Kiến trúc là nghệ thuật tạo dựng những không gian che chở. Từ thuở sơ khai, nó đã mang sứ mệnh bảo vệ con người khỏi các yếu tố tự nhiên khắc nghiệt, kiến tạo nên những tổ ấm an toàn và tiện nghi. Hãy cùng Kiến trúc Hoàng Nhật Anh tìm hiểu về việc cân bằng “thở” cho lớp vỏ công trình ra sao nhé!
Bài học từ kiến trúc bản địa
Trong quá khứ, công nghệ xây dựng thường không thể tạo ra một ranh giới tuyệt đối giữa bên trong và bên ngoài. Dù mục tiêu là sự kín khít hoàn hảo, vật liệu xây dựng xốp và có độ rỗng vẫn vô tình cho phép gió, nước hoặc bụi xâm nhập vào không gian nội thất.
Ngày nay, công nghệ hiện đại đã cho phép chúng ta tạo ra những lớp vỏ công trình gần như không thấm, đạt được sự ngăn cách triệt để giữa môi trường bên trong và bên ngoài. Điều này đồng nghĩa với việc chúng ta phải phụ thuộc hoàn toàn vào các hệ thống kỹ thuật để điều chỉnh nhiệt độ, luồng không khí và độ ẩm. Vậy, mặt dựng kiến trúc nên “thở” đến mức nào?
Kiến trúc bản địa trên khắp thế giới cho thấy sự khéo léo trong việc thích ứng với khí hậu. Thay vì chống lại tự nhiên, các yếu tố như gió, nắng được khai thác như nguồn lực tích cực. Chúng không chỉ hiện diện mà còn góp phần tạo nên tiện nghi sống một cách tự nhiên và tiết kiệm.
Giải pháp thông gió tự nhiên là minh chứng rõ ràng. Giải pháp thụ động này lợi dụng sức gió và hiệu ứng ống khói để đưa không khí mát lành vào, đẩy khí nóng ẩm ra, điều hòa vi khí hậu mà không tốn kém năng lượng. Sự “thở” này của công trình là kết quả của tính thấm có kiểm soát.
Ngay cả ở các công trình lịch sử xây bằng vật liệu tự nhiên như gỗ, đất nện, gạch mộc, tính thấm nhất định cũng tồn tại. Nước có thể thấm vào kết cấu ở mức độ vừa phải rồi bay hơi tự nhiên. Tuy nhiên, điều này trở thành vấn đề nan giải khi cải tạo. Việc áp dụng các lớp chống thấm hiện đại lên mặt dựng cổ có thể phá vỡ cơ chế “thở” tự nhiên.
Hơi ẩm bị giữ lại bên trong cấu kiện, không thoát được, dẫn đến nguy cơ tích tụ, nấm mốc và đẩy nhanh quá trình xuống cấp của kết cấu. Bảo tồn di sản đòi hỏi hiểu biết sâu sắc về đặc tính thấm vốn có của vật liệu và hệ thống xây dựng căn bản.
Sự trỗi dậy của lớp vỏ kín
Kể từ khi các trào lưu kiến trúc hiện đại trỗi dậy, các công nghệ thiết kế chủ đạo đã ưu tiên lớp vỏ bao che kín. Cách tiếp cận này giúp tạo ra điều kiện bên trong ổn định hơn, từ đó giảm thiểu tài nguyên cần thiết để đạt được mức độ tiện nghi mong muốn.
Đỉnh cao của xu hướng này là tiêu chuẩn Passivhaus (Nhà Thụ động). Tiêu chuẩn này đòi hỏi một lớp vỏ bao che cực kỳ kín khít và cách nhiệt tối ưu để giảm thiểu tối đa sự trao đổi nhiệt và không khí không mong muốn với bên ngoài. Điều này giúp giảm đáng kể năng lượng cần thiết để sưởi ấm hoặc làm mát.
Để đảm bảo chất lượng không khí trong nhà, các công trình Passivhaus phụ thuộc hoàn toàn vào hệ thống cơ khí tinh vi, điển hình là hệ thống thông gió thu hồi nhiệt (Heat Recovery Ventilation – HRV). HRV cho phép trao đổi không khí mà vẫn giữ lại đến 90% nhiệt năng từ khí thải. Kết hợp với năng lượng tái tạo tại chỗ, mô hình này hướng tới các tòa nhà “năng lượng dương” (energy-plus buildings).
Dù vậy, một hệ thống phức tạp và chặt chẽ như vậy cũng đi kèm với một số thách thức. Ngoài chi phí ban đầu cao, quy trình xây dựng tỉ mỉ và việc bảo trì liên tục, các hệ thống cơ khí này đôi khi khó thích ứng với hành vi của người ở và những biến động khí hậu không lường trước. Sự phụ thuộc vào công nghệ xây dựng cũng đặt ra những lo ngại về độ tin cậy lâu dài và khả năng tương thích với các phát kiến trong tương lai.
Tìm kiếm sự cân bằng
Khi công nghệ tiếp tục phát triển, một giải pháp cân bằng giữa tính thấm và tính kín dường như đang hình thành như một phương án thay thế ưu việt. Hướng đi này tích hợp các chiến lược thụ động với các hệ thống chủ động để tạo ra những tòa nhà năng động và có khả năng ứng phó linh hoạt.
Vượt ra ngoài việc giảm tiêu thụ năng lượng, các tòa nhà phải cung cấp không gian sống lành mạnh, hấp dẫn, giúp nâng cao chất lượng cuộc sống của người ở. Các chiến lược thiết kế thụ động như chiếu sáng tự nhiên đầy đủ, thông gió tự nhiên và tiện nghi nhiệt đóng một vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy sức khỏe, năng suất và sự hài lòng của người sử dụng.
Ngoài ra, việc tích hợp các nguyên tắc thiết kế ưa sinh học (biophilic design), chẳng hạn như kết hợp vật liệu tự nhiên và thảm thực vật, sẽ tiếp tục thúc đẩy sự kết nối với thiên nhiên và nâng cao chất lượng môi trường trong nhà một cách toàn diện.
Không thể phủ nhận rằng tiêu chuẩn Passivhaus đại diện cho một bước tiến quan trọng trong thiết kế công trình bền vững, mang lại một cấp độ mới về hiệu quả năng lượng và hiệu suất môi trường. Tuy nhiên, để nhận ra tiềm năng đầy đủ của chúng, điều cần thiết là phải áp dụng một cách tiếp cận cân bằng.
Cách tiếp cận này cần xem xét sự tương tác phức tạp giữa tính thấm và tính kín, tác động đến tính bền vững, sự thoải mái của người ở và khả năng chấp nhận của thị trường. Việc kế thừa những giá trị từ các kỹ thuật xây dựng truyền thống và bản địa có tiềm năng nâng cao cả dấu ấn môi trường lẫn sự thoải mái, sức khỏe và sự hài lòng của những người sống và làm việc bên trong công trình.
Nguồn: Kienviet.net.
