“Nóng, nóng quá, ngày mai liệu có hết nóng không?”
Đó là câu nói chúng tôi vẫn thường nghe mỗi ngày từ gia đình, bạn bè, đồng nghiệp và những người xung quanh khác. Tại sao lại có sự nóng, chỉ số nào xác định, các vùng khác nhau có nóng khác nhau không, các dự án quy hoạch và kiến trúc thì sẽ bị ảnh hưởng thế nào bởi cái sự “nóng quá” này?
Yếu tố tự nhiên chính ảnh hưởng đến khu đất xây dựng cần phải nói đến là mặt trời, và một trong những đại lượng biểu thị cho tác động của mặt trời lên khu đất là cường độ bức xạ mặt trời (đơn vị là KWh/m2). Bạn có thể hiểu một cách đơn giản là mặt trời càng chiếu một góc thẳng, càng ít bị cản trở và càng gần với đối tượng thì bức xạ càng lớn. Ví dụ dễ hiểu bạn càng đứng gần mặt trời thì bạn càng nóng, tia nắng mặt trời càng chiếu thẳng vào người bạn mà bạn lại không đội mũ thì bạn càng nóng hơn, như tại Hà Nội vào lúc 12h trưa ngày 21/7 (thiên đỉnh) là lúc mặt trời ngay trên đỉnh đầu và chiếu thẳng vào chúng ta thì bạn thấy nóng nhất. 12h trưa mà đứng ở vùng đồng bằng thì sẽ đỡ nóng hơn là đứng trên đỉnh fansipan (tất nhiên là tính trường hợp lý tưởng, các yếu tố đặc biệt khác như độ phủ của mây, tốc độ gió, độ ẩm không khí, các đối tượng xung quanh… là như nhau). Công trình kiến trúc hay một khu quy hoạch cũng vậy, đứng dưới ánh nắng mặt trời tại các vùng khác nhau của thế giới sẽ nhận được bức xạ mặt trời khác nhau vì góc chiếu và độ gần của mặt trời khác nhau.
Nếu muốn hết nóng ta phải làm sao?
Ta có thể lấy tay che đầu, đội mũ, đứng dưới bóng cây, hoặc vào trong nhà bật điều hoà.
Công trình kiến trúc cũng vậy, trước khi nghĩ đến thẩm mĩ thì trước nhất ta cần quan tâm đến vị trí mà nó được đặt, sau đó là hướng và các vật liệu được sử dụng. Đôi khi, chính công trình có thể tự che năng cho nó giống như cách chúng ta lấy tay che đầu. Từ đó sẽ giúp công năng công trình đảm bảo các tiêu chuẩn thiết kế một cách dễ dàng hơn và đồng thời cũng giảm thiểu được chi phí trong quá trình vận hành toà nhà.
Ngược lại, sẽ luôn có những vị trí nhận được nhiều bức xạ mặt trời, vì thế ta có thể tận dụng những nơi như vậy để tính toán thiết kế ánh sáng hoặc thu lợi từ năng lượng này. Ví dụ như đối với các thư viện hoặc phòng làm việc cần tiêu chuẩn chiếu sáng cao lên đến trung bình trên 300lux thì việc gia tăng cửa kính lấy ánh sáng mặt trời sẽ giảm giảm thiểu chi phí tiêu tốn từ việc bật đèn, nhưng có thể kết hợp lam che nắng bên ngoài vách kính sao cho tạo một góc phù hợp với hướng chiếu mặt trời, từ đó giảm chi phí cho việc sử dụng điều hoà. Ta cũng có thể xoay hướng công trình cho phù hợp giống như cách phụ nữ quay mặt ngược hướng mặt trời để đỡ bị ảnh hưởng đến làn da. (tất nhiên vấn đề này còn liên quan đến nhiều yếu tố khác nữa mà chúng tôi sẽ không tiện nói trong bài viết này).
Nhiều năm về trước, khi người thiết kế còn phải triển khai công việc bằng quy trình CAD, chúng tôi buộc phải sử dụng biểu đồ mặt trời và một số công thức nội suy từ góc nghiêng bề mặt cần tính và cường độ bức xạ tại mặt đất (dựa theo các quy chuẩn về khí hậu và xây dựng) để từ đó suy ra được bức xạ tại các vị trí quan trọng (nếu các bạn quan tâm nhiều hơn thì có thể tìm hiểu về Cosin). Điều này đòi hỏi nhiều công sức và kinh nghiệm. Nhưng cùng với sự phát triển của công nghệ, kiến trúc sư của FTF sử dụng quy trình BIM được hỗ trợ rất nhiều trong việc kiểm soát vi khí hậu (Microclimate Control). Mô hình tạo lập có thể tính toán chi tiết từng ngóc ngách trong dự án ứng với tọa độ, hướng và cao độ công trình thực tế, tránh được rất nhiều sai xót không đáng có. Các kiến trúc sư sẽ không phải mất thời gian công sức cho việc tính toán tay chân quá nhiều, từ đó nguồn lực sẽ được phân bổ nhiều hơn cho việc cân nhắc quyết định về quy hoạch tổng mặt bằng (tất nhiên bức xạ mặt trời chỉ là 1 vấn đề trong vô vàn vấn đề cần xem xét khi quy hoạch tổng mặt bằng).
Nhìn chung, điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu, đặc biệt là mặt trời, cần phải được quan tâm trong quá trình thiết kế cũng như triển khai dự án xây dựng. Các chủ đầu tư, nhà quản lý dự án, kiến trúc sư cần có cái nhìn khách quan và cẩn thận trong quá trình triển khai dự án xây dựng, nhằm đem lại hiệu quả tốt nhất cho công trình.
Radio chính thức của FTF: https://anchor.fm/ftf-architect
