Mô hình nhà ở lô phố thích ứng với điều kiện khí hậu tại thành phố Đà Nẵng

Đặt vấn đề, sự cần thiết và ý nghĩa của đề tài

Việc gây ô nhiễm môi trường của loài người dẫn đến hậu quả là con người phải hứng chịu những tác động của sự biến đổi khí hậu toàn cầu. Chất lượng môi trường sống ngày càng xuống cấp đặc biệt là ở những thành phố lớn, khiến con người ta ngày cần nhiều đến những khoảng không gian trong lành, và có xu hướng muốn hòa hợp với tự nhiên hơn. Những yếu tố thiên nhiên chính là một trong những giải pháp tối ưu nhất để có thể cải thiện chất lượng môi trường sống. Và việc đưa các yếu tố thiên nhiên vào các công trình kiến trúc nói chung và nhà ở nói riêng là một xu hướng tất yếu. Ở Việt nam hiện tại đã có một số chủ trương, quy định nhằm thúc đẩy và khuyến khích việc tăng cường các yếu tố thiên nhiên vào các công trình nhà ở.

Quá trình đô thị hóa của TP. Đà Nẵng đã và đang phát triển mạnh theo chiều rộng và có sức lan tỏa mạnh. Dân số tăng với tốc độ cao, mật độ dân số tập trung chủ yếu ở khu vực trung tâm, đã dẫn đến những mặt hạn chế của cơ sở hạ tầng cũng như môi trường sống của người dân bị ảnh hưởng. Trong cuộc sống càng hiện đại, con người ngày càng muốn hòa hợp với thiên nhiên. Kiến trúc cần hòa đồng với thiên nhiên, lấy sự thích ứng là phương châm trong đối xử với thiên nhiên, bên cạnh đó hạn chế tối đa việc sử dụng các phương tiện và thiết bị kỹ thuật tiêu tốn năng lượng đang là đích đến cuối cùng. Tại Việt Nam nói chung và TP. Đà Nẵng nói riêng, nhà ở lô phố vẫn chiếm số lượng lớn trong quy hoạch và xây dựng vì vậy vấn đề nhà ở sinh thái cần được nhìn nhận một cách thấu đáo. Kiến trúc sinh thái mang lại sự phát triển bền vững và có lợi ích lâu dài cho người cư trú. Vì vậy cần phải hết sức quan tâm đến vấn đề kiến trúc sinh thái và vi khí hậu. Để đưa ra những tiêu chí sinh thái, tiết kiệm, thân thiện với môi trường. Để ứng dụng vào từng căn nhà, nhờ đó tạo dựng môi trường sống tiện nghi.

Thực tế cho thấy việc ứng dụng và tăng cường các yếu tố thiên nhiên như cây xanh , ánh sáng , gió v.v… vào nhà ở đã trở nên khá phổ biến nhưng điều cốt lõi của vấn đề là đưa các yếu tố trên vào nhà ở như thế nào để vừa đảm bảo mỹ quan, khoa học, vừa tận dụng được tối ưu những lợi ích từ chúng mà lại vừa tiết kiệm chi phí của người dân lại chưa thực sự được chú ý. Vì vậy, tôi lựa chọn nghiên cứu đề tài: “Mô hình nhà ở lô phố thích ứng với điều kiện khí hậu tại thành phố Đà Nẵng” nhằm giải quyết vấn đề đã nêu trên.

Mục tiêu của đề tài

Tìm và bổ sung giải pháp đưa các yếu tố tự nhiên (ánh sáng, thông gió) một cách hiệu quả, mỹ quan, kinh tế trong kiến trúc nhà phố nói riêng.

Xây dựng các cơ sở khoa học từ đó đề xuất một số các mô hình nhà ở lô phố thích ứng với điều kiện khí hậu Đà Nẵng.

Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

• Đối tượng nghiên cứu: nhà ở lô phố. Việc chọn lựa đối tượng nghiên cứu này là vì kết quả nghiên cứu nếu thành công có thể áp dụng nhân rộng mô hình và có tầm ảnh hưởng sâu rộng.

– Phạm vi nghiên cứu: Để đảm bảo nghiên cứu đạt được kết quả chính xác và có chất lượng tốt, đề tài nghiên cứu này giới hạn đối tượng nghiên cứu là loại hình nhà ở lô phố và địa bàn nghiên cứu là thành phố Đà Nẵng.

– Giới hạn nghiên cứu các yếu tố thiên nhiên được tăng cường trong nhà lô phố bao gồm:

+ Ánh sáng;

+ Gió.

Cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu

Cách tiếp cận: Từ thực tiễn → tổng hợp, bổ sung lý thuyết phù hợp với đặc điểm địa phương → đưa ra giáp pháp: đây là hướng đề tài xây dựng được mô hình nhà ở lô phố theo hướng bền vững.

Phương pháp nghiên cứu:

Khảo sát thực trạng: Quan sát, chụp ảnh thực trạng kết hợp với thu thập số liệu, tư liệu, các thông tin trên cơ sở đo đạc thực tế, sách báo, mạng internet, nhằm nắm bắt thông tin tổng quát về thực trạng và đưa ra được những đánh giá khách quan về vấn đề liên quan đến mô hình nhà ở lô phố.

Thu thập và tham khảo dữ liệu: Trên cơ sở các tài liệu thu thập được từ quá trình khảo sát tiến hành đọc, phân tích, tổng hợp, diễn giải, trích dẫn, hệ thống hóa những vấn đề, thông tin phục vụ cho đề tài.

Đối chiếu và so sánh để đánh giá và định hướng thiết kế xây dựng mô hình nhà ở lô phố trong tương lai.

Đưa vào mô phỏng bằng các phần mềm chuyên dụng để xây dựng các mô hình tính toán thu được kết quả và tiến hành so sánh mối tương quan tổng thể của các mô hình so với thực tế.

Kết hợp với phương pháp thực nghiệm để đưa ra các giải pháp ứng dụng vào nhà lô phố một cách hiệu quả. Từ đó đưa ra được các khuyến nghị có khả năng áp dụng vào thực tiễn thiết kế.

Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài ở trong và ngoài nước

Ngoài nước:

Trong nước:

Nội dung nghiên cứu

Dự kiến sản phẩm nghiên cứu của đề tài và khả năng ứng dụng.

• Danh sách cung cấp thông tin về một số giải pháp tăng cường yếu tố thiên nhiên (Ánh sáng, Thông gió) có khả năng ứng dụng trong kiến trúc nhà ở lô phố phù hợp với khí hậu tại TP Đà Nẵng.
• Một số giải pháp (phương án) thiết kế kiến trúc nhằm bố trí tăng cường hiệu quả của ánh sáng, gió trên mặt bằng, mặt đứng nhà lô phố điển hình.
• Ứng dụng giải pháp kỹ thuật / vật liệu phù hợp với khí hậu TP. Đà Nẵng.

Cấu trúc đề tài

Chương 1: Mở đầu.

Chương 2: Thực trạng nhà ở lô phố đà nẵng nói riêng và việt nam nói chung cũng như nhà ở một số nước phát triển trong vùng khí hậu nhiệt đới.

Chương 3: Những nhân tố tác động đến việc tăng cường các yếu tố thiên nhiên trong nhà ở lô phố tại đà nẵng.

Chương 4: Các phân tích đánh giá và mô phỏng.

Chương 5: Đề xuất các giải pháp và ứng dụng trong 1 nhà phố điển hình.

Chương 6: Kết luận và kiến nghị.

Tài liệu tham khảo.

THỰC TRẠNG NHÀ Ở LÔ PHỐ ĐÀ NẴNG – VIỆT NAM VÀ NHÀ Ở MỘT SỐ NƯỚC PHÁT TRIỂN TRONG VÙNG KHÍ HẬU NHIỆT ĐỚI

Thực trạng nhà ở lô phố Đà Nẵng – Việt Nam

Tình hình dân cư tại Đà Nẵng.

Tính từ tổng điều tra dân số 1979 đến tổng điều tra dân số tháng 4 năm 2009 thì trong vòng 30 năm qua dân số Đà Nẵng đã tăng gấp đôi đạt 887.070 người. Mỗi năm tại Đà Nẵng tăng cơ học khoảng 1 vạn người. Nếu không có những tác động đột biến trong tương lai thì với tốc độ tăng trưởng dân số như những năm gần đây, Đà Nẵng sẽ đạt 1,4 triệu dân vào đầu năm 2018 và 1,6 triệu dân vào năm 2020.

Lịch sử và thực trạng nhà lô phố TP. Đà Nẵng

Việc tư nhân hóa thị trường cho phép mọi người kinh doanh, đặc biệt là mua và bán nhà. Những người từ nông thôn di cư đến các thành phố lớn để tìm kiếm cơ hội việc làm và dịch vụ xã hội tốt hơn. Chính vì vậy các khu vực trung tâm của thành phố lớn trở nên đông dân hơn và tạo áp lực về nhu cầu về nhà ở. Để thích ứng với sự bùng nổ dân số trong giai đoạn ngày nay, mô hình nhà lô phố ngày càng nhân lên và áp dụng triệt để. Nhà lô phố kiểu mới nhanh chóng trở thành loại hình nhà ở chiếm ưu thế nhất, chúng chiếm khoảng 75% tổng nguồn cung nhà ở toàn thành phố.

Vì các nhà phố liền kề thường được thiết kế bởi chủ sở hữu và nhà thầu nhưng ít được thiết kế bởi kiến trúc sư, cũng như không tuân theo quy định chung của thành phố nên tạo ra những mặt tiền đường phố hỗn loạn ảnh hưởng tới cảnh quan đô thị.

Thực trạng nhà ở một số nước phát triển trong vùng khí hậu nhiệt đới và một số vùng khí hậu khác.

Kinh nghiệm học tập

• Cần mạnh dạn đưa các yếu tố thiên nhiên vào thiết kế các loại hình nhà ở lô phố.
• Cần có những hiểu biết nhất định về các yếu tố tự nhiên nào có thể tăng cường đưa vào áp dụng được cho loại hình nhà ở lô phố.
• Am hiểu công nghệ và kĩ thuật cũng như các phương pháp sử dụng.
• Áp dụng những phương pháp, giải pháp tiên tiến khi thi công để tạo nên nhưng không gian bên trong lẫn bên ngoài công trình phù hợp với nhu cầu người sử dụng.

Kết luận chương 2

Ở vùng khí hậu nhiệt đới, ánh sáng, thông gió là một trong những nhân tố rất cần thiết trong nhà ở.

Ở một số nước phát triển trong khu vực khí hậu nhiệt đới, việc đưa, ánh sáng và đảm bảo thông gió tự nhiên trong nhà ở là quy định bắt buộc và cũng đã ăn vào tiềm thức của người dân.

Trong thực tiễn, các phương pháp áp dụng, kĩ thuật thi công rất đa dạng nhưng chưa được đưa vào thiết kế. Đa phần yếu tố thiên nhiên chỉ được đưa vào với tính chất thẩm mỹ, chưa có sự nghiên cứu kĩ lưỡng, chưa khai thác được những ưu thế khác.

Một số thành phố lớn ở Việt Nam mới bắt đầu có những ngôi nhà tiên phong, thành công trong việc thiết kế, mang những yếu tố thiến nhiên vào không gian sống và đang dần trở thành một trào lưu, một xu hướng mới.

NHỮNG NHÂN TỐ TÁC ĐỘNG ĐẾN VIỆC TĂNG CƯỜNG CÁC YẾU TỐ THIÊN NHIÊN TRONG NHÀ Ở LÔ PHỐ TẠI ĐÀ NẴNG

Vị trí, Khí hậu và địa hình TP. Đà Nẵng

Vị trí địa lý

Thành phố Đà Nẵng trải dài từ 15°15′ đến 16°40′ Bắc và từ 107°17′ đến 108°20′ Đông, nằm ở trung độ của đất nước, trên trục giao thông Bắc – Nam về đường bộ, đường sắt, đường biển và đường hàng không. Đà Nẵng cách Thủ đô Hà Nội 764km về phía Bắc, cách thành phố Hồ Chí Minh 964 km về phía Nam, cách kinh đô thời cận đại của Việt Nam là thành phố Huế 108 km về hướng Tây Bắc.

Khí Hậu

Do vị trí địa lý và đặc điểm địa hình Thành phố, phía Bắc có đèo Hải Vân chắn nên Đà Nẵng ít chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc, chế độ nhiệt ít chênh lệch giữa mùa hè và mùa Đông, ở mức khoảng 3-5^oC.

Hình 27: Biểu đồ thể hiện hoa gió ở TP. Đà Nẵng thông qua phần mềm Autodesk Ecotect ^[1]

Hình 31: Biểu đồ đường biệu kiến của mặt trời và vùng cần che nắng ^[2]

Địa hình TP. Đà Nẵng

Địa hình thành phố Đà Nẵng vừa có đồng bằng vừa có núi, vùng núi cao và dốc tập trung ở phía Tây và Tây Bắc, từ đây có nhiều dãy núi chạy dài ra biển, một số đồi thấp xen kẽ vùng đồng bằng ven biển hẹp (xem Hình 32).

Hình 32: Địa hình thành phố Đà Nẵng ^[3]

Các cơ sở về vi khí hậu

Để tạo ra môi trường vi khí hậu của công trình đạt được tiện nghi sử dụng, cần quan tâm đến 3 dạng điều kiện tiện nghi là: tiện nghi nhiệt, tiện nghi ánh sáng, và chất lượng không khí. Trong các yếu tố trên thì tiện nghi nhiệt đóng vai trò hàng đầu. Để đạt được tiện nghi nhiệt là phải tạo ra sự cân bằng thu nhiệt (đối lưu, dẫn nhiệt, bức xạ, trao đổi chất…) và toả nhiệt (bay hơi, bức xạ, đối lưu, và dẫn nhiệt).

Hình 33: Trao đổi nhiệt cơ thể và môi trường ^[4]

Khái niệm và đặc điểm của mô hình nhà ở Lô phố

Định nghĩa

Nhà lô phố là dạng nhà mặt phố, đây là cách gọi quen thuộc của người Việt khi nói đến loại hình nhà ở được xây dựng theo kiến trúc nhà phố, hình dạng chủ yếu là hình ống, hình chữ nhật, mặt tiền thường nhỏ hơn chiều dài và được xây dựng chủ yếu ở những khu phố, khu đô thị lớn và chỉ chủ yếu là 1 mặt tiền do nhà phố thường mỏng và cao, các nhà áp sát hay quay lưng vào nhau, san sát nhau.

Ưu và nhược điểm của mô hình nhà ở Lô phố

Ưu điểm của nhà lô phố là thiết kế đơn giản, không cầu kỳ phức tạp như những ngôi nhà biệt thự hoặc nhà hình vuông, diện tích nhỏ, thi công trong thời gian ngắn, bình thường một căn nhà ống 3 tầng như hiện nay với diện tích mặt sàn 80 m2 thì khoảng 4-6 tháng là có thể hoàn thành và đưa vào sử dụng được.

Ngoài ra một ưu điểm khác là giá thành xây lên một căn nhà thường thấp hơn so với những căn biệt thự hay nhà hình chữ L, phù hợp với những người có số dư tài chính trung bình là có thể làm được. Đất nước ta còn nghèo so với những quốc gia khác trên thế giới nên việc mẫu nhà này phát triển tại nước ta là điều tất yếu.

Nhược điểm của nhà ống thường xây dựng thành dãy trên một khu hay nằm sát một con đường, như vậy các nhà nằm cạnh nhau như vậy không thể làm các cửa sổ bên hông nhà được, nếu muốn chỉ có thể làm cửa sổ tại trước và sau nhà.

Ngoài ra do chiều ngang hẹp nên lối đi trong nhà cũng như cầu thang thường được thiết kế nhỏ chỉ ước chừng 1m khá bất tiện cho việc đi lại nếu gia đình có đông người hay lúc vận chuyển đồ đạc cồng kềnh lên tầng cao hơn, việc bất tiện nữa là các nhà ống thường xây dựng cao tầng nhằm tăng diện tích sử dụng điều này gây sinh hoạt khó khăn nếu gia đình nào có con nhỏ hoặc người cao tuổi. Còn một bất tiện nữa là nhà ống hay bị hút gió, cộng hưởng âm thanh, gây khó chịu khi sinh hoạt tại những ngôi nhà.

Những kích thước nhà lô phố điển hình ở Đà Nẵng

Những kích thước nhà lô phố điển hình ở Đà Nẵng

• Mặt bằng: 5 × 20 / 4× 20 / 4.5 × 20 / 4.5× 16
• Số tầng trung bình: 3 tầng.
• Ngoài ra còn tồn tại 1 số dạng nhà lô phố có kích thước nhỏ <4m, <3m.…Nhưng số lượng không nhiều. Ở đây ta chỉ lấy điển hình cho một số modul 4-5m.

Các quy định , quy chuẩn ảnh hưởng đến việc thiết kế thông gió và chiếu sáng trong nhà Lô phố

Theo quy hoạch của Thành phố Đà Nẵng thì các cụm dân cư được bố trí dưới dạng loại hình nhà lô phố chiếm số lượng khá lớn. Để thuận tiện cho việc quản lý thì ngày 12 tháng 10 năm 2012, Uỷ Ban Nhân Dân Thành Phố Đà Nẵng đã ban hành quyết định 47/2012/QĐ-UBND về ban hành quy định quản lý kiến trúc công trình trên địa bàn thành phố Đà Nẵng. Xây dựng loại hình nhà ở lô phố cũng được nằm trong quy định này bao gồm một số yêu cầu về khoảng lùi, tầng cao, mật độ xây dựng, chiều cao tầng, độ vươn ban công…v.v. Chính vì vậy trong quá trình nghiên cứu và xây dựng nhà lô phố cũng cần phải lưu ý và áp dụng các quy định đề ra của thành phố.

Bên cạnh đó, khi thực hiện công tác thiết kế cần phải áp dụng thêm một số các quy chuẩn về thông gió và chiếu sáng hiện hành. Một số các quy chuẩn cần thiết trong thiết kế thông gió và chiếu sáng ở nhà phố điển hình.

Kết luận chương 3

Chiến lược thiết kế ưu tiên hàng đầu dành cho các công trình dân dụng nói chung và loại hình nhà ở lô phố nói riêng ở Đà Nẵng là các công trình cần được đón gió và tận dụng được dòng không khí lưu thông vào bên trong một cách tối ưu. Cũng giống như những địa phương khác, thì việc đưa ra chiến lược giảm bớt bức xạ mặt trời lên trên các tường và mái nhà bằng các biện pháp che nắng, tạo bóng, cây xanh, vật liệu (ít hấp thụ nhiệt hoặc cách nhiệt) cũng cần phải được quan tâm và áp dụng.

Qua những phân tích các cơ sở khoa học trên đây chúng ta có thể thấy được việc đề xuất các giải pháp thiết kế thích ứng khí hậu trong kiến trúc nhà ở dạng lô phố ở thành phố Đà Nẵng là thực sự cần thiết.

CÁC PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ VÀ MÔ PHỎNG

Tổng hợp phân tích các số liệu thu thập được trong quá trình khảo sát.

Phân tích số liệu và đặt điểm của các loại hình nhà ở lô phố

Tiến hành quá trình khảo sát và tổng hợp 90 mặt bằng nhà ở dạng Lô phố bằng các phương pháp sưu tầm cũng như chọn ngẫu nhiên thông qua trang tìm kiếm trực tuyến google.com.vn các mặt bằng nhà lô phố này có hình dạng với giữa độ dài theo phương ngang và phương dọc với tỉ lệ là A/B= 2 lần cho đến 4 lần (A là chiều dài và B là chiều rộng của nhà lô phố). Các tỉ lệ này tương ứng với các kích thước của loại hình nhà lô phố ở TP. Đà Nẵng đã nêu ở mục 3.2.3 bên trên.

Bảng 10: Tỷ lệ xuất hiện các nhóm mặt bằng trong tổng 90 mặt bằng khảo sát

Khi vào phân tích sơ bộ và sàn lọc các mặt bằng này, nhận thấy rằng trong các mặt bằng đã khảo sát có các đặc điểm tương ứng phân loại thành một loạt nhóm chính. Mỗi nhóm mặt bằng các đặc điểm riêng biệt dễ nhận biết. Từ đó đề xuất ra 4 nhóm chính được phân loại theo (xem Bảng 10) bên dưới.

Các đặc điểm phân loại của từng nhóm mặt bằng

Sau quá trình tổng hợp, sàn lọc và phân loại theo nhóm các mặt bằng cũng như cấu trúc bên trong của nhà lô phố ở (Bảng 11), ta có thể rút ra những đặc điểm chung tương đồng của các nhóm như sau:

• Nhóm 1: ở nhóm này có đặc điểm bố trí mặt bằng bên trong dễ nhận biết nhất là thường sử dụng loại cầu thang 1 vế trải dài theo chiều dài của căn nhà, bố trí không gian các tầng bên dưới thường xuyên suốt kết nối với nhau. Phía các tầng trên, cầu thang có thể ở dạng 1 vế hoặc chuyển thành loại 2-3 vế nhưng không nhiều. Có sử dụng lối đi bên để liên kết giữa các khu vực trước và sau của căn nhà.
• Nhóm 2: đặc điểm nhận biết thường thấy là bố trí cầu thang 3 vế xuyên suốt các tầng của căn nhà, đôi khi kết hợp cầu thang với bố trí lệch tầng. Cầu thang thường ở vị trí trung tâm liên kết 2 khu vực trước và sau, đôi khi kết hợp với giếng trời ở bên hông cầu thang. Loại hình này khá phổ biến ở các loại nhà lô phố kiểu mới tại thành phố Đà Nẵng.
• Nhóm 3: các đặc điểm điển hình cho loại hình nhà lô phố nhóm này là hành lang dài kéo dài xuyên suốt từ sau ra trước, phòng và các khu vực thường được đặt lệch về phía còn lại của hành lang. Cầu thang thông thường là 2 vế và đặt vuông góc với hành lang, chiều dài bảng thang trải dài chiếm phần lớn bề rộng của căn nhà. Loại hình này phổ biến với các mẫu nhà kiểu cũ tại thành phố Đà Nẵng.
• Nhóm khác: nhóm này bao gồm hỗn hợp nhiều loại hình và các cách bố trí khác nhau không theo quy luật. Các phòng, khu vực và cầu thang được bố trí theo mục đích sử dụng của chủ nhà hoặc ý đồ thiết kế của các kiến trúc sư.

Phân tích mô phỏng 3 căn nhà Lô phố được khảo sát trên thực tế

Khảo sát đánh giá hiên trạng nhà 1

Hình 35: Vị trí hiện trạng của căn nhà khảo sát và mặt đứng hiện trạng của căn nhà 1

Căn nhà hiện trạng khảo sát nằm ở khu vực quận thanh khê thuộc phía tây của sân bay quốc tế Đà Nẵng. Dạng nhà lô phố 5x20m với chiều cao 3 tầng, mặt tiền đường 7,5m hướng đông. Ngôi nhà này có các đặt điểm tương đồng với đặc điểm phân biệt của nhóm nhà 1. Căn nhà có 3 phòng ngủ, với cầu thang bên kết hợp 2 giếng trời để lấy sáng và thông gió.

Hình 37: Sơ đồ mặt bằng căn nhà khảo sát số 1

Hình 38: Dựng lại mô hình nhà khảo sát số 1 và khu vực khảo sát theo đúng hiện trạng thông qua phần mềm sketchup 2017.

• Sau khi có được các mô hình sketchup của mẫu nhà số 1 cũng như môi trường bao quanh ở khu vực khảo sát và save lại model dưới dạng file với đuôi là (.3ds), tiến hành bước tiếp theo convert vào phần mềm Autodesk Ecotect 2010 để thực hiện mô phỏng đánh giá điều kiện môi trường tác động lên căn nhà khảo sát số 1.
• Gán các vật liệu cho mô hình cũng như xoay cho toàn bộ các model theo đúng phương hướng trên thực tế.
• Tiến hành tải vào phần mềm các thông số dữ liệu thời tiết của thành phố Đà Nẵng.
• Chọn ngày Hạ chí 21-6 để phân tích thời gian ánh sáng mặt trời tác động lên căn nhà để đánh giá tính hiệu quả về khả năng che nắng là lấy sáng của công trình (Hình 39).

Hình 39: Mô phỏng vị trí đường biệu kiến mặt trời và bóng đổ trên công trình lúc 8h ngày Hạ chí (21 tháng 6) của căn nhà số 1

• Sau khi thiết lập toàn bộ các điều kiện môi trường và thiết lập camera bên trong căn nhà, lựa chọn plugin Radiance mô phỏng độ rọi cũng như độ chói của ánh sáng mặt trời khi chiếu vào công trình (xem Hình 40).
• Các mô phỏng được thực hiện trên máy tính có cấu hình như sau: Processor Intel (R) Core(TM) i7-3770K CPU @ 3.50GHz (8 CPUs), ~3.5GHz; Windows 7 Ultimate 64-bit Operating System, RAM 16.00 GB. Thời gian thực hiện các mô phỏng tùy theo đặc điểm đối tượng, yêu cầu về kết quả và mục đích của mô phỏng.

Hình 40: Ánh sáng chiếu vào trong căn phòng của ngôi nhà khảo sát số 1 lúc 8h sáng ngày 21/6 (bên trái) và hình ảnh thể hiện độ rọi ánh sáng (Lux) theo thang màu (bên phải)

Hình 41: Mô phỏng căn phòng với ánh sáng thực tế và khảo sát độ rọi trực tiếp trên các điểm trong phòng.

Qua khảo sát mô phỏng ánh sáng của căn nhà số 1, ta nhận thấy độ chói của ánh sáng trong căn phòng quá lớn, mặc dù căn nhà đã sử dụng một phần làm sắt hộp để che nắng nhưng không có hiệu quả. Các khu vực bị ánh sáng chiếu vào trực tiếp đều trên 35-40 nghìn Lux, và toàn bộ căn phòng đều vượt ngưỡng 950 Lux, không đáp ứng được các tiêu chuẩn về độ rọi ánh sáng (xem Hình 41).

Mô phỏng áp suất gió tác động lên toàn bộ khu vực khảo sát cũng như thể hiện vector gió vào trong công trình để đánh giá hiệu quả thông gió.

• Thiết lập mô phỏng thông gió toàn cục trên tổng mặt bằng khu vực công trình thông qua phần mềm Autodesk Flow Design.
• Gán các điều kiện biên cho khối không khí tác động lên mô hình 3ds tổng thể.
• Sử dụng giá trị vận tốc gió tham chiếu theo bảng vận tốc gió trung bình tại TP. Đà Nẵng là 1,5 m/s (xem Hình 42).

Hình 42: Đánh giá tác động thông gió lên khu vực nhà khảo sát số 1 thông qua 2 hướng gió chính của TP. Đà Nẵng là gió Đông (hình trái) và gió Đông Nam (hình phải).

Qua phân tích theo mô hình hiện trạng, ta nhận thấy căn nhà khảo sát số 1 nhận được nhiều gió từ hướng Đông hơn so với hướng Đông nam. Một phần do dãy nhà đối diện thấp tầng hơn và có khoảng trống lớn tạo thành hành lan dẫn gió về phía ngôi nhà khảo sát, bên cạnh đó còn do trục đường có hướng Bắc Nam nên khi gió đông nam thổi vào vô hình chung sẽ đi song song vs các dãy phố nên căn nhà nhận được gió ít hơn so với gió thổi từ hướng Đông.

• Tiến hành phân tích thông gió bên trong căn nhà để đánh giá hiệu quả thông gió theo chiều dọc. Bằng cách sử dụng phần mềm Autodesk 3dsmax 2016 để tạo các lát cắt dọc trên model căn nhà số 1 và lưu dưới dạng file đuôi (.3ds) chuyển sang phần mềm Autodesk Flow Design để tiếp tục chạy mô phỏng thông gió.
• Xác lập vùng bao cũng như hướng gió tác động vào khối công trình với vận tốc gió 1,5m/s và chuyển sang dạng phân tích luồn gió 2D trên các mặt cắt, ta thu được các kết quả bên dưới.

Hình 43: Mô phỏng thông gió dưới dạng lát cắt xuyên suốt của căn nhà khảo sát số 1

Kết quả chạy mô phỏng cho thấy các khu vực ở trong căn nhà đều có luồng không khí di chuyển thông qua. Các khu vực ở mặt tiền công trình có vận tốc gió đi vào cao hơn và giảm dần khi càng vào sâu bên trong. Các giếng trời cũng như cửa sổ và hàng lam phía sau giúp góp phần tăng cường hiệu quả thông gió đáng kể đối với căn nhà (xem Hình 43).

• Nhận xét nhà khảo sát số 1:

Qua đánh giá sơ bộ hiện trạng cũng như dùng các phương pháp mô phỏng ánh sáng và thông gió áp dụng trên căn nhà khảo sát số 1, ta thấy rằng ngôi nhà đã có đáp ứng 1 phần trong chiến lược thông gió và chiếu sáng thông qua các giải pháp như: tổ chức 2 giếng trời thông gió và lấy sáng trực tiếp, tạo hiệu ứng ống khói để tăng cường thông gió. Các không gian bên trong thông suốt, hạn chế các vách ngăn. Mái hiên dài và có lam che nắng, tuy nhiên hiệu quả chưa cao, cũng như diện tích vách kính và cửa sổ lớn ở mặt tiền nên làm tăng lượng nhiệt nhận được cũng như độ chói cao vào ban ngày của các phòng khu vực phía trước của căn nhà.

Khảo sát đánh giá hiên trạng nhà 2

Hình 44: Vị trí hiện trạng của căn nhà khảo sát và mặt đứng hiện trạng của căn nhà 2

Căn nhà hiện trạng khảo sát nằm ở khu vực quận thanh khê thuộc phía tây của sân bay quốc tế Đà Nẵng. Dạng nhà lô phố 5x17m với chiều cao 2 tầng, mặt tiền đường 7,5m hướng Tây. Ngôi nhà này có các đặt điểm tương đồng với đặc điểm phân biệt của nhóm nhà 2. Căn nhà có 2 phòng ngủ, với cầu thang 3 vế kết hợp 2 giếng trời để thông gió (Hình 45).

Hình 45: Cấu trúc không gian bên trong căn nhà 2 với các khu vực cầu thang, giếng trời

Sau khi có được các mô hình sketchup của mẫu nhà số 2 cũng như môi trường bao quanh ở khu vực khảo sát, tiến hành lặp lại các bước phân tích ánh sáng và thông gió tương tự như căn nhà khảo sát số 1 để đánh giá sơ bộ.

Hình 48: Mô phỏng vị trí đường biệu kiến mặt trời và bóng đổ trên công trình lúc 8h và lúc 14h ngày Hạ chí (21 tháng 6) của căn nhà số 2.

Hình 49: Ánh sáng chiếu vào trong căn phòng của ngôi nhà khảo sát số 2 lúc 14h chiều ngày 21/6 (bên trái) và hình ảnh thể hiện độ rọi ánh sáng (Lux) theo thang màu (bên phải)

Qua khảo sát mô phỏng ánh sáng của căn nhà số 2, ta nhận thấy độ chói của ánh sáng trong căn phòng không quá lớn, độ rọi trong phòng giao động chính trong khoảng 100-350 Lux đủ để làm việc cũng như sinh hoạt và đảm bảo theo tiêu chuẩn (QCXDVN 05: 2008/BXD) về độ rọi của ánh sáng.

Mô phỏng áp suất gió tác động lên toàn bộ khu vực khảo sát cũng như thể hiện vector gió vào trong công trình để đánh giá hiệu quả thông gió.

Hình 51: Đánh giá tác động thông gió lên khu vực nhà khảo sát số 2 thông qua 2 hướng gió chính của TP. Đà Nẵng là gió Đông (hình trái) và gió Đông Nam (hình phải).

Qua phân tích theo mô hình hiện trạng, ta nhận thấy căn nhà khảo sát số 2 nhận được phần lớn gió từ hướng Đông và hướng Đông nam. Một phần do phía sau của căn nhà khảo sát là phần đất trống lớn cũng như cây bụi thấp cũng như phía trước căn nhà nằm gần ngã ba đường nơi luồng gió đi qua tạo áp lực mạnh làm tăng vận tốc hút gió của khu vực trước nhà.

Hình 52: Mô phỏng thông gió dưới dạng lát cắt xuyên suốt của căn nhà khảo sát số 2

Kết quả chạy mô phỏng cho thấy các khu vực ở trong căn nhà đều có luồng không khí di chuyển thông qua đảm bảo thông thoáng. Kết cấu mê lệch cũng tạo điều kiện cho gió dễ len vào khu vực phía của căn nhà. Giếng trời cũng góp phần tạo hiệu ứng ống khói đẩy luồn không khí nóng ra ngoài (xem Hình 52).

• Nhận xét nhà khảo sát số 2

Qua đánh giá sơ bộ hiện trạng cũng như dùng các phương pháp mô phỏng ánh sáng và thông gió áp dụng trên căn nhà khảo sát số 2, ta thấy rằng ngôi nhà đã có đáp ứng 1 phần trong chiến lược thông gió và chiếu sáng thông qua các giải pháp như: tổ chức giếng trời thông gió và lấy sáng trực tiếp, tạo hiệu ứng ống khói để tăng cường thông gió tuy nhiên diện tích của giếng trời khá bé nên hiệu quả của việc lấy sáng của khu vực giữa nhà chưa cao. Các không gian bên trong thông suốt, hạn chế các vách ngăn. Tỉ lệ giữa cửa lấy sáng ở mặt tiền phù hợp cho việc thông gió và đảm bảo lấy sáng.

Khảo sát đánh giá hiên trạng nhà 3

Hình 53: Vị trí hiện trạng của căn nhà khảo sát và mặt đứng hiện trạng của căn nhà 3

Căn nhà hiện trạng khảo sát nằm ở khu vực quận Hải châu thuộc khu vực gần biển Thanh Bình. Dạng nhà lô phố 5x25m với chiều cao 2 tầng, mặt tiền kiệt lộ giới 3m hướng Đông Nam. Ngôi nhà này có các đặc điểm tương đồng với đặc điểm phân biệt của nhóm nhà 3. Căn nhà có 3 phòng ngủ, với cầu thang 2 vế và bố trí phòng có dạng hành lang bên.

Hình 55: Sơ đồ mặt bằng căn nhà khảo sát số

Tiến hành dựng lại mô hình nhà khảo sát và khu vực khảo sát theo đúng hiện trạng.

• Sau khi có được các mô hình sketchup của mẫu nhà số 3 cũng như môi trường bao quanh ở khu vực khảo sát, tiến hành lặp lại các bước phân tích ánh sáng và thông gió tương tự như căn nhà khảo sát số 1 để đánh giá sơ bộ (xem Hình 57).

Hình 57: Mô phỏng vị trí đường biệu kiến mặt trời và bóng đổ trên công trình lúc 8h sáng ngày Hạ chí (21 tháng 6) của căn nhà số 3.

Do căn nhà khảo sát số 3 nằm về hướng nam nên nhận được lượng ánh sáng vào bên trong khá ít, chỉ có 1 vài khu vực đằng sau nhà trên tầng 2 tận dụng được không gian thấp tầng nhà bên cạnh để tổ chức mở cửa sổ hướng Đông để lấy sáng nhưng phương pháp này chỉ là tạm thời, không bền vững lâu dài.

Mô phỏng áp suất gió tác động lên toàn bộ khu vực khảo sát cũng như thể hiện vector gió vào trong công trình để đánh giá hiệu quả thông gió.

Hình 58: Đánh giá tác động thông gió lên khu vực nhà khảo sát số 2 thông qua 2 hướng gió chính của TP. Đà Nẵng là gió Đông (hình trái) và gió Đông Nam (hình phải).

Qua phân tích theo mô hình hiện trạng, ta nhận thấy căn nhà khảo sát số 3 có vị trí thuận lợi khi cả hướng đông và đông nam đều tiếp giáp với những khu vực nhà thấp tầng nên các luồng gió không bị che chắn và dễ dàng tiếp cận căn nhà. Bên cạnh đó, đường kiệt phía trước cũng tạo thành hành lang dẫn gió trực tiếp vào trong căn nhà khảo sát.

Hình 59: Mô phỏng thông gió dưới dạng lát cắt xuyên suốt của căn nhà khảo sát số 3

Kết quả chạy mô phỏng cho thấy do cấu trúc bên trong căn nhà số 3 có dạng hành lang dài, bên trong căn nhà các phòng không có cửa sổ cũng như cấu trúc cầu thang 2 vế vuông góc với chiều dài của căn nhà tạo sự cản trở lưu thông gió. Vận tốc gió tăng ở các hành lang bên, trong khi đó các phòng ngủ có vận tốc gần như bằng không (xem Hình 59).

• Nhận xét nhà khảo sát số 3

Qua đánh giá sơ bộ hiện trạng cũng như dùng các phương pháp mô phỏng ánh sáng và thông gió áp dụng trên căn nhà khảo sát số 3, ta thấy rằng ngôi nhà không có được hiệu quả trong chiến lược thông gió và chiếu sáng. Cấu trúc dạng hành lang bên với các phòng trải dài làm cảng trở không khí lưu thông ở nhiều khu vực trong căn nhà cũng như dẫn đến thiếu ánh sáng tự nhiên. Việc không khí ít lưu thông và thiếu ánh sáng sẽ dẫn tới môi trường bên trong căn nhà sẽ dễ bị ẩm mốc không tốt cho sức khỏe của những người sống bên trong.

Cải tạo các nhược điểm của các loại hình nhà được khảo sát

Cải tạo nhà 1

Qua những đánh giá sơ bộ bên trên của căn nhà số 1, việc lượng ánh sáng ban ngày chiếu trực tiếp quá cao do hiệu quả của lam che nắng thấp cũng như diện tích vách kính lớn có thể dẫn đến chói và nhiệt độ trong nhà tăng cao, ảnh hưởng đến tiện nghi nhiệt của con người khi sinh hoạt trong đó. Chính vì vậy cần phải thực hiện cải tạo để giảm thiểu bớt lượng ánh sáng và nhiệt tác động lên căn nhà.

• Phương án 1

Sử dụng phương án đơn giản, đưa tấm cách nhiệt vào bên giữa lớp lam sắt hộp và lớp kính để tăng cường khả năng cách nhiệt chống nóng cho khu vực phía trước của căn phòng. Phương án này giúp làm giảm tỉ lệ vách kính trên mặt đứng, tuy nhiên qua quá trình mô phỏng ánh sáng bằng phần mềm Autodesk Ecotect nhận thấy rằng hiệu quả của phương pháp này chưa cao. So với trước khi áp dụng, ở khu vực được che nắng cách nhiệt trở nên thiếu sáng và ảnh hưởng đến tính thẩm mỹ ở bên ngoài mặt tiền căn nhà (xem Hình 60).

Hình 60: Tấm cách nhiệt (hình trái) và khảo sát ánh sáng sau khi sử dụng tấm cách nhiệt (hình phải)

• Phương án 2

Để khắc phục những nhược điểm của căn nhà khảo sát số 1 cũng nhưng phương án giải pháp 1; đề xuất phương án áp dụng các tấm lam xoay che nắng Biowood lắp đặt bên ngoài ban công. Lớp lam che nắng này có tác dụng như một lớp vỏ bao che thứ 2 bên ngoài căn nhà có tác dụng che nắng chủ động và có thể điều chỉnh được các các góc quay. Khi lượng ánh sáng rọi vào căn nhà quá cao, vượt mức cho phép thì có thể điều chỉnh để giảm bớt lượng ánh sáng chiếu vào. Bên cạnh đó, những lúc trong căn nhà thiếu sáng thì tấm lam có chức năng như 1 tấm hắt sáng giúp tăng thêm lượng ánh sáng xuyên sâu vào bên trong hơn.

Hình 61: Lam xoay thực tế và mô hình sketchup ngôi nhà khảo sát số 1 áp dụng lam xoay che nắng

Mô phỏng ánh sáng với các điều kiện môi trường không thay, sau khi bổ sung thêm lớp lam xoay với góc nghiêng 45^o để điều chỉnh lượng ánh sáng chiếu vào căn phòng. Kết quả cho thấy độ rọi của ánh sáng giảm một cách rõ rệt, từ độ rọi 35-40 nghìn Lux ban đầu giảm xuống còn dưới 1000 Lux , độ chói các khu vực giảm hẳn. Việc lắp đặt lam xoay giúp chủ động trong việc kiểm soát được độ rọi của ánh sáng trong căn nhà (xem Hình 62) .

Hình 63: Độ chói giảm sau khi mô phỏng lắp đặt lam xoay che nắng trong Autodesk Ecotect

Cải tạo nhà 3

Hình 64: Mặt bằng cải tạo mới của căn nhà khảo sát số 3

Bằng cách thay đổi vị trí của phòng ngủ tầng 1 với bếp, tạo không gian liên kết từ phòng khách với bếp cùng cặp giếng trời ở cầu thang và vị trí bếp, phía trên có lắp kính che mưa. Cặp giếng trời này hoạt động như 2 ống thoát không khí cho khu vực bên dưới cũng như hai phòng ngủ bên trên. Khi nhiệt độ tăng cao làm cho khối không khí nóng ở gần kính nhẹ hơn và thoát ra ngoài tạo ra chênh lệch áp suất, thúc đẩy việc thông gió thụ động trong nhà.

Hình 65: Mô phỏng mặt cắt thông gió sau khi cải tạo của căn nhà khảo sát số 3

Kết quả, nhận xét:

Tốc độ gió tham chiếu ngoài trời trong mô hình mô phỏng lấy bằng tốc độ gió trung bình tại tp. Đà Nẵng là 1,5m/s. Kết quả (Bảng 15) và (Bảng 16) cho thấy vận tốc gió trong nhà nhỏ hơn so với vận tốc tham chiếu ngoài trời nhiều lần ngay cả khi đã cải tạo bổ sung giếng trời và tăng cường thêm các cửa sổ. Vận tốc gió sau cải tạo cao nhất đạt 0.52 m/s trong khi vận tốc gió lúc tham chiếu trong mô hình là 1.5m/s. Rõ ràng vận tốc gió 0.5m/s không đủ cung cấp khả năng làm mát cơ thể đáng kể. Việc tổ chức giếng trời giúp cải thiện chất lượng không khí trong nhà và tăng cường thông gió nhưng hiệu quả làm mát cơ thể thấp vì vận tốc gió trong nhà là không đủ. Tuy nhiên giếng trời trong loại hình nhà ở lô phố là thiết yếu không chỉ giúp thông gió tốt hơn mà còn cải thiện ánh sáng bên trong căn nhà.

Bảng 16: Biểu đồ tốc độ gió trước và sau cải tạo căn nhà khảo sát số 3

Kết luận chương 4

Qua quá trình khảo sát đánh giá cũng như mô phỏng hiện trạng của các mẫu nhà điển hình cho thấy sự cần thiết trong việc tạo dòng không khí lưu thông xuyên suốt bên trong công trình. Việc tạo trục thông gió giúp cho căn nhà luôn luôn có có sự bổ sung và thay mới của không khí bên trong, cải thiện được chất lượng không khí. Bên cạnh đó cũng cho thấy mức độ ánh sáng mặt trời tác động lên căn nhà cũng ảnh hưởng rất lớn đến sự tiện nghi sinh hoạt của con người bên trong chính căn nhà đó. Chính vì vậy cần phải nghiên cứu bổ sung thêm các giải pháp hữu hiệu nhằm tăng cường và tận dụng những yếu tố có lợi của tự nhiên và hạn chế những yếu tố bất lợi để cải thiện môi trường sống cũng như đáp ứng những yêu cầu càng cao của con người khi sinh sống trong ngôi nhà nói chung và loại hình nhà ở lô phố nói riêng.

ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP và ỨNG DỤNG TRONG 1 NHÀ PHỐ ĐIỂN HÌNH.

Những đề xuất và giải pháp

Xác định hướng nhà

Hướng nhà là một vấn đề quan trọng trong việc lựa chọn khu đất cũng như thiết kế kiến trúc loại hình nhà ở lô phố. Đặc biệt với loại hình nhà lô phố nếu có khả năng chọn được hướng đất tốt từ ban đầu sẽ giúp cho việc thiết kế và xây dựng có thể tận dụng được tối đa những thuận lợi của hướng tốt đó bởi vì hướng đất quyết định nên hướng nhà sau này. Đây là biện pháp có hiệu quả – kinh tế – kỹ thuật lớn trong việc cải thiện vi khí hậu trong phòng. Theo tài liệu thống kê của nước ngoài, chưa kể các tác hại khác, việc chi phí thêm cho kết cấu che nắng vì chọn hướng nhà không hợp lý có thể làm tăng giá thành xây dựng lên từ 1,5 – 3% [17] Việc xác định hướng nhà cần phải đảm bảo hướng gió và hướng mặt trời tốt nhất.

Nhân tố gió có ý nghĩa quan trọng đặc biệt đối với việc lựa chọn hướng nhà. Vì vậy, để quyết định hướng nhà hợp lý cần nghiên cứu kỹ hoa gió mùa nóng và hoa gió mùa lạnh ở địa phương xây dựng, có như thế mới tận dụng gió mát trong mùa hè và hạn chế được gió lạnh thổi vào trong mùa Đông. Trên cơ sở phân tích tần số và vận tốc gió theo nhiều hướng khác nhau trong mùa Hè và mùa Đông của thành phố Đà Nẵng (Bảng 4 và Hình 27) thì mùa Hè có hướng gió chủ đạo là hướng Đông và Đông nam, mùa Đông có hướng gió chủ đạo là hướng Bắc và Đông Bắc. Do đó, ở Đà Nẵng mặt nhà hướng về phía Đông và Đông – Đông Nam là tốt nhất, vì trong mùa là gió mát vẫn thổi chính diện. Trong mùa đông thì gió lạnh thổi vào đầu hồi hai bên của dãy nhà.

• Hướng nhà cho vùng khí hậu ven biển

Ở vùng ven biển, do có vận tốc gió trung bình lớn hơn nên hướng nhà nên nghiên một góc ±30⁰ so với hướng gió chủ đạo là hướng Đông. Mặc dù áp lực gió giảm nhưng cũng đủ để thông gió và điều này cũng phù hợp với đường chuyển động biểu kiến mặt trời ở thành phố Đà Nẵng, giảm được lượng bức xạ chiếu trực tiếp toàn phần trong ngày trên mặt đứng căn nhà.

• Hướng nhà cho vùng khí hậu nội đô

Ở vùng khí hậu nội đô thị, vận tốc gió trung bình thấp hơn so với vùng gần biển. Hơn nữa, do có nhiều yếu tố có tác động che chắn như: Công trình, cây xanh…nên trong nội đô thị hướng, nhà cần phải đón được gió chủ đạo tối đa mà vẫn không cần phải hạn chế lượng bức xạ mặt trời. Tuy nhiên, sẽ vẫn có những mặt đứng công trình nằm ở hướng bất lợi. Khi đó, ta sẽ bố trí những khu phụ, ban công, lôgia, lam chắn…hoặc sử dụng các loại vật liệu chống bức xạ cho các mặt đứng bất lợi này.

Hướng nhà ở vùng này nên thẳng góc (0°) so với hướng gió chủ đạo.

Ngoài ra, hướng nhà sẽ là tối ưu khi nó đem lại một lượng bức xạ mặt trời trực tiếp tối thiểu vào mùa hè. Hướng nhà như vậy cần phải được xác định trên cơ sở nghiên cứu liều lượng bức xạ ổn định phù hợp với những điều kiện thực tế của chế độ bức xạ địa phương.

Các giải pháp thông gió

• Tạo trục thông gió cho nhà

Nhà phố thường chỉ có một đến hai mặt đứng được tiếp xúc với thiên nhiên, do vậy việc tạo trục thông gió cho nhà không phải lúc nào cũng thuận lợi, việc tổ chức tục thông gió phải tùy vào từng trường hợp cụ thể và không phải lúc nào cũng đạt hiệu quả mong muốn.

Trong trường hợp nhà có hai mặt tiếp xúc với thiên nhiên ở hai phía đối diện có thể tạo trục thông gió theo phương vuông góc với hai bề mặt nêu trên. Trong trường hợp nhà phố chỉ có một mặt tiếp xúc với thiên nhiên thì bằng các thủ pháp kiến trúc ví dụ như tổ chức sân trong, giếng trời để tạo nên bề mặt thứ 2 đối diện với bề mặt thứ nhất và tạo nên trục thông gió với bề mặt này.

• Xác định hướng mở cửa trên mặt đứng

Lượng mở cửa trên mặt đứng vuông góc với trục thông gió có ảnh hưởng rất lớn tới khả năng thông gió tự nhiên của căn nhà. Để đảm bảo khoảng 70% diện tích mặt sàn có luồng gió thổi qua thì chiều rộng cửa không nên nhỏ hơn 0,5 chiều rộng phòng. Từ đó cũng cho thấy diện tích cửa tối thiểu để đạt yêu cầu thông gió tự nhiên phải lớn hơn hoặc bằng 20% diện tích bề mặt đón gió và thoát gió [18]. Nếu có điều kiện thì nên tạo ra các hình thức ban công ở tầng trên sẽ cho phép biến cửa sổ thành các cửa đi, vừa mở rộng được diện tích cửa, vừa tăng cường lượng thông gió cho khu vực có người ở trong nhà.

	Tốt	Được	Tạm được	Xấu
Cửa mở cùng một mặt
Cửa mở ở góc khác

Bảng 17: Các phương án tổ chức lam chắn điều hướng gió với cửa sổ thông gió

• Tổ chức sân trong và lối đi bên

Về một vị trí, sân trong được tổ chức phía cuối nhà thì sẽ cho hiệu quả tốt nhất về mặt thông gió tự nhiên, trường hợp này cho phép gió thổi theo suốt chiều dọc nhà, phát huy hiệu quả của trục thông gió. Với những ngôi nhà có độ dài quá lớn (L > 20m), nên tổ chức 2 sân trong, trong đó có một sân nằm ở phía cuối nhà, do trong các trường hợp này, nhà có độ dài lớn đồng nghĩa với việc phải tổ chức nhiều vách ngăn do yêu cầu riêng biệt về mặt sử dụng, gió không thể lưu thông tốt theo suốt chiều dài nhà. Lối đi bên cũng có ý nghĩa gần giống như sân trong về mặt thông gió tự nhiên. Lối đi bên trong phần lớn trường hợp sẽ đóng vai trò của bề mặt thoát gió, đặc biệt đối với những ngôi nhà chỉ có một bề mặt tiếp xúc với tự nhiên và có độ dài quá nhỏ (L< 10m), không cho phép tổ chức sân trong. Việc mở cửa thoát gió ra lối đi bên cho phép phát huy hiệu quả thông gió tự nhiên của trục thông gió. Trong một số trường hợp, lối đi bên có thể đóng vai trò của bề mặt đón gió nếu chúng nằm ở phía hướng gió thổi và được tiếp xúc với thiên nhiên, tạo thành hành lang đón gió cho căn nhà.

• Tổ chức giếng trời và vấn đề kết hợp giữa thông gió ngang và thông gió đứng

Giải pháp thông gió hiệu quả duy nhất trong trường hợp này là giải pháp kết hợp giữa thông gió ngang và thông gió đứng, tận dụng cả áp lực gió và áp lực nhiệt để thông gió tự nhiên cho căn nhà. Giếng trời đóng vai trò quan trọng trong việc tổ chức thông gió theo phương ngang và phương đứng vì nó là bộ phận giúp cho căn nhà lô phố mở rộng diện tích tiếp xúc với không khí ngoài nhà, lợi dụng được cả áp lực gió và áp lực nhiệt để thông gió tự nhiên.

Để phát huy tác dụng của giếng trời, cần chú ý tới các giải pháp sau:

Vị trí của giếng trời trong ngôi nhà: Đối với nhà chỉ có một bề mặt được tiếp xúc với thiên nhiên và có chiều dài nhà ngắn thì giếng trời nên được bố trí ở phía cuối của ngôi nhà. Với những nhà có hai bề mặt tiếp xúc với thiên nhiên nhưng một trong hai bề mặt này đều trông ra các ngõ hẹp thì giếng trời nên được bố trí ở khu vực giữa của căn nhà.

Kích thước của giếng trời: Trong những ngôi nhà phố trên diện tích đất hẹp hiện nay, một kích thước tối thiểu 1,5m x 1m cũng cho thấy hiệu quả nhất định về mặt thông gió. Tuy nhiên, việc mở rộng kích thước giếng trời sẽ cho phép mở rộng các lỗ cửa thông ra giếng trời, làm tăng diện tích được thông gió mà vẫn tiết kiệm diện tích xây dựng dành cho các không gian ở.

Khi kết hợp giếng trời với cầu thang cho phép kích thước của giếng trời được tăng lên tới 6-8m² và lớn hơn, mở rộng diện tích các lỗ cửa trông ra giếng trời, mở rộng diện tích được thông thoáng tại các không gian ở trong khi vẫn tiết kiệm được không gian xây dựng.

Tạo sự thông thoáng tối đa từ các bề mặt đón gió tới giếng trời bằng cách hạn chế tới mức tối thiểu việc sử dụng các vách ngăn đặt vuông góc với luồng gió, tốt nhất là từ bề mặt đón gió tới giếng trời chỉ là một không gian duy nhất không có vách ngăn.

Trường hợp bắt buộc phải tổ chức từ hai không gian ở trở lên giữa bề mặt đón gió và giếng trời thì nên tổ chức vách ngăn có hệ số rỗng lớn (trên vách ngăn có cửa sổ, các lỗ thông gió, vách gỗ cắt CNC, …), vách ngăn động trên hướng vuông góc với luồng gió.

Các bộ phận giao thông ngang và đứng của ngôi nhà như hành lang, cầu thang cần được sử dụng như những hành lang thông gió kết nối giữa các bề mặt nhận gió và giếng trời.

Các giải pháp che nắng cho kết cấu bao che

• Sử dụng lam chắn nắng

Trong thực tế ở các căn nhà lô phố vẫn không tránh khỏi có nhiều cửa sổ bị ánh sáng mặt trời chiếu trực tiếp vào. Để giảm thiểu ánh sáng trực tiếp này, ta sử dụng các loại tấm che chắn nắng. Hiện nay có rất nhiều chủng loại tấm che chắn rằng đã được sử dụng nhưng ở đây chỉ đề cập tới những loại tấm chắn nắng phù hợp sử dụng cho các công trình nhà lô phố.

Bảng 18: Các kiểu tấm chắn nắng ngang

Dạng ô văng thông thường. Tấm che nắng ngang phù hợp nhất với hướng Nam và quanh hướng Nam.	Dạng lá sách nghiêng. Lam ngang song song với mặt đứng cho phép không khí lưu thông qua khe. Lam đặt nghiên tốt hơn lam đặt thẳng đứng.	Dạng lá chớp xoay. Có thể thay đổi khả năng che nắng nhờ điều chỉnh góc nghiêng.
Dạng tấm căn che nắng. Tấm che nghiêng linh hoạt, có thể co lại vào mùa đông, có tính năng giống tấm che ngang.	Dạng dải tấm che hở bên ngoài. Tấm chắn che được một phần nắng xiên thấp.	Dạng lam chắn ngang nhỏ. Tấm chắn nắng có thể che được phần lớn nắng vào bên trong nhà.

Tấm chắn nắng ngang thường bố trí theo phương vuông góc với đường đi của mặt trời.

Bảng 19: Các kiểu tấm chắn nắng đứng và loại hỗn hợp

Dạng tấm chắn đứng thông thường. Có thể dùng cho hướng gần Đông- Tây, khả năng che nắng của chúng có tính phân đoạn	Dạng tấm chắn đứng xiên. Có tính năng che nắng không đối xứng, đặt tách khỏi tường để tránh truyền nhiệt vào tường.	Loại che nắng hỗn hợp giữa chắn ngang và chắn đứng. Có khả năng che năng là sự chồng chất 2 loại biểu đồ che nắng riêng lẻ của từng loại.
Dạng tấm chắn đứng có trục xoay. Có khả năng che được nắng lên đến 100% dùng được cho mọi hướng.	Dạng lam chắn đứng nhỏ. Có thể che nắng được gần như toàn bộ, phụ thuộc vào khoảng cách giữa các lam.

Tùy từng loại kết cấu khác nhau có đặc tính che nắng khác nhau và phù hợp với từng trường hợp, vị trí phương vị công trình khác nhau. Việc lựa chọn giải pháp nào phụ thuộc vào yêu cầu che nắng và yếu tố thẩm mỹ công trình mà người thiết kế phải quyết định.

Hình 68: Cửa sổ có kết hợp giữa tấm chắn nắng hỗn hợp và dạng lá chớp nhỏ ^[5]

• Sử dụng vật liệu kính

Hiện nay, trên địa bàn thành phố Đà Nẵng hầu hết các công trình nhà ở dạng Lô phố đều dùng kính cho cửa sổ hoặc cửa đi, cửa kính có tác dụng lấy ánh sáng tự nhiên tốt, mở rộng trường nhìn ra bên ngoài. Song vật liệu kính cũng gây ra những hệ quả không tốt cho không gian trong nhà như:

– Sự xâm nhập trực tiếp của bức xạ mặt trời vào phòng.

– Gây hiệu ứng nhà kính (khối không khí trong nhà bị nung nóng và không thoát được ra ngoài).

– Sự dư thừa ánh sáng dễ gây ra cảm giác mệt mỏi, căng thẳng cho con người (phải dùng thêm các biện pháp che chắn: rèm, decal…).

Ở thành phố Đà Nẵng, các công trình nhà ở nói chung không nên quá lạm dụng kính cho các mặt tường, cho các khung cửa sổ lớn. Tuy nhiên, để đáp ứng nhu cầu sử dụng ngày càng cao, trên thị trường hiện nay xuất hiện nhiều chủng loại kính khác nhau có tác dụng chống nhiệt tốt và đạt thẩm mỹ cao.

• Dàn cây xanh, bồn hoa che nắng theo phương đứng

Dàn cây xanh theo phương đứng tổ chức cách tường khoảng từ 0,5 đến 1,5m (khi trên tường có cửa sổ) có khả năng ngăn được 40-60% bức xạ mặt trời, làm giảm độ chói cửa cửa sổ, đồng thời làm thoáng mát không khí trước khi thổi vào nhà. Có thể chọn một số loại cây xanh lá quanh năm hoặc loại cây rụng lá về mùa đông tùy theo hướng nhà. Cây xanh quanh năm nên sự dụng cho hướng Tây và hướng cận Tây. Cây rụng lá về mùa đông nên sử dụng cho mặt đứng các hướng còn lại nhằm tận dụng nắng chiếu mùa đông đảm bảo điều kiện vệ sinh cho nhà. Dàn cây theo phương đứng nếu tổ chức một cách có chủ đích có thể nâng cao đáng kể thẩm mỹ cho ngôi nhà. Bên cạnh đó có thể sử dụng giải pháp kết hợp các giải pháp truyền thống quen thuộc như cột, dầm, conson, mái đua vươn ra khỏi tường nhà tạo hình bồn hoa kết hợp với cây xanh, có tác dụng che nắng, chống nóng cho công trình.

Các giải pháp tăng cường chiếu sáng tự nhiên

• Tổ chức cửa

Để tăng cường khả năng chiếu sáng tự nhiên của các cửa chiếu sáng từ một phía mà không làm giảm khả năng thông gió tự nhiên, chúng ta có thể áp dụng một số các giải pháp như:

Tổ chức nhiều cửa hình chữ nhật theo chiều đứng thay cho một cửa hình chữ nhật ngang.

Tăng chiều cao cửa lên mức tối đa có thể mà vẫn giữ chiều cao của bậu cửa sổ cách mặt sàn một khoảng từ 800-900mm.

Cửa có thể tổ chức thành hai lớp: lớp trên mang nhiệm vụ chiếu sáng tự nhiên trong khi đó lớp dưới sử dụng để thông gió.

Tổ chức trên cửa sổ hoặc cửa đi các hình thức trang trí nhưng vẫn có khả năng lấy sáng tự nhiên như gạch kính.

Sử dụng các tấm tán xạ ánh sáng kết hợp với cửa sổ để giảm độ chói của ánh sáng chiếu trực tiếp và tăng độ sâu của ánh sáng khi chiếu vào trong phòng.

Hình 71: Cửa sổ có sử dụng tấm tán xạ ánh sáng

• Ống dẫn sáng

Giải pháp sử dụng ống dẫn ánh sáng tự nhiên sẽ tận dụng ánh sáng tán xạ của bầu trời và ánh sáng trực xạ của mặt trời, đồng thời loại trừ, hạn chế các bức xạ hồng ngoại và tử ngoại có hại trong các tia sáng trực xạ, sau đó sử dụng các nguồn ánh sáng này vào mục đích chiếu sáng. Mô hình này đem lại hiệu quả cao về mặt chiếu sáng, kinh tế, kỹ thuật và môi trường.

Lợi ích của hệ thống ống gương dẫn ánh sáng tự nhiên đến bất kỳ khu vực nào Ống gương đưa ánh sáng tự nhiên vào tòa nhà bằng hai cách. Một là hệ thống đường ống chạy ngang, ánh sáng được thu lại tại mặt tường ngoài. Còn cách kia là qua đường ống chạy dọc, ánh sáng được thu nhận trên nóc và mái nhà. Hệ thống ống gương dọc là lý tưởng đối với các căn nhà có chiều sâu và những khu vực khó đón ánh sáng. Với khoảng không gian không có cửa sổ, ánh sáng tự nhiên không thể lọt vào như khu vực giữa nhà của một khu tập thể có nhà tắm, nhà vệ sinh, nhà bếp, v.v… nằm sâu vào trong so với cửa trước thì hệ thống ống dẫn ánh sáng dọc có thể giúp đưa ánh sáng tự nhiên vào bên trong để làm sáng không gian đó. Hiệu quả tiết kiệm năng lượng sau khi lắp đặt, hệ thống ống gương không cần năng lượng để vận hành hay duy trì. Hệ thống sẽ đem đến ánh sáng tự nhiên cho đến hết vòng đời của nó, giúp tiết kiệm đáng kể lượng tiêu thụ năng lượng. Bên cạnh đó ánh sáng cũng cung cấp một lượng tia cực tím vừa phải để phục vụ mục đích làm sạch. Ở những trường hợp nhà lô phố chỉ có một mặt tiếp xúc với tự nhiên và chiều dài lô đất quá ngắn không thể tổ chức giếng trời để lấy sáng thì ống dẫn sáng là giải pháp hữu hiệu để lấy sáng cho căn nhà.

• Giải pháp cầu thang

Cầu thang là lối lưu thông giữa các tầng với nhau, đây là lối đi và lối dẫn khí duy nhất để kết nối giữa các tầng. Đặc trưng của loại hình nhà lô phố thường có diện tích khá khiêm tốn, đặc biệt là chiều rộng thường giao động từ 4 – 5 mét, thậm chí có nhiều ngôi nhà chỉ vỏn vẹn chiều ngang 3m. Điều này tương đối gây khó khăn trong việc bố trí lối cầu thang nói riêng và bố trí các phân khu trong nhà sao cho vừa đạt được yêu cầu sinh hoạt của người sinh sống bên trong vừa có khả năng thông gió và lấy sáng tốt.

Nhà ống diện tích 4m – 5m chiều ngang khá phổ biến tại thành phố Đà Nẵng, vì điều kiện hẹp chiều ngang, cao tầng nên chi tiết cầu thang đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc kết nối các không gian. Chính vì điều đó mà việc tối ưu bố trí cầu thang cho nhà ống lại càng quan trọng hơn bao giờ hết.

Đối với loại hình cầu thang 2 vế được sử dụng khá phổ biến, nhà có diện tích nhỏ sẽ càng thêm chật vì bị chiếm dụng nhiều diện tích, khi đó cầu thang dọc cho nhà ống chính là giải pháp thay thế vượt trội.

So với cầu thang 2 vế, 3 vế thì cầu thang dọc cho nhà ống chỉ chiếm khoảng một nửa diện tích, tuy nhiên một số nhược điểm sẽ kèm theo bao gồm thiếu sáng, thiếu chiếu nghỉ gây mất sức trong quá trình di chuyển. Tuy nhiên điều đó có thể chấp nhận được đối với nhà chật, và vẫn có giải pháp khắc phục.

Hình 73: Bố trí cầu thang dọc nhà ống 4m – 5m ^[6]

Cầu thang nhà ống có vị trí sàn bên dưới giếng trời được sử dụng kính cường lực thay thế cho vật liệu thông thường, tạo sự xuyên thấu cho ánh sáng từ trên đi xuống, đồng thời kết hợp cùng mặt kính phía trước tăng khả năng lấy sáng đến mức tối đa nhằm khắc phục nhược điểm thiếu sáng của loại hình cầu thang dọc. Bên cạnh đó, các bậc thang được làm từ khung thép kết hợp các bậc gỗ được sử dụng thay thế cho phương pháp đổ bậc bê tông thông thường và lắp lan can kính hoặc cáp treo để có thể tăng cường việc thông gió theo chiều dọc của ngôi nhà đồng thời tăng khả năng lấy sáng cho các khu vực bên dưới.

Hình 74: Thiết kế bậc thang bằng kính và thép đục lỗ (Trái) lối lên tầng thượng tăng cường lấy sáng bằng kính ^[7]

Ứng dụng một số giải pháp mới để tăng cường lấy sáng cho khu vực cầu thang bằng cách dùng vật liệu thay thế cho các vế thang bê tông cũ bằng vật liệu kính cường lực hoặc thép tấm đục lỗ cắt CNC (Hình 74) có thể giúp cho ánh sáng và gió có thể xuyên suốt qua khu vực và đem lại hiệu quả thẫm mỹ cao.

• Tổ chức chiếu sáng nhiều phía

Tổ chức chiếu sáng từ nhiều phía sẽ cho phép ánh sáng đi vào trong nhà được đồng đều hơn, ánh sáng đi sâu vào nhiều khu vực hơn và giảm được tình trạng xấp bóng ảnh hưởng tới sinh hoạt của con người trong căn nhà.

Để có thể tổ chức chiếu sáng từ nhiều phía ở trong một căn nhà lô phố thì căn nhà đó cần phải có giếng trời hoặc sân trong. Khi đó, các khu vực phòng giáp với giếng trời hoặc sân trong có thể tổ chức mở cửa sổ để lấy ánh sáng tự nhiên. Diện tích giếng trời và sân trong càng lớn thì có thể thu được ánh sáng càng nhiều và cho phép thiết kế các phòng có độ sâu lớn mà vẫn đảm bảo yêu cầu về ánh sáng.

Có thể kết hợp với việc lấy sáng từ bên trên mái thông qua các vật liệu khuếch tán ánh sáng như gạch kính, kính mờ được lắp đặt phía trên trần để có thể tăng thêm lượng ánh sáng nhận được cho căn phòng (xem Hình 75).

Hình 75: Sử dụng vật liệu phản xạ và khuếch tán ánh sáng từ mái

Đề xuất tổng hợp các giải pháp trong một mô hình nhà phố

Bằng những nghiên cứu tổng hợp các giải pháp trong thông gió và chiếu sáng cũng nhưng rút ra những kinh nghiệm trong việc đánh giá các mẫu nhà lô phố điển hình để từ đó đề xuất mẫu nhà điển hình để có thể tham khảo và ứng dụng vào thực tế.

Mẫu nhà đề xuất:

Hình 76: Mặt bằng các tầng của mẫu nhà lô phố đề xuất

Mẫu căn nhà đề xuất là dạng nhà lô phố 5x20m (diện tích lô đất phổ biến ở TP. Đà Nẵng) với chiều cao 3 tầng. Căn nhà có 3 phòng ngủ, với cầu thang bên kết hợp 2 giếng trời để lấy sáng và thông gió cũng như tổ chức hành lan thông gió từ bên ngoài vào trong căn nhà.

Hình 77: Mô hình khối nhà đề xuất trên phần mềm Sketchup

Tạo lập đối tượng nhà phố được chọn để mô phỏng với điều kiện các khối môi trường bao xung quanh tượng trưng cho các khối nhà phố liền kề tương tự như trong thực tế. Môi trường mô phỏng bao gồm 2 khối nhà 3 tầng liền kề 2 bên, phía sau có đường thoát hiểm 1,2m và khối nhà phố ở phía sau. Các khối dãy nhà đối diện có khoảng cách mô phỏng lần lượt theo 3 trường hợp 11,5m; 15,5m và 20,5m tương ứng với tổng bề rộng của lề đường và lòng đường trong thực tế (đường 5,5m; 7,5m và 10,5m).

Qua quá trình mô phỏng 3 trường hợp theo thực tế ở (Bảng 21), ở trường hợp khoảng cách giữa 2 khu nhà đối diện từ 20,5 m trở lên ta thấy rằng ở khoảng cách này ngôi nhà nghiên cứu hưởng được trực tiếp luồng gió thổi vuông góc với con đường, chỉ có một phần gió quẩn ở phía bên dãy nhà đối diện không đáng kể. Chứng tỏ với khoảng cách quy hoạch đường 10m5 như hiện nay ở thành phố thì việc thông gió giữa 2 dãy nhà đối diện nhau là đảm bảo yêu cầu thông gió.

Trong trường hợp khoảng cách giữa 2 dãy phố là 15,5m và 11,5m tương ứng với bề rộng lòng đường là 7m5 và 5,5m, nhận thấy rằng vùng gió quẩn tăng lên đáng kể khi hướng gió chính thổi vuông góc với 2 dãy nhà. Luồng gió trực tiếp tác động lên căn nhà mô phỏng giảm dần, thay vào đó các luồng gió quẩn ảnh hưởng không tốt đối với không khí trong khu vực 2 dãy nhà nói chung và căn nhà lô phố mô phỏng nói riêng. Chính vì vậy để khắc phục điều này mà mô hình đề xuất đã cho khoảng cách mặt tiền của căn đề xuất lùi vào so với mép khu đất vào khoảng 2m – 2,5m để làm tăng lên khoảng lưu thông không khí. Điều này giúp cho vùng gió quẩn bị hạn chế và có thể lấy thêm được gió trực tiếp vào nhiều phần trong căn nhà hơn so với phương án xây dựng mặt tiền căn nhà bằng với mép của khu đất. Bên cạnh đó việc chừa sân trước cũng như việc tổ chức không gian lùi vào trong giúp cho ánh sáng có thể chiếu sâu hơn vào khu vực giữa 2 dãy nhà và đồng thời làm mở rộng tầm nhìn của con người ở bên dưới đường.

Bảng 21: Mô phỏng thông gió giữa 2 dãy nhà lô phố đối diện nhau

Khoảng cách (m)	Hình mô phỏng thông gió giữa 2 dãy phố	Ghi chú
20,5		Bao gồm bề rộng lòng đường 10.5m, lề đường mỗi bên 5m
15,5		Bao gồm bề rộng lòng đường 7.5m, lề đường mỗi bên 4m
11,5		Bao gồm bề rộng lòng đường 5.5m, lề đường mỗi bên 3m

Bảng 22: Mô phỏng các trường hợp hướng nhà hợp vs hướng gió theo góc

Góc ( )	Thể hiện gió trên mặt bằng dạng Vector		Thể hiện gió trên mặt bằng dạng màu
00
	Trường hợp góc gió tới hợp với hướng nhà 1 góc 00 ta nhận thấy rằng vùng không khí dễ dàng chuyển động xuyên suốt theo trục của căn nhà thông qua hành lang thông gió cũng như khu vực giếng trời và cầu thang. Vận tốc gió ở các khu vực cửa lấy gió và hành lan thông gió tăng tối đa. Chứng tỏ khi ở góc =00 thì hiệu quả thông gió của căn nhà được tối ưu nhất, toàn bộ các khu vực bên trong đều có luồng không khí lưu thông.
450
	Trường hợp góc gió tới hợp với hướng nhà 1 góc 450, lưu lượng không khí và vận tốc không khí giảm so với trường hợp =00. Tuy nhiên do mẫu nhà đề xuất có tổ chức hành lang đón gió bên hông kèm theo kết hợp với cửa sổ lấy gió ở cuối hành lang nên vẫn duy trì được dòng không khí đi vào sâu ở các khu vực bên trong. Kèm theo đó là các lam lấy gió ở khu vực giếng trời phía sau có khả năng thu được một phần gió từ lối thoát hiểm phía sau nhà giúp cải thiện thông gió một phần cho khu vực phía cuối căn nhà. Khi ở góc =450 thì mẫu nhà đề xuất vẫn có khả năng thu được dòng không khí di chuyển bên ngoài vào được bên trong căn nhà, giúp cải thiện được một phần chất lượng không khí.
900
	Trường hợp góc gió tới hợp với hướng nhà 1 góc 900, ta thấy rằng việc thông gió ngang trong căn nhà trở nên khó hơn. Để khắc phục một phần thì mẫu nhà đề xuất việc lấy gió thông qua giải pháp tạo cửa sổ sau của căn nhà theo (Hình 82). Khi đó nhờ việc tạo ra vùng chênh lệch áp suất âm dương giúp cho gió ở hành lang thoát hiểm có thể đi vào trong căn phòng và kết hợp với cửa sổ bên mở ra giếng trời tạo thành dòng không khí lưu thông. Ở khu vực phía trước áp dụng hình dạng mặt tiền căn nhà dạng phểu đồng thời lùi về phía sau ranh giới xây dựng để tăng khả năng đón thu gió ở phía trước căn nhà. Khi ở góc =900 thì khả năng thông gió giảm đi nhưng nhờ những giải pháp trên giúp cải thiện được một phần điều kiện thông gió bên trong căn nhà. Ở khu vực giữa nhà cần phải tổ chức giếng trời để bổ sung thông gió đứng kết hợp.
1350
	Trường hợp góc gió tới hợp với hướng nhà 1 góc 1350 thì hiệu quả thông gió ngang đối với loại hình nhà lô phố trở nên rất khó do diện tích tiếp xúc trực tiếp của nhà lô phố với gió rất ít. Các giải pháp giếng trời và cửa sổ sau cũng chỉ giúp ích được một phần nhỏ. Chính vì vậy ở những trường hợp này thì các giải pháp thông gió đứng chiếm vai trò quan trọng trong việc đảm bảo yêu cầu thông gió cho căn nhà.

Để phân tích thông gió đứng của ngôi nhà mẫu đề xuất, ta tiến hành trích xuất mặt cắt thông gió qua công trình. Chọn lát cắt qua hành lang thông gió, cầu thang và 2 giếng trời để thấy rõ được sự chuyển động của vector gió cũng như thể hiện luộn gió di chuyển trong môi trường 3d. Thiết lập vùng bao không khí mô phỏng với vận tốc 1,5m/s (vận tốc gió trung bình của TP.Đà Nẵng) như phân tích bên trên.

Hình 80: Hiệu quả thông gió thể hiện qua mặt cắt của mẫu nhà Lô phố đề xuất.

Qua phân tích các vector gió ta thấy rằng việc kết hợp giữa hành lang thông gió bên hông nhà liên tục với khu vực cầu thang, lối đi bên và kết thúc là giếng trời cuối nhà để hình thành trục thông gió dọc xuyên suốt bên trong căn nhà. Điều này giúp giữ vận tốc gió và diện tích được thông gió tương đối ổn định trong toàn bộ ngôi nhà, liên kết được 2 mặt tiếp xúc với thiên nhiên (trước và sau nhà).

Lối đi bên kết hợp với khu vực cầu thang, giếng trời đóng vai trò của bề mặt thoát gió ở trục giữa của căn nhà. Việc mở cửa thoát gió ra lối đi bên cho phép phát huy hiệu quả thông gió tự nhiên của trục thông gió. Ta thấy rõ được toàn bộ các khu vực trong căn nhà đều có dòng không khí di chuyển qua. Việc kết hợp giữa thông gió ngang và thông gió đứng, tận dụng cả áp lực gió và áp lực nhiệt để thông gió tự nhiên cho căn nhà. Hai giếng trời trước và sau đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối thông gió theo phương ngang và phương đứng, lợi dụng được cả áp lực gió và áp lực nhiệt để thông gió tự nhiên. Các vector gió ở (Hình 81) ở khu vực 2 giếng trời thể hiện mũi tên hướng lên chứng tỏ luồng không khí đi vào các khu vực bên dưới xuyên suốt và thông qua các giếng trời thoát ra ngoài.

Hình 81: Hiệu quả thông gió thể hiện dưới dạng phóng xạ theo màu trên mặt cắt nhà đề xuất (bên trái), Vector gió tại các vị trí giếng trời và hành lan thông gió (bên phải)

Ở (Hình 81) cũng cho thấy khả năng thông gió mạnh khi kết hợp giữa hành lang thông gió với các cửa sổ lấy gió trực tiếp ở cuối hành lan và cửa sổ mở ra giếng trời, vận tốc gió ở các khu vực trên tăng cao hơn vận tốc gió ở các khu vực còn lại của căn nhà. Các giải pháp mặt tiền nhà sử dụng dạng phểu để tăng khí động học giúp thu gió vào trong cũng như các cửa sổ lật (Hình 82) cũng góp phần cải thiện sự thông gió trong mẫu nhà đề xuất.

Hình 82: Mặt đứng mẫu nhà đề xuất dạng phểu tăng khả năng lấy gió cho căn nhà (trái) cửa sổ tạo áp suất âm dương để thu gió vào bên trong phòng.

Ở (Hình 84) cho thấy rằng việc tổ chức chiếu sáng từ nhiều phía sẽ cho phép ánh sáng đi vào trong nhà được đồng đều hơn, ánh sáng đi sâu vào nhiều khu vực hơn và giảm được tình trạng xấp bóng trong căn nhà. Căn phòng ngủ có thể lấy sáng trực tiếp từ hướng mặt tiền căn nhà cũng như lấy sáng thông qua vách kính bên nơi mở ra giếng trời bên hông. Qua mô phỏng và khảo sát các điểm trong căn phòng từ 11-13 giờ cho thấy mặc dù ở thời điểm này căn phòng ít nhận được ánh sáng từ chiếu trực tiếp vào nhưng thông qua cửa sổ vách kính mở ra giếng trời giúp trong phòng vẫn đạt được độ rọi yêu cầu từ 200- 600 lux.

Hình 84: Sự hiệu quả của giải pháp chiếu sáng từ nhiều phía ở trong căn nhà mẫu đề xuất

Việc áp dụng tấm lam chắn nắng đứng có trục xoay cho phép có thể điều chỉnh được lượng ánh sáng ở bất kì các hướng nào cũng như bất kì thời gian trong ngày. Ở vị trí góc ánh sáng mặt trời chiếu trực tiếp vào trong căn phòng với độ rọi vượt quá tiêu chuẩn cho phép (Hình 85), khi đó toàn bộ căn phòng có độ rọi vượt ngưỡng 900 lux. Khi đó có thể điều chỉnh góc xoay của lam để giảm bớt lượng ánh sáng vào phòng.

Hình 85:Lam xoay che nắng mở ở vị trí góc 45 độ khi mặt trời ở góc 8 giờ và 15 giờ

Khi mô phỏng lại việc đóng lam xoay hoàn toàn, ta nhận thấy rằng lượng ánh sáng vào phòng được hạn chế, các vùng có độ rọi cao trên 900 lux giảm đáng kể, độ rọi trung bình của căn phòng giảm còn khoảng từ 300-350 lux (Hình 86). Việc áp dụng loại hình lam xoay này còn cho phép ngay cả khi đóng kín hoàn toàn thì căn phòng vẫn có thể thu được gió thông qua các khe hở của lam. Điều này rất có ý nghĩa vào những ngày hè, độ rọi và nhiệt độ ngoài trời tăng cao khiến cho việc đóng kín hoàn toàn của lam xoay thường xuyên hơn thì việc cho phép gió có thể di chuyển vào trong giúp làm giảm nhiệt độ căn phòng, có hiệu quả tiết kiệm việc sử dụng năng lượng cho làm mát. Khi căn phòng vào những thời điểm thiếu sáng khi độ rọi ngoài trời thấp hoặc ánh sáng mặt trời chỉ chiếu được đến khu vực gần cửa sổ thì có thể chủ động mở góc lam xoay hoàn toàn hoặc tạo diện phản xạ ánh sáng bên ngoài, giúp ánh sáng tự nhiên có thể vào sâu bên trong căn phòng hơn.

Kết luận chương 5

Để tìm giải pháp hợp lí trong việc áp dụng vào loại hình nhà lô phố ở thành phố Đà Nẵng theo hướng bố cục hình thái bên ngoài cũng nhưng giải quyết không gian bên trong để phù hợp với điều kiện khí hậu của địa phương thì ngoài các quy chuẩn và tiêu chuẩn chung thì cần phải có các giải pháp hợp lí, cụ thể để áp dụng vào thực tiễn.

Các giải pháp đã đề xuất trong luận văn là rất thiết thực, mỗi giải pháp đều có phân tích chi tiết để có thể áp dụng trong thực tế. Cùng với sự sáng tạo của người thiết kế và sự nghiên cứu một cách chi tiết, sâu sắc các đặc thù của điều kiện khí hậu địa phương để có thể đưa ra các mô hình bố trí hình thái nhà ở lô phố hợp lí, khai thác các yếu tố khí hậu có lợi, hạn chế các yếu tố bất lợi, làm cho công trình đạt hiệu quả cao về năng lượng và sự tiện nghi.

Kết luận KIẾN NGHỊ

Kết luận

Đánh giá tổng quát đề tài:

• Có được các giải pháp thiết kế nhà nhà ở lô phố thích ứng khí hậu Đà Nẵng.
• Qua phân tích các đặc điểm điều kiện tự nhiên, đặc thù kinh tế – xã hội của thành phố Đà Nẵng cùng với tính ưu việt của loại hình kiến trúc thích ứng khí hậu thấy rằng việc ứng dụng kiến trúc thích ứng khí hậu đối với địa phương Đà Nẵng là phù hợp, tiến bộ, và hoàn toàn có khả năng triển khai rộng rãi.
• Đóng góp một phần vào chiến lược thiết kế kiến trúc sinh thái, kiến trúc bền vững và tiếng nói riêng của kiến trúc ở TP. Đà Nẵng.
• Dự kiến khả năng ứng dụng: Các giải pháp đề xuất đều có tính khả thi với điều kiện hiện tại về mặt kinh tế xã hội, kỹ thuật công nghệ của TP. Đà Nẵng.

Đề xuất và kiến nghị

Các giải pháp kiến trúc nhằm cải thiện vi khí hậu nhà ở lô phố ở thành phố Đà Nẵng cần tuân thủ nguyên tắc khai thác tối đa các điều kiện thuận lợi, khắc phục các điều kiện bất lợi của tự nhiên, tận dụng năng lượng tự nhiên để điều tiết vi khí hậu, tránh lạm dụng các thiết bị điều tiết vi khí hậu nhân tạo.

Trên cơ sở những giải pháp nhằm cải thiện vi khí hậu, sự tiện nghi và tiết kiệm năng lượng trong công trình dân dụng nói chung và mô hình nhà ở lô phố nói riêng ở TP. Đà Nẵng cần phải được tiến hành theo một trình tự hợp lý. Giai đoạn 1 được tiến hành trên cơ sở phân tích điều kiện tự nhiên – khí hậu TP. Đà Nẵng theo sinh khí hậu nhằm thấy được những điều kiện thuận lợi cũng như bất lợi của tự nhiên, những khả năng tận dụng các điều kiện thuận lợi, khắc phục các điều kiện bất lợi của tự nhiên trong quá trình thiết kế và xây dựng. Giai đoạn 2 nghiên cứu xác định các định hướng tiết kiệm năng lượng bao gồm những vấn đề về tận dụng các dạng năng lượng tự nhiên để thông gió, chiếu sáng các không gian ở, giảm bớt lượng nhiệt vào nhà trong mùa nóng… Giai đoạn 3 nhằm cụ thể hóa các định hướng nêu trên bằng các giải pháp tổ chức lô đất và không gian trong nhà, tổ chức mặt đứng, tổ chức mái nhằm cải thiện vi khí hậu nhà ở theo hướng tiết kiệm năng lượng.

Việc thiết kế thích ứng khí hậu không chỉ định phong cách mà chỉ nhằm đưa ra những vấn đề cần chú trọng giải quyết khi thiết kế các công trình cụ thể. Trong từng yêu cầu cụ thể ở mỗi công trình, với sự cố gắng giải quyết những vấn đề theo từng khu đất và với sự khai thác tìm tòi các khả năng của vật liệu xây dựng, công nghệ xây dựng, xu hướng chung của tâm lý thưởng thức của người sử dụng, chắc chắn chúng ta sẽ có được những thiết kế đa dạng phù hợp với những điều kiện khí hậu của Đà Nẵng, mang tiếng nói độc đáo của riêng thành phố. Cần phải phổ biến rộng rãi sự cấp thiết của việc cần nghiên cứu trong giới kiến trúc, xây dựng và các ngành liên quan để cùng nhau hỗ trợ nhằm đi đến những kết quả có khả năng áp dụng thực tiễn cao.

Để tiến đến một sự phát triển bền vững, những hoạt động kiến trúc xây dựng đô thị cần phải có sự đầu tư để phù hợp với xu hướng bảo vệ môi trường toàn cầu hiện nay, tạo nên môi trường sống và làm việc gần gũi với tự nhiên và hạn chế sử dụng các thiết bị máy móc để tạo ra một môi trường “nhân tạo”. Vì vậy, trong thiết kế các công trình, cần có sự quan tâm chung của giới kiến trúc để có thể kết hợp được các yêu cầu khác như thẩm mỹ, công năng với yêu cầu thích ứng khí hậu. Yêu cầu thiết kế thích ứng điều kiện khí hậu nên được lưu vào quy định, quy chuẩn xây dựng một cách cụ thể với các tiêu chí rõ ràng.

Công tác quy hoạch các cụm nhà ở lô phố nói riêng và các công trình kiến trúc nói chung cần phải được chú ý hơn về việc tận dụng những lợi thế tự nhiên đồng thời hạn chế những bất lợi của khí hậu Đà Nẵng. Việc lập quy hoạch định hướng thành phố Đà Nẵng cần phải có sự tham gia của nhiều đơn vị liên quan, đặc biệt là các cơ quan chức năng về môi trường, nhằm tìm ra giải pháp quy hoạch bền vững nhất về xã hội lẫn môi trường tự nhiên.

LIỆN HỆ:

SĐT+ZALO: 0935568275

E:\DỮ LIỆU COP CỦA CHỊ YẾN\DAI HOC DA NANG\KIEN TRUC\PHAM QUOC TRI