Kỹ thuật nén đất trong kiến trúc hiện đại

K IẾN TRÚC - MÔI TRƯỜNG

KỸ THUẬT

N É N

TRONG

KIẾN

TRÚC

HIỆN

ĐẠI

Đ Ấ T

The Chapel of Reconciliation

NHÓM 03 - ĐẤT (27/4/2014)

Kiến trúc & Môi trường |

KT10-CT


M Ụ C

L Ụ C :

1. Giới thiệu đề tài chọn

2. Các phương pháp xây dựng công trình bằng đất

3. Phương pháp nén đất

3.1. Vật liệu
3.2. Phương pháp nén đất tại chỗ
3.3. Phương pháp nén đất thành block

4. Công trình tiêu biểu

4.1. Cookhouse, Ardoch Roman Fort, Scotland
4.2. $300 USD project
4.3. The Chapel of Reconciliation

5. Kết luận


T ạiộtsao
chúng
gọiralàlà:Trái
Đất vươn
chứ tới
không
gọi là
Trái…
Nước
khác?
M

vấn đề
thườngtadiễn
khát vọng
cuộc sống
hiện
đại tại các
nướchay
đangtrái
phátgì
triển
lại có những tác động
Đ ãhàtừng
N
bằng
có thép
lúc 2/3
và dân
bê tông
số thế
được
giớiưa
sống
chuộng
tronghơn
những
chứng
công
tỏ trình
chúng
bằng

có ưu
đấtđiểm
mà lúc
hơn?
nàyNgày
đây, họ
naylạikỹ
C

đáng xấu hổ tới
hóa, kinh
mà xây
nhân để
đầudựng
tiên.
ó văn
ý kiến
cho tế,
rằng:
đấtdựng
chỉ là
cónguyên
thể dùng

thuậtbỏ
chối
đãvật
cảiliệu
tiếnđất
thế nào để đưa vật liệu đất trở lại?

đất có thể dùng để dựng các công trình lớn được không?

các công trình nhà ở thấp, nhỏ, vậy thật ra

C ông nghệ và vật liệu truyền thống bị chối bỏ bằng việc ưa chuộng các sản phẩm và vật liệu nhập đắt tiền, đôi khi lại không
hề tiết kiệm năng lượng. Lợi nhuận thì lại rơi vào tay các nhà sản xuất tại các nền kinh tế phát triển. Hậu quả còn có thể tồi tệ hơn bởi sự
gượng ép của các công trình ngoại lai, hình dáng và vật liệu đều không vững bền và rất khó khăn để duy trì bảo dưỡng.

1. GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI CHỌN.

M ối quan tâm tới sự cân bằng sinh thái trong phát triển bền vững của kiến trúc là chúng ta cần phải đưa vật liệu truyền thống trở
về trong sự mới mẻ. Để hiểu một cách sâu sắc hơn về “bền vững đồng nghĩa với cái đẹp” chúng ta hãy cùng tìm hiểu đề tài “Kỹ thuật nén đất
trong kiến trúc hiện đại”.

Kiến trúc & Môi trường |

KT10-CT


Timeline các giai đoạn lịch sử chính:

Vạn Lý Trường Thành 4000 năm tuổi của Trung Quốc được xây dự

Kho tiền trong đền thờ
của Ramses II ở Gourna , Ai Cập

GẠCH BÙN

8000- 6000 TCN

ĐẤT NỆN

5000 TCN

Bức tường bằng gạch bùn, Heuneburg,
Đức

300- 900 SC

Kim tự tháp Mặt trời trong Teotihuacan


NÉN ĐẤT
CHO ĐẤT VÀO TRONG CÁC BAO TẢI
DÙNG GỖ HOẶC THÉP LÀM KHUNG RỒI ĐẮP ĐẤT LÊN

TRỰC TIẾP HÌNH THÀNH VỚI MÙN ẨM

Đất hữu cơ này được dành riêng cho nông nghiệp

(Phương pháp truyền thống)

Các lớp khác được sử dụng để xây dựng

ƯỚT

Ưu điểm:

Dễ thực hiện, có lớp bao bên ngoài nên giảm được sự tác

Trong các lớp trên các hạt này được trộn lẫn
với các chất hữu cơ từ sự phân hủy của sinh

động của mưa, và bức xa.

vật

Nhược điểm:

Hình thức đơn giản, không trang trí được trên bền mặt hoàn
thiện.
pháp sử dụng vật liệu đất trong kiến trúc truyền
Kết cấuPhương
còn hạn chế về khả năng chịu tác động của tự nhiên
thống
theo phương ngang.
2. CÁC PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG
Ưu điểm:

CÔNG TRÌNH BẰNG ĐẤT.
Nén thành block

Nén tại chỗ

Tự

do tạo hình, có thể kết hợp

điêu khắc lên bề mặt dễ dàng.
TẠO MÙN THẠCH CAO

Nhược điểm:

Kết cấu bị hạn chế, khả năng chịu
tác động theo phương ngang thấp so
với phương pháp khác. thường chỉ
xây cho nhà trệt.

Nhược điểm:

Khả năng chịu nén thấp.
Tuổi thọ thấp hơn vì gỗ, thép khả năng chịu ẩm kém…
Nén
block
Kiến thành
trúc & Môi
trường |

KT10-CT

Nén thành block


ƯU ĐIỂM NỔI TRỘI CỦA PHƯƠNG PHÁP NÉN ĐẤT:
- So với những phương pháp xây dựng đất khác, ưu điểm nổi trội của phương pháp nén đất là:

Có thể sản xuất hàng loạt theo
phương pháp công nghiệp

Giảm thiểu chi phí vận chuyển

Tuổi thọ cao: nhờ cải tiến về

nhờ tận dụng nguồn đất tại địa

công nghệ nên khả năng chịu

phương

lực tăng đáng kể

The Chapel of Reconciliation vươn cao

Indoor swimming pool vượt nhịp lớn

Linh hoạt trong thẩm mỹ công

Cách âm, cách nhiệt, cách ẩm

trình

nhờ cấu tạo nhiều lớp


3.3. PHƯƠNG PHÁP NÉN ĐẤT THÀNH BLOCK
3.1. VẬT LIỆU:

3.2. PHƯƠNG PHÁP NÉN ĐẤT TẠI CHỖ

Tạogạchtạichỗtheophươngthứctruyềnthống

Sảnxuấtgạchtạicôngxưởng,nhàmáy

Nguồn vật liệu
Phù sa, đất sét, đất, cao
lanh, rơm rạ…

Tạo hỗn hợp đất:
Nghiên cứu tỉ lệ, thành phần

3. PHƯƠNG PHÁP NÉN ĐẤT.

tạo vật liệu phù hợp nhất.

Hoàn thiện:

TẤM ÉP
SÉT
PHA
Kiến
trúc
& Môi trường |

KT10-CT


4. CÔNG TRÌNH TIÊU BIỂU.

Kiến trúc & Môi trường |

KT10-CT


4.1. Cookhouse, Ardoch Roman Fort, Scotland

C

ookhouse

Lớp cách nhiệt

GIỚI THIỆU CHUNG

- Sơ đồ quá trình từng bước xây dựng một bức tường bằng đất nện

(nhiệt nóng và nhiệt lạnh)

- Vật liệu đất nện đã qua

75 mm

công đoạn làm ổn định

ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO

MẶT BẰNG

được sử dụng cho cả nội
Lớp

Lớp công
thất và ngoại thất

keo chống

trình.

thấm nước

dầu

- Bằng việc sử dụng vật liệu đất sẵn

trong suốt

MẶT CẮT

tráng

lanh

có, những bức tường bằng đất nện ít

(ngoại thất)

(ngoại thất)

tiêu thụ năng lượng. Ngoài ra hàm
lượng sét của đất nện cho phép các
bức tường dễ “thở” hơn kết cấu bê

tông cốt thép, tránh các vấn đề
ngưng tụ mà không làm mất nhiệt
đáng kể, giúp điều chỉnh độ ẩm trong

-

Tường đất nện ở bốn góc.
Việc xây thấp làm cho công trình
hoà vào cảnh quan nhấp nhô xung
- Mái và vì kèo bằng gỗ
quanh của ngọn đồi.

nhà.

trệtcông
công
trình
- Mặt
Kiến bằng
trúc của
trình
bền vững, thân thiện với môi trường nhờ vật liệu đất nén chặt (rammed
Mặt bằng tầng hầm công trình

earth).
Lớp đất nện đã làm ổn
Lớp đất nện đã làm ổn
Công trình nằm trên một ngọn đồi ở Ardoch, Scotland.
định
(SRE) 175 mm

định (SRE) 175 mm
Sơ
đồkhông
chiếngian
lược môitrọng
trường
-Công
Hai
Cookhouse
trình
không
xây cao
mà của
chỉ
xây
phải.làcổnhà bếp và phòng ăn.
Vị trí
này quan
ngày
xưalên
lànhất
một
pháo
đàivừa
Roman
Các
mặt
cắt
công
trình

Tách
Chi
tiết
lớp
nền
kếtđến
của
cấucủa
tường
công
trình
đỡ
mái
bằng
đất nện
liên
quan
năng
lượng
và cung
cấp nước


4.1. Cookhouse, Ardoch Roman Fort, Scotland

C
GIỚI THIỆU CHUNG

Vào mùa hè: góc nhập xạ lớn, mặt trời ở trên cao

ookhouse
Mùa hè: thông gió tự nhiên

Ánh nắng

Khác với không gian bếp, các không gian còn lại hạn chế nắng chiếu vào.
ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO

KTSchiếu
không
pháp
- Tại
Ánhsao
nắng
vàodùng
hànhgiải
lang
làm

MẶT BẰNG

chắn ánh
nắngtự
không
khí nắng
nóng mà
lên vẫn
mộtcho
cách
vào bếp

CT?khí này đi qua các cửa sổ
nhiên.
Không

MẶT CẮT

mái vào nhà bếp.
CHỐNG NÓNG,
THÔNG GIÓ VÀO MÙA HÈ

- Không gian bếp xây cao để tận dụng nhiệt lượng mặt trời trong nấu ăn.
+ Dãy hành lang là không gian đệm.
- Cửa sổ của mái dốc sau đó được mở ra để không khí nóng thừa thoát ra ngoài.
+ Các kệ ánh sáng kết hợp với địa hình nhấp nhô hạn chế nắng chiếu vào.


4.1. Cookhouse, Ardoch Roman Fort, Scotland

C
GIỚI THIỆU CHUNG

ookhouse

Mùa
Mùađông:
đông:thu
thunhận
nhậnánh
ánhsáng
sángMặt

Mặttrời
trời
- Công
- Tại sao
trìnhnhà
ở Bắc
bếpÂu,
lại ở
Mặt
phía
trời

ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO

luôn
Nam?
ở phía nam.
- Nhà bếp ở phía Nam, có tường

MẶT BẰNG

kính là không gian nhận được
nhiều ánh sáng vào mùa đông
và làm ấm không khí trong nhà,

MẶT CẮT

không khí cũng được trao đổi.

CHỐNG NÓNG,

THÔNG GIÓ VÀO MÙA HÈ

GIỮ NHIỆT
VÀO MÙA ĐÔNG

+ Vào mùa đông thì các kệ ánh sáng phát huy tác dụng như một “cái bẫy ánh sáng” giúp ánh sáng chan hoà
đi vào không gian nội thất. Trong những ngày đông u ám, nhiệt độ bên trong công trình ấm lên đáng kể, hạn
- Sự đối lưu liên tục của không khí nóng tự nhiên trong nhà bếp, giúp giảm thiểu năng lượng để sưởi ấm, đặc biệt là khi nhiệt cũng
chế tiêu thụ năng lượng để sưởi ấm.
được tạo ra trong quá trình nấu.


4.1. Cookhouse, Ardoch Roman Fort, Scotland

$

300house project

GIỚI THIỆU CHUNG

Khí hậu lạnh
nóngtrung
trungbình
bình
$300 CHO MIỀN
KHÍ HẬU NÓNG

$300 CHO MIỀN
KHÍ HẬU LẠNH

MẶT BẰNG

MẶT CẮT

Khí hậu lạnh
nóngkhắc
nhiệtnghiệt
đới

-$ 300house là bản thiết kế cho kiểu nhà sử dụng đất nén, thân thiện với môi trường, ít tiêu tốn
-Thiết kế Joseph Sandy Lai chiến thắng cuộc thi $ 300, một cuộc thi đưa ra bởi Harvard Business Review và Trung tâm Rand Ingersoll
năng lượng.
cho năng lượng hiệu quả và tính bền vững. Nhà phải đơn giản, sản xuất theo loạt.

- Bản thiết kế sẽ có sự thay đổi tuỳ vào khí hậu của từng địa phương, nhiệt đới hay ôn đới.
- Sandy đã phát triển một ý tưởng tuyệt vời mà tích hợp tái chế, vật liệu chi phí thấp thiết kế, đó là đất nén
Mặt
cắt
công
trìnhđất
- SửPhối
dụng
vật mặt
liệu
nén
Bản thiết kế $300 house
cảnh
bằng
– Các phòng quay quanh một không gian chung, hạn chế diện tích hành
cho miền khí hậu lạnh

nóng

lang


4.3. T h e

C h a p e l

o f

R e c o n c i l i a t i o n

T

he Chapel of Reconciliation

GIỚI THIỆU CHUNG

- Nhà nguyện Reconciliation,
Hành lang nguyện

Berlin, Đức được xây dựng lại

QUÁ TRÌNHXÂY DỰNG

trên nền một nhà thờ cũ. Ban
đầu mọi người định làm bằng
BTCT và kính, nhưng sau đó họ

MẶT BẰNG

chọn loại vật liệu đất nén. Bức
tường đất này gợi nhớ đến
tường Berlin.

HOÀN THÀNH

KẾT QUẢ THẬT VÔ CÙNG KINH NGẠC !

Bức tường đất
(chịu lực chính cho công trình)
Hoàn thành: 2000
Vị trí:Bản
nằmvẽ
ở sơ
trung
tâm Berlin
phác

Diện tích: 315 m2

Gần di tích Bức tường Berlin

Kiến trúc sư: Reitermann + Sassenroth


M Ộ T

S Ố

C Ô N G

M
Two Semi Detached Houses, Đức Residence, La Paz, Bolivia
Indoor Swimming Pool in Toro

T R Ì N H

K H Á C

ột số công trình khác
Office building, New Delhi, India


V
T

ới
tiến bộtavượt
trong
kỹ chứ
thuật không
xây dựng
trình bằng
đất,hay
loạitrái
vật gì
liệukhác?
truyền thống này đã trở lại,

ại những
sao chúng
gọi bậc
là Trái
Đất
gọicông
là Trái…
Nước

nhưng khác nhiều so với những cách trước đây.

Đ

Youth Centre at Spandau,

ã từng có lúc 2/3 dân số thế giới sống trong những công trình bằng đấtBerlin,
màGermany
lúc này đây, họ

lại chối bỏ vật liệu đất?

N
càng nhiều thể loại công trình công cộng được xây dựng bằng vật liệu đất, đặc biệt là đất nén chứng tỏ sự cải
N gày
hà bằng thép và bê tông được ưa chuộng hơn chứng tỏ chúng có ưu điểm hơn? Ngày nay
5 . tạo,
K Ế khả
T L năng
U Ậ Nchịu
.

tiến nhiều về thành phần, cấu
lực của loại vật liệu này.

kỹ thuật đã cải tiến thế nào để đưa vật liệu đất trở lại?

…trở lại với các câu hỏi đầu bài

Office building,

C

Delhi, India
ó ý kiến cho rằng: đất chỉ có thể dùng để dựng các công trình nhà ở thấp, New
nhỏ,
vậy thật ra

T iết kiệm nhiều năng lượng hơn so với bê tông cốt thép (chủ yếu là thông gió,

đất có thể dùng để dựng các công trình lớn được không?

hơn là những ưu điểm giúp vật liệu đất sẽ còn phát triển mạnh trong tương lai.

Center of Gravity Foundation
Hall at Jemez Springs,
New Mexico, USA

Kiến trúc & Môi trường |

KT10-CT

làm mát hay giảm lạnh), lại rẻ tiền


NHÓM CHÚNG EM XIN CẢM ƠN THẦY CÔ ĐÃ LẮNG NGHE – CẢM ƠN
CÁC BẠN !

KT10-CT

14
2014
4.20
– 4.
03 –
Nh
óm 03
Nhóm


Nhóm sinh viên :

Lương Thuỳ Khê
Võ Thuỳ Dương
Đặng Nguyễn Ngọc Trâm
Nguyễn Thị Thuỳ Trang
Nguyễn Ngọc Hữu
Nguyễn Tú Anh
Nguyễn Vũ Linh (54)
Nguyễn Viết Vĩ
Huỳnh Thanh Giang

Tài liệu tham khảo :

1.

Building with Earth, Design and Technology of Subtainable Architecture, Gernot Minke, trang52, trang 150-195

2.

( - $300 house

3.

( – $300
house

4.

( - Cookhouse