Nghiên cứu xác định vùng quẩn gió sau các công trình trong thiết kế thông gió tự nhiên cho công trình kiến trúc

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT



BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH VÙNG QUẨN GIĨ SAU
CÁC CƠNG TRÌNH TRONG THIẾT KẾ THƠNG
GIĨ TỰ NHIÊN CHO CƠNG TRÌNH KIẾN TRÚC

MÃ SỐ: T2022 - 06 - 23

Chủ nhiệm đề tài: TS. KTS. Phan Tiến Vinh

Đà Nẵng, 10/2023

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT



BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH VÙNG QUẨN GIĨ SAU
CÁC CƠNG TRÌNH TRONG THIẾT KẾ THƠNG
GIĨ TỰ NHIÊN CHO CƠNG TRÌNH KIẾN TRÚC

MÃ SỐ: T2022 - 06 - 23

Xác nhận của cơ quan chủ trì đề tài Chủ nhiệm đề tài
KT. HIỆU TRƯỞNG
PHÓ HIỆU TRƯỞNG

PGS. TS. Võ Trung Hùng TS. KTS. Phan Tiến Vinh

i

DANH SÁCH THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI VÀ ĐƠN VỊ
PHỐI HỢP CHÍNH.

1. THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU:

STT Họ tên Đơn vị công tác Chức danh, học vị

1 Phan Tiến Vinh Khoa KT Xây dựng, Trường Đại GVC. TS. KTS

học Sư phạm Kỹ thuật, ĐHĐN

2 Võ Thị Vỹ Phương Khoa KT Xây dựng, Trường Đại GVC. ThS. KTS

học Sư phạm Kỹ thuật, ĐHĐN

2. ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH:

STT Tên đơn vị phối hợp Địa chỉ Ghi chú

ii

MỤC LỤC
Trang bìa - Phụ bìa
DANH SÁCH THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI VÀ ĐƠN VỊ
PHỐI HỢP CHÍNH..........................................................................................................i
MỤC LỤC.......................................................................................................................ii
DANH MỤC HÌNH VẼ..................................................................................................v
DANH MỤC CÁC BẢNG.............................................................................................vi
DANH MỤC VIẾT TẮT..............................................................................................vii
THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU....................................................................viii
PHẦN MỞ ĐẦU.............................................................................................................1

0.1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU THUỘC LĨNH VỰC ĐỀ
TÀI Ở TRONG VÀ NGỒI NƯỚC...........................................................................1
0.2 TÍNH CẤP THIẾT.............................................................................................2
0.3 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU..............................................................................2
0.4 CÁCH TIẾP CẬN.............................................................................................2
0.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.....................................................................2
0.6 ĐỐI TƯỢNG.....................................................................................................3
0.7 PHẠM VI NGHIÊN CỨU.................................................................................3
0.8 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU..............................................................................3
0.9 BỐ CỤC CỦA BÁO CÁO TỔNG KẾT...........................................................3
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PHÁT TRIỂN KIẾN TRÚC BỀN VỮNG, THƠNG
GIĨ TỰ NHIÊN VÀ VÙNG QUẨN GIĨ SAU CƠNG TRÌNH KIẾN TRÚC.............4
1.1. Xu hướng phát triển Kiến trúc bền vững trên thế giới và Việt Nam.................4

1.1.1. Phát triển bền vững.....................................................................................4
1.1.2. Kiến trúc bền vững......................................................................................6
1.1.3. Một số trào lưu kiến trúc theo hướng bền vững và thực trạng phát triển
kiến trúc bền vững trên thế giới...............................................................................8
1.1.4. Thực trạng và xu hướng phát triển kiến trúc bền vững tại Việt Nam.......12

1.2. Thơng gió tự nhiên...........................................................................................15
1.2.1. Thơng gió trong cơng trình.......................................................................15
1.2.2. Thơng gió tự nhiên trong cơng trình.........................................................16
1.3. Vùng quẩn gió..................................................................................................17

iii

1.3.1. Gió và sự biến thiên vận tốc gió theo chiều cao.......................................17
1.3.2. Đặc điểm luồng gió xung quanh cơng trình..............................................18
1.3.3. Khái niệm vùng quẩn gió..........................................................................19
1.4. Tổng quan về các nghiên cứu vùng quẩn gió sau các cơng trình kiến trúc.....19
Chương II: NGHIÊN CỨU KÍCH THƯỚC VÙNG QUẨN GIĨ SAU CÁC KHỐI
CƠNG TRÌNH KIẾN TRÚC........................................................................................20
2.1. Lựa chọn mơ hình và phương pháp nghiên cứu và phần mềm mô phỏng.......20
2.1.1. Các mơ hình trong nghiên cứu thơng gió tự nhiên....................................20
2.1.2. Phương pháp Computational Fluid Dynamics trong nghiên cứu thơng gió
tự nhiên..................................................................................................................25
2.1.3. Lựa chọn phần mềm Autodesk CFD cho nghiên cứu...............................26
2.2. Xác định đối tượng và các trường hợp nghiên cứu..........................................28
2.2.1. Đối tượng nghiên cứu...............................................................................28
2.2.2. Các trường hợp nghiên cứu.......................................................................29
2.3. Xác định sự biến thiên của vận tốc gió theo chiều cao....................................29
2.4. Mơ phỏng trên máy tính...................................................................................30
2.4.1. Xây dựng mơ hình.....................................................................................30
2.4.2. Thiết lập các tham số................................................................................30
2.4.3. Thực hiện mô phỏng.................................................................................31
Chương III: XÁC ĐỊNH CHIỀU RỘNG VÀ XÂY DỰNG CƠNG CỤ TÍNH TỐN
CHIỀU RỘNG VÙNG QUẨN GIĨ SAU CÁC KHỐI CƠNG TRÌNH KIẾN TRÚC
32
3.1. Xác định chiều rộng vùng quẩn gió sau các cơng trình kiến trúc....................32

3.1.1. Kết quả mô phỏng.....................................................................................32
3.1.2. Dữ liệu về chiều rộng vùng quẩn gió........................................................45
3.2. Xây dựng cơng cụ tính tốn chiều rộng vùng quẩn gió sau các cơng trình kiến
trúc 47
KẾT LUẬN...................................................................................................................49
KIẾN NGHỊ..................................................................................................................50
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................51
THUYẾT MINH ĐỀ TÀI.............................................................................................55
HỢP ĐỒNG TRIỂN KHAI...........................................................................................56

iv

PHỤ LỤC HỢP ĐỒNG................................................................................................57

MỤC LỤC MINH CHỨNG SẢN PHẨM CỦA ĐỀ TÀI.............................................58

v

DANH MỤC HÌNH VẼ

STT Tên hình Nội dung Trang

1. Hình 1.1 Một số cơng trình kiến trúc xanh tiêu biểu trên thế giới 8

2. Hình 1.2 Biệt thự trên thác ở Pensyvania - KTS. Frank Lloyd Wright 9

3. Hình 1.3 Một số cơng trình Kiến trúc sinh thái 10

4. Hình 1.4 Một số cơng trình kiến trúc hiệu quả năng lượng 10

5. Hình 1.5 Một số cơng trình kiến trúc thích ứng-linh hoạt của KTS 11

Norman Foster

6. Hình 1.6 Kiến trúc sinh khí hậu - Nhà có mái chồng mái của KTS. 11

Ken Yeang

7. Hình 1.7 Một số giải pháp thiết kế hướng đến KTBV trong nhà ở 13

truyền thống của người Việt

8. Hình 1.8 Các hình thức thơng gió tự nhiên 16

9. Hình 1.9 Sự biến thiên của vận tốc gió theo chiều cao của các dạng 18

địa hình

10. Hình 1.10 Đặc điểm luồng gió khi thổi đến cơng trình 18

11. Hình 2.1 Các mơ phỏng sức cản gió của mơ tơ; q trình làm mát thiết 27

bị điện tử, dòng chuyển động của khơng khí trong phịng

trên Autodesk Simulation CFD

12. Hình 2.2 Biểu tượng và giao diện của phần mềm Autodesk CFD 27

13. Hình 2.3 Các thơng số kích thước của mơ hình nghiên cứu vùng 28

quẩn gió

14. Hình 3.1 Biểu đồ về sự biến thiên của L khi thay đổi giá trị của y và 45

z

15. Hình 3.2 Biểu đồ về sự biến thiên của L khi thay đổi thay đổi góc 46

gió đến α (°)

16. Hình 3.3 Giao diện của Cơng cụ tính tốn vùng quẩn gió L sau các 48

cơng trình

vi

DANH MỤC CÁC BẢNG

Tên bảng Nội dung Trang

STT

1. Bảng 2.1 Giá vận tốc gió theo chiều cao H (m) - Trường hợp Vz = 29

5m/s

2. Bảng 3.1 Kết quả mơ phỏng trường gió sau cơng trình trên mặt bằng 32

và mặt cắt (khi khi α = 90°) chiều rộng y = a trong các

trường hợp thay đổi kích thước z

3. Bảng 3.2 Kết quả mơ phỏng trường gió sau cơng trình trên mặt bằng 34

và mặt cắt (khi khi α = 90°) chiều rộng y = 2a trong các

trường hợp thay đổi kích thước z

4. Bảng 3.3 Kết quả mơ phỏng trường gió sau cơng trình trên mặt bằng 36

và mặt cắt (khi khi α = 90°) chiều rộng y = 3a trong các

trường hợp thay đổi kích thước z

5. Bảng 3.4 Kết quả mơ phỏng trường gió sau cơng trình trên mặt bằng 38

và mặt cắt (khi khi α = 90°) chiều rộng y = 4a trong các

trường hợp thay đổi kích thước z

6. Bảng 3.5 Kết quả mơ phỏng trường gió sau cơng trình trên mặt bằng 40

và mặt cắt (khi khi α = 90°) chiều rộng y = 5a trong các

trường hợp thay đổi kích thước z

7. Bảng 3.6 Kết quả mơ phỏng trường gió sau cơng trình trên mặt bằng 42

và mặt cắt trong một số trường hợp thay đổi kích thước cơng

trình (y và z) và góc gió đến α

8. Bảng 3.7 Kích thước L (đơn vị a) trong các trường hợp thay đổi giá 45

trị của y và z

9. Bảng 3.8 Kích thước L (đơn vị a) trong các trường hợp thay đổi góc 46

gió đến α (°)

10. Bảng 3.9 Kích thước tương đối L (đơn vị %) trong các trường hợp 47

thay đổi α (°) so với trường hợp α = 90°

- PTBV vii
- KTBV
- KTX DANH MỤC VIẾT TẮT
- TG
- TGTN : Phát triển bền vững
- CFD : Kiến trúc bền vững
: Kiến trúc xanh
: Thơng gió
: Thơng gió tự nhiên
: Computational Fluid Dynamics

viii

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

1. Thông tin chung:
- Tên đề tài: NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH VÙNG QUẨN GIĨ SAU CÁC CƠNG

TRÌNH TRONG THIẾT KẾ THƠNG GIĨ TỰ NHIÊN CHO CƠNG TRÌNH KIẾN
TRÚC.

- Mã số: T2022 - 06 - 23
- Chủ nhiệm: TS. KTS. Phan Tiến Vinh
- Thành viên tham gia: ThS. KTS. Võ Thị Vỹ Phương
- Cơ quan chủ trì: Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật
- Thời gian thực hiện: 3/2023 đến 11/2023

2. Mục tiêu:
- Xây dựng cơ sở dữ liệu về kích thước vùng quẩn gió sau các khối cơng trình kiến

trúc.
- Xây dựng cơng cụ tính tốn chiều rộng vùng quẩn gió sau các khối cơng trình

kiến trúc.

3. Tính mới và sáng tạo:
- Xây dựng cơ sở dữ liệu về kích thước vùng quẩn gió sau các khối cơng trình

kiến trúc trong các trường hợp thay đổi kích thước cơng trình và hướng gió thổi đến
cơng trình.

- Đề xuất xây dựng cơng cụ tính tốn chiều rộng vùng quẩn gió sau các khối

cơng trình kiến trúc cho các nhà thiết kế kiến trúc quy hoạch.

4. Tóm tắt kết quả nghiên cứu:
- Nghiên cứu tổng quan về các vấn đề liên quan, như: phát triển kiến trúc bền

vững, thơng gió tự nhiên và vùng quẩn gió sau cơng trình kiến trúc.
- Nghiên cứu các nội dung về: lựa chọn mơ hình và phương pháp nghiên cứu và

phần mềm mơ phỏng trong nghiên cứu thơng gió tự nhiên cho cơng trình; đối tượng và
các trường hợp nghiên cứu; xác định sự biến thiên của vận tốc gió theo chiều cao; thực
hiện mơ phỏng trên máy tính.

ix

- Xây dựng bộ dữ liệu về chiều rộng và đề xuất xây dựng một cơng cụ tính tốn
chiều rộng vùng quẩn gió sau các khối cơng trình kiến trúc.

5. Tên sản phẩm:
Nghiên cứu xác định vùng quẩn gió sau các cơng trình trong thiết kế thơng gió tự

nhiên cho cơng trình kiến trúc.

6. Hiệu quả, phương thức chuyển giao kết quả nghiên cứu và khả năng áp
dụng: Hiệu quả:
- Bổ sung vào lý luận chung về thiết kế nhằm nâng cao hiệu quả thơng gió tự

nhiên cho các loại hình kiến trúc.
- Là công cụ thiết kế cho các nhà thiết kế kiến trúc và quy hoạch theo hướng phát

triển bền vững.

- Hướng đến một nền kiến trúc hiện đại, phát triển bền vững, mang bản sắc và

thân thiện mơi trường cho Việt Nam. Góp phần vào việc hạn chế và thích ứng với hiện
tượng biến đổi khí hậu toàn cầu.

Phương thức chuyển giao kết quả nghiên cứu và khả năng áp dụng:
- Sản phẩm có thể sử dụng để làm tài liệu tham khảo và công cụ cho các nhà thiết
kế tại các công ty tư vấn thiết kế;
- Sản phẩm có thể sử dụng làm tài liệu trong việc giảng dạy lý thuyết hoặc
chuyên đề về “thiết kế thơng gió tự nhiên” cho sinh viên chun ngành kiến trúc và
xây dựng.

7. Hình ảnh, sơ đồ minh họa chính

Ngày 30 tháng 10 năm 2023

TM. Hội đồng Khoa Chủ nhiệm đề tài

Chủ tịch

TS. KTS. Phan Tiến Vinh

XÁC NHẬN CỦA TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ
THUẬT KT. HIỆU TRƯỞNG
PHÓ HIỆU TRƯỞNG

PGS. TS. Võ Trung Hùng

x

INFORMATION ON RESEARCH RESULTS

1. General information:
Project title: RESEARCH TO DETERMINE THE SIZE OF RECIRCULATING
FLOW ZONE IN NATURAL VENTILATION DESIGN FOR ARCHITECTURAL
BUILDINGS.

Code number: T2022 - 06 - 23
Project Leader: PhD. Arch. Phan Tien Vinh
Coordinator: Msc. Arch. Vo Thi Vy Phuong
Implementing institution: University of Technology and Education
Duration: from 3/2023 to 11/2023

2. Objective(s):
- Building a size data set of the recirculating flow zone behind archtectural

constructions.
- Building a preliminary calculation tool to determine the width of recirculating

flow zone behind archtectural constructions.
3. Creativeness and innovativeness:

- Building a size data set of the recirculating flow zone behind archtectural
constructions in cases of changing the size of building and the wind direction.

- Proposing to building a preliminary calculation tool for architect to determine
the width of recirculating flow zone behind archtectural constructions.

4. Research results:
- Research overview of issues, such as trend of sustainable architecure

development in the world and Vietnam; natural ventilation in buildings; the recirculating
flow zone behind archtectural constructions.

- Showing some research contents such as selecting models, research methods
and simulation software in researching natural ventilation in buildings, research
subjects and cases study; determine the variation of wind speed with the height;
perform simulations on computer.

- Building a size data set and proposing to building a preliminary calculation tool
for architect to determine the width of recirculating flow zone behind archtectural
constructions.

xi

5. Products:
Research to determine the size of recirculating flow zone in natural ventilation

design for architectural buildings.

6. Effects, transfer alternatives of reserach results and applicability:
Effects:
- Adding to the general theory of design to improve the efficiency of natural

ventilation for the type of architecture construction.
- Reference tools for architecture to design a construction towards sustainable

development.
- Towards a modern, sustainable, characteristic and environmentally friendly

architecture for Vietnam. Contributing to limit and adapt to the global climate change.

Transfer alternatives of reserach results and applicability:
- The product can be used as reference and design tool for the architecture.
- The product can be used as teaching material in thematic theory or “Natural
ventilation designing” topic for architecture and construction students.

1

PHẦN MỞ ĐẦU

0.1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU THUỘC LĨNH VỰC ĐỀ

TÀI Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
Khai thác thơng gió tự nhiên (TGTN) trong cơng trình hướng đến tiện nghi cho

người sử dụng là giải pháp đã được nhiều dân tộc trên thế giới áp dụng phổ biến từ
hàng ngàn năm nay. Tùy theo đặc điểm tự nhiên của các vùng miền, họ đã có những
giải pháp thiết kế khác nhau để khai thác TGTN, như: lựa chọn vị trí xây dựng, hướng
nhà, bố trí khơng gian chức năng, cấu tạo cửa đi - cửa sổ, tháp đón gió, … Tuy nhiên,
các cơng trình kiến trúc này thường là các cơng trình nhà ở dân gian và các giải pháp
trên chỉ là những kinh nghiệm được đúc kết qua nhiều thế hệ.

Đến thế kỷ XVIII, khi nền sản xuất công nghiệp ra đời và phát triển - đánh dấu
bằng sự xuất hiện của máy hơi nước - thì thơng gió mới trở thành đối tượng nghiên
cứu của các nhà khoa học trên thế giới và trở thành một ngành chuyên môn riêng biệt.

Qua quá trình phát triển, hệ thống lý thuyết cơ bản về thơng gió nói chung và
TGTN trong kiến trúc, đã được hình thành. TGTN, với việc sử dụng nguồn lực tự
nhiên (năng lượng gió), là một trong những giải pháp cơ bản nhất để hướng đến hạn

chế sử dụng các nguồn năng lượng, thân thiện mơi trường và sự phát triển bền vững
cho cơng trình kiến trúc. Hiện nay, các nghiên cứu chuyên sâu về TGTN chủ yếu là: đề
xuất các mơ hình nghiên cứu TGTN, các cơng cụ tính tốn TGTN, kỹ thuật TGTN, các
hướng dẫn thiết kế TGTN, định hướng khai thác TGTN cho kiến trúc nhà ở tại đô thị,
… Một số nghiên cứu về vùng quẩn gió sau các khối nhà - được thực hiện trên các mơ
hình ống khí động, các nghiên cứu này không chú ý đến yếu tố thay đổi về vận tốc gió
theo chiều cao.

Kỹ thuật về thơng gió trong cơng trình được các nhà khoa học Việt Nam bắt đầu
nghiên cứu từ những năm 60 của thế kỷ XX. Các tài liệu được các tác giả trong nước
xuất bản chủ yếu là hệ thống hóa các lý thuyết về thơng gió do các nhà khoa học
Phương Tây (như: Nga, Đức, Mỹ, Pháp, …) công bố hoặc nghiên cứu đề xuất một số
vấn đề liên quan mang tính đặc thù của kiến trúc - khí hậu Việt Nam.

Hiện nay, đã có nhiều nghiên cứu có liên quan đến TGTN trong cơng trình được
các nhà khoa học Việt Nam cơng bố. Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu nào (đã được
công bố) về “Nghiên cứu xác định vùng quẩn gió sau các cơng trình trong thiết kế
thơng gió tự nhiên cho cơng trình kiến trúc”.

2

0.2 TÍNH CẤP THIẾT
Trong bối cảnh thế giới đang phải đối diện với khủng hoảng năng lượng, cạn kiệt

tài nguyên, ô nhiễm môi trường, … đặc biệt là hiện tượng biến đổi khí hậu, định
hướng phát triển bền vững nói chung và phát triển kiến trúc bền vững nói riêng đã trở
thành quốc sách hàng đầu của nhiều nước trên thế giới, trong đó có Việt Nam. Có
nhiều giải pháp để hướng đến sự bền vững cho kiến trúc. Và, khai thác thông gió tự
nhiên cho cơng trình là một trong những giải pháp cơ bản và hiệu quả nhất.

Trong thiết kế quy hoạch kiến trúc theo hướng khai thác hiệu quả thơng gió tự
nhiên cho cơng trình, việc xác định vùng quẩn gió sau các khối nhà có vai trị rất quan
trọng trong việc đề xuất các giải pháp thiết kế. Ví dụ như: xác định vị trí các khối nhà;
xác định khoảng cách giữa các khối nhà; kích thước các khối nhà; giải pháp thiết kế
kiến trúc cho cơng trình nằm trong vùng quẩn gió; …

Đã có một số nghiên cứu về vùng quẩn gió sau các khối nhà. Các nghiên cứu này
được thực hiện trên các mơ hình ống khí động, khơng chú ý đến yếu tố thay đổi về vận
tốc gió theo chiều cao (với các cơng trình cao tầng, sự thay đổi về vận tốc gió theo
chiều cao là đáng kể), các kết quả chưa đầy đủ các trường hợp kích thước phù hợp của
một cơng trình kiến trúc và góc đến của gió.

Vì vậy, đề tài “Nghiên cứu xác định vùng quẩn gió sau các cơng trình trong thiết
kế thơng gió tự nhiên cho cơng trình kiến trúc” là rất cần thiết, vừa có ý nghĩa lý luận
vừa có ý nghĩa thực tiễn cao trong thiết kế thơng gió tự nhiên cho cơng trình theo định
hướng phát triển kiến trúc bền vững ở Đà Nẵng nói riêng và Việt Nam nói chung.

0.3 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
- Xây dựng cơ sở dữ liệu về kích thước vùng quẩn gió sau các khối cơng trình kiến

trúc.
- Xây dựng công cụ tính tốn chiều rộng vùng quẩn gió sau các khối cơng trình

kiến trúc.

0.4 CÁCH TIẾP CẬN
Tổng hợp các tài liệu, số liệu liên quan và sử dung các phương pháp nghiên cứu

phù hợp để giải quyết vấn đề.

0.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Phương pháp phân tích - tổng hợp.
- Phương pháp mơ hình hóa

3

- Phương pháp CFD (Computational Fluid Dynamics).

0.6 ĐỐI TƯỢNG
Vùng quẩn gió phía sau cơng trình được TGTN.

0.7 PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu về chiều rộng của vùng quẩn gió phía sau cơng trình.

0.8 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- Nghiên cứu tổng quan về: phát triển kiến trúc bền vững, thơng gió tự nhiên và

vùng quẩn gió sau cơng trình kiến trúc.
- Các nội dung nghiên cứu về: Lựa chọn mô hình và phương pháp nghiên cứu và

phần mềm mơ phỏng; Xác định đối tượng và các trường hợp nghiên cứu; Xác định sự
biến thiên của vận tốc gió theo chiều cao; Mơ phỏng trên máy tính.

- Xác định chiều rộng và xây dựng công cụ tính tốn chiều rộng vùng quẩn gió
sau các khối cơng trình kiến trúc.

0.9 BỐ CỤC CỦA BÁO CÁO TỔNG KẾT
Trên cơ sở mục tiêu nghiên cứu, phạm vi và giới hạn nghiên cứu, Báo cáo có cấu

trúc như sau:

Phần mở đầu
Chương I: Tổng quan về phát triển kiến trúc bền vững, thơng gió tự nhiên và

vùng quẩn gió sau cơng trình kiến trúc
Chương II: Nghiên cứu kích thước vùng quẩn gió sau các khối cơng trình kiến
trúc Chương III: Xác định kích thước và xây dựng cơng cụ tính tốn chiều rộng
vùng

quẩn gió sau các khối cơng trình kiến
trúc Phần kết luận và kiến nghị

4

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PHÁT TRIỂN KIẾN TRÚC BỀN VỮNG,

THƠNG GIĨ TỰ NHIÊN VÀ VÙNG QUẨN GIĨ SAU CƠNG TRÌNH KIẾN

TRÚC

1.1. Xu hướng phát triển Kiến trúc bền vững trên thế giới và Việt Nam
1.1.1. Phát triển bền vững
a. Bối cảnh
Từ giữa thế kỷ XX, nhân loại đã phải phải đối diện với nhiều thách thức, như:

khủng hoảng năng lượng, cạn kiệt tài nguyên, ô nhiễm môi trường, … và đặc biệt là
hiện tượng biến đổi khí hậu. Đây thật sự là những đe dọa có tính tồn cầu cho mơi trường
sinh thái trên trái đất, sự phát triển của các quốc gia, thậm chí là ảnh hưởng đến sự sinh
tồn của các thế hệ tương lai.

Trong bối cảnh đó - cùng với việc đảm bảo sự phát triển của đất nước - các quốc

gia trên thế giới cần phải có những suy nghĩ và sớm có hành động chung để cứu trái
đất, đảm bảo cho sự sinh tồn và phát triển của các thế hệ tương lai.

b. Các khái niệm về phát triển bền vững
Những nội hàm của phát triển bền vững xuất hiện từ rất sớm cùng với sự phát
triển của nền văn minh nhân loại. Nhưng đến những thập niên đầu của thế kỷ XX, các
nội hàm này mới phát triển và trở thành những hành động cụ thể hay các trào lưu của
các tổ chức trong xã hội. Tiên phong cho các trào lưu này là các tổ chức hoạt động vì
mơi trường ở Tây Âu và Bắc Mỹ.
Thuật ngữ “Phát triển bền vững” (PTBV) lần đầu tiên xuất hiện trong “Chiến
lược bảo tồn thế giới” do Hiệp hội bảo tồn thiên nhiên và tài nguyên thiên nhiên thế
giới (IUCN) phối hợp với Chương trình mơi trường Liên hiệp quốc (UNEP) và Quỹ
bảo vệ động vật hoang dã thế giới (WWF) xuất bản vào năm 1980. Theo báo cáo này,
“Để sự phát triển là bền vững, ngoài yếu tố kinh tế, phải tính đến các yếu tố xã hội và
yếu tố sinh thái”, trong đó nhấn mạnh đến góc độ bền vững về sinh thái “một trong
những vấn đề tiên quyết cho sự PTBV là bảo tồn các nguồn tài nguyên cho sự sống”
[17].
Khái niệm PTBV chính thức được cơng bố trong Báo cáo Brundtland của Ủy ban
Môi trường và Phát triển thế giới WCED vào năm 1987 (còn gọi là Báo cáo “Our
common future”). Báo cáo này đã đưa ra một định nghĩa rõ ràng về PTBV, như sau:
“PTBV là sự phát triển đáp ứng các nhu cầu của hiện tại mà không làm tổn hại đến
khả năng đáp ứng nhu cầu của các thế hệ tương lai”. Theo đó, PTBV phải đảm bảo
hiệu

5

quả của phát triển kinh tế, công bằng xã hội và bảo vệ - bảo tồn môi trường. Đây là
định nghĩa về PTBV được sử dụng rộng rãi trong thời gian gần đây.

Năm 1992, tại Hội nghị về Môi trường và phát triển của Liên hiệp quốc

(UNCED) được tổ chức tại Rio de Janeiro - Bazil, khái niệm về PTBV lại được nhắc
đến và nhấn mạnh đến tầm quan trọng của sự cân bằng của 3 yếu tố:

- Môi trường: bảo vệ hệ sinh thái và đa dạng sinh học, sử dụng hợp lý các nguồn
tài nguyên, chống hiện tượng ô nhiễm môi trường, …

- Xã hội: chống đói nghèo, cơng bằng xã hội, chất lượng cuộc sống, sức khỏe
cộng đồng, …

- Kinh tế: sử dụng hiệu quả và kinh tế các nguồn tài nguyên, …
Tại Hội nghị này, đại diện của hơn 178 quốc gia và tổ chức phi chính phủ tham
dự đã thơng qua các văn bản quan trọng, như: Tuyên bố Rio về môi trường và phát
triển (gọi tắc là Tuyên bố Rio) với 27 nguyên tắc đảm bảo cho sự PTBV trên thế giới;
Chương trình nghị sự 21 (Agenda 21); [38] … Chương trình nghị sự 21 về PTBV đã
thật sự trở thành chiến lược phát triển của toàn cầu trong thế kỷ XXI.
Tại Hội nghị thượng đỉnh thế giới về PTBV tại Johannesburg, Nam Phi (còn gọi
là Hội nghị Rio+10 hay Hội nghị Johannesburg) năm 2002, các nước và tổ chức phi
chính phủ tham dự đã tổng kết 10 năm thực hiện Tuyên bố Rio và Chương trình nghị
sự 21 cũng như xác định các mục tiêu ưu tiên tiếp tục thực hiện trong thời gian đến.
Tại Hội nghị Johannesburg 2002, các quốc gia tham dự đã đưa ra quyết sách liên quan
tới các vấn đề về nước, năng lượng, sức khỏe, nông nghiệp và sự đa dạng sinh thái;
đồng thời cam kết thực hiện các chiến lược về PTBV tại mỗi nước trước năm 2005.
Năm 2012, Hội nghị thượng đỉnh thế giới về PTBV tại Rio de Janeiro - Bazil
(còn gọi là Hội nghị Rio + 20) đã thông qua bản Tuyên bố “Tương lai mà chúng ta
muốn có” (“The Future We want”) và những cam kết hành động để hướng đến sự
PTBV, với sự đồng thuận của 193 nước thành viên của Liên Hiệp Quốc. Tuyên bố
gồm các nội dung như: thiết lập các mục tiêu PTBV; sử dụng khái niệm kinh tế xanh
như là một công cụ để đạt được sự PTBV; thúc đẩy Chương trình mơi trường của Liên
Hiệp Quốc và thiết lập các diễn đàn mới cho PTBV; xúc tiến đánh giá các báo cáo về
hợp tác bền vững; thực hiện các bước tăng trưởng Tổng sản phẩm quốc nội GDP; đẩy

mạnh các chiến lược phát triển tài chính bền vững; chú trọng đến sự bình đẳng giới;
nhận thức về tầm quan trọng của các cam kết tự nguyện, hướng đến PTBV; … [39].

6

Ngày 25 tháng 9 năm 2015, Hội nghị thượng đỉnh thế giới về PTBV của Liên
Hiệp Quốc được tổ chức tại New York với sự tham gia của các đoàn đại diện cho 193
nước. Hội nghị đã thông qua Văn kiện “Chuyển đổi thế giới của chúng ta: Chương
trình nghị sự PTBV đến năm 2030” (“Transforming our world: the 2030 Agenda for
Sustainable Development”) bao gồm 17 mục tiêu và 169 tiêu chí, nhằm đạt được ba
thành tựu là: chấm dứt nghèo đói; đấu tranh với tình trạng bất bình đẳng và khơng luật
pháp; giải quyết tình trạng biến đổi khí hậu. Một lần nữa, khái niệm PTBV tiếp tục
được khẳng định ở sự tích hợp và cân bằng của 3 yếu tố: kinh tế, xã hội và môi trường
[40].

Như vậy, PTBV là sự phát triển nhằm đáp ứng các nhu cầu của hiện tại mà
không làm ảnh hưởng đến khả năng đáp ứng nhu cầu của thế hệ tương lai. PTBV phải
đảm bảo sự cân bằng của ba yếu tố: Xã hội - Môi trường - Kinh tế.

1.1.2. Kiến trúc bền vững
Kiến trúc bền vững (KTBV) là kiến trúc quan tâm đến sự nhạy cảm của môi
trường sinh thái, hướng đến sự hạn chế tối đa những tác động tiêu cực của cơng trình
kiến trúc đến môi trường bằng việc sử dụng hợp lý và hiệu quả các không gian chức
năng, tài nguyên thiên nhiên (vật liệu xây dựng, nước, …), năng lượng, ... KTBV sử
dụng cách tiếp cận có kiểm sốt đối với tài nguyên, năng lượng và bảo tồn môi trường
sinh thái trong tồn bộ vịng đời của một cơng trình kiến trúc.
Từ cuối thế kỷ XX, trên thế giới xuất hiện nhiều xu hướng kiến trúc có liên quan
đến mơi trường, sinh thái, như:
- Kiến trúc sinh thái (Ecologic Architecture)
- Kiến trúc môi trường (Environmental Architecture)

- Kiến trúc có hiệu quả năng lượng (Energy - Efficient Building)
- Kiến trúc bền vững (Sustainable Architecture)
- Kiến trúc xanh (Green Building) [18]
Cùng với thuật ngữ KTBV, chúng ta còn thường gặp thuật ngữ Kiến trúc xanh.
Kiến trúc xanh (KTX) là thiết kế kiến trúc nhằm góp phần tạo ra các Cơng trình xây
dựng xanh. “Cơng trình xanh là những cơng trình hướng đến sự tăng cường hiệu quả
sử dụng các nguồn tài nguyên - như: năng lượng, nước và vật liệu – đồng thời giảm
những tác động của cơng trình xây dựng đến sức khỏe con người và mơi trường trong
suốt vịng đời của cơng trình, từ chọn vị trí xây dựng, thiết kế, xây dựng, vận hành,
bảo trì và phá hủy cơng trình”.

7

Khái niệm “Xanh” ở đây có ý nghĩa là sự bền vững về môi trường, bền vững của
hệ sinh thái, bền vững về tài nguyên, về năng lượng và về môi trường sống bên trong
cũng như bên ngồi cơng trình của con người. Như vậy, KTX cũng chính là KTBV.

Theo [9], “KTX là một tập hợp các giải pháp thiết kế kỹ thuật kiến trúc sáng tạo,
thân thiện với thiên nhiên và môi trường, sử dụng hiệu quả tài nguyên - năng lượng,
nguồn nước, vật liệu, ... và năng lượng tái tạo, bảo tồn cảnh quan và sinh thái tự
nhiên, tạo điều kiện sống tốt nhất cho con người”.

Theo đó, để đạt các tiêu chí của Cơng trình xây dựng xanh, các giải pháp thiết kế
kiến trúc cần hướng đến các mục tiêu sau:

- Thích ứng với điều kiện tự nhiên (khai thác tối đa các điều kiện thuận lợi và hạn
chế tối đa điều kiện bất lợi) nhằm tạo ra môi trường sống đáp ứng nhu cầu về tiện nghi
ngày càng cao của con người.

- Cơng trình thân thiện và không gây tác hại đến môi trường sinh thái tự nhiên.

- Sử dụng hợp lý và hiệu quả các nguồn tài nguyên và năng lượng. Ưu tiên tái sử
dụng các nguồn tài nguyên và sử dụng các nguồn năng lượng sạch.
- Dự báo và tiên liệu được ảnh hưởng của các loại chất thải từ công trình đến mơi
trường.
- Góp phần bảo tồn cảnh quan tự nhiên và môi trường sinh thái.
Các mục tiêu trên cần được xem xét trong suốt vòng đời tồn tại của cơng trình
xây dựng, gồm 4 giai đoạn:
- Giai đoạn chuẩn bị xây dựng (khai thác nguyên liệu, sản xuất vật liệu xây dựng,
sản xuất trang thiết bị, …)
- Giai đoạn xây dựng (san lấp mặt bằng, thi công xây dựng, lắp đặt trang thiết bị,
…)
- Giai đoạn sử dụng (vận hành cơng trình theo tuổi thọ của cơng trình)
- Giai đoạn phá hủy (thu hồi, tháo dỡ cơng trình)
Như vậy, KTBV - một tên gọi khác là KTX - là kiến trúc hướng đến tính thích ứng
và nhạy cảm với môi trường, sử dụng hợp lý các nguồn tài nguyên, năng lượng, thân
thiện và góp phần bảo tồn mơi trường sinh thái trong suốt vịng đời của cơng trình xây
dựng.