BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BỘ XÂY DỰNG ĐỀ TÀI KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
THEO NGHỊ ĐỊNH THƯ BÁO CÁO TỔNG HỢP
KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ
XÂY DỰNG NHÀ Ở VÙNG GIÓ BÃO Cơ quan chủ trì đề tài: Viện Kiến trúc,Quy hoạch Đô thị và Nông thôn
Chủ nhiệm đề tài: TS.KTS Lê Thị Bích Thuận
9684

Hà Nội - 2012 27

u thiên tai thì việc ứng
dụng các kinh nghiệm và tư duy trong mẫu thiết kế, tiêu chuẩn và quy trình
sao cho phù hợp nhất với hoàn cảnh kinh tế, xã hội, văn hóa của từng vùng

28
miền là điều hết sức cần thiết. Phải thực sự hiểu được đặc điểm của gió bão
tại mỗi vùng miền, các yếu tố mà một cơn bão ở Việt Nam tác động vào
công trình kiến trúc theo những cách thức khác nhau thì mới có được những
phương án triển khai tối ưu nhất. Xu thế tích cực hội nhập với thế giới đã và
đang làm cho không gian kinh tế, không gian xã hội thêm rộ
ng mở, theo đó
nhà ở tại Việt Nam có điều kiện tiếp cận với công nghệ, vật liệu, kỹ thuật,
phương pháp nghiên cứu mới. Muốn giải quyết một cách toàn diện vấn đề
xây dựng trong vùng gió bão cần phải có một chương trình nghiên cứu đồng
bộ trong đó lưu ý đến việc liên kết và hợp tác kỹ thuật với nước ngoài,đặc biệt
với Hợ
p Chủng Quốc Hoa Kỳ. Đây là nước có bờ biển dài và rất nhiều kinh
nghiệm trong việc xây nhà vùng gió bão.Việc học hỏi kinh nghiệm của các
nước đi trước, đi tắt đón đầu để nắm bắt công nghệ và kỹ thuật hiện đại là
hoàn toàn phù hợp với chủ trương phát triển của Nhà nước.
2. Phạm vi nghiên cứu và mục tiêu của đề tài:
Phạm vi nghiên cứu đề tài giớ
i hạn nghiên cứu nhà ở khu vực miền Trung.
Nghiên cứu khả năng ứng dụng những kiến thức, kinh nghiệm của bạn
về thiết kế nhà ở vùng gió bão vào điều kiện cụ thể của Việt Nam.
Đề xuất tài liệu hướng dẫn kỹ thuật thiết kế xây dựng nhà ở vùng gió
bão, nhằm phòng ngừa và giảm nhẹ các hoạt động của thiên tai, nhằm từng
bước t
ạo điều kiện cho người dân có chỗ ở tốt hơn, khắc phục tình trạng nhà ở
xây dựng kém chất lượng gây hậu quả nghiêm trọng.

châu Á có đầy đủ các dạng địa hình như: núi cao, cao nguyên và đồng bằng
rộng lớn, thung lũng rộng xen kẽ với các bồn địa kín khiến cho địa hình châu
lục bị chia cắt mạnh. Biển và đại dương ngoài việc bao quanh làm ranh giới,
nó còn có ảnh hưởng lớn tới điều kiện tự nhiên cũng như khí hậu của châu lục

30
nói chung và các quốc gia hải đảo và ven bờ nói riêng. Đặc biệt Thái Bình
Dương và Ấn Độ Dương rộng lớn tiếp giáp với châu Á, đây là một trong
những nguyên nhân chính gây ra hoàn lưu gió mùa phát triển và phân bố rộng
trên châu lục mà không châu lục nào khác trên thế giới bằng.
Châu Á là châu lục đông dân nhất trên thế giới tính đến năm 2005 là 3,92
tỉ người chiếm 60% dân số thế giới. Tuy nhiên sự phân bố dân cư trên châu
lục lại không đồng đều, nguyên nhân là do nhữ
ng điều kiện thuận lợi và khó
khăn của địa hình cũng như thời tiết. Cũng vì những nguyên nhân này mà
mức độ đô thị hóa nhìn chung cũng không đều giữa các nước. Châu Á đứng
đầu thế giới về số lượng các đô thị lớn. Trong những năm trở lại đây kinh tế
châu Á tiếp tục được đánh giá là phát triển năng động nhất so với các khu vực
khác trên th
ế giới.
1.1.2. Đặc điểm khí hậu, thủy văn.
Châu Á kéo dài từ Bắc Cực cho đến xích đạo, với dạng hình khối rộng
làm cho các vùng nội địa quanh năm chịu ảnh hưởng của khối lục địa khô, dễ
bị sưởi nóng và lạnh theo mùa. Do cấu tạo địa hình bị chia cắt mạnh, ảnh
hưởng đến lượng nhiệt và lượng mưa, và sự phân hóa khí hậu nên châu Á là
châu lục duy nhấ
t trên thế giới có đầy đủ các kiểu khí hậu gió mùa: gió mùa
xích đạo, gió mùa nhiệt đới, cận nhiệt đới và ôn đới.
Mùa đông


bão thường đi qua Philippines đến bờ Đ
ông Việt Nam, Đông Trung Quốc và
có thể tới cả bán đảo Triều Tiên và Nhật Bản. Chúng làm cho thời tiết nhiễu
loạn mạnh, có gió to, mưa lớn. Nhiều cơn bão gây tác hại lớn cho sản xuất
nông nghiệp, các công trình xây dựng và đời sống nhân dân vùng biển. Tóm
lại, với đặc điểm thời tiết khí hậu, thủy văn phức tạp. Châu Á là khu vực trên
thế giới chịu ảnh hưởng rất lớ
n về thời tiết. Hàng năm có hàng chục cơn bão
với sức tàn phá khác nhau , để lại những hậu quả nặng nề.
1.1.3. Thực trạng tình hình gió bão và kinh nghiệm xây dựng nhà ở tại
một số nước Châu Á
- Philippinnes:Mỗi năm có khoảng 20 trận bão lớn nhỏ đổ bộ vào các hòn
đảo của Philippines. Ủy ban phối hợp phòng chống thiên tai quốc gia

32
Philippines cho biết thiên tai ở nước này năm 2006 đã làm hơn 3.000 người
thiệt mạng và mất tích. Bốn cơn bão Cimarron, Durian, Sangxane và Utor từ
tháng 10 đến tháng 12 cùng các trận lở đất đã làm 1.312 người chết và 1.859
người mất tích. Mỗi năm 15 tỷ Peso được chi cho thiệt hại từ các thảm họa,
ước tính khoảng 300 triệu USD.
Durian
Với sức gió 150km/giờ và giật lên đến 185km/giờ, "siêu bão" Durian đã
tàn phá nặng nề khắp miền Trung và Bắc Philippines. Siêu bão này đ
ã thổi
bay đống đất đá của ngọn núi lửa Mayon, tạo ra lớp bùn đất che phủ những
ngôi làng xung quanh. Ở vùng này có hơn 500 ngôi làng và xóm nhỏ bị ảnh
hưởng bão Durian. Khoảng 305 trung tâm di tản được thiết lập lấy chỗ ăn ở
cho hàng ngàn người bị mất nhà cửa. Sau khi đổ bộ Philippines, bão Durian
đã giảm về cường độ. Tốc độ gió tối đa còn khoảng 150km/giờ và tiếp tục đi
về
Kinh nghiệm xây dựng tại thành phố Makati, Philippines.
Makati có nguy cơ rủi ro về thiên tai do thay đổi khí hậu gây ra cao xếp
thứ 7 trong số các thành phố Đông Nam Á. Makati là khu vực rất nhạy cảm
với những cơn bão thường xuyên xảy ra ở vùng biển Thái Bình Dương.

Các biện pháp thành phố áp dụng để phòng chống những tác hại do gió
bão gây ra:
+ Dự phòng những ngôi nhà an toàn cho những dân cư không chính
thức:di chuyển những dân cư không chính thức từ Makati đến Brgy,Kay Pian,
San Jose del Monte, Bulacan và những vùng lân cận, di chuyển 6.000 gia đình
sống ở những khu vực nguy hiểm đến vùng an toàn.

Hình 1.4: Hình ảnh các ngôi nhà
chìm tron
g

l
ũ.


muốn tránh các phản ứng chính trị. Thiệt hại ước tính khoảng 10 tỷ USD. Các
nhân viên cứu trợ quốc tế kết luận thêm rằng 2 tới 3 triệu người mất nhà cửa,
tình trạng tồi tệ nhất trong lịch sử Miến Điện, ngang với trận sóng thần tại Ấn
Độ Dương năm 2004. Hàng nghìn ngôi nhà đã bị phá hủy; trong thị trấn
Labutta, truyền hình quốc gia cho biết 75% các công trình xây dựng đã sập và
20% bị tốc mái.

Hình1.6: Hệ thống thoát nước trước và sau khi cải tạo Hình 1.7: Một số hình ảnh tàn phá
của cơn bão Nargis

35
1.2. Thực trạng tình hình gió bão và kinh nghiệm xây dựng nhà ở
tại Hợp Chủng Quốc Hoa Kỳ.
1.2.1. Vị trí địa lý và đặc điểm tình hình gió bão.
1.2.1.1. Vị trí địa lý.
Hoa Kỳ là Quốc gia có tổng diện tích lớn thứ tư trên thế giới. Hoa Kỳ
Lục địa trải dài từ Đại Tây Dương đến Thái Bình Dương và từ Canada đến
Mexico và Vịnh Mexico. Alaska là tiểu bang lớn nhất về diện tích, giáp Thái
Bình Dương và Bắc Băng Dương bị Canada chia cách khỏi Hoa Kỳ lục địa.
Hawaii gồm một chuỗi các đảo n
ằm trong Thái Bình Dương, phía tây nam
Bắc Mỹ. Puerto Rico, lãnh thổ quốc hải đông dân nhất và lớn nhất của Hoa
Kỳ, nằm trong đông bắc Caribbe. Trừ lãnh thổ Guam và phần cận tây nhất của
Alaska, hầu như tất cả Hoa Kỳ nằm trong tây bán cầu.
Vì Hoa Kỳ có diện tích lớn và có nhiều loại địa hình nên Hoa Kỳ gần
như có tất cả các loại khí hậu. Khí hậu ôn hòa có ở đa số các vùng, khí hậu
nhiệ

chục, hàng trăm mét. Lốc xoáy là những xoáy nhỏ cuốn lên, có trục thẳng
đứng, thường xảy ra khi khí quyển có sự nhiễu lo
ạn và về cơ bản là không thể
dự báo được. Nguyên nhân sinh gió lốc là dòng khí nóng bốc lên cao mạnh,
lốc có thể xuất hiện ở bất cứ phần nào của Mỹ, phổ biến ở những vùng quê
nơi tốc độ gió ở mức thấp. Trên 1000 người bị thương hoặc chết bởi lốc xoáy
hàng năm ở Mỹ và hàng trăm công trình bị làm hư hại hoặc phá hủy.
Hình 1.9: Hoạt động của lốc xoáy ở Mỹ

Hình 1.8: Những vùng bão, gió mạnh và lốc xoáy/ mưa đá

37
Từ rặng núi phía Đông của dãy Rocky đến bờ biển Atlantic, những cơn
bão nghiêm trọng có lịch sử nổi tiếng với khoảng 1.000 trận lốc xoáy mỗi
năm. Nói chung, các vùng có lốc xoáy và mưa đá là những vùng nằm giữa
rặng núi Rocky và rặng Appalachian, thêm với vùng đồng bằng ven biển của
Georgia, Carolinas, Virginia, những vùng mà lốc xoáy xuất hiện trong vòng
bán kính 25 dặm với tần suất trung bình 0.6 lần một năm hoặc hơn. Mặc dù
nh
ững vùng vừa miêu tả một phần trùng với những vùng có bão dọc bờ biển
Atlantic, sự dự phòng cho bão vẫn được ưu tiên trước dự phòng cho lốc xoáy

38
lượng mưa trung bình năm cao (40-60 inches). Bắc Louisiana nằm trong vùng
khí hậu ẩm hỗn hợp với lượng mưa hàng năm trên 20 inches và nhiệt độ trung
bình ngoài trời của tất cả các tháng rơi xuống 45 độ hoặc thấp hơn trong suốt
mùa đông. Shreveport có lượng mưa trung bình năm là 46 inches.
- Nguy cơ gió bão: Những
vùng có nguy cơ gió bão của
Louisiana được thể hiện trong
biểu đồ hình 1.11. Nam Louisiana
nằm trong vùng bão. Càng gần
vịnh thì tốc độ gió càng l
ớn. Lốc
xoáy xảy ra khá thường xuyên ở
Nam Louisiana. Gió lớn có thể
gây ra một lực tác động lên công
trình bao gồm lực cắt tác động
lên liên kết tường và lực gây tốc
mái. Một ngôi nhà không có
chướng ngại che hay ở trong
vòng 1.500 feet gần bờ biển thì
dễ bị tổn thương gây ra bởi gió
thổi thẳng.

Hình 1.13: Sự biến mất của đất

ngày 29/8/2005 thiên tai ập đến và thế
giới được chứng kiến, lần đầu tiên trong
lịch s
ử hiện đại, một thành phố bị biến
mất trong một đêm.
Do cường độ về mặt địa lý, Katrina
là một cơn bão cực lớn. New Orleans là
thành phố bị nước bao quanh, vịnh
Mêhicô ở phía Nam, hồ Pontchartrain ở
phía Bắc, và dòng sông Mississippi chảy
qua giữa thành phố. Được xây dựng ở
khu vực cửa lũ của sông ở vùng lòng
chảo có độ sâu 2,6m dưới mực nước
biển. Người dân thành phố
New Orleans

Hình 1.15: Bão Katrina ở
Mississippi

Hình 1.16: Hệ thống đê bao ngăn
lũ ở New Orleans 40
sống với hàng tỉ gallon nước trên đầu
họ.Chỉ một thứ có thể bảo vệ được thành
phố New Orleans, 1 tuyến phòng thủ duy
nhất có thể chống lại sức mạnh của cơn
bão Katrina; đó là bức tường ngăn lũ
được biết đến như hệ thống đê bao chạy

tại thành phố New Orleans

Hình 1.19: Nam Louisiana - Thiệt
hại trên diện rộng sau bão Katrina

41
cướp đi sinh mạng của hơn 1300 con người, khiến hơn nửa triệu người mất
nhà cửa và thiệt hại trên 75 tỉ đô la. Đó là thảm họa thiên nhiên tồi tệ nhất mà
nước Mỹ từng phải gánh chịu.
Sau 3 tháng một cuộc điều tra pháp lý được xúc tiến, New Orleans cần
tìm ra sai lầm ở đâu, nguyên nhân tại sao hệ thống đê bao bị tàn phá như thế.
Xâu chuỗi các sự kiệ
n xảy ra vào những phút cuối cùng của cơn bão định
mệnh, trước khi tuyến phòng thủ bảo vệ New Orleans bị đánh gục, các nhà
khoa học vẫn chưa thể xác định được chính xác thời điểm tuyến phòng thủ bị
chọc thủng là lúc nào, lúc nước lũ đang lên hay khi lũ rút.
Hiểu được tại sao tuyến đê bao bị phá vỡ là điều quan trọng để xác định
xem thành phố New Orleans có được an toàn khi tái thiế
t lại hay không. Bằng
cách thu thập những chiếc đồng hồ, thống kê thời điểm ngừng chạy của những
chiếc đồng hồ này, họ đã xâu chuỗi được chính xác thời điểm tuyến phòng thủ
bị phá vỡ, đó là lúc trước thời điểm nước lũ lên đến đỉnh điểm. Nếu hệ thống
đê bị phá vỡ vào thời điể
m nước lũ đang lên chứng tỏ hệ thống đê này không
chịu nổi 1 trên bão, mặc dù hàng tỉ đô la đã được chi cho hệ thống đê bao này,
nhưng dường như New Orleans chưa lúc nào được an toàn. Các nhà khoa học
đã dự đoán được cơn bão, mực nước trong các kênh rạch, đường đi của nước
lũ nhưng không ai dự đoán được là tuyến phòng thủ lại bị phá vỡ. Thay vì
mực nước là 1,3m nh
ư dự đoán thì lại là một bức tường nước cao 6m khi

động


Hình 1.21: Biện pháp nâng nhà, bỏ trống tầng tầng 1

43

44
• Thiết kế thích ứng với khí hậu
Louisiana có khí hậu nóng ẩm, chịu tác động của 4 yếu tố:
1- Sự mục rữa
2- Mối
3- Ánh mặt trời / muối
4- Hơi nước




Hình 1.27;1.28: Hình dạng mái để chống lại tải trọng gió

Hình 1.29: Giằng để chống lại lực ngang

46

Cửa panô gỗ: Trong cơn bão, sự bảo vệ để tránh những mảnh vụn bay
vào nhà và tránh những cơn gió lớn có thể gây tốc mái là rất cần thiết. Cửa
panô gỗ chống gió bão cần đáp ứng tiêu chí sau:
+ Cửa sổ phải được đóng chặt.
+ Chống những mảnh vụn bay.
+ Đóng và khóa cửa dễ và nhanh.
+ Có thể mở được từ
bên trong.
+ Đáp ứng tính kinh tế, được làm từ vật liệu sẵn có tại địa phương.
• Thiết kế chống lụt: Biện pháp nâng nhà, để trống tầng 1


. Thiết kế thông gió xuyên phòng
. Khoảng sân có bóng đổ rộng
Hình 1.32: Một số dạng mặt bằng nhà sử dụng hiệu quả năng lượng Hình 1.33: Thiết kế mái
đua ra chống nóng
Hình 1.34: Thiết kế không gian tầng áp
mái rộng tạo khoảng không cách nhiệt

Nhà lắp ghép
: Nhà lắp ghép
được xây từ những bộ phận làm sẵn,
một căn bếp hay phòng tắm hoàn
chỉnh có thể được đặt trước trong
nhà. Ván tường, khung nhà và các bộ
phận đúc sẵn của căn nhà được
chuyển từ nhà máy đến nơi xây dựng.
Tại nơi xây dựng, từng phần căn nhà
được đặt lên móng cố định. Không
giống nhà lưu động, nhà lắp ghép
phải tuân theo các quy định về
vị trí
xây dựng. Nhà lắp ghép được biết
đến với các tên gọi như Modular
house, factory-built, panelized, prefab
hay pre-fab. Nhiều kiến trúc sư đã
ứng phó với cơn bão lịch sử Katrina
bằng cách thiết kế những căn nhà cứu

Hình 1.38: Nhà Katrina Cottage loại
nhà 1 tầng hành lang trước, mái hiên
liền khối nhà chính


).
Trong khi kích thước và sơ đồ tầng
lầu có thể khác nhau, Katrina Cottage
có nhiều điểm chung. Những căn nhà
xinh xắn đều là nhà tiền chế, được cấu trúc từ những tấm ghép được làm sẵn
từ nhà máy. Vì vậy, Katrina Cottage được xây khá nhanh và rất tiết kiệm.
Kiểu nhà này rất bền vững, đáp ứng được các quy định xây dựng quốc tế cũng
như hầu hết các yêu cầu ứng cứu khi bão lụ
t xảy ra.
Nhà Katrina Cottage thường có đặc điểm sau:
1- Chủ yếu là nhà một tầng
2- Hành lang phía trước
3- Những chi tiết:chống cột,
(công-xon)được hoàn thiện
chắc chắn
4- Ván ghép chống mối mọt
5- Nắm cửa, mái nhà bằng thép
6- Tường khô chống ẩm mốc
7- Thiết bị tiết kiệm năng lượng
Hình 1.40: Nhà Katrina Cottage loại
nhà 2 tầng mái hiên tách rời khối nhà
chính

Hình 1.41: Nhà Katrina Cottage loại
nhà sàn cao độ tính đến mực nước
ngập cao nhất


Hình 1.43
MẪU 2
- Thiết kế: Marianne
Cusato
- Phòng ngủ: 1
- Phòng tắm: 1
- Chiều cao thông
thuỷ: 2,7m
- Diện tích ở: 39m
2

- Kích thước(gồm cả
sân):4,9 x10,4m

P. NGỦ
P. KHÁCH
HIÊN
P. NGỦ P. KHÁCH
HIÊN