Nguyên tắc cơ bản xây dựng nhà vùng bão

Nguyên tắc cơ bản xây dựng nhà vùng bão




Thiết kế và xây dựng nhà ở vùng gió bão là một trong những vấn đề cần được phân tích cụ thể về ảnh hưởng gió bão tới công trình kiến trúc theo đặc thù khí hậu và địa hình Việt Nam.


Vấn đề đặt ra là cần có các giải pháp kỹ thuật phù hợp để có thể giảm tác động của gió bão, hạn chế thấp nhất thiệt hại gây ra. Dưới đây là một số phân tích và các giải pháp kỹ thuật cơ bản nhằm tăng cường khả năng chịu gió bão cho nhà dân xây dựng trong vùng chịu ảnh hưởng mạnh của gió bão.

Lựa chọn địa điểm xây dựng thích hợp


Nên chọn địa điểm xây dựng nhà ở những nơi khuất gió bão, tránh đối mặt với hướng gió chủ đạo của gió bão. Có thể tận dụng các địa hình có nhiều vật cản như gò, đồi, hoặc trồng cây để cản bớt tác động trực tiếp của gió lên nhà. Không nên xây nhà ở những nơi trống trải, hay chịu ảnh hưởng của lũ quét và tác động của gió bão mạnh như ven sông, hồ lớn, bờ biển hay những nơi hút gió (hẻm đồi, giữa hai sườn đồi...). Đối với các cây to sát nhà thì cần tỉa bớt cành lá để tránh hiện tượng cây đổ vào nhà khi có mưa bão, nhất là đối với các cây có rễ nông.


Giải pháp kiến trúc của nhà


Nên bố trí các ngôi nhà thành cụm. Các nhà nên bố trí so le nhau, tránh bố trí thẳng hàng vì dễ hình thành các túi gió hoặc luồng gió xoáy. Giải pháp mặt bằng mái nhà nên đơn giải. Tốt nhất là thiết kế nhà có dạng chữ nhật. Nhà không nên dài quá, thông thường tỷ lệ chiều dài nhà trên chiều rộng không nên lớn hơn 2,5 lần. Không nên thiết kế nhà có mặt bằng dạng chữ U, L hoặc chữ T.


Mái nhà nên có độ dốc hợp lý, thường khoảng 30 - 330. Các mái nhẹ có độ dốc từ 5 - 100 thì áp lực âm gây tốc mái lớn, nên dễ bị tốc. Cần hạn chế các thành phần chìa ra ngoài tường của mái. Phần chìa ra ngoài của mái không nên lớn hơn 50cm khi có trần và không lớn hơn 30cm khi không có trần. Nên làm diềm mái để hạn chế tác động trực tiếp của luồng gió lên phần đầu mái. Với mái hiên, nên làm hiên rời để nếu bị tốc thì ít ảnh hưởng tới mái của nhà chính hoặc làm hiên bằng bê tông cốt thép.



PGS.TS Nguyễn Võ Thông Cần hạn chế đặt các thiết bị ở trên mái. Trong trường hợp phải đặt thì cần có biện pháp gia cố để đảm bảo chắc chắn rằng chúng chịu được tác động của gió.

Không nên sử dụng các tường quá rộng hoặc quá cao mà không được gia cố để chịu được tác động của gió. Với các bức tường này cần được gia cường bằng các giằng và các cột bổ trụ hoặc neo vào các khung và sàn chịu lực. Tường không nên trổ nhiều cửa hoặc cửa có diện tích lớn. Các cửa cần phải kín gió. Để tránh hiện tượng cửa dễ bị bung khi bị gió giật, nên làm cửa số dạng khung đẩy, theo phương đứng hoặc ngang. Các khung cửa cần được liên kết chắc chắn với tường.

Giải pháp kết cấu


Kết cấu chịu lực của nhà cần đơn giản, có sơ đồ làm việc rõ ràng. Các kết cấu phải tạo thành một hệ không gian tạo độ cứng tốt theo cả ba phương và tạo khả năng chống xoắn tốt cho tòa nhà. Tất cả các bộ phận của kết cấu phải được neo giữ vào một số điểm kiên cố có khả năng chống lại các tác động của gió. Phải bố trí hệ thống giằng và liên kết cứng tất cả các kết cấu lại với nhau tạo thành một khối liên tục để tăng khả năng chống trượt, chống xoắn và chống xô đổ cho nhà.


Nhà thấp tầng của dân chủ yếu là dùng kết cấu mái nhẹ. Vật liệu lợp thường dùng là ngói, tôn, phibro xi măng hoặc các phên bằng tre, nứa, lá... Các mái này rất dễ bị tốc khi có gió bão. Để tránh cho các tấm lợp nhẹ khỏi bị gió tốc, cần có biện pháp neo, giữ chúng chắc chắn vào hệ kết cấu mái. Việc neo giữ có thể thực hiện bằng cách neo buộc, xây bờ chảy, bờ nóc, chèn vữa xi măng hoặc đè giữ bằng các bao cát. Ngoài ra để đảm bảo cho cả hệ thống mái không bị tốc thì các kết cấu khác của mái như rui, mè, đòn tay, xà gồ phải được liên kết chặt với nhau và liên kết với vì kèo thành một hệ thống chắc chắn. Cuối cùng, vì kèo phải được néo chặt vào cột hoặc tường chịu lực bằng thép phi 6 để truyền tải trọng gió xuống kết cấu móng.


Để làm giảm áp lực gió lên kết cấu mái, nên làm trần nhà. Trần nhà cần có kết cấu chắc chắn và được liên kết với các tường trong và tường ngoài của nhà để tăng khả năng chống xô đổ của tường. Tốt nhất, nên kết hợp một khu vực nào đó của trần làm gác lửng để tăng cứng cho nhà và trú ngụ khi cần. Đối với các nhà xây dựng trong vùng có khả năng bị ngập lụt thì cần chú ý bố trí các cửa thoát hiểm lên trần và qua mái.


Đối với nhà có kết cấu chịu lực bằng khung gỗ hoặc tre, ở đầu hồi và tại các góc nhà cần bố trí các thanh chống chéo dạng tam giác hoặc chữ X; còn với nhà có kết cấu chịu lực là tường xây bằng gạch, đá thì bố trí các trụ và giằng bằng bê tông cốt thép liên kết với nhau, trụ đứng bố trí ở góc tường và ngăn nhỏ các bức tường rộng. Giằng nên bố trí ở các cao trình mặt móng, mép trên cửa sổ, cửa đi. Giằng cần phải khép kín chu vi tường bao nhà và nối tất cả các bức tường trong nhà lại với nhau.


Mỗi ngôi nhà cần chọn một phòng hoặc một khu vực để làm lõi cứng cho toàn nhà. Lõi cứng có thể là các tường gạch, xây bằng vữa xi măng cát. Các tường này thường có chiều dày tối thiểu là 220mm. Nên kết hợp đổ sàn bê tông ở khu vực lõi cứng này của nhà làm gác lửng hoặc sàn tầng. Lõi cứng là nơi kiên cố để neo giữ các bộ phận, các kết cấu khác của nhà. Đây cũng là nơi để người dân có thể trú ẩn an toàn và cất giữ các tài sản, lương thực thiết yếu, đề phòng bão lớn có thể làm hư hỏng nhà hoặc khi ngập lụt. Nhà truyền thống, người dân thường kết hợp cấu trúc chỗ thờ cúng để làm chức năng lõi cứng cho nhà.


Đối với kết cấu móng, yêu cầu phải đủ khả năng chịu lực, neo giữ được các kết cấu bên trên khi nhà chịu tác động của gió. Ngoài ra, do bão thường đi kèm với ngập lụt bởi mưa, nên móng nhà cần đảm bảo cho các kết cấu bên trên luôn khô ráo. Kết cấu và vật liệu làm móng phải không bị hư hỏng khi ngập úng, đảm bảo chức năng chịu lực trong trường hợp bị ngập nước. Kết cấu móng thường dùng là móng gạch, đá hoặc bê tông cốt thép. Tại các chân cột có thể bố trí các neo bằng thép để néo các chân cột.



Nhà mẫu cho vùng bị ngập Lift House - Hoa Kỳ

Để hạn chế tác hại của gió gây ra đối với nhà, cần áp dụng đồng bộ các giải pháp thích hợp về lựa chọn địa điểm, vật liệu, kiến trúc, kết cấu.


Về địa điểm xây dựng: Nên tận dụng các địa hình có nhiều vật cản như gò, đồi, hoặc trồng cây để cản bớt tác động trực tiếp của gió lên nhà. Nên xây nhà thành cụm và bố trí các nhà so le nhau để hạn chế tác động của gió.


Về giải pháp kiến trúc: Nên làm nhà có mặt bằng dạng chữ nhật. Mái, tường, cửa sổ, cửa đi, cần có kích thước và cấu tạo hợp lý để tránh bị tốc, đổ. Đối với nhà nằm trong vùng có khả năng ngập lụt nên làm gác lửng hoặc trần bê tông cốt thép kết hợp với cửa thoát hiểm qua mái.


Về giải pháp kết cấu: Cần đơn giản, có sơ đồ làm việc rõ ràng. Các kết cấu phải tạo thành một hệ không gian tạo độ cứng tốt theo cả ba phương và tạo khả năng chống xoắn tốt cho nhà. Tất cả các bộ phận của kết cấu phải được neo giữ vào bộ phận kiên cố của nhà để có khả năng chống lại tác động của gió. Phải bố trí hệ thống giằng và liên kết cứng tất cả các kết cấu lại với nhau, tạo thành một khối liên tục để tăng khả năng chống trượt, chống xoắn và chống xô đổ cho nhà.

PGS.TS Nguyễn Võ Thông
Viện KHCN Xây dựng - Bộ Xây dựng

cảm ơn bạn, bài rất hay, nhưung sao nó lại nằm ở nơi thơ văn thế này