khí hậu toàn cầu đã gây ra những tác động lớn không chỉ đến cuộc sống của chúng ta mà ngay cả đến kiến trúc nhà ở và cách chúng ta xây dựng. Đây không chỉ là vấn đề ngày một ngày hai mà là vấn đề của hiện tại và tương lai, của cả nhân loại.
Kiến trúc xây dựng tác động không nhỏ đến môi trường và chính nó cũng bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi của môi trường. Như tất cả những ngành nghề, lĩnh vực khác, đã đến lúc kiến trúc cần phải quan tâm hơn đến thế giới chúng ta đang sống, đến nguồn tài nguyên đang dần cạn kiệt và những thay đổi khí hậu đang rõ rệt từng ngày, nhất là sự gia tăng của mực nước biến và hàng loạt thảm họa tự nhiên khác. Những kiến trúc sư và kĩ sư trên khắp thế giới đang hàng ngày nghiên cứu những giải pháp kiến trúc có thể thích ứng với sự biến đổi này và tìm kiếm một bối cảnh tốt đẹp hơn cho môi trường Trái đất.
Nhà nổi trên nước- Amphibie house
Với sự nóng lên toàn cầu, nhiều vùng đất trên thế giới đang phải đối mặt với tình trạng ngập lụt ngày càng nghiêm trọng. Một số thành phố thậm chí còn thấp hơn mực nước biển hiện tại.
Nếu mực nước biển dâng lên 5m nữa thì toàn bộ đồng bằng Sông Cử Long và đồng bằng sông Hồng sẽ chìm trong nước.
Ngày nay, chúng ta đang cố gắng xây dựng hệ thống đê để bảo vệ thành phố khỏi ngập lụt. Tuy nhiên giải pháp này trở nên ít hiệu quả bởi sự gia tăng mực nước ngày càng nghiêm trọng. Trong tương lai, chúng ta cần phải tính đến vấn đề ngập lụt trong khi xây dựng những công trình. Robert và Richard Coutts, hai kiến trúc sư của văn phòng kiến trúc Baca Architects đã tìm ra một giải pháp thiết kế thích ứng với mực nước dâng cao. Mô hình thử nghiệm với tên gọi Amphibie là sự lai hợp giữa mô hình nhà nổi và nhà truyền thống. Được xây dựng từ bê tông không thấm nước và kết cấu đặc biệt, ngôi nhà có khả năng nổi lên theo mực nước.
Trong điều kiện bình thường, ngôi nhà tựa lên mặt đất nhưng khi lũ dâng lên, nước sẽ tràn vào một khoang chứa ngay dưới tầng hầm vào tạo nên lực đẩy khiến toàn bộ ngôi nhà trượt lên theo đường ray và giữ cho không gian bên trong nhà khô ráo. Ngôi nhà có khả năng nâng cao đến 2,5m (C) BACA architects
Nhà «ba không » - triple zero house
Tài nguyên bị khai thác để làm vật liệu, năng lượng sử dụng cho việc xây dựng và chạy công trình, chất thải từ hoạt động của công trình và từ sự phá hủy những tòa nhà,… ; chúng ta không thể phủ nhận rằng ngành công nghiệp xây dựng chịu trách nhiệm cho một phần lớn sự ô nhiễm môi trường, sự cạn kiệt tài nguyên và sự biến đổi khí hậu toàn cầu. Với mong muốn giảm thiểu những tác động của kiến trúc đến môi trường, kiến trúc sư và kỹ sư người Đức, Werner Sobek đã sáng tạo và phát triển mô hình nhà ở "ba không", có nghĩa là công trình tự tạo ra năng lượng (không tiêu thụ năng lượng), không tạo ra khí thải, và sử dụng hoàn toàn vật liệu xây dựng tái chế (không lãng phí).
Căn nhà đầu tiên được xây dựng thử nghiệm cho mô hình Triple zero house – © Rio Wight
Để đảm bảo được tiêu chí nhà "ba không", Sobek giảm đáng kể lượng thép và bê tông được sử dụng. Ông đã phát triển một kỹ thuật để giảm một nửa lượng bê tông cần thiết bằng cách đặt bong bóng vào hỗn hợp bê tông. Để tối đa hóa tiềm năng tái chế, Sobek sử dụng bu lông thép không gỉ thay vì chất kết dính (vữa, bê tông) . Chất kết dính làm cho các vật liệu không thể tái chế được, trong khi với bu lông kết cấu có thể được tháo dỡ ra một cách dễ dàng. Ngôi nhà được thiết kế để duy trì nhiệt độ thoải mái mà không cần sử dụng hệ thống sưởi hay làm mát. Vào mùa đông, ngôi nhà được làm ấm bởi cửa sổ ở phía nam nhận nhiệt, và hệ thống ống dẫn khí chạy ngầm dưới đất ; trong khi vào mùa hè, thiết kế kín ngăn chặn khí nóng đi vào nhà. Ngôi nhà còn được lắp đặt những tấm pin mặt trời và sử dụng kính 3 lớp để tối đa hóa hiệu quả năng lượng.
Ngôi nhà của chúng ta chứa bao nhiêu năng lượng ?
Những công trình xây dựng góp 40% sự tiêu thụ năng lượng và thải CO2, 60% tiêu thụ tài nguyên và 60% rác thải trên toàn thế giới. Cần phải biết rằng, sự sản xuất xi măng tạo ra nhiều CO2 hơn cả ngành hàng không. Các vật liệu xây dựng khác cũng không đưa ra những số liệu môi trường khả quan hơn. Đó chính là lý do ngày càng nhiều chiến lược được đưa ra trong việc xây dựng nhà ở, ví dụ như việc giảm thiểu nhu cầu sưởi ấm và sử dụng năng lượng : từ đây đến 2050, những công trình xây dựng phải được thiết kế để không tác động đến khí hậu. Để đạt được mục tiêu này, ngay từ bây giờ chúng ta cần phải áp dụng những tiến bộ trong xây dựng trên một quy mô lớn hơn.
Năng lượng hiện thân (Embodied energy) : đây là tổng năng lượng cần thiết cho việc xây dựng và duy trì một công trình trong vòng đời của nó: vận chuyển, thi công, biến đổi vật liệu, phá hủy vật liệu. Cách tính năng lượng này tương đối phức tap và phụ thuộc vào nhiều yếu tố : vật liệu xây dựng được khai thác từ đâu ? Nó bị biến đổi thế nào ? Tuổi thọ của từng thành phần ? Theo kiến trúc sư Werner Sobek, sự lựa chọn cẩn thận vật liệu xây dựng và giảm thiểu tối đa kích thước các thành phần có thể giúp tiết kiệm 20% năng lượng hiện thân.
Vòng đời của vật liệu trong xây dựng Nhà thụ động
Nhà thụ động (passive house) là khái niệm để chỉ nhà ở sử dụng rất ít năng lượng.
1- Chất lượng của cửa sổ : kính 3 lớp giúp giảm thiểu tối đa sự thất thoát nhiệt lượng trong mùa đông 2- Lớp cách nhiệt hiệu quả giúp năng lượng không bị thất thoát qua lớp vỏ công trình 3- Ngôi nhà phải kín để tránh mất nhiệt qua trao đổi khí 4- Các lớp cách nhiệt phải được lắp đặt liên tục để tránh những vật liệu dẫn nhiệt tiếp xúc đồng thời với không khí bên trong và bên ngoài 5- Hệ thống thông khí 2 chiều với sự trao đổi nhiệt của không khí nóng đi ra và không khí lạnh đi vào giúp thu hồi một phần lớn nhiệt lượng. Source: ARTE
Ngôi nhà thụ động hiện nay là khả thi về mặt kỹ thuật.
Nếu việc xây dựng một ngôi nhà thụ động vẫn đắt hơn 10% do với một ngôi nhà bình thường thì về lâu dài, sự giảm thiểu sử dụng năng lượng giúp tiết kiệm chi phí cho người sử dụng. Điều quan trọng là phải có sự lên kế hoạch và quản lý dự án hoàn hảo để tránh những lỗ hổng thiết kế trong quá trình xây dựng.
Kết
Trong khi kiến trúc sư, kĩ sư, các nhà khoa học có trách nhiệm đi tìm những giải pháp cho kiến trúc, thì chính mỗi chúng ta-những nhà đầu tư, những người trực tiếp sử dụng kiến trúc trong cuộc sống hàng ngày là nhân tố quan trọng quyết định sự phát triển và tính hiệu quả của xu thế. Môi trường là vấn đề của toàn nhân loại nhưng quan tâm đến môi trường còn có nghĩa là quan tâm đến vấn đề của chính mỗi cá thể, của không khí chúng ta hít thở, của tài nguyên chúng ta sử dụng hàng ngày, của những biến đổi khí hậu mà chúng ta là người trực tiếp bị tác động. Mỗi sự đóng góp bằng hành động, bằng việc thay đổi nhận thức sẽ tiếp thêm một hi vọng vào tương lai của Trái đất, của nhân loại