Thiết kế thích ứng với khí hậu

Loại hình nhà ở luôn chiếm một tỉ lệ lớn trong mảng xây dựng đô thị. Bên cạnh đó, quá trình vận hành và sử dụng công trình là một nguyên nhân gây nên cuộc khủng hoảng năng lượng và biến đổi khí hậu. Tại Việt Nam, số lượng nhà ở tư nhân chiếm 86,1% trong tổng số đơn vị nhà ở trên toàn quốc và chiếm 80,8% tại các đô thị. Tính từ năm 2000, tốc độ tăng trưởng dân số đô thị trung bình hằng năm đang ở mức 3,5%, cho thấy Việt Nam là một trong những quốc gia đô thị hóa nhanh nhất khu vực. Tuy vậy, chất lượng môi trường sống trong nhà ở chưa được quan tâm, thiếu tính nghiên cứu trong quá trình thiết kế nhà ở.
 
Điều dễ thấy, để đạt được tiện nghi nhiệt, ở Việt Nam, hầu như mọi người chỉ sử dụng quạt và máy điều hòa để làm mát, mà không có một giải pháp thiết kế mang tính khoa học. Theo một khảo sát do tác giả thực hiện năm 2016, những ngôi nhà tại các thành phố lớn như TP.HCM và Hà Nội không được che nắng và bức xạ phù hợp, không gian sống bị đóng kín, thiếu thông gió và nắng tự nhiên, dẫn đến tiêu hao nhiều năng lượng cho máy điều hòa. Hệ quả là việc tăng phát thải CO2 ngày càng trầm trọng, đồng thời chất lượng không khí trong nhà cũng gây ra nhiều bệnh ảnh hưởng đến sức khỏe con người.

Trước khi có sự ra đời của thiết bị điều hòa, các ngôi nhà truyền thống ở các quốc gia trên thế giới đều được xây dựng theo lối kiến trúc bản địa đã tồn tại một cách hài hòa với tự nhiên, thích ứng với khí hậu địa phương, tạo nên bản sắc riêng cho kiến trúc dân tộc. 

Những chiến lược thiết kế thụ động trong ngôi nhà truyền thống, chẳng hạn như hướng mặt tiền về phía Nam, mái dốc cao, hàng hiên dài, sân trong và các khoảng mở lớn bằng cửa lá sách... vốn là những nguyên lý cơ bản, không tiêu tốn nhiều năng lượng, được đánh giá là hầu như phù hợp với điều kiện khí hậu địa phương, đảm bảo sự tiện nghi nhiệt và sức khỏe cho con người. Trong khi đó, các ngôi nhà đô thị, đặc biệt là nhà ống, đã xuất hiện từ thế kỷ XV và được xây dựng ồ ạt từ thời kỳ Đổi Mới năm 1986 lại có chất lượng môi trường sống chưa tốt, phụ thuộc nhiều vào thiết bị điều hòa.

Do đó, để môi trường sống dễ chịu, đầu tiên cần hiểu rõ các thông số về điều kiện khí hậu của khu đất, sau đó đề xuất các giải pháp thiết kế thích ứng với bối cảnh và khí hậu địa phương. Tùy vào đặc trưng khí hậu mà thiết kế sẽ khác nhau. Chẳng hạn, đối với vùng khí hậu nóng, cần các chiến lược tránh bức xạ mặt trời, tận dụng thông gió để làm mát không gian bên trong. Ngược lại, đối với khí hậu lạnh, cần chiến lược nhận nhiệt, tích nhiệt để sưởi và giữ ấm cho ngôi nhà. Sau khi đã sử dụng các giải pháp kiến trúc, mà môi trường sống vẫn chưa dễ chịu, thì khi đó mới dùng đến sự hỗ trợ của các thiết bị cơ học để đạt được môi trường tiện nghi nhiệt. 

Vì thế, giai đoạn làm phẳng đường cong nhiệt để giảm sự tác động của môi trường bên ngoài bằng các giải pháp kiến trúc thích ứng khí hậu là rất quan trọng. Nếu làm tốt bước này sẽ giảm thiểu được rất nhiều năng lượng để làm mát hoặc sưởi ấm.

Đối với vùng khí hậu nóng ẩm, có các nguyên tắc chính cần phải chú ý trong quá trình thiết kế kiến trúc. Đầu tiên, cần tối ưu hóa thông gió tự nhiên (theo phương ngang và phương đứng) cho không gian để làm mát và giảm lượng hơi ẩm trong không khí. Tiếp theo, tùy theo hướng nhà, hướng cửa mà sử dụng các giải pháp che chắn và hạn chế bức xạ mặt trời thâm nhập trực tiếp và gián tiếp vào không gian bên trong nhà bằng các cấu kiện che nắng. 

Ngoài ra, cần làm lớp vỏ bao che bằng vật liệu nhẹ (nhằm giảm quá trình tích nhiệt trong lớp vỏ bên ngoài và các nguồn nhiệt từ bên trong nhà). Và một điều rất quan trọng là cần tạo các khoảng cây xanh, mặt nước trong vườn, hoặc các khoảng trống trong nhà để tạo môi trường vi khí hậu mát mẻ, tăng sự kết nối của con người với tự nhiên.

Nguồn Thanh Hằng ghi