NGHIÊN CỨU

Nhà ở trong môi trường khí hậu nhiệt đới

Đánh giá: (Tốt) (Báo cáo)

Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới ẩm, thiết kế kiến trúc nhà ở nhằm đảm bảo cho con người sinh hoạt và lao động bình thường là hết sức phức tạp, nói chung phải giải quyết được 7 vấn đề chủ yếu:

  • Bảo đảm xác định hướng nhà hợp lí.
  • Tổ chức tốt thông gió tự nhiên cho các công trình.
  • Bảo đảm chống nóng, che nắng và chống chói.
  • Tận dụng chiếu sáng tự nhiên và kết hợp chống chói.
  • Chống mưa hắt vào nhà và thấm vào công trình.
  • Chống hấp thụ nhiệt qua kết cấu bao che đặc biệt là mái.
  • Bảo đảm cây xanh bóng mát cho công trình kiến trúc.

1- Vấn đề hướng nhà

Hướng nhà là một trong những tiêu chí quan trọng trong thiết kế kiến trúc. 

Về mặt kinh tế, chọn hướng nhà sai sẽ dẫn dắt đến sự tốn kém do phải chi phí nhiều cho kết cấu che nắng cũng như vật liệu tường.

  • Về mặt kĩ thuật, chọn hướng nhà sai sẽ đón được ít gió tốt vào nhà. Điểu đó dẫn đến điều kiện vi khí hậu kém bên trong các phòng, đặc biệt về ban đêm, khi gió tự nhiên yếu và các kết cấu bao che cả nhà toả nhiệt đã hấp thụ trong suốt thời gian ban ngày, ớ những địa phương có mùa đông lạnh, kèm theo gió mạnh, giá buốt, chọn hướng nhà sai sẽ dẫn đến sự tổn thất nhiệt của nhà.

Vì vậy việc chọn hướng nhà phải được nghiên cứu kĩ trên cơ sở chế độ bức xạ mặt trời và chế độ gió ở từng địa phương cụ thể. Hướng nhà tốt nhất cần bảo đảm sự cân đối trong các điều kiện sau:

  • Bảo đảm hạn chế tới mức tối đa bức xạ mặt trời chiếu lên các bề mặt của nhà và chiếu vào trong các phòng về mùa nóng và đảm bảo về mùa lạnh nắng chiếu được nhiều nhất để sưởi ấm phòng.
  • Bảo đảm thông gió tự nhiên tốt cho tất cả các phòng vào mùa nóng và tránh được gió lùa vào mùa lạnh.

Xác định hướng nhà tối ưu.

Việc xác định hướng nhà là biểu hiện của ảnh hưởng khí hậu đối với các giải pháp kiến trúc công trình. Hướng nhà có ảnh hưởng lớn đến chế độ nhiệt và chế độ không khí trong nhà, bởi vậy trong thực tiễn xây dựng người ta rất chú trọng chọn hướng nhà tối ưu. Trong quá trình thiết kế, việc xác định hướng nhà tối ưu có ý nghĩa lớn đối với việc chống nóng và cải thiện vi khí hậu cũng như tạo ra những điều kiện thuận lợi trong nhà. Việc định hướng nhà cần phải bảo đảm hướng gió và hướng mặt trời tốt nhất.

Các công trình có các mặt đứng vuông góc với hướng gió sẽ tiếp nhận một cách đầy đủ nhất vận tốc áp lực của nó, còn khi tạo với hướng gió một góc 45° thì chỉ tiếp nhận 50% áp lực. Bởi vậy, góc giữa hướng gió chủ đạo và đường vuông góc với mặt phẳng cửa sổ chỉ cho phép thay đổi trong giới hạn 30°.

Ngoài ra, hướng nhà sẽ là tối ưu khi nó đem lại một lượng bức xạ mặt trời trực tiếp tối thiểu vào mùa hè. Hướng nhà như vậy cần phải được xác định trên cơ sở nghiên cứu liều lượng bức xạ ổn định phù hợp với những điều kiện thực tế của chế độ bức xạ địa phương.

Kết quả phân tích cho phép đi đến kết luận là: trong điều kiện khí hậu nóng ẩm, hướng nhà theo hướng Nam - Bắc là hướng lợi nhất về bức xạ mặt trời. Hướng nhà Nam - Bắc cũng giảm bớt chi phí cho nắng chống chói và chiếu sáng tự nhiên.

Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới ẩm, hướng nhà được xác định không những chỉ theo yêu cầu chống nhiệt mà còn phải tính đến hướng gió chủ đạo tại địa phương đảm bảo thông gió tốt về mùa nóng và hạn chế ảnh hưởng của luồng không khí lạnh vào mùa đông. Bởi vậy cần xác định hướng tốt nhất kết hợp với gió và mặt trời:

  • Ở Hà Nội hương nhà tốt nhất là quay về hướng đông nam trong giới hạn 145o - 180o. 
  • Ở Móng Cái và Lào Cai, gió chủ đạo mùa hè hướng nam, hướng nhà tối ưu nên chọn hướng đó (trong giới hạn phương vị 145o - 195o).

Cũng có nhiều trường hợp gió chủ đạo mùa nóng thổi đến từ những hướng khác, lúc đó bài toán chọn hướng phức tạp hơn, dù sao hướng gió chủ đạo mùa nóng vẫn là yếu tố ưu tiên.

  • Ví dụ ở Vinh mùa hè gió chủ đạo là gió Tây - Nam;
  • Ở Đà Nẵng sát bờ biển Đông, gió chủ đạo hướng Đông, nhà hướng về Đông là tốt nhất, và tất nhiên phải chịu những phí tổn che nắng cao hơn.

Tuy nhiên một quần thể kiến trúc không chỉ bao gồm những ngôi nhà bố trí theo một hướng duy nhất. Giải pháp quy hoạch như vậy sẽ dẫn đến sự tẻ nhạt về kiến trúc. Trong mọi trường hợp cần hướng mặt nhà về phía gió chủ đạo mùa nóng ± 3oC để đảm bảo thoáng gió cao.

Ở vùng khí hậu nóng ẩm, tỉ lệ kích thước giữa các cạnh của nhà thường lớn. Theo tỉ lệ này tối ưu nhất về mặt nhận nhiệt tối thiểu của nhà trong ngày là 1/7.

2- Tổ chức thông gió tự nhiên cho nhà ở.

A.- Ý nghĩa mục đích yêu cầu của các tổ chức thông gió tự nhiên cho nhà ở

Thông gió tự nhiên là quá trình trao đổi không khí liên tục từ ngoài vào trong và từ trong ra ngoài. Mục đích việc tổ chức quá trình này là thay đổi không khí nóng đã diễn ra nhiễm bẩn, do quá trình hoạt động của con người sinh ra bằng không khí mát sạch lấy từ môi trường bên ngoài nhưng đảm bảo yêu cầu vệ sinh bên trong công trình.

Ớ điều kiện khí hậu nóng ẩm, vận tốc gió đóng vai trò quan trọng trong việc chống nóng mùa hè, có khả năng tạo ra điều kiện vệ sinh cao tăng mức cảm giác thuận lợi cho con người ở trong công trình.

Thông gió tự nhiên cho các công trình ở điều kiện khí hậu nóng ẩm phải thoả mãn các yêu cầu sau:

  • Đảm bảo yêu cầu vệ sinh cao trong các phòng.
  • Có khả năng tăng được vận tốc chuyển động không khí trong phòng (vùng làm việc) và hạn chế được gíó lùa mùa đông.    
  • Có khả năng tăng được khu vực có gió trong phòng.

Tóm lại, yêu cầu tổ chức thông gió tự nhiên là tạo ra môi trường không khí trong sạch với khả năng làm mát trong điều kiện mùa hè. Do yêu cầu trên, ở vùng khí hậu nóng ẩm, giải pháp kiến trúc hợp lí duy nhất là giải pháp kiến trúc thoáng hở lấy gió vào và bố trí các phòng theo hình thức tổ chức thông gió xuyên phòng.

Tổ chức thông gió tự nhên cho ngôi nhà cần giải quyết tốt những vấn đề cơ bản như:

  • Hướng nhà,
  • bố cục mặt bằng,
  • tỷ lệ kích thước,
  • các lỗ cửa,
  • vị trí diện tích và cấu tạo cửa sổ
  • bố trí mặt bằng tiểu khu vv...

B - Hướng nhà và thông gió xuyên phòng.

Kiến trúc thoáng hở ở vùng khí hậu nóng ẩm có mục đích lấy gió tự nhiên đế làm mát con người ở bên trong công trình về mùa hè, ở vùng này biên độ dao động nhiệt không lớn, trong ngày khoảng từ 4 - 6oC, vì vậy thông gió tự nhiên thường tổ chức liên tục suốt ngày đêm. Ở các địa phương có hướng gió chủ đạo trùng với hướng nhà có lợi về bức xạ mặt trời thì huớng đó là hướng tốt nhất.

Nhưng thực tế, ở mỗi địa phương có những hướng gió khác nhau và có nhiều trường hợp hướng gió mùa hè không trùng với hướng nhà chọn theo bức xạ mặt trời. Trong trường hợp này việc chọn hướng nhà cần phải cân đối giữa hai yếu tố bức xạ mặt trời và gió. Kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả cho thấy việc chọn hướng nhà cần phải đặc biệt ưu tiên về hướng có lợi cho tổ chức thông gió tự nhiên, còn yếu tố bức xạ có thế giải quyết được bằng nhiều giải pháp khác.

Theo số liệu của nhiều tác giả trong trường hợp hướng nhà trùng với hướng gió áp lực trên bề mặt nhà sẽ có giá trị lớn nhất. Nếu hai hướng này lệch nhau 45° thì áp lực trên bề mặt nhà giảm 50% so với trường hợp trên. Vì vậy góc giữa hướng nhà và hướng gió cho phép giới hạn trong phạm vi 30°. Trên cơ sở kết quả thu nhận được, nên rằng hướng nhà đám bảo thông gió tự nhiên tốt nằm trong khoảng 0 - 30° (góc gió thổi ) so với hướng gió chủ đạo về mùa hè.

C- Vấn đề bố trí mặt bằng nhà.

Để đảm bảo thông gió tự nhiên tốt, các phòng nên bố trí theo kiểu thông gió xuyên phòng. Điều đó có ý nghĩa là suốt theo chiều rộng của nhà, chỉ được phép bố trí các phòng thông nhau. Vì đặc điểm đó nên trên mặt bằng của nhà hành lang được bố trí một bên hoặc cả hai bên. Việc bố trí hành lang giữa sẽ không đảm báo thông gió tự nhiên tốt cho tất cả các phòng. Thường thường chỉ đảm bảo thông gió được các phòng ở đầu hướng gió.

Nhằm đảm bảo thông gió tự nhiên tốt cho các phòng, trong tất cả các phòng không được bố trí các tường ngăn vuông góc với hướng gió.

Trong trường hợp thật sự cần thiết phải bố trí tường ngăn thì phải bố trí tường lửng, có lỗ thông hơi ở phía trên và phía dưới, đảm bảo có thể lưu thông được dễ dàng và hướng đến những nơi cần thiết.

D - Chọn tỉ lệ, kích thước cửa sổ ở hai phía của phòng 

Vấn đề tí lệ kích thước cửa sổ ở hai phía của phòng tổ chức thông gió xuyên phòng là vấn đề quan trọng không chỉ có tác dụng làm tăng lưu lượng không khí qua phòng mà còn có khả năng làm tăng tốc độ gió qua phòng.

Thực tế khi lưu lượng không khí qua phòng tăng lên sẽ kéo theo vện tốc chuyển động của không khí qua phòng cũng như vận tốc ở các lỗ cửa tăng lên.

Biên soạn theo tài liệu của NXB Xây dựng

Bài viết liên quan

    AI, kiến trúc hình thái và phong thủy

    AI, kiến trúc hình thái và phong thủy

    09/08/23 170 0

    Trong thời đại công nghệ, trí tuệ nhân tạo phát triển mạnh mẽ, sự kết hợp của lĩnh vực kiến trúc với công nghệ sinh học và dữ liệu môi...

    Khoa Học đằng sau Âm học - Tiêu Âm

    Khoa Học đằng sau Âm học - Tiêu Âm

    17/04/22 252 0

    Giải pháp âm học trong thiết kế văn phòng: chúng ta đều biết rằng cần phải làm gì đó với nó để đảm bảo chất lượng cũng như sức khỏe và năng...

CHỦ ĐỀ TƯƠNG TỰ

Update data ...