T R O N G K I Ế N T R Ú C H I Ệ N Đ Ạ I

Kiến trúc & Môi trường | KT10-CT

Nhóm sinh viên :Lương Thuỳ KhêVõ Thuỳ DươngĐặng Nguyễn Ngọc TrâmNguyễn Thị Thuỳ TrangNguyễn Ngọc HữuNguyễn Tú AnhNguyễn Vũ Linh (54)Nguyễn Viết VĩHuỳnh Thanh Giang

K IẾN TRÚC - MÔI TRƯỜNG

KỸ THUẬT N É N Đ Ấ T

NHÓM 03 - ĐẤT (27/4/2014)

The Chapel of Reconciliation

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 chỗ3.3. Phương pháp nén đất thành block

4. Công trình tiêu biểu

4.1. Cookhouse, Ardoch Roman Fort, Scotland4.2. $300 USD project4.3. The Chapel of Reconciliation

5. Kết luận

1 . G I Ớ I T H I Ệ U Đ Ề T À I C H Ọ N .

Kiến trúc & Môi trường | KT10-CT

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”.

 M ột vấn đề thường diễn ra là: khát vọng vươn tới cuộc sống hiện đại tại các nước đang phát triển lại có những tác động đáng xấu hổ tới văn hóa, kinh tế, mà xây dựng là nguyên nhân đầu tiên.

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.

T ại sao chúng ta gọi là Trái Đất chứ không gọi là Trái… Nước hay trái gì khác?

Đ ã từng có lúc 2/3 dân số thế giới sống trong những công trình bằng đất mà lúc này đây, họ lại chối bỏ vật liệu đất

N hà bằng thép và bê tông được ưa chuộng hơn chứng tỏ chúng có ưu điểm hơn? Ngày nay kỹ thuật đã cải tiến thế nào để đưa vật liệu đất trở lại?

C ó ý kiến cho rằng: đất chỉ có thể dùng để dựng các công trình nhà ở thấp, nhỏ, vậy thật ra đất có thể dùng để dựng các công trình lớn được không?

Timeline các giai đoạn lịch sử chính:

8000- 6000 TCN 5000 TCN

GẠCH BÙN ĐẤT NỆN

Kho tiền trong đền thờcủa Ramses II ở Gourna , Ai Cập

Vạn Lý Trường Thành 4000 năm tuổi của Trung Quốc được xây dựng chỉ trong đất nện

Kim tự tháp Mặt trời trong Teotihuacan , Mexico,

300- 900 SCN

Bức tường bằng gạch bùn, Heuneburg,

Đức

2 . C Á C P H Ư Ơ N G P H Á P X Â Y D Ự N G C Ô N G T R Ì N H B Ằ N G Đ Ấ T.

Kiến trúc & Môi trường | KT10-CT

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

Đất hữu cơ này được dành riêng cho nông nghiệp Các lớp khác được sử dụng để xây dựng

Phương pháp sử dụng vật liệu đất trong kiến trúc truyền thống

TẠO MÙN THẠCH CAO

NÉN ĐẤT

Nén tại chỗ Nén thành block

Nén thành blockNén thành block

CHO ĐẤT VÀO TRONG CÁC BAO TẢI

Ưu điểm: Dễ thực hiện, có lớp bao bên ngoài nên giảm được sự tác động của mưa, và bức xa.Nhược điểm:Hình thức đơn giản, không trang trí được trên bền mặt hoàn thiện.Kết cấu còn hạn chế về khả năng chịu tác động của tự nhiên theo phương ngang.

TRỰC TIẾP HÌNH THÀNH VỚI MÙN ẨM ƯỚT

Ưu điểm: Tự do tạo hình, có thể kết hợp điêu khắc lên bề mặt dễ dàng.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.

DÙNG GỖ HOẶC THÉP LÀM KHUNG RỒI ĐẮP ĐẤT LÊN(Phương pháp truyền thống)

Nhược điểm:Khả năng chịu nén thấp.Tuổi thọ thấp hơn vì gỗ, thép khả năng chịu ẩm kém…

ƯU ĐIỂM NỔI TRỘI CỦA PHƯƠNG PHÁP NÉN ĐẤT:

Có thể sản xuất hàng loạt theo phương pháp công nghiệp

Tuổi thọ cao: nhờ cải tiến về công nghệ nên khả năng chịu lực tăng đáng kể

Cách âm, cách nhiệt, cách ẩm

nhờ cấu tạo nhiều lớp

Linh hoạt trong thẩm

mỹ công trình

Giảm thiểu chi phí vận chuyển nhờ tận dụng nguồn

đất tại địa phương

- So với những phương pháp xây dựng đất khác, ưu điểm nổi trội của phương pháp nén đất là:

The Chapel of Reconciliation vươn cao

Indoor swimming pool vượt nhịp lớn

3 . P H Ư Ơ N G P H Á P N É N Đ Ấ T.

Kiến trúc & Môi trường | KT10-CT

3.1. VẬT LIỆU:

Nguồn vật liệuPhù sa, đất sét, đất, cao lanh, rơm rạ…

Hoàn thiện:

Tạo hỗn hợp đất:Nghiên cứu tỉ lệ, thành phần tạo vật liệu phù hợp nhất.

3.2. PHƯƠNG PHÁP NÉN ĐẤT TẠI CHỖ3.3. PHƯƠNG PHÁP NÉN ĐẤT THÀNH BLOCK

TẤM ÉP SÉT PHA

Tạo gạch tại chỗ theo phương thức truyền thống Sản xuất gạch tại công xưởng, nhà máy

4 . C Ô N G T R Ì N H T I Ê U B I Ể U .

Kiến trúc & Môi trường | KT10-CT

4 . 1 . C o o k h o u s e , A r d o c h R o m a n F o r t , S c o t l a n d

ookhouseCGIỚI THIỆU CHUNG

Công trình nằm trên một ngọn đồi ở Ardoch, Scotland. Vị trí này ngày xưa là một pháo đài Roman cổCông trình không xây cao lên mà chỉ xây vừa phải.

Việc xây thấp làm cho công trình hoà vào cảnh quan nhấp nhô xung quanh của ngọn đồi.

Sơ đồ chiến lược môi trường liên quan đến năng lượng và cung cấp nước

- Kiến trúc của công trình bền vững, thân thiện với môi trường nhờ vật liệu đất nén chặt (rammed earth).

- Hai không gian quan trọng nhất của Cookhouse là nhà bếp và phòng ăn.

ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO

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

- Bằng việc sử dụng vật liệu đất sẵn có, những bức tường bằng đất nện ít 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 nhà.Chi tiết nền của tường đỡ mái bằng đất nện

- Vật liệu đất nện đã qua công đoạn làm ổn định được sử dụng cho cả nội thất và ngoại thất công trình.

Tách lớp kết cấu công trình

- Vật liệu đất nện đã qua công đoạn làm ổn định được sử dụng cho cả nội thất và ngoại thất công trình.

-Tường đất nện ở bốn góc.

- Mái và vì kèo bằng gỗ

Lớp đất nện đã làm ổn định

(SRE) 175 mm

Lớp đất nện đã làm ổn định

(SRE) 175 mm

Lớp cách nhiệt (nhiệt nóng và nhiệt lạnh)

75 mm

Lớpkeo chống thấm nước trong suốt(ngoại thất)

Lớptrángdầulanh(ngoại thất)

MẶT BẰNG

Mặt bằng trệt công trìnhMặt bằng tầng hầm công trình

MẶT CẮT

Các mặt cắt của công trình

4 . 1 . C o o k h o u s e , A r d o c h R o m a n F o r t , S c o t l a n d

ookhouseCGIỚI THIỆU CHUNG

MẶT BẰNG

MẶT CẮT

CHỐNG NÓNG,THÔNG GIÓ VÀO MÙA HÈ

 - Không gian bếp xây cao để tận dụng nhiệt lượng mặt trời trong nấu ăn. - Cửa sổ của mái dốc sau đó được mở ra để không khí nóng thừa thoát ra ngoài.

Mùa hè: thông gió tự nhiên

- Ánh nắng chiếu vào hành lang làm không khí nóng lên một cách tự nhiên. Không khí này đi qua các cửa sổ mái vào nhà bếp.

Ánh nắng

Tại sao KTS không dùng giải pháp chắn ánh nắng mà vẫn cho nắng vào bếp CT?

ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO

Vào mùa hè: góc nhập xạ lớn, mặt trời ở trên caoKhác với không gian bếp, các không gian còn lại hạn chế nắng chiếu vào.

+ Dãy hành lang là không gian đệm.

+ Các kệ ánh sáng kết hợp với địa hình nhấp nhô hạn chế nắng chiếu vào.

4 . 1 . C o o k h o u s e , A r d o c h R o m a n F o r t , S c o t l a n d

ookhouseCGIỚI THIỆU CHUNG

MẶT BẰNG

MẶT CẮT

CHỐNG NÓNG,THÔNG GIÓ VÀO MÙA HÈ

GIỮ NHIỆTVÀO MÙA ĐÔNG

Mùa đông: thu nhận ánh sáng Mặt trời

- Công trình ở Bắc Âu, Mặt trời luôn ở phía nam.- Nhà bếp ở phía Nam, có tường kính là không gian nhận được nhiều ánh sáng vào mùa đông và làm ấm không khí trong nhà, không khí cũng được trao đổi. 

- Tại sao nhà bếp lại ở phía Nam?

- 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 được tạo ra trong quá trình nấu.

ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO

+ 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 chế tiêu thụ năng lượng để sưởi ấm.

Mùa đông: thu nhận ánh sáng Mặt trời

4 . 1 . C o o k h o u s e , A r d o c h R o m a n F o r t , S c o t l a n d

300house project$GIỚI THIỆU CHUNG

-$ 300house là bản thiết kế cho kiểu nhà sử dụng đất nén, thân thiện với môi trường, ít tiêu tốn năng lượng.

- Bản thiết kế sẽ có sự thay đổi tuỳ vào khí hậu của từng địa phương, nhiệt đới hay ôn đới.- Sử dụng vật liệu đất nén

-Thiết kế Joseph Sandy Lai chiến thắng cuộc thi $ 300, một cuộc thi đưa ra bởi Harvard Business Review và Trung tâm Rand Ingersoll cho năng lượng hiệu quả và tính bền vững. Nhà phải đơn giản, sản xuất theo loạt.

- 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

$300 CHO MIỀN KHÍ HẬU NÓNG

Bản thiết kế $300 housecho miền khí hậu nóng

Khí hậu nóng trung bình

Khí hậu nóng nhiệt đới

Bản thiết kế $300 housecho miền khí hậu lạnh

Khí hậu lạnh trung bình

Khí hậu lạnh khắc nghiệt

$300 CHO MIỀN KHÍ HẬU LẠNH

MẶT BẰNG

Phối cảnh mặt bằng – Các phòng quay quanh một không gian chung, hạn chế diện tích hành lang

MẶT CẮT

Mặt cắt công trình

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

he Chapel of ReconciliationTGIỚI THIỆU CHUNG - Nhà nguyện

Reconciliation, Berlin, Đức được xây dựng lại trên nền một nhà thờ cũ. Ban đầu mọi người định làm bằng BTCT và kính, nhưng sau đó họ chọn loại vật liệu đất nén. Bức tường đất này gợi nhớ đến tường Berlin.

Vị trí: nằm ở trung tâm BerlinGần di tích Bức tường Berlin

QUÁ TRÌNHXÂY DỰNG

HOÀN THÀNH

KẾT QUẢ THẬT VÔ CÙNG KINH NGẠC !

MẶT BẰNG

Bản vẽ sơ phác

Hành lang nguyện

Bức tường đất(chịu lực chính cho công trình)

Hoàn thành: 2000 Diện tích: 315 m2Kiến trúc sư: Reitermann + Sassenroth

M Ộ T S Ố C Ô N G T R Ì N H K H Á C

ột số công trình khácMTwo Semi Detached Houses, ĐứcResidence, La Paz, BoliviaOffice building, New Delhi, IndiaIndoor Swimming Pool in Toro

5 . K Ế T L U Ậ N .

Kiến trúc & Môi trường | KT10-CT

…trở lại với các câu hỏi đầu bài

T ại sao chúng ta gọi là Trái Đất chứ không gọi là Trái… Nước hay trái gì khác?

Đ ã từng có lúc 2/3 dân số thế giới sống trong những công trình bằng đất mà lúc này đây, họ lại chối bỏ vật liệu đất?

N hà bằng thép và bê tông được ưa chuộng hơn chứng tỏ chúng có ưu điểm hơn? Ngày nay kỹ thuật đã cải tiến thế nào để đưa vật liệu đất trở lại?

C ó ý kiến cho rằng: đất chỉ có thể dùng để dựng các công trình nhà ở thấp, nhỏ, vậy thật ra đất có thể dùng để dựng các công trình lớn được không?

V ới những tiến bộ vượt bậc trong kỹ thuật xây dựng công trình bằng đất, loại vật liệu truyền thống này đã trở lại, nhưng khác nhiều so với những cách trước đây.

Center of Gravity FoundationHall at Jemez Springs,

New Mexico, USA

Youth Centre at Spandau, Berlin, Germany

Office building, New Delhi, India

N gày càng nhiều thể loại công trình công cộng được xây dựng bằng vật liệu đất, đặc biệt là đất nén chứng tỏ sự cải tiến nhiều về thành phần, cấu tạo, khả năng chịu lực của loại vật liệu này.

T iết kiệm nhiều năng lượng hơn so với bê tông cốt thép (chủ yếu là thông gió, làm mát hay giảm lạnh), lại rẻ tiền hơn là những ưu điểm giúp vật liệu đất sẽ còn phát triển mạnh trong tương lai.

Nhóm 03 – 4.2014

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

KT1

0-C

T

Nhóm sinh viên : Lương Thuỳ KhêVõ Thuỳ DươngĐặng Nguyễn Ngọc TrâmNguyễn Thị Thuỳ TrangNguyễn Ngọc HữuNguyễn Tú AnhNguyễn Vũ Linh (54)Nguyễn Viết VĩHuỳnh Thanh Giang

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

2. http://inhabitat.com/ (http://inhabitat.com/joseph-sandys-amazing-hybrid-house-is-winner-of-300-house-competition/) - $300 house

3. http://www.medioambiente.org/ (http://www.medioambiente.org/2011/08/la-casa-de-300-dolares-cuesta-solo-100.html) – $300 house

4. http://leeguatpei.com/ (http://leeguatpei.com/2013/09/22/cookhouse/) - Cookhouse

Tài liệu tham khảo :