Nhưng tại sao là passive? Trong ngôn ngữ, từ passive (thụ động) có vẻ yếm thế, từ active (chủ động) xem ra xông xáo hơn. Nhưng trong sinh quyển chúng ta đang sống, xây dựng bất cứ cái gì quá chủ động can thiệp vào thiên nhiên lại gây ra nhiều tiêu cực hơn cách "thụ động" hoà hợp. Như vậy, thụ động ở đây là chủ động thụ động với ý thức rằng, sống nhường nhịn thiên nhiên mới là đích thật của khôn ngoan vì thiên nhiên nuôi nấng được chúng ta và cũng có thể huỷ diệt chúng ta.
LÀ HÌNH ẢNH CÁC KIẾN TRÚC RẤT PASSIVE CỦA KHU RESORTI SANG TRONG MANGO BAY VỪA ĐƯỢC CÁC NHÀ ĐẦU TƯ NƯỚC NGOÀI XÂY DỰNG TẠI PHÚ QUỐC. KIẾN TRÚC CÓ HÌNH DÁNG NGÔI NHÀ “ NHÀ QUÊ” VIỆT NAM, VẬT LIỆU XÂY DỰNG TẠI ĐỊA PHƯƠNG ( MÁI TRANH, VÁCH XÂY BẰNG VẬT LIỆU TẠI CHỖ,…”), TẤT CẢ ĐỀU ĐƯỢC THÔNG THÁO TỰ NHIÊN, CHE NẮNG TỐT…, NÊN KHÔNG DÙNG MÁY LẠNH
MỘT KIỂU NHÀ PHỐ DÙNG HÀNG HIÊN SÂU VÀ CÂY XANH KẾT HỢP CHE NẮNG
Từ đó, định nghĩa đơn giản nhất về passive house là làm sao tạo ra căn nhà dễ chịu về nhiệt độ mà không đòi hỏi -hoặc rất ít- phải sử dụng đến năng lượng để chạy các thiết bị làm mát (ở xứ lạnh là thiết bị sưởi ấm). Đó là căn nhà sử dụng năng lượng cực thấp (ultra-low energy building). Nói cách khác, thiết kế passive là biết sử dụng ưu thế của dòng năng lượng và vật liệu tự nhiên để duy trì sự dễ chịu về nhiệt độ. Do căn nhà tự sưởi hay tự làm mát bản thân nên gọi là passive.
NỘI THẤT MỘT CĂN NHÀ KIẾN TRÚC THUỘC ĐIẠ, DÙNG CỬA SỔ LÁ SÁCH KIỂU LIẾP ĐỂ THOÁNG VÀ CHỐNG CHÓI, BÊN TRÊN LÀ TƯỜNG CŨNG KIỂU LÁ SÁCH SÁT MÁI ĐỂ LẤY GIÓ
Thử nghĩ về một cách sống active, công nghiệp, hiện đại và ngạo nghễ: xây một ngôi nhà lộng lẫy, gắn máy lạnh tất, và xem như ta có thể biến ngôi nhà thành kiểu sống Âu châu ôn đới lộng lẫy, ghế bành kiểu Victoria, giường nệm kiểu Louis, trải thảm, khăn màn, trướng cửa lộng lẫy…, đến mức chỉ thiếu cái lò sưởi nữa là y như đang sống ở trời Âu mát lạnh, ngay giữa lòng… Sài Gòn nóng chảy mỡ!
Chủ động, tích cực thay đổi khí hậu như thế thật đáng sợ vì về mặt cá nhân: ăn trong máy lạnh, ngủ trong máy lạnh mãi chỉ…thêm bệnh; về mặt tài chính thì hoá đơn tiền điện sẽ làm ta nghèo đi; về mặt cộng đồng, ta cần biết, máy lạnh chẳng qua chỉ là một "chiếc bơm nhiệt": nó bơm cái nóng từ trong căn nhà truyền ra ngay căn nhà hay khu phố bên cạnh, ai cũng dùng máy lanh thì cả khu vực sẽ nóng lên; về mặt quốc gia, chẳng kiếm đủ tiền để phát triển nguồn điện cho kiểu sống như vậy và về môi trường thì bao nhiêu nguồn nhiên liệu sẽ phai đốt để duy trì nguồn điện cần thiết ấy và khí thải từ đây sẽ đưa hết vào khí quyển…Cho nên ở tầm vĩ mô, cộng đồng thế giới và các quốc gia đang rất chú ý khuyến khích phát triển các "căn nhà thụ động" này.
MỘT KIỂU NHÀ PASSIVE XÂY NĂM 1992. LAM GỖ ĐƯỢC SỬ DỤNG KHẮP NƠI TỪ ĐẦU HỒI ĐẾN VÁCH NHÀ, BÊN TRÊN LÀ HAI QUẢ CẦU GIÓ ĐỂ KHÍ NÓNG THOÁT RA, NHÀ XÂY CAO THÔNG THOÁNG, HÀNG HIÊN BAO PHỦ, BÊN NGOÀI DÙNG CÂY XANH ĐỂ CHE NẮNG...
NGÔI NHÀ ĐƯỢC XÂY DỰNG TỪ NĂM 1910 TẠI VÙNG NHIỆT ĐỚI ẨM BẮC ÚC. THÔNG THOÁNG TỰ NHIÊN LÀ ƯU TIÊN SỐ MỘT VỚI VÁCH LÀM BẰNG NHỮNG LAM GỖ (KHÔNG PHẢI VÁCH ĐẶC), NHÀ MỘT KHÔNG GIAN (KHÔNG NGĂN PHÒNG) CỬA SỔ KIỂU LÍP CHỐNG CHÓI VÀ CHE NẮNG HẮT
DÙNG LAM TREO CHE NẮNG CHO CẢ MỘT HÀNH LANG CŨNG LÀM GIẢM NHIỆT ĐỘ MỘT CÁCH ĐÁNG KỂ
MỘT CĂN NHÀ PASSIVE TẠI THỦ ĐỨC, DÙNG MỘT MÁI LỚN CHE NẮNG CHO CẢ NGÔI NHÀ VÀ SÂN. TOÀN BỘ GIAN MÁI KHỔNG LỒ XÂY CAO ĐỂ ĐÓN GIÓ THÔNG THOÁNG...
Nhưng, nội dung của bài viết này chỉ dừng lại ở chuyện cụ thể gần gũi: làm sao xây hay cải tạo căn nhà có điều kiện sống tốt, không phải dùng năng lượng nhiều như vậy, và đừng quá đắt đỏ cầu kỳ? Nhà thụ động (passive house) chính là giải pháp mà nhiều người đang chọn.
MỘT PASSIVE HOUSE CÓ DỄ THỰC HIỆN?
Trước hết, xin đừng hoảng lên về khái niệm "ngôi nhà sinh thái" này, nó không đắt, không cầu kỳ, không high-tech, ngược lại nó nằm ngay trong truyền thống sống của từng dân tộc. Bởi, về mặt lịch sử, cần chú ý rằng, thiết kế passive không phải là một phát hiện mới, mà chỉ là cái cũ vừa được tìm lại. Ở khắp nơi trên thế giới, chính những kiến trúc nhà ở bản địa rất là passive vì nó tích hợp từ những kinh nghiệm xây dựng bản địa, truyền thống được thử nghiệm qua thời gian. Tất cả sử dụng vật liệu tại chỗ và ít có can thiệp kỹ thuật.
Cho nên, có phải rằng, chính căn nhà Việt truyền thống (nhà tranh, nhà rường, nhà vườn Huế, nhà ống Hội An…tạo cho ta cảm giác sống rất dễ chịu mà không cần đến cái quạt máy, chứ chưa nói đến máy lạnh); rồi người Pháp với kiến trúc Đông Dương tạo ra các biệt thự Pháp, nhà phố Pháp…cũng là điển hình về sự thoải mái về nhiệt độ.
Như thế, chúng ta có nhiều kinh nghiệm từ truyền thống về vấn đề này. Câu hỏi của ngày nay là làm sao áp dụng được tất cả những điều này vào cách sống đô thị đương đại.
Cần nhớ mục tiêu phải đat đươc là 1. Cải thiện rõ rệt sự dễ chịu của căn nhà 2. Giảm chi phí năng lượng 3. Giảm hiệu ứng nhà kính cho môi trường
Và, để có được một passive house (dù xây mới hay cải tạo cái hiện có) các chuyên gia trên thế giới nhấn mạnh đến các yếu tố sau: xem xét về khí hậu, chọn hướng và vị trí, thiết kế thông thoáng tự nhiên (passive cooling), tính toán vỏ bọc kiến trúc để ngăn nhiệt (Insulation), tìm kiếm vật liệu thích hợp (thermal mass), tính toán lấy sáng và ngăn sáng qua cửa sổ (glazing), che chắn ánh nắng chiếu trực tiếp vào căn nhà (shading), tận dụng ánh sáng tự nhiên (skylights)… Tuy nhiên trong phạm vi của bài viết chúng tôi muốn nhấn đến hai yếu tố có thể ứng dụng ngay, đó là: passive cooling và shading.
CHE NẮNG TRỰC TIẾP (SHADING), ĐIỀU ĐƠN GIẢN MÀ QUAN TRỌNG
Che nắng cho căn nhà và cho không gian bên ngoài giúp giảm nhiệt độ mùa hè, cải thiện sự dễ chịu và tiết kiệm năng lượng. Cần biết rằng, ánh mặt trời chiếu trực tiếp lên một bức tường cũng tạo ra một lượng nhiệt không thua một lò sưởi. Nhưng che nắng chiếu trực tiếp cóthểhạn chế đến 90% lượng nhiệt này.
CĂN NHÀ THIEL, MỘT KIỂU NHÀ PASSIVE HOUSE NỔI TIẾNG XÂY DỰNG NĂM 1998
CỬA NHỎ VÀO NHÀ ĐƯỢC CHE CHẮN BỞI CÂY XANH. CHÚ Ý CHIẾC MÁI CONG BÊN TRÊN, VỪA ĐỂ LẤY GIÓ VỪA ĐỂ LẤY NƯỚC MƯA CUNG CẤP CHO HỒ NƯỚC BÊN TRONG
NHÀ KẾT CẤU MỘT KHÔNG GIAN KHÔNG CÓ VÁCH NGĂN ĐẶC NÊN GIÓ KHÔNG BỊ CẢN TRỞ KHI ĐI XUYÊN QUA NHÀ
MÁNG XỐI LỚI LẤY NƯỚC MƯA TỪ MÁI CONG DỌC THEO NHÀ VÀ ĐƯA NƯỚC XUỐNG CÁC HỒ
CỘT VÀ TƯỜNG XÂY, NHƯNG CÁC PHẦN KHÁC LÀ VẬT LIỆU NHẸ KẾT CẤU THÔNG THOÁNG. HỒ NƯỚC SÂN TRONG CÓ MẶT THOÁNG LỚN ĐỂ DỄ BỐC HƠI LÀM MÁT KHÔNG KHÍ
LÀM MÁT THỤ ĐỘNG (PASSIVE COOLING) RA SAO?
Ta biết rằng, hơi nóng vào ra nhà qua mái, tường, cửa sổ và cửa ra vào. Ngoài ra, tường ngăn trong nhà, cửa phòng và cách ngăn phòng cũng có tác động đến việc phân phối nhiệt trong nhà. Tất cả được gọi chung là vỏ bọc căn nhà. Passive cooling là làm sao để vỏ bọc toà nhà chống được nóng tốt nhất, giảm thiểu tối đa việc hút hơi nóng từ môi trường bên ngoài và điều hoà nhiệt độ căn nhà nhờ các nguồn cooling tự nhiên, như: 1/ Chuyển động của không khí 2/ Gió mát (cooling breeze) 3/ Sự bốc hơi … Đây đồng thời là cách rẻ nhất để làm mát ngôi nhà và ít tác động đến môi trường nhất.
Những yếu tố chính của thiết kế passive cooling là: Tính hướng nhà để đón gió, tăng thông thoáng tự nhiên bằng việc giảm các vật chắn dòng không khí xuyên nhà, trang bị thêm quạt điện để cung cấp thông thoáng khi thiếu gió, phân bố các phòng sinh hoạt hợp lý để tối ưu hoá hoạt động ban ngày và đem lại sự dễ chịu ban đêm, đặt cửa sổ đúng và cửa sổ có tráng lớp bảo vệ để hạn chế nhiệt xâm nhập và tăng thông thoáng, che nắng hiệu quả kể cả dùng cây xanh, cách nhiệt đúng mức, dùng đúng vật liệu xây dựng, dùng màu sơn nhạt cho tường và mái để phản xạ nhiệt tốt…
Cụ thể cho căn nhà bạn sắp xây hay cải tạo, là:
- Phải thiết kế hàng hiên và mái che để chống xâm nhập của nắng trời, xem xét cả việc che nắng cho cả toà nhà bằng một mái treo.
- Tối ưu hoá hiệu quả của tường bao ngoài (tường này cũng được che nắng bằng dây leo hay cây xanh) trong việc cản nhiệt và sắp đặt để tạo ra hiệu ứng ống phễu cho gió mát đi qua căn nhà.
- Chỗ nào có thể thì sử dụng cách phân bố nhà một không gian với tường bao càng ít càng tốt (nhưng được che nắng tốt nhất) để bảo đảm thông gió và thoát nhiệt.
- Thiết kế đường dẫn tạo ra thông gió chéo tốt (thông gió chéo nôm na là khi gió vào thì có lối ra cho nó, như bố trí một cửa sổ đón gió thì bức tường đối diện mở một cửa sổ cho gió thoát ra…), không dùng quá nhiều vách ngăn, nhiều phòng…làm cản trở chuyển động của không khí.
- Tạo ống thoát khí nóng trên mái với quả cầu gió, qua cửa sổ nóc vòm…
- Che nắng ngoài sân quanh nhà bằng cây hoặc cỏ để giảm nhiệt mặt đất.
- Chọn cửa sổ rộng tối đa (có lam che nắng), tránh cửa kính gắn cố định.
- Trang bị thêm quạt trần để tạo dòng chuyển động khí khi không có gió.
- Dùng vật liệu cách nhiệt tốt.
- Thiết kế cây xanh để hút dẫn gió mát và lọc gió mạnh.
Việc che nắng phụ thuộc khí hậu và hướng, nguyên tắc chung là:
- Hướng bắc: nên dùng tấm che cố định hay điều chỉnh được và đặt theo chiều ngang phía trên cửa sổ.
- Hướng đông & tây: dùng tấm che đứng điều chỉnh được, đặt thẳng đứng bên ngoài cửa sổ.
- Hướng đông bắc & tây bắc: dùng tấm che điều chỉnh.
- Hướng đông nam & tây Nam: trồng cây để che chắn. Dùng cây xanh che cho căn nhà đặc biệt là cửa sổ nhằm giảm chói và nóng. Hướng bắc nên dùng cây thay lá theo mùa, phía đông và tây dùng cây có lá xanh quanh năm.
- Phát huy cách sử dụng hàng hiên sâu rất sở trường của kiến trúc thuộc địa, ngoài ra dùng ban-công hay pergola-để che nắng mặt trời lên cao ở phía đông và tây. Cần nhớ các cách này không ngăn được ánh nắng góc thấp vaò mùa hè, nên cần sử dụng kết hợp với cây xanh.
- Hàng dây leo là bóng che uyển chuyển, nếu dựng cách tường nửa mét giúp thông thoáng và làm mát.
- Trồng cỏ hay các loại cây bò sát đất thay vì láng nền cũng giúp giảm nhiệt phản xạ từ nền.
- Chú ý rằng, ánh nắng là sóng có bước sóng ngắn nên có thể xuyên qua kính đi vào nhà, nhiệt phát xạ từ ánh nắng bị đồ nội thất hấp thụ sau đó phản xạ lại khắp nơi trong nhà. Điều oái ăm là sóng phản xạ này lại là sóng có bước sóng dài nên không xuyên ra kính được, lượng nhiệt mắc kẹt này tốt cho căn nhà mùa đông nhưng rất xấu cho mùa hè.
- Kính cửa sổ phải có tráng lớp ngăn nhiệt. Kính không có lớp bảo vệ là một trong những nguyên nhân làm nhiệt xâm nhập.
- Cần dùng các tấm che bên ngoài cho các cánh cửa. Màu nhẹ phản xạ nhiều nhiệt. Tấm che bên trong không ngăn được nhiệt trừ khi nó phản xạ.
- Ngăn ánh sáng trời từ kính trên mái với tấm ngăn ngoài hay các lam che nắng. Chú ý, kính mái nhận lượng nhiệt gấp hai lần cửa sổ quay về phía tây.
(Bài viết theo sự gợi ý của KTS Tjen Han Ka, giám đốc điều hành công ty thiết kế kiến trúc SAA Singapore; theo tài liệu của tổ chức Green House, Úc; theo tài liệu của giáo sư Jayasinghe và giáo sư Priyanvada thuộc khoa xây dựng, đại học Moratuwa, Sri Lanka; theo tài liệu của các kiến trúc sư Úc chuyên nghiên cứu về Nhà nhiệt đới Adrian Welke và Phil Harris; và tài liệu "Kiến trúc và khí hậu nhiệt đới" của Viện nghiên cứu kiến trúc Việt Nam; và nhiều tài liệu khác...)
Theo KT&ĐS Số 05