Cần lưu ý gì khi thiết kế kiến trúc toà nhà?

Xu hướng Thiết kế Tòa nhà, Chung cư, Văn phòng, Khách sạn, Dịch vụ, Cao tầng hiện nay hướng tới các tiêu chí bền vững, vừa đáp ứng tốt nhu cầu sử dụng, vừa có trách nhiệm với môi trường và mang lại lợi ích kinh tế lâu dài. Bằng cách kết hợp linh hoạt các giải pháp dưới đây bạn có thể đạt được mục tiêu đó.

1. Lựa chọn giải pháp thiết kế tối ưu nhất

Nắm vững kiến thức cơ bản và tuân thủ nguyên lý, tiêu chuẩn thiết kế là cách tiếp cận thông minh nhất và tiết kiệm chi phí nhất, tận dụng các yếu tố tự nhiên để làm mát, sưởi ấm và chiếu sáng cho tòa nhà.

- Định hướng và Bố cục thông minh: Xoay hướng công trình để tối đa hóa ánh sáng tự nhiên vào mùa đông và giảm thiểu bức xạ nhiệt trực tiếp vào mùa hè. Bố trí các không gian chức năng phù hợp với hướng nắng và gió.
- Che nắng và cản nhiệt: Sử dụng các cấu trúc che nắng như ô văng, lam che nắng hoặc giàn cây leo để ngăn ánh nắng hè chiếu trực tiếp vào nhà.
- Thông gió tự nhiên: Thiết kế cửa sổ và cửa đi đối lưu , tạo thông gió xuyên phòng để đón gió mát tự nhiên. Áp dụng "Hiệu ứng Ống khói" (Stack Effect) bằng cách bố trí các ô thoáng hoặc giếng trời ở vị trí cao để không khí nóng tự thoát ra ngoài.
- Vật liệu hấp thụ nhiệt: Sử dụng các vật liệu như bê tông trần, tường gạch đặc ở những vị trí thích hợp để chúng hấp thụ nhiệt vào ban ngày và tỏa ra từ từ vào ban đêm, giúp điều hòa nhiệt độ một cách tự nhiên.

2. Sử dụng Vật liệu Xanh và Bền vững

Lựa chọn vật liệu có tác động môi trường thấp trong suốt vòng đời của chúng, từ khai thác, sản xuất đến tái chế.

- Vật liệu tái chế, tái sử dụng: Ưu tiên gạch không nung, bê tông khí chưng áp (AAC), thép tái chế, gỗ composite, hoặc các vật liệu được tái sử dụng từ công trình cũ.
- Vật liệu nguồn gốc địa phương: Sử dụng vật liệu có sẵn tại địa phương (tre, gỗ, đá...) để giảm chi phí và khí thải carbon từ quá trình vận chuyển.
- Vật liệu phát thải thấp: Chọn các loại sơn, keo dán, vật liệu hoàn thiện có hàm lượng Hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) thấp để đảm bảo chất lượng không khí trong nhà tốt hơn.
- Vật liệu có vòng đời dài: Lựa chọn vật liệu bền, ít cần bảo trì để giảm thiểu rác thải xây dựng trong tương lai.

3. Tích hợp Hệ thống Năng lượng Tái tạo

Chủ động tạo ra năng lượng sạch ngay tại công trình để giảm sự phụ thuộc vào lưới điện quốc gia.

- Điện mặt trời (Photovoltaic - PV): Lắp đặt các tấm pin năng lượng mặt trời trên mái nhà hoặc tích hợp vào mặt đứng công trình. Chi phí đầu tư ban đầu đã giảm đáng kể và ngày càng hiệu quả hơn.
- Hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời: Một giải pháp rất hiệu quả và phổ biến ở Việt Nam để cung cấp nước nóng cho sinh hoạt, giúp tiết kiệm điện đáng kể.
- Thu hồi nhiệt: Sử dụng hệ thống thông gió thu hồi nhiệt (HRV/ERV) để làm ấm không khí tươi cấp vào nhà bằng nhiệt từ không khí thải ra, giúp giảm tải cho hệ thống sưởi hoặc điều hòa.

4. Quản lý Nước và Không gian Xanh

Nước và cây xanh không chỉ giúp tiết kiệm tài nguyên mà còn cải thiện đáng kể vi khí hậu xung quanh công trình.
- Thu gom và tái sử dụng nước mưa: Xây dựng bể chứa nước mưa để dùng cho việc tưới cây, rửa sân, hoặc xả bồn cầu sau khi qua xử lý cơ bản.
- Mái nhà xanh và tường xanh: Trồng cây trên mái hoặc mặt đứng giúp cách nhiệt hiệu quả, giảm hiệu ứng đảo nhiệt đô thị, cải thiện chất lượng không khí và tạo không gian thư giãn.
- Cảnh quan bền vững: Sử dụng các loài cây bản địa, chịu hạn tốt để giảm nhu cầu tưới tiêu. Thiết kế cảnh quan với các bề mặt thấm nước (như gạch block trồng cỏ) để giảm ngập úng cục bộ.
- Sử dụng thiết bị tiết kiệm nước: Lắp đặt vòi nước, vòi sen, và bồn cầu có lưu lượng nước thấp.

5. Ứng dụng Công nghệ Thông minh

Công nghệ hiện đại giúp tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng một cách chính xác và tự động.
- Hệ thống Quản lý Tòa nhà (BMS): Tự động điều khiển hệ thống chiếu sáng, điều hòa không khí (HVAC) dựa trên lịch trình và điều kiện thực tế để tránh lãng phí.
- Cảm biến thông minh: Cảm biến hiện diện sẽ tự động tắt đèn/điều hòa khi không có người. Cảm biến ánh sáng sẽ điều chỉnh độ sáng của đèn dựa vào cường độ ánh sáng tự nhiên.
- Kính thông minh (Smart Glass): Sử dụng kính hộp (double-glazing), kính low-E để cách nhiệt hiệu quả hoặc loại kính có thể thay đổi độ trong suốt hoặc màu sắc bằng dòng điện, giúp kiểm soát lượng ánh sáng và nhiệt đi vào nhà một cách linh hoạt.

Nhà hàng Nam Minh

Ví dụ thực tế về giải pháp thiết kế hình khối tòa nhà để tối ưu hóa chiếu sáng, thông thoáng tự nhiên và giảm thiểu bức xạ nhiệt trực tiếp. Ảnh đầu trang: Khu căn hộ Emerald Mỹ Đình với 02 tòa tháp 30 tầng có mặt bằng dạng hình sao 3 cánh được xoay hướng phù hợp để che chắn nắng và đảm bảo 100% căn hộ có tất cả các phòng được thông thoáng và chiếu sáng tự nhiên. Ảnh trên: Nhà hàng Nam Minh được thiết kế với ý tưởng thiết kế luân chuyển hệ ban công, lô gia các tầng mô phỏng một khối rubik đang xoay để khai thác tầm nhìn tuyệt đẹp xung quanh với cảm xúc khác biệt cho mỗi tầng và tối ưu hóa chiếu sáng, che chắn nắng.

Tòa nhà Diamond Complex Hà Nội

Tòa nhà Diamond Complex Hà Nội với mặt đứng công trình là hệ vách dựng đa lớp (Multi Layer Facade - MLF) được tổ hợp bởi hệ vách kính thông thường và hệ lam nhôm định hình có tác dụng che chắn nắng. Khoảng không gian giữa hai hệ "Cứng" này được dành cho hệ "Mềm" là cây xanh giúp điều hòa vi khí hậu, đồng thời tạo cảnh quan xanh mát cho cả ngoại thất và nội thất công trình. Điện mặt trời được lắp đặt trên mái cung cấp năng lượng chiếu sáng cho toàn bộ tòa nhà.