Giải pháp che nắng trong thiết kế doanh trại quân đội tại khu vực đồng bằng Sông Cửu Long

Các khu chức năng chính trong doanh trại quân đội

“Nghiên cứu thiết kế doanh trại quân đội cấp phân đội thích ứng với biến đổi khí hậu, nước biển dâng khu vực Đồng bằng sông Cửu Long” là đề tài cấp Bộ thuộc Bộ Quốc phòng được thực hiện nghiên cứu từ năm 2020. Trong khuôn khổ nhiệm vụ của đề tài có thực hiện khảo sát thực trạng thiết kế công trình doanh trại cấp phân đội đóng trên địa bàn ĐBSCL và các tỉnh/thành phố được chọn thực hiện khảo sát bao gồm: An Giang, Kiên Giang, Đồng Tháp, Cần Thơ, Bạc Liêu, Cà Mau, Trà Vinh.

Trong doanh trại có các khu chức năng chính như sau: Khu trung tâm (bao gồm Sở chỉ huy, làm việc, học tập…); khu sinh hoạt (bao gồm ngủ, nghỉ, vui chơi giải trí và các hoạt động tập thể); khu huấn luyện thao trường, bãi tập; khu huấn luyện điều lệnh, rèn luyện thể lực và hoạt động thể thao; khu kho tàng, kỹ thuật; khu tăng gia sản xuất; khu dự trữ phát triển; khu nhà ở công vụ, chiêu đãi sở. Tùy theo từng cấp để bố trí phân khu chức năng trong quy hoạch phù hợp với yêu cầu nhiệm vụ và tính chất hoạt động của đơn vị.

Các nội dung tiến hành khảo sát bao gồm 3 nội dung cơ bản như sau:

• Khảo sát, thu thập thông tin về biến đổi khí hậu, nước biển dâng khu vực ĐBSCL giai đoạn 2005-2020 và dự báo giai đoạn 2020-2050;
• Khảo sát thực trạng ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, nước biển dâng đối với các công trình doanh trại cấp phân đội đóng quân trên địa bàn ĐBSCL;
• Đánh giá tồn tại, hạn chế của các thiết kế công trình doanh trại cấp phân đội đóng quân trên địa bàn ĐBSCL ứng phó với BĐKH và NBD.

Trong nội dung về đánh giá các thiết kế công trình doanh trại quân đội, có thể nhận thấy một số giải pháp che nắng đã được áp dụng tại khu vực ĐBSCL nhằm ứng phó với vấn đề biến đổi khí hậu đó là: Chọn hướng cho công trình kiến trúc; sử dụng cây xanh, mặt nước; sử dụng kết cấu che nắng.

1. Chọn hướng cho công trình Kiến trúc

Hướng Nam luôn được coi là hướng đón gió tốt, khi làm công trình theo hướng này có thể tránh được những tia nắng trực tiếp của mặt trời bởi mặt trời mọc đằng Đông và lặn đằng Tây. Chính vì vậy, khi nhắc đến các giải pháp chống nóng hiệu quả thì đây chính là giải pháp đầu tiên cần phải quan tâm đến.

Công trình cần phải ưu tiên hướng tốt, ít chịu ảnh hưởng của mặt trời cho các không gian sinh hoạt, nghỉ ngơi hay không gian làm việc. Để có được một không gian tốt nhất để sinh hoạt và làm việc thì không nên chọn hướng tự do. Nhìn trong quy hoạch tổng thể các doanh trại quân đội tại vùng ĐBSCL có thể thấy các khu nhà ở chiến sĩ thường chọn đầu hồi nhà theo hướng Đông Tây vì đây là phần có diện tích bề mặt nhỏ nhất nên có thể hạn chế được tia bức xạ của mặt trời.

Với những công trình khác như phòng truyền thống, nhà ăn… một số doanh trại cũng được chọn hướng tốt như khu nhà ở chiến sĩ. Với những trường hợp đặc biệt có thể chọn hướng chính Đông Tây và cần xem xét sự hợp lý trên tổng mặt bằng.

Quy hoạch tổng thể doanh trại quân đội tại An Giang và Đồng Tháp

2. Giải pháp sử dụng cây xanh, mặt nước

Cây xanh, mặt nước luôn là những yếu tố không thể thiếu, song hành cùng công trình kiến trúc. Cây xanh tạo bóng mát, ngăn và che cho bề mặt công trình kiến trúc khỏi bức xạ mặt trời. Mặt nước (ao, hồ, bể cảnh) cùng cây xanh điều hòa khí hậu, làm môi trường mát và trong sạch hơn.

Trong điều kiện độ ẩm không khí không bão hòa, mặt nước luôn có hiện tượng bốc hơi. Quá trình bốc hơi nước là quá trình thu nhiệt, chính vì vậy nó làm cho nhiệt độ môi trường giảm xuống. Cây xanh và mặt nước gắn liền cùng đất tự nhiên; đều có độ phát xạ thấp, là những nhân tố hữu hiệu cho việc chống nóng ở quy mô tổng thể, có phạm vi ảnh hưởng lớn. Khi tỷ lệ cây xanh, mặt nước với công trình xây dựng có mức chênh lệch cao, nhiều diện tích bị bê tông hóa (sân, hè, bãi đỗ xe…), các bề mặt vật liệu này đều có độ phát xạ lớn, làm môi trường không khí nóng lên đáng kể.

Một số giải pháp sử dụng cây xanh che nắng trong doanh trại quân đội tại vùng đồng bằng sông Cửu Long

a. Giải pháp 1 – Vườn cây trong khuôn viên doanh trại: Vườn cây có thể làm giảm nhiệt độ không khí nhờ tác dụng che bóng và bay hơi nước. Các vườn cây nhỏ phân bố đều đặn có tác dụng cải thiện vi khí hậu trong nhà hơn các vườn cây lớn.

Khu cây xanh trong khuôn viên doanh trại tại Trà Vinh và Kiên Giang

b. Giải pháp 2 – Cây bóng mát trồng dọc các tuyến đường : Nhiệt độ bề mặt đường bị nắng chiếu cao hơn mặt đường dưới bóng cây khoảng 10 – 150c. Khung giờ có nhiệt độ mặt đường cao là từ 13h đến 15h. Cây bóng mát trồng dọc tuyến rào sát với cái tuyến giao thông chính có khả năng giảm bụi.

c. Giải pháp 3 – Sử dụng các không gian mặt nước để tạo cảnh quan và cải thiện điều kiện vi khí hậu: Không gian mặt nước được thiết kế chủ yếu trong các doanh trại quân đội chủ yếu là các hồ điều hòa nhằm giảm úng lụt sau những trận mưa lớn, ngoài ra còn là nguồn cung cấp nước cho việc tưới tiêu các vườn cây trồng trong khuôn viên doanh trại. Sự hấp thụ nhiệt và bay hơi nước từ mặt hồ góp phần giảm tác dụng nhiệt của bức xạ mặt trời. Các không gian mặt nước này không chỉ đem lại hiệu quả về mặt cảnh quan, tạo cảnh đẹp trong doanh trại mà còn là nơi nghi ngơi thư giãn cho cán bộ chiến sĩ sau giờ luyện tập ngoài thao trường.

d. Giải pháp 4 – Thiết kế mái xanh và mặt đứng xanh: Mái xanh giảm hấp thụ bức xạ mặt trời, giảm nhiệt độ không khí vùng xây dựng, tăng chất lượng môi trường không khí, tạo thêm không gian giao tiếp cộng đồng và tăng tính thẩm mỹ nhờ việc công trình kiến trúc gắn kết với thiên nhiên.

Cây xanh trồng dọc lối đi tại khu nhà ở chiến sĩ tại Cà Mau và An Giang

Mặt đứng xanh hay còn gọi cảnh quan chiều đứng (Vertical landscaping) là phát triển tiếp theo của mái xanh cũng đem lại hiệu quả tương tự.

Tuy nhiên, hiện nay giải pháp này được áp dụng chưa chủ động trong thiết kế công trình tại các doanh trại quân đội vùng ĐBSCL.

3. Sử dụng kết cấu che nắng

Mái tôn che nắng sân trong giữa khu nhà BCH và Phòng truyền thống
tại Cà Mau

Ô văng, mái hắt hay tấm chắn dọc nhằm mục đích giúp công trình tránh ánh nắng trực tiếp của mặt trời. Từ đó, công trình không cần phải hấp thụ quá nhiều tia bức xạ mặt trời, gây nên hiện tượng oi bức, nóng nực quá mức.

Hiện nay trong thiết kế kiến trúc công trình doanh trại quân đội vùng Đồng bằng sông Cửu Long, chủ yếu sử dụng kết cấu che nắng cố định bao gồm kết cấu che nắng đứng, che nắng ngang và che nắng hỗn hợp. Một số không gian còn sử dụng kết cấu che di động như bạt che, rèm tuy nhiên loại này thường không lâu bền theo thời gian và ảnh hưởng đến hình thức kiến trúc công trình. Việc sử dụng các kết cấu che nắng chủ yếu theo thiết kế chung công trình, chưa nghiên cứu kỹ về mặt vật lý kiến trúc theo khí hậu và biểu đồ mặt trời của vùng Đồng bằng sông Cửu Long.

Các kết cấu che nắng cố định được thiết kế trong công trình doanh trại quân đội chủ yếu là các lam chắn nắng bằng bê tông hoặc đầu hồi một số công trình có thiết kế ô văng cửa sổ để che chắn nắng. Bê tông luôn là vật liệu phổ biến trong xây dựng và là vật liệu được sử dụng trong nhiều loại công trình kiến trúc. Ưu điểm của lam che nắng bằng bê tông đó là nguyên liệu sẵn có, dễ sản xuất và sử dụng, khả năng chịu lực nén tốt, kết cấu bê tông vững chắc và tuổi thọ cao. Tuy nhiên tồn tại một số nhược điểm như dưới tác động của nước, nhiệt độ có thể gây hư hại đến vật liệu và khi kết cấu che nắng có tải trọng lớn sẽ gây khó khăn cho việc thi công, lắp đặt.

Cây xanh trồng quanh công trình để hạn chế nắng nóng

Hiện nay, có rất nhiều công trình kiến trúc đã sử dụng loại lam chắn nắng bằng nhôm bởi khả năng chịu nhiệt, chịu độ ẩm tốt, không bị oxy hóa. Hơn thế nữa, lam chắn nắng bằng nhôm có trọng lượng nhẹ, siêu bền dễ dàng thi công, lắp đặt. Việc thiết kế tạo hình cũng đơn giản hơn nhờ vào công nghệ sơn phủ màu, dễ dàng bảo dưỡng, thay thế hoặc tái sử dụng. Vì vậy, cần phải xem xét đến việc sử dụng vật liệu này trong các thiết kế công trình doanh trại quân đội trong giai đoạn tiếp theo.

Các tỉnh trong vùng ĐBSCL đã và đang phải đối mặt với tác động ngày càng mạnh mẽ của biến đổi khí hậu. Biểu hiện rõ nét là nhiệt độ tăng cao, hạn hán khốc liệt, xâm nhập mặn diễn ra thường xuyên, triều cường và sạt lở bờ sông, bờ biển diễn biến phức tạp… Vì thế, có thể nói, ĐBSCL còn phải đối diện nhiều thách thức, không chỉ trước mắt mà là lâu dài. Việc tìm ra những giải pháp cho toàn vùng là cấp bách và việc khảo sát, đánh giá và đề xuất giải pháp trong thiết kế công trình doanh trại quân đội nhằm ứng phó với BĐKH và NBD là cần thiết và có tính thực tiễn.

TS. KTS. Đỗ Thị Kim Thành
Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội
ThS. KTS. Lã Toàn Thắng
Viện Thiết kế Bộ Quốc Phòng
(Bài đăng trên Tạp chí Kiến trúc số 05-2022)