Công trình Kiến trúc sinh thái – Kiến trúc xanh – Tiết kiệm năng lượng

Kênh Nhiêu Lộc lên đèn
Kênh Nhiêu Lộc lên đèn

Thiết kế kiến trúc “thụ động” để đạt yêu cầu tiện nghi môi trường và tiết kiệm năng lượng (TKNL)

1- Quy hoạch tổng thể công trình: Công trình được quy hoạch để tối ưu hóa sử dụng đất và tiện nghi thụ động, lựa chọn hình dáng, hình khối, hướng công trình thích ứng với BĐKH, để tận dụng khí hậu thiên nhiên, TKNL.

Quy hoạch tổng thể dựa trên nguyên tắc tương tác và tầm quan trọng của của sự cộng tác giữa KTS và KS cơ điện, sự giao thoa văn hóa, cộng tác với các nhà hoạch định chiến lược phát triển địa phương.

2- Chiếu sáng và thông gió tự nhiên: Cần bố trí mặt bằng hợp lý với giải pháp không gian chính và không gian phụ, cũng như thiết kế hệ thống cửa sổ để thông gió và chiếu sáng tự nhiên tốt nhất, các giải pháp sử dụng ban công, sân trong, giếng trời… cũng cần được cân nhắc, tất cả là các biện pháp hữu hiệu để TKNL.

3- Kết cấu bao che công trình: Sử dụng vật liệu xây dựng phù hợp với thiên nhiên và môi trường, có rất nhiều ưu điểm như: Giảm tải trọng móng, cách âm, cách nhiệt, TKNL. Gạch đất sét nung tác động lớn đến môi trường gây ô nhiễm, vì vậy nên giảm sử dụng gạch đất sét nung, chuyển sang dùng gạch không nung trong bao che công trình. Sử dụng các vật liệu chống thấm, chống nhiệt, thích hợp cho mái sẽ góp phần TKNL cho công trình.

4- Không gian xanh gắn với công trình: Sử dụng cây xanh theo chiều đứng trên tường và và cây xanh mặt nước theo chiều ngang trên mái làm giảm nhiệt độ bên trong và ngoài công trình, cải thiện môi trường nhiệt trong nhà cũng như hiệu suất của công trình. Không gian xung quanh công trình được xanh hóa sẽ tạo môi trường không khí thấp hơn, xanh hơn, mát hơn. Ít phải điều hòa không khí và TKNL rất rõ rệt.

Xem thêm: Thiết kế nâng cao chất lượng môi trường và hiệu quả năng lượng trong các tòa nhà văn phòng ven biển Việt Nam

Thiết kế kỹ thuật “chủ động” TKNL

1-Thiết kế hệ thống chiếu sáng: Sử dụng các thiết bị chiếu sáng TKNL như: Đèn Leed, Compact. Sử dụng hệ thống điều khiển thông minh giúp giảm hoặc cắt hẳn lượng chiếu sáng khi không cần thiết bằng các sensor điều khiển tự động độ sáng của đèn hoặc tắt đèn khi không có người sử dụng.

2- Thiết kế cấp nước: Sử dụng thiết bị vệ sinh thế hệ mới có thể tiết kiệm 20% lượng nước. Tận dụng nước mưa và nước thải được xử lý tái sử dụng cũng góp phần TKNL.

3- Hệ thống điều hòa không khí: Sử dụng hệ thống điều hòa không khí theo thiết bị biến tần inverter, kết hợp với điều hòa không khí sử dụng năng lượng mặt trời. Xem xét sử dụng hệ thống điều hòa trung tâm với hệ thống cảm ứng tự điều chỉnh nhiệt độ trong phòng và nhiệt độ ngoài trời.

Thậm chí những vấn đề rất mới như: Hệ thống quản trị năng lượng tòa nhà BEMS (Buiding Energy Management System) cũng đã được áp dụng.

Tham khảo nhiều nước trên thế giới đã xây dựng tòa nhà, công trình kiến trúc sinh thái, kiến trúc xanh để TKNL, chi phí có thể tăng từ 10-30% nhưng có thể mang đến mức tiết kiệm năng lượng khoảng 20-26%, chi phí bảo trì ít hơn 13% và lượng khí phát thải nhà kính ít hơn 30%.

Do vậy, ở nước ta cần cân nhắc giữa một hình khối kiến trúc tự do, mặt đứng toàn kính theo thị hiếu hiện nay hay một giải pháp công trình “kiến trúc thích ứng với BĐKH”, điều kiện địa phương, phù hợp với việc hạn chế hấp thụ nhiệt từ bầu trời để TKNL. Nói một cách khác, có vẻ như khiến các KTS phải quay về với kiến trúc truyền thống mà các thế hệ KTS tiền bối đã áp dụng nhiều năm trước đây.

Kính phản quang là một loại kính phẳng được phủ một lớp phản quang bằng oxít kim loại
Kính phản quang là một loại kính phẳng được phủ một lớp phản quang bằng oxit kim loại

Tuy nhiên, với sự phát triển liên tục của xu hướng kiến trúc toàn cầu, các KTS chắc chắn sẽ tìm ra giải pháp vừa kiến trúc hiện đại mới mẻ, nhưng vừa đáp ứng các yêu cầu về TKNL và hiệu quả môi trường.

Một điều cần lưu ý là công trình kiến trúc sinh thái – kiến trúc xanh TKNL cần vận dụng một cách hợp lý giữa thiết kế kiến trúc và kỹ thuật cơ điện, đòi hỏi KTS cần có kiến thức nhất định về hệ thống kỹ thuật để có thể phối hợp có hiệu quả với các KS cơ điện, mang lại hiệu quả tốt nhất cho công trình.

Xem thêm: KTS với xu hướng thiết kế Kiến trúc hiệu quả năng lượng

Công trình kiến trúc sinh thái – kiến trúc xanh hướng đến các công trình có chất lượng sống tốt

Có thể nói, kiến trúc cho người sử dụng sinh thái và kiến trúc xanh đa phần đều là “kiến trúc mở”, tận dụng năng lượng thiên nhiên và đều là “kiến trúc bền vững”, do vậy công trình kiến trúc sinh thái và kiến trúc xanh đều “hướng tới không gian có chất lượng sống tốt”:

  • Cộng sinh với môi trường tự nhiên;
  • Sử dụng thông gió và ánh sáng tự nhiên;
  • Tạo môi trường trong lành dễ chịu;
  • Bảo vệ sức khỏe của người sử dụng;
  • Tạo môi trường thân thiện cho người sử dụng ở nhiều khía cạnh bao gồm: chất lượng không khí trong nhà tốt hơn, tối ưu hóa sự thoải mái mọi công năng trong công trình;
  • Hòa nhập môi trường nhân văn của lịch sử và khu vực…

Ngoài ra, kiến trúc sinh thái và kiến trúc xanh còn sử dụng nguyên liệu tuần hoàn tái sinh, tiết kiệm năng lượng, nên đã góp phần giảm khí thải nhà kính, giảm ô nhiễm môi trường và là một thành tố của “thành phố có chất lượng sống tốt”!

Kiến trúc sinh thái và kiến trúc xanh cũng là một phần hữu cơ của đô thị sinh thái và đô thị xanh. Khái niệm đô thị sinh thái đã và đang được nghiên cứu thảo luận và áp dụng ở nhiều quốc gia, là loại hình đô thị có khả năng đảm bảo cho các cư dân sinh sống trong điều kiện chất lượng cuộc sống tốt hơn, sử dụng tối thiểu các tài nguyên thiên nhiên, hướng tới sự phát triển bền vững, ứng phó linh hoạt với BĐKH. Phát triển đô thị sinh thái và đô thị xanh là lựa chọn mang tính chiến lược cho sự phát triển bền vững và là xu thế đang diễn ra trên toàn thế giới. Dựa vào đặc điểm riêng của mình, mỗi quốc gia lựa chọn những chiến lược và cách thức riêng cho việc phát triển loại hình đô thị này – Đô thị sinh thái và đô thị xanh không thể tách rời kiến trúc sinh thái và kiến trúc xanh để TKNL và có chất lượng sống tốt.

Xem thêm:Bàn về phương pháp thiết kế Kiến trúc xanh tại Việt Nam


 Tài liệu tham khảo

  • Kiến trúc xanh xu hướng kiến trúc thế kỷ 21 – Nguyễn Đăng Sơn, TC Kiến trúc số 229, tháng 5/2014
  • 40 năm Kiến trúc Việt Nam đổi mới: Thách thức – Hội nhập – Nguyễn Việt Châu, TC SG ĐT-XD số 3/2016
  • Tiết kiệm năng lượng đồng hành cùng Kiến trúc xanh -TC Xây dựng điện tử , Internet 2016
  • 9 giải pháp thiết kế TKNL trong công trình xây dựng – CPC, Internet 2016
  • Tiết kiệm năng lượng và các giải pháp thụ động – Phạm Thị Hải Hà, Internet 2016

Nguyễn Đăng Sơn

Phó Viện trưởng Viện Nghiên cứu đô thị và phát triển hạ tầng

(Bài đăng trên Tạp chí Kiến trúc số 08-2016)