Từ thời xa xưa, người Ba Tư và Ai Cập đã biết thiết kế các ‘tháp đón gió' để làm mát trong nhà một cách tự nhiên, không dùng đến công nghệ làm mát cưỡng bức như ngày nay. Có thể đã đến lúc chúng ta nghiên cứu lại cách sống của người xưa, để có một nền văn minh bền vững hơn.
Khi các đợt nắng nóng phá kỷ lục trên khắp Bắc bán cầu, ngày càng có nhiều người sử dụng điều hòa hơn bao giờ hết. Điều này có thể gây ra hậu quả cả về môi trường, biến đổi khí hậu và kinh tế xã hội.
Điều hòa không khí được cho là gây ra 1.950 triệu tấn khí thải CO2 mỗi năm trên toàn thế giới, chiếm gần 4% lượng khí thải carbon toàn cầu. Nó cũng làm tăng hóa đơn tiền điện, khiến cho các gia đình có thu nhập thấp không thể chi trả được.
Khai thác gió để làm mát trong nhà
Ở một số thành phố nóng nực nhất thế giới hiện nay, các hình thức xây dựng cổ xưa đang được tái sử dụng trong xây dựng các công trình hiện đại. Các học giả, kiến trúc sư và kỹ sư đang trở lại thành phố sa mạc để nghiên cứu công nghệ làm mát của người cổ xưa.
Tháp đón gió Barajeel
Tại thành phố Masdar ở Abu Dhabi, một tòa nhà bốn tầng là trụ sở chính của Siemens ở Trung Đông được thiết kế để tự làm mát trong nhà mà không cần sử dụng hệ thống điều hòa không khí.
Tòa nhà Siemens, được hoàn thành vào năm 2014, sử dụng Tháp đón gió barajeel truyền thống cùng với cấu trúc trần được tạo hình chi tiết để đón ánh sáng tự nhiên đồng thời ngăn chặn tình trạng quá nóng trong khí hậu sa mạc nóng bức.
-
- Tòa nhà Siemens tại thành phố Masdar, Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất. (Ảnh: Hufton+Crow/View Pictures/Universal Images Group via Getty Images)
Tháp đón gió Barajeel hoàn toàn có thể làm mát các tòa nhà một cách tự động trong nhiều thế kỷ mà không cần bất cứ hệ thống máy điều hoà không khí hiện đại nào. John Onyango, giáo sư tại Trường Kiến trúc thuộc Đại học Notre Dame, Hoa Kỳ cho biết, những tháp đón gió này có thể làm hạ nhiệt độ tới 10 độ C so với nhiệt độ ngoài trời, tùy thuộc vào thiết kế và mức độ gió.
Tháp đón gió hoạt động theo nguyên tắc: Gió mát thổi ở độ cao hơn được đẩy đi xuống thông qua những khe hẹp theo chiều dọc, đôi khi tràn qua các vũng nước dưới lòng đất để làm mát thêm, liền sau đó sẽ đẩy khí nóng trong nhà đi lên và đi ra ngoài thông qua một khe mở ở phía đối diện đầu bắt gió.
Chiều cao của tháp đều được tinh chỉnh để cải thiện khả năng hút gió xuống những căn phòng bên dưới. Hình dạng của tháp được thiết kế tuỳ theo các yếu tố như bố cục của ngôi nhà, hướng tháp quay, lỗ thông gió, cấu hình bên trong.
Kiến trúc mái vòm cao
Amin Al-Habaibeh, giáo sư tại Trường Thiết kế Kiến trúc và Môi trường Xây dựng tại Đại học Nottingham Trent, cho biết một cách khác để cải thiện đáng kể khả năng tự làm mát của tòa nhà là sử dụng mái vòm cao.
Ông nói: “Ưu điểm của việc có cấu trúc mái vòm cao là một phần của tòa nhà sẽ ở dưới ánh nắng mặt trời, nhưng mặt còn lại của tòa nhà sẽ chìm trong bóng râm".
-
- Kiến trúc mái vòm cao đã truyền cảm hứng cho các thiết kế hiện đại ở châu Âu, Mỹ và các nơi khác, khi các kiến trúc sư hướng tới các hình thức làm mát tự nhiên. (Ảnh: Pixabay)
Vật liệu xây dựng tiết kiệm năng lượng
Al-Habaibeh cho biết: Sử dụng các vật liệu tự nhiên—như đá và đất sét để làm nhà ở trong vùng khí hậu nóng như Châu Phi, Trung Đông và Châu Á—có thể giúp các tòa nhà có tính chất bền vững hơn và chịu nhiệt tốt hơn. Tại các thành phố như Sana'a ở Yemen và Djenné ở Mali, nhiều tòa nhà làm bằng đất sét có tuổi đời hàng thế kỷ và vẫn được sử dụng cho đến ngày nay.
Ông nói: “Những vật liệu thân thiện với môi trường này sẽ hấp thụ độ ẩm vào ban đêm và bay hơi vào ban ngày, tạo ra một loại hiệu ứng làm mát tự nhiên”.
Không giống như quá trình sản xuất thép hoặc bê tông, quá trình sản xuất gạch đá và đất sét không dẫn đến một lượng lớn khí thải carbon. Onyango cho biết ở Hoa Kỳ, những vật liệu này có thể được sử dụng làm vật liệu lót cho các cấu trúc bên trong các bức tường.
Tuy nhiên, tất cả các phương pháp xây dựng này vẫn không phổ biến trên thế giới do thiếu sức ép từ các nhà quản lý, sự khuyến khích đối với các nhà xây dựng bất động sản và nghiên cứu công nghệ cũng như kinh nghiệm và các công nhân lành nghề.
Onyango nói: “Những phương pháp này rẻ hơn trong thời gian dài, nhưng trong thời gian ngắn, chúng có vẻ sẽ có giá thành cao hơn. Các nhà phát triển tòa nhà có thể không muốn trả thêm chi phí liên quan đến vật liệu truyền thống và thiết kế kết cấu. Tuy nhiên, về lâu dài, vì chủ sở hữu tòa nhà sẽ trả ít tiền hơn cho hệ thống máy điều hòa không khí nên chủ sở hữu thường sẽ tiết kiệm được tiền”.
(Tổng hợp)
