“Kiến trúc xanh ” trong thiết kế trường học ở Việt Nam

MTXD - Kiến trúc trường học cần gắn liền với các xu hướng kiến trúc hiện đại, trong đó tiết kiệm năng lượng, xu hướng kiến trúc xanh cần được nghiên cứu ứng dụng hơn nữa trong các giải pháp thiết kế kiến trúc, đồng thời thể hiện rõ bản sắc địa phương.

Trường Liên cấp Genesis tại Hà Nội đạt chứng nhận Công trình xanh LOTUS Gold

1. Phần mở đầu

Đổi mới căn bản và toàn diện nền giáo dục là đường lối chủ trương của Đảng và Nhà nước ta suốt những năm qua, đặc biệt trong bối cảnh hội nhập kinh tế quốc tế và phát triển văn hóa xã hội thời kỳ công nghiệp hóa – hiện đại hóa. Có nhiều nội dung đổi mới giáo dục, nhưng dưới góc độ liên quan tới kiến trúc có thể tóm lược ở các ý sau:

• Thử nhất, kiến trúc hiện đại với các phòng chức năng quy mô, thiết kế tối ưu thuận lợi cho việc phát triển năng lực học sinh Học sinh có điều kiện được thực hành các phân môn phù hợp với việc phát triển năng lực của cá nhân Thứ hai, tạo điều kiện cho các hoạt động trải nghiệm Giáo dục phổ thông mới chú trọng tới các hoạt động trải nghiệm. Thiết kế nhà trường rộng thoáng, mở với diện tích phòng học và nhiều diện tích sân chơi khác nhau phù hợp cho các hoạt động trải nghiệm từng lứa tuổi.
• Cùng với sự phát triển của xã hội, giáo dục cũng ngày càng được quan tâm Nhiều trường học đã chú ý trong việc thiết kế cảnh quan, sân vườn.

Việc chú trọng, cố gắng có các biện pháp tích cực trên là chưa đủ. Để tạo môi trường học tập tốt cho tất cả mọi người, giờ đây Thiết kế kiến trúc trường học – Kiến trúc xanh được xem trọng hơn trong từng chi tiết. Mỗi ngôi trường được xây dựng lên không chỉ mang lại sự quen thuộc, gần gũi mà còn phải đáp ứng cho việc học hành đảm bảo hiệu quả tối trụ.

Kiến trúc trường học cần gắn liền với các xu hướng kiến trúc hiện đại, trong đó tiết kiệm năng lượng, xu hướng kiến trúc xanh cần được nghiên cứu ứng dụng hơn nữa trong các giải pháp thiết kế kiến trúc, đồng thời thể hiện rõ bản sắc địa phương.

2. Nội dung

2.1 Cơ sở lý luận và vấn đề thực tiễn.

(1) Kiến trúc trường học là gì?

Nhắc đến kiến trúc, chúng ta sẽ nghĩ ngay đến nghệ thuật sắp xếp và bố trí không gian và lập bản thiết kế. Và chủ thể công trình được thực hiện ở đây chính là trường học. Vậy chúng ta có thể hiểu đơn giản, kiến trúc trường học là tất cả những gì liên quan đến việc xây dựng, trang trí đe hoàn thiện công trình đáp ứng cho nhu cầu giảng dạy, học tập.

(2) Những nét đặc trưng của kiến trúc trường học

Trường học được thiết kế và xây dựng hoàn toàn khác với các công trình khác như nhà ở, khách sạn – nhà hàng. Bởi vì mục đích của trường học là để giáo dục nên sẽ có những tiêu chuẩn khác cần đáp ứng. Để có thể lựa chọn được phong cách kiến trúc phù hợp thì cần phải hiểu rõ hơn những nét đặc trưng cơ bản dưới đây.

(3) Trường học được xây dựng với nhiều phong cách.

Tương tự như nhà ở, chúng ta cũng có thể chọn nhiều phong cách kiến trúc khác nhau cho trường học. Tùy theo ngân sách và mục đích mà mỗi người chủ sở hữu sẽ có sự lựa chọn khác nhau khi thi công.

• Phong cách cổ điển: Trường học được xây dựng theo phong cách cổ điển mang lại sự trang trọng nhưng vô cùng tinh tế. Những yếu tố sử dụng để trang trí đều hướng về những gì truyền thống và cổ kính. Điểm đặc trưng của phong cách này chính là màu sắc nhẹ nhàng ấm cúng. Điểm đặc trưng của phong cách này chính là màu sắc nhẹ nhàng ấm cúng và chất liệu từ tự nhiên. Kiến trúc thì mang tính đối xứng, cân băng tạo nên không gian học tập rộng rãi.
• Phong cách hiện đại: Trường học được thiết kế theo phong cách hiện đại sẽ không tuân theo nguyên tắc đối xứng. Các hình khối bên trong sẽ được bổ trí đảm bảo sự gọn gàng và hài hòa. Thay vì sử dụng vật lý gỗ thì sẽ ưu tiên kính, thép, Những ngôi trường theo lối kiến trúc này thường có không gian mở tạo nên sự tự do và thoải mái cho học sinh.
• Phong cách tân cổ điển: Tân cổ điển chính là sự kết hợp giữa cổ điển và hiện đại trong kiến trúc. Lúc này, kiến trúc sư sẽ lựa chọn nét nổi bật của hai phong cách và đưa vào thiết kế kiến trúc trường học. Như vậy mỗi ca nhân khi đến đây đều cảm nhận được sự trang nghiêm của môi trường giáo dục nhưng vẫn luôn tận hưởng được sự thoải mái, tự do. Từ đó, việc học tập sẽ đạt được hiệu quả cao hơn.

(4) Thiết kế trường học ưu tiên sự đơn giản và thông thoảng

Trường học không chỉ là nơi mang lại kiến thức mà còn là địa điểm giúp mỗi người rèn luyện kỹ năng và học hỏi nhiều điều. Để tạo nên môi trường giáo dục thoải mái nhưng vẫn đảm bảo tính trạng nghiệm thì kiến trúc cần phải ưu tiên sự đơn giản. Đồng thời, mỗi yếu tố trong việc bố trí phòng ốc còn phải đáp ứng được tiêu chuẩn về mặt thông thoáng.

Hiện nay, các trường học khi xây dựng đều theo lỗi phân chia nhiều khu vực Mỗi khu vực sẽ bao gồm nhiều tầng lầu. Lối thiết kế này phù hợp cho ban lãnh đạo nhà trường phân chia các khu vực học tập riêng biệt tạo nên sự độc lập, riêng tư.

Ngoài khu vực dành để học tập thì trường học còn xây dựng cả ký túc xá, sân thể thao, căn tin, thư viện. Mỗi nơi đều được trang bị đầy đủ đồ dùng vật dụng đáp ứng nhu cầu của học sinh, sinh viên.

(5) Thiết kế trưởng học sử dụng kết hợp nhiều vật liệu trong xây dựng

Để tạo nên môi trường học tập tốt, kiến trúc sư đã sử dụng nhiều vật liệu trong khi xây dựng. Bản ghế được làm bằng chất liệu gỗ hoặc mox cao cấp nhằm đảm bảo sự bên bị . Tường được xây băng bê tông cốt thép vững chắc. Phần mái được lợp bằng ngói với vẻ đẹp trang nghiêm.

Một số ngôi trường còn sử dụng vật liệu mới trong xây dựng để làm điểm nhấn riêng. Cho dù là vật liệu nào được sử dụng thì cũng đều phải đảm bảo tiêu chuẩn bền, an toàn và đẹp.

(6) Thiết kế trường học hài hòa với thiên nhiên

Không chỉ tận hưởng cuộc sống hài hòa với thiên nhiên, nhiều bậc phụ huynh còn mong muốn con em của mình theo học tại những ngôi trường có cây cối xanh tươi và không khí mát mẻ. Một số trường học trong cây xanh để che bóng mát và nhà trường còn đặc biệt chú ý trong việc thiết kế cảnh quan, sân vườn.

Với thực trạng cơ sở vật chất trường lớp các cấp phát triển như hiện nay, nhu cầu về xây dựng, cai tạo, quy hoạch thiết kế đang gia tăng đáng kể và đây chính là lúc cản quan tâm nhiều hơn nữa công tác nghiên cứu để tìm các giải pháp thiết ké trường học ở Việt Nam góp phần thúc đẩy sự ra đời của những công trình trường học xanh.

 Khuôn viên Trường Quốc tế Liên cấp Concordia Hà Nội, đạt chứng nhận Công trình xanh LEED và LOTUS (nguồn: ndc.vn)

2. 2 Nội dung và kết quả nghiên cứu.

Hiện trạng biến đổi khí hậu trên toàn cầu đã nảy sinh các khuynh hướng kiến trúc mới nhằm đưa con người trở lại với thiên nhiên, lấy lại sự cân bằng giữa môi trường - thiên nhiên - con người. Một trong những khuynh hướng đó là xu hướng “Kiến trúc xanh” như là hoạt động đóng góp quan trọng, tích cực và hiệu quả nhất của lĩnh vực xây dựng để ứng phó lại biến đổi khí hậu và bảo đảm sự phát triển bền vững của trái đất.

(1) Các khái niệm

Khái niệm kiến trúc xanh được hiểu như sau. Kiến trúc xanh là kiến trúc sử dụng các kỹ thuật thiết kế và giải pháp về công nghệ, vật liệu, nguồn năng lượng nhằm tạo ra công trình xanh, thân thiện với môi trường sử dụng nguồn tài nguyên hiệu quả trong suot vong đời của công trình đó.

Kiến trúc xanh đòi hỏi kiến trúc phải giảm áp lực lên môi trường giảm và xử lý chất thải, bảo tồn tài nguyên thiên nhiên. Hay nói một cách khác là kiến trúc phải thân thiện với môi trường tự nhiên, không làm phá vỡ sự cân bằng tự nhiên của môi trường sống trên trái đất.

(2) Các giải pháp

Kiến trúc xanh đòi hỏi các giải pháp để xuất trên bốn lĩnh vực

+ Giảm năng lượng sử dụng

+ Giảm thiểu ô nhiễm bên ngoài và làm tổn hại môi trường

+ Giảm năng lượng và tiêu hao tài nguyên

+ Giảm thiểu ô nhiễm bên trong và tổn hại sức khoẻ con người.

(3) Nội dung nghiên cứu

* Nghiên cứu khí hậu và giải pháp thiết kế

Khí hậu khác nhau hình thành nên các giải pháp thiết kế kiến trúc xanh khác nhau. Trong khuôn khổ bài viết, chúng ta tập trung nghiên cứu sâu về thể loại công trình trường học hướng tới “Kiến trúc xanh” Một trường học thiết kế theo hướng “Kiến trúc xanh” cần đảm bảo được các yếu tố không khí sạch, tiết kiệm và sử dụng năng lượng bền vững, quản lý rác thải hiệu quả, tiết kiệm và bảo vệ nguồn nước và không gian xanh.

Việt Nam có miền khí hậu nóng ẩm, những công trình trường học truyền thống tuy có thể thích nghi với khí hậu nhưng không còn phù hợp với điều kiện hiện đại ngày nay, khi văn hóa nói chung và văn minh nhân loại đã thay đổi nhiều Thiết kế trường học cho khu vực có thời tiết nhiệt đới nóng ẩm tập trung vào các giải pháp giảm nóng và ẩm. Tại miền Bắc, độ ẩm thường xuyên ở mức trên 60°C và có những lúc đạt gần 100%. Về cơ bản, công trình hoàn toàn có thể có giá thành tháp mà vẫn tạo được sự mát mẻ, khó nếu được đầu tư và tính toán bài bản . Một số các giải pháp chính xây dựng trường học tại các vùng khí hậu nóng ẩm hay sử dụng là thông gió, che nặng, trong cây, cách nhiệt, giảm năng lượng. Những ngôi trường hiện nay được xây dựng đã tìm đến các biện pháp hiện đại là đưa ra các giải pháp về công nghệ kết hợp nghiên cứu các chi tiết cửa đi, cửa sổ hoặc màu sơn, vật liệu hoàn thiện làm cho trường học thật hấp dẫn.

Thiết kế trường học ở các vùng nhiệt đới nóng ẩm khác với những trường học ở vùng nóng khô. Những trường học xây dựng ở những vùng khí hậu khô nóng có vật liệu hoàn thiện nặng (Heavy buildings), vật liệu cách nhiệt tốt, tưởng dày, khỏi lượng riêng lớn. Ở những vùng có khí hậu thay đổi giữa mùa khô và mùa ẩm, công trình sử dụng vật liệu nặng thích hợp cho mùa khô, nhưng về mùa mưa lại bị hư hỏng bởi đất xốp do hiện tượng ngưng tụ. Công trình ở những vùng nhiệt đới ẩm có nguy cơ bị tấn công bởi cả côn trùng, và vật liệu bị rỉ sét, ăn mòn, hư hỏng nhanh hơn những vùng khí hậu khác. Chuyển động của gió ở độ ẩm cao làm cho con người cảm thấy mát mẻ hơn bởi vì sự bay hơi nước trên bề mặt da. Vì thế mà quạt trần là một giải pháp tốt. Chuyển động của gió cũng làm luân chuyển không khí với không khí tươi trong công trình do công trình và thân nhiệt con người Nhưng khi nhiệt độ không khí cao hơn nhiệt độ của da, hiệu quả của việc làm mát bằng hơi nước, sự bay hơi nước là không thể thậm chí khi đó độ ẩm thấp hơn 100%. Đối với trường học tại Việt Nam trong các quy định chung khuyên nghị không sử dụng hành lang bên, quay về hướng Nam, trên mặt đứng hướng Bắc có kết cấu che nắng sẽ đảm bảo ánh sáng mà không bị ồn ào quá mức, vẫn đảm bảo được tiện nghi âm thanh. Kiểu nhà học có sản trong cũng có tiện nghi khí hậu tốt nhưng tiện nghị âm thanh không tối ưu bằng. Nên thiết kế sân trong càng rộng càng tốt và trồng nhiều cây.

Tại một số vùng có gió mạnh và thường xuyên. Tại các vùng này có thể sử dụng năng lượng gió.

Tại những vùng có nhiều ánh sáng mặt trời, bầu trời quang mây, có thể sử dụng biện pháp dùng pin mặt trời (solar panel, PV panel, Photolvoltaic panel).

Thiết kế trường học tại vùng khí hậu nhiệt đới khô là những vùng có độ âm thấp, nhiệt độ cao, những biện pháp như đang tưởng nặng (heavy wall) cách than. vvcác biện pháp thông dụng khác. Các trường học thiết kế trong vùng khí hậu này. cần đặc biệt quan tâm đến sử dụng các hệ thống chiếu sáng và thông gió tốt.

Thiết kế trường học tại vùng khí hậu ôn đới là vùng có khí hậu lạnh hơn vì thế thiết kế quan tâm đến việc sử dụng ánh sáng tự nhiên để lấy sáng và làm am, sử dụng các hệ thống làm mát, làm âm tự nhiên tiết kiệm năng lượng, sử dụng hệ thống double facades giúp cách nhiệt, thông gió tự nhiên là những giải pháp ta kiệm năng lượng thường được lựa chọn. Các trường học này thường có vị trí tại các vùng núi cao của nước ta, việc sử dụng các hình thức lấy ánh sáng tự nhiên cho lớp học bằng các hệ thống cửa và các vật liệu tưởng dày giữ nhiệt là cần thiết Với hệ thống che nắng hợp lý sẽ giảm thiểu được năng lượng chiếu sáng cho lớp học.

* Các giải pháp thiết kế khác

Bên cạnh việc thiết kế theo vùng miền khi hậu, việc thiết kế công trình trường học theo hướng kiến trúc xanh cần quan tâm đến nhiều giải pháp khác như việc xử lý nước tái chế nước, tái chế rác thái như một chu trình khép kín.

(4) Các giải pháp thiết kế đã được áp dụng

Bài viết xin giới thiệu hai công trình trường học trong và ngoài nước mà các Kiến trúc sư đã sử dụng các giải pháp thiết kế rất có hiệu quả nhằm tiết kiệm năng lượng và đồng thời tạo lập không gian xanh thân thiện với môi trường Đó là các giải pháp trong cây xanh trên mái, việc này giải quyết được các giải pháp về tiết kiệm năng lượng, đồng thời tạo được môi trường thân thiện với các em học sinh, gắn việc học tập với tìm hiểu sinh thái cũng như môi trường.

*Công trình nước ngoài. Trường Đại học công nghệ Nanyang Technological University & Singapore

Công trình xanh với lối uốn lượn vô cùng độc đáo, đó là trường Đại học công nghệ Nanyang Technological University ở Singapore. Để tận dụng vị trí năm trong một thung lũng, ngôi trường 5 tầng này xây dựng phần mái nhà kéo dài từ dưới mặt đất lượn thăng lên đền tầng thượng giống như một nhà hàng ở New York Đặc biệt, toàn bộ phần mái còn lại lát cỏ để vừa tạo về Mỹ quan hòa hợp với thiên nhiên, vừa lận dụng làm vật cách nhiệt ngăn cái nóng từ phía trên dội xuống lớp học. Ngoài ra, ngôi trường có diện tích 18000m3 này còn được tô điểm bởi các hồ nước và dòng suối nhỏ chảy từ lối vào đến tận tiền sảnh. Xung quanh được trong nhiều cây xanh để mang lại không khí mát mẻ và tạo cảm giác dễ chịu mặt trong của ngôi trường được lát toàn bộ bằng kinh để đưa ánh sáng thiên nhiên vào trong lớp học, đồng thời cung cấp cho những người bên trong một tầm nhìn tuyệt vời ra cảnh quan bên ngoài, ngôi trường đã khánh thành và đưa vào sử dụng năm 2006.

Phần sân trong công trình được trông cây xanh tạo cảnh quan cùng với mặt nước nhân tạo hưởng đến tận sảnh công trình tạo cảm giác thân thiện với môi trường.

Công trình sử dụng nhiều kính để lấy nhiều ánh sáng trực tiếp cho trường học, tuy nhiên, vật liệu kính được sử dụng ở đây là kinh Low E chống hấp thụ năng nên mặc dù nhiều kính được sử dụng ở đây một công trình ở xứ nhiệt đới nhưng không nóng.

* Công trình ở Việt Nam. Trường Trung tiểu học Phan Chu Trinh – Bình Dương

Trường trung tiểu học Phan Chu Trinh – Bình Dương được chính thức đi vào hoạt động năm 2009, đây là ngôi trường đầu tiên đoạt giải Kiến trúc xanh Châu Á và giải nhì WAN của Hoa Kỳ năm 2012, với vẻ đẹp hiền hòa, hiện đại và truyền thống Với diện tích trên 5000 m3 trường thiết kế và xây dựng môi trường học tập hoàn chỉnh theo mô hình theo tiêu chuẩn Quốc tế.

Trường có hình chữ S với không gian xanh

Đây là ngôi trường đầu tiên trong hệ thống giáo dục của Việt Nam mạnh dạn đầu tư, xây dựng và phát triển theo mô hình kiến trúc xanh để phục vụ công tác dạy và học. Toàn bộ tầng mái của trường được thiết kế để trong cây xanh với nhiều mục đích, vừa để chống bức xạ trực tiếp của mặt trời xuống các phòng học tầng trên cùng, vừa sử dụng để làm vườn rau sạch cung cấp cho học sinh nội trú của trường, vừa tổ chức vườn ươm sinh thái thực nghiệm góp phản tích cực giáo dục học sinh ý thức bảo vệ môi trường đồng thời với vườn sinh thái hấp dẫn này học sinh có một sân chơi bổ ích để học tốt các môn học sinh học, kỹ thuật trồng trọt.

Bên cạnh việc xử lý cây xanh trên mái, công trình xây dựng không gian cây xanh mặt nước tạo cảnh quan đồng thời với việc giáo dục như xây bể bơi trong trường.

Các tấm chắn nắng tạo hiệu quả về hình thức kiến trúc và giúp cho công trình tránh được bức xạ mặt trời hướng tây chiếu trực tiếp vào phỏng học.

3. Phần kết

Chính phủ Việt Nam và đặc biệt là Bộ Xây dựng hiện đang rất đến ứng dụng công nghệ xanh trong các công trình xây dựng Việc ứng dụng công quan tâmnghệ xanh mang lại nhiều lợi ích về môi trường, phát triển bền vững, độ bên cao và giúp cho việc quản lý tòa nhà được hiệu quả. Như chúng ta đã biết, việc ứng dụng công trình xanh trong các công trình trường học hiện ở Việt Nam cũng gặp khó khăn là điều khó tránh khỏi. Tuy nhiên, hy vọng khi xã hội phát triển thêm một bước, việc ứng dụng công nghệ xanh trong công trình xây dựng sẽ được xã hội hóa, và thiết kế, xây dựng trường học xanh không thể năm ngoài lộ trình đó.

Vì vậy ngay từ bây giờ, các thiết kế trường học của chúng ta cần sớm tiếp cận với công nghệ mới này, nhằm ứng dụng công nghệ xanh phổ cập hơn để giáo dục Việt Nam có cơ sở vật chất có thể sánh vai cùng khu vực và thế giới.

Kts NGUYỄN YÊN HÀ

Tài liệu tham khảo

1 PGS TS Phạm Đức Nguyên - Kiến Trúc Sinh Khí Hậu (Thiết Kế Sinh Khí Hậu Trong Kiến Trúc Việt Nam Nhà Xuất bản Xây dựng 2002

2. Một số thông tin trên Internet

15 TS KTS Lê Thị Bích Thuận “Nghiên cứu mô hình Kiến trúc xanh tại Việt Nam nhằm sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả” – Viện Kiến trúc, Quy hoạch Đô thị và Nông thôn, Bộ Xây dựng- 2008

15 TS KTS Lê Thị Bích Thuận Xây dựng tiêu chỉ đánh giá Công trình Xanh" – Viện Kiến trúc, Quy hoạch Đô thị và Nông thôn, Bộ Xây dựng-2011

16 Hệ thống đánh giá Công trình Xanh LOTUS của Hội đồng Công trình Xanh Việt Nam VGBC