Tôi là một KTS, một nhà nghiên cứu về Kiến trúc, không phải là một người chuyên nghiên cứu về vật liệu xây dựng, nhưng tất cả những công trình tôi xây dựng, thiết kế đều không thể thành hình hài nếu không có vật liệu xây dựng. Và việc sử dụng vật liệu tiết kiệm năng lượng là một vấn đề bức thiết mà giới kiến trúc đang rất quan tâm.
Biến đổi khí hậu toàn cầu đã và sẽ tác động đến mọi mặt của tự nhiên và xã hội, trong đó trực tiếp ảnh hưởng đến đời sống của con người qua mối liên hệ là năng lượng. Chỉ với mức tăng 0,74oC của nhiệt độ trung bình toàn cầu trong một thế kỷ qua đã làm cho mực nước đại dương dâng cao thêm 15 – 20cm (IPCC, 2007) tổn thất hàng năm do thiên tai từ dưới 10 tỷ USD (thập kỷ 50) lên 50 – 60 tỷ (thập kỷ 90 của thế kỷ XX) (IPCC,2001). Theo dự báo mới nhất của IPCC (2007), cuối thế kỷ này (thập ký 70 – 80) khi hàm lượng khí nhà kính tăng lên gấp đôi so với thời kỳ Tiền công nghiệp, nhiệt độ trung bình toàn cầu sẽ tăng từ 2oC đến 4,5oC và như vậy tất cả các lĩnh vực của đời sống và sản xuất như xây dựng, năng lượng, giao thông vận tải, công nghiệp, nông nghiệp,du lịch, dịch vụ… sẽ bị ảnh hưởng nặng nề.
Con người sẽ phải làm gì cho mai sau khi mà nguồn nhiên liệu sẽ cạn kiệt? Các KTS sẽ phải làm gì để đảm bảo và tạo lập môi trường thiên nhiên thứ hai giúp cho con người hoạt động thuận tiện thoải mái, đồng thời đảm bảo mối liên hệ tốt nhất với môi trường thiên nhiên thứ nhất đó?…Trong không gian kiến trúc, con người cần được hưởng tất cả mọi nhu cầu, thỏa mãn những nguyện vọng to lớn cho cuộc sống với những mức chi phí hợp lý nhất, điều đó không có con đường nào khác trong thế giới mới là phải tính đến bài toán tiết kiệm năng lượng.
Kiến trúc truyền thống tránh nóng với tấm dại, hồ nước, bụi cây… được ứng dụng trong thiết kế một
resort cao cấp ở Phú Quốc, vừa tạo cảm giác gần gũi, vừa tạo vi khí hậu, tiết kiệm được năng lượng
Cách sử dụng vật liệu tiết kiệm năng lượng sáng tạo trong kiến trúc dân gian
Trong khuôn khổ một đề tài Kiến trúc với Vật liệu xây dựng, chúng ta đó có thể suy ngẫm mà tìm tòi các giải pháp, các mối liên quan sâu sắc của vật liệu với kiến trúc – Những ai đó từng đắm say với những bài hát then, những điệu xòe đều không thể quên được những nhà sàn, những mái nhà tranh cùng với những bức tường trình. Rõ ràng, ngay từ xa xưa cha ông ta đó biết sử dụng một cách tài tình các loại vật liệu để tạo dựng cho mình một ngôi nhà có không gian mát về mùa hè và ấm áp về mùa đông khi mà thế gới chưa có các phát minh về năng lượng điện để sử dụng các trang thiết bị như quạt máy, điều hòa không khí hoặc thiết bị sưởi ấm v.v.
Nếu ai đó có dịp đi nhiều và nghiên cứu kiến trúc dân gian, kiến trúc truyền thống thì không thể tự đặt ra các câu hỏi:
– Tại sao ở trên vùng cao, đồng bào rất nghèo nhưng không gian sống của họ vẫn tạo lập cho họ đủ ấm vào mựa đông và đủ mát vào mùa hè?
– Tại sao ở những vùng miền Trung nóng rát, người dân vẫn chịu đựng được sự khắc nghiệt mà làm lên những trang sử thắm đượm vinh quang?
Nếu ngẫm nghĩ, xem xét một chút, ta sẽ thấy đồng bào ta đã rất sáng tạo. Tường trình bằng đất chống nắng mùa hè, lạnh mùa đông, mái tranh dày chống mưa chống nắng… Tấm dại che trước hiên nhà vừa tạo không gian kín đáo, riêng tư vừa chắn nắng nóng trực tiếp vào nhà. Trong điều kiện khắc nghiệt của xứ nhiệt đới nóng ẩm mưa nhiều, của cuộc sống nông nghiệp đầy rủi ro, cha ông ta đó tìm hiểu kỹ về thiên nhiên xung quanh, để có những giải pháp ứng phó với môi trường mà vẫn thân thiện, những kinh nghiệm đến nay chúng ta vẫn còn phải học tập và gìn giữ.
Tình hình sử dụng vật liệu tiết kiệm năng lượng hiện nay
Trong danh mục tiêu chuẩn Việt Nam hiện nay, xem xét riêng các tiêu chuẩn về vật liệu xây dựng, chúng ta hiện có 31 tiêu chuẩn về xi măng và phụ gia của xi măng, 24 tiêu chuẩn về cát sỏi, 42 tiêu chuẩn về gạch ngói, 57 tiêu chuẩn về Bê tông vữa, 23 tiêu chuẩn về gỗ và gố xẻ, 8 tiêu chuẩn về bột màu và vecni, 4 tiêu chuẩn về gốm sứ vệ sinh, 26 tiêu chuẩn về kim loại. Đồng thời có 25 TCXD về thủy tinh và kính trong xây dựng, 4 tiêu chuẩn về vật liệu lợp, 17 tiêu chuẩn về vật liệu chịu lửa. Các tiêu chuẩn về vật liệu xây dựng đã bao trùm lên hầu hết các loại chủng loại vật liêu xây dựng cơ bản đáp ứng yêu cầu quản lý và phát triển ngành công nghiệp VLXD. Tuy nhiên để quy hoạch và hòan chỉnh hệ thống tiêu chuẩn về VLXD theo hướng tiết kiệm năng lượng, tiết kiệm tài nguyên và thân thiện với môi trường hiện vẫn chưa được nghiên cứu và đặt ra đúng với vai trò của nó trong xây dựng. Trong khi đó kinh nghiệm của nhiều nước trên thế giới đó cho thấy, nếu quản lý tốt khâu thiết kế xây dựng công trình theo hướng sử dụng năng lượng có hiệu quả sẽ tiết kiệm được từ 20 – 30% năng lượng tiêu thụ trong khu vực này.
Nghiên cứu lớp vỏ công trình: Chúng ta đều biết để có một ngôi nhà sử dụng năng lượng có hiệu quả, chúng ta phải xem xét đến khả năng tiêu hao năng lượng thấp nhất. Đối với các loại tường bao che phải đảm bảo có giá trị cách nhiệt (nhiệt trở) phép thấp hơn giá trị cho không nhỏ hơn giá trị đã được quy định trong Quy chuẩn QCXDVN 09: 2005 “Các công trình xây dựng sử dụng năng lượng có hiệu quả”
Như vậy tiêu chuẩn về vật liệu bao che phải đạt được yêu cầu chống bức xạ mặt trời, nhiệt truyền qua tường bao ngoài và mái, bao gồm cả phần cách nhiệt của tường ngoài và mái cùng với thiết kế bố trí cửa sổ và cửa đi. Điều này sẽ là lời giải cho bài toán cùng một loại vật liệu bao che cụng trỡnh, tớnh năng của loại vật liệu đó sử dụng cho khí hậu nhiệt đới gió mùa miền Bắc sẽ phải thay đổi khi sử dụng xây dựng cho các công trình ở khí hậu nhiệt đới nóng ẩm miền Nam.
|
Một ngôi nhà sinh thái của KTS. Ken Yang sử dụng |
Chẳng hạn như xu hướng trong xây dựng hiện nay là sử dụng VLXD và công nghệ mới như bờ tụng nhẹ chịu lực cao, kính…vào các công trình cao tầng. Tuy nhiên người sử dụng cũng như các tiêu chuẩn về các loại vật liệu này đã không tính đến điều kiện khi hậu của Việt Nam để tận dụng thông gió và chiếu săng tự nhiên cũng như năng lượng mặt trời. Ví dụ như tiêu chuẩn về kính phải đạt được yêu cầu về hạn chế bức xạ mặt trời, kính bảo vệ phải tận dụng tối đa ánh sáng tự nhiên, kính cửa sổ phải là kớnh cỏch nhiệt nhằm tiết kiệm năng lượng khi sử dụng điều hòa không khí…
Việc có các tiêu chuẩn VLXD tính đến tiết kiệm năng lượng kết hợp với các giải pháp kiến trúc hợp lý như chọn hướng nhà, tận dụng gió thông phòng, chiếu sáng tự nhiên thông qua chỉ tiêu tỷ lệ cửa sổ/ sàn, nguồn năng lượng mặt trời… với việc sử dụng các trang thị bị như đèn, quạt, bình đun nước nóng cú hiệu suất cao…chúng ta sẽ sớm có những tòa nhà “thông minh”, những cao ốc “xanh”. hoặc văn phòng “thân thiện”…
Trong buổi làm việc gần đây nhất với Trường NTUS (National Taiwan University of Science & Technology ), Viện Nghiên cứu Kiến trúc Quốc gia ( nay là Viện Kiến trúc, Quy hoạch đô thị và nông thôn ) đang biên soạn Tiêu chuẩn về loại vật liệu Quang học có thể hấp thụ được ánh sáng mặt trời, đưa ánh sáng mặt trời chiếu sáng trong các tòa nhà. Lợi ích của vật liệu này là đưa được ánh sáng tự nhiên vào từng căn phòng, vì là ánh sáng tự nhiên nên cây cối trong nhà cũng không bị chết do thiếu ánh sáng đồng thời tiết kiệm năng lượng tiêu hao cho công trình.
Sự cần thiết một khung pháp lý về vật liệu tiết kiệm năng lượng
Hiện nay chỉ mới có rất ít các tiêu chuẩn vể vật liệu này đạt được các yêu cầu tiết kiệm năng lượng. Vì vậy rất cần có các cơ quan hoặc tổ chức tập trung nghiên cứu, mặc dù biết rằng kinh phí đầu tư cho công tác biên soạn một tiêu chuẩn này hoặc chi phí đầu tư xây dựng sẽ tăng cao . Tuy nhiên theo một số liệu điều tra cho thấy kinh phí xây dựng tòa nhà “xanh” chỉ tăng thêm 1% so với khoản đầu tư cho cao ốc tương tự xây theo kiểu thông thường. Tuy nhiên, số kinh phí tăng thêm này sẽ được bù lại trong 1 hoặc 2 năm nhờ tính năng tiết kiệm năng lượng của tòa nhà.
Khó khăn thường gặp là chúng ta thường thiếu thể chế để quản lý và động viên các công trình sử dụng năng lượng tiết kiệm cũng như xử phạt các công trình thiết kế không đảm bảo yêu cầu tiết kiệm. Mặc dù Chính phủ đã có Chương trình mục tiêu quốc gia về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả và các dự án về sử dụng năng lượng có hiệu quả trong các lĩnh vực.
Trong khi đó, ở các Quốc gia trên thế giới, người ta đó mặc nhiờn coi việc sử dụng vật liệu tiết kiệm năng lượng để xây dựng toà nhà xanh là một điều bắt buộc. Các chế tài xử phạt cho việc ô nhiễm môi trường và lãng phí năng lượng rất chặt chẽ. Các chuyên gia thậm chí cũng cho rằng không nên coi kiến trúc xanh tiết kiệm năng lượng khác với kiến trúc thông thường. Rob Watson, chủ tịch Hệ thống Xếp loại Nhà xanh Leed, Vương quốc Anh nói “Chỉ có kiến trúc tốt và kiến trúc tồi. Nếu không xanh, đó không phải là kiến trúc tốt”.
Chính vì chưa có khung thể chế chặt chẽ như vậy mà ở Việt Nam xảy ra “nghịch lý”: Chưa xây dựng được thị trường tiêu thụ vật liệu tiết kiệm năng lượng một cách bài bản, không khích lệ được tiêu dùng – đầu tư công nghệ chưa tương xứng dẫn đến năng suất thấp. Kết quả đương nhiên là giá bán sẽ cao, người tiêu dùng không chấp nhận! Chưa có một tính toán cụ thể và thật sự sâu sắc nào để xã hội có thể nhận rõ nguồn cơn của câu chuyện “đắt – rẻ”, nhưng liệu có phải là “đắt” không nếu sử dụng vật liệu mà khi đi vào vận hành sử dụng lại tiết kiệm năng lượng hơn, môi trường sống tốt hơn nhờ ngăn chặn được tối đa tình trạng bức xạ nhiệt, hiệu ứng lồng kính…? Đó là chưa kể đến những yếu tố có lợi cho cả xã hội, nền kinh tế và môi trường sống, sức khoẻ của cả cộng đồng. Trong khi những loại vật liệu gạch, ngói… làm từ đất sét, lò nung thì chưa ai tính được tác động của khói bụi, sạt lở, môi trường sống và cạn kiệt tài nguyên sẽ bị ảnh hưởng cụ thể và trực tiếp như thế nào?
Các nhà sử dụng thì cứ loanh quanh khắc phục nắng nóng, tiếng ồn bằng những phương pháp thủ công song hết sức tốn kém như dùng quạt phun sương, điều hoà nhiệt độ, lợp mái 2 – 3 lớp mà lại thiếu những thông tin về các dũng vật liệu tiết kiệm năng lượng có khả năng khắc phục được những nhược điểm này.
Như vậy khi chưa có một khung pháp lý, một tiêu chuẩn cụ thể thì chúng ta cứ loay hoay với bài toán không có lời giải chung: Các nhà đầu tư, nhà sản xuất, cũng như người sử dụng đều chịu thiệt thòi trước mắt và lâu dài. Vì vậy, thiết nghĩ, việc đề ra một hệ thống các tiêu chuẩn hướng dẫn quy định vật liệu xây dựng tiết kiệm năng lượng là một điều cấp bách mà cả xã hội đang đòi hỏi để tạo lập một môi trường sống phát triển bền vững. Để làm được điều này. Bộ Xây dựng cũng cần xây dựng một chương trình hay một chiến lược phát triển công nghiệp VLXD tiết kiệm năng lượng trong đó có hệ thống tiêu chuẩn được bắt đầu từ những vật liệu xây dựng thông dụng như VL cho tường bao che, VL mái cách nhiệt, kính cửa sổ, kính sử dụng ở mặt đứng tòa nhà đảm bảo khả năng điều tiết năng lượng mặt trời, cách nhiệt, cách õm, an toàn và xuyên thấu…
TS. KTS. LÊ THỊ BÍCH THUẬN
Phó Viện trưởng Viện Kiến trúc, Quy hoạch Đô thị và Nông thôn
>>
