Kết hợp kiến trúc nhiệt đới cổ truyền vào các công trình hiện đại nhằm tăng hiệu quả sử dụng năng lượng

Với sự ra đời của điều hoà nhiệt độ, thời điểm sau Thế chiến thứ II được đánh giá như là điểm kết thúc của phương thức thông gió tự nhiên. Những hình thái kiến trúc truyền thống mặc dù từ lâu vẫn luôn cung cấp khả năng thông gió không kém phần hiệu quả nhưng dần đi vào quên lãng, thay vào đó loài người bắt đầu lệ thuộc vào điều hoà để có thể kiểm soát nhiệt độ không khí xung quanh. Bằng những nghiên cứu chuyên sâu về nhà cổ truyền, vào năm 2008, V. Bezemer đã đưa ra nhiều giải pháp kết hợp giữa kiến trúc cổ – kim nhằm giảm năng lượng sử dụng cho việc thông gió.

Tương tự như Việt Nam, Malaysia nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới với đặc trưng là mưa nhiều, độ ẩm cao cùng nền nhiệt quanh năm dao động từ 10 tới 30^oC. Bầu không khí luôn gần như bão hoà nước khiến cho khả năng bay hơi gặp trở ngại, ảnh hưởng trực tiếp tới quá trình thoát nhiệt của con người cũng như bề mặt công trình. Để có thể tăng hiệu quả của quá trình làm mát thì điều đầu tiên cần nghĩ tới chính là thông gió. Chính vì vậy, trong suốt quá trình phát triển nhà ở, người Malaysia đã nghĩ ngay tới nhiều kiểu hình đặc biệt để đảm bảo điều kiện sống thoải mái nhất có thể.

Phần lớn các căn nhà cổ truyền được đặt ở vị trí nhiều cây xanh, trong đó có các cây lớn với tán lá rộng góp phần che nắng cho ngôi nhà, giữ cho bầu không khí ở mặt đất luôn mát mẻ. Mặt bằng ngôi nhà có hình dáng kéo dài, hạn chế tối đa chia nhỏ không gian đã tạo ra khoảng không cần thiết để cho dòng không khí có thể chuyển dọc xuyên suốt nhà. Nguyên lí tương tự được sử dụng cho cả tầng một và tầng mái của ngôi nhà. Tầng 1 được bố trí hoàn toàn rỗng chỉ gồm các cột đỡ tầng trên không chỉ vì để tránh lũ mà còn giúp công trình có thể đón được các luồng gió với vận tốc cao hơn. Nói cách khác, căn nhà cổ truyền Malaysia được thông gió một cách hoàn toàn tự nhiên và liên tục.

Không chỉ đảm bảo cho thông gió liên tục, việc xây dựng ngôi nhà tương đối cao đã thể hiện sự hiểu biết sâu sắc của người xưa về hiệu ứng đối lưu theo phương đứng trong nhà. Không khí nóng “nổi” lên trên và thoát ra bên ngoài thông qua diện tích cửa sổ khá lớn cùng kết cấu mái hình phễu ngược giúp cho nhiệt độ trong nhà luôn ở mức dễ chịu.

Mặc dù kiến trúc trong các ngôi nhà cổ truyền chỉ được xem như là “phản xạ theo bản năng” để có thể thích ứng với môi trường, tuy nhiên điều đó không có nghĩa là nó không có tính thực tiễn ứng với điều kiện xã hội đương đại. Như vị kiến trúc sư người Pháp nổi tiếng Le Corbusier đã từng nói: “Những công trình kiến trúc vĩ đại dù ở thời điểm nào thì đều được thiết kế bởi bản năng con người và hướng tới sự hoà hợp với thiên nhiên”. Chính vì thế, bằng những điều chỉnh cần thiết, ở những toà nhà hiện đại mới mọc lên, chúng ta có thể bắt gặp dáng dấp, ý tưởng cổ xưa rất đơn giản nhưng vô cùng hiệu quả.

Như ở hình minh hoạ, không quá khó để có thể nhận ra được những nét kế thừa từ kiến trúc xưa trong kiến trúc đương đại như: bố trí hướng ngôi nhà hợp lí để tăng khả năng đón gió và tối ưu thông gió tự nhiên; điều chỉnh kết cấu thẳng đứng, tận dụng hiệu ứng đối lưu nhiệt trong nhà; tạo điều kiện cho thông gió dọc nhà, đồng thời sử dụng nước và cây trồng tạo vi khi hậu mát mẻ. Ngoài ra, vật liệu cũng là tiêu chí cần được xem xét vì so với bêtông hấp thụ nhiệt gấp 10 lần gỗ.

Đối với những công trình gặp nhiều hạn chế khả năng thông gió, hiện nay cũng đã có nhiều cách đơn giản để khắc phục. Phần lớn những biện pháp đấy đều được xây dựng theo mô hình mô phỏng quá trình thông gió tự nhiên.

• Làm mát không khí trực tiếp tại mặt đất

• Thông gió gián tiếp nhờ bay hơi

• Thông gió qua mái

Trong môi trường đô thị Malaysia, các toà nhà cao tầng mọc san sát nhau, diện tích xây dựng bị hạn chế, ô nhiễm không khí là ba trong số nhiều lí do khác ảnh hưởng tới việc áp dụng thông gió tự nhiên. Đối với nhiều trường hợp thì việc sử dụng biện pháp thông gió cưỡng bức hoặc điều hoà nhiệt độ là cần thiết. Với những yêu cầu khác biệt trong kiến trúc đối với từng biện pháp, việc áp dụng song song cả thông gió tự nhiên lẫn điều hoà nhiệt độ sẽ là một thách thức không hề nhỏ cho các nhà kiến trúc sư.

Tuy nhiên, với nghiên cứu của mình, tác giả Bezemer đã cho thấy tiềm năng vẫn còn chưa được khai thác hết của kiểu kiến trúc cổ điển (cụ thể ở đây là nhà truyền thống Malaysia). Nguyên nhân chủ yếu là do sự hạn chế về mặt công nghệ, do đó, bằng công nghệ hiện đại cùng các loại vật liệu mới, cần có những nghiên cứu sâu xa hơn để không chỉ để tăng hiệu quả thông gió cưỡng bức bằng điều hoà nhiệt đồ mà còn là để trả lời câu hỏi “Bằng cách nào để công nghệ có thể hỗ trợ thêm cho thông gió tự nhiên?

”Nguồn “Can vernacular architecture in the Tropics assist with modern passive ventilation design in domestic buildings?”     

Nghiên cứu bởi V. Bezemer (tháng 1 năm 2008)

Bài đăng trên e4g.org