Giải pháp quy hoạch, kiến trúc nhằm sử dụng năng lượng hiệu quả đối với các công trình cao tầng khu vực ven biển thành phố Nha Trang

Thứ ba, 01/09/2020 10:09
Từ viết tắt Xem với cỡ chữ

Trong xu thế phát triển ngành công nghiệp không khói của đất nước, các đô thị biển với điều kiện hạ tầng đô thị và dịch vụ tốt đã đóng vai trò quan trọng, tạo sức bật và thu hút nguồn khách du lịch đáng kể đem lại lợi ích to lớn cho địa phương và đất nước. Để đáp ứng nhu cầu lưu trú nghỉ dưỡng của du khách, phát triển kinh tế xã hội địa phương các đô thị biển phải đối mặt với tốc độ xây dựng “nóng”, đặc biệt là các công trình khách sạn nghỉ dưỡng cao tầng. Không nằm ngoài quy luật đó, thành phố biển xinh đẹp Nha Trang của Việt Nam với vịnh Nha Trang được xếp vào 29 vịnh đẹp nhất thế giới đã thay đổi diện mạo đô thị nhanh chóng trong những năm qua với hàng trăm công trình khách sạn cao tầng trải dài dọc theo khu vực ven biển. Tuy nhiên, việc xây dựng dày đặc các công trình ven biển đã vô tình ảnh hưởng đến môi trường và mỹ quan đô thị. Trong đó, có vấn đề về hạn chế lưu thông gió mát từ biển, gia tăng nhu cầu sử dụng năng lượng của công trình gây ra việc phát thải ra môi trường của các hệ thống làm mát. Do vậy, với ưu thế được thiên nhiên ưu đãi gió mát quanh năm, đòi hỏi người thiết kế quy hoạch, kiến trúc và các bên liên quan phải xem xét tận dụng nguồn năng lượng quý giá này trong các giải pháp quy hoạch, kiến trúc. Nghiên cứu này hướng đến việc tìm hiểu và đề xuất các giải pháp khai thác hiệu quả nguồn năng lượng thiên nhiên, tiết kiệm năng lượng sử dụng trong công trình, góp phần giảm thiểu tác động đến môi trường đô thị và đưa Nha Trang trở thành “đô thị biển xanh” trong tương lai không xa.

1. Bối cảnh chung

Nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển lưu trú, vui chơi nghỉ dưỡng của du khách tại thành phố biển Nha Trang, các công trình khách sạn và căn hộ du lịch cao tầng được xây dựng ngày càng nhiều, diện mạo đô thị nơi đây thay đổi nhanh chóng. Bên cạnh các mặt tích cực về phát triển kinh tế - xã hội thì việc các khách sạn cao tầng được xây dựng dày đặc bên bờ biển đã vô tình tạo bức tường chắn gió, che khuất tầm nhìn các khu dân cư phía sau bên trong thành phố, gây mất mỹ quan cho vịnh Nha Trang và gây ra các “vùng nóng” khu vực ven biển kèm theo việc gia tăng nhiệt độ do biến đổi khí hậu. Do vậy, với ưu thế được thiên nhiên ưu đãi quanh năm, đòi hỏi người thiết kế quy hoạch, kiến trúc và các bên liên quan phải xem xét tận dụng nguồn năng lượng quý giá này. Đồng thời, có giải pháp giảm thiểu bức xạ mặt trời vào công trình để tiết kiệm năng lượng làm mát công trình, góp phần giảm thiểu các tác động ảnh hưởng đến môi trường đô thị.

2. Các vấn đề cần giải quyết

a) Các vấn đề quy hoạch và kiến trúc

Về quy hoạch, khu vực ven biển Nha Trang hơn 25 năm trước với đường Trần Phú là con đường có cảnh quan đẹp, một bên là bờ biển xanh với dải công viên ven biển có hàng dừa xanh và hàng thông được cắt tỉa hình dọc, một bên với các công trình thấp tầng có sân vườn rộng hướng ra biển. Tại đây, có hầu hết các cơ quan nhà nước như: Bưu điện tỉnh, Bảo tàng thành phố Nha Trang, Viện Pasteur, Thư viện tỉnh, các nhà khách của các cơ quan nhà nước như Nhà khách Hải Quân, Khách sạn Hải Yến…và các cơ sở giáo dục như: Trường Cao Đẳng Sư Phạm Nha Trang, Tòa mục vụ Nha Trang, Trường Cao đẳng Nghề Nha Trang…Đến Logde với 14 tầng là công trình cao tầng đầu tiên trên trục đường Trần Phú mọc lên đã mở ra cuộc đua xây dựng các công trình cao tầng trên trục đường này. Trong quá trình phát triển, ngày 2/3/1998, UBND tỉnh Khánh Hòa đã phê duyệt Đồ án điều chỉnh quy hoạch chung thành phố Nha Trang tại Quyết định số 487/QĐ-UB làm cơ sở để thành phố Nha Trang triển khai xây dựng và phát triển. Sau 10 năm thực hiện, một số nội dung quy hoạch đã gặp nhiều bất cập, không còn đáp ứng vai trò định hướng phát triển cho thành phố. Do đó, ngày 25/9/2012, Chính phủ đã có quyết định số 1396/QĐ-TTg phê duyệt điều chỉnh quy hoạch chung thành phố Nha Trang, Khánh Hòa đến năm 2025. Theo đó, dải khu vực ven biển đường Trần Phú và Phạm Văn Đồng được xác định là đất trung tâm đô thị du lịch và đất đô thị đa chức năng khuyến khích phát triển dịch vụ du lịch, tầng cao xây dựng tối đa 40 tầng. Việc xác định số tầng cao phía biển đã mang đến một diện mạo kiến trúc và đô thị mới cho Nha Trang. Các nhà cao tầng này có thể được xem là nguồn tạo ra giá trị lớn, hoạt động rất hiệu quả đối với kinh tế thành phố. Tuy nhiên, việc các cao ốc, khách sạn cao tầng, được xây dựng với mật độ dày đặc bên bờ biển, không có sự phân lớp chuyển tiếp và đan xen không gian, vô tình đã tạo sự chắn gió đi sâu vào trong các khu phố bên trong; che khuất tầm nhìn của các lớp nhà phía sau và không tạo nên diện mạo đô thị rõ nét cho vịnh Nha Trang. Bên cạnh đó, việc xây dựng dày đặc các công trình cao tầng được xem như “các cỗ máy để ở” đã gây ra hiện tượng đảo nhiệt đô thị với việc sử dụng các loại vật liệu lưu giữ nhiệt gây sự tích tụ nhiệt lượng như kính, thép, BTCT cùng với sự phát triển thải nhiệt lớn ra môi trường bởi hệ thống điều hòa không khí, gây lãng phí nguồn năng lượng gió mát từ biển thổi vào.

Về kiến trúc, một số công trình cao tầng có bố cục mặt đứng chính theo hướng Bắc Nam và vuông góc với biển, cấu trúc mặt bằng theo dạng răng cưa để vừa tránh nắng Đông Tây, vừa tận dụng view biển và gió mát tốt (Trường hợp khách sạn Nha trang Logde, khách sạn Havana – Best Western Premier, khách sạn Yasaka, khách sạn Sheraton, khách sạn The Costa…) Nhiều công trình cao tầng khác được bố cục mặt đứng chính theo hướng Đông Tây để khai thác tối đa view biển kết hợp với các mảng kính lớn, gây nên hiện tượng nhà kính trong công trình, đòi hỏi một lượng rất lớn năng lượng để làm mát các phòng trong tổ hợp toàn bộ công trình. Bên cạnh đó, tỷ lệ các khoảng mở cửa sổ đón gió và view biển cùng với giải pháp bố cục công trình như: hàng lang giữa, hành lang bên, sân trong, tập trung lõi cứng, giật cấp công trình…đang gây ảnh hưởng đến vấn đề thông gió tự nhiên và nhu cầu sử dụng năng lượng của công trình.

b) Vấn đề tác động kinh tế

Với xu hướng phát triển về phía biển và khai thác tối đa hệ số sử dụng đất, mật độ xây dựng và tầng cao, để có được chút view biển, dẫn đến các công trình tại các tuyến đường song song với đường Trần Phú và nằm ở lớp phía sau như đường Tôn Đản, Trần Hưng Đạo, Pasteur, Yersin, Nguyễn Thiện Thuật và các đường, hẻm vuông góc đường Trần Phú càng xây về sau càng cao hơn. Hệ quả dẫn tới sự xuất hiện ngày càng nhiều các “không gian hẻm đô thị”, không định hình rõ nét được các khu vực tiếp cận luồng gió biển.

c) Vấn đề về vật liệu và màu sắc kiến trúc công trình

Giải pháp sử dụng vật liệu với các mảng kính lớn, cửa sổ công trình không có ô văng hoặc lam che nắng, chưa phù hợp với điều kiện bức xạ mặt trời lớn tại khu vực ven biển miền Trung Việt Nam, dẫn đến phải sử dụng rất nhiều năng lượng để làm mát bên trong công trình. Về màu sắc, một số công trình sử dụng màu sắc đậm, nóng dẫn đến công trình dễ hấp thu bức xạ mặt trời làm tăng nhiệt độ công trình.

Tóm lại, việc phân tích và xác định các vấn đề nêu trên của khu vực ven biển Nha Trang, cho thấy các bất cập trong tổ chức quy hoạch và kiến trúc các công trình cao tầng tại khu vực này:

- Hạn chế khoảng cách và sự thông thoáng cho công trình, gây ảnh hưởng tới việc sử dụng năng lượng của công trình. Các mặt đứng công trình xây dựng sát nhau, do vậy không thể mở cửa sổ hoặc đặt cục nóng máy lạnh phát thải hơi nóng ra phía cửa sổ công trình đối diện; Thực tế hiện nay, số lượng cục nóng máy lạnh bố trí trên bề mặt dựng công trình rất lớn, phần lớn các khách sạn mini và tầm trung trong các con hẻm khu vực đường Nguyễn Thiện Thuật, Biệt Thự, Tôn Đản cũng như công trình cao tầng có chức năng hỗn hợp khách sạn và căn hộ du lịch đều tự do lắp đặt một cách thiếu kiểm soát;

- Các công trình có khối tích và số tầng cao khác nhau, nằm liền kề sát nhau, cho nên mái, tường và mảng kính của công trình này phản xạ hơi nóng lên cửa sổ của công trình kia, dẫn đến các “vùng nóng” trong toàn khu vực nhà cao tầng;

- Các công trình cao tầng ở phía biển và thấp dần vào trong, dẫn đến tình trạng xuất hiện “bức tường chắn gió” hạn chế gió biển thổi sâu vào thành phố.

3. Thảo luận và giải pháp

a) Quy hoạch

Việc quy hoạch sử dụng đất ưu tiên cho phát triển đô thị du lịch, dịch vụ đa chức năng tại khu vực ven biển Nha Trang là chủ trương đúng đắn của tỉnh Khánh Hòa. Một số ý kiến cho rằng nên xây dựng “thấp phía biển và cao dần vào thành phố” nghe có vẻ hợp lý nhưng hoàn toàn không phù hợp quy luật phát triển tự nhiên của thị trường luôn hướng tới sự tiện lợi và cuốn hút khách du lịch tại trục đường ven biển. Do vậy, tại khu vực ven biển Nha Trang hoàn toàn có thể xây các khối nhà cao tầng và có thể tiếp tục phát triển chiều cao thêm nữa (từ 40-60 tầng). Tuy nhiên, việc phát triển công trình cao tầng phải được lựa chọn vị trí hợp lý, công trình hài hòa với cảnh quan, được quản lý bởi hệ thống quy hoạch và quy chế quản lý chặt chẽ. Cụ thể là:

- Bố trí theo hướng so le giữa các công trình cao tầng lớp phía trước (giáp biển) và lớp phía sau để gió biển có thể thổi vào sâu trong thành phố

- Bên cạnh các công trình cao tầng  phương vị đứng bố trí các công trình trải dài theo phương vị ngang, vừa tạo nhịp điệu sinh động cho hình dáng đô thị, vừa tạo điều kiện cho gió mát thổi vào sâu

- Quản lý, khống chế mật độ xây dựng các khu đất, các khoảng lùi, khoảng cách giữa các công trình, giật cấp khối nhà hợp lý…tạo điều kiện thông thoáng, chiếu sáng và an toàn phòng cháy cho công trình. Các trường hợp tổ chức tốt như: khách sạn Sunrise Nha trang, khách sạn The Costa, bên cạnh việc tổ chức mật độ xây dựng hợp lý đã bố trí các khoảng xanh không những dưới mặt đất mà còn trên các khu vực tầng hồ bơi ngoài trời…

- Kết hợp bố trí các khối cao tầng bám theo các trục đường vuông góc bờ biển để tạo luồng dẫn gió mát từ biển thổi vào sâu trong thành phố.

- Khuyến khích hợp thửa các lô đất nhỏ thành ô đất có diện tích lớn dễ dàng trong việc quản lý, vận hành và tổ chức sử dụng năng lượng hiệu quả, tránh tình trạng nhiều công trình manh mún nhỏ lẻ gây mất mỹ quan đô thị và khó khăn trong việc tổ chức thông thoáng và chiếu sáng.

- Nhanh chóng hoàn thành quy chế quản lý đặc biệt đối với các công trình cao tầng khu vực ven biển Nha Trang, làm cơ sở quản lý quy hoạch, kiến trúc khu vực này. Trong đó, cần lưu ý vấn đề khoảng cách và chiều cao công trình đảm bảo thông thoáng và chiếu sáng tự nhiên.

b) Giải pháp kiến trúc:

- Xuất phát từ kiến trúc truyền thống, trong đó khéo léo tận dụng sảnh đón tiếp công trình có hàng hiên rộng và sâu. Với ưu thế về chế độ gió mùa thổi từ biển vào, các công trình nên tận dụng thông gió tự nhiên, hạn chế tối đa thông gió nhân tạo, đặc biệt tại sảnh chính khách sạn Sunrise Nha Trang.

- Tổ chức sân vườn cây xanh, mặt nước: Trong bố cục khu đất của nhà truyền thống Việt Nam luôn có sân vườn và ao cá. Lượng gió mát từ hướng Nam thổi qua ao và lấy hơi nước làm mát dịu ngôi nhà; do vậy, đối với kiến trúc nhà cao tầng, đặc biệt các khách sạn cao tầng, cần tiến hành việc trồng cây xanh dưới đất và khu vực các tầng trên cao, trồng cây xanh trên mái hoặc mặt đứng công trình nhằm trả lại diện tích cây xanh mà công trình đã lấy của đất đô thị, góp phần đáng kể xanh hóa các bề mặt, kết hợp với các diện tích mặt nước hồ bơi tạo điều kiện tăng hơi ẩm của gió thổi vào các phòng nghỉ. Đồng thời, việc bố trí mặt đứng xanh cũng được xem như góp phần xanh hóa cảnh quan đô thị.

- Sử dụng giải pháp che nắng của kiến trúc truyền thống và thuộc địa Pháp; theo đó, sử dụng cửa sổ hai lớp ‘’trong kính ngoài chớp”: lớp cửa sổ kính phải trong và lớp cửa với lam chớp (lá sách) bên ngoài. Đối với các công trình cao tầng có khoảng logia đảm bảo an toàn, có thể dùng giải pháp nêu trên. Khi mở cửa sổ bên trong nhưng đóng cửa lá sách bên ngoài vẫn đảm bảo an toàn, cách nhiệt nóng và gió mát vẫn thổi vào. Đặc biệt với đặc điểm về thời gian lưu trú của các công trình khách sạn. Trong thời gian ban đêm hoặc khi các phòng không sử dụng, có thể mở cửa kính, đóng cửa lá chớp để gió lùa vào phòng tận hưởng gió mát của biển nhưng vẫn đảm bảo an toàn, tránh hiện tượng “nhà kính” của các phòng, giảm năng lượng, thời gian khử mùi và làm mát trở lại phòng khi có khách mới.

- Trên mặt đứng công trình, chú ý các giải pháp giảm thiểu bức xạ mặt trời chiếu lên bề mặt bằng các giải pháp như: Phương hướng, hình học mặt bằng và tạo bóng che nắng. Khu vực thành phố Nha Trang có số giờ nắng trong năm rất cao, bức xạ mặt trời chiếu vào các tòa nhà, nung nóng lớp vỏ bao che và truyền nhiệt vào không gian bên trong. Do đó, nhà càng cao tầng càng chịu nhiều bức xạ mặt trời, đòi hỏi hệ thống điều hòa không khí phải làm việc với công suất lớn để làm mát công trình. Giải pháp kiến trúc cho vấn đề này là: a) Bố trí mặt đứng chính công trình theo trục Bắc Nam; b) Bố trí mặt bằng nhà hình chữ nhật có lợi về định hướng công trình nhất; c) Tạo bóng đổ trên mặt đứng công trình là giải pháp hiệu quả chống trực xạ vùng nhiệt đới, che nắng cho các cửa sổ kính bằng ô văng, lam đứng, logia…

- Về vật liệu lớp vỏ bao che, hạn chế sử dụng các cửa sổ hoặc mảng kính lớn để tránh hiện tượng “bẫy nhiệt” hay còn gọi là “hiệu ứng nhà kính”. Việc sử dụng hộp kính hai lớp, kính phản quang, hay kính Low-E có lợi về cách nhiệt cách âm, nhưng chỉ có ý nghĩa khi cửa sổ đóng kín. Trái lại, phòng sẽ không còn được thông gió tự nhiên, không đón được gió mát của biển và tốn kém chi phí.

- Bố cục công trình theo diện tích và hình thể khu đất, tối ưu độ dày công trình và các khoảng mở, giếng trời, hành lang để lấy gió biển thổi vào; Tính toán hợp lý diện tích mở cửa sổ để đón nắng và gió. Kết hợp sử dụng giải pháp làm che nắng, ô văng.

- Bố cục các công trình phụ (vệ sinh, phòng kỹ thuật, thông gió, thông hơi, cấp thoát nước…) và hệ thống thang thoát hiểm về phía khu vực chịu bức xạ mặt trời chiếu trực tiếp ở góc thấp, hướng Tây

- Sử dụng màu sắc sáng, nhằm hạn chế việc hấp thụ bức xạ mặt trời.

- Tạo các khoảng trống: Tầng trệt và các trục lấy gió theo phương đứng để mang gió mát đến các khu vực công trình.

- Các khối đế thương mại của các nhà cao tầng, dùng mái che để chống nắng và liên kết các tòa nhà với nhau, vừa lợi về mặt năng lượng kiến trúc vừa tạo sự liên kết đồng bộ của các dãy nhà, du khách có thể mua sắm, tham quan các tòa nhà liên tục vào mùa mưa.

- Tạo sân trong của công trình, giúp cho các căn hộ/phòng phía khuất gió được gió biển, không khí tự nhiên thổi vào và nhận được nguồn ánh sáng tự nhiên.

4. Kết luận

Xu thế phát triển ngành du lịch, dịch vụ thành phố Nha Trang nói riêng và các đô thị biển nói chung của Việt Nam cho thấy việc xây dựng các khách sạn cao tầng là tất yếu, và sẽ còn tiếp tục phát triển khi quỹ đất đô thị ngày càng hạn hẹp, mật độ dân cư và du khách ngày càng tăng. Tuy nhiên, việc xây dựng các công trình khách sạn cao tầng phải được xem xét một cách kỹ lưỡng và có sự quan tâm của tất cả các bên liên quan. Đó không chỉ là những điểm nhấn đô thị mà còn nảy sinh nhiều vấn đề về cơ sở hạ tầng phục vụ đi kèm cũng như nguồn năng lượng duy trì sự tồn tại của công trình, Đặc biệt trong tình hình biến đổi khí hậu tiêu cực ngày càng gia tăng.

Do đó, nghiên cứu này đã tổng hợp và xác định những vấn đề đang phải đối mặt, từ đó đưa ra các giải pháp quy hoạch và kiến trúc nhằm sử dụng năng lượng hiệu quả đối với các công trình cao tầng khu ven biển thành phố Nha Trang. Những kết quả này sẽ là cơ sở để đề xuất cải tạo các công trình cao tầng đã xây dựng theo hướng tối ưu nhằm giảm thiểu việc sử dụng năng lượng, khai thác tối đa nguồn năng lượng thiên nhiên của thành phố biển. Đây có thể là mô hình mẫu cho các khu vực ven biển khác trong thành phố như: Khu vực đường Phạm Văn Đồng phía Bắc thành phố Nha Trang, nơi còn nhiều quỹ đất, hoặc khu vực sân bay cũ Nha Trang với đồ án Khu Trung tâm đô thị - thương mại dịch vụ - Tài chính – Du lịch Nha Trang đã được UBND tỉnh Khánh Hòa phê duyệt quy hoạch chi tiết 1/500. Đây sẽ là khu phát triển nhà cao tầng của thành phố. Ngoài ra, đối với các đô thị ven biển tương đồng có thành phố Quy Nhơn cách Nha Trang 260km về phía Bắc, nơi ngành du lịch đang phát triển nhanh và có thể tham khảo kinh nghiệm Nha Trang để đạt được hiệu quả quản lý quy hoạch và sử dụng năng lượng hiệu quả nhất, hướng tới sự phát triển bền vững cho cả dải đất duyên hải Nam trung Bộ.

Nguồn: Tạp chí Quy hoạch Xây dựng, Số 105/2020

Tìm theo ngày :

Đánh giá

(Di chuột vào ngôi sao để chọn điểm)