Luận án tiến sĩ: Ứng dụng Topology trong thiết kế kiến trúc tại Việt Nam - Trường Đại học Xây dựng Hà Nội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI NGUYỄN THỊ MINH THÙY ỨNG DỤNG TOPOLOGY TRONG THIẾT KẾ KIẾN TRÚC TẠI VIỆT NAM Chuyên ngành: Kiến trúc Mã số: 9580101 LUẬN ÁN TIẾN SĨ Hà Nội – Năm 2022 luan an BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI NGUYỄN THỊ MINH THÙY ỨNG DỤNG TOPOLOGY TRONG THIẾT KẾ KIẾN TRÚC TẠI VIỆT NAM Chuyên ngành: Kiến trúc Mã số: 9580101 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. NGUYỄN ĐÌNH THI Hà Nội – Năm 2022 luan an i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, dưới sự hướng dẫn của PGS. Nguyễn Đình Thi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu nêu trong luận án là trung thực, có nguồn gốc rõ ràng, được trích dẫn đầy đủ theo quy định và chưa từng được ai công bố trong bất cứ công trình nào khác.Việc sử dụng các số liệu nghiên cứu chung đã được các đồng tác giả cho phép.

Nghiên cứu sinh Nguyễn Thị Minh Thùy luan an ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin trân trọng cảm ơn sự quan tâm giúp đỡ của Ban Giám Hiệu, khoa Đào tạo Sau đại học, khoa Kiến trúc và Quy hoạch, bộ môn Lý thuyết và Lịch sử kiến trúc - Trường Đại học Xây dựng Hà Nội đã quan tâm và tạo điều kiện cho tôi hoàn thành luận án này. Tôi xin trân trọng cảm ơn và ghi nhận sâu sắc sự động viên, giúp đỡ, hướng dẫn tận tình, chu đáo của PGS.KTS Nguyễn Đình Thi trong suốt quá trình nghiên cứu luận án. Tôi xin trân trọng cảm ơn các chuyên gia đã đóng góp các ý kiến cho luận án; các cơ quan, tổ chức, cá nhân đã giúp đỡ, tạo điều kiện để tôi được lấy tài liệu nghiên cứu phục vụ luận án. Trân trọng cảm ơn bộ môn Hình họa và Vẽ kỹ thuật đã quan tâm và tạo điều kiện để tôi có thời gian thực hiện luận án này.

Cảm ơn gia đình và bạn bè đã động viên, chia sẻ. Nghiên cứu sinh Nguyễn Thị Minh Thùy luan an iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN…………………………………………………………….ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT………………….……………………………vii DANH MỤC CÁC BẢNG………………………………………………………….viii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ…………………………………………….ix MỞ ĐẦU. Lý do lựa chọn đề tài. Mục đích và mục tiêu nghiên cứu.

Đối tượng, phạm vi và giới hạn nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu. Giá trị khoa học và thực tiễn của luận án.

Những đóng góp mới của luận án. Cấu trúc của luận án. Giải thích một số khái niệm và thuật ngữ sử dụng trong luận án .4 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ỨNG DỤNG TOPOLOGY TRONG THIẾT KẾ KIẾN TRÚC. TÌNH HÌNH ỨNG DỤNG TOPOLOGY TRONG THIẾT KẾ KIẾN TRÚC TRÊN THẾ GIỚI.

Quá trình hình thành và phát triển Topology. Quá trình hình thành và phát triển Topology. Ứng dụng Topology trong các lĩnh vực khoa học. Các xu hướng phương pháp thiết kế kiến trúc trên thế giới.

Ứng dụng Topology trong TKKT trên thế giới. Nhận xét, đánh giá. THỰC TRẠNG ỨNG DỤNG TOPOLOGY TRONG THIẾT KẾ KIẾN TRÚC TẠI VIỆT NAM. Xu hướng phương pháp thiết kế kiến trúc tại Việt Nam.

Một số biểu hiện Topology trong thiết kế kiến trúc tại Việt Nam. Vào các giai đoạn thiết kế .31 luan an iv 1. Vào các hoạt động thiết kế. Cho các loại hình công trình kiến trúc.

Kết hợp công nghệ kỹ thuật số. Nhận xét, đánh giá. TỔNG QUAN CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU CÓ LIÊN QUAN. Các công trình nghiên cứu trên thế giới.

Các công trình nghiên cứu tại Việt Nam. Nhận xét, đánh giá các công trình nghiên cứu liên quan đề tài. NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ CHUNG VÀ RÚT RA NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN NGHIÊN CỨU. Nhận xét đánh giá chung.

Những vấn đề cần nghiên cứu. CƠ SỞ KHOA HỌC ỨNG DỤNG TOPOLOGY TRONG THIẾT KẾ KIẾN TRÚC TẠI VIỆT NAM. Các mối quan hệ không gian Topology. Các nguyên mẫu Topology.

Phép biến đổi Topology. Topology trong thiết kế kiến trúc. Topology trong thành phần và khả năng biểu hiện của ngôn ngữ kiến trúc. Topology trong tổ hợp không gian kiến trúc.

Phương pháp, quá trình thiết kế và giai đoạn thiết kế ý tưởng kiến trúc. Phương pháp thiết kế kiến trúc truyền thống. Phương pháp thiết kế kiến trúc sử dụng công nghệ máy tính. Quá trình thiết kế kiến trúc.

Giai đoạn thiết kế ý tưởng kiến trúc:. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ỨNG DỤNG TOPOLOGY TRONG THIẾT KẾ KIẾN TRÚC TẠI VIỆT NAM. Điều kiện địa hình, khí hậu. Điều kiện kinh tế, xã hội.

Vai trò của con người. Nhu cầu về ứng dụng Topology trong thiết kế kiến trúc tại Việt Nam. Điều kiện công nghệ xây dựng, vật liệu và kỹ thuật số. Công nghệ kỹ thuật số.

Công nghệ xây dựng và vật liệu mới. BÀI HỌC KINH NGHIỆM THỰC TIỄN. Bài học kinh nghiệm trên thế giới. Bài học kinh nghiệm tại Việt Nam.

Các văn bản pháp lý có liên quan. Các quy chuẩn, tiêu chuẩn thiết kế kiến trúc. GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG TOPOLOGY TRONG THIẾT KẾ KIẾN TRÚC TẠI VIỆT NAM. QUAN ĐIỂM VÀ MỤC TIÊU ỨNG DỤNG TOPOLOGY TRONG THIẾT KẾ KIẾN TRÚC TẠI VIỆT NAM.

NGUYÊN TẮC ỨNG DỤNG TOPOLOGY VÀO THIẾT KẾ KIẾN TRÚC TẠI VIỆT NAM. XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG TOPOLOGY VÀO THIẾT KẾ KIẾN TRÚC TẠI VIỆT NAM. Xác định khả năng ứng dụng vào PPTK sử dụng công nghệ máy tính tại Việt Nam. Xác định khả năng ứng dụng vào thiết kế ý tưởng kiến trúc.

GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG TOPOLOGY TRONG THIẾT KẾ KIẾN TRÚC. Đề xuất mức độ và nội dung ứng dụng Topology trong giai đoạn thiết kế ý tưởng kiến trúc. Mức độ ứng dụng Topology.100 luan an vi 3. Nội dung ứng dụng Topology.

Các giải pháp ứng dụng Topology trong giai đoạn thiết kế ý tưởng kiến trúc………………………………………………………………………………. Các giải pháp ứng dụng Topology. Các giải pháp ứng dụng Topology kết hợp với các loại HH khác. Bổ sung, hoàn thiện hệ thống văn bản pháp lý và đổi mới đào tạo sáng tác kiến trúc trong các trường đại học ở Việt Nam.

VÍ DỤ NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH BẢO TÀNG TỈNH THÁI BÌNH……. Giới thiệu về công trình, yêu cầu và nhiệm vụ thiết kế. Các bước thiết kế:. Bước 1- Thu thập thông tin.

Bước 2- Phân tích và xử lý thông tin. Bước 3- Tổng hợp. Bước 4 - Đánh giá và lựa chọn tổ hợp tối ưu. Bước 5 – Biến đổi Topology.

Bước 6 – Đánh giá, lựa chọn phương án. Bước 7 – Phát triển giải pháp. BÀN LUẬN VỀ CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU. Về quan điểm, nguyên tắc.

Về các giải pháp. Về khả năng ứng dụng. Về hướng nghiên cứu tiếp theo .142 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN TỚI ĐỀ TÀI LUẬN ÁN .144 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO. PL-1 luan an vii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Thiết kế kiến trúc: TKKT Hình học: HH Phương pháp thiết kế: PPTK Phương pháp thiết kế kiến trúc: PPTKKT Quá trình thiết kế QTTK Giai đoạn thiết kế: GĐTK luan an viii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.

QTTK kiến trúc theo giai đoạn ở một số nước trên thế giới………….QTTK kiến trúc theo hoạt động của một số nhà nghiên cứu trên thế giới…. Topology tham gia nhiều nhất vào giai đoạn thiết kế ý tưởng……………. Phân tích giai đoạn thiết kế Trung tâm triển lãm Vĩnh Phúc dựa trên cách tiếp cận của Topology……………………………………………………………. Phân tích giai đoạn thiết Cung quy hoạch, hội chợ và triển lãm tỉnh Quảng Ninh dựa trên cách tiếp cận của Topology……………………………………………34 Bảng 1.

Phân tích giai đoạn thiết Bảo tàng thế giới Cà Phê dựa trên cách tiếp cận của Topology…………………………………………………………………………. Những dạng công trình kiến trúc tại Việt Nam có sự liên tưởng đến Topology…………. Các mối quan hệ không gian Topology trong kiến trúc………………. Phân loại bề mặt dựa trên các bất biến Topology………………………….

So sánh các thành phần của ngôn ngữ kiến trúc trong lý thuyết sáng tác kiến trúc và Topology……………………………………………………………. Đặc trưng hình thái không gian kiến trúc của các bề mặt/nút Topology…. Bảng phân loại HH dựa trên các phép biến đổi và bất biến của chúng…. Biến thể và hình học……………………………………………………….

Các hình - dạng biến thể Topology trong kiến trúc………………………. Phân loại biến dạng Topology theo phương tác động…………………. Một số tiêu chí đánh giá lựa chọn ý tưởng dựa trên Topology…………. Các bước phân tích cấu trúc Topology ở mức độ tổng thể và chi tiết của công trình kiến trúc……………………………………………………………….

Các bước tổng hợp sử dụng công cụ tổ hợp Topology ở mức độ tổng thể và chi tiết của công trình kiến trúc…………………………………………………. Phân tích cấu trúc không gian chức năng tổng thể………………………. Ma trận kề không gian Tổng mặt bằng………………………………. Phân tích cấu trúc không gian chức năng Tầng hầm……………….

Ma trận kề không gian Tầng hầm……………………………………. Phân tích cấu trúc không gian chức năng Tầng 1…………………. Ma trận kề không gian Tầng 1…………………………………………PL4-2 Bảng 3. Phân tích cấu trúc không gian chức năng Tầng 2……………….

Ma trận kề không gian Tầng 2……………………………………. Phân tích cấu trúc không gian chức năng Tầng 3………………. Ma trận kề không gian Tầng 3…………………………………….PL4-4 luan an ix DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ Hình 1. Sự biến đổi của một bánh rán vòng thành một cái cốc có quai………….

Minh họa biến dạng màng cao su……………………………………………9 Hình 1. Quá trình hình thành và phát triển của Topology………………………. Topology ứng dụng trong Vật lý và Sinh học ……………………………. Topology ứng dụng trong điêu khắc và giao thông vận tải……………….

Topology ứng dụng trong quy hoạch và kiến trúc………………………. Sơ đồ QTTK kiến trúc theo viện kiến trúc sư Mỹ AIA…………. QTTK kiến trúc theo hai chiều ngang và dọc……………………. Đồ thị Topology của bài toán bảy cây cầu ở Königsberg……………….

Topology ứng dụng trong hoạt động phân tích………………………. Topology ứng dụng trong hoạt động tổng hợp………………………. Các nguyên mẫu Topology và đặc trưng hình thái của chúng……………23 Hình 1. Mobius house, 1998, Hà Lan, UN studio, Van Berkel …………….

Mô hình chai Klein và ý tưởng cho Klein bottle house………………. Mặt Boy và thiết kế sơ bộ Knotted Stained Glass Folly…………………. Ứng dụng Nút trong kiến trúc…………………………………………. Kết quả của các hoạt động biến đổi Topology một hình gốc……….

Công trình “18 Turn” của Daniel Libeskind, Trung tâm âm nhạc BBC London và Springtecture B của Shuhei Endo (2006)………………………………. Nhà Sway house- Infact Studio và Trung tâm Triển lãm Otog, Trung Quốc, 2014…………………………………………………………………. Các tòa tháp vặn xoắn…………………………………………………. Quá trình tìm ý tưởng kiến trúc dựa trên phép biến đổi - vặn xoắn khối hộp…………………………………………………………………………………….

Ứng dụng rộng rãi của Topology vào nhiều loại hình kiến trúc……. Sử dụng các hình khối cơ bản để tổ hợp không gian mặt bằng - tổ hợp hình khối kiến trúc……………………………………………………………………. Quá trình thiết kế kiến trúc theo các giai đoạn tại Việt Nam……………. Quá trình thiết kế kiến trúc theo hoạt động thiết kế tại Việt Nam…….