Đô thị hóa và bên cạnh đó là biến đổi khí hậu gây sức ép rất lớn đến hệ sinh thái và môi trường. Không chỉ đồng ruộng mà cả rừng cây, thảm cỏ, ao hồ, sông ngòi…cũng dễ dàng bị mất. Thay cho các bề mặt tự nhiên là bề mặt của công trình xây dựng, giao thông, hấp thụ mạnh bức xạ mặt trời, không thấm nước, làm cho nhiệt độ các đô thị tăng cao, gây úng lụt…Các chất thải làm cho môi trường đô thị thay đổi mạnh, bất lợi không chỉ đối với con người mà góp phần tạo ra những biến đổi lớn, có tính tích lũy, gây đột biến đối với hệ sinh thái và môi trường khu vực và toàn cầu.
Trong bối cảnh đó đã xuất hiện khái niệm “Kiến trúc xanh” như là hoạt động đóng góp quan trọng, tích cực và hiệu quả nhất của lĩnh vực xây dựng để ứng phó lại biến đổi khí hậu và bảo đảm sự phát triển bền vững của trái đất. Theo Hội đồng Công trình Xanh Mỹ (USGBC), một tòa nhà được công nhận đạt Kiến trúc Xanh / Green Architecture nếu đạt được các tiêu chí trong 5 lĩnh vực là:
(1) Địa điểm bền vững / Sustainable Sites;
(2) Hiệu quả sử dụng nước / Water Efficiency;
(3) Hiệu quả năng lượng / Energy Efficiency;
(4) Vật liệu và tài nguyên / Materials & Resources;
(5) Chất lượng môi trường trong nhà / Indoor Environment Quality.
Khái niệm “Xanh” đã thay thế hoàn hảo và hình tượng hóa của khái niệm “bền vững”, được tiếp nhận rộng rãi trên khắp thế giới. Có lẽ vì vậy Kiến trúc bền vững – Sustainable Architecture cũng được gọi là Kiến trúc xanh – Green Architecture.
2. Kiến trúc dân gian Việt Nam – nguồn “tư liệu” quý báu
Theo Ken Yeang, kiến trúc sư Malaysia nổi tiếng, khi nói đến hoạt động thiết kế thì phải dựa vào những kiến thức về sinh thái. Kiến trúc dân gian của Việt Nam là kho kinh nghiệm quý báu về kiến trúc nhiệt đới. Bản chất của kiến trúc xanh là lấy môi trường làm trung tâm, nên môi trường khí hậu là nhân tố chính để xây dựng những nguyên lý về kiến trúc xanh bền vững.
Lịch sử sinh sống lâu đời của nhân dân Việt Nam trên vùng nhiệt đới đã đúc kết được nhiều kinh nghiệm quý báu về kiến trúc nhiệt đới để ngôi nhà hài hòa với thiên nhiên, tạo cuộc sống phù hợp với tâm sinh lý cũng như điều kiện kinh tế của người Việt. Những kinh nghiệm này không những giúp cải thiện điều kiện vi khí hậu, ứng phó với những bất lợi thời tiết, thiên tai mà còn góp phần tiết kiệm năng lượng. Vì vậy, có thể xem kiến trúc nhà dân gian truyền thống là “kiến trúc xanh”, trong nội hàm của nó đã bao gồm cả tổ chức không gian quy hoạch và kiến trúc bền vững.
Chọn hướng xây dựng ngôi nhà truyền thống
Để đón được gió mát mùa hè và tránh được gió rét mùa đông, nhà ở vùng phía Bắc thường quay về hướng Nam hay Đông Nam, tránh được nắng Tây bất lợi, gió Bắc giá rét và chịu được gió bão lớn. Các công trình phụ được bố trí quây quanh công trình chính, ẩn mình trong các vòm cây xanh của khu vườn, nhờ sự chở che, đùm bọc của cây lá để chống chọi với gió bão, tranh thủ tận hưởng luồng gió mát và bầu không khí trong lành. Những câu tục ngữ “ao trước – vườn sau”, “chuối sau – cau trước” ngắn gọn mà thể hiện được tính khoa học trong kinh nghiệm chống nóng, làm mát ngôi nhà, cải thiện điều kiện vi khí hậu, tiết kiệm năng lượng.
Bố cục, tổ chức không gian khuôn viên ngôi nhà truyền thống Việt Nam
Bố cục khuôn viên có những nét riêng rất Việt Nam. Đó là một quần thể hữu cơ, gồm những ngôi nhà nhỏ, giản dị, bố cục phân tán vây quanh nhà chính. Sân trong của nhà ở dân gian có nhiều tác dụng rõ rệt: nơi sản xuất, nơi tạo ra những luồng gió đối lưu thông thoáng cho nhà, đồng thời là nơi tổ chức hội họp, ma chay, cưới hỏi giỗ chạp…Sân phơi đa chức năng thường nằm ngay trung tâm như là trái tim – lá phổi khuôn viên nhà, không những là nơi diễn ra các sinh hoạt chủ yếu của gia đình mà còn làm nhiệm cụ điều hòa, cải tạo điều kiện vi khí hậu, góp phần phục hồi sức khỏe cho người nông dân sau một ngày lao động vất vả. Tương phản nhiệt độ giữa mặt sân đã được nung nóng và bóng mát vườn cây đã góp phần tạo nên dòng khí mát đối lưi hai chiều.
Từ những kinh nghiệm này, tổ tiên người Việt đã áp dụng vào ngôi nhà ống phố cổ và ngày nay đã được vận dụng sáng tạo trong nhà ở có giếng trời, góp phần nâng cao tiện nghi sống cũng như tiết kiệm năng lượng cho người dân đô thị.
Tổ chức cây xanh, mặt nước
Ao có thể xem như môt đặc trưng cho hệ sinh thái nhà ở thôn xóm. Ao giúp người dân cải tạo địa hình, giúp cho việc tiêu nước nhanh chóng, chống lầy lội, ngập úng, đồng thời là nguồn dự trữ nước để tưới cây, trồng trọt, là phương tiện hữu hiệu cải tạo vi khí hậu, cải thiện điều kiện kinh tế gia đình. Vườ và ao trong khuôn viên gia đình nông thôn trở thành một hệ cân bằng sinh thái (Vườn – Ao – Chuồng). Thông thường ao đặt ở phía trước hay bên cạnh nhà chính, cạnh lối ngõ, bố cục thuận lợi cho việc tưới cây, rửa chân tay khi làm đồng về, mặt khác khi ao đặt đầu gió sẽ tạo điều kiện thông gió cho sân, các phòng của ngôi nhà.
Cùng với ao, vườn cây cũng là nhân tố quan trọng: mùa hè cho bóng mát, mùa đông che chắn gió lạnh, ngoài nhiệm vụ chính là cải thiện kinh tế. Ao vườn kết hợp hình thành điều kiện tiện nghi cho môi trường sống, hút bớt năng lượng nhiệt và bức xạ, tạo ra một bầu không khí trong lành, mát mẻ. Phía sau nhà lại thường trồng bụi tre gai dày, vừa làm nhiệm vụ bảo vệ vừa để chắn gió bất lợi thổi từ phía sau đến.
Thiết kế công trình theo vùng miền khí hậu
Nước ta có điều kiện khí hậu khắc nghiệt, mùa hè nắng nóng, lượng bức xạ mặt trời lớn, miền Bắc mùa đông lạnh, độ ẩm cao. Ông cha ta trên mỗi vùng khác nhau của đất nước đã có những kinh nghiệm riêng trong việc sử dụng vật liệu, cấu trúc tường, mái chắn mưa nắng…
- Vùng Đông Bắc có mùa đông lạnh, có nơi có tuyết rơi, sương muối, ngôi nhà cổ truyền thống là nhà trình tường đất dày 40cm, mở ít cửa và cửa sổ có kích thước nhỏ, mùa hè mát mẻ, mùa đông ấm áp. Ngoài ra, người dân ở đây còn sử dụng loại nhà sàn để tránh ẩm mốc, tránh lũ lụt, thú dữ.
- Nhà ở dân gian vùng đồng bằng Bắc Bộ, ngoài việc lựa chọn hướng nhà còn chú ý kết hợp với các loại hình thức che chắn khác: trồng cây, treo mành che, dựng các tấm phên dại… để ngăn chặn bức xạ mặt trời mùa hè, che chắn gió lạnh mùa đông.
- Nhà ở miền Trung, đồng bằng sông Cửu Long thường có tường mỏng: vách đan bằng tre, nứa, gỗ hay bằng đất trộn rơm trát lên khung tre, buổi trưa thường bị bức xạ mặt trời xâm nhập nhưng xế chiều lại tạo điều kiện cho khí nóng thoát nhanh chóng.
Sự khác nhau lớn giữa Việt Nam và Âu Mỹ là khí hậu và việc sử dụng năng lượng. Phần lớn các nước phát triển Âu, Mỹ đều nằm ở vĩ độ khá cao, thuộc vùng ôn hòa và lạnh, vấn đề sưởi ấm và chiếu sáng trong mùa đông là quan trọng. Việt Nam nằm trọn trong vùng nhiệt đới nên bức xạ mặt trời rất cao quanh năm. Lợi thế gần biển làm cho nhiệt độ bên ngoài không quá cao, và độ ẩm cao. Ban đêm không khí gần như là mát mẻ. Điều này cho phép tận dụng tối đa không khí tự nhiên.
Bên cạnh đó, do sống hàng ngàn năm trong khí hậu nóng ẩm nhiệt đới, người Việt Nam có những thói quen và nhu cầu thích ứng hoàn toàn khác. Nếu độ ẩm 60% nhiều nước coi là lý tưởng thì người Việt coi là quá khô. Độ ẩm 90% trong ngày nóng sẽ hoàn toàn chấp nhận được với điều kiện có gió mát. Đó chính là sự thích ứng khí hậu của người Việt. Nhiệt độ không khí cao kèm độ ẩm lớn tạo nên thói quen là luôn cần thông gió: thông gió ngang, thông gió xuyên phòng, đồng thời quạt là dụng cụ không thể thiếu trong nhà, từ khi chỉ có quạt mo, quan nan, quạt giấy… ngày nay là quạt điện.
Bên cạnh đó, Việt Nam có 54 dân tộc, mỗi dân tộc có điều kiện lao động lối sống riêng, phong tục, tập quán riêng, dẫn đến tâm lý, tính cách, quan nệm sống, cách giao tiếp ăn ở khác nhau. Thời tiết công trình phải tôn trọng và sáng tạo những không gian này. Ví dụ nơi đặt bàn thờ; nơi các cụ già uống trà, ngắm hoa lá, chim cảnh và bàn thế sự. Cái sân, giàn hoa không những gắn bó lâu đời trong ngôi nhà người Việt, là nơi chơi đùa, gặp gỡ…mà còn rất quan trọng và cần thiết trong khí hậu nhiệt đới ẩm ướt để phơi phóng, tránh ẩm mốc, hư hỏng. Cần lưu ý rằng tạo lập được các không gian có tính dân tộc này không những nâng cao cuộc sống tinh thần, mà còn nâng cao hiệu quả về năng lượng và chất lượng môi trường sống trong nhà.
3. Ứng dụng kiến trúc truyền thống trong xây dựng mô hình nhà xanh hiện đại cho cộng đồng thu nhập tháp thích ứng với biến đổi khí hậu
Thực tiễn cho thấy, công tác thiết kế kiến trúc và quy hoạch xây dựng các đô thị Việt Nam hiện nay tuy đã đáp ứng được nhiều yêu cầu phát triển song đồng thời cũng bộc lộ hạn chế, trong đó có việc lựa chọn các giải pháp công trình và quy hoạch còn thiếu chuẩn xác, tổ chức không gian đô thị tác động hạn chế đến sinh thái tự nhiên, chưa sử dụng hiệu quả những ưu thế địa lý, cảnh quan…Đặc biệt trong lĩnh vực xây dựng nhà ở tại đô thị, là công tác kiến tạo môi trường sống; giao thông trong khu vực; các quan hệ xóm giềng và cộng đồng trong môi trường ở.
Áp dụng những kinh nghiệm của kiến trúc truyền thống vào việc kiến tạo một môi trường sống chất lượng trong đô thị dành cho người thu nhập thấp, trong đó cả 2 tiêu chí bền vững về tự nhiên và bền vững nhân văn đều phải được coi trọng, thể hiện qua các giải pháp sau:
Các giải pháp quy hoạch
Đối với cộng đồng thu nhập thấp, vị trí ở phải gắn liền với sinh kế. Người thu nhập thấp không chỉ thiếu nhà ở, mà việc thiếu thốn kế sinh nhai mới là nguyên nhân gốc. Kinh nghiệm thế giới cho thấy, muốn phát triển nhà thu nhập thấp thành công, không chỉ nhìn vào việc đáp ứng nhu cầu về căn hộ, diện tích sử dụng… mà phải luôn đi kèm với giải quyết vấn đề sinh kế thì mới bền vững được. Cụ thể hơn, không nên tách rời người nghèo ra khỏi khu vực với người giàu mà phải tạo môi trường sống, trong đó mọi người cùng nhau chia sẻ mong muốn để mọi thứ ngày càng tốt lên. Cuộc sống đô thị bền vững nhất là cuộc sống đô thị cộng sinh. Trong cấu trúc không gian đô thị chung, hệ thống khu ở thu nhập thấp sẽ được phân bổ trên nguyên tắc lồng ghép (tích hợp) hợp lí với các khu vực đô thị khác, phù hợp với định hướng quy hoạch chung để đảm bảo các yêu cầu về mật độ, hạ tầng, thời gian di chuyển, tính kết nối không gian.
Chọn hướng công trình và địa bàn xây dựng nhà ở: Tìm những địa bàn dễ xây dựng, có khí hậu tương đối phù hợp với con người, ít thiên tai, chọn hướng mát cho ngôi nhà… rất nhiều cách thức mà từ xa xưa đô thị và kiến trúc truyền thống đã sử dụng. Các không gian mở giữa các khối nhà là rất quan trọng, và các không gian mở nhỏ phân bố đềi sẽ có hiệu quả làm mát lớn hơn các công viên lớn. Trong điều kiện Việt Nam, 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.
Giải pháp hạn chế tốc độ ô tô, xe máy khi đi xuyên qua các khu nhà ở cũng tạo điều kiện an toàn cho xe đạp và người đi bộ. Ngoài ý nghĩa tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường còn có ý nghĩa xã hội khi tạo điều kiện cho trẻ em, người già, người TNT có thể đi lại thuận tiện và chi phí rẻ thông qua hệ thống đường xe đạp và tuyến công cộng tiếp cận với các dịch vụ đô thị và nơi làm việc.
- Tạo điều kiện thông gió tự nhiên: Cây xanh trồng thành hàng theo hướng gió tốt sẽ có tác dụng dẫn gió vào trong khu vực.
Các giải pháp kiến trúc
Thông gió tự nhiên
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 2 phía của phòng bằng nhau. Chiều cao cửa sổ bằng 0,4-0,5 chiều cao phòng là hợp lý nhất, tất nhiên phải cân đối với giải pháp tổ hợp hình khối kiến trúc.
Chống nóng, che nắng và chống chói, chống mưa cho công trình.
Tổ chức kết cấu chống nóng, che nắng có mục đích để giảm bớt lượng bức xạ ngoài trời (chủ yếu trực xạ) vào phòng. Các kết cấu che nắng ngoài che nắng còn phải đáp ứng chức năng che mưa, chống chói, tạo dáng kiến trúc… vì vậy người thiết kế cần biết kết hợp nhuần nhuyễn các phương tiện che nắng để tạo được một môi trường tốt, đồng thời tạo được tính đặc trưng của công trình kiến trúc xứ nhiệt đới.
Để ứng phó với biến đổi khí hậu và thiên tai, trong điều kiện thu nhập thấp, việc thiết kế nhà ở còn cần phải lưu ý những vấn đề sau:
- Độ dốc mái: Mái dễ bị bão phá hoại nhất khi dốc từ 5-10 độ. Nhà có mái nhọn khối hình thang, tam giác chịu đựng bão tốt hơn mái bằng hoặc mái nghiêng. Tránh làm mái đua rộng tách rời khung sườn, không để diềm mái nhô ra khỏi tường quá nhiều vì khi có bão dễ bị tốc mái. Với nhà có mái hiên, nên tách mái hiên ra khỏi mái nhà chính. Tại một số nơi xây dạng mái dốc theo chiều dài nhà sẽ dễ bị tốc mái và chiều cao chênh lệch giữa các phòng của nhà bị lớn. Nếu nhà quá dài phải chia mái thành nhiều phần.
Mái nên dốc về hai phía với tỷ lệ nhà không quá dài sẽ đảm bảo an toàn trước gió bão, độ cứng của khung nhà và chiều cao các phần của ngôi nhà không quá chênh lệch.
Giải pháp vật liệu xây dựng
Kết cấu bao che truyền thống trong xây dựng công trình ở vùng khí hậu khắc nghiệt thường lấy chiều dày của tường bao như một “cứu cánh” để tạo dựng một lớp cách nhiệt đơn giản, cũng là những hình mẫu ở các hang động thời tiền sử, nhà đất nện tường trình, nhà kiểu Pháp thời thực dân ở Đông Dương…đều có tường bao rất dày. Tuy nhiên, tường bao “dày” theo nghĩa cổ điển không thích hợp cho công trình hiện nay, nhất là nhà cao tầng vì đem lại tải trọng nặng, hạn chế mặt bằng sử dụng…
Một giải pháp khác thường được sử dụng là thiết kế bao che hai lớp. Các thiết kế này lấy từ “cảm hứng” từ những ngôi nhà truyền thống Việt Nam với bức dại, vách liếp có thể chủ động nâng lên hạ xuống điều chỉnh được, những hành lang bao quanh nhà, sảnh đệm, tường hoa rỗng che nắng mà vẫn thoáng. Từ đó dẫn đến ý tưởng chủ động là bao che bằng các loại vật liệu nhẹ, rỗng, 2 lớp (gạch nhẹ không nung, phụ gia tạo xốp…), hoặc tường bao gồm 2 hoặc nhiều lớp bằng các vật liệu hiện đại, thường là 2 lớp kính, đệm giữa là hành lang không khí và thiết bị chắn nắng. Tùy theo yêu cầu, không khí nóng trong nhà có thể cho thoát ra ngoài hoặc tận dụng để tiết kiệm năng lượng. Lớp kính ngoài còn có tác dụng ngăn âm thanh hiệu quả. Cửa sổ bên trong có thể mở ngay cả khi gió mạnh để thông gió tự nhiên.
Như vậy, việc bổ sung thêm một lớp không gian đệm bên ngoài tường bao đã tạo ra một hành lang không khí, tích hợp được ít nhất 4 nhiệm vụ cơ bản: làm mát, sưởi ấm, thông gió và chống ồn. Nếu thiết kế hợp lý, giải pháp này còn có thể chống nắng hắt, loại trừ hiệu ứng lồng kính, giảm áp lực gió, tránh mưa tạt.
Giải pháp xây hầm tránh bão
Một trong những kinh nghiệm của cư dân các vùng có bão tố, lốc xoáy trên thế giới là xây gian phòng an toàn chống bão ngay trong nhà (safe room). Tại Mỹ, các safe room đã cứu sống sinh mạng nhiều người khi nhà sập do bão. Ở ta, việc xây toàn bộ căn nhà kiên cố thì tốn kém, nhưng nếu tạo ra một góc kiên cố vài mét thì lại khả thi (Dân cư miền Trung từ thời chiến tranh đã có nhiều kinh nghiệm về xây hầm trong nhà tránh đạn pháo hay đào hầm tránh bão ngoài sân nhà…). Xây hầm cần chú ý:
- Xây nơi không có khả năng ngập nước.
- Đất nơi xây hầm phải đủ kiên cố, nếu không phải gia cố.
- Phải có lỗ thông hơi 4 phía, có đường thông ra miệng hầm, có thể xây ngay trong nhà. Có bản đồ các hầm trong khu vực dân cư, được lưu giữ ở nơi an toàn.
- Khác với gió xoáy chỉ vài phút, bão kéo dài nhiều giờ, nên hầm cần đủ rộng và có đủ tiện nghi tồn tại. Nước và các vật dụng tối thiểu, đồ cấp cứu phải được để sẵn.
- Tốt nhất là làm hầm ngay khi mới xây nhà.
- Kết cấu tường của hầm phải độc lập (không gắn kết) với kết cấu nhà, giúp cho hầm không bị kéo sập khi nhà bị sập.
- Ở những nơi quá gần biển và có khả năng nước biển dâng cao khi có bão thì không nên làm hầm, trừ khi bảo đảm các hầm nằm cao hơn mức dâng trào ấy.
4. Kết luận
Hiện nay, nhà ở thu nhập thấp chưa được quan tâm ứng dụng các thiết kế xanh, công nghệ thông minh và tiết kiệm năng lượng, trong khi đây chính là phân khúc có số người sử dụng nhiều nhất, tiêu tốn nhiều năng lượng nhất. Triển khai các giải pháp nhà xanh tại những công trình nhà ở thu nhập thấp sẽ tạo nên những cộng đồng phát triển bền vững, bảo vệ môi trường, ứng phó tốt với biến đổi khí hậu. Tính linh hoạt, tính kế thừa trong phát triển là một trong những đặc tính cần thiết để nhà ở thu nhập thấp thích ứng với phát triển bền vững, ứng phó với biến đổi khí hậu.
Một trong những vấn đề rất nhân văn cần được chú ý trong việc thiết kế nhà xanh cho cộng đồng là giải quyết được không gian giao tiếp cho người dân. Nó không chỉ là không gian xanh mà còn tạo môi trường giao tiếp cho người dân trong một không gian xanh, đáp ứng những nhu cầu về giao tiếp trong môi trường xã hội mới mà vẫn đề cao các giá trị truyền thống tạo nên sự bền vững về xã hội. Có nghĩa là cái xanh cộng đồng, cái xanh xã hội đã xuất hiện trong những công trình kiến trúc tưởng rất khó xử lý “xanh” cho những đối tượng có thu nhập không cao.
Nguồn: Tạp chí Quy hoạch Xây dựng, Số 85+86/2017