KIẾN TRÚC XANH: ÁP DỤNG TRONG QUY HOẠCH, XÂY DỰNG ĐÔ THỊ Ở BẮC NINH

Kiến trúc xanh là kiến trúc đảm bảo điều kiện tiện nghi đầy đủ nhất cho con người sống, sinh hoạt và làm việc trong đó nhưng lại tiêu phí năng lượng và tài nguyên ít nhất, thải ra ít chất thải nhất, đáp ứng yêu cầu bảo vệ môi trường và đảm bảo được mối quan hệ hài hoà giữa con người và thiên nhiên.

Kiến trúc xanh là kiến trúc mà toàn xã hội và người sử dụng có thể sử dụng nó theo kiểu thân thiện với môi trường và hiệu quả các nguồn vật liệu. Vật liệu xây dựng có thể được tái sử dụng khi công trình bị phá bỏ. Mái và tường nhà nên được bao phủ bởi cây xanh nhằm tăng cường không gian xanh.

Kiến trúc xanh cũng cần quan tâm đến yếu tố đa dạng sinh học. Sự đa dạng sinh học của đô thị phải được đảm bảo với các hành lang cư trú tự nhiên, nuôi dưỡng sự đa dạng sinh học và đem lại sự tiếp cận với thiên nhiên để nghỉ ngơi giải trí. Cây xanh, mặt nước cũng cần được sử dụng trong các không gian.

Kiến trúc xanh phải đảm bảo khai thác tối đa các nguồn mặt trời, gió và nước mưa để cung cấp năng lượng và đáp ứng nhu cầu nước của người sử dụng, phải để dành mặt đất cho không gian xanh. Tận dụng triệt để thông gió chiếu sáng tự nhiên, tránh dùng hệ thống điều hoà sẽ làm cho điều kiện vi khí hậu của không gian sống trở nên tiện nghi, sự chênh lệch nhiệt độ bên trong và bên ngoài nhỏ hạn chế sự giãn nứt của kết cấu, thông thoáng tự nhiên xuyên phòng theo chiều ngang và chiều đứng sẽ giúp cho độ ẩm giảm, tránh đọng sương, các bề mặt vật liệu sẽ không bị rêu mốc, ẩm thấp và dẫn tới không bị dột… Mặt khác cảm giác dễ chịu khi nơi ở được thông thoáng tự nhiên và được tiếp xúc với thiên nhiên sẽ nâng cao đáng kể chất lượng tiện nghi vi khí hậu trong nhà…

  Kiến trúc xanh là kiến trúc đảm bảo điều kiện tiện nghi đầy đủ nhất cho con người sống, sinh hoạt và làm việc trong đó nhưng lại tiêu phí năng lượng và tài nguyên ít nhất, thải ra ít chất thải nhất, đáp ứng yêu cầu bảo vệ môi trường và đảm bảo được mối quan hệ hài hoà giữa con người và thiên nhiên

  Bài học kinh nghiệm từ kiến trúc truyền thống.

  Sinh ra và lớn lên trong một môi trường khí hậu nóng ẩm, từ xa xưa ông cha ta đã có nhiều kinh nghiệm xử lý kiến trúc truyền thống từ chọn hướng xây dựng ngôi nhà ở, bố cục và tổ chức không gian khuôn viên đến lựa chọn vật liệu xây dựng, đào ao hồ, trồng cây xanh….để xử lý ngôi nhà của mình phù hợp với điều kiện tự nhiên nhằm tạo một cuộc sống thích nghi nhất phù hợp với tâm sinh lý của người Việt trong điều kiện kinh tế cho phù hợp. Những kinh nghiệm này không những giúp người dân cải thiện được điều kiện vi khí hậu mà còn góp phần tích cực sử dụng tiết kiệm năng lượng trong cuộc sống. Vì vậy có thể xem kiến trúc dân gian truyền thống là kiến trúc xanh.

Nhà ở truyền thống ở Tiên Du, Bắc Ninh

Giải pháp kiến trúc xanh nhằm sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả

1. Giải pháp quy hoạch kiến trúc

a. Chọn hướng công trình

Trong điều kiện khí hậu nóng ẩm, chọn hướng công trình theo hướng Nam-Bắc là hướng có lợi nhất về bức xạ mặt trời, cho phép giảm bớt chi phí che nắng, thông gió có hiệu quả và đáp ứng yêu cầu chiếu sáng tự nhiên cần thiết

Hướng công trình còn được xác định theo hướng gió chủ đạo của địa điểm xây dựng để đảm bảo thông gió tốt về mùa hè và hạn chế gió lạnh về mùa đông. Bởi vậy để xác định hướng tốt nhất cần kết hợp giữa gió và mặt trời. Ở Bắc Ninh, Hà Nội hướng nhà tốt nhất là hướng Đông – Nam.

  b. Xác định khoảng cách hợp lý giữa các công trình

Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới, bức xạ mặt trời thường có cường độ lớn, độ cao mặt trời trong năm thường cao nên vấn đề chiếu sáng tự nhiên cho công trình xây dựng thường được thoả mãn. Do đó khoảng cách giữa các công trình phải đảm bảo điều kiện thông gió, chiếu sáng tự nhiên, an toàn khi có có cháy…

c. Thông gió tự nhiên cho công trình

Muốn tổ chức thông gió tự nhiên tốt cho công trình chúng ta cần giải quyết tốt một số vấn đề cơ bản như: bố cục mặt bằng, chọn hướng công trình, lựa chọn vị trí, diện tích cửa, cấu tạo cửa….Các phòng nên bố trí theo kiểu thông gió xuyên phòng. Không nên bố trí các tường ngăn vuông góc với hướng gió chủ đạo. Diện tích cửa sổ hai phía của phòng bằng nhau. Tuy nhiên việc chọn kích thước, hình dạng, vị trí cửa sổ cần phải cân đối với vấn đề chiếu sáng tự nhiên cũng như giải pháp tổ hợp hình khối kiến trúc.

 d. Chống nóng, che nắng và chống chói, chống mưa cho công trình

  Việc tổ chức kết cấu chống nóng, che nắng và chống chói mục đích là để giảm bớt lượng bức xạ ngoài trời (chủ yếu là trực xạ) vào phòng. Yêu cầu cơ bản đối với che nắng là hạn chế thấp nhất bức xạ mặt trời trực tiếp chiếu vào phòng, chống chói và cải thiện được điều kiện vi khí hậu trong nhà.

  Các kết cấu che nắng ngoài chức năng che nắng chúng còn phải đáp ứng các chức năng: che mưa, chống chói, tạo dáng kiến trúc….vì vậy người thiết kế biết kết hợp một cách nhuyền nhuyễn các phương tiện che nắng để tạo được một môi trường ăn ở, làm việc tốt cho con người đồng thời tạo ra được tính đặc trưng của công trình kiến trúc xứ nhiệt đới. Cần kết hợp giữa giải pháp thiết kế hệ thống bao che (mái, tường….) với hệ thống thu năng lượng mặt trời phục vụ chiếu sáng cho công trình.

  e. Chống hấp thụ nhiệt qua kết cấu bao che

  Lượng nhiệt mà công trình hấp thu trong điều kiện khí hậu nóng ẩm không chỉ phụ thuộc vào tính chất cách nhiệt của kết cấu bao che mà còn phụ thuộc vào kích thước và hình dạng của công trình.

· Xác định tỷ lệ kích thước tối ưu của công trình:

Để tạo ra hình dạng hợp lý cho các công trình cần phải quan tâm đến hai yếu tố, đó là nhiệt độ không khí và bức xạ mặt trời. Bề mặt kết cấu bao che của công trình hấp thụ cường độ bức xạ mặt trời phụ thuộc vào điều kiện địa lý, vĩ độ địa phương, tính chất khí hậu và trạng thái khí quyển. Tại các vùng nóng ẩm công trình có dạng hình hộp chữ nhật hẹp và dài, các mặt đứng phía đông và tây của công trình chụi tác động mạnh của bức xạ mặt trời và nhiệt độ không khí bên ngoài ở những vùng này thường đặc biệt cao

  · Hạ thấp nhiệt truyền vào nhà qua kết cấu bao che.

  Cấu tạo tường có tác dụng quyết định chống nóng cho công trình. Các loại tường phẳng nhận lượng bức xạ lớn nhất trên 1m2 diện tích so với các loại tường có hình dạng gấp khúc. Chọn vật liệu cho mái và tường cần chọn loại có hệ số phản xạ lớn, điều đó cho phép giảm bớt lượng nhiệt hấp thụ vào bên trong công trình qua kết cấu bao che. Một vấn đề không kém phần quan trọng là khi thiết kế các công trình cần giải quyết tốt vấn đề cách nhiệt mái.

  Cần quy định giá trị truyền nhiệt tổng thể (OTTV) đối với lớp vỏ công trình xây dựng không vượt quá 45W/m2 (kinh nghiệm của Thái Lan và Philipin).

  Khi thiết kế lớp vỏ bao che công trình (mái, tường…) cần có quy định kết hợp với việc bố trí hệ thống thu nhận năng lượng mặt trời như là yêu cầu bắt buộc của giải pháp tiết kiệm năng lượng trong công trình xây dựng (kinh nghiệm của thành phố Rizhao – Trung Quốc).

  f. Tạo bóng râm mát cần thiết

  Trong điều kiện nóng ẩm, cây xanh, mặt nước là một trong những biện pháp tốt nhất để cải thiện vi khí hậu và cũng là biện pháp nâng cao hiệu quả thẫm mỹ cho công trình. Cây xanh hạn chế những giao động nhiệt của khí hậu gần mặt đất và hạ thấp nhiệt độ không khí từ 1,5-2,50, giảm cường độ bức xạ mặt trời từ 40-50%. Khi các tia mặt trời chiếu vào lớp lá cây, 70-75% năng lượng mặt trời bị cây xanh hấp thụ. Cây xanh cũng giảm một cách đáng kể sự toả nhiệt của môi trường bao quanh, góp phần chống ô nhiễm, chống ồn. Sử dụng các loại dàn cây che nắng tốt không kém gì việc sử dụng các kết cấu che nắng.

Cây xanh, mặt nước là giải pháp làm mát tốt nhất cho đô thị

  2. Giải pháp vật liệu xây dựng

  Nguyên vật liệu sử dụng trong xây dựng từ khâu khai thác, chế biến, sử dụng đều có ảnh hưởng đến sức khoẻ của con người. Vì vậy cần phải hết sức quan tâm trong thiết kế, xây dựng và quản lý chúng.

  Cần chú ý phát triển, sử dụng các nguyên vật liệu kiến trúc xanh thân thiện với môi trường đó chính là các nguyên vật liệu địa phương truyền thống, tiết kiệm năng lượng. Cần thu hồi và tái sử dụng các nguyên vật liệu một cách tối đa vừa không gây nguy hại cho sức khoẻ, môi trường và lại có hiệu quả kinh tế.

Nhà nước cần ban hành các tiêu chuẩn vật liệu xây dựng đảm bảo tiết kiệm năng lượng, tiết kiệm nguyên vật liệu và thân thiện với môi trường như: vật liệu tường bao che, vật liệu cách nhiệt mái, vật liệu kính sử dụng trong kiến trúc…

  3. Giải pháp thiết kế, vận hành, quản lý hệ thống trang thiết bị kỹ thuật tiết kiệm năng lượng

  a. Hệ thống điều hoà không khí

  Giải pháp thiết kế kiến trúc có thể tiết kiệm 35% năng lượng, vì vậy phải xem giải pháp kiến trúc là giải pháp hàng đầu, chỉ trong trường hợp cần thiết mới phải sử dụng hệ thống ĐHKK. Để tiết kiệm năng lượng cho hệ thống ĐHKK chúng ta cần quan tâm đến các khâu thiết kế, quản lý vận hành ĐHKK cũng như chọn hướng, hình khối công trình.

  Năng lượng sử dụng cho hệ thống ĐHKK phụ thuộc nhiều vào lượng nhiệt do bức xạ mặt trời truyền vào nhà. Vì vậy khi thiết kế cần chú ý sử dụng kết cấu bao che có độ phản xạ tốt, hạn chế cửa kính, sử dụng kết cấu che nắng…

  b. Hệ thống chiếu sáng tự nhiên và nhân tạo

  Cần tận dụng tối đa để chiếu sáng tự nhiên cho công trình, chỉ khi chiếu sáng tự nhiên không đáp ứng hay vào ban đêm thì phải sử dụng ánh sáng nhân tạo bổ sung. Cần phải biết phối hợp chiếu sáng tự nhiên và chiếu sáng nhân tạo như thế nào cho tốt để có thể TKNL. Trong chiếu sáng nhân tạo, sử dụng các loại đèn mới có hiệu suất cao như compas, led.

  c. Ngoài ra sử dụng Hệ thống thang máy, cung cấp nước nóng, thông gió cơ học… có hiệu suất cao

  Như vậy, Kiến trúc xanh không những mang lại lợi ích kinh tế, môi trường, sức khoẻ cho người dân mà còn đóng góp tích cực làm giảm sự biến đổi khí hậu. Có thể nhận định rằng kiến trúc xanh là một hướng đi đúng đắn, gợi mở tương lai hết sức sáng sủa và rất phù hợp với chúng ta. Để mô hình kiến trúc xanh được ứng dụng rộng rãi nhằm sử dụng năng lượng tíêt kiệm và hiệu quả, cần tiến hành khảo sát, nghiên cứu, học hỏi kinh nghiệm để đưa ra cơ chế, chính sách hợp lý, thiết thực và một vấn đề không kém phần quan trọng đó là phải có sự đồng thuận giữa nhà thiết kế, nhà xây dựng, nhà quản lý và của cả cộng đồng.