Sự ảnh hưởng của phương án quy hoạch dân cư đến chế độ sục khí trong không gian đường phố đô thị

Bài báo nêu lên hiện trạng ô nhiễm không khí đô thị tại Việt Nam và phân tích quá trình

phân tán chất ô nhiễm trên không gian đường phố tại khu dân cư nằm theo sơ đồ dạng “hẻm

núi”. Dựa trên việc phân tích cho thấy rằng, tác động chính của các chất ô nhiễm khí quyển

sẽ tập trung trong phạm vi 3 tầng đầu tiên của tòa nhà nằm trong phạm vi xét. Từ đó tác giả

đề xuất các giải pháp giảm thiểu các tác động ô nhiễm tiêu cực đến môi trường do phương

tiện vận tải gây ra bằng các phương pháp quy hoạch có tính đến sự ảnh hưởng của chế độ

sục khí.

Sự ảnh hưởng của phương án quy hoạch dân cư đến chế độ sục khí trong không gian đường phố đô thị trang 1

Trang 1

Sự ảnh hưởng của phương án quy hoạch dân cư đến chế độ sục khí trong không gian đường phố đô thị trang 2

Trang 2

Sự ảnh hưởng của phương án quy hoạch dân cư đến chế độ sục khí trong không gian đường phố đô thị trang 3

Trang 3

Sự ảnh hưởng của phương án quy hoạch dân cư đến chế độ sục khí trong không gian đường phố đô thị trang 4

Trang 4

Sự ảnh hưởng của phương án quy hoạch dân cư đến chế độ sục khí trong không gian đường phố đô thị trang 5

Trang 5

Sự ảnh hưởng của phương án quy hoạch dân cư đến chế độ sục khí trong không gian đường phố đô thị trang 6

Trang 6

Sự ảnh hưởng của phương án quy hoạch dân cư đến chế độ sục khí trong không gian đường phố đô thị trang 7

Trang 7

Sự ảnh hưởng của phương án quy hoạch dân cư đến chế độ sục khí trong không gian đường phố đô thị trang 8

Trang 8

Sự ảnh hưởng của phương án quy hoạch dân cư đến chế độ sục khí trong không gian đường phố đô thị trang 9

Trang 9

Sự ảnh hưởng của phương án quy hoạch dân cư đến chế độ sục khí trong không gian đường phố đô thị trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 11 trang xuanhieu 2920
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Sự ảnh hưởng của phương án quy hoạch dân cư đến chế độ sục khí trong không gian đường phố đô thị", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Sự ảnh hưởng của phương án quy hoạch dân cư đến chế độ sục khí trong không gian đường phố đô thị

Sự ảnh hưởng của phương án quy hoạch dân cư đến chế độ sục khí trong không gian đường phố đô thị
 x 84m. 
Bằng phương pháp số hóa đã đưa ra 
được quy luật về sự khuếch tán nồng độ khí 
thải gần các tòa nhà nằm bên đường với 2 
phương án khác nhau. Như trên hình 6 và 7 
ta thấy vùng ô nhiễm cho từng phương án 
dựng. Giá trị % tại các vùng 1,2,3 trên hình 
5,6 là tỷ lệ nồng độ chất ô nhiễm thực tế với 
giá trị nồng độ tối đa cho phép của khí thải 
theo tiêu chuẩn. Rõ ràng ta thấy rằng tất cả 
các tòa nhà nằm bên đường đều chịu tác 
động trực tiếp của khí thải . Mức độ ô nhiễm 
lớn nhất ta thấy ở các hẻm nằm giữa tòa nhà 
1 và 2 và hẻm nằm giữa tòa nhà 2 và 3. Điều 
này chứng minh mức độ ô nhiễm nặng sẽ 
tập trung vào khu vực hẻm cuối cùng, nơi 
tích tụ toàn bộ chất phát thải. 
KỶ YẾU HOẠT ĐỘNG KHOA HỌC & GIÁO DỤC TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC ĐÀ NẴNG 12/2019 
 33 
Hình 6. Mô tả sự phân tán khí thải ở trường 
hợp cường độ phát khí tại 3 đoạn đường đều 
bằng nhau Q1,2,3 =0,5gram/s.) 
1 – 100–75 %; 2 – 74–41 %; 3 – 40–10 %; 4 – 
<10 % 
Hình 7. Mô tả sự phân tán khí thải ở trường 
hợp Q1 =1,2gram/s > Q2,3 =0,5gram/s.) 
1 – 100–75 %; 2 – 74–41 %; 3 – 40–10 %; 4 
– <10 % 
Hình 8. Biểu đồ sự phân tán nồng độ chất ô 
nhiễm tại tòa nhà đầu tiên 
1 – trường hợp 1; 2 – trường hợp 2 
Hình 9. Mô phỏng sự dịch chuyển của luổng 
gió tại khu vực dân cư dạng hẻm núi trong 
điều kiện tường chắn nóng [19] 
Biểu đồ hình 8 biểu thị sự phân tán 
nồng độ chất ô nhiễm theo hướng phía sau 
tòa nhà đầu tiên đối với từng trường hợp. 
Theo hình 8 cho thấy sự khác biệt về nồng 
độ chất ô nhiễm bắt đầu thay đổi từ độ cao 
11m và xấp xỉ 8%. Điều này liên quan đến 
sức cản của tòa nhà, được coi là vật cản cơ 
học ảnh hưởng đến sự phân tán của chất ô 
nhiễm. 
Trong trường hợp này ta thấy rằng, tại 
không gian trên mặt đường bên trong khu 
dân cư gió gây ra những dòng xoáy tuần 
hoàn, kéo theo các chất ô nhiễm từ phương 
tiện vận tải đến mặt tiền của các tòa nhà và 
những dòng xoáy kích thước nhỏ cũng được 
tạo nên tại các phần tường góc cạnh của 
phía mặt tòa nhà. 
Sự lưu thông không khí như vậy trong 
các “hẻm núi” dẫn đến sự gia tăng nồng độ 
12/2019 KỶ YẾU HOẠT ĐỘNG KHOA HỌC & GIÁO DỤC TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC ĐÀ NẴNG 
34 
khí thải tại mặt các tòa nhà tiếp theo tính từ 
hướng đón gió, vì dòng xoáy lớn đầu tiên sẽ 
mang theo hầù hết các chất ô nhiễm từ 
nguồn và chúng giữ chúng lại ở tầng thấp 
của các tòa nhà tiếp theo. 
Tác động chính của các chất ô nhiễm 
khí quyển sẽ tập trung trong phạm vi 3 tầng 
đầu tiên (ít hơn 4 tầng), thực tế cho thấy sự 
gia tăng đáng kể về tỷ lệ mắc bệnh hô hấp ở 
trẻ em sống chủ yếu ở 4 tầng đầu tiên của 
tòa nhà. Do đó, khi lựa chọn và quyết định 
nơi ở tại các tòa nhà chung cư, người dân 
nên chọn các căn hộ nằm từ tầng 5 trở lên để 
tránh được các yếu tố ô nhiễm môi trường 
tác động tiêu cực đến sức khỏe gia đình. 
5. Đề xuất giải pháp giảm thiểu các tác 
động tiêu cực đến môi trường do phương 
tiện vận tải bằng các phương án quy hoạch 
có tính đến sự ảnh hưởng của chế độ sục khí 
Để giảm thiểu thiệt hại cho sức khỏe 
của người dân sống gần đường đô thị, cần 
áp dụng phương pháp tích hợp để đánh giá 
chất lượng môi trường sống có tính đến các 
yếu tố tác động chính. Điều quan trọng là 
xác định các nguyên nhân chính và cơ bản 
để xây dựng phương pháp làm giảm tác 
động của giao thông đường bộ đến môi 
trường sống. Theo quan sát và nghiên cứu 
thực địa, khi phát triển các dự án quy hoạch 
khu dân cư gắn liền với quy hoạch môi 
trường, đầu tiên cần đưa ra các đánh giá vệ 
sinh về chế độ sục khí dự đoán, cũng như 
đánh giá mức độ ô nhiễm không khí dự 
kiến. Cơ sở đầu tiên để đánh giá chế độ sục 
khí cần thiết phải gắn liền với quan điểm về 
cảm nhận nhiệt độ của cơ thể con người, sau 
đó tiếp tục tuân thủ đến các yếu tố về tiêu 
chuẩn ô nhiễm môi trường đô thị. 
Vào mùa hè, tốc độ gió thuận lợi nhất 
nằm ở ngưỡng từ 1÷ 4 m/s. Hiệu ứng kích 
thích của gió xảy ra ở tốc độ lớn hơn 6-7 
m/s [7]. 
Việc nghiên cứu các mục tiêu quy 
hoạch và công tác phát triển đô thị đóng góp 
một vai trò quan trọng trong việc phát triển 
đô thị bền vững, hiện nay các dự án quy 
hoạch ít quan tâm nhiều đến các tiêu chuẩn 
vệ sinh môi trường không khí. Vì vậy, để 
xây dựng được một phương án thiết kế tối 
ưu phù hợp với các tiêu chuẩn môi trường 
cần thiết phải đảm bảo phương trình cơ bản 
sau [12]: 
.
max .
−
=
C j
u
jC Ae
 (4) 
Trong đó Cmaxj – nồng độ tối đa cho phép 
của thành phần riêng lẻ của khí thải; UCj – 
vận tốc gió (m/s), cung cấp sự pha loãng của 
các thành phấn trong không khí đến nồng độ 
cho phép trên 1 đoạn đường. 
Kết quả chia (3) và (4) và logarit, ta thu 
được phương trình sau: 
0
max
1
ln− =
j
j
C
j
q
u u
C 
 (5) 
Trong đó u0 – vận tốc gió trên đường phố 
theo phương án thiết kế quy hoạch sẽ được 
điều chỉnh (m/s);
max
j
j
q
C - dung trọng của 
thành phần trong không khí (tính theo 1 đơn 
vị Cmax) với các thông số về lưu lượng giao 
thông trên đường phố. 
Vế trái của phương trình (5) phản ánh 
sự thiếu hụt khí hoặc vận tốc gió ∆u=(uCj – 
u), cần thiết để đưa dung trọng của các 
thành phần trong không khí xung quanh đạt 
tiêu chuẩn vệ sinh bằng cách thay đổi các 
quyết đinh quy hoạch. 
KỶ YẾU HOẠT ĐỘNG KHOA HỌC & GIÁO DỤC TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC ĐÀ NẴNG 12/2019 
 35 
Tồn tại mức độ tương quan của nồng 
độ khí thải và vận tốc gió tính từ hướng thổi 
đến trục của đường, thông số b/H và mật độ 
của các tòa nhà [12], có thể khẳng định 
rằng, việc kiểm soát nồng độ ô nhiễm không 
khí gây ra do phương tiện vận tải tại không 
gian đường ở mức độ tiêu chuẩn có thể được 
duy trì bằng việc kiểm soát chế độ sục khí. 
Điều kiện thông gió của đường được đảm 
bảo bởi sự lựa chọn vị trí của tuyến đường 
theo hướng gió thổi, số tầng của các tòa nhà 
và phương pháp lập quy hoạch. 
Từ các thí nghiệm đã chứng minh rằng, 
hiệu ứng ức chế tốc độ gió do sự cản trở của 
vật cản, cụ thể ở đây là các tòa nhà sẽ chủ 
yếu xảy ra ở khoảng giữa của “hẻm núi”, 
còn ở vị trí mặt tiền thì xảy ra ít hơn. Điều 
này có thể được giải thích bởi tại khu vực 
này xuất hiện của các chất khí khác nhau 
khiến mật độ khí tăng lên, các thành phần 
trong không khí được pha trộn hỗn loạn theo 
các hướng khác nhau, tại các vùng góc cạnh 
cũng xuất hiện các dòng xoáy nhỏ, ở đây 
các luồng xoáy không khí va đập vào nhau, 
từ đó khiến cho sự lưu thông không khí bị 
cản trở. Kết quả cho thấy với khoảng cách 
của hẻm núi nằm trong phạm vi từ 1530 
m thì khả năng lưu thông của không khí bị 
cản trở đáng kể. Ngoài ra phải tính đến sự 
lưu thông ngược tại các khoảng hẻm núi của 
khu vực dân cư. Với chiều rộng đường nhỏ 
hơn 3H (độ cao tòa nhà) đã quan sát thấy sự 
lưu thông ngược kín của tạp chất, có nghĩa 
là tại đây dòng xoáy giữa các tòa nhà là ổn 
định, khí không thoát được khỏi không gian 
kín. Vì vậy, khi đưa ra quyết định thiết kế, 
cần lưu ý rằng trong một tình huống quy 
hoạch nào đó có thể gây ra các trường hợp ô 
nhiễm nguy hiểm bởi sự lưu thông ngược 
kín của tạp chất. 
Việc phát triển hệ thống đánh giá chất 
lượng môi trường có tính đến mức độ ô 
nhiễm không khí ban đầu gây ra bởi các 
phương tiện vận tải và yếu tố sục khí thực 
sự là cần thiết tại các khu vực đông dân cư, 
cũng như tại các khu vực tuyến phố chính. 
Ở những khu vực địa lý nơi có gió 
mạnh chiếm ưu thế, dẫn dến hiện tượng mất 
nhiệt cơ thể của dân cư sống tại đó và ảnh 
hưởng đến sức khỏe của họ, thì việc bảo vệ 
khu dân cư khỏi các ảnh hưởng của gió lạnh 
là cần thiết. Ở đây bao gồm các phương tiện 
quy hoạch chắn gió, có tính đến đặc điểm 
của địa hình, số tầng của các tòa nhà, 
phương pháp quy hoạch, trồng cây và vv. 
Cùng với đó sự thông gió trên đường 
chưa đảm bảo yếu tố thoải mái – với vận tốc 
gió nhỏ hơn 5 m/s – được quan sát thấy 
trong năm tại các vùng rừng và đồi núi vào 
mùa hè. Thậm chí có nơi tốc độ gió thấp 
hơn (dưới 3m/s), gió tĩnh (0-1m/s) được ghi 
nhận tại các vùng ẩm ướt. Rõ ràng, trong 
các khu vực khí hậu này, cần phải quan tâm 
đến các yếu tố nhằm phát triển đô thị để cho 
mang lại cảm giác nhiệt thoải mái và mức 
độ thông gió tự nhiên của đường phố. Có 
thể giữ gìn và tăng cường tốc độ gió ban đầu 
tại các khu vực này bằng cách như tăng 
khoảng cách giữa các tòa nhà. Ở một số 
thành phố sử dụng khả năng giữ lại vận tốc 
gió ban đầu bằng cách vận dụng địa hình 
thung lũng, sự lưu thông gió của các khối 
không khí 
Tuy nhiên, trong mọi trường hợp, nên 
loại bỏ khả năng xuất hiện một luồng không 
khí lưu thông tại không gian đường phố làm 
ngăn cản sự trao đổi không khí của các 
hướng gió chính. Do đó, khi xây dựng 
đường phố cần áp dụng các phương pháp kỹ 
thuật với số lượng hạn chế các tòa nhà nhiều 
12/2019 KỶ YẾU HOẠT ĐỘNG KHOA HỌC & GIÁO DỤC TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC ĐÀ NẴNG 
36 
phần, nhiều góc cạnh, tạo nên các hẻm núi. 
Ví dụ: dịch chuyển trục của các tòa nhà vào 
một hàng, vị trí của chúng ở một góc hoặc 
thụt vào từ đường vạch xây nhà và thay đổi 
số lượng tầng hoặc cấu trúc thiết kế của tòa 
nhà [11]. 
Thực tế cho thấy rằng tại các thành phố 
lớn có yếu tố quy hoạch lịch sử lâu đời thì 
không bắt kịp với tốc độ cơ giới hóa của xã 
hội. Hiện trạng quy hoạch cũ chịu áp lực lớn 
và nhiều rủi ro bởi các yếu tố tác động môi 
trường gây nên. 
Để giải quyết vấn đề này cần tạo ra 
một môi trường sống lành mạnh, chủ yếu 
phát sinh ở trung tâm thành phố lớn trong 
điều kiện tự động hóa cần thiết sử dụng các 
biện pháp tái thiết và lập kế hoạch triệt để 
theo hướng mới như việc đưa xe tải, 
container ra khỏi khu vực khu dân cư, mở 
rộng khu phố, mở rộng phố đi bộ 
Giảm tỉ lệ mắc bệnh tại các khu vực 
dân cư do tác động tiêu cực của phương tiện 
giao thông là kết quả của việc thực hiện các 
hoạt động giao thông và quy hoach đô thị ở 
quy mô lớn. Ví dụ: chuyển đổi giao thông 
dừng sang mạng lưới đường cao tốc tại khu 
vực ngoại ô; phát triển mạng lưới đường 
hiện có và bổ sung mới ngoài hiện trạng 
đang có; thiết lập hệ thống góc bến đỗ, trang 
thiết bị cho bãi đỗ; trong khu vực dân cư 
trung tâm loại trừ các vùng giao thông bằng 
phương tiện và thay vào đó bằng hình thức 
đi bộ . 
6. Kết luận 
- Mức độ ô nhiễm không khí các đô thị 
lớn của nước ta đang ngày càng tăng cao. 
Nguyên nhân gây ra ô nhiễm môi trường tại 
các đô thị lớn chủ yếu do phương tiện vận 
tải. Nhìn chung, phương tiện vận tải thải ra 
rất nhiều các chất ô nhiễm tuy nhiên nổi bật 
vẫn là các thành phần riêng lẻ của chúng 
như: oxit cacbon, nito dioxide, nito oxit, lưu 
huỳnh dioxit, bồ hóng, bụi. 
- Dựa trên mô hình mô phỏng sự phân 
tán chất ô nhiễm với sơ đồ dạng hẻm núi 
trong khu dân cư ta thấy rằng mức độ ô 
nhiễm nặng sẽ tập trung vào khu vực hẻm 
cuối cùng, nơi tích tụ toàn bộ chất phát thải 
từ các con đường nằm trước, vì dòng xoáy 
lớn đầu tiên sẽ mang theo hầù hết các chất ô 
nhiễm từ nguồn và chúng giữ chúng lại ở 
tầng thấp của các tòa nhà tiếp theo và sẽ tập 
trung trong phạm vi 3 tầng đầu tiên của tòa 
nhà. 
- Trong công tác quy hoạch cũng như 
tái thiết thành phố, việc phát triển hệ thống 
đánh giá chất lượng môi trường có tính đến 
mức độ ô nhiễm không khí ban đầu gây ra 
bởi các phương tiện vận tải và yếu tố sục khí 
là thực sự cần thiết, đặc biệt tại các khu vực 
đông dân cư, cũng như tại các khu vực 
tuyến phố chính. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. Báo cáo Hiện trạng Môi trường quốc 
gia năm 2016, Bộ Tài nguyên và Môi 
trường, 
cao-hien-trang-moi-truong-quoc-gia-
nam-2016. 
[2]. Berkowicz, R. A Simple Model for 
Urban Back-ground Pollutio / R. 
Berkowicz // Environmental Monitoring 
and Assessment. – 2000. – Vol. 65. – 
Iss. 1/2. – P. 259–267. doi: 10.1007/978-
94-010-0932-4_28. 
[3]. Härkönen, J. Regulatory dispersion 
modelling of traffic originated pollution: 
academic diss. in physics / J. Härkönen. 
– Helsinki : University of Helsinki, 
2006. – 104 p. 
KỶ YẾU HOẠT ĐỘNG KHOA HỌC & GIÁO DỤC TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC ĐÀ NẴNG 12/2019 
 37 
[4]. Sathe Yogesh, V. Air Quality Modeling 
in Street canyons of Kolhapur City, 
Maharashtra, India /V. Sathe Yogesh // 
Universal J. of Environmental Research 
and Technology. – 2012. – Vol. 2. – Iss. 
2. – P. 97–105. 
[5]. Андреев П. И. Рассеивание в воздухе 
газов, выбрасываемых 
промышленными предприятиями. М.: 
Госиздат, 1952. 81 с. 
[6]. Балакин В. В., Сидоренко В. Ф. 
Обеспечение гигиенических 
нормативов выбросов 
автомобильного транспорта в воздухе 
жилой застройки 
градостроительными средствами / 
Современное строительство и 
архитектура.. – 2016,№1(01). С.7–12. 
[7]. Балакин В. В., Сидоренко В. Ф., 
Сидоренко И. В. и др. 
Градостроительные мероприятия по 
снижению загазованности 
урбанизированных территорий 
выбросами автомобильного 
транспорта // Экология 
урбанизированных территорий. – 
2015, №4, с.79–85. 
[8]. Балакин В.В. Влияние ветрового 
режима на очищение воздуха 
магистральных улиц от выбросов 
автотранспорта // Гигиена и 
санитария. – 1980, №6, с.5–8. 
[9]. Балакин В. В., Сидоренко В. Ф. 
Трансформация воздушного потока 
при обтекании жилых зданий на 
городских улицах // Вестник 
ВолгГАСУ. Сер. Строительство и 
архитектура. 2016.Вып. 44(63).Часть 
2. С.4–18. 
[10]. Балакин В. В. Расчет загрязнения 
атмосферного воздуха на 
застраиваемых участках городских 
дорог // Вестник ВолгГАСУ. Сер. 
Строительство и архитектура. – 2010. 
– Вып. 18 (37). – С. 138–143. 
[11]. Балакин В. В. Регулирование 
аэрационного режима уличных 
каньонов приемами планировки и 
застройки // Вестник МГСУ. – 2014. – 
№ 5. – С. 108–118. 
[12]. Методические рекомендации по 
гигиеническому обоснованию 
размещения и развития 
производительных сил на 
территориях нового освоения и в 
промышленно развитых регионах. – 
М.: НИИ общей и коммунальной 
гигиены им. А.И. Сысина, 1983. 94 с. 
[13]. Старченко, А. В. 
Численное моделирование турбулент
ных течений и переноса 
примеси в уличныхканьонах / А. В. 
Старченко, Р. Б. Нутерман, Е. А. 
Данилкин ; Томский государственный 
университет. — Томск : Издательство 
Томского университета , 2015. — 252 
с. : ил. 
[14]. Русакова, Т. И. Прогнозирование 
загрязнения воздушной среды от 
автотранспорта на улицах и в 
микрорайонах города /Т. И.
 Русакова //Наука та прогрес 
трансп. Вісн. Дніпропетр.нац.
 ун-ту залізн. трансп. ім. 
Академіка В. Лазаряна. – 2013. – № 6 
(48). – С. 32–44. 
[15]. Русакова, Т. И. Численное 
исследование структуры вихрового 
потока около высотных сооружений / 
12/2019 KỶ YẾU HOẠT ĐỘNG KHOA HỌC & GIÁO DỤC TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC ĐÀ NẴNG 
38 
Т. И. Русакова, В. И. Карплюк // Вісн. 
Дніпропетр. ун-ту. Серія «Механіка». 
–Дніпропетровськ, 2006. – Вип.С. 
154−160. 
[16]. Русакова, Т. И. Исследование 
загрязнения атмосферного воздуха 
выбросами автотранспорта в 
«уличных каньонах» города/Т. И.
 Русакова // Наука та прогрес 
трансп. Вісн. Дніпропетр.нац.
 ун-ту залізн. трансп.ім. 
Академіка В. Лазаряна. – 2015. – № 1 
(55). – С. 23–34. 

File đính kèm:

  • pdfsu_anh_huong_cua_phuong_an_quy_hoach_dan_cu_den_che_do_suc_k.pdf