Việc thiết kế thông gió trong nhà ở là một khía cạnh quan trọng được tập trung khi xây dựng các căn nhà tại Việt Nam. Đặc biệt, trong trường hợp của các ngôi nhà truyền thống, như ngôi nhà ống, mối quan tâm tăng lên do những hạn chế riêng biệt của kiểu nhà này, bao gồm sự thiếu hụt về tối đa hóa lượng không khí tự nhiên và ánh sáng tự nhiên. Tương tự như các yếu tố kiến trúc khác, không thể áp dụng một cách chuẩn mực các giải pháp thông gió tự nhiên cho mọi nơi, vì mỗi một nơi sẽ có những khí hậu khác nhau. Các yếu tố khách quan như hướng gió, nhiệt độ trung bình, mục đích sử dụng, và điều kiện môi trường khác nhau làm cho việc sử dụng thông gió tự nhiên trở nên đa dạng.
Với khí hậu đặc biệt của Việt Nam, thay đổi giữa hai mùa mưa và nắng đặt ra những thách thức riêng, khi mùa mưa có độ ẩm cao, trong khi mùa nắng lại có nhiệt độ cao và khô hanh. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cho bạn biết thêm về các hình thức khác nhau của thông gió tự nhiên và cách các kiến trúc sư đã áp dụng các thiết kế thông gió trong nhà ở của chúng ta như thế nào.
Thông gió tự nhiên trong nhà là gì?
Sự lưu thông của không khí phát sinh do sự chênh lệch về áp suất. Trong không gian, không khí nóng, khô sẽ nhẹ và thường nâng lên cao, trong khi không khí mát lại dày và ẩm, thường trôi xuống. Chỉ cần mở cửa hay cửa ở “vị trí phù hợp,” ta có thể làm cho không khí lạnh từ bên ngoài vào trong, đẩy không khí ấm lên trên và đẩy nó ra khỏi công trình. Trong lĩnh vực kiến trúc, việc này được gọi là thông gió và thường thực hiện dưới ba dạng chính: thông gió cơ học, thông gió tự nhiên và thông gió kết hợp.
Tại sao thiết kế thông gió tự nhiên trong nhà lại quan trọng ?
Quản lý luồng không khí từ bên ngoài vào bên trong và ngược lại đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hiệu suất và thoải mái. Cho dù thông gió được thực hiện bằng cách cơ học hay tự nhiên, điều quan trọng là tạo ra sự luân phiên ổn định của không khí và đảm bảo luôn có luồng không khí tươi mát trong không gian nhà ở của chúng ta. Để đạt được điều này, chúng ta phải nghiên cứu kỹ lưỡng bối cảnh cụ thể, bao gồm vị trí địa lý, vật liệu xây dựng, hình dạng kiến trúc và thói quen sử dụng của cư dân.
Trong thời đại hiện nay, nhận thức về vấn đề môi trường ngày càng cao, và người ta đang hướng đến việc sử dụng thông gió tự nhiên để giảm tiêu thụ năng lượng và khí thải carbon. Có người thậm chí tìm cách tránh sử dụng hệ thống điều hòa không khí tự động (HVAC) và thay thế chúng bằng gió trời, một nguồn tài nguyên thiên nhiên, chi phí thấp, và có khả năng tái tạo, có thể cải thiện chất lượng không khí bên trong nhà ở.
Các loại hình thiết kế thông gió tự nhiên trong nhà
Thông gió một chiều (Single-Sided Ventilation)
Thiết kế thông gió một chiều ám chỉ việc sử dụng một phía của tòa nhà để cung cấp luồng không khí tươi. Thường, điều này áp dụng khi chỉ có một bề mặt tiếp xúc với môi trường tự nhiên hoặc khi không thể thực hiện thông gió chéo (Cross Ventilation) do hạn chế về không gian. Loại thông gió này thường dẫn đến ít sự lưu thông không khí nhất.
Thông gió chéo (Cross Ventilation)
Thiết kế thông gió chéo là một giải pháp cho phép cung cấp luồng không khí từ cả hai mặt của ngôi nhà, thường là từ các bức tường đối diện hoặc gần nhau, để cho phép gió thổi qua không gian và thoát ra ở phía ngược lại. Hệ thống này thường được áp dụng trong các tòa nhà ở vùng khí hậu nhiệt đới, giúp duy trì không khí tươi mát bên trong và làm giảm nhiệt độ.
Thông gió đứng (Stack Ventilation)
Thiết kế thông gió đứng là quá trình đưa không khí lạnh từ môi trường bên ngoài vào bên trong công trình, và khi tiếp xúc với các nguồn nhiệt bên trong không gian, không khí này dần trở nên nóng hơn. Sự gia nhiệt này làm cho không khí trở nên nóng hơn và sau đó thoát ra ngoài thông qua giếng trời hoặc hệ thống thông gió. Hệ thống thông gió đứng thường đạt hiệu quả tốt hơn trong các tòa nhà có nhiều tầng, như những ngôi nhà phố ở Việt Nam, thường đi kèm với giếng trời tại trung tâm của tòa nhà.
Tuy nhiên, nó cũng có thể được áp dụng trong các công trình mà không thể triển khai hệ thống thông gió chéo một cách toàn diện. Để đảm bảo hiệu quả hoạt động của hệ thống thông gió đứng, nhiệt độ bên trong công trình phải cao hơn so với bên ngoài, điều này làm cho giải pháp này không phải lúc nào cũng mang lại hiệu suất tối ưu.
Hiệu ứng ống khói (Chimney Effect)
Giải pháp này thường được ứng dụng trong các tòa nhà có nhiều tầng. Không khí lạnh đi từ nơi có áp suất thấp về nơi có áp suất cao nên buộc nó phải đi lên trên cao. Khi không khí nóng bay lên cao, nó tạo ra áp lực âm, tạo điều kiện cho không khí tươi từ bên ngoài xâm nhập để thay thế lượng không khí nóng đã thoát ra. Các khu vực thông tầng ở trung tâm tòa tháp cho phép luồng không khí lưu thông khắp không gian bên trong, thoát ra ngoài qua khe thoáng, lỗ thoát khí hoặc ống thoát gió. Điểm quan trọng cần lưu ý khi áp dụng phương pháp này là tạo ra sự chênh lệch độ cao giữa cửa lấy gió và cửa thoát gió. Độ chênh lệch càng lớn, hiệu suất sẽ càng cao.
Giải pháp hiệu ứng Bernoulli
Giải pháp này sử dụng sự chênh lệch về tốc độ của gió để thúc đẩy lưu thông không khí trong không gian của ngôi nhà. Khi gió di chuyển nhanh hơn, áp suất không khí giảm đi. Nói cách khác, khi không khí nằm cao hơn so với mặt đất, nó tránh được sự cản trở từ các yếu tố khác và có xu hướng di chuyển nhanh hơn, gây ra áp suất thấp.
