ĐOÀN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINHBAN CHẤP HÀNH TP. HỒ CHÍ MINH

----------------------

CÔNG TRÌNH DỰ THI

GIẢI THƯỞNG SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC EURÉKA

LẦN THỨ XIV NĂM 2012

TÊN CÔNG TRÌNH : SỬ DỤNG VẬT LIỆU TỪ THỰC VẬT TRONG XỬ LÝ MẶT ĐỨNG CÔNG TRÌNH NHÀ Ở

LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU: QUY HOẠCH, KIẾN TRÚC VÀ XÂY DỰNG CHUYÊN NGÀNH : KIẾN TRÚC

Mã số công trình : …………………………….(Phần này do BTC cấp thành ghi)

1

TÓM TẮT CÔNG TRÌNH

Đầu tiên ở chương 1, chúng tôi nghiên cứu xu hướng sử dụng vật liệu từ thực vật trong việc xử lý mặt đứng công trình trên thế giới và nước ta, bao gồm tác động của việc sử dụng vật liệu xây dựng đến môi trường để nhấn mạnh đến tính tất yếu của xu hướng phát triển vật liệu xanh trên thế giới. Qua việc tìm hiểu truyền thống sử dụng vật liệu từ thực vật trong mặt đứng công trình kiến trúc Việt Nam từ kiến trúc dân gian ở nước ta đến thực trạng hiện nay, đánh giá sơ bộ tầm quan trọng của việc sử dụng mảng vật liệu xây dựng xanh trong lĩnh vực xây dựng.

Chương 2 nêu ra các cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu sử dụng vật liệu xây dựng từ thực vật: từ định hướng trong việc phát triển vật liệu xanh trong kiến trúc Việt Nam, lợi thế trong sự dồi dào tài nguyên thực vật của đất nước cho đến ưu của một số vật liệu từ thực vật hiện có chủ yếu (gỗ, tre, trấu, rơm rạ, thực vật sống,…).

Chương 3 là giải pháp của chúng tôi cho các sản phẩm từ thực vật áp dụng trong xử lý mặt đứng công trình, mà cụ thể là cho khu vực khí hậu ở thành phố Hồ Chí Minh. Bằng cách sử dụng các bộ phận sử dụng có thể sản xuất từ thực vật, một mặt tiền nhà phố hay dãy phố cụ thể có thể được áp dụng bằng nhiều phương án để mang lại các hiệu quả khác nhau. Từ đó ta đánh giá được các mặt lợi về kinh tế, văn hóa xã hội, môi trường cũng như giá trị nhân rộng của việc áp dụng vật liệu từ thực vật trong xử lý mặt đứng công trình nhà ở.

Và cuối cùng chương 4 là những đúc kết sau quá trình nghiên cứu khoa học, những ý kiến cùng suy nghĩ của chúng tôi về sản phẩm của mình, tầm quan trọng của việc áp dụng giải pháp này vào đời sống cũng như các kiến nghị mà chúng tôi hy vọng sẽ được các cá nhân, ban ngành và đoàn thể xem xét và chấp thuận.

2

NỘI DUNG CÔNG TRÌNH

MỤC LỤC

PHẦN I - MỞ ĐẦU

PHẦN II – NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

CHƯƠNG 1: XU HƯỚNG SỬ DỤNG VẬT LIỆU TỪ THỰC VẬT TRONG VIỆC XỬ LÝ MẶT ĐỨNG CÔNG TRÌNH TRÊN THẾ GIỚI VÀ NƯỚC TA

1.1. Xu hướng phát triển công nghệ vật liệu trên Thế giới 6

1.1.1. Tác động của việc sử dụng vật liệu xây dựng đến môi trường 6

1.1.2. Vật liệu thực vật – xu hướng phát triển xanh tất yếu trên thế giới 7

1.1.3. Tiểu kết 7

1.2. Sử dụng vật liệu từ thực vật trong mặt đứng công trình kiến trúc Việt Nam 8

1.2.1. Truyền thống sử dụng vật liệu xây dựng từ thực vật trong kiến trúc dân gian ở nước ta 8

1.2.2. Thực trạng hiện nay – Xu hướng thiết kế kiến trúc xanh tại Việt Nam 9

1.2.3. Tiểu kết 10

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC CHO VIỆC NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VẬT LIỆU XÂY DỰNG TỪ THỰC VẬT

2.1. Định hướng trong việc phát triển vật liệu xanh trong kiến trúc Việt Nam11

2.2. Sự phân bố nguyên vật liệu tự nhiên ở nước ta 12

2.3. Đặc điểm một số loại vật liệu từ thực vật chủ yếu 14

2.3.1. Vật liệu từ thực vật đang thịnh hành 14

2.3.2. Vật liệu từ phế phẩm nông nghiệp 16

2.3.3. Thực vật sống - Một xu hướng sử dụng vật liệu xanh đang và sẽ thịnh hành 19

2.4. Tiểu kết 20

CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CHO CÁC SẢN PHẨM TỪ THỰC VẬT TRONG XỬ LÝ MẶT ĐỨNG CÔNG TRÌNH

3.1. Đề xuất sản phẩm 21

3.1.1. Vật liệu sử dụng áp dụng cho khí hậu thành phố Hồ Chí Minh 21

3.1.2. Bộ phận sử dụng21

3.2. Một số cách có thể áp dụng trong việc xử lý mặt tiền nhà phố từ thực vật trong điều kiện thành phố Hồ Chí Minh 26

3.2.1. Hiện trạng 26

3

3.2.2. Phương án 1 27

3.2.3. Phương án 2 28

3.2.4. Phương án 3 29

3.2.5. Tiểu kết 32

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ4.1. Kết luận 33

4.2. Kiến nghị 33

TÀI LIỆU THAM KHẢO

4

PHẦN I - MỞ ĐẦU

LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI:Trong thế kỉ 21, dân cư thế giới đang tăng lên nhanh chóng, kéo theo đó là xu

hướng đô thị hóa. Hệ quả tiêu cực của đô thị hóa ào ạt là bộ mặt thẩm mĩ đô thị đi xuống, giảm chất lượng cuộc sống, ô nhiễm phát sinh từ quá trình xây dựng và đặc biệt là tình tr ng bi n đ i khí h u. M t trong nh ng th ph m c a bi n đ i khí h u là vi c xâyạ ế ổ ậ ộ ữ ủ ạ ủ ế ổ ậ ệ d ng các công trình.ự Ngành xây dựng sử dụng đến 30%-40% năng lượng, thải ra khoảng 25% lượng khí CO2 trên toàn cầu. Các công trình xanh hoàn toàn có thể làm giảm tới 35% lượng khí thải CO2, giảm 30%-50% lượng điện tiêu thụ…T đó, côngừ trình xanh là m t trong nh ng lo i hình đ c khuy n khích phát tri n t i nhi uộ ữ ạ ượ ế ể ạ ề qu c gia trên th gi i và đ c d báo sẽ tr thành m t xu h ng t t y u trongố ế ớ ượ ự ở ộ ướ ấ ế t ng lai.ươ

Tuy nhiên, Vi t Nam, s l ng công trình xanh còn r t ít, ch y u là cácở ệ ố ượ ấ ủ ế công trình đ c xây m i, do khi xây d ng c n có đ i ngũ chuyên gia có năng l c,ượ ớ ự ầ ộ ự nh n th c v công trình xanh cũng nh các chính sách liên quan và quan tr ng h nậ ứ ề ư ọ ơ c là chi phí đ u t ... Trong khi ả ầ ư nhà ở dân dụng hiện nay chiếm tỉ lệ hơn 80%, một loại hình tiềm năng để áp dụng giải pháp xanh lại chưa được người dân quan tâm đúng mức, dẫn đến những hậu quả về mỹ quan đô thị cũng như môi trường sống bị giảm thiểu...

Một dãy phố ở đường Trần Quang Diệu, TP.HCM

Làm thế nào để cải thiện được bộ mặt đô thị như TP.HCM theo xu hướng phát triển xanh, thân thiện với môi trường, bảo vệ được nét kiến trúc dân tộc, cũng như đảm bảo chất lượng cuộc sống người dân và bài toán kinh tế? Phải chăng cần có thêm những giải pháp xanh “bình dân” hơn? Từ đó đề tài “SỬ DỤNG VẬT LIỆU TỪ THỰC VẬT TRONG XỬ LÝ MẶT ĐỨNG CÔNG TRÌNH NHÀ Ở TẠI THÀNH PHÔ HỒ CHÍ MINH” đã được chúng tôi lựa chọn để làm đề tài dự thi.

5

Mục tiêu của đề tài:- Chứng minh ưu thế của việc ứng dụng các giải pháp kiến trúc xanh vào kiến trúc,

đặc biệt là sử dụng vật liệu xanh từ thực vật vào công trình kiến trúc nhà ở.- Đề xuất một số phương án thiết kế mặt đứng nhà ở tại thành phố Hồ Chí Minh sử

dụng vật liệu từ thực vật.- Kiến nghị tới các cơ quan, ban ngành liên quan về vấn đề sử dụng vật liệu thực

vật, cũng như những chính sách pháp lý, khuyến khích cụ thể có liên quan.- Nâng cao hi u bi t chung v ki n trúc xanh, thân thi n môi tr ng choể ế ề ế ệ ườ

ng i dânườ

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:- Đối tượng nghiên cứu: các loại vật liệu thực vật được sử dụng rộng rãi tại Việt

Nam và cách xử lý các dạng vật liệu từ thực vật nhằm ứng dụng trong công trình nhà ở.

- Phạm vi nghiên cứu: khảo sát trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh

Phương pháp tiến hành:Để thực hiện đề tài, chúng tôi sử dụng các phương pháp sau đây:Phương pháp phân tích:

- Tham khảo các tài liệu có liên quan, đưa ra phân tích và đánh giá – từ đó đúc kết kinh nghiệm phù hợp với nội dung đề tài nghiên cứu.

- Nghiên cứu về các giải pháp trên thực tế đề ra các giải pháp về mặt kiến trúc và kỹ thuật ở Việt Nam nói chung và thế giới nói riêng.Phương pháp tổng hợp:

- Thu thập điều tra, khảo sát thực tế để có những đánh giá chính xác về tình hình sử dụng vật liệu tự nhiên tại Việt Nam hiện nay.

- Thu thập số liệu thực tế và tham khảo các loại vật liệu thân thiện môi trường, phù hợp nhu cầu khai thác, sử dụng.

- Tổng hợp số liệu và xử lý số liệu.Phương pháp khảo sát:

- Khảo sát thực trang sử dụng vật liệu xanh tại Việt Nam và thế giới- Phương pháp hệ thống: - Tổng hợp tài liệu và số liệu, phân tích và rút gọn các thông tin.

Đề xuất sản phẩm khoa học:Với những ý kiến, mục đích nêu trên, chúng tôi dự định sẽ đạt được những kết quả

sau đây:- Hoàn thành bản báo cáo và tóm tắt kết quả nghiên cứu.- Đề xuất các mặt đứng sử dụng vật liệu từ thực vật, từ đó phát triển ứng dụng cho

thể loại công trình khác.- Minh chứng bằng cách áp dụng các mặt đứng sử dụng vật liệu thực vật vào công

trình thực tế.

6

PHẦN II – NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

CHƯƠNG 1: XU HƯỚNG SỬ DỤNG VẬT LIỆU TỪ THỰC VẬT TRONG VIỆC XỬ LÝ MẶT ĐỨNG CÔNG TRÌNH TRÊN THẾ GIỚI VÀ NƯỚC TA

1.1. Xu hướng phát triển công nghệ vật liệu trên Thế giới

1.1.1. Tác động của việc sử dụng vật liệu xây dựng đến môi trường

Trong quá trình xây dựng và phát triển của các quốc gia,các công trình kiến trúc chiếm một vị thế rất quan trọng. Công trình càng mang lại nhiều hiệu quả kinh tế và văn hóa bao nhiêu thì lại càng tùy thuộc vào việc lựa chọn hợp lý các vật liệu có tính bền vững và mang đậm dấu ấn văn hóa dân tộc bấy nhiêu. Tuy nhiên, việc chỉ chú ý đến hình thức bên ngoài của công trình đang kéo theo vô số hệ lụy tác động xấu đên môi trường. Theo số liệu của các nước tiên tiến, chỉ riêng tổng năng lượng tiêu thụ cho các công trình xây dựng đã chiếm đến 40% - 70% tổng năng lượng cung cấp cho một đô thị.

Bảng đồ năng lượng tiêu thụ để sản xuất một số vật liệu xây dựng

Kiến trúc xây dựng là một trong những ngành sử dụng lượng nguyên vật liệu nhiều nhất. Từ bảng thống kê, năng lượng tiêu tốn để sản xuất vật liệu bê tông xi măng là nhiều nhất trong các vật liệu xây dựng hiện nay.Hiện nay ngành xây dựng sử dụng đến 17% lượng nước sạch trên thế giới, 28% lượng gỗ xẻ, 30%-40% năng lượng và 40%-50% các nguyên, nhiên vật liệu xây dựng khác. Hoạt động xây dựng cũng làm thải ra khoảng 25% lượng khí CO2 trên toàn cầu – loại khí gây hiệu ứng nhà kính phổ biến nhất … Chính vì thế, phát triển đô thị xanh, công trình kiến trúc xanh là xu hướng tất yếu trong bối cảnh biến đổi khí hậu đang diễn ra gay gắt. Phải chăng đã đến lúc con người nên tìm kiếm những loại vật liệu thân thiện hơn với môi trường?

7

1.1.2. Vật liệu thực vật – xu hướng phát triển xanh tất yếu trên thế giới

Gần đây, cụm từ “kiến trúc xanh” đã quen thuộc hơn với người sử dụng. Đây là một trào lưu xây dựng mới mà ở đó con người đã ý thức được tác động của việc xây dựng đến môi trường tự nhiên. Kiến trúc xanh không những mang lại lợi ích kinh tế, môi trường, sức khoẻ cho người dân mà còn đóng góp tích cực làm giảm sự biến đổi khí hậu.Nhiều nước phát triển đã đi theo xu hướng xây dựng này từ khoảng vài chục năm nay. Các tòa nhà sử dụng vật liệu xanh giúp cải thiện môi trường sống, giảm đáng kể lượng khí thải, lượng nước và năng lượng tiêu thụ mỗi ngày. Hiện nay hàng loạt công trình sử dụng vật liệu xanh ra đời chỉ tiêu tốn năng lượng thấp mà vẫn có tính bền vững với môi trường và xã hội.

Tuy nhiên, vật liệu xây dựng xanh thường có giá thành ban đầu cao vì phải đáp ứng được một số yêu cầu đặc biệt. Ví dụ như kính 2 lớp để giảm bức xạ nhiệt, sử dụng cảm ứng để điều chỉnh ánh sáng đèn thích hợp… đều có giá thành sản xuất cao, không thể sử dụng rộng rãi ở các nước nghèo và đang phát triển. Đây là một trong những “vướng mắc” hiện nay trong việc nhân rộng mô hình kiến trúc xanh.

Khăc phục nhược điểm trên, vật liệu có nguồn gốc từ thực vật đang phát triển mạnh mẽ và chiếm ưu thế vượt trội như:

- Giá thành rẻ hơn vật liệu nhân tạo thông thường. - Giảm chất thải, nguồn phát sinh chất thải vào môi

trường.- Tái sử dụng nguồn nguyên liệu thô. - Loại trừ các chất độc hại.- Đảm bảo sức khỏe và an toàn cho người sử dụng.- Nâng cao chất lượng cuộc sống cư dân địa phương.

1.1.3. Tiểu kết

Trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu đã và sẽ tác động đến mọi mặt của tự nhiên và xã hội, tiết kiệm năng lượng là vấn đề cực kì cấp thiết. Nhiệm vụ người kiến trúc sư là tìm ra phương pháp hợp lý nhất để sử dụng vật liệu tiết kiệm năng lượng để vừa giúp cho con người có không gian hoạt động thoải mái, đồng thời đảm bảo mối liên hệ tốt nhất với môi trường. Vật liệu có nguồn gốc từ thực vật được đưa ra trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu này là lời giải hợp lý cho chúng ta.

Tòa nhà xanh Fusionopolis ở Singapre do KTS. Ken Yang thiết kế sử dụng kính tiết kiệm năng lượng bên cạnh các giải pháp cây xanh và thông gió toàn nhà

Vật liệu tận dụng từ sản phẩm nông nghiệp tại Mỹ

8

1.2. Sử dụng vật liệu từ thực vật trong mặt đứng công trình kiến trúc Việt Nam

1.2.1. Truyền thống sử dụng v ật liệu xây dựng từ thực vật trong kiến trúc dân gian ở nước ta

Nếu nghiên cứu kiến trúc dân gian truyền thống thì chúng ta không thể không đặt ra các câu hỏi: Tại sao ở trên vùng cao, đồng bào rất nghèo nhưng không gian sống của họ vẫn tạo lập cho họ đủ ấm vào mùa đông và đủ mát vào mùa hè? Tại sao ở những vùng miền Trung nắng nóng, người dân vẫn chịu đựng được sự khắc nghiệt mà làm lên những trang sử thắm đượm vinh quang?

Nhà sàn truyền thống vùng cao phía Bắc Nhà truyền thống đồng bằng Bắc bộ

Nhà rường ở Huế Nhà truyền thống Nam bộRõ khi thế giới chưa có các phát minh về năng lượng để sử dụng các trang thiết bị

hiện đại..thì từ xa xưa cha ông ta đó biết sử dụng một cách tài tình các loại vật liệu để tạo dựng cho mình một không gian ở hòa hợp với thiên nhiên. Kiến trúc nhà ở truyền thống người Việt vô cùng sáng tạo. Trong điều kiện khắc nghiệt của xứ nhiệt đới ẩm, của cuộc sống nông nghiệp đầy rủi ro, cha ông ta tìm hiểu kỹ về thiên nhiên xung quanh, để có những giải pháp ứng phó với môi trường mà vẫn tiết kiệm:tường trình bằng đất chống nắng mùa hè, lạnh mùa đông.Mái tranh dày chống mưa chống nắng.Tấm che trước hiên nhà vừa tạo không gian kín đáo, riêng tư vừa chắn nắng nóng trực tiếp vào nhà… Những vật liệu xây dựng nhà ở được trực tiếp sử dụng từ chính nguồn nguyên liệu thiên nhiên địa phương. Đây là những kinh nghiệm quý báu mà chúng ta cần phải học tập và gìn giữ.

9

1.2.2. Thực trạng hiện nay – Xu hướng thiết kế kiến trúc xanh tại Việt Nam

1.2.2.1. Hiện trạng

Hiện nay tại Việt Nam, tốc độ đô thị hóa quá nhanh (năm 2011 tỷ lệ đô thị hóa >30%) đang đặt thêm gánh nặng lên sự phát triển của đất nước.Riêng về lĩnh vực kiến trúc, Việt Nam cũng đang trên đà hòa nhập với thế giới, xu hướng kiến trúc trở nên đa dạng hóa là việc không thể tránh khỏi.Tuy nhiên, bên cạnh những dấu hiệu tích cực, các giá trị kiến trúc truyền thống dần mất đi mà thay vào đó là sự bắt chước rập khuôn, thiếu bản sắc. Một sự thay đổi trong việc xây dựng và phát triển kiến trúc nước nhà là điều cấp thiết.

Kiến trúc hiện đại ở Hà Nội, Đà Nẵng và thành phố Hồ Chí Minh: Chung cư The Manor, Cao ốc công viên phần mềm Đà Nẵng, Tháp Bitexco

,

Một số hình ảnh của nông thôn ngày nay

1.2.2.2. Vấn đề sử dụng vật liệu từ thực vật trong kiến trúc Việt Nam đương đại

Trong xu thế sử dụng vật liệu xanh trên thế giới, Việt Nam chỉ mới bước vào giai đoạn khởi đầu. Kiến trúc xanh là một hướng đi đúng đắn, phù hợp với các nước thuộc khu vực nhiệt đới có nền kinh tế đang phát triển như nước ta.Với lợi thế về tài nguyên thiên nhiên sẵn có, vật liệu xây dựng xanh từ thực vật đang được nói đến ngày càng nhiều hơn tại Việt Nam, bắt đầu từ xu hướng quay về với thiên nhiên của kiến trúc Việt hiện đại. Tiêu biểu cho xu hướng này,có thể kể đến những kiến trúc sư như KTS Võ Trọng Nghĩa, Hoàng Thúc Hào, Nguyễn Xuân Minh,…

10

Quán Bar Gió và Nước, Bình Dương. KTS Võ Trọng Nghĩa

Nhà cộng đồng thôn Suối Rè, Hoà Bình. KTS Hoàng Thúc HàoNhững công trình được sử dụng vật liệu từ thực vật không chỉ đánh dấu cho sự

phát triển của kiến trúc Việt Nam mà có được các ưu điểm vượt trội: - Thích ứng biến đổi khí hậu: giảm thiểu tác động đến môi trường tự nhiên, không ô

nhiễm môi trường (giảm thải, xử lý chất thải).- Mang tính nhân văn: Bảo tồn, kết nối hài hoà không gian kiến trúc của di tích, di

sản; phù hợp văn hoá, nếp sống, tập quán truyền thống của địa phương.- Kiến trúc vừa có tính hiện đại, vừa đậm đà bản sắc.

1.2.3. Tiểu kết

Trong quá trình hội nhập và phát triển bền vững, chúng ta luôn trăn trở tìm kiếm bản sắc dân tộc. Việc lựa chọn vật liệu bền vững với môi trường và đậm tính truyền thống dân tộclà điều cần thiết để tạo nét riêng biệt cho kiến trúc Việt Nam.Vật liệu thực vật nếu được nghiên cứu đầy đủ, bài bản và khoa học sẽ có đóng góp đáng kể cho việc xây dựng nên kiến trúc xanh ngay trong lòng các đô thị Việt Nam, và việc khai thác đó cũng sẽ góp phần cho bản sắc kiến trúc Việt Nam thực sự hình thành rõ nét từ đô thị đến nông thôn.

11

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC CHO VIỆC NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VẬT LIỆU XÂY DỰNG TỪ THỰC VẬT

2.1. Định hướng trong việc phát triển vật liệu xanh trong kiến trúc Việt NamNhằm sử dụng năng lượng tíêt kiệm và hiệu quả, mô hình kiến trúc xanh cần được

ứng dụng rộng rãi.Bên cạnh việc tiến hành khảo sát, nghiên cứu, học hỏi kinh nghiệm của cộng đồng, luôn luôn cần có một cơ chế, chính sách hợp lý, thiết thực của Nhà nước. Trong thời gian qua, Nhà nước đã hoàn thiện một số khung quy chuẩn về an toàn tiết kiệm năng lượng đối với công trình xây dựng như: Nghị định 102/2003/NĐ-CP về “Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả”, Quyết định số 40/QĐ-BXD ban hành Quy chuẩn Xây dựng Việt Nam “Các công trình xây dựng sử dụng năng lượng có hiệu quả, Quyết định số 79/2006/QĐ-TTg về việc phê duyệt Chương trình mục tiêu quốc gia về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả...Ngày 1/1/2008 Hội đồng Công trình xanh Việt nam đã phối hợp với trường Đại học Kiến trúc Hà Nội triển khai xây dựng tiêu chuẩn đánh giá các Công trình xanh tại Việt Nam - trong đó tiêu chí quan trọng đầu tiên cần quan tâm là tiêu chí tiết kiệm năng lượng.Dấu hiệu này cho thấy một bước tiến đáng kể của kiến trúc xanh Việt Nam.Riêng đối với thiết kế mặt đứng công trình, để có một ngôi nhà sử dụng năng lượng có hiệu quả, chúng ta phải xem xét đến khả năng tiêu hao năng lượng thấp nhất. Ví dụ: tường bao che phải đảm bảo có giá trị cách nhiệt (nhiệt trở) phép thấp hơn giá trị cho không nhỏ hơn giá trị đã được quy định trong Quy chuẩn QCXDVN 09: 2005 “Các công trình xây dựng sử dụng năng lượng có hiệu quả”.

Trong danh mục tiêu chuẩn Việt Nam hiện nay, các tiêu chuẩn về vật liệu xây dựng cơ bản đã đáp ứng yêu cầu quản lý và phát triển ngành công nghiệp vật liệu xây dựng. Tuy nhiên, vấn đề hòan chỉnh hệ thống tiêu chuẩn về vật liệu xây dựng theo hướng “tiết kiệm năng lượng, thân thiện với môi trường” vẫn chưa được nghiên cứu đúng với vai trò của nó trong kiến trúc xây dựng. Theo Tiến sĩ KTS Nguyễn Trọng Hòa, Viện trưởng Viện Nghiên cứu Phát triển TPHCM, một trong những nguyên nhân làm kiến trúc xanh chưa thể phổ biến rộng rãi là thiếu cơ chế để thực hiện. Ví dụ: Chính phủ đã có yêu cầu một số công trình xây dựng bằng vốn ngân sách phải sử dụng một phần gạch không nung thay cho gạch nung để bảo vệ môi trường. Thế nhưng, một loạt cơ chế chính sách đi theo để thực hiện chủ trương này lại chưa có đặc biệt là cơ chế về giá. Thành Phố Hồ Chí Minh cũng đang xây dựng nhiều quy định về kiến trúc xanh nhưng cơ chế, đặc biệt là cơ chế tài chính để đưa vào thực tế cũng chưa thấy quy định rõ. Có thể nói cơ chế tài chính cùng các cơ chế khuyến khích đầu tư khác liên quan đến tài chính có vai trò quyết định đến sự phổ biến của xu hướng kiến trúc xanh.

Do đó, nếu muốn lối kiến trúc xanh được thực hiện rộng rãi, Nhà nước cần có hệ thống chính sách tài chính hỗ trợ phù hợp.

12

2.2. Sự phân bố nguyên vật liệu tự nhiên ở nước taNước ta có nguồn tài nguyên thực vật phong phú: Gần 12.000 loài thực vật bậc

cao có mạch thuộc hơn 2.256 chi, 305 họ (chiếm 4% tổng số loài, 15% tổng số chi, 57% tổng số họ thực vật trên thế giới).Trong đó phần lớn phải kể đến tài nguyên gỗ với 81 loài cây gỗ chiếm khoảng 6 triệu ha, còn có loại rừng tre, trúc chiếm khoảng 1,5 triệu ha gồm khoảng 25 loài đã được gây trồng có giá trị kinh tế cao. Ngoài ra trong đó có khoảng 10% là loài đặc hữu; 800 loài rêu; 600 loài nấm... Tài nguyên thiên nhiên sẵn có là lợi thế lớn trong việc phát triển việc sử dụng thực vật làm vật liệu xây dựng ở Việt Nam.

Bản đồ phân bố các loại thực vật chủ yếu

13

PHÂN BÔ MỘT SÔ LOẠI NGUYÊN LIỆU THỰC VẬT

VẬT LIỆU

PHÂN LOẠI PHÂN BÔ

TRE Vầu đắng Trung tâm Đông Bắc: Thanh Hoá, Lào Cai…Lồ ô Đông Nam bộ: Tây Ninh, Lâm Đồng, Gia Lai…Tre gai Đông Bắc, đồng bằng, Bắc Bộ, Tây Bắc, Trung Tâm.Luồng Bắc Trung Bộ.Mạy sang Tây Bắc.Nứa Trung tâm, Bắc Trung Bộ.Trúc sào Đông Bắc.Diễn trứng Trung tâm, Đông Bắc.Mai Trung tâm, Đông Bắc.Mạnh tông Đông Nam Bộ.

GỖ Keo Đông Nam Bộ, Bắc Bộ, Tây Bắc, Bắc Trung Bộ.Sồi Bắc Bộ, Tây Bắc.Bạch đàn Bắc, Bắc Trung Bộ, Nam Trung Bộ và nhiều nơi ở Việt

Nam...Giáng hương ấn Đồng Nai, đảo Phú Quốc,...Giáng hương trái to

Kontum, Gia Lai, Đắc Lắc, Phú Yên, Đồng Nai, Tây Ninh...

Đinh tùng Hà Tây, Thanh Hóa, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Kontum, Gia Lai, Lâm Đồng...

Bách xanh Lào Cai, Hòa Bình, Hà Tây, Đắc Lắc, Lâm Đồng, Khánh Hòa, Ninh Thuận...

Gỗ Trắc Phú Yên, Khánh Hòa...Gỗ Nghiến Cao Bằng, Quảng Ninh, Sơn La, Lạng Sơn, Tuyên

Quang, Bắc Thái, Hà Bắc, Hoà Bình…Gỗ Gụ Quảng Ninh, Bắc Ninh, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Trị,

Thừa Thiên Huế, Quảng Nam – Đà Nẵng, Khánh HòaChiêu lieu Gia Lai, Đắc Lắc, Khánh Hòa, Đồng Nai, Bà Rịa –

Vũng Tàu, Kiên Giang.Huê mộc Gia Lai, Kon Tum.Gụ lau các tỉnh miền Bắc, như Quảng Ninh, Hà Bắc, Nghệ TĩnhCây Trai Gia Lai - Kong Tum, Tây Ninh, Kiên Giang, Côn Đảo.Cây trắc Gia Lai - Kong Tum, Đắc Lắc, Đồng Nai, Sông Bé,

Thuận Hải...Cây cao su được gây trồng ở đồng bằng sông Cửu Long: Sông Bé,

Đồng Nai, Tây Ninh…

14

2.3. Đặc điểm một số loại vật liệu từ thực vật chủ yếu

2.3.1. Vật liệu từ thực vật đang thịnh hành

2.3.1.1. Gỗ

Gỗ được sử dụng khá rộng rãi trong xây dựng như: làm nhà, lát sàn, đóng đồ gỗ gia dụng. Gỗ là nguyên, vật liệu được con người sử dụng lâu đời và rộng rãi, là một trong những vật tư chủ yếu của nền kinh tế quốc dân.

Đặc tính vật liệu từ gỗ

ƯU ĐIỂM NHƯỢC ĐIỂMĐặc tính

- Cách nhiệt, cách điện, ngăn ẩm tốt, nhiệt dãn nở thấp- Mềm nên dễ dàng cưa xẻ, bào, khoan

- Dễ mục, dễ mối mọt, dễ cháy- Đàn hồi  thấp- Khi phơi sấy thường dễ nứt nẻ, cong vênh, biến hình.

Tạo hình

- Dễ nối ghép bằng đinh, mộng keo dán.- Có vân thớ đẹp, dễ nhuộm màu, dễ trang trí bề mặt.

- Trong thân có chất chiết xuất, khó trang trí bề mặt

Kinh tế - Dễ trồng, chăm sóc, kĩ thuật đơn giản - Sinh trưởng chậm, đường kính có hạn, có nhiều khuyết tật tự nhiên.

Xử lý vật liệu gỗ tự nhiên thành gỗ công nghiệpBao gồm hai phương pháp thường gặp: - Ngâm tẩm gỗ: tráng phủ các vách ngăn với hóa chất bảo quản để bảo vệ gỗ khỏi

mục nát bị các loại nấm mục và côn trùng gây hại.- Xử lý hóa nhiệt: gỗ đã tẩm nhựa được sấy khô ở nhiệt độ trung bình để loại bỏ

nước, sau đó được gia nhiệt phản ứng để đóng rắn nhựa.Thông qua các phản ứng hóa học biến tính hóa học cho gỗ,tạo những liên kết bền trong khi gỗ đã được xử lý vẫn giữ lại được các đặc tính mong muốn của gỗ tự nhiên.Một số mặt đứng sử dụng vật liệu gỗ công nghiệp

Ngôi nhà xanh Nieuw Leyden, Hà Lan – 24H> Architects

Văn phòng của Damiani -Holz & ko, Ý - Modus Architects

Khách sạn Alpine Celjska koča, Slovenia - Arhitektura Krusec

Ván gỗ sau khi sấy

15

2.3.1.2. Tre

Tre và những họ hàng liên quan đến tre như nứa, vầu… hiện nay đang được đánh giá là vật liệu rất thân thiện với môi trường do tính chất tái sinh nhanh và tính dẻo dai bền chắc, được coi là “thép của thế kỷ 21″. Đây còn là nguồn nguyên vật liệu có thể tái chế vì tre là một trong những loài có tốc độ sinh trưởng nhanh nhất. Vòng đời của nó ngắn hơn rất nhiều so với các loại cây gỗ, vì vậy nó có thể tiếp tục sinh sôi nhanh chóng.

Đặc tính vật liệu từ tre

ƯU ĐIỂM NHƯỢC ĐIỂMĐặc tính - Bền, nhẹ, có thể tái sử dụng được.

- Khi cháy không phát sinh khí độc - Độ chịu lửa của công trình rất kém.- Nhanh xuống cấp, dễ mối mọt

Tạo hình - Dễ dàng tạo hình thiết kế - Ứng dụng cho công trình vừa và nhỏ.- Khi chịu lực uốn cao sẽ dễ bị tách dọc.

Kinh tế - Rẻ - Phân bố rộng, mọc rất nhanh

- Chi phí xử lý cao

Phương pháp xử lí lí tre công nghiệp

Để đạt được hiệu quả sử dụng tốt nhất, tre phải được xử lý qua hóa chất để biến nó thành vật liệu chống thấm nước và chống mối mọt.

- Sấy khô: Sau khi thu hoạch, tre cần dược sấy khô. Có 2 giải pháp để sấy khô tre bao gồm sấy khí thủ công trong môi trường tối kéo dài từ 6-12 tuần và sấy dùng lò nung chỉ cần 2-3 tuần. Phương pháp này làm tăng tính chống côn trùng nhờ sự thay đổi cấu trúc bên ngoài của tre.

- Ngâm nước: ngâm tre mới thu hoạch dưới nước trong khoảng 1-3 tháng. Nước sẽ làm trôi đường (chất dinh dưỡng của côn trùng) , do đó tre sẽ không bị côn trùng tấn công.

Một số mặt đứng sử dụng vật liệu tre:

Nhà tre, Haiti - Laurent Saint-Val

Khu nghỉ dưỡng suối khoáng, Nha Trang - a21 studio

Great Bamboo Wall House, Nhật Bản - Kengo Kuma

Tre trong mặt đứng truyền thống

16

2.3.2. Vật liệu từ phế phẩm nông nghiệp

2.3.2.1. Rơm

Những kiện rơm được nén chặt được dùng như những khối để xây dựng kết cấu nhà, hay dùng như lớp cách nhiệt. Những bức tường dày xây bằng rơm này có tác dụng cách nhiệt tuyệt vời, mang lại hiệu quả năng lượng cao hơn khoảng 75% so với tường xây dựng kiểu truyền thống. Trái với suy nghĩ những căn nhà rơm dễ cháy, chúng có khả năng chống chọi với lửa cao gấp 2 lần so với các loại nhà thông thường vì những kiện rơm được nén rất chặt không chừa chỗ cho khí oxy lọt vào trong, và vì thế đây là loại vật liệu rất khó bốc cháy.

Đặc tính vật liệu từ trấuƯU ĐIỂM NHƯỢC ĐIỂM

Đặc tính

- Vật liệu sạch, tái chế.- Cách nhiệt tốt, chống ẩm, chống lửa tốt hơn gỗ.

- Nhanh xuống cấp, dễ mối mọt.

Tạo hình

- Dễ uốn cong tăng thẩm mỹ công trình. - Ứng dụng cho công trình vừa và nhỏ.

Kinh tế

- Vận chuyển dễ dàng.- Thích hợp cho những vùng hiếm vật liệu xây dựng, khu vực hay bị động đất.- Giá thành rẻ so với vật liệu thông thường.

- Hàm lượng silic cao gây làm mòn thiết bị.- Khó tách nước ra khỏi xơ sợi trong quá trình xử lý.

Phương pháp xử lí lí rơm thành tấm hay khối rơmRơm được bó thật chặt thành những bó tròn dài để ứng dụng làm nhiều thứ trong

xây dựng như làm rui mè, tường nội thất… Sợi dùng để quấn quanh các bó rơm được làm hoàn toàn từ vật liệu bỏ đi. Không có bất kỳ một loại keo, nhựa hay hóa chất nào được dùng để cuộn chặt các bó rơm ngoài những sợi trên.

Một số mặt đứng sử dụng vật liệu từ rơm rạ

Felix Jerusalem House, Thụy Sĩ – Stroh Haus

Nhà bằng kiện rơm, Mỹ - Quantum Builders

Nhà hát bằng rơm NO99,Estonia - Salto AB

Rơm rạ được ép chặt vào nhau bằng gỗ và khung sắt.(Ảnh: CNN)

17

2.3.2.2. Trấu

Trấu được sử dụng như là một nguồn vật liệu xanh thay thế bê tông và gỗ thông thường trong sản xuất với giá rất rẻ. Với nguồn nguyên liệu trấu dồi dào của một nước nông nghiệp như Việt Nam, vật liệu trấu có thể chế biến thành vật liệu xây dựng sạch, tấm vách ngăn, tấm cách nhiệt, làm gỗ gia dụng... Đây là vật liệu thích hợp với các vùng bị ngập úng, lũ lụt và nền đất yếu (đồng bằng sông Cửu Long, đồng bằng sông Hồng, miền Trung).

Đặc tính vật liệu từ trấuƯU ĐIỂM NHƯỢC ĐIỂM

Đặc tính - Độ bền như gỗ, Chịu uốn, nén cao, chịu nhiệt, chịu nước.- Nhẹ bằng một nửa gạch xây

- Dễ mục, dễ bị sinh vật (mối, mọt,...) phá hoại- Khả năng chống chịu thời tiết không cao

Tạo hình - Có thể ứng dụng cho kết cấu ngoài trời (mái nhà, vách ngăn)

- Khó trang trí bề mặt, màu sắc- Chỉ sử dụng như vật liệu trang trí

Kinh tế - Giá thành tương đương gỗ công nghiệp và rẻ hơn gỗ tự nhiên- Thích hợp với các vùng bị ngập úng, lũ lụt và nền đất yếu

- Công nghệ chế biến phức tạp,giá thành công nghệ cao, chưa phổ biến rộng rãi

Phương pháp xử lí vỏ trấu

- Phụ gia cho bê tông: Cho vỏ trấu vào lò đốt, đốt ở nhiệt độ 800oC, cuối cùng chỉ còn lại những hạt SiO2 thành xi măng có độ tinh khiết cao. Kết quả nghiên cứu cho thấy, trong bê tông nếu thêm tro vỏ trấu sẽ cứng chắc hơn và có khả năng chống xâm thực cao hơn.

- Gỗ trấu: trấu được loại bỏ mày cám, sau đó nghiền ra thành hạt nhỏ kết cấu xenlulo. Các hạt xenlulo được trộn keo và phụ gia để đưa vào ép 2 lần, loại bỏ hơi nước và đưa vào máy đùn để cho ra đời các loại gỗ định hình theo ý muốn. Các phụ phẩm như vỏ điều, hạt cafe, cói… cũng có thể xử lý bằng công nghệ này.

Một số mặt đứng sử dụng vật liệu trấu:

Lake House Winter Haven, Florida Nhà sinh thái Thái Lan

Vỏ trấu

18

2.3.2.3. Sợi thực vật

Có thể kể đến hai loại sợi từ thực vật chủ yếu ở nước ta là xơ dừa và xơ chuối. Chúng đều là sản phẩm phụ của ngành công nghiệp chế biến sau đó được bện thành các sợi khô và được nén thành khối.Sản phẩm tạo thành hoàn toàn thân thiện với môi trường và có khả năng chống phân rã. Điều này là đặc tính tốt hỗ trợ cho các loại vật liệu bền, nhẹ trong tương lai.

Xơ Chuối

Đặc tính vật liệu từ sợi thực vật

ƯU ĐIỂM NHƯỢC ĐIỂMĐặc tính - Cách nhiệt, giữ nhiệt, chống

ồn, chịu lửa, co giãn tốt. - Trọng lượng nhẹ và độ bền cao.

- Khả năng chống chịu thời tiết không cao- Dễ mục, dễ bị sinh vật (mối, mọt,...) phá hoại

Tạo hình - Lắp đặt và trang trí như gạch ốp ngoài

- Chưa đa dạng trong thiết kế bề mặt- Chỉ sử dụng như vật liệu trang trí

Kinh tế - Có thể sử dụng trong cả xây dựng công nghiệp và dân sự.- Chi phí vật liêu thấp

- Công nghệ chế biến phức tạp, qui trình công nghệ có giá thành cao, chưa phổ biến rộng rãi

Phương pháp xử lí sợi thực vật

Sợi thực vật như xơ chuối, xơ dừa được trộn với xi măng thông qua hút chân không, chịu ẩm tạo thành những sợi xi măng. Chúng được nén lại tạo thành các tấm ốp ngoài trang trí

Một số mặt đứng sử dụng vật liệu sợi thực vật

Do đặc tính của vật liệu và hạn chế công nghệ nên hiện nay sợi thực vật chỉ mới ứng dụng cho một số mẫu tường trang trí nội ngoại thất

Một số mặt đứng nội thất sử dụng vật liệu từ sợi thực vật

19

2.3.2.4.Tiểu kết

Hiện nay, các sản phẩm nông nghiệp phần lớn được khai thác làm lương thực, thực phẩm là chủ yếu. Các phụ phẩm của sản phẩm nông nghiệp không được khai thác triệt để và bị bỏ đi một cách lãng phí. Mặt khác, các phụ phẩm này phân hủy nhanh và gây ô nhiễm môi trường. Việc tái chế phụ phẩm nông nghiệp làm vật liệu xây dựng giúp tận dụng một nguồn lớn vật liệu, đảm bảo bền vững môi trường và mang lại hiệu quả kinh tế.

2.3.3. Thực vật sống - Một xu hướng sử dụng vật liệu xanh đang và sẽ thịnh hành

Vật liệu từ thực vật sống không phải mới xuất hiện gần đây mà đã có từ xa xưa. Cụ thể là vườn treo Babylon, một thành tựu của nghệ thuật làm vườn cổ đại. Để giảm thiểu sự ảnh hưởng của những yếu tố gây hại do bùng nổ đô thị hóa thì việc sử dụng “tường xanh”,” mái xanh” vào xử lí mặt đứng là một giải pháp rất hiệu quả.

Xu hướng phát triển của việc thiết kế mặt tiền xantron kiến trúcĐơn giản và rẻ tiền nhất là việc sử dụng hệ

thống tường cây leo hay cây phủ bề mặt được trồng để làm vỏ bao che. Loại vật liệu này có thể trồng ở dưới đất nền, qua trung gian hay trên mái nhà. Nó có thể được gắn vào mặt tiền hoặc xây dựng thành cấu trúc riêng rẽ và nó đơn giản là những gì thấy được ở ban công với chi phí bảo trì thấp.

Nhà ống tiết kiệm năng lượng sử dụng Double skin ở TP HCM

Xu hướng tiếp theo là hệ thống các tấm thảm thực vật được tích hợp hệ thống vải được gắn liền với một bức tường hay khung cấu trúc được gọi là bức tường sinh học. Các panel module có thể là các container, nhựa polypropylene, lưới dây thừng, việc tưới tiêu, và thảm thực vật. Hệ thống này hỗ trợ đa dạng các loài thực ví dụ như dương xỉ, cây bụi thấp, hoa màu và cây ăn trái. Trong hệ thống cây được xếp chồng lên nhau theo chiều dọc bằng cách sử dụng hệ thống túi hoặc chậu. Tuy nhiên, hệ thống này phức tạp và đòi hỏi rất nhiều bảo trì.

Hiện nay thế giới đang phát triển hệ thống Farm Facde hay còn gọi “trang trại mặt đứng”: xu hướng sản xuất thức ăn thủy canh tích hợp trên mặt dựng hai lớp của những công trình tiếp xúc thường xuyên với năng lượng mặt trời.

20

Đặc tính vật liệu từ thực vật

ƯU ĐIỂM NHƯỢC ĐIỂMĐặc tính

- Cải thiện vi khí hậu xứ nhiệt đới,làm sạch không khí- Cải thiện tâm lý, cung cấp thực phẩm cũng như vị thuốc.- Giảm bớt ô nhiễm tiếng ồn

- Độ bền tùy thuộc rất nhiều đặc tính cây trồng, thời tiết- Dễ ảnh hưởng bởi côn trùng, vi sinh vật

Tạo hình

- Tạo hình đa dạng, phong phú - Chỉ sử dụng như vật liệu trang trí

Kinh tế

- Tiết kiệm năng lượng- chi phí vận chuyển và vật liệu rẻ

- Công nghệ phức tạp, chưa phổ biến- Chi phí duy trì

Một số mặt đứng sử dụng thực vật sống:

Bảo tàng CaixaForum - Herzog & de Meuron

Bảo tàng Musee du quai Branly - Patrick Blanc

Pont Max Juvenal Aix en Provenve - Patrick Blanc

2.4. Tiểu kết Thiên nhiên luôn là một nhân tố quan trọng trong quá trình xây dựng và phát triển

đất nước. Nhờ những vật liệu từ thiên nhiên đã tạo nên nét đặc trưng riêng cho các công trình kiến trúc ở những nơi khác nhau. Dù là những ngôi nhà nhỏ dân gian hay là những cung đình lớn đồ sộ thì vật liệu để xây dựng nên chúng luôn có nguồn gốc chính là từ thiên nhiên và thực vật. Qua đó thấy được tầm quan trọng của thiên nhiên đối với cuộc sống con người. Nhưng trong thực tế hiện nay, chúng ta đang lãng quên dần giá trị của những vật liệu thân thuộc mà cha ông ta đã sử dụng qua bao thế hệ, nên việc hệ thống hóa các giải pháp xử dụng vật liệu thiên nhiên trong xử lí mặt đứng công trình từ những nghiên cứu trên một cách cụ thể, trực quan sẽ là tài liệu tham khảo có giá trị cho các kiến trúc sư trẻ để áp dụng vào các công trình thực tế sau này

21

CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CHO CÁC SẢN PHẨM TỪ THỰC VẬT TRONG XỬ LÝ MẶT ĐỨNG CÔNG TRÌNH

3.1. Đề xuất sản phẩm

3.1.1. Vật liệu sử dụng áp dụng cho khí hậu thành phố Hồ Chí Minh

Vỏ bao che nói riêng và mặt đứng công trình nói chung phải tạo ra các điều kiện tiện nghi sinh khí hậu thích nghi với khí hậu miền Nam.

ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU HỒ CHÍ MINH- Khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, gió mùa điển hình- Có một nền nhiệt độ cao gần như ít thay đổi quanh năm- Một năm có hai mùa theo mưa ẩm: mùa khô trùng với mùa Đông, mùa mưa trùng với mùa hạ

CÁC YÊU CẦU THIẾT KẾ SINH KHÍ HẬU THÍCH HỢP CHO MẶT ĐỨNG

- Quan trọng nhất là đặc tính thông thoáng, che nắng cần rất cao cho cả năm ở hướng Tây- Thông gió tự nhiên qua kết cấu.- Giảm thiểu nhận nhiệt bức xạ mặt trời trên bề mặt.- Tăng cường khả năng cách nhiệt.-Tăng cường bức xạ toả nhiệt bề mặt.- Vỏ bao che có đặc tính chống nóng ban ngày,tính thông thoáng, che nắng rất cao cho cả mùa đông và mùa hè; nhất là mùa nóng, góc cao mặt trời thấp.

VẬT LIỆU XÂY DỰNG CHỦ YẾU TẠI HỒ CHÍ MINH

- Vật liệu địa phương chủ yếu là gỗ. Đề xuất sử dụng vật liệu từ thực vật sống để giảm ô nhiễm môi trường.- Vật liệu xây dựng từ ngành nông nghiệp:- Sợi thực vật: xơ chuối, xơ dừa, xơ lục bình...- Phế phẩm nông nghiệp: rơm rạ, vỏ trấu, vỏ dừa...

3.1.2. Bộ phận sử dụng

Kỹ thuật sử dụng vật liệu truyền thống trong xây dựng ở mỗi bộ phận có khác biệt, nó thể hiện đặc tính của vật liệu. Vậy nên, có thể sử dụng những vật liệu sẵn có ở địa phương, tận dụng vật liệu thô sơ hoặc qua công đoạn chế tác đơn giản hay phức tạp để tạo nên loại các bộ phận kiến trúc có được những ưu điểm tốt nhất cho công trình.

Các bộ phận kết cấu có thể áp dụng:

22

3.1.2.1. Lam che nắng

Các hình thức chủ yếu thường là lam ngang hoặc đứng loại cố định hay di động được, hoặc các cửa sổ chớp. Bên cạnh đó cần chú ý đến màu sắc để hấp thụ hay bức xạ nhiệt tùy theo mục đích.

Vật liệu sử dụng

Các loại thực vật có đặc tính độ bền cao và chịu nhiệt cũng như cũng chịu ẩm tốt như các loại tre, gỗ chò chỉ, dầu đỏ, tràm bông, lim,...

Hình ảnh minh họa 1 số phương pháp ứng dụng vật liệu từ thực vật

LAM DỌC CỬA LÁ SÁCH LAM NGANG

3.1.2.2. Lan can, tay vịn

Khi các vật liệu được xử lý bề mặt tốt, tuổi thọ của chúng có thể kéo dài 2-3 năm và khi hư hỏng thì rất dễ dàng thay thế.

Vật liệu sử dụng

Vật liệu sử dụng ngoài những đặc tính cần có như của lam che nắng cần thêm tính mềm dẻo dễ tạo hình các loại tre, gỗ chò chỉ, dầu đỏ, tràm bông, lim,...

Hình ảnh minh họa 1 số phương pháp ứng dụng vật liệu từ thực vật

LAN CAN TRE KẾT HỢP GỖ

23

3.1.2.3. Tường

Kết cấu tường đơn thuần hoặc sử dụng hệ tường 2 lớp- Tường bao che bằng 2 lớp kính - chớp cố định hoặc quay- Tường bao che bằng 2 lớp kính có lớp đệm không khí ở giữa, kết hợp với các

tấm chắn nằm ngang hoặc đứng- Tường bao che bằng 2 lớp, tường ngoài mỏng di động được (mành che di động)

Vật liệu sử dụng

- Thực vật sống: hình thức các panel thực vật tạo mặt đứng, thay thế cho tường gạch hoặc là một lớp trong cấu trúc mặt tiền hai lớp.

- Tường 2 lớp: lớp bên ngoài bằng tre hoặc gỗ với hoa văn trang trí nhằm giảm bức xạ mặt trời.

Hình ảnh minh họa 1 số phương pháp ứng dụng vật liệu từ thực vật

PA NÔ THỰC VẬT XEN KẼ CỐ ĐỊNH PA NÔ THỰC VẬT DỌC XOAY QUANH TRỤC ĐỨNG

TƯỜNG HAI LỚP: HOA VĂN GỖ

TƯỜNG HAI LỚP: LAM TRE NGANG

MÀNH TRE DI ĐỘNG

24

3.1.2.4. Lớp ốp lát trang trí

Bên cạnh đó cũng cần quan tâm đến việc tạo hình các chi tiết kiến trúc mang bản sắc Việt như ứng dụng hoa văn trên Trống Đồng, hình tượng hoa sen, hoa gió, các chi tiết chặm khắc cũng như các phương pháp lắp dựng, liên kết như khớp, chốt nối, mộng....

Vật liệu sử dụng

- Sợi thực vật có nguồn gốc xơ chuối, xơ dừa hay vỏ cứng quả thực vật, vỏ dừa- Gỗ có nguồn gốc từ rơm rạ, vỏ trấu, vỏ dừa...

Hình ảnh minh họa 1 số phương pháp ứng dụng vật liệu từ thực vật

PA NÔ TỪ VỎ DỪA CẮT NGANG

PA NÔ TỪ VỎ DỪA ĐẬP VỤN

PA NÔ GỖ ÉP TỪ SƠ THỰC VẬT

CÁC LOẠI PA NO TỪ VỎ QUẢ CỨNG

25

3.1.2.5. Bảng thống kê vật liệu dùng cho các bộ phận mặt đứng nhà ở tại thành phố Hồ Chí Minh:

CÁC BỘ PHẬN CẤU TẠO MẶT ĐỨNG

ĐỀ XUẤT VẬT LIỆU SỬ DỤNG

TÁC DỤNG

Lam dọc hoặc ngang Gỗ, tre Thẩm mĩ, giảm bức xạ mặt trời, ngăn cách không gian

Ốp lát tường Gỗ, tre, phế phẩm nông nghiệp, thực vật sống

Thẩm mĩ, giảm hấp thu nhiệt, giảm ồn

Lan can, tay vịn Gỗ, tre Bảo vệ, thẩm mĩPa nô từ sợi thực vật, vỏ quả rắn

Sợi thực vật, vỏ quả rắn. Thẩm mĩ, giảm hấp thu nhiệt, giảm ồn

Vữa tô trộn sợi thực vật Sợi thực vật Thẩm mĩ, giảm hấp thu nhiệt, giảm ồn

Tường hai lớp bằng thực vật

Thực vật sống Thẩm mĩ, giảm hấp thu nhiệt, giảm ồn, làm sạch và làm mát không khí

Cửa sổ, cửa đi Gỗ, tre Ngăn cách không gianRèm, mành che Tre Ngăn cách không gian, giảm nhiệt

hấp thụ

SO SÁNH GIÁ TRỊ KINH TẾ CÁC VẬT LIỆU XÂY DỰNG TỪ THỰC VẬT

VẬT LIỆUKÍCH CỠ/

KHỐI LƯỢNG RIÊNGGIÁ TIỀN (VNĐ)

GỖ Gỗ tạp (nhóm 7)

1mx2mx20cm

420.000 đ/m3

Gỗ pallet tái chế 125.000 đ/m3

Gỗ thô (nhóm I, II) 3.000.000 đ/m3

- 4.000.000 đ/m3

TRE thân dài 10m, lóng tre dài 25 - 35 cm, đường kính thân 12cm

15.000 đ/m3

PHẾ PHẨM NÔNG NGHIỆP

Rơm300kg/m3 300.000 đ/m3

- 400.000 đ/m3

Trấu250kg/m3 250.000 đ/m3

Sợi thực vật 60kg/m3 1.500.000 đ/m3

THỰC VẬT SỐNG 2.000.000 đ/m3

26

Từ bảng trên, có thể thấy vật liệu xây dựng từ thực vật là một giải pháp xây dựng cực kì tiết kiệm, phù hợp với điều kiện kinh tế nước ta.

27

3.2. Một số cách có thể áp dụng trong việc xử lý mặt tiền nhà phố từ thực vật trong điều kiện thành phố Hồ Chí Minh

Từ phân tích dữ liệu phân bố thực vật theo vùng miền cũng như khả năng du nhập nguồn vật liệu, chúng tôi chọn thành phố Hồ Chí Minh - làm nơi thực nghiệm vì:

- Thành phố Hồ Chí Minh là thành phố đông dân nhất, là trung tâm kinh tế, văn hóa, giáo dục, giao thương quan trọng của Việt Nam. Đây là thị trường tiềm năng với nguồn vật liệu thực vật sẵn có (trung tâm giao thương) và tiềm năng công nghệ xử lý & thi công vật liệu xây dựng từ thực vật.

- Thành phố Hồ Chí Minh đang phải đối diện với những vấn đề của một đô thị lớn có dân số tăng quá nhanh. Môi trường thành phố bị ô nhiễm do phương tiện giao thông, các công trường xây dựng và công nghiệp sản xuất.Bộ mặt kiến trúc nhà ở đô thị còn nhiều bất cập.

- Nhà ở chiếm hơn 80% thể loại công trình kiến trúc tại Hồ Chí Minh. Tuy nhiên, kiến trúc nhà ở chưa thích ứng với xu thế của thời đại.

Thực trạng bộ mặt đô thị lộn xộn tại thành phố Hồ Chí Minh

3.2.1. Hiện trạng

Các yêu cầu cơ bản được đặt ra khi thiết kế lại mặt tiền công trình này là: - Tính linh động: Sử dụng những kết cấu bao che có thể

di động, những tấm chắn tháo gỡ được bên ngoài kết cấu bao che.

- Chống nóng mùa hè: Kết cấu mặt đứng cách nhiệt tốt thải nhiệt nhanh, giảm bức xạ mặt trời chiếu trực tiếp lên kết cấu mặt đứng và vào phòng, đón gió mát. Vật liệu kính làm lớp mặt đứng toàn mặt nhà là kết cấu tường hai lớp. Bố trí các tấm che nắng hoặc lam che trên mặt đứng để ngăn bức xạ mặt trời trực tiếp lên bề mặt mặt đứng.

- Chống ồn: do tỉ lệ ô nhiễm tiếng ồn cao, đề xuất sử dụng các vật liệu từ thực vật có độ xốp rỗng để cản trở tiếng ồn truyền vào trong công trình.

- Tiết kiệm không gian: kết hợp cây xanh với mặt đứng tạo mảng xanh, cải thiện môi trường.

28

3.2.2. Phương án 1

PHÔI CẢNH MINH HỌA BỘ PHẬN SỬ DỤNG

A. D.

B. E.

C.

Mặt bằng trích đoạn lầu 2

Giải pháp đề xuất bao gồm:A. Tường hai lớp, tường ngoài gỗ có hoa vănB. Ốp lát tường bằng vỏ dừaC. Hệ thực vật dây leoD. Lam dọc trồng thực vật, có thể xoay quanh trụcE. Ốp lát gỗ

29

3.2.3. Phương án 2

PHÔI CẢNH MINH HỌA BỘ PHẬN SỬ DỤNG

A. D.

B. E.

C. F.

Mặt cắt dọc trích đoạn lầu 1

Giải pháp đề xuất bao gồm:A. Tường hai lớp, tường ngoài lam treB. Ốp lát tường bằng gỗC. Khay thực vật có trục xoay ngangD. Tường hai lớp, tường ngoài gắn mảng thực vật xen kẽ cố địnhE. Vữa tô trộn sơ thực vậtF. Mái bằng lam thưa có trồng dây leo

30

3.2.4. Phương án 3

PHÔI CẢNH MINH HỌA BỘ PHẬN SỬ DỤNG

A. D.

B. E.

C. F.

Mặt Bằng Trích Đoạn Lầu 2

Giải pháp đề xuất bao gồm: A. Tường hai lớp, tường ngoài lam treB. Ốp lát tường bằng gỗC. Lam dọc và ngang có trồng thực vật, lam dọc có thể xoay quanh trụcD. Lam dọc trồng thực vật, có thể xoay quanh trụcE. Lan can tre và gỗF. Mái bằng lam thưa có trồng dây leo

31

CÁ

C P

HƯ

ƠN

G Á

N C

ẢI

TẠ

O M

ẶT

TIỀ

N M

ỘT

CÔ

NG

TR

ÌNH

PH

ƯƠ

NG

ÁN

3

-

Lớp

ốp

gỗ

giả

m h

ấp t

hu

nhiệ

t, gi

ảm ồ

n.

-

Tườ

ng 2

lớp

thự

c vậ

t và

hoa

vă

n g

ỗ, m

ái l

am t

rồng

thự

c vậ

t gi

ảm c

ường

độ

nắn

g v

à là

m m

át k

hông

khí

.

-

Cải

thi

ện t

hẩm

mĩ

cho

mặt

đứ

ng.

PH

ƯƠ

NG

ÁN

2

-

Lớp

ốp

gỗ

giả

m h

ấp t

hu

nhiệ

t, gi

ảm ồ

n.

-

Tườ

ng 2

lớp

thự

c vậ

t và

hoa

vă

n g

ỗ, m

ái l

am t

rồng

thự

c vậ

t gi

ảm c

ường

độ

nắn

g v

à là

m m

át k

hông

khí

.

-

Cải

thi

ện t

hẩm

mĩ

cho

mặt

đứ

ng.

PH

ƯƠ

NG

ÁN

1

-

Lớp

ốp

gỗ

và

vỏ

quả

thự

c vậ

t gi

ảm h

ấp t

hu n

hiệt

, gi

ảm

ồn.

-

Tườ

ng 2

lớp

thự

c vậ

t và

hoa

vă

n g

ỗ g

iảm

cườ

ng đ

ộ n

ắng

và là

m m

át k

hông

khí

.

-

Cải

thi

ện t

hẩm

mĩ

cho

mặt

đứ

ng.

TH

ỰC

TR

ẠN

G

32

CẢI THIỆN MẶT ĐỨNG MỘT DAY PHÔ VỚI VẬT LIỆU XÂY DỰNG TỪ THỰC VẬT

TẠI THÀNH PHÔ HỒ CHÍ MINHTHỰC TRẠNG

PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO 1

Chỉ sử dụng vật liệu tre và gỗ nên tổng thể mặt đứng thiếu mảng xanh, chưa hấp dẫn về hình thức.

PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO 2 (P.A CHỌN)

Kết hợp các vật liệu tái chế và mảng xanh một cách hài hòa, tạo mặt đứng vừa có tính truyền thống vừa áp dụng ý tưởng thiết kế hiện đại

33

ĐÁNH GIÁ TÍNH KHẢ THI CỦA PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO MẶT ĐỨNG NHÀ Ở BĂNG VẬT LIỆU XÂY DỰNG TỪ THỰC VẬT

GIÁTRỊ

KINHTẾ

Ưu:- Giá thành vật liệu rẻ.- Tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có và phế phẩm nông nghiệp.- Cung cấp lương thực thực phẩm cho người sử dụng (hệ thống vườn

trên mặt đứng) Cải tạo nhà ở mà không cần phá bỏ hoàn toàn. Phù hợp điều

kiện kinh tế Việt NamNhược:

- Chi phí công nghệ sản xuất còn cao.- Cần có thời gian thuyết phục chủ đầu tư.

GIÁTRỊVĂNHÓAXAHỘI

Ưu: - Kiến trúc mang nét truyền thống dân tộc.- Đảm bảo lợi ích cho cá nhân sử dụng và cộng đồng.

Nhược:- Nhận thức về kiến trúc bền vững với môi trường tại Việt Nam còn

chưa phổ biến.

GIÁTRỊ

NHÂNRỘNG

Ưu:- Có thể nhân rộng mô hình ra cả nước.- Thích hợp cho các nước có cùng điều kiện khí hậu nhiệt đới ẩm gió

mùa.Nhược:

- Cần nghiên cứu đặc thù từng vùng miền, không áp dụng rập khuôn.- Chưa có chính sách phát triển hợp lý.

GIÁTRỊMÔI

TRƯỜNG

Ưu: - Cải thiện vi khí hậu.- Không gây ô nhiễm trong quá trình sản xuất, sử dụng, phân hủy.- Nâng cao ý thức bảo vệ môi trường của người dân.

3.2.5. Tiểu kết

Cùng với những giải pháp thiết kế xanh cho nội thất nhà phố như khe, hẻm thông gió, giếng trời, sân trong... việc xử lý ngoại thất bằng thực vật sẽ giúp tăng thêm mảng xanh và phản ánh tốt sự qua lại của hình thức và nội dung cho công trình nhà phố tại thành phố Hồ Chí Minh nói riêng và công trình kiến trúc cả nước nói chung.

34

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

4.1. Kết luậnTrong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu, tiết kiệm năng lượng là vấn đề sống còn

còn đối với sự tồn vong của con người. Nhiệm vụ của ngành kiến trúc - xây dựng hiện nay là sử dụng giải pháp tiết kiệm năng lượng để đảm bảo cân bằng giữa không gian sống con người với thiên nhiên. Sử dụng vật liệu xây dựng có nguồn gốc từ thực vật cho các công trình là một trong những đáp án tối ưu cho bài toán này.

Trong quá trình hội nhập và phát triển bền vững,kiến trúc Việt Nam cần “hòa nhập chứ không hòa tan” với các xu thế kiến trúc hiện đại thế giới. Sử dụng vật liệu xây dựng bền vững với môi trường và đậm tính truyền thống dân tộc cho các công trình đô thị tại nước ta sẽ góp phần hình thành rõ nét bản sắc kiến trúc Việt Nam hiện đại. Mặt khác, Việt Nam là một nước nông nghiệp với 75% dân số sống bằng nghề nông.Việc tận dụng phế phẩm nông nghiệp làm vật liệu xây dựng sẽ mang lại hiệu quả kinh tế rất lớn cho đất nước.

Việc xử lý mặt đứng công trình bằng vật liệu thực vật đảm bảo giải quyết tất cả các yêu cầu về công năng, thẩm mỹ, kinh tế. Vật liệu xây dựng từ thực vật không chỉ có thể ứng dụng cho công trình nhà ở, mà còn có thể áp dụng mở rộng cho dạng công trình khác: trường học, bệnh viện, thư viện… phục vụ cho lơi ích của cộng đồng. Nghiên cứu sử dụng vật liệu xây dựng từ thực vật cho mặt đứng công trình còn có thể mở rộng phạm vi ứng dụng cho các nước có cùng điều kiện khí hậu với Việt Nam

Tuy bài nguyên cứu còn có phần hạn chế, chúng tôi hy vọng đề tài có thể góp phần đảm bảo phát triển bền vững trong sử dụng vật liệu cho các công trình xây dựng đồng thời kết hợp phát huy nét đẹp bản sắc kiến trúc dân tộc trong thế kỉ mới.

4.2. Kiến nghịĐối với các ban ngành quản lý, chủ đầu tư công trình:- Cần khảo sát thực trạng sử dụng vật liệu xây dựng tại Việt Nam, thành lập một

hệ thống đánh giá tính bền vững, thân thiện môi trường của vật liệu xây dựng, nhằm phục vụ nhu cầu xã hội.

- Thành lập các tiêu chí đánh giá công trình “xanh”.Đối với các nhà sản xuất vật liệu xây dựng: - Sản xuất vật liệu xây dựng từ thực vật là một xu hướng tất yếu trong thế kỉ

mới.Đối với một quốc gia có nguồn nguyên vật liệu dồi dào như Việt Nam thì đây sẽ là một ngành công nghiệp giàu tiềm năng. Phát triển vật liệu xây dựng từ thực vật không chỉ có ý nghĩa quan trọng về môi trường, văn hóa mà còn mang gía trị kinh tế rất cao.

Đối với các Kiến trúc sư, kĩ sư xây dựng:- Áp dụng vật liệu xây dựng từ thực vật cho mặt đứng công trình là một trong

những cách giải quyết cho bài toán “ bản sắc kiến trúc Việt Nam trong thời kì hiện đại”. Bản thân người thiết kế cần biết kết hợp cả công nghệ và truyền thống nhằm đưa ra những giải pháp tối ưu nhất, nhưng vẫn giữ được hồn dân tộc trong sản phẩm của mình.

35

TÀI LIỆU THAM KHẢO1) Vật Liệu” Xanh” Và Bền Vững - Xu Hướng Để Phát Triển Xây dựng - Ts. Đào

Văn Đông 2) Nghiên Cứu Khả Năng Chịu Lực Vật Liệu Tre Hỗn Hợp (Composite) Ứng Dụng

Trong Xây Dựng 3) An Investigation Into The Intensity Of The Bamboo Composite 4) Applied in construction - Trương Hoài Chính 5) Kiến Trúc Xanh Và Những Vấn Đề Đang Tồn Tại Ở Việt Nam - Th.S Kts Lê Thị

Bích Thuận6) Kiến Trúc Sinh Khí Hậu - Phạm Đức Nguyên, nxbxd 2002.7) Thiên Nhiên Việt Nam - Lê Bá Thảo,, nxbkhkt 1997.8) Nhà Ở Cổ Truyền Dân Tộc Việt Nam - Nguyễn Khắc Tụng, nxbxd 1994

Một số website tham khảo:- www.wikipedia.com- www.xaydungkientruc.vn- www.ximangvietnam.vn- www.kienviet.com