KIẾN TRÚC VI KHÍ HẬU!

KIẾN TRÚC VI KHÍ HẬU!

Mời các bác nhảy vào chủ đề Kiến Trúc Vi Khí Hậu!

Thật ra chủ đề này liên quan rất nhiều đến những lĩnh vực khác như Kiến trúc sinh khí hậu, kiến trúc bền vững, etc, vì thế có thể mở rộng tới những lĩnh vực trên. Tôi cũng chẳng có thời gian để viết về vấn đề này, nên chỉ đưa ra để các bác tranh luận.

KIẾN TRÚC VI KHÍ HẬU

Thật ra đây cũng chẳng phải là khái niệm mới mà nó đã xuất hiện khá lâu vào những năm đầu 19.... Nói đến Kiến trúc Vi Khí Hậu, thì trước hết phải nói đến Kiến trúc Khí Hậu.

Theo cá nhân tôi, con người tồn tại và phát triển cho đến ngày hômnay là quá trình thích nghi với môi trường thiên nhiên, là sự phản hồi đối với những biến động của môi trương khí hậu. Vì thế, Kiến trúc Khí Hậu hình thành nhằm nghiên cứu mối quan hệ giữa Môi trường thiên nhiên, cuộc sống con người và hình thức kiến trúc nhằm tạo ra điều kiện tiện nghi về mặt khí hậu cho điều kiện sống của con người, tận dụng tối đa nguồn năng lượng từ thiên nhiên, bảo vệ môi trường.

Tuy nhiên mỗi vùng, do có những đặc điểm riêng về mặt địa hình, cảnh quan... mà hình thành một "vi khí hậu" riêng cho mỗi vùng đó, cho dù nó có thể nằm trong một vùng khí hậu rộng lớn. Chẳng hạn, Việt Nam thuộc vùng khí hậu Nhiệt Đới, nhưng do nằm trải dài và tiếp giáp với biển Đông mà chịu ảnh hưởng của gió mùa. Hay bản thân các vùng của Việt Nam cũng có vi khí hậu riêng biệt. Vì vậy mà ta thường thấy khí hậu của VN được chia làm 2 miền hoặc 3 miền (Khí Hậu miền Bắc, miền Trung và miền Nam). Và từ các vùng vi khí hậu đó có thể chia nhỏ ra nữa, đó là vi khí hậu của các tỉnh tuỳ thuộc vào đặc điểm riêng của các tỉnh. Ngay chính bản thân một vùng đất nhỏ nhưng một chung cư, một quần thể kiến trúc cũng có vi khí hậu riêng cho bản thân nó. Môi trương trong một căn hộ, một ngôi nhà cũng là vi khí hậu của căn hộ hay ngôi nhà đó. Lấy ví dụ, thời tiết bên ngoài nóng nhiệt độ cao, nhưng trong nhà bật điều hoà thì khí hậu hay các chỉ số khí hậu trong nhà khác hẳn bên ngoài dù ngôi nhà nằm trong khu vực khí hậu ngoài nhà.

Đối với kiến trúc sư, thì một trong những mục đích cuối cùng của họ là cố gắng tạo ra môi trường vi khí hậu của công trình đạt được tiện nghi sử dụng hay còn gọi là điều kiện tiện nghi. Có 4 dạng điều iện tiện nghi đó là tiện nghi nhiệt, tiện nghi về âm thanh, tiện nghi ánh sáng, và chất lượng không khí!



Trong các yếu tố trên thì tiện nghi nhiệt đóng vai trò hàng đầu. Và để đạt được tiện nghi nhiệt là phải tạo ra sự cân bằng thu nhiệt và toả nhiệt của người sử dụng.



Sự trao đổi nhiệt đó được diễn ra qua các dạng khác nhau như đối lưu, dẫn nhiệt, bay hơi, etc.



Có 6 yếu tố ảnh hưởng đến tiện nghi nhiệt, trong đó 4 yếu tố đầu là đối tượng mà kiến trúc sư có thể tác động nghiên cứu để làm biến đổi các yếu tố đó/



Muốn vậy, đòi hỏi người thiết kế cần hiểu rõ các yếu tố tự nhiên, môi trường xung quanh công trình mình thiết kế để đưa ra giải pháp thích hợp nhằm tạo ra điều kiện tiện nghi. Mà những yếu tố tự nhiên ấy chính chuyển động mặt trời, địa hình, và hoàn lưu khí quyển.



Các giải pháp thích hợp có thể thấy dựa vào các ví dụ dưới tuỳ thuộc vào khí hậu mỗi vùng:

Để tạo ra điều kiện tiện nghi nhiệt thì các nhà nghiên cứu đã đưa ra biểu đồ tiện nghi nhiệt của từng vùng. Biểu đồ đó thể hiện được những vùng tiện nghi, quá nóng, quá lạnh, khô, ẩm dựa vào các yếu tố của khí hậu từng khu vực như nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió, bức xạ, etc.
Có thể nói thế này cho dể hiểu, đó là các nhà nghiên cứu làm khảo sát đối với người dân ở Việt Nam và tìm ra được điều kiện tiện nghi của con người Việt Nam sẽ nằm trong giới hạn nào đó của nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió, etc. Sau khi có được kết quả đó. Đo các yếu tố trên hàng năm để biết được trong năm, vào tháng nào thì khí hậu của Việt Nam sẽ có những chỉ số nằm trong điều kiện tiện nghi của con người, tháng nào thì sẽ quá lạnh, quá nòng, quá ẩm, hay quá khô, etc. Tự đó mà có những phương pháp thích hợp khi thiết kế công trình bằng các giải pháp như che nắng, thông gió, điều hoà, màu sắc, vật liệu, etc.

Kiến trúc vi khí hậu là một mảng nghiên cứu trong phát triển bền vững (Sustainable Development). Phát triển bền vững không phải là một xu hướng hay phong cách mang tính thời trang mà là một cách tiếp cận xuất phát từ mục tiêu bảo tồn và phát triển tài nguyên sống của con người.

Bác Jeus gõ 1 bài mà ... nó phản ánh đúng những gì bác đang làm với hình thái kiến trúc của bác.
Em chả biết ở trên thế giới có chỗ nào làm kiến trúc giống ở VN không chứ ở châu Âu thì khác nhiều (có thể hiểu là ở trình độ kiến trúc cao hơn cũng được).
Ví dụ ở Fáp "confort architectural" (tiện nghi kiến trúc) là 1 trong những điều kiện bắt buộc, nó không fải là trào lưu hay hình thức vẽ vời đắp thêm cho cái vỏ mĩ miều mà các KTS làm ra. Nó đơn giản như là 1 phần của kiến trúc phục vụ con người như nhiệm vụ của nó (ví dụ 1 số yếu tố cơ bản trên các hình vẽ của bác kts_june), cũng có thể coi là kiến trúc bền vững (nhưng chưa fải). Ở Fáp các phương án thiết kế bài bản hầu như đều "bắt buộc" phải có cái trò này nhất là khi bác đem đi dự thi (từ cái nhà bé tí cho đến các công trình to vật, độ khó tất nhiên tăng dần). Nó phát triển đến mức hiện giờ có các KTS, các bộ phận nghiên cứu kiến trúc chuyên phân tích và đánh giá các yếu tố này 1 cách rất chuyên nghiệp, sau đó các KTS thiết kế (hoặc có thể tự làm phần này) sẽ kết hợp để đưa vào thiết kế sao cho sản phẩm đầu ra là hợp lí nhất cân bằng được các yếu tố tiện nghi và thẩm mĩ. "Cái nhà là cái máy để ở" 1 lần nữa vẫn đúng khi KTS có được cái nhìn thấu đáo và hiểu biết khoa học về vấn đề này để thiết kế.
Hiện tại bọn Fáp nó có 1 tiêu chuẩn quốc gia cho "cái" này, gọi tắt là HQE (haut qualité environnemental - tiêu chuẩn môi sinh cao, dịch mot à mot thì nó là thế )

Cuối cùng thì cũng quay về CHE NẮNG_ THÔNG GIÓ- ĐIỀU HOÀ-MÀU SẮC- VẬT LIỆU,,,,,,,,,
Jeus nghe đồn Kt Vi khí hậu,...Kt Sinh thái v...v là nhóm Kt tiến bộ. Cách đây 3-4 năm còn rộ lên như là một cái Mốt trong giới Sv. Jeus ko biết nhiều về lĩnh vực này, nhưng khi hỏi han một số kts thì sau khi nghe một đống lt, chung quy lại vẫn là CHE NẮNG-THÔNG GIÓ..... làm cho con người sống trong đó cảm thấy "phê" hơn, tiêu tốn ít năng lượng hơn .......
Nhưng chung qui lại thì Kiến trúc quái nào mà chả thế! Xét cho cùng thì các tiêu chí trên chỉ là một trong số rất nhiều cái chuẩn mà một công trình tốt phải đạt đc!
Jeus thấy có một số kts ( hầu hết là trẻ) dường như đang trốn vào KTST và xem KTST là một lô-cốt học thuật để trốn tránh các yếu kém về kỹ năng tác nghiệp! KTST là đặt cây vào chậu và đưa chậu vào nhà!
Mong các cao thủ phân tích rõ các mặt của KTST để bà con tiện đường nhìn nhận! Để zễ theo zõi, có thể theo sườn sau:
- Lịch sử
- Lí do xuất hiện
- Điểm mạnh ( về lí luận và về thực hành)
- Điểm yếu ( về lí luận và về thực hành)
- Là xu hướng đối lập với xu hướng nào đã biết?
- Là xu hướng gần ( thậm chí trùng lặp) với xh nào đã biết ?
- Đâu là điểm cực thịnh của KTST
- Cái zì sẽ là sát thủ của KTST
- Và cuối cùng, như thông lệ, đâu sẽ là nghĩa trang của KTST!
Mong bà con zúp đỡ! Vì đến bg, với những zì đang có, Jeus vẫn đang nhìn nhận KTST trong kts vn là một cái zì đó " Nguỵ khoa học"! Đắc tội lắm thay!
Tôi còn đi xây nhiều nhà khắp nơi ...xây cho nhà cao..cao mãi...ten ten ten...
Được Jeus sửa chữa / chuyển vào 11:51 ngày 18/12/2006
Bác Jeus phá đám quá...
Ko biết là bao nhiêu lâu nữa nhưng em nghĩ...sẽ đến lúc nào đó trong cái hồ sơ cấp phép nhà dân thôi..cũng phải đủ mấy cái gạch đầu dòng về vi khí hậu đấy!

Concept of sustainable design
(Sustainability is a process, sustainable development is the product-Brian Edwards, Sustainable housing: Principle & Practice, 2000)
Trong Kiến trúc Vi Khí Hậu, thì công trình được thiết kế có liên hệ chặc chẻ với khí hậu môi trường bên ngoài công trình. Khi khí hậu xung quanh mát mẻ, chất lượng và tiện nghi thì sẽ dể dàng tạo ra môi trương khí hậu trong công trình tiện nghi, mát mẽ và chất lượng phù hợp với tiện nghi người sử dụng.
Môi trường bên ngoài được biết là nguồn năng lượng vô tận mà con người cần phải cố gắng tận dụng và điều khiển để phục vụ cho những mục đích của họ. Trong kiến trúc, việc sử dụng năng lượng tự nhiên luôn được khuyến khích bởi nó đem lại nhiều mặt tích cực như tạo môi trường tiện nghi ( bằng thông gió tự nhiên, điều hoà không khí tự nhiên, etc)hoặc tiết kiệm năng lượng tiêu thụ, chuyển đổi năng lượng tự nhiên thành những dạng năng lượng khác tuỳ thuộc vào mục đích của con người... Vì vậy ý nghĩa của nó rất quan trọng, đó chính là tính bền vững.
Vậy thế nào là thiết kế bền vững?
Một điều nhận thấy là môi trường ngày nay đang bị ô nhiễm mà nguyên nhân là do sự phát triên của đô thị, các toà nhà, cao ốc, sự thay thế những mảng xanh bằng những công trình kiến trúc, trong khi con người đang ngày càng sử dụng nhiều năng lượng để đem lại tiện nghi sống cho mình, etc. CHính vì thế, mà nhiều nhà nghiên cứu đã đưa ra các chiến lược môi trường vi khí hậu, hay nói cách khác là thiết kế bền vững.
Thiết kế bền vững được biết tới như là các chiến lược được dùng để tận dụng tối đa năng lượng tự nhiên nhưng vẫn đảm bảo môi trường trong lành và giảm thiểu năng lượng tiêu thụ càng nhiều càng tốt (The sustainable design is known as the strategies that are used for maximize the use of natural resources but much protect environment and minimize the consumption of energy as much as possible)
Trong kiến trúc, kiến trúc bền vững đề cập đến bền vững sinh thái, môi trường và xã hội nhân văn. Đó là một trong những nội dụng mà kiến trúc môi trường và vi khí hậu nghiên cứu (?oBioclimatic architecture is the plan design or building design that is the most suitable for the con***ion of microclimate. By different architectural methods, it can use as more as possible the advantage con***ions of natural climate and it can reduce the use of artificial equipments for creating the most comfortable, qualitative environment in building. Environmental architecture has bigger significance than bioclimatic architecture because it mentions the interaction between architecture and environment that consist of climate, lighting, acoustics, quality of atmosphere?).

Trong thiết kế công trình, thiết kế bền vững thể hiện trong ba lĩnh vực: Economy resources (energy conservation, water conservation, and material conservation), Life cycle design (Pre-building phase, building phase, and post-building phase) and Human design (Preservation of natural con***ions, urban design site planning, and design for human comfort). Trong 3 lĩnh vực trên thì nhiệm vụ của kiến trúc sư, nhà nghiên cứu là tìm ra các phương pháp và chiến lược của thiết kế bền vững để có thể thoả mãn những mục đích khác nhau của loài người.

Comfort con***ion
Điều kiện tiện nghi là mục tiêu mà người sử dụng muốn đạt được trong không gian sống của họ. Vì thế mà kiến trúc sư, nhà nghiên cứu cần phải tìm ra giải pháp để tạo ra môi trường tiện nghi cho người sử dụng. Thường thì khi môi trường thay đổi về trạng thái không tiện nghi ví dụ như quá nóng, quá lạnh, ẩm ướt, etc thì con người thường có những phản ứng hành động phản ứng lại sự thay đổi đó để mang lại môi trường tiện nghi cho mình.
Có rất nhiều khái niệm về điều kiện tiện nghi được đưa ra, chẳng hạn, theo Fanger thì tiện nghi nhiệt là ?othat con***ion of mind which expresses satisfaction with the thermal environment?, hoặc theo Yaglou: ?oComfortable air con***ions are those under which a person can maintain a normal balance between production and loss of heat, at normal body temperature and without sweating?, hoặc theo B. Givoni: ?oas the absence of irritation and discomfort due to heat or cold, or in a positive sense, as a state involving pleasantness.?
Có thể tóm lại rằng, điều kiện tiện nghi được định nghĩa như là trạng thái môi trường mà trong đó người sử dụng có được cảm nhận well-being.
Như đã nói, điều kiện tiện nghi trước đây thường được chia làm 3 loại: Tiện nghi nhiệt, tiện nghi về ánh sáng và môi trường, và tiện nghi về âm thanh. Tuy nhiên sau này nhiều nhà nghiên cứu cho rằng điều kiện tiện nghi còn bao gồm cả về chất lương không khí.
- Thermal comfort
- Visual comforts with appropriate lighting level and environment
- Acoustical comfort with appropriate reverberation time and privacy level
- Air quality (odor, smell, etc,)
Trong 4 tiện nghi trên thì tiện nghi nhiệt đóng vai trò quan trọng nhất bởi nó ảnh hưởng trực tiếp đến sự trao đổi nhiệt giữa người và môi trường xung quanh nhằm làm cho thân nhiệt con người luôn xấp xỉ mức 37C.
Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Tiện Nghi Nhiệt
Ở phần trước cũng đã đề cập đến các yếu tố ảnh hưởng đến tiện nghi nhiệt. Trong 6 yếu tố thì có 4 yếu tố mà kiến trúc có thể thiết kế nghiên cứu tác động làm thây đổi level của 4 yếu tố đó để đem lại điều kiện tiện nghi. 4 yếu tố đó là Gió, Độ ẩm, nhiệt độ không khí, và bức xạ mặt trời (Wind, Humi***y, Air Temperature and Radiant Temperature). Thường thì điều kiện tiện nghi có thể đạt được chỉ cần điều khiển 2 hoặc 3 trong các yếu tố trên.
Các yếu tố trên có tương quan mật thiết với 4 trạng thái của tự nhiên là Địa hình, Bề phủ mặt đất và thực vật, Nước, và mật độ đô thị. Có nghĩa là một trong số các trạng thái trên thay đổi thì các yếu tố trên cũng thay đổi. Ví dụ như sự thay đổi thảm thực vật như hình dáng hoặc kiểu loại cây thì có thể điều khiển được cấp độ vận tốc gió và nhiệt độ môi trường.
Chính vì vậy, kiến trúc sư, nhà nghiên cứu muốn tạo ra môi trường tiện nghi thì họ phải thay đổi các trạng thái trên theo hướng có lợi dựa vào 3 chiến lược chính đó là phương pháp: Passive, Active and Hybrid methods. Active methods có nghĩa là chủ động tạo ra điều kiện tiện nghi bằng các máy móc cơ khí như điều hoà nhiệt độ, quạt máy, quạt thông gió, etc. Pasive methods thì sử dụng các nguồn năng lượng tự nhiên như thông gió tự nhiên, điều hoà tự nhiên, cây cối bóng mát, etc. Vì thiên nhiên luôn thay đổi nên người sử dụng luôn bị động và phụ thuộc vào điều kiện tụ nhiên. Cũng vì thế mà kết hợp 2 phương pháp trên để tạo điều kiện tự nhiên đó là Hybrid methods.

Các giải pháp kiến trúc đối với công trình ở Khí Hậu Nhiệt đới ẩm

Dùng các hồ nước bao quanh kết hợp thông gió tự nhiên ở Đền Bahai

Thermal comfort chart
Mỗi khu vực đều có một đặc trưng vi khí hậu riêng của khu vực đó, và chí vi khí hậu luôn biến đổi và ảnh hưởng đến môi trường của các công trình nằm trong khu vực. Vì vậy, nếu kiến trúc sư có thể điều khiển được sự biến đổi và đặc trưng của vi khí hậu từng vùng thì họ có thể tạo ra môi trường tiện nghi cho người sử dụng. Và chính biểu đồ Vi khí hậu giải quyết vấn đề đó. Còn con người có thể sử dụng biểu đồ đó để biết được đặc trưng môi trường xung quanh nơi sinh sống mà từ đó có thể tận dụng tối đa nguồn năng lượng tự nhiên vô tận khi cần thiết.
Có rất nhiều nghiên cứu đã đưa ra tiêu chuẩn của điều kiện tiện nghi nhiệt. Những nghiên cứu đáng kể như Houghton & Yaglou đưa ra khái niệm "Nhiệt độ hiệu quả" (Effective temperature) vào năm 1923 (hình)
Tiếp đến Victor Olgyay đưa ra biểu đồ Vi khí hậu vào năm 1963 và đặc biệt là B. Ginovi đã giới thiệu biểu đồ tiện nghi nhiệt mà ngày nay nhiều nước trên thế giới dùng làm cơ sở để nghiên cứu biểu đồ vi khí hậu cho nước mình và từ đó đưa ra các chiến lược để tạo ra môi trường tiện nghi khi thiết kế công trình.


Những biểu đó được hình thành dựa trên các thí nghiệm kiểm tra vùng tiện nghi của con người theo từng vùng. Cách thức thí nghiệm có trình bày kỹ càng trong tài liệu (Fanger, P.., Thermal Comfort, New York, USA, 1972).

Ưu thế của biểu đồ B.Ginovi là nó thể hiện 6 yếu tố: Độ ẩm tương đối, Nhiệt độ khô, Nhiệt độ ướt, Nhiệt độ điểm rơi, áp suất và gió.