Các giải pháp chống nóng cho công trình

Cái nóng oi bức của mùa hè luôn là vấn đề quan tâm, và đặt ra đầu tiên trước khi thiết kế công trình. Các giải pháp chống nóng đi vào hướng cản không cho nhiệt năng truyền vào nơi sinh hoạt hay làm việc.

Giải pháp quy hoạch

“Lấy vợ hiền hòa, làm nhà hướng Nam” - Đó là một cách thức quy hoạch rất tự nhiên và đơn giản để tránh hướng mặt trời mọc đằng đông, lặn đằng tây là bất biến. Hướng Nam là hướng đón gió mát, tránh được bức xạ của mặt trời.

Đối với nhà phố, môi trường đô thị phụ thuộc vào nhiều yếu tố, do vậy không được tự do lựa chọn hướng nhà. Tuy nhiên, trong điều kiện có thể, chúng ta nên tối ưu hóa hướng cho công trình. Tiêu chuẩn Việt Nam về chống nóng: "Đối với nhà ở, cố gắng bố trí sao cho phần mặt nhà về hướng Tây - Đông có diện tích bề mặt nhỏ nhất để hạn chế bức xạ mặt trời". Với những cụm công trình hay tổ hợp công trình cũng vậy, phải thiết kế tổng mặt bằng hợp lý, ưu tiên hướng tốt cho những công trình chủ đạo, công trình có yêu cầu chống nóng cao hơn như nơi sinh hoạt, làm việc.

Giải pháp về tự nhiên, sinh thái

Cây xanh, mặt nước luôn là những yếu tố không thể thiếu, song hành cùng công trình kiến trúc. Cây xanh tạo bóng mát, ngăn và che cho bề mặt công trình kiến trúc khỏi bức xạ mặt trời. Mặt nước (ao, hồ, bể cảnh ) cùng cây xanh điều hòa khí hậu, làm môi trường mát và trong sạch hơn.

Trong điều kiện độ ẩm không khí không bão hòa, mặt nước luôn có hiện tượng bốc hơi. Quá trình bốc hơi nước là quá trình thu nhiệt, chính vì vậy nó làm cho nhiệt độ môi trường giảm xuống. Cây xanh và mặt nước gắn liền cùng đất tự nhiên; đều có độ phát xạ thấp, là những nhân tố hữu hiệu cho việc chống nóng ở quy mô tổng thể, có phạm vi ảnh hưởng lớn.

Hiện nay trong nhiều đô thị, tỷ lệ cây xanh, mặt nước với công trình xây dựng đang ở mức chênh lệch đáng báo động, cộng thêm những diện tích khác lại bị bê tông hoá ở mức cao (sân, hè, bãi đỗ xe ). Các bề mặt vật liệu này đều có độ phát xạ lớn, làm môi trường không khí nóng lên đáng kể.

Giải pháp kiến trúc

Bố trí mặt bằng hợp lý, ưu tiên các không gian chính tránh tiếp xúc với bề mặt hứng mặt trời; đẩy các không gian phụ như cầu thang, kho, vệ sinh ra phía đó.

Tạo những khoảng lùi, khoảng âm như sảnh, logia, khe kỹ thuật để tránh bức xạ mặt trời vào bề mặt không gian chính.

Dùng kết cấu chắn nắng lắp rời ngoài kết cấu bao che (tường) để giảm quá trình bức xạ và dẫn nhiệt. Ở kiến trúc dân gian truyền thống, nhiều nơi có tấm giại ở ngoài hiên. Yếu tố này đã được ứng dụng rất nhiều trong kiến trúc hiện đại với các dạng khác nhau, vật kiệu khác nhau.

Tổ hợp mặt đứng bằng những "kết cấu cứng" để chắn nắng; gắn liền với kết cấu chịu lực và bao che. Thường đó là ô văng, các lam chắn nắng theo phương đứng và ngang. Trong những năm 70 - 80, loại hình kiến trúc này rất phát triển - đặc biệt với thể loại công trình hành chính, công sở. Những thiết kế đó được nghiên cứu rất kỹ về mặt vật lý kiến trúc theo khí hậu và biểu đồ mặt trời của từng địa phương.

Xây tường dày, tường hộp (rỗng), sử dụng vật liệu cách nhiệt (gạch rỗng, tấm cách nhiệt, tấm 3D panel, bê tông cốt liệu khác ) cho kết cấu bao che. Thiết kế cửa hợp lý về vị trí và vật liệu. Các giải pháp này đều dựa trên nguyên lý làm giảm bức xạ và dẫn nhiệt từ bên ngoài.

Dùng các loại vật liệu chống nóng cho mái như tấm đan, gạch lỗ, mái tôn (đối với mái bằng, bê tông), sử dụng trần giả cách nhiệt (đối với mái dốc, mái ngói). Giải pháp này phải đặc biệt lưu ý vấn đề thông gió cho khối không khí giữa hai lớp mái.

Giảm độ phát xạ của bề mặt công trình bằng cây cối, như trồng cây leo trên tường, thiết kế vườn - mặt nước trên mái. Đây là một giải pháp đem lại thẩm mỹ khá tốt, tuy nhiên có những biến đổi nhất định theo thời gian.

Tổ chức mặt bằng, thiết kế vị trí và cấu tạo cửa hợp lý; thiết kế sân trong, giếng trời để tăng cường đối lưu không khí. Mục đích là làm sao cho khối khí nóng thoát lên trên và ra ngoài, nhường chỗ cho khối khí nhiệt thấp hơn.

Trà My (Tổng hợp)