Chắn nắng- Sự trở lại của những vật liệu truyền thống

Ngoài những giải pháp kiến trúc – kỹ thuật để chống nắng nóng như tường bao che dày, mái vươn xa… thì việc tìm kiếm vật liệu để tạo nên những kết cấu – cấu kiện chắn nắng linh động bảo vệ công trình từ bên ngoài cũng là một khía cạnh khác của vấn đề. Trong bài viết này tác giả chỉ đề cập tới các loại vật liệu – cấu kiện chắn nắng là một thành phần của công trình kiến trúc.

Tấm mành tre là một vật dụng chắn nắng phổ biến và hữu hiệu mà ông cha ta đã sáng tạo từ xa xưa. Giại và liếp trong nếp nhà dân gian truyền thống.

Từ những tấm mành, tấm giại

Trong ngôi nhà dân gian truyền thống, từ nhà tranh vách đất cho tới nhà xây tường lợp ngói, người xưa đã tạo nên những lớp chắn nắng từ bên ngoài, như một tấm áo giáp. Đó là những tấm mành, tấm giại, tấm liếp. Mặc dù đa phần các ngôi nhà dân gian ở nông thôn đều quay về hướng nam, nhưng trong những điều kiện nhất định về địa thế, địa hình, hoặc theo mùa (nắng xiên) thì bề mặt chính của công trình vẫn bị nắng chiếu vào. Chắn nắng đồng nghĩa với việc giảm bức xạ nhiệt vào công trình, môi trường sống nói chung; tránh những bất tiện, bất lợi khi bị nắng chiếu vào khu vực sinh hoạt của con người và cũng là giảm độ chói gắt của ánh sáng mặt trời trong không gian ở.

Tấm mành tre là một vật dụng chắn nắng phổ biến và hữu hiệu mà ông cha ta đã sáng tạo từ xa xưa.

Với quy mô một ngôi nhà dân gian với kết cấu khung gỗ, và trong môi trường ở nông thôn toàn nhà ở thấp tầng, cách nhau khoảng xa, thì nắng sớm hoặc muộn (góc tà) có thể xuyên vào sâu trong nhà. Việc chắn nắng là rất cần thiết. Ngoài ra, với những nhà ở có sân gạch phía trước thì khi mặt trời chiếu xuống sân cũng tạo nên bức xạ nhiệt lớn, nhiệt lượng này tiếp tục phản xạ vào trong nhà gây nóng; thì tấm giại ở hiên góp phần ngăn bớt nhiệt lượng này. Tấm giại được đặt cố định nhưng là một bộ phận dễ thay thế, sửa chữa khi hư hỏng, hoặc tháo rời khi không cần. Tấm liếp cũng tương tự như vậy nhưng cho một cơ chế đóng mở linh động, theo kiểu hất lên và chống bằng sào/gậy. Ở vị trí cửa sổ, nếu dùng liếp cũng giống như một mái che. Cả giại và liếp thường có những khoảng hở, lỗ thủng để lấy sáng và thông thoáng, cũng như khai thác điểm nhìn từ trong nhà ra ngoài.

Gạch hoa bêtông ở công trình trường đại học Sư phạm (TP Huế).

Mành là một dạng kết cấu che chắn “mềm” và linh hoạt hơn nữa. Mành đôi khi như một sự ước lệ phân định không gian. Mành buông xuống là có thể chắn nắng, ngăn cách; cuốn lên là mở ra thông thoáng tầm nhìn và không gian. Mành rất hiệu quả trong việc điều tiết ánh sáng, có khả năng “lọc sáng” rất hữu hiệu, đảm bảo ánh sáng trong nhà đều và đủ, khi ngoài trời nắng gắt. Mành có thể treo ngoài hiên sát cột hoặc treo phía trong sát cửa. Nếu treo ở cửa, mành còn có tác dụng chắn côn trùng, rác bay vào nhà khi có gió cuốn, ngăn mưa tạt. Mành tạo nên một giới hạn chênh sáng, và vì đó tạo nên một sự chủ động kín đáo trong nhà: ở ngoài trời sáng, nắng sẽ không nhìn vào được bên trong, còn trong nhà dễ dàng quan sát ra ngoài.

Mành, giại, liếp xưa được làm bằng tre, hoặc một số các dạng cây nứa, song, mây… là những thứ cây rất sẵn trong tự nhiên và ở nông thôn, thân thiện với môi trường. Bên cạnh đó các dạng vật liệu này có hệ số phản xạ nhiệt cao, giảm thiểu sự dẫn nhiệt kể cả khi nắng chiếu trực tiếp lên bề mặt.

Những tấm giại, liếp tre nứa truyền thống ngày càng ít đi và không thể thấy trong đô thị. Nhưng những tấm mành, kể cả mành tre và một loại vật liệu mới là mành nhựa vẫn có thể thấy rất nhiều trong đô thị bởi tính năng ưu việt và hiệu quả của nó – nhất là để chắn nắng.

Lam và hoa bêtông – dấu ấn một thời

Với kiến trúc hiện đại có quy mô lớn hơn ngôi nhà dân gian, và có số tầng hơn một tầng, thậm chí rất nhiều tầng, yêu cầu tuổi thọ dài hơn, bền vững hơn thì không thể sử dụng những tấm giại bằng tre đan. Việc tìm kiếm, ứng dụng vật liệu – cấu kiện chắn nắng là một câu chuyện dài. Nói là vật liệu, nhưng không có nghĩa là một dạng chất liệu cụ thể với những tính năng cơ – lý – hoá, mà nó gắn liền với giải pháp kiến trúc – kỹ thuật, gắn liền với thẩm mỹ công trình. Rộng hơn, nó còn gắn liền với cả quy trình, cách thức thi công và trình độ thi công. Vì vậy, để chọn được một giải pháp chắn nắng phù hợp cho công trình theo những tiêu chí đó, hẳn không phải là dễ.

Công trình công sở sử dụng gạch hoa bêtông, hiện là trụ sở ngân hàng Ngoại thương ở Đà Nẵng.

Trong một thời gian dài, lam và hoa bêtông gần như là giải pháp duy nhất và hiệu quả cho việc tổ chức các kết cấu chắn nắng cho công trình. Dấu ấn lam và hoa bêtông in đậm trong kiến trúc Sài Gòn trước năm 1975 và trong những năm 1970 – 1980 ở nhiều tỉnh thành ngoài Bắc, ở những công trình công cộng và nhà ở chung cư (nhà tập thể). Bêtông có nguồn gốc từ các loại vật liệu sẵn có, dễ khai thác và sử dụng. Bêtông có ưu điểm là bền vững nhưng nhược điểm là tải trọng lớn. Nhiều công trình ở Sài Gòn đã khai thác hiệu quả giải pháp này, tạo nên một phong cách, giá trị rất riêng, được coi là bản sắc của kiến trúc nhiệt đới Sài Gòn. Bên cạnh việc sử dụng lam và hoa bêtông là một loại vật liệu – cấu kiện chắn nắng; thì giải pháp kiến trúc đã cho những hình thức độc đáo ở mặt đứng công trình. Có thể thấy rất nhiều công trình ở Sài Gòn cho tới giờ vẫn không hề lạc hậu về cả công năng và thẩm mỹ với các giải pháp lam và hoa bêtông chắn nắng Ở ngoài Bắc cũng nhiều công trình sử dụng hệ lam bêtông và hoa bêtông chắn nắng, tuy nhiên chủ yếu là các lam dọc, ngang, với cấu trúc na ná giống nhau ở nhiều công sở, các loại mẫu hoa bêtông đơn giản hơn, không thấy có những công trình mang dấu ấn riêng bởi yếu tố này. Tuy vậy phải ghi nhận một điều rằng các hệ chắn nắng bằng lam bêtông rất hiệu quả và khoa học, bởi được thiết kế với sự tính toán rất kỹ về mặt vật lý kiến trúc theo khí hậu và biểu đồ biểu kiến mặt trời của từng địa phương.

Một loại khác gần gũi với gạch hoa bêtông là gạch hoa gốm (đất nung), cũng được sử dụng nhiều và hiệu quả trong việc tạo sự khác biệt trong tương quan màu sắc giữa màu nâu đỏ sẫm của đất nung với màu tường, cột, dầm (thường được sơn, quét vôi màu sáng).

Những công trình xây mới sau thời kỳ này vắng bóng dần những hệ lam bêtông hay hoa bêtông chắn nắng; có lẽ vì thấy không cần thiết phải chắn nắng nữa khi máy lạnh là một thiết bị rất sẵn và không đắt? Hay vì vật liệu bao che bằng kính đã phổ biến và áp đảo? Hay vì trình độ tay nghề những người thợ cũng kém dần đi, các cơ sở chuyên sản xuất loại vật liệu này cũng đóng cửa, nên người thiết kế cũng không thiết ứng dụng?

Vật liệu chắn nắng mới

Ngoài những lý do đã nêu ở trên, thì sự vắng bóng của loại vật liệu – cấu kiện chắn nắng lam, hoa bêtông, gạch gốm cũng là do có nhiều loại vật liệu mới, hiện đại đáp ứng nhu cầu này. Đó là các loại thép tiền chế, nhôm định hình (mà ở thời kỳ trước không có, hoặc không phổ biến để có thể làm cấu kiện chắn nắng). Các hệ chắn nắng làm bằng nhôm, thép dần phổ biến và có ưu điểm là nhẹ, thi công nhanh, thoáng về mặt thị giác, dễ bảo dưỡng, sửa chữa; tạo nên tính đa dạng về hình thức và chất cảm vật liệu cho mặt đứng công trình.

Ngoài một số loại nhôm, thép định hình (hộp, hình U, C, V…) có thể gia công thành các hệ cấu kiện chắn nắng, thì trên thị trường cũng xuất hiện nhiều hãng chuyên nghiệp cung cấp vật liệu và giải pháp chắn nắng. Vật liệu chính của các hãng này là hệ thanh kim loại (thường là hợp kim nhôm) có mẫu mã và kích thước đa dạng, với những cấu tạo liên kết chuyên biệt. Ngoài ta một số hệ chắn nắng của một số hãng còn cho phép điều khiển độ mở/đóng của những thanh chắn nắng, bằng cách điều khiển độ nghiêng phù hợp trong những điều kiện thời tiết khác nhau sao cho phù hợp. Hệ điều khiển này có thể là cơ, điện, hoặc cảm ứng (ví dụ khi nắng quá chói, nhiệt nóng hơn mức định sẵn thì hệ chớp tự động tăng độ nghiêng và ngược lại).

Một dạng khác được thiết kế trên cơ sở hệ lam bêtông, bêtông truyền thống, nhưng sử dụng vật liệu mới là hệ lam khung thép bọc nhôm. Theo đó, hình thức, kích thước của hệ lam hoàn toàn phụ thuộc vào nhà thiết kế với sự tính toán vật lý và ý đồ tạo hình cho mặt đứng công trình. Hệ lam này được tạo khung xương bằng thép và bên ngoài bọc tấm nhôm – nhựa (aluminum composite panel). Giải pháp này cũng cho một hình thức kiến trúc hiện đại, thi công nhanh và có nhiều sự lựa chọn màu sắc của tấm bọc bên ngoài.

Sự trở lại của những vật liệu truyền thống

Gần đây, trong nhiều công trình xây dựng mới, đã thấy sự trở lại của dạng vật liệu truyền thống cho cấu kiện chắn nắng – đó là lam, hoa bêtông, gạch hoa gốm. Đây là một điều khá thú vị! Có thể vấn đề kiến trúc xanh và tiết kiệm năng lượng đang trở nên thời sự và ngày càng thể hiện rõ nét; và vì vậy việc chắn nắng và chống nóng cho công trình cũng là một việc nghiêm túc cần nhìn nhận. Có thể những toà nhà bọc kính và chạy máy lạnh đang thực sự trở thành nỗi sợ hãi? Có thể đó là sự tìm tòi một cá tính riêng của kiến trúc sư khi mà những vật liệu chắn nắng mới, với nhôm, thép công nghiệp đã quá phổ biến, nhàm chán và không đáp ứng được nhu cầu ấy. Có thể đó là sự hồi tưởng quá khứ khi mà những công trình cũ cho tới nay vẫn hiện hữu và là minh chứng về một giá trị không bị lạc hậu bởi thời gian?... Nhiều kiến trúc sư đã và đang tìm lại giải pháp cũ đó, với sáng tạo mới trong việc tạo hình và tổ chức không gian, sắp đặt ánh sáng.

Một loại vật liệu chắn nắng truyền thống khác cũng được “phục hồi” vị thế – đó là cây xanh. Ở đây cần hiểu rằng cây xanh không phải là vấn đề hoa lá làm cảnh, hay làm môi trường thêm xanh, làm dịu mắt. Cây xanh là một vật liệu theo đúng nghĩa để tạo nên cấu kiện chắn nắng, với sự hỗ trợ của giải pháp kiến trúc. Hiện nay trên thế giới có rất nhiều công ty đã nghiên cứu đưa ra những giải pháp và những giống cây để trồng trên mặt đứng, trên mái nhà, chống bức xạ của mặt trời. Ở nước ta, cây xanh từ xưa đã được sử dụng như là một nhân tố quan trọng cho việc chắn nắng; nhưng trong kiến trúc hiện đại và tiêu chuẩn xây dựng cây xanh chưa bao giờ được tính toán khoa học như là một loại vật liệu, mà chỉ coi đó là một tác nhân hỗ trợ, hoặc làm tăng giá trị cảnh quan cho công trình.

Tất cả vẫn là một câu chuyện dài, và chưa thể khẳng định những thiết kế còn đang đơn lẻ đó có thể tạo nên một phong cách, dấu ấn riêng của cá nhân hay một trào lưu không; nhưng phải thừa nhận rằng đó là những dấu hiệu tốt và những công trình theo xu hướng này ít nhiều đã thành công và được đón nhận tích cực.

Cửa chớp, một cấu kiện chắn nắng ở phạm vi nhỏ rất linh hoạt trong sử dụng.

Cấu kiện chắn nắng bằng nhôm hộp, được thiết kế linh động đóng mở (công trình M-House, đồi Thiên An, TP Huế).

Hệ chắn nắng chuyên nghiệp bằng nhôm ở cả tường và mái, công trình toà nhà văn phòng Unilever (Tp.HCM).	Hệ nan nhôm chắn nắng chuyên nghiệp, công trình nhà ở gia đình tại quận Tây Hồ (Hà Nội)

Dưới Chiếc mũ hoa (công trình ở Đà Nẵng).

(Theo SGTT)