BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI TRẦN VĂN NAM ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ SỬ DỤNG VẬT LIỆU KÍNH TRONG CƠNG TRÌNH VĂN PHÒNG CAO TẦNG TẠI HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI, NĂM 2018 BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI TRẦN VĂN NAM KHÓA: 2016- 2018 ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ SỬ DỤNG VẬT LIỆU KÍNH TRONG CƠNG TRÌNH VĂN PHÒNG CAO TẦNG TẠI HÀ NỘI Chuyên ngành: Kiến trúc Mã số: 60.58.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS KTS PHẠM TRỌNG THUẬT HÀ NỘI, NĂM 2018 LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn Giáo Sư, Phó Giáo Sư, Tiến sĩ, nhà khoa học quản lí trường Đại học Kiến Trúc Hà Nội Đặc biệt chân thành cảm ơn PGS.TS.KTS PHẠM TRỌNG THUẬT tận tình giúp đỡ, hướng dẫn trình làm luận văn Xin chân thành cảm ơn Khoa đào tạo sau đại học, bạn đồng nghiệp tận tình giáo, giúp đỡ để tơi hồn thành luận văn Tác giả luận văn TRẦN VĂN NAM LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác (trừ số liệu, kết có trích nguồn) Tác giả luận văn TRẦN VĂN NAM MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH ẢNH MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Cấu trúc luận văn NỘI DUNG CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ SỬ DỤNG KÍNH TRONG CƠNG TRÌNH VĂN PHỊNG CAO TẦNG Ở HÀ NỘI 1.1 Thực trạng thiết kế sử dụng kính Hà Nội 1.1.1 Xu hướng thiết kế, sử dụng kính xây dựng Hà Nội 1.1.2Thực trạng thiết kế, sử dụng kính tòa nhà văn phòng cao tầng Hà Nội 1.2 Tổng quan sử dụng kính cơng trình xây dựng 10 1.2.1 Lịch sử phát triển vật liệu kính 10 1.2.2 Phân loại kính ứng dụng kính cơng trình xây dựng 12 1.2.3 Các ưu, nhược điểm kính xây dựng 23 1.3 Tổng quan sử dụng kính cơng trình văn phòng cao tầng Hà Nội 24 1.3.1 Tòa nhà Vinaconex Tower 25 1.3.2 Tòa tháp văn phòng BIDV 26 1.3.3 Tháp Eurowindow Multicomplex 28 1.3.4 Tòa nhà văn phòng Diamond Flower Tower 30 1.3.5 Tòa tháp Phòng Cơng nghiệp Thương Mại Việt Nam VCCI 33 CHƯƠNG 2:CƠ SỞ KHOA HỌC ĐỂ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ SỬ DỤNG VẬT LIỆU KÍNH TRONG CƠNG TRÌNH VĂN PHỊNG CAO TẦNG TẠI HÀ NỘI 35 2.1 Cơ sở pháp lý 35 2.1.1 Hệ thống pháp lý thiết kế, sử dụng kính cơng trình xây dựng Việt Nam 35 2.1.2 Các tiêu chuẩn, quy chuẩn sử dụng kính xây dựng 35 2.2 Cơ sở lý thuyết 38 2.2.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến kính xây dựng điều kiện khí hậu Hà Nội 38 2.2.2 Các đặc tính kỹ thuật vật liệu kính 44 2.2.3 Cấu tạo mặt dựng kính 50 2.2.4 Các tiêu chí lựa chọn sử dụng kính cơng trình xây dựng 59 2.3 Cơ sở thực tiễn 60 2.3.1 Nhu cầu thiết kế, sử dụng kính cơng trình xây dựng60 2.3.2 Kinh nghiệm giới thiết kế sử dụng kính cơng trình xây dựng 64 CHƯƠNG 3:ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ SỬ DỤNG VẬT LIỆU KÍNH TRONG CƠNG TRÌNH VĂN PHÒNG CAO TẦNG TẠI HÀ NỘI 72 3.1 Quan điểm thiết kế sử dụng kính văn phòng cao tầng Hà Nội 72 3.2 Xây dựng tiêu chí đánh giá hiệu sử dụng kính cơng trình văn phòng cao tầng Hà Nội 73 3.3 Đánh giá hiệu sử dụng kính cơng trình lựa chọn luận văn 75 3.3.1 Tòa nhà Vinaconex Tower 75 3.3.2 Tòa tháp văn phòng BIDV 80 3.3.3 Tháp Eurowindow Multicomplex 83 3.3.4 Tòa nhà văn phòng Diamond Flower Tower 88 3.3.5 Tòa tháp Phòng Cơng nghiệp Thương Mại Việt Nam VCCI 94 3.4 Các khuyến nghị rút từ luận văn 100 KẾT LUẬN & KIẾN NGHỊ 102 Kết luận 102 Kiến nghị 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO 104 DANH MỤC BẢNG BIỂU Số hiệu bảng Tên bảng Trang Bảng 2.1 Điều kiện tự nhiên ảnh hưởng đến kiến trúc văn phòng nhiều tầng 41 Bảng 2.2 Bảng 3.1 Bảng 3.2 Bảng 3.3 Bảng 3.4 Bảng 3.5 Bảng 3.6 Bảng 3.7 Bảng 3.8 Bảng 3.9 Bảng 3.10 Bảng 3.11 Bảng 3.12 Bảng 3.13 Bảng 3.14 Bảng 3.15 Bảng 3.16 Bảng 3.17 Điều kiện kinh tế - xã hội ảnh hưởng đến kiến trúc văn phòng Tính bền vững địa điểm cơng trình Vinaconex Tower Cơng nghệ sử dụng cơng trình Vinaconex Tower Hiệu sử dụng cơng trình Vinaconex Tower Tác động đến mơi trường xung quanh cơng trình Vinaconex Tower 43 78 78 79 79 Sáng tạo công trình Vinaconex Tower Tính bền vững địa điểm cơng trình tháp văn phòng BIDV Cơng nghệ sử dụng cơng trình tháp văn phòng BIDV Hiệu sử dụng cơng trình tháp văn phòng BIDV Tác động đến mơi trường xung quanh cơng trình tháp văn phòng BIDV 79 Sáng tạo cơng trình tháp văn phòng BIDV 82 Tính bền vững địa điểm cơng trình tháp Eurowindow Multicomplex Cơng nghệ sử dụng cơng trình tháp Eurowindow Multicomplex Hiệu sử dụng cơng trình tháp Eurowindow Multicomplex Tác động đến mơi trường xung quanh cơng trình tháp Eurowindow Multicomplex Sáng tạo cơng trình tháp Eurowindow Multicomplex Tính bền vững địa điểm tòa nhà văn phòng Diamond Flower Tower Cơng nghệ sử dụng tòa nhà văn phòng Diamond Flower Tower 80 81 81 81 85 85 85 86 86 89 90 Bảng 3.18 Bảng 3.19 Bảng 3.20 Bảng 3.21 Bảng 3.22 Bảng 3.23 Bảng 3.24 Bảng 3.25 Hiệu sử dụng tòa nhà văn phòng Diamond Flower Tower Tác động đến mơi trường xung quanh tòa nhà văn phòng Diamond Flower Tower Sáng tạo tòa nhà văn phòng Diamond Flower Tower Tính bền vững địa điểm tháp Phòng Cơng nghiệp Thương mại VCCI Cơng nghệ sử dụng tháp Phòng Cơng nghiệp Thương mại VCCI Hiệu sử dụng tháp Phòng Cơng nghiệp Thương mại VCCI Tác động đến mơi trường xung quanh tháp Phòng Cơng nghiệp Thương mại VCCI Sáng tạo tháp Phòng Cơng nghiệp Thương mại VCCI 90 90 91 94 94 94 95 95 DANH MỤC HÌNH ẢNH Số hiệu hình Hình 1.1 Hình 1.2 Hình 1.3 Hình 1.4 Hình 1.5 Hình 1.6 Hình 1.7 Hình 1.8 Hình 1.9 Hình 1.10 Hình 1.11 Hình 1.12 Hình 1.13 Hình 2.1 Hình 2.2 Hình 2.3 Hình 2.4 Hình 2.5 Hình 2.6 Hình 2.7 Hình 2.8 Hình 2.9 Hình 2.10 Hình 2.11 Hình 2.12 Hình 2.13 Tên hình Trang Tòa nhà Lotte, Hà Nội Mặt tầng điển hình nhà văn phòng cao tầng 10 Hà Nội 17 Kính dán nhiều lớp, kính an tồn 18 Kính an tồn cường lực 21 Kính Low -E 22 Kính phản quang 23 Viện lưu trữ nghe nhìn Hilversum- Hà Lan 25 Tòa nhà Vinaconex Tower 27 Tòa tháp văn phòng BIDV 29 Tháp Eurowindow Multicomplex 30 Tòa nhà văn phòng Diamond Flower Tower Tòa tháp phòng cơng nghiệp thương mại Việt Nam 33 VCCI Khúc xạ, góc tới hạn phản xạ ánh sáng giao diện 46 hai môi trường 47 Góc tới góc phản xạ 47 Phản xạ định hướng phản xạ khuếch tán Mối quan hệ chiết suất mật độ silicat 48 borosilicate kính Tinh thể canxít tạo hai ảnh chữ viết nằm bên 48 dưới, ứng với tia thường tia bất thường 54 Kết cấu Stick lộ đố 54 Kết cấu Stick giấu đố 56 Cấu tạo mặt dựng Unitized khung chìm 57 Cấu tạo mặt dựng dạng Semi-Unitized 58 Cấu tạo mặt dựng dạng Spider Vincom Center TPHCM - tòa nhà tiết kiệm lượng 61 với giải pháp sử dụng kính Low-e 62 Kính cường lực suốt Kính cường lực phản quang có tác dụng giảm hấp thụ 63 lượng Kính cường lực phản quang sử dụng 63 mơi trường ngồi trời Hình 2.14 Hình 2.15 Hình 2.16 Hình 2.17 Hình 2.18 Hình 2.19 Hình 2.20 Hình 2.21 Hình 2.22 Hình 2.23 Hình 3.1 Hình 3.2 Hình 3.3 Hình 3.4 Hình 3.5 Hình 3.6 Hình 3.7 Các tác động người môi trường đến công trình Lớp vỏ cơng trình vùng khí hậu khác Nhà hát lớn Bắc Kinh – Trung Quốc Bảo tàng Lourver - Pháp Tòa nhà Bloch bảo tàng nghệ thuật Nelson-Atkins thành phố Kansas Mỹ Tòa nhà Hội đồng (CH2) thành phố Melbourne, Australia Thư viện Surry Hills, Sydney, Australia Trường Đại học Tổng hợp New Mexico Tòa nhà ST Diamond, Putrajaya, Malaysia Trụ sở Tổng Cơng ty Vinaconex Mặt tầng Mặt tầng điển hình Mặt đứng & Mặt cắt Mặt hộ + Fitness center cote 93.900 Mặt hộ từ tầng 7-16 Tòa nhà văn phòng chung cư cao cấp Diamond Flower Tower Mặt tầng 1& tầng điển hình 64 65 66 67 68 69 69 70 70 75 76 77 78 80 81 82 84 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Sự đời kính, vật liệu suốt, kiện lớn lao, cách mạng vật liệu nhân tạo Trước có kính, người ta làm gương đồng, mặt đồng đánh bóng để phản chiếu hình ảnh Những hình soi vào gương đồng đâu có phản ánh thực lúc có màu vàng Những cửa sổ, cửa dán giấy trắng khung gỗ, mỏng manh, khơng ngăn gió rét Kính đời, vật liệu xây dựng tạo nên huy hồng cho ngơi nhà từ ngồi vào Với nhiều ưu điểm trội tính thẩm mỹ cao, thi cơng thuận tiện, vật liệu xây dựng kính xuất phổ biến tòa nhà văn phòng khơng gian nhà đẹp nhiều gia đình Hiện nay, kiến trúc bền vững xu hướng kiến trúc toàn giới Tại Hà Nội, việc tiết kiệm lượng cho tòa nhà vấn đề cấp thiết Nhà nước đặt Với cơng trình đại xây dựng nước nhiệt đới nóng ẩm Hà Nội nói chung Hà Nội nói riêng, việc sử dụng hệ thống điều hòa khơng khí để làm mát vào mùa hè sưởi ấm vào mùa đông nhu cầu thiết yếu Vì việc cách nhiệt khơng tốt cho vỏ bao tòa nhà (bao gồm kết cấu sàn, trần, tường, cửa sổ) dẫn tới tổn thất nhiệt thông qua vỏ bao, dẫn tới lãng phí mặt lượng (làm tăng tải hệ thống làm mát mùa hè hệ thống sưởi ấm mùa đông) Trong tòa nhà, tổn thất nhiệt qua cửa sổ chiếm tỷ trọng lớn dạng tổn thất nhiệt qua vỏ bao tòa nhà Kết cấu cửa sổ thường bao gồm phần kính phần khung với diện tích kính chiếm phần lớn, việc tiết kiệm lượng cho phần kính cần thiết Ngồi ra, từ đời, kính bộc lộ nhược điểm, bất cập định 2 + Đó khả chịu lực kém, dễ vỡ; vỡ khơng an tồn (dễ gây sát thương) + Kính dễ bị phá huỷ xảy chấn động học, cháy nổ so với loại vật liệu khác + Kính tạo hiệu ứng nhiệt (hiệu ứng nhà kính) - vấn đề ảnh hưởng lớn đến thân mơi trường cơng trình mơi trường phạm vi lớn Chính vậy, việc đánh giá hiệu sử dụng vật liệu kính cơng trình văn phòng cao tầng Hà Nội đề cấp thiết cần nghiên cứu để rút học kinh nghiệm cho nhà thiết kế chủ đầu tư Mục đích nghiên cứu Xác định ưu bất lợi việc sử dụng kính tòa nhà văn phòng Hà Nội Xây dựng tiêu chí đánh giá hiệu sử dụng vật liệu kính theo tiêu chí cơng trình xanh Từ đánh giá hiệu sử dụng vật liệu kính cơng trình văn phòng cao tầng Hà Nội Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng: Các cơng trình văn phòng cao tầng có mặt dựng hồn tồn vật liệu kính Phạm vi nghiên cứu: - Tòa nhà Vinaconex Tower - Tòa tháp văn phòng BIDV - Tháp Eurowindow Multicomplex - Tòa nhà văn phòng Diamond Flower Tower - Tòa tháp Phòng Cơng nghiệp Thương Mại Việt Nam VCCI Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp thu thập; kế thừa tài liệu, kết nghiên cứu; - Phương pháp điều tra khảo sát thực địa, xử lý thơng tin; - Phương pháp phân tích tổng hợp, so sánh, tiếp cận hệ thống; - Phương pháp chuyên gia, đúc rút kinh nghiệm Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Đánh giá hiệu sử dụng vật liệu kính cơng trình văn phòng cao tầng Hà Nội nhằm rút học kinh nghiệm cho việc lựa chọn sử dụng loại kính thiết kế kiến trúc Thiết lập nguyên tắc lựa chọn loại kính thiết kế để nghiên cứu áp dụng cho tòa nhà khác thành phố Hà Nội Cấu trúc luận văn Ngoài phần Mở đầu, Kết luận kiến nghị, Tài liệu tham khảo Phụ lục, nội dung Luận văn gồm ba chương: - Chương 1: Tổng quan thiết kế sử dụng kính cơng trình văn phòng cao tầng Hà Nội - Chương 2: Cơ sở khoa học để đánh giá hiệu sử dụng vật liệu kính cơng trình văn phòng cao tầng Hà Nội - Chương 3: Đánh giá hiệu sử dụng vật liệu kính cơng trình văn phòng cao tầng Hà Nội THƠNG BÁO Để xem phần văn tài liệu này, vui lòng liên hệ với Trung Tâm Thơng tin Thư viện – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội Email: digilib.hau@gmail.com TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN 102 KẾT LUẬN & KIẾN NGHỊ Kết luận Từ việc nghiên cứu đánh giá hiệu sử dụng kính cơng trình văn phòng cao tầng Hà Nội cho thấy tương lai để xây dựng phát triển văn phòng sử dụng mặt dụng kính Hà Nội cần phải có nghiên cứu cân nhắc cách khoa học nhằm phát huy mặt mạnh hạn chế nhược điểm vật liệu kính Luận văn tập hợp luận để đánh giá hiệu sử dụng kính văn phòng cao tầng Hà Nội qua tiêu chí: - Tính bền vững địa điểm:  Vị trí, quy mơ sử dụng kính cơng trình  Việc sử dụng kính kết hợp với dải xanh  Tầm nhìn khơng gian ngồi cơng trình - Cơng nghệ sử dụng  Vật liệu kính  Hệ khung - Hiệu sử dụng  Cách âm  Cách nhiệt  Độ bền - Tác động đến môi trường xung quanh  Sự phản chiếu kính với mơi trường xung quanh  Sự kết hợp với kiến trúc xung quanh tòa nhà  Hình khối khơng gian với văn hóa Việt Nam - Sáng tạo  Ý tưởng độc đáo 103 Kiến nghị Trước nhu cầu đất nước nói chung ngành Kiến trúc nói riêng, bổ sung cập nhật công nghệ xây dựng mang lại hiệu cao điều nên làm, nhằm đưa số liệu thống nhất, đầy đủ sử dụng rộng rãi hệ thống quy chuẩn xây dựng Việt Nam Cần ban hành hệ thống Tiêu chuẩn, Quy định, Quy phạm để kiểm sốt, hướng dẫn thiết kế, sử dụng loại vật liệu kính xây dựng Cũng cần có khảo sát đánh giá diện rộng, nhiều thể loại cơng trình khác nhau, để đảm bảo liệu kính sử lý hiệu nhằm chuẩn hóa tiêu chuẩn quy cách sử dụng vật liệu công nghệ thiết kế kiến trúc cơng trình cơng cộng đạt hiệu kinh tế cao Cần phải nâng cao nhận thức cho chủ đầu tư, nhà thiết kế, nhà thầu thi cơng vật liệu kính buổi hội thảo, khóa tập huấn ngắn hạn để có nhìn sâu nhằm đem lại cơng trình hiệu lượng kinh tế 104 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt GS.TSKH Phạm Ngọc Đăng, Các giải pháp thiết kế cơng trình xanh Hà Nội GS.TSKH Phạm Ngọc Đăng, Kiến trúc xanh tương lai xanh PGS.TS.KTS Khuất Tân Hưng, Kỷ yếu hội thảo “Kiến trúc xanh tương lai xanh” – Bộ Xây dựng, Trường ĐH Kiến trúc HN Viện Kiến trúc Nhiệt đới (ITA) – Bài viết “Cơng trình CH2 (MELBOURNE) với nguyên tắc thiết kế kiến trúc bền vững” PGS.TS Phạm Đức Nguyên, Kỷ yếu hội thảo “Kiến trúc xanh tương lai xanh” – Bộ Xây dựng, Trường ĐH Kiến trúc HN Viện Kiến trúc Nhiệt đới (ITA), Bài viết “Đơ thị hóa, sinh thái, mơi trường cơng trình xanh kiến trúc xanh” Phạm Đức Nguyên, Phát triển Kiến trúc bền vững, Kiến trúc xanh Hà Nội Phạm Đức Nguyên (2013), Phát triển Kiến trúc Bền Vững, Kiến trúc Xanh Việt Nam, NXB Tri Thức Nguyên Văn Phiêu, Thiết bị công nghệ vật liệu xây dựng, NXB xây dựng Ths Phan Thế Vinh, Ths Trần Hữu Bằng, (2010) Giáo trình vật liệu xây dựng, NXB Xây dựng TS KTS Trịnh Hồng Việt, Mô lượng phân tích hiệu kinh tế cho tòa nhà VCCI, Bài viết hội thảo Kính 2015 Viện Kiến trúc Nhiệt đới phối hợp với USAID tổ chức Tiếng Anh 10.Anon (1979) How windows save energy, Pilkington, St Helens 105 11.Australian Government – Department of the Environment and Heritage, 2006 ESD design guide for Australian government buildings Focus Press 12.Banham, R (1969) The Architecture of the Well-Tempered Environment, The Architectural Press, London 13.Harris Poirazis, Double skin facade, a literature review, A report of IEA SHC Task 34 ECBCS Annex 43, 2006 14.Nguồn Internet: - http://idcorp.vn/research/nghien-cuu/kien-truc-ben-vung-hieu-motcach-don-gian.aspx - http://www.britishcouncil.org/vietnam-arts-sustainable-designarchitecture-conference-opening-by-vice-minister.pdf - http://sgtt.vn/Kien-truc-doi-song/Chi-tiet/164593/Xanh-kien-truc-xanhvat-lieu-va-xanh%E2%80%A6-thai-do.html - http://www.britishcouncil.org/vietnam-arts-sustainable-designarchitecture-conference-mr-nqthong-presentation.pdf - http://kinhdoanh.vnexpress.net/tin-tuc/bat-dong-san/kien-truc-xanhtrong-cac-khu-dan-cu-2702028.html - http://www2.hcmuaf.edu.vn/data/quoctuan/Bien%20doi%20khi%20hau pdf - http://violet.vn/kimcuong/present/same/entry_id/8301496 - http://old.voer.edu.vn/module/khoa-hoc-va-cong-nghe/cac-yeu-to-sinhthai-va-su-thich-nghi-cua-sinh-vat.html - Website cổng thông tin điện tử số quan, đơn vị:  Chính phủ Việt nam : www.chinhphu.gov.vn;  UBND Thành phố Hà nội : www.hanoi.gov.vn  Sở Quy hoạch Kiến trúc Hà nội : www.qhkt.hanoi.gov.vn  Và số website khác  ... sử dụng kính cơng trình văn phòng cao tầng Hà Nội - Chương 2: Cơ sở khoa học để đánh giá hiệu sử dụng vật liệu kính cơng trình văn phòng cao tầng Hà Nội - Chương 3: Đánh giá hiệu sử dụng vật liệu. .. sử dụng kính cơng trình xây dựng 64 CHƯƠNG 3:ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ SỬ DỤNG VẬT LIỆU KÍNH TRONG CƠNG TRÌNH VĂN PHỊNG CAO TẦNG TẠI HÀ NỘI 72 3.1 Quan điểm thiết kế sử dụng kính văn phòng cao. .. phòng Hà Nội Xây dựng tiêu chí đánh giá hiệu sử dụng vật liệu kính theo tiêu chí cơng trình xanh Từ đánh giá hiệu sử dụng vật liệu kính cơng trình văn phòng cao tầng Hà Nội Đối tượng phạm vi nghiên