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 ỨNG DỤNG KIẾN TRÚC XANH
CHO NHÀ Ở VIỆT NAM
BÁO CÁO KHẢO SÁT

Cơ quan chủ trì đề tài: Viện Kiến trúc, Quy hoạch Đô thị và Nông thôn
Chủ nhiệm đề tài:

ThS. Phạm Thuý Hiền

8843
Hà Nội - 2011


MỤC LỤC
Nội dung

TT

BÁO CÁO THỐNG KÊ KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

Trang
1


3

Cơ sở pháp lý của đề tài

21

B

NỘI DUNG

22

Chương 1 Khái niệm và thực hành kiến trúc xanh thế giới và

22

Trung Quốc
1.1

Kiến trúc xanh

22

1.1.1

Khái niệm

22



Đông Nam Á
a

Quốc đảo Singapore

26

b

Malaysia

30

1.2.1.2

Sự phát triển kiến trúc xanh ở một số nước Châu Á khác

32

a

Đài Loan

32

11


b


Mexico

51

c

Canada

52

1.2.2.2

Châu Âu

53

a

Đức

53

b

Vương Quốc Anh

59

c


Định nghĩa và nội dung kiến trúc xanh

67

1.3.1.3

Khái niệm phát triển kiến trúc xanh

68

1.3.1.4

Hiện trạng phát triển kiến trúc xanh

70

1.3.1.5

Hoàn thiện hệ thống tiêu chuẩn

75

1.3.1.6

Nghiên cứu phát triển sản phẩm, kỹ thuật trọng điểm

76

1.3.1.7

c

Tiết kiệm vật liệu

82

12


d

Sử dụng vật liệu xanh

85

e

Tái sử dụng tài nguyên

86

f

Trang trí nội thất

86

g

Đánh giá của chuyên gia

Thiết kế sử dụng năng lượng và tiết kiệm năng lượng -

92

ứng dụng kỹ thuật nước nóng năng lượng mặt trời
e

Đánh giá của chuyên gia

94

1.3.2.3

Khu dân cư Kim Đô – Hán Cung

95

a

Thông tin cơ bản

95

b

Tiết kiệm đất và thiết kế môi trường ngoài trời

96

c


Thiết kế chất lượng môi trường ngoài trời

110

d

Đánh giá của chuyên gia

113

1.3.2.5

Dự án Lễ Gia tại Long Hồ - Trùng Khánh

114

a

Thông tin cơ bản

114

b

Ý tưởng thiết kế cơ bản

116

c

126

b

Thiết kế tiết kiệm năng lượng kết cấu bảo vệ ngoài

126

c

Thiết kế tiết kiệm nănglượng hệ thống sưởi ấm điều hòa

128

d

Đánh giá của chuyên gia

132

1.3.3

Một số công trình thiết kế kiến trúc năng lượng thấp

134

Chương 2 Kiến trúc xanh cho nhà ở Việt Nam và các giải pháp

151



156

2.1.2.3

Cấu trúc tường mái

160

2.1.3

Tổng hợp, đánh giá kiến trúc xanh ở Việt Nam

161

2.1.3.1

Kiến trúc xanh - tiếp cận từ kiến trúc truyền thống

161

2.1.3.2

Đánh giá thực trạng tình hình phát triển kiến trúc xanh

162

tại Việt Nam
2.2



166

thị Việt Nam
c

Biệt thự

168

2.2.1.2

Nhà ở cao tầng

172

2.2.2

Phân tích, đánh giá về vấn đề sử dụng năng lượng, vật

173

liệu, điều kiện môi trường, tiện nghi trong, ngoài nhà
2.2.2.1

Năng lượng, vật liệu

173

2.2.2.2

3.1.3

Đánh giá những đặc điểm tương đồng về địa lý, khí hậu,

189

môi trường của Việt Nam và Trung Quốc
3.2

Những giải pháp kiến trúc,công nghệ xanh cho nhà

189

ở VN có thể tiếp cận từ kinh nghiệm Trung Quốc
3.2.1

Quy hoạch, hình dạng và hướng nhà

189

3.2.2

Tổ chức không gian trong nhà và môi trường nội thất

191

3.2.3

Môi trường ngoài nhà


15


DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU
Bảng 1.1 Hệ thống đánh giá EEWH của Đài Loan.
Bảng 1.2: Sắp xếp khu năng lượng mặt trời.
Bảng 1.3: Số người sử dụng trong khi phơi nắng và sau khi phơi nắng.
Bảng 1.4: So sánh khối lượng sử dụng cốt thép khi không có lỗ kết cấu và lỗ
có kích thước nhỏ.
Bảng 1.5: Chỉ tiêu khu dân cư Dục Phong.
Bảng 1.6 : Kết quả tính toán và tham số nhiệt công của kiến trúc thiết kế.
Bảng 1.7: Năng lượng tiêu hao thực tế của kiến trúc.
Bảng 1.8: Chỉ tiêu năng lượng tiêu hao.
Bảng 1.9: So sánh tổng năng lượng tiêu hao.
Bảng 1.10 : Chỉ tiêu chất lượng nước.
Bảng 1.11: So sánh ưu khuyết điểm của hệ thống bơm nhiệt.
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 : Một tổ hợp công trình dạng xanh ở Singapore.
Hình 1.2 : Khu nhà ở xanh Treetops Pungol ở Singapore.
Hình 1.3: Nhà Zero energy, Kuala Lumpur, Malaysia.
Hình 1.4 : Cao ốc xanh do kiến trúc sư Ken Yeang thiết kế.
Hình 1.5: Tổ hợp Trio of Green-Roofed tại Đài Loan.
Hình 1.6 : Palais Royale, Mumbai, Ấn Độ.
Hình 1.7 : Tháp hỗn hợp Ấn Độ, Mumbai, Ấn Độ.
Hình 1.8 : Cao ốc hỗn hợp Antilia, Mumbai, Ấn Độ.
Hình 1.9 : Tháp Origami, Dubai, Tiểu vương quốc Arập thống nhất.
Hình 1.10: Lớp vỏ kính mờ và không gian căn hộ của tháp Origami, Dubai,
Tiểu vương quốc Arập thống nhất.
Hình 1.11: Cao ốc Rotating Tower, Dubai.
Hình 1.12: Nhà Big Dig, Boston, Mỹ.

Hình 1.38: Tổng mặt bằng dự án Khu d©n c− Kim §«, H¸n Cung.
17


Hình 1.39: Ảnh hiệu quả 3D khu dân cư Kim Đô, Hán Cung.
Hình 1.40: Tổng thể dự án khu dân cư Dục Phong, Anh Luân.
Hình 1.41: Mặt đứng tòa nhà số 5 khu dân cư Dục Phong.
Hình 1.42: Phân tích mặt chiếu.
Hình 1.43: Lợi dụng không gian ngầm.
Hình 1.44: Độ trường tốc độ gió.
Hình 1.45: Phân tích không khí.
Hình 1.46: Bố cục cảnh quan.
Hình 1.47: Chi tiết cảnh quan.
Hình 1.48: Phân bố trường lưu động theo hướng nằm ngang.
Hình 1.49: Phân tích giả định môi trường ánh sáng trong nhà.
Hình 1.50: Phối cảnh tổng thể dự án Lễ gia, Long Hồ, Trùng Khánh.
Hình 1.51: Ảnh hiệu quả 3D dự án Lễ gia, Long Hồ, Trùng Khánh.
Hình 1.52: Phân bổ hướng gió.
Hình 1.53: Bản đồ địa hình khu vực và minh hoạ mặt cắt khu vực.
Hình 1.54: Phân bố cấp độ áp lực vào ban ngày trong phạm vi hoạt động của
bão.
Hình 1.55: Phân bổ không khí và tốc độ gió tại điểm cao 1.5m trong nhà loại
hình căn hộ C5.
Hình 1.56: Minh họa phương pháp cách nhiệt, giữ nhiệt của tường bao ngoài.
Hình 1.57: Năng lượng tiêu hao thực tế của kiến trúc.
Hình 1.58. Chỉ tiêu năng lượng tiêu hao.
Hình 1.59. Biểu phân tích so sánh năng lượng tiêu hao.
Hình 1.60: Phân tích khả năng chịu đựng tiêu hao năng lượng kiến trúc theo
tháng.
Hình 1.61: Quy trình xử lý nước.


A. MỞ ĐẦU
1. Sự cần thiết của đề tài:
Hiện nay, trên phạm vi toàn cầu, những nguy cơ về môi trường như ô
nhiễm, sự biến đổi khí hậu, năng lượng và tài nguyên, thảm thực vật cạn
kiệt... đang diễn ra hết sức phức tạp, đe dọa hoạt động sống của con người.
Một phần không nhỏ nguyên nhân của các nguy cơ môi trường nêu trên
có nguồn gốc từ lĩnh vực xây dựng, vận hành các công trình kiến trúc hay sản
xuất vật liệu xây dựng. Chính vì vậy, từ lâu nay, trên thế giới, đã hình thành
khái niệm kiến trúc xanh, trong đó có những nguyên tắc về tiết kiệm năng
lượng, tài nguyên, vật liệu, hạn chế phát thải ra môi trường cũng như tạo môi
trường sống tốt, thích nghi với điều kiện tự nhiên cho con người. Phát triển
kiến trúc xanh đã trở thành chiến lược của nhiều nước.
Việt Nam là một quốc gia đang phát triển, phải đối mặt với nhiều vấn
đề môi trường trong bối cảnh đô thị hoá, công nghiệp hoá mạnh mẽ. đặc biệt
hơn, Việt Nam lại là một trong những nước phải chịu ảnh hưởng nghiêm
trọng nhất của biến đổi khí hậu toàn cầu. Không gian sống của người dân
đang từ ngày chịu những tác động tiêu cực từ khí hậu, hoạt động sản xuất,
phát triển đô thị... cũng như từ sức ép của sự khan hiếm tài nguyên, tăng giá
thành vật liệu, năng lượng. Chính vì vậy, vấn đề ứng dụng các nguyên tắc của
kiến trúc xanh vào thực tế xây dựng là hết sức cấp thiết.
2. Phạm vi nghiên cứu và mục tiêu của đề tài:
Phạm vi nghiên cứu của đề tài giới hạn trong lĩnh vực kiến trúc xanh
cho công trình nhà ở, bao gồm các thể loại nhà ở từ thấp tầng đến cao tầng,
nhà ểniêng lẻ đến nhà chung cư.
Mục tiêu thứ nhất của đề tài là nghiên cứu khả năng ứng dụng những
kiến thức, kinh nghiệm về kiến trúc xanh của Trung Quốc vào điều kiện cụ
thể của Việt Nam.

20

1.1.2 Mục đích phát triển kiến trúc xanh.
4 mục tiêu lớn nhất của kiến trúc xanh trong công trình là:
- Kiến trúc thích ứng với khí hậu
- Tạo môi trường vi khí hậu thuân lợi cho con người
- Sử dụng năng lượng hiệu quả, tiết kiệm nước…
- Tăng cường sử dụng các nguồn năng lượng tự nhiên: năng lượng gió, năng
lượng mặt trời, địa nhiệt…
1.1.3 Nội dung cơ bản của kiến trúc xanh.
Kiến trúc xanh trước hết phải là kiến trúc vì môi trường. Kiến trúc xanh
là kiến trúc thân thiện với môi trường, giảm thiểu tác động đối với môi
trường. Trong phạm vi hẹp, kiến trúc xanh cũng là kiến trúc sử dụng tiết kiệm
và hiệu quả năng lượng. Công trình kiến trúc xanh phải hòa quyện với khung
cảnh của môi trường tự nhiên xung quanh và trở thành một bộ phận của nó,

22


phù hợp với địa hình, thích ứng với khí hậu. Cấu trúc không gian của công
trình và vỏ bao che của nó phải tận dụng (hoặc điều chỉnh) được các nguồn tự
nhiên như nắng, gió, ánh sáng. Tính xanh của kiến trúc ở đây cũng có nghĩa là
công trình luôn có sự hiện diện của cỏ cây, có không gian sân vườn xung
quanh nhà, có vườn trong nội thất, vườn trên mái, hay vườn theo mặt đứng
của nhà.
Môi trường chúng ta sinh sống (vi môi trường), ngoài khí hậu (vi khí
hậu, thể hiện qua cảm giác nhiệt), còn có môi trường ánh sáng, âm thanh, môi
trường không khí (các loại bụi, các chất khí độc hại, mùi,…), nước, đất. Kiến
trúc xanh cần quan tâm đến tất cả các môi trường này.
Hệ sinh thái toàn bộ khu vực bị biến đổi nghiêm trọng khi diễn ra quá
trình đô thị hoá mạnh mẽ với mật độ dân số cao. Một nguyên tắc xuyên suốt
của Kiến trúc xanh là những gì kiến trúc lấy mất của thiên nhiên, phải cố gắng

quốc.
Sử dụng gỗ được khai thác có kế hoạch (không phá rừng bừa bãi, tránh
gỗ nhập khẩu) dùng trong xây dựng và đóng đồ nội thất.
Hệ thống thu lại nước.
Nước là nguồn tự nhiên bị lãng phí một cách vô tội vạ nhất. Trách
nhiệm đối với một nguồn cung cấp nước sạch không phải chỉ trông chờ vào
mỗi việc duy trì một vài nguồn nước của khu vực mà còn bao gồm việc tái sử
dụng nước, kể cả một sự cam kết do các đô thị và các cá nhân thực hiện để
từng công trình một đều có điều kiện dễ dàng thu lại nước. Điều này góp phần
chống lại các trận hạn hán kéo dài và sự thiếu nước trong thời gian ngắn.
Ít gây tốn kém năng lượng trong khi sử dụng công trình.
Đây là một ưu điểm do vỏ bao che công trình được thiết kế hợp lý, sử
dụng công nghệ xây dựng, thích hợp với khí hậu của địa phương, ít phải dùng
24


đến năng lượng để sưởi hoặc làm lạnh.
Tái sử dụng các công trình trong đô thị.
Để chống lại việc xây dựng mới tràn lan và ảo tưởng về nguồn cung
ứng vật liệu thô dồi dào vô tận, cần có sự cam kết tận dụng các công trình có
sẵn và sự tài trợ đáp ứng tái sử dụng các công trình này. Việc tiếp cận này
cũng đảm bảo cấu trúc vùng và quy mô của các thành phố, giúp cho việc giữ
gìn lịch sử luôn sống động và bảo tồn tính độc nhất vô nhị của diện mạo thành
phố.
Giảm bớt các chất hóa học suy yếu tầng ô zôn.
Đây là mối đe dọa lớn nhất đối với sự sống còn của loài người, cần
nghiên cứu nhằm đưa một giải pháp đối với vấn đề này đi thẳng vào trung tâm
của mọi người tiêu thụ trên cơ sở kinh tế. Nó cũng được quy về tất cả các vấn
đề: lựa chọn vật liệu, tái sử dụng, và tìm kiếm các nguồn năng lượng thay thế.
Bảo tồn môi trường tự nhiên.

hồi nước, xem xét phát triển quy hoạch cân bằng với bảo tồn môi trường tự
nhiên, vị trí công trình trong mối quan hệ với mạng lưới giao thông đô thị,
khuynh hướng phát triển không gian đô thị và bảo tồn diện mạo đô thị theo
dòng chảy của lịch sử. Đây chính là quan điểm thiết kế lấy trái đất (môi
trường) làm trung tâm.
1.2 SỰ PHÁT TRIỂN KIẾN TRÚC XANH TẠI CÁC NƯỚC CHÂU Á
VÀ THẾ GIỚI
1.2.1 Sự phát triển kiến trúc xanh tại các nước Châu Á.
1.2.1.1 Sự phát triển Kiến trúc xanh tại các nước nhiệt đới Đông Nam Á
a. Quốc đảo Singapore.
Hệ thống đánh giá kiến trúc xanh.
Ban công tác xã hội Public Works Departement (PWD) là ban chuyên
gia về công trình kiến trúc của Singapore đã hoạt động liên quan đến việc bảo
26


toàn năng lượng trong công trình kể từ khi có cuộc khủng hoảng năng lượng
nổ ra vào những năm 1970. PWD xuất bản một cuốn sách hướng dẫn về bảo
tồn năng lượng trong các công trình kiến trúc. Trong đó tiêu chuẩn đáng chú ý
nhất là tổng giá trị truyền tải nhiệt (OTTV: Overall Thermal Value) tối đa là:
45W/m2 đối với vỏ ngoài công trình có điều hòa không khí. Tất cả các công
trình xây dựng sau năm 1979 đều đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn về năng
lượng. Các công trình xây dựng trước năm 1979 cũng đã được nâng cấp để
phù hợp với tiêu chuẩn này.
Kể từ năm 1979, tất cả các tòa nhà Chính phủ mới được thiết kế và xây
dựng đều phù hợp hoàn toàn với các tiêu chuẩn năng lượng. Đối với các tòa
nhà Chính phủ đã xây dựng không đủ tiêu chuẩn OTTV mới, Ban công tác xã
hội (PWD) đưa ra chương trình nâng cấp chúng cho phù hợp hoàn toàn với
tiêu chuẩn đã quy định với thời hạn đầu tháng 1-1982.
Năm 1982 Viện nghiên cứu Công nghiệp và Tiêu chuẩn Singapore (nay

mở rộng cũng là những thành phần quan trọng của tòa nhà, làm xanh hơn toàn
bộ cấu trúc với thông gió tự nhiên và điều hòa nhiệt độ xung quanh. Mặt tiền

28


được thiết kế để hướng gió xuống phía dưới để làm mát tự nhiên cho những
không gian phía dưới. Hệ thống thu nước mưa, hệ thống sưởi ấm địa nhiệt, xà
và trần được làm mát, hệ thống lưu giữ đá để làm mát cũng là sự nổi bật của
công trình này.
Công trình nhà ở xanh.

Hình 1.2 : Khu nhà ở xanh Treetops Pungol ở Singapore.
Công trình này sử dụng những công nghệ xanh bao gồm cả tấm thu năng
lượng mặt trời, vườn trên mái và hệ thống tái chế nước thải để quản lý có hiệu
quả nguồn năng lượng, nguồn nước và chất thải.
Khu nhà ở này gồm 7 tòa tháp 16 tầng được sắp xếp xung quanh 1 khu
vườn chung (bao trọn mái của bãi đỗ xe). Khu vườn hoạt động như 1 lá phổi
xanh hấp thu nhiệt lượng và tạo bóng đổ cho đường chạy bộ, khu tập thể dục
và sân chơi của trẻ em làm bằng những vật liệu tái chế. Ánh sáng bên ngoài sẽ
được những tấm thu năng lượng mặt trời đặt trên mái của các tòa tháp thu lại,
giúp tiết kiệm tới 80% lượng tiêu thụ năng lượng. Hệ thống tái chế nước thải
cũng được đưa vào trong thiết kế. Hệ thống thu nước mưa có thể cung cấp
khoảng 130.000 gallon nước được sử dụng để làm sạch bên ngoài nhà.

29


b. Malaysia.
Hệ thống đánh giá kiến trúc xanh.

Bird Island là một dự án
quy hoạch lại thành phố
đang được phát triển lại
Kuala Lumpur, do KTS
Graft Lab thiết kế. Dự án là
một

khu

nhà

ở

"zero

energy" (không sử dụng
năng lượng) được tạo bằng
kết cấu kính silicone chịu
Hình 1.3: Nhà Zero energy, Kuala Lumpur,

lực.

Malaysia
Độ nhẹ và mềm dẻo cho phép công trình đu đưa theo gió nhẹ, và qua những
khe tạo ra trên kết cấu khách đến thăm có thể nhìn lên bầu trời lắng nghe tiếng
trầm bổng của từng cơn gió.
Công trình sinh thái của Kiến trúc sư Ken Yeang
Kiến trúc sư Ken Yeang, một kiến trúc sư có tiếng nói trọng lượng trong
lĩnh vực thiết kế công trình theo hướng sinh khí hậu, là người Malaysia có
nhiều công trình đóng góp cho nền kiến trúc thế giới. Kiến trúc xanh và cơ sở

Bảng 1.1 Hệ thống đánh giá EEWH của Đài Loan
Chỉ tiêu
chính

Sinh thái
Ecology

Tiết kiệm
năng
lượng
Energy
Saving
Giảm chất
thải
Waste
Reduction
Sức khỏe
Health

Tên chỉ
tiêu

Quan hệ với môi trường toàn cầu
Khí
hậu

Nước

Đất



x

x

x

5.Giảm
chất thải
CO2

x

6.Giảm
chất thải

x

7.Môi
trường
trong nhà

x

9.Xử lý
rác và đồ
thải

Vật
liệu

x

Đài Loan phát triển hệ thống đánh giá riêng cho khí hậu nhiệt đới và á
nhiệt đới – là Hệ thống đánh giá công trình xanh thứ tư trên thế giới - thể hiện
đặc điểm khí hậu nóng ẩm và văn hoá kiến trúc vùng này.
Đài Loan có một Chính sách quốc gia (Policy) và một chương trình hành
33


động quốc gia về công trình xanh.
Đài Loan tuy khởi động công trình xanh muộn, nhưng hoạt động lại sôi
động cỡ hàng đầu trên toàn cầu. Sau khi hệ thống đánh giá được khởi động
năm 1999, thì năm 2001 “Chương trình đẩy mạnh công trình xanh (GB
Promotion Program) đã được phê chuẩn, trong đó đề xuất tăng nhanh thiết kế
công trình xanh các toà nhà công cộng và tư nhân. Năm 2002 công trình xanh
trở thành một chính sách, được xếp như là phần quan trọng của “Thách thức
2008- Chương trình trọng đại phát triển quốc gia” (Challanging 2008 –
National Major Development Plan).
Đài Loan thành lập “Hội đồng thực hành của Chương trình đẩy mạnh
công trình xanh”, cùng với Viện nghiên cứu kiến trúc và xây dựng thuộc Bộ
Nội vụ chịu trách nhiệm tổ chức và giám sát các hoạt động của Chương trình
xanh.
Năm 2003, các phần nguyên tắc thiết kế công trình xanh được đưa vào
Quy chuẩn xây dựng Đài Loan.
Chương trình đẩy mạnh công trình xanh của Đài Loan bao gồm 9 nội
dung:
(1) Các toà nhà chính phủ mới được cấp 1/2 vốn nhà nước, giá thành ≥
50 triệu Đài tệ bất buộc thực hiện và có chứng chỉ công trình xanh.
(2) Các quy tắc thiết kế vỏ công trình tiết kiệm năng lượng được kiểm tra
cấp bằng công trình xanh.