Đồng bằng sông Cửu Long nhằm làm rõ các yếu tố văn hóa - xã hội có ảnh hưởng trực tiếp đến tập quán cư trú của cư dân TP. Hồ Chí Minh.
  • Phạm vi chủ thể: Luận án tập trung vào các công việc thuộc phạm vi chuyên môn và năng lực giải quyết của kiến trúc sư công trình trong giai đoạn thiết kế, đồng thời xác lập mối liên hệ tổng thể với các chủ thể tham gia xuyên suốt vòng đời công trình (chủ đầu tư, đơn vị quản lý, kỹ sư chuyên ngành, người sử dụng). Những nội dung chuyên sâu thuộc các ngành kỹ thuật khác được định vị ở mức xác định tiêu chí và mục tiêu, không đi sâu vào yêu cầu kỹ thuật chi tiết.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án đã hệ thống hóa lịch sử hình thành các phong trào môi trường và phát triển bền vững trên thế giới. Tác giả điểm lại các dấu mốc lý thuyết quan trọng: khởi đầu từ những tư tưởng triết học của Aldo Leopold (1887–1948) đặt nền tảng cho trào lưu "Bắc Mỹ Xanh"; giai đoạn sau thập niên 1930 với sự bùng nổ vật liệu thép, kính, thang máy và điều hòa không khí dẫn tới trào lưu kiến trúc "hộp thủy tinh" của Chủ nghĩa quốc tế gắn liền với kiến trúc sư Mies Van Der Rohe; cuộc khủng hoảng năng lượng dầu mỏ năm 1973 do OPEC ban hành lệnh cấm vận đã thúc đẩy sự ra đời của "Phong trào môi trường" và sự kiện "Ngày Trái Đất".

Về mặt khái niệm phát triển bền vững, luận án viện dẫn:

  • Ấn phẩm "Chiến lược bảo tồn Thế giới" do Hiệp hội Quốc tế Bảo tồn Thiên nhiên và Tài nguyên Thiên nhiên (IUCN) công bố năm 1980.
  • Báo cáo của Ủy ban Môi trường và Phát triển Thế giới (WCED) năm 1987 dưới sự chủ trì của Thủ tướng Na Uy Gro Harlem Brundtland, đưa ra định nghĩa kinh điển về phát triển bền vững.
  • Hội nghị Thượng đỉnh Trái Đất tại Rio de Janeiro năm 1992 với 178 quốc gia ký kết Công ước khung của Liên Hợp Quốc về Biến đổi Khí hậu (UNFCCC).
  • Nghị định thư Kyoto năm 1997 với đại biểu từ 125 quốc gia tại Tokyo (Nhật Bản).
  • Mô hình phát triển bền vững của Viện Quốc tế về Môi trường và Phát triển (IIED) đề xuất năm 1995, xác định sự hài hòa giữa ba hệ thống nền tảng: Môi trường sinh thái, Văn hóa - Xã hội và Kinh tế - Kỹ thuật.

Trong lĩnh vực kiến trúc, Đại hội Kiến trúc sư Thế giới (UIA/AIA) tại Chicago năm 1993 đã chọn "Tính bền vững" làm chủ đề trọng tâm. Luận án phân tích các xu hướng thiết kế có liên quan gồm: Thiết kế sinh thái (Ecological Design) của Sim Van der Ryn và Stuart Cowan, Kiến trúc sinh thái của John Button (1998) gắn với sinh thái học công nghiệp, Thiết kế môi trường (Environmental Design), Xây dựng bền vững (Sustainable Construction) và Kiến trúc xanh (Green Architecture) / Kiến trúc bền vững (Sustainable Architecture).

Luận án đã khảo sát và so sánh 7 hệ thống đánh giá Công trình Xanh tiêu biểu trên thế giới và tại Việt Nam:

  1. BREEAM (Vương quốc Anh, BRE ban hành năm 1990, gồm 10 nhóm tiêu chí).
  2. LEED (Hoa Kỳ, USGBC ban hành năm 1996, gồm 7 nhóm tiêu chí).
  3. CASBEE (Nhật Bản, đánh giá hiệu quả môi trường xây dựng BEE thông qua tỷ số giữa chất lượng môi trường bên trong Q và tải trọng môi trường bên ngoài LR).
  4. BCA Green Mark (Singapore, BCA ban hành năm 2005).
  5. Green Star (Australia, GBCA ban hành năm 2010).
  6. Hệ thống tiêu chí đánh giá và cấp chứng nhận Công trình Xanh do Hội Môi trường Xây dựng Việt Nam nghiên cứu trong khuôn khổ Đề tài cấp Bộ Xây dựng (2012–2013, gồm 7 nhóm tiêu chí, 100 điểm).
  7. Các nghiên cứu ban đầu của Hội đồng Công trình Xanh Việt Nam (VGBC) và Hội Kiến trúc sư Việt Nam.
Nhóm tiêu chí đánh giá Tần suất xuất hiện trong 7 hệ thống đánh giá CTX
Sức khỏe và tiện nghi (Chất lượng môi trường trong nhà) 7/7
Năng lượng và khí quyển 7/7
Sinh thái môi trường (Khu đất và sinh thái) 7/7
Nước 7/7
Sáng tạo và đổi mới 6/7
Quản lý 5/7
Vật liệu (Tài nguyên và vật liệu) 5/7
Chất thải 3/7
Giao thông 2/7
Ô nhiễm 1/7
Cộng đồng 1/7
Ưu tiên vùng miền 1/7
Thích ứng và giảm nhẹ thiên tai 1/7

Khoảng trống nghiên cứu được tác giả chỉ ra: Phần lớn các hệ thống đánh giá Công trình Xanh hiện hành tập trung chủ yếu vào khía cạnh bảo vệ môi trường sinh thái và sử dụng hiệu quả tài nguyên - năng lượng (chỉ đáp ứng một trụ cột trong mô hình phát triển bền vững). Các yếu tố về văn hóa - xã hội, tính bản địa, không gian sống của gia đình và khả năng thích ứng chưa được tích hợp tương xứng. Đồng thời, theo Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA), tính bền vững hướng tới thế hệ tương lai và đòi hỏi tiêu chuẩn toàn diện hơn so với Công trình Xanh. Tại Việt Nam, đến thời điểm tác giả nghiên cứu, TP. Hồ Chí Minh mới chỉ có duy nhất một dự án nhà ở cao tầng đạt chứng nhận Công trình Xanh (The Estella - Quận 2, đạt chứng nhận Vàng của BCA Green Mark). Do đó, luận án lựa chọn giải quyết khoảng trống: thiết lập hệ thống tiêu chí kiến trúc bền vững cân bằng cả ba trụ cột MTST, VHXH và KTKT, thiết kế chuyên biệt cho nhà ở cao tầng tại TP. Hồ Chí Minh.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án vận dụng hệ thống cơ sở lý thuyết bao gồm:

  • Định nghĩa phát triển bền vững của WCED (1987) và mô hình phối hợp ba hệ thống nền tảng MTST, VHXH, KTKT của IIED (1995).
  • Lý thuyết sinh thái học công nghiệp và thiết kế sinh thái (John Button, 1998; Sim Van der Ryn & Stuart Cowan).
  • Quan điểm hệ thống xem môi trường không gian kiến trúc là một "hệ thống mở" và "hệ thống sống", trong đó con người và công trình kiến trúc là một thành phần không thể tách rời của hệ sinh thái tự nhiên.
  • Khung phân tích 18 vấn đề trọng tâm của phát triển bền vững và kiến trúc bền vững trên thế giới, bao gồm: bảo tồn tài nguyên, bảo vệ môi trường sống, duy trì hệ sinh thái, sử dụng có kế hoạch tài nguyên, thay thế và tái sử dụng tài nguyên nhân tạo, khả năng tái tạo, sự lệ thuộc lẫn nhau, khả năng thích ứng, tuân thủ định chế, an toàn thế hệ và giai cấp, sức khỏe và an ninh, phát triển xã hội đáp ứng cá thể, phát triển kinh tế ổn định, liên kết kiến trúc với cảnh quan và quy hoạch, kiến trúc như quá trình tạo dựng nơi ở, công nghệ bắt nguồn từ văn hóa bản địa, kiến trúc hài hòa, nghệ thuật vì môi trường xây dựng, kiến trúc cho mọi người, và hướng tới kiến trúc toàn vẹn.

Hệ thống phương pháp nghiên cứu được triển khai bao gồm:

  • Phương pháp phân tích - tổng hợp: Thu thập và phân tích tài liệu thứ cấp về lịch sử phong trào Xanh, các hệ thống đánh giá công trình xanh quốc tế, cơ sở dữ liệu khí hậu tự nhiên TP. Hồ Chí Minh, các văn bản quy phạm pháp luật và tiêu chuẩn kỹ thuật (QCVN 09:2013/BXD, TCVN ISO 14001:2005, TCVN 7733:2007, TCVN 6772:2000, TCVN 5937:2005, TCVN 5938:2005, TCVN 5067:1995, TCVN 5293:1995, TCVN 7114:2002, TCXDVN 277:2002, Nghị định 102/2003/NĐ-CP).
  • Phương pháp chuyên gia: Khảo sát ý kiến của các chuyên gia, kiến trúc sư và các bên liên quan về sự phân biệt giữa "Kiến trúc xanh" và "Kiến trúc bền vững", tính cấp thiết của hệ thống tiêu chí và phương pháp tính điểm.
  • Phương pháp khảo sát - điều tra: Khảo sát thực địa kiến trúc nhà ở dân gian truyền thống từ Quảng Trị đến Nam Bộ (nghiên cứu nhà lá mái Bình Định, cấu trúc hiên, sân trước, sân trong, giải pháp che nắng, cấu trúc bao che hai lớp, đình, chùa, miếu, giếng làng, bến nước) và khảo sát 21 dự án nhà ở cao tầng thực tế tại TP. Hồ Chí Minh (Panorama, Sky Garden, Grandview, Happy Valley, Mỹ Khang, Riviera Point, The Vista An Phú, Vista Verde, The Estella, The Estella Heights, Thuận Kiều Plaza, Saigon Pearl, Sunrise City, Vinhomes Central Park, Vinhomes Golden River, 4S Linh Đông, City Garden, Gold View, Phạm Viết Chánh, Ngô Tất Tố và nhà ở cao tầng xây chen).
  • Phương pháp so sánh: So sánh cấu trúc, tỷ trọng điểm của các hệ thống tiêu chí quốc tế (BREEAM, LEED, CASBEE, Green Mark, Green Star) với hệ thống đề xuất; so sánh các phương án tổ hợp hình khối và cấu trúc vỏ bao che.
  • Phương pháp hệ thống: Đặt công trình nhà ở cao tầng trong mối quan hệ đa chiều với môi trường đất, nước, không khí, năng lượng, sinh vật và phát thải.
  • Phương pháp định lượng: Tính toán lượng bức xạ mặt trời (BXMT) và thông gió tự nhiên (TGTN) trên công trình có thể tích chuẩn $V = 10.000\text{ m}^3$ với các hình dạng mặt bằng và hướng quay khác nhau tại TP. Hồ Chí Minh (kết quả công bố năm 2007 của tác giả), từ đó xác định tỷ lệ hình khối mặt bằng tối ưu.
  • Phương pháp định tính: Vận dụng giải pháp thiết kế kiến trúc thích ứng khí hậu nhiệt đới qua hai đồ án tham gia cuộc thi thiết kế: "Nhà ở khu đô thị mới Thủ Thiêm" và "Nhà ở Thân thiện".
  • Phương pháp thực nghiệm: Đo đạc thực tế sự chênh lệch nhiệt độ bề mặt cấu trúc vỏ bao che tiếp nhận bức xạ mặt trời trực tiếp so với bề mặt được che phủ bởi cây xanh.

Nội dung chính theo từng chương

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN THIẾT KẾ KIẾN TRÚC “HƯỚNG ĐẾN MỘT MÔI TRƯỜNG XÂY DỰNG BỀN VỮNG”

Chương 1 tổng kết lịch sử và cơ sở lý luận của phong trào môi trường, quá trình phát triển của khái niệm phát triển bền vững từ năm 1980 đến nay. Tác giả phân định ranh giới giữa các khái niệm: Thiết kế sinh thái, Thiết kế môi trường, Xây dựng bền vững, Kiến trúc xanh và Kiến trúc bền vững. Trong đó, Kiến trúc bền vững đòi hỏi tiêu chuẩn bao quát hơn Kiến trúc xanh nhờ tích hợp đầy đủ ba khía cạnh MTST, VHXH và KTKT theo hướng dài hạn.

Chương này phân tích chi tiết 7 hệ thống đánh giá Công trình Xanh quốc tế và trong nước. Kết quả phân tích cho thấy sự phân bổ không đồng đều giữa các nhóm tiêu chí: nhóm cốt lõi (Sức khỏe - tiện nghi, Năng lượng, Sinh thái, Nước) xuất hiện ở 100% hệ thống (7/7), trong khi các yếu tố về văn hóa, cộng đồng, thích ứng thiên tai chỉ xuất hiện ở mức 1/7 hệ thống. Về thực tiễn tại Việt Nam, tác giả tổng hợp hệ thống văn bản pháp quy, quy chuẩn, tiêu chuẩn liên quan đến bảo vệ môi trường, tiết kiệm năng lượng và chất lượng không khí trong nhà. Đánh giá thực trạng tại TP. Hồ Chí Minh cho thấy sự phát triển nhanh của nhà ở cao tầng từ thập niên 1980 đến nay nhưng mới chỉ có 01 công trình (The Estella) được cấp chứng nhận Công trình Xanh quốc tế (BCA Green Mark Gold của Singapore).

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC XÂY DỰNG HỆ THỐNG TIÊU CHÍ KIẾN TRÚC BỀN VỮNG ÁP DỤNG CHO THIẾT KẾ NHÀ Ở CAO TẦNG TẠI TP. HỒ CHÍ MINH

Chương 2 thiết lập toàn bộ cơ sở khoa học để xây dựng hệ thống tiêu chí, dựa trên việc khảo sát 21 dự án nhà ở cao tầng và nghiên cứu sâu các yếu tố tác động:

  1. Yếu tố Môi trường sinh thái và Khí hậu tự nhiên: Phân tích biểu đồ sinh khí hậu, góc chiếu bức xạ mặt trời, tần suất và hướng gió tại TP. Hồ Chí Minh. Tác giả trình bày kết quả tính toán định lượng tổng lượng bức xạ mặt trời tác động lên công trình có thể tích $V = 10.000\text{ m}^3$:
    • So sánh mặt bằng hình chữ nhật quay hướng Bắc - Nam với mặt bằng hình vuông và chữ nhật quay hướng Đông Nam - Tây Bắc và Đông Bắc - Tây Nam.
    • Xác định tỷ lệ hình khối tối ưu cho các thể tích công trình khác nhau tại TP. Hồ Chí Minh nhằm giảm thiểu nhiệt bức xạ.
    • Xác định thứ tự ưu tiên về phương hướng công trình để đón gió tự nhiên, thứ tự ưu tiên hướng mở của căn hộ kết hợp giữa kiểm soát BXMT và khai thác TGTN, cùng thứ tự tiếp cận môi trường tự nhiên của các phòng chức năng. Phân tích thực nghiệm chứng minh cây xanh giúp giảm hấp thụ nhiệt bề mặt kết cấu và giảm hiệu ứng đảo nhiệt đô thị.
  2. Yếu tố Văn hóa - Xã hội: Kế thừa các giá trị kiến trúc nhà ở dân gian truyền thống miền Trung và Nam Bộ, bao gồm: tính linh hoạt của không gian ở, cấu trúc mở hòa quyện thiên nhiên, vai trò của hiên nhà và sân trong, kết cấu bao che hai lớp, giải pháp che nắng động, không gian đệm chuyển tiếp giữa hành lang công cộng và lối vào căn hộ, cũng như tổ chức không gian gắn kết cộng đồng mô phỏng từ sân đình, bến nước, giếng làng.
  3. Yếu tố Kinh tế - Kỹ thuật: Phân tích chi phí vòng đời, công nghệ vỏ bao che, vật liệu xây dựng, giải pháp kỹ thuật thông gió cơ khí và chiếu sáng, quản lý chất thải và tái sử dụng nước tại chỗ.
  4. Mô hình phối hợp ba hệ thống nền tảng: Xác lập ma trận tích hợp 18 vấn đề trọng tâm của phát triển bền vững vào lĩnh vực kiến trúc, khắc phục sự mất cân đối của các hệ thống đánh giá hiện hành bằng cách điều chỉnh tỷ trọng giữa ba trụ cột MTST, VHXH và KTKT.

CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT HỆ THỐNG TIÊU CHÍ KIẾN TRÚC BỀN VỮNG ÁP DỤNG CHO THIẾT KẾ NHÀ Ở CAO TẦNG TẠI TP. HỒ CHÍ MINH

Chương 3 đề xuất hệ thống tiêu chí Kiến trúc bền vững hoàn chỉnh gồm 14 nhóm tiêu chí chính với các tiêu chí thành phần cụ thể:

  1. MTST&KĐ: Môi trường sinh thái và khu đất xây dựng.
  2. TKTT (TKĐN&TT): Thiết kế đơn nguyên và tổng thể không gian.
  3. TKCH: Thiết kế không gian trong căn hộ.
  4. TN&VL: Tài nguyên và vật liệu xây dựng.
  5. N: Nước.
  6. NL: Năng lượng.
  7. CT&PTON: Chất thải và phát thải ô nhiễm.
  8. KTGTTT: Kế thừa giá trị truyền thống.
  9. ĐKTNVL: Điều kiện tiện nghi vật lý (tiện nghi vi khí hậu, thông gió xuyên phòng, thông gió do chênh lệch nhiệt áp, lưu lượng gió tươi ngoài nhà, chiếu sáng tự nhiên và hệ số tỷ trọng $K_{p.i}$ của môi trường trong nhà).
  10. TKAT: Thiết kế an toàn.
  11. KNTƯ: Khả năng thích ứng.
  12. GDMT: Giáo dục môi trường.
  13. ST: Sáng tạo.
  14. QL*: Quản lý quá trình xây dựng và vận hành.
STT Tên nhóm tiêu chí Ký hiệu Trụ cột nền tảng PTBV liên quan chính
1 Môi trường sinh thái và khu đất xây dựng MTST&KĐ Môi trường sinh thái
2 Thiết kế đơn nguyên và tổng thể không gian TKTT Văn hóa - Xã hội / Kinh tế - Kỹ thuật
3 Thiết kế không gian trong căn hộ TKCH Văn hóa - Xã hội
4 Tài nguyên và vật liệu xây dựng TN&VL Môi trường sinh thái / Kinh tế - Kỹ thuật
5 Nước N Môi trường sinh thái
6 Năng lượng NL Môi trường sinh thái / Kinh tế - Kỹ thuật
7 Chất thải và phát thải ô nhiễm CT&PTON Môi trường sinh thái
8 Kế thừa giá trị truyền thống KTGTTT Văn hóa - Xã hội
9 Điều kiện tiện nghi vật lý ĐKTNVL Kinh tế - Kỹ thuật / Môi trường sinh thái
10 Thiết kế an toàn TKAT Văn hóa - Xã hội / Kinh tế - Kỹ thuật
11 Khả năng thích ứng KNTƯ Môi trường sinh thái / Kinh tế - Kỹ thuật
12 Giáo dục môi trường GDMT Văn hóa - Xã hội
13 Sáng tạo ST Kinh tế - Kỹ thuật
14 Quản lý quá trình xây dựng và vận hành QL* Kinh tế - Kỹ thuật / Quản lý

Luận án xây dựng phương pháp đánh giá kết hợp định lượng và định tính. Kết quả đánh giá được trực quan hóa thông qua "Biểu đồ bền vững" (radar chart thể hiện mức độ cân bằng của ba trụ cột) và cấp chứng nhận theo "Biểu tượng Hoa sen trắng" với các cấp độ cụ thể, bảo đảm tính linh động khi vận dụng vào thực tiễn thiết kế nhà ở cao tầng.

CHƯƠNG 4: ĐỐI CHIẾU, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN GIỮA HỆ THỐNG TIÊU CHÍ KIẾN TRÚC BỀN VỮNG ÁP DỤNG CHO THIẾT KẾ NHÀ Ở CAO TẦNG TẠI TP. HCM VỚI HỆ THỐNG TIÊU CHÍ CÔNG TRÌNH XANH

Chương 4 thực hiện đối chiếu chi tiết hệ thống tiêu chí KTBV đề xuất với hai hệ thống Công trình Xanh tiêu biểu trên thế giới là LEED (Hoa Kỳ) và CASBEE (Nhật Bản):

  • Sự tương đồng: Cùng quan tâm và lượng hóa các vấn đề bảo vệ môi trường khu đất, tiết kiệm năng lượng, bảo tồn nguồn nước, sử dụng vật liệu thân thiện, kiểm soát tiện nghi vật lý trong nhà và khuyến khích đổi mới sáng tạo.
  • Sự khác biệt và đặc điểm mới: Hệ thống KTBV của luận án bổ sung các nhóm tiêu chí chuyên biệt về Văn hóa - Xã hội và không gian cư trú vốn không có hoặc rất mờ nhạt trong LEED và CASBEE, bao gồm: Kế thừa giá trị truyền thống (KTGTTT), Thiết kế không gian trong căn hộ (TKCH), Thiết kế đơn nguyên và tổng thể không gian (TKTT), Giáo dục môi trường (GDMT), Khả năng thích ứng (KNTƯ) và Thiết kế an toàn (TKAT). Phương pháp đánh giá thông qua Biểu đồ bền vững bảo đảm công trình không thể đạt chứng nhận nếu quá thiên lệch về một trụ cột kỹ thuật mà bỏ quên trụ cột văn hóa - xã hội hoặc môi trường sinh thái.

Kết quả và những đóng góp mới

Các đóng góp mới về lý luận và thực tiễn của luận án bao gồm:

  1. Về mặt lý luận:
    • Cụ thể hóa thành công lý thuyết phát triển bền vững vào lĩnh vực thiết kế kiến trúc công trình, giải quyết khoảng cách giữa các định hướng phát triển bền vững vĩ mô và phương pháp thực hành thiết kế vi mô.
    • Phân định rõ ràng ranh giới khoa học giữa khái niệm "Kiến trúc xanh" (nghiêng về kỹ thuật sinh thái và tiết kiệm tài nguyên) với "Kiến trúc bền vững" (đòi hỏi sự hài hòa hữu cơ giữa cả ba hệ thống nền tảng: Môi trường sinh thái, Văn hóa - Xã hội và Kinh tế - Kỹ thuật).
  2. Về mặt thực tiễn:
    • Đề xuất hoàn chỉnh "Hệ thống tiêu chí Kiến trúc bền vững áp dụng cho thiết kế nhà ở cao tầng tại TP. Hồ Chí Minh" gồm 14 nhóm tiêu chí và phương pháp đánh giá định lượng - định tính đi kèm.
    • Cung cấp công cụ định hướng thực hành cụ thể cho các kiến trúc sư trong quá trình lập phương án thiết kế nhà ở cao tầng phù hợp với điều kiện khí hậu nhiệt đới và bản sắc văn hóa địa phương.
    • Cung cấp công cụ đánh giá khoa học cho các cơ quan quản lý nhà nước, chủ đầu tư và người sử dụng để thẩm định, kiểm soát chất lượng thiết kế nhà ở cao tầng theo định hướng bền vững.
    • Thiết lập khung quy trình nghiên cứu cơ sở khoa học để các nhà nghiên cứu chuyên ngành liên quan (vật liệu, cơ điện, kết cấu, quản lý dự án) tiếp tục bổ sung các tiêu chuẩn chuyên sâu, cũng như làm tiền đề xây dựng hệ thống tiêu chí cho các thể loại công trình kiến trúc khác.

Kiến nghị của luận án:

  • Kiến nghị các cơ quan quản lý nhà nước và Bộ Xây dựng xem xét, sử dụng hệ thống tiêu chí KTBV làm tài liệu tham khảo để bổ sung, hoàn thiện hệ thống quy chuẩn, tiêu chuẩn thiết kế nhà ở cao tầng tại Việt Nam.
  • Kiến nghị các hội nghề nghiệp (Hội Kiến trúc sư Việt Nam, Hội Môi trường Xây dựng Việt Nam) và các cơ sở đào tạo kiến trúc đưa nội dung tiêu chí kiến trúc bền vững vào chương trình đào tạo và phổ biến cho giới hành nghề.
  • Kiến nghị tiếp tục nghiên cứu mở rộng hệ thống tiêu chí cho các thể loại công trình dân dụng và công cộng khác.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của luận án gắn liền với phạm vi nghiên cứu được xác lập:

  • Luận án tập trung chuyên biệt vào thể loại nhà ở cao tầng tại địa bàn TP. Hồ Chí Minh, do đó các thông số tính toán khí hậu và đặc trưng văn hóa chưa bao quát cho các vùng khí hậu khác (như miền Bắc hoặc miền núi) và các thể loại công trình khác (trường học, bệnh viện, văn phòng).
  • Luận án giới hạn phạm vi nghiên cứu ở góc độ chuyên môn của kiến trúc sư công trình trong giai đoạn thiết kế. Do đó, các khía cạnh kỹ thuật chuyên ngành sâu (chi tiết kết cấu, công nghệ chế tạo vật liệu mới, hệ thống cơ điện M&E phức tạp) mới dừng lại ở mức xác định mục tiêu và tiêu chí kiến trúc, chưa đi sâu vào tính toán kỹ thuật chuyên ngành.

Hướng nghiên cứu tiếp theo:

  • Ứng dụng quy trình cơ sở khoa học của đề tài để nghiên cứu xây dựng hệ thống tiêu chí kiến trúc bền vững cho các thể loại công trình công cộng, công nghiệp và dịch vụ tại TP. Hồ Chí Minh và các đô thị khác.
  • Kết hợp nghiên cứu liên ngành với các chuyên gia kết cấu, vật liệu, cơ điện và môi trường để xây dựng bộ thông số kỹ thuật chi tiết hóa cho toàn bộ vòng đời công trình (thi công, vận hành, bảo trì, phá dỡ và tái chế).

Giá trị tham khảo

Luận án có giá trị tham khảo chuyên môn đối với các nhóm đối tượng:

  • Nghiên cứu sinh, học viên cao học, giảng viên và sinh viên ngành Kiến trúc, Quy hoạch đô thị, Xây dựng: Cung cấp khung lý luận về phát triển bền vững trong kiến trúc, phương pháp nghiên cứu tích hợp đa ngành và cơ sở dữ liệu khí hậu, hình khối công trình tối ưu.
  • Kiến trúc sư và các đơn vị tư vấn thiết kế: Nắm vững 14 nhóm tiêu chí và các giải pháp thiết kế thụ động (thông gió tự nhiên, che nắng, bố trí căn hộ, tổ chức không gian chuyển tiếp) để áp dụng vào thực tiễn thiết kế chung cư cao tầng.
  • Cơ quan quản lý nhà nước về quy hoạch - xây dựng và các chủ đầu tư bất động sản: Sử dụng làm cơ sở khoa học để thẩm định phương án thiết kế, hoạch định chính sách phát triển nhà ở đô thị và đánh giá mức độ bền vững của dự án.

Câu hỏi thường gặp

1. Luận án phân biệt sự khác nhau giữa "Công trình Xanh / Kiến trúc xanh" và "Kiến trúc bền vững" như thế nào?
Luận án chỉ ra rằng Công trình Xanh hay Kiến trúc xanh thường tập trung chủ yếu vào khía cạnh kỹ thuật nhằm giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường sinh thái tự nhiên và sử dụng hiệu quả tài nguyên - năng lượng (chỉ đáp ứng một trụ cột). Trong khi đó, Kiến trúc bền vững đòi hỏi sự hài hòa đồng thời của cả ba hệ thống nền tảng: Môi trường sinh thái, Văn hóa - Xã hội và Kinh tế - Kỹ thuật, đồng thời gắn liền với yếu tố thế hệ tương lai theo định nghĩa của WCED và EPA.

2. Hệ thống tiêu chí do luận án đề xuất gồm bao nhiêu nhóm tiêu chí chính?
Hệ thống gồm 14 nhóm tiêu chí chính: Môi trường sinh thái và khu đất xây dựng (MTST&KĐ); Thiết kế đơn nguyên và tổng thể không gian (TKTT); Thiết kế không gian trong căn hộ (TKCH); Tài nguyên và vật liệu xây dựng (TN&VL); Nước (N); Năng lượng (NL); Chất thải và phát thải ô nhiễm (CT&PTON); Kế thừa giá trị truyền thống (KTGTTT); Điều kiện tiện nghi vật lý (ĐKTNVL); Thiết kế an toàn (TKAT); Khả năng thích ứng (KNTƯ); Giáo dục môi trường (GDMT); Sáng tạo (ST); Quản lý quá trình xây dựng và vận hành (QL*).

3. Điểm khác biệt lớn nhất của hệ thống tiêu chí này so với LEED và CASBEE là gì?
Khác với LEED hay CASBEE vốn tập trung nhiều vào các giải pháp kỹ thuật, năng lượng và môi trường vật lý, hệ thống tiêu chí của luận án bổ sung các nhóm tiêu chí chuyên sâu về Văn hóa - Xã hội và không gian ở bản địa, bao gồm kế thừa giá trị kiến trúc truyền thống, thiết kế không gian căn hộ, không gian đệm cộng đồng, giáo dục môi trường và khả năng thích ứng.

4. Luận án sử dụng công cụ và biểu tượng gì để đánh giá, xếp hạng công trình?
Luận án đề xuất phương pháp đánh giá kết hợp định lượng và định tính, hiển thị mức độ cân bằng của ba trụ cột qua "Biểu đồ bền vững" (radar chart) và sử dụng "Biểu tượng Hoa sen trắng" làm hình ảnh chứng nhận với các cấp độ cụ thể.

5. Kết quả tính toán định lượng nào được tác giả sử dụng làm cơ sở tối ưu hóa hình khối công trình?
Tác giả sử dụng kết quả tính toán định lượng tổng lượng bức xạ mặt trời tác động lên công trình chuẩn có thể tích $V = 10.000\text{ m}^3$ với các hướng mặt bằng khác nhau tại TP. Hồ Chí Minh, từ đó xác lập tỷ lệ mặt bằng hình chữ nhật tối ưu quay trục chính hướng Bắc - Nam kết hợp ưu tiên hướng gió thông gió tự nhiên.

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Giang Ngọc Huấn đã giải quyết một vấn đề khoa học có tính cấp thiết cao thông qua việc cụ thể hóa lý luận phát triển bền vững vào thực tiễn thiết kế kiến trúc nhà ở cao tầng tại TP. Hồ Chí Minh. Bằng việc kết hợp chặt chẽ giữa nghiên cứu định lượng khí hậu, khảo sát thực tế 21 dự án cao tầng và đúc kết giá trị văn hóa nhà ở truyền thống, tác giả đã xây dựng thành công hệ thống 14 nhóm tiêu chí kiến trúc bền vững cân bằng ba trụ cột Môi trường sinh thái, Văn hóa - Xã hội và Kinh tế - Kỹ thuật. Công trình là tài liệu tham khảo khoa học hữu ích, cung cấp công cụ thực hành thiết kế cho kiến trúc sư và công cụ quản lý, thẩm định cho các nhà hoạch định chính sách xây dựng đô thị.