Người ta quen gọi Ken Yeang, Kiến trúc sư người Malaysia như vậy .Ông là ai, vì sao lại được gán cho biệt danh này ?
Ken Yeang là người đứng đầu và cộng sự của Công ty Kiến trúc T.R.Hamzah & Yeang Sendiman Berhard .Nhiều công trình nghiên cứu của ông đã được công bố trên các tạp chí quốc tế nổi tiếng như Architecture Record và Progressive Architecture .Ông bảo vệ luận văn Tiến sĩ tại trường đại học Cambridge về môi trường ứng dụng trong thiết kế xây dựng. Ông còn là trợ lý nghiên cứu trong phân ban nghiên cứu kỹ thuật của trường đại học này.
Quan niệm về kiến trúc sinh thái của ông được phản ánh đầy đủ trong tác phẩm Designing With Nature. Đây thực chất là những cơ sở lý thuyết quan trọng về sinh thái phục vụ thiết kế kiến trúc. Sách này đề cập tới những vấn đề : Sinh thái học và thiết kế ,kiến trúc và các tác động sinh thái cả kiến trúc ,phạm vi thiết kế sinh thái ,các tác động sinh thái ở bên ngoài ,bên trong ,từ ngoài vào trong ,từ trong ra ngoài của môi trường xây dựng. Tác giả nhấn mạnh rằng :thiết kế sinh thái thực chất không phải là lý thuyết kiến trúc mà chỉ là một phần lý thuyết gắn liền với kiến trúc .Lý thuyết sinh thái về bản chất có liên quan chặt chẽ với các hệ sinh thái của Trái Đất ,có ảnh hưởng đến mọi mặt hoạt động con người và tác động đến môi trường tự nhiên. Lý thuyết thiết kế sinh thái của Ken Yeang cho rằng ,bên cạnh kiến trúc ,cần xem xét các lĩnh vực liên quan như: sản xuất năng lượng,tái chế chất thải ,sử dụng có hiệu quả năng lượng và vật liệu mà người thiết kế cần quan tâm.
Cũng như các kiến trúc sư Malaysia khác ,Ken Yeang thiên về thiết kế nhà cao tầng,với lý do là giải pháp này tiết kiệm được năng lượng tiêu thụ và dễ tạo những điều kiện để con người có thể tiếp xúc được với thiên nhiên ngay cả ở những tầng cao chót vót. Quan điểm này dựa trên nguyên tắc sinh thái tuần hoàn là một xu thế tất yếu của trong thiết kế kiến trúc trong tương lai. Giờ đây ,qua thực tế chứng minh của xây dựng đô thị ,những kiến trúc vươn theo chiều cao thích hợp về sinh thái hơn so với bố cục nhà kiểu phân tán. Với nguyên tắc lấy con người làm trung tâm ,nâng cao tối đa hiệu suất sử dụng năng lượng và vật liệu cũng như giảm ô nhiễm môi trường trong quá trình xây dựng ,khai thác và sử dụng công trình,nhà chọc trời màu xanh là kiến trúc của tương lai .Muốn đạt được mục tiêu này thì về bố cục tổng thể ,kiến trúc và đường xá phải cố gắng bố trí tại những vị trí ít gây ảnh hưởng xấu về sinh thái. Về sử dụng nguồn năng lượng ,lấy việc tận dụng các nhân tố tự nhiên làm chính; thông gió tự nhiên và chiếu sáng tự nhiên.
Về mặt bằng thì hình thức nhỏ nhất là thích hợp ; trong đó mặt bằng có hình vuông tạo điều kiện điều hòa phụ tải nhỏ nhất và có lợi cho việc khống chế năng lượng mặt trời . Sử dụng hình thức hai trung tâm phục vụ là tốt nhất . Khi thiết kế coi tường bao quanh ngoài của công trình kiến trúc như là bộ phận máy lọc của môi trường . Thực hiện trồng cây xanh theo chiều đứng , bố trí vườn hoa trên mái , sân vườn ở không trung để điều tiết khí hậu trong và ngoài nhà. Đặc biệt là khi chọn vật liệu xây dựng và nguồn năng lượng cần chú ý đến khả năng tái sử dụng và tiết kiệm trong tiêu hao năg lượng.
Đối với nhà chọc trời màu xanh,Ken Yeang quan tâm đến 3 vấn đề chủ yếu là : thông gió tự nhiên, lấy ánh sáng tự nhiên và làm giảm nhiệt độ môi trường.
1.Thông gió tự nhiên được coi trọng vì gió là nguồn năng lượng môi trường quan trọng . Sử dụng bản đồ hoa gió hàng ngày chúng ta có thể xác định hình thức mặt bằng tầng nhà và tường ngoài của kiến trúc sao cho có lợi về phương diện thông gió tự nhiên và có hiệu quả hạ thấp nhiệt độ
Theo ông ,trong thực tế sử dụng công trình có đến một nửa số phòng có chất lượng môi trường thấp do không được thông gió tự nhiên tốt .Thông gió tự nhiên nâng cao mức độ dễ chịu của phòng và có lợi cho sức khỏe do số lần trao đổi không khí tăng khi tốc độ gió đáng kể. Người thiết kế phải xác định rõ tác dụng của từng loại gió có thể lợi dụng phù hợp với thực tế ở từng nơi. Bất kỳ công trình nào được thiết kế theo nguyên tắc sinh khí hậu hay sinh thái đều phải được thông gió tự nhiên ,được chiếu sáng tự nhiên và có tầm nhìn ra ngoài tốt. Chặng hạn, tận dụng khoảng bước ra từ gian thang máy, đang từ một môi trường kín mít chuyển sang một không gian đầy ánh sáng và gió tự nhiên ,tạo cảm giác tại chổ mạnh mẽ.
Việc quan trắc luồng gió trong thiết kế nhà chọc trời vừa giúp cho thiết kế hệ thống kết cấu nhà chọc trời ,đồng thời có những căn cứ để thiết kế mặt ngoài nhà(tốc độ gió,áp lực bề mặt,hiệu ứng hấp thụ bề mặt), đồng thời xác định được hệ số khí động học của gió…
Thông gió tự nhiên phù hợp với thiết kế phát triển bền vững ,bởi giảm thiểu được yêu cầu thông gió cơ giới và điều hòa không khí ,tiết kiệm nguồn năng lượng quan trọng không tái sinh được. Nhờ vậy mà giải quyết được hai yêu cầu cơ bản là thải được không khí bẩn và ẩm ướt trong phòng và tăng cường cảm giác dễ chiu. Tại vùng khí hậu nóng ẩm ,thông gió tự nhiên có thể làm giảm ảnh hưởng do độ ẩm tương đối cao gây ra,từ đó làm tăng cảm giác dễ chịu trong phòng. Khi này có thể sử dụng quạt điện làm phương tiện hổ trợ.
Không khí trong thành phố thường bị ô nhiễm nghiêm trọng nên việc nên việc sử dụng thông gió tự nhiên cũng không hoàn toàn đơn giản . Thông thường phải đưa qua hệ thống điều hòa để lọc rồi mới đưa vào phòng để đảm bảo chất lượng môi trường bên trong .Tiếng ồn giao thông trong thành phố cũng là một yếu tố bất lợi cho việc mở rộng cửa sổ đón gió tự nhiên,trong trường hợp cần thiết cũng cần có giải pháp chống ồn kết hợp. Ngay các sân vườn ở không trong cũng cần có bình phong cản gió trong trường hợp tốc độ gió lớn.
Thông gió tự nhiên không phải bao giờ cũng thích hợp với kiến trúc cao tầng. Ở vùng khí hậu ôn hòa và lạnh, khi thiết kế phải hạn chế lượng không khí vào nhà ,sao cho vừa đủ thỏa mãn yêu cầu tối thiểu không khí mát mẻ mà không làm cho căn phòng trở nên lạnh tốn hao nhiều nhiệt. Cho dù về mùa đông ,khí hậu ôn hòa và không có gió thì chênh lệch nhiệt độ trong và ngoài nhà cũng có thể gây ra hiệu ứng ống khói đầy đủ để hút không khí mới và sạch vào. Hiệu ứng ống khói là do không khí nóng bay lên trên thoát ra ngoài nhờ cửa gió hút khí lạnh vào mà thành. Một giải pháp thường thấy ở nơi khí hậu ôn hòa là sử dụng kết hợp giữa thông gió tự nhiên biến đổi theo mùa và thông gió cơ giới (với sự hổ trợ của quạt ) với một lượng không khí đủ để điều tiết hoặc làm lạnh ,đồng thời khống chế nhiệt độ trong phòng về mùa đông và mùa hè ở 19 độ C và 25 độ C.
Để đạt hiệu quả cảm giác dễ chịu ,đường đi của gió phải qua khu vực người sử dụng và hoạt động nhiều ,tức là 2m trên sàn nhà.
Thông gió tự nhiên có thể thông qua sự chênh lệch áp lực gió hình thành ở bề mặt kiến trúc mà có được. Nguyên tắc ở đây là, do có tác dụng cản gió của tường ngoài ngôi nhà ,chúng ta phải tạo ra sự chênh lệch áp lực gió ở hai mặt đón gió và khuất gió.
Về mùa hè,tại vùng khí hậu nóng ẩm hoặc ôn hòa. Tại tầng trệt của kiến trúc cao tầng tốt nhất là thiết kế một không gian thông gió tự nhiên ,toàn bộ rộng mở ra ngoài,hình thành một không gian chuyển đổi có hiệu quả giữa trong và ngoài nhà.
2.Một biện pháp quan trọng khác để tiết kiệm năng lượng là giảm chiều sâu mặt bằng tầng nhà để tận hưởng ánh sáng tự nhiên ,tiết kiệm ánh sáng nhân tạo.Các bộ phận phản xạ ánh sáng có thể được sử dụng để phản xạ các tia sáng vào không gian của phòng,tuy chúng không thể nâng cao chất lượng ánh sáng nhưng có thể cải thiện tình hình phân bố ánh sáng cho phòng. Tất nhiên cần có sự cân bằng năng lượng do tiết kiệm ánh sáng nhân tạo và nhiệt tăng do sử dụng ánh sáng tự nhiên trong giới hạn cho phép mới đạt hiệu quả tiết kiệm năng lượng tối ưu.
Bố cục mặt bằng và hình dáng kiến trúc đô thị hợp lý về công năng , các điều kiện khí hậu thiên nhiên ,thói quen sử dụng công trình phải được thể hiện trong thiết kế hình dáng mặt bằng kiến trúc ,chiều sâu phòng,vị trí cửa ra vào ,luồng giao thông nội bộ của con người cũng như hướng chủ đạo của công trình và cảnh quan bên ngoài của nó.
Dùng đèn cao áp, đèn tiêu hao năng lượng thấp,chấn lưu điện tử và các phụ kiện có chất lượng cao đều có thể làm giảm điện năng do sủ dụng ánh sáng nhân tạo. Chỉ có thể đạt được hiệu quả tiềt kiệm nguồn năng lượng khi sử dụng hợp lý các hệ thống chiếu sáng, phối hợp đồng bộ với hệ thống tự động hóa thiết bị tiện nghi,sử dụng thiết bị khống chế theo khu vực và cảnh quan môi trường.
3.Thiết kế cảnh quan theo phương thẳng đứng của nhà chọc trời cũng là một biện pháp quan trọng cần chú ý. Đó là nguyên tắc của thiết kế sinh khí hậu trong thiết kế sinh thái,kết hợp với hình thức kiến trúc theo phương thẳng đứng. Đó là việc đưa vật hữu cơ vào trong một thể vô cơ,nhô cao hẳn lên trong một mảnh đất nhỏ. Với giải pháp này,chúng ta có cơ hội sử dụng cả ba phương pháp đưa cây xanh vào kiến trúc cao tầng : sắp xếp ,đan xen ,chỉnh hợp.
Chúng ta đều biết các tác dụng về mỹ học,sinh thái học và bảo tồn năng lượngcủa thực vật trong việc điều tiết khí hậu . Thực vật có tác dụng che nắng cho không gian bên trong phòng và tường ngoài, đồng thời giảm phản xạ nhiệt và chói lóa từ bên ngoài vào phòng. Tác dụng bốc hơi của thực vật có thể biến nó thành một loại thiết bị làm mát có hiệu quả ở ngoài mặt nhà và cải thiện vi khí hậu công trình.
Kinh nghiệm cho thấy diện tích bề mặt mặt đứng của ngôi nhà có thể lớn hơn diện tích đất sử dụng đến 4-5 lần.Giả thử toàn bộ mặt đứng đều bao phủ bởi cây xanh thì hiệu quả giảm nhiệt độ to lớn tới đâu và không còn lo tới hiệu ứng nhà kính.
Cây xanh trên mái cũng có tác dụng điều tiết khí hậu. Một số loài cây có thể sinh trưởng trong lớp đất cát hoặc sỏi đá chỉ cần dày 7cm. Cây chịu rét càng chịu được trong môi trường đất nông như vậy hoặc trên những vật thể mục nát.
Tính liên tục của thực vật là rất quan trọng trong việc tạo lập tính đa dạng của giống cây trồng. Để đạt được tính liên tục của cây xanh theo phương thẳng đứng thì thực vật trong hệ thống phải kế tiếp nhau, chẳng hạn các dãy chậu hoa nằm kế tiếp nhau theo dạng bậc thang. Chúng có thể phối hợp và chuyển chỗ lẫn nhautrong một phạm vi nhất định và kết thành một thể thống nhất với hệ thống sinh thái mặt đất.
Theo Ken Yeang , khi nói đến hoạt động thiết kế thì phải dựa vào những kiến thức về sinh thái. Các quyết định thiết kế và quy hoạch ngày nay không chỉ có tác động trực tiếp đến xã hội loài người hiện nay mà còn ảnh hưởng tới chất lượng môi trường mai sau. Bởi vậy ,kiến trúc xanh hoặc kiến trúc bền vững luôn nhắc ta thiết kế với thiên nhiên và thiết kế theo môi trường.
Đọc thêm ...
Tóm tắt ...
