V. TÍNH XÃ HỘ I NHÂN VĂN BỀN VỮNG
5. Giải pháp kiến trúc xanh nhằm sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả
5.1. Giải pháp quy hoạch kiến trúc a. Chọn hướng công trình a. Chọn hướng công trình
- Trong điều kiện khí hậu nóng ẩm của 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
- Hướng công trình còn được xác định theo hướng gió chủ đạo của địa điểm xây dựng để đảm bảo thông gió tốt về mùa hè và hạn chế gió lạnh về mùa đông. Bởi vậy để xác định hướng tốt nhất cần kết hợp giữa gió và mặt trời. Ví dụ, Hà Nội hướng nhà tốt nhất là hướng Đông - Nam, còn ở Lào Cai và Móng Cái thì lại là hướng Nam...
b. Xác định khoảng cách hợp lý giữa các công trình
Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới, bức xạ mặt trời thường có cường độ lớn, độ cao mặt trời trong năm thường cao nên vấn đề chiếu sáng tự nhiên cho công trình xây dựng thường được thoả mãn. Do đó khoảng cách giữa các công trình phải đảm bảo điều kiện thông gió, chiếu sáng tự nhiên, an toàn khi có có cháy...
c. Thông gió tự nhiên cho công trình
- Muốn tổ chức thông gió tự nhiên tốt cho công trình chúng ta cần giải quyết tốt một số vấn đề cơ bản như: bố cục mặt bằng, chọn hướng công trình, lựa chọn vị trí, diện tích cửa, cấu tạo cửa….Các phòng nên bố trí theo kiểu thông gió xuyên phòng. Hành lang nhà có thể bố trí một bên hay hai bên phụ thuộc vào đặc điểm khí hậu địa phương. Không nên bố trí các tường ngăn vuông góc với hướng gió chủ đạo. Diện tích cửa sổ hai phía của phòng bằng nhau. Để tăng cường thông gió tự nhiên trong phòng, chiều cao cửa sổ bố trí bằng 0,4-0,5 chiều cao phòng là hợp lý nhất. Tuy nhiên việc chọn kích thước, hình dạng, vị trí cửa sổ cần phải cân đối với vấn đề chiếu sáng tự nhiên cũng như giải pháp tổ hợp hình khối kiến trúc.
d. Chống nóng, che nắng và chống chói, chống mưa cho công trình
Việc tổ chức kết cấu chống nóng, che nắng và chống chói mục đích là để giảm bớt lượng bức xạ ngoài trời (chủ yếu là trực xạ) vào phòng. Yêu cầu cơ bản đối với che nắng là hạn chế thấp nhất bức xạ mặt trời trực tiếp chiếu vào phòng, chống chói và cải thiện được điều kiện vi khí hậu trong nhà.
Các kết cấu che nắng ngoài chức năng che nắng chúng còn phải đáp ứng các chức năng: che mưa, chống chói, tạo dáng kiến trúc….vì vậy người thiết kế biết kết hợp một cách nhuyền nhuyễn các phương tiện che nắng để tạo được một môi trường ăn ở, làm việc tốt cho con người đồng thời tạo ra được tính đặc trưng của công trình kiến trúc xứ nhiệt đới.Cần kết hợp
giữa giải pháp thiết kế hệ thống bao che (mái, tường….) với hệ thống thu năng lượng mặt trời phục vụ chiếu sáng cho công trình.
e. Chống hấp thụ nhiệt qua kết cấu bao che
Lượng nhiệt mà công trình hấp thu trong điều kiện khí hậu nóng ẩm không chỉ phụ thuộc vào tính chất cách nhiệt của kết cấu bao che mà còn phụ thuộc vào kích thước và hình dạng của công trình.
· Xác định tỷ lệ kích thước tối ưu của công trình:
Để tạo ra hình dạng hợp lý cho các công trình cần phải quan tâm đến hai yếu tố, đó là nhiệt độ không khí và bức xạ mặt trời. Bề mặt kết cấu bao che của công trình hấp thụ cường độ bức xạ mặt trời phụ thuộc vào điều kiện địa lý, vĩ độ địa phương, tính chất khí hậu và trạng thái khí quyển. Tại các vùng nóng ẩm công trình có dạng hình hộp chữ nhật hẹp và dài, các mặt đứng phía đông và tây của công trình chụi tác động mạnh của bức xạ mặt trời và nhiệt độ không khí bên ngoài ở những vùng này thường đặc biệt cao
· Hạ thấp nhiệt truyền vào nhà qua kết cấu bao che
- Cấu tạo tường có tác dụng quyết định chống nóng cho công trình. Các loại tường phẳng nhận lượng bức xạ lớn nhất trên 1m2 diện tích so với các loại tường có hình dạng gấp khúc. Chọn vật liệu cho mái và tường cần chọn loại có hệ số phản xạ lớn, điều đó cho phép giảm bớt lượng nhiệt hấp thụ vào bên trong công trình qua kết cấu bao che. Một vấn đề không kém phần quan trọng là khi thiết kế các công trình cần giải quyết tốt vấn đề cách nhiệt mái.
- Cần quy định giá trị truyền nhiệt tổng thể (OTTV) đối với lớp vỏ công trình xây dựng không vượt quá 45W/m2 (kinh nghiệm của Thái Lan và Philipin).
- Khi thiết kế lớp vỏ bao che công trình (mái, tường...) cần có quy định kết hợp với việc bố trí hệ thống thu nhận năng lượng mặt trời như là yêu cầu bắt buộc của giải pháp tiết kiệm năng lượng trong công trình xây dựng (kinh nghiệm của thành phố Rizhao - Trung Quốc).
f. Tạo bóng râm mát cần thiết
Trong điều kiện nóng ẩm, cây xanh là một trong những biện pháp tốt nhất để cải thiện vi khí hậu và cũng là biện pháp nâng cao hiệu quả thẫm mỹ cho công trình. Cây xanh hạn chế những giao động nhiệt của khí hậu gần mặt đất và hạ thấp nhiệt độ không khí từ 1,5-2,50, giảm cường độ bức xạ mặt trời từ 40-50%. Khi các tia mặt trời chiếu vào lớp lá cây, 70-75% năng lượng mặt trời bị cây xanh hấp thụ. Cây xanh cũng giảm một cách đáng kể sự toả nhiệt của môi trường bao quanh, góp phần chống ô nhiễm, chống ồn. Sử dụng các loại dàn cây che nắng tốt không kém gì việc sử dụng các kết cấu che nắng.
5.2. Giải pháp vật liệu xây dựng
Nguyên vật liệu sử dụng trong xây dựng từ khâu khai thác, chế biến, sử dụng đều có ảnh hưởng đến sức khoẻ của con người. Vì vậy cần phải hết sức quan tâm trong thiết kế, xây dựng và quản lý chúng.
Cần chú ý phát triển, sử dụng các nguyên vật liệu kiến trúc xanh thân thiện với môi trường đó chính là các nguyên vật liệu địa phương truyền thống, tiết kiệm năng lượng. Cần thu hồi và tái
sử dụng các nguyên vật liệu một cách tối đa vừa không gây nguy hại cho sức khoẻ, môi trường và lại có hiệu quả kinh tế.
Nhà nước cần ban hành các tiêu chuẩn vật liệu xây dựng đảm bảo tiết kiệm năng lượng, tiết kiệm nguyên vật liệu và thân thiện với môi trường như: vật liệu tường bao che, vật liệu cách nhiệt mái, vật liệu kính sử dụng trong kiến trúc...
5.3. Giải pháp thiết kế, vận hành, quản lý hệ thống trang thiết bị kỹ thuật tiết kiệm năng lượng năng lượng