5˚C

UHI

SEA

Facts I

Cảnh quan đô thị & Bề mặt

Các hình ảnh nhiệt được hiển thị bên phải và bên dưới, chụp tại các khu đô thị dày đặc của Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh và Đà Nẵng, cho thấy một thực tế khắc nghiệt: nhiệt độ bề mặt trung bình thường xuyên vượt quá 65°C. "Tấm đệm nhiệt" khổng lồ và trì trệ này giam giữ các khu dân cư của chúng ta trong khoảng từ mặt đường đến độ cao khoảng 30 mét. Thủ phạm chính gây ra tải trọng môi trường khắc nghiệt này là các mái tôn và các bề mặt ngang tối màu không có cách nhiệt.

Cần lưu ý:

Trên khắp các nước phương Nam và đặc biệt trong vành đai xích đạo giữa vĩ độ 30° Bắc và 20° Nam, tôn lợp với các màu đỏ, xanh lá, xám và xanh dương chiếm ưu thế trong các mái che tạm thời và ranh giới đô thị. Với những màu sắc có độ bão hòa cao này, vật liệu hoạt động như một miếng bọt biển hấp thụ năng lượng mặt trời khổng lồ, hấp thu mức bức xạ cực cao và phản xạ trực tiếp trở lại không gian đô thị — đóng vai trò là nguồn phát thải chính của hiệu ứng Đảo Nhiệt Đô Thị (UHI).

Màu xanh dương, đặc biệt trong bối cảnh văn hóa Phong Thủy, thường được hiểu là một màu mát mẻ và được sử dụng làm màu bề mặt cho các trường mẫu giáo, trường học và nhà máy. Tuy nhiên, nhiệt động lực học chứng minh điều hoàn toàn ngược lại: các bề mặt màu xanh dương hấp thụ lượng lớn bức xạ mặt trời, tạo ra nhiệt độ bề mặt đạt đỉnh. Điều được cảm nhận là mát mẻ trong văn hóa lại chính là một tác nhân nhiệt nghiêm trọng trong bối cảnh vật lý xây dựng.

 

Một hiện tượng tương tự chi phối hành vi của các sân thượng tối màu và hạ tầng nhựa đường. Do hướng phơi bày, các bề mặt ngang này chịu thời gian tiếp xúc với ánh nắng mặt trời dài nhất trong ngày. Chúng hoạt động như những khối pin nhiệt khổng lồ, tích trữ năng lượng rồi liên tục giải phóng vào ban đêm. Tuy nhiên, do không khí môi trường ban đêm đã bão hòa nhiệt, năng lượng này vẫn bị mắc kẹt trong không gian đô thị.

Tồi tệ hơn, cỏ nhân tạo đã trở thành vật liệu được ưa chuộng cho các sân chơi hiện đại, ban công và sân thượng. Được sản xuất từ các polymer tổng hợp màu xanh lá và đen, lớp phủ mặt đất nhân tạo này nóng lên theo cấp số nhân, không cung cấp bất kỳ khả năng làm mát thoát hơi nước nào, đồng thời góp phần đáng kể vào stress nhiệt vi khí hậu cục bộ và suy thoái môi trường.

Cuối cùng, cần lưu ý đến một nguồn phát nhiệt lớn khác trong các thành phố, đóng vai trò quan trọng như nhiệt thải nhân tạo trong quá trình nóng lên đô thị: điều hòa không khí. Các thiết bị điều hòa là trang bị tiêu chuẩn trong mọi tòa nhà. Vận hành mà không có chúng dường như là điều không thể tưởng tượng — việc sử dụng chúng vô thức và phổ biến như việc bật công tắc đèn. Tuy nhiên, ở đây cũng áp dụng nguyên tắc tương tự: nhiệt dư thải ra từ các thiết bị điều hòa hầu như không thể được không khí xung quanh hấp thụ.

Tất cả những yếu tố này kết hợp lại dẫn đến tắc nghẽn nhiệt — các đảo nhiệt đô thị đã mô tả ở trên. Cùng với mật độ xây dựng cực cao, sự thiếu vắng rõ rệt các hành lang thông gió đối lưu và sự thiếu hụt nghiêm trọng hạ tầng xanh đô thị, các thành phố của chúng ta mất đi khả năng tự nhiên để thở. Nếu không có sự can thiệp nhiệt ngay lập tức, cuộc di cư đô thị quy mô lớn sẽ trở thành bước tiếp theo không thể tránh khỏi đối với hàng triệu cư dân.

Ha Noi - 10/08/2024 - 12:25

Da Nang - 10/04/2026 - 12:30

HCMC - 24/05/2026 - 13:15

Đường phố và sân thượng - T 4 & T 5 năm 2026 - 13:30

Màu vàng - cỏ nhân tạo trong vườn

MÀU ĐỎ - cỏ nhân tạo tại sân chơi

07/08/2024 - 12:30

AC mặt tiền - 07/08/2024 - 16:45

Facts II

Vỏ bọc công trình 

Các hình minh họa bên phải thể hiện mô hình hiện tại của nhà cao tầng và các loại hình công trình tại Việt Nam, cùng với một viễn cảnh tương lai trong đó các thông số nhiệt được tích hợp đầy đủ, coi lớp vỏ công trình là lá chắn bảo vệ chính cho cả kết cấu và cư dân. Lớp vỏ công trình phải được hiểu là bộ phận bề mặt lớn nhất và phức tạp nhất của một công trình. Nó sở hữu tiềm năng tiềm ẩn để làm được nhiều hơn việc chỉ ngăn cách không gian nội thất khỏi các yếu tố bên ngoài hay chống mưa; nó có thể phản xạ nhiệt, tạo bóng râm kết cấu, sinh ra khả năng làm mát thoát hơi nước, lọc không khí và thúc đẩy đa dạng sinh học theo chiều dọc trong cảnh quan đô thị. Chỉ thông qua sự cộng hưởng hệ thống này, nhà cao tầng mới đạt được chất lượng đô thị thực sự, chuyển đổi từ một gánh nặng khí hậu thành một bể hấp thụ CO₂ theo chiều dọc.

Mục tiêu cuối cùng là một sự chuyển đổi triệt để từ các bộ tản nhiệt thẳng đứng sang các cánh tản nhiệt sống theo chiều dọc — tương đương kiến trúc của bộ tản nhiệt CPU hiệu năng cao. Thông qua việc phân cụm và điều chỉnh riêng lẻ hệ thống kiến trúc của các cấu trúc thẳng đứng này, chúng ta tạo ra các vùng thực vật ngang mới, công viên trên cao và không gian giải trí. Hơn nữa, những khoảng ngắt kết cấu này cho phép các hành lang gió xuyên qua khối công trình, cải thiện đáng kể khả năng thông gió đối lưu cho cả công trình và khu vực lân cận.

Việc nâng cao vùng bệ đỡ của tòa nhà lên trên mức đường phố mang lại nhiều lợi thế quan trọng:

01 | Giảm chi phí kết cấu: Loại bỏ việc đào sâu tầng hầm và các cấu trúc bãi đỗ xe ngầm giúp giảm đáng kể chi phí móng và tối ưu hóa hạ tầng MEP/HVAC.

02 | Khả năng chống chịu khí hậu: Tại Việt Nam, biến đổi khí hậu biểu hiện trực tiếp qua mực nước biển dâng (SLR), suy giảm mực nước ngầm, nhiễm mặn đất và các sự kiện ngập lụt đô thị nghiêm trọng. Việc nâng cao bệ đỡ hoàn toàn vượt qua những điểm yếu này, loại bỏ các chi phí hậu quả thảm khốc cho việc sửa chữa thiết bị, bảo trì và thiệt hại phương tiện.

03 | Thoải mái tâm lý: Đối với nhiều cư dân, việc đi xuống các bãi đỗ xe ngầm tối tăm vẫn là một rào cản tâm lý rõ rệt — một yếu tố con người quá thường xuyên bị bỏ qua trong quy hoạch đô thị tiêu chuẩn.

04 | Làm mát vi khí hậu: Việc nâng cao phần đế mở rộng diện tích bề mặt sử dụng được cho các mặt tiền sinh học theo chiều dọc, chủ động đưa khả năng làm mát vào vi khí hậu xung quanh.

05 | Tối ưu hóa bảo trì: Thiết bị kỹ thuật được chuyển đến các vùng bệ đỡ nâng cao này có thể được bảo dưỡng với chi phí thấp hơn nhiều và thời gian ngừng hoạt động giảm đáng kể.

06 | Phân phối thủy lực nhiệt động: Các hệ thống bơm hiện đại có thể phân phối nước sử dụng trực tiếp trong toàn bộ tòa nhà, bắt đầu từ các không gian có bóng râm, mát mẻ tự nhiên trong vùng bệ đỡ nâng cao.

07 | Cách nhiệt mái chủ động: Các bề mặt mái tạo ra được giải phóng để sử dụng làm vùng thực vật chuyên sâu, hoạt động như một lớp cách nhiệt "dày" khổng lồ chống lại bức xạ mặt trời.

08 | Bảo vệ tài sản bất động sản: Việc thực hiện các biện pháp can thiệp này trực tiếp bảo đảm giá trị dài hạn của tài sản. Nếu không, các tài sản — đặc biệt là những công trình có mặt tiền kính thông thường — đối mặt với nguy cơ mất giá hoàn toàn trong vòng năm năm tới do chi phí vận hành tăng vọt hoặc tình trạng không thể sinh sống do quá nhiệt.

Một yếu tố quan trọng nhưng thường bị bỏ qua trong hiệu suất nhiệt cục bộ là thành phần vật liệu và tay nghề thi công tại công trường. Hệ tường truyền thống tại Việt Nam dựa vào gạch đất sét nung sản xuất tại địa phương, thường có từ hai đến sáu lỗ rỗng.

Thợ xây đặt những viên gạch này bằng vữa trộn tại chỗ gồm cát, nước và xi măng. Do độ sai lệch kích thước cao của gạch, chúng được xây theo phương pháp mạch dày với độ dày mạch trung bình từ 20 đến 25 mm. Kết quả là một hệ tường cực kỳ nặng và kém hiệu quả về mặt kết cấu. Để che đi sự không đồng đều bề mặt và các vị trí tiếp giáp với sàn bê tông, phải trát lớp vữa ngoài dày từ 20 đến 30 mm.

Nghiêm trọng hơn, gạch được chèn xéo tại vị trí tiếp giáp với trần bê tông để tránh việc cắt tốn thời gian. Rõ ràng rằng loại tường như vậy chỉ cung cấp khả năng chống chịu thời tiết cơ bản; nó không sở hữu bất kỳ khả năng cách nhiệt hay lợi ích nhiệt động lực học nào. Yếu tố thời gian thi công, bao gồm thời gian đông cứng, thường xuyên không được tính đến.

Ngược lại, gạch bê tông khí chưng áp (AAC) có sẵn với độ dày chính xác 100 và 200 mm. AAC là vật liệu có độ chính xác kích thước cao, ổn định vượt trội với hơn một thế kỷ sử dụng đã được chứng minh. Nó được lắp đặt theo phương pháp mạch mỏng với mạch keo tối đa chỉ 3 mm, giảm thiểu hiệu quả cầu nhiệt tại mạch xuống mức tối thiểu.

Các ưu điểm của hệ tường này là không thể phủ nhận: Giảm trọng lượng đáng kể của toàn bộ hệ tường. Cách nhiệt vượt trội và hiệu suất cách âm được nâng cao. Tốc độ thi công nhanh hơn (ví dụ: 1 m² tường dày 200 mm chỉ cần 30 phút để lắp đặt, bao gồm cả thời gian đông cứng).

Phương pháp lắp đặt này là thi công khô; hỗn hợp keo được vận chuyển đến công trường dưới dạng sản phẩm khô trộn sẵn. Yêu cầu lượng nước ít hơn đáng kể so với xây gạch truyền thống, giúp giảm mạnh độ ẩm xâm nhập và phế thải xây dựng. Gạch AAC dễ dàng cắt chính xác, cho phép ép sát hoàn hảo vào sàn bê tông, đảm bảo khả năng bịt kín nhiệt tốt nhất có thể. Các vị trí tiếp giáp hoàn hảo, giảm độ dày lớp trát cần thiết xuống chỉ còn 5 mm.

• Phần kết luận:
  Nhiệt độ tường trung bình trên 32 độ C tùy theo mùa. Nếu không có lớp vỏ công trình phù hợp — dù là một lớp hay hai lớp với hệ mặt tiền gắn ngoài (đặc biệt đối với nhà cao tầng) — không thể đạt được bất kỳ cải thiện nào, và chi phí vận hành sẽ tăng lên rất lớn. Với mức tăng nhiệt độ khu vực dự kiến lên đến 5 độ C, việc không chuyển đổi lớp vỏ công trình sẽ dẫn đến chi phí vận hành tăng vọt, đi kèm với sự suy giảm tiện nghi sống và mất giá nhanh chóng, toàn diện của tài sản bất động sản.

Sinh vật kiến trúc

Tòa nhà Radiator so với Adaptive Node

Nâng công trình lên khỏi mặt đất

Các loại tường tại Việt Nam

Tường gạch

 Tường AAC

Wall 

Sections

Thời gian thi công thử nghiệm

Facts III

Thảm thực vật & Sự cộng hưởng 

Thiên nhiên là bậc thầy tối thượng của sự thích nghi. Tại sao không nghĩ về lớp vỏ công trình như một lớp áo bảo vệ sống — một hệ sinh thái theo chiều dọc và chiều ngang được thiết kế để giảm thiểu nhiệt?

Phương pháp này chuyển đổi kỹ thuật trồng rừng của nhà thực vật học Nhật Bản Akira Miyawaki — vốn được sử dụng truyền thống để phục hồi các vùng đất đô thị suy thoái — và điều chỉnh cho kiến trúc nhà cao tầng. Nó sử dụng hệ thống giá thể nhiều lớp, được tối ưu hóa cao để hỗ trợ sự phát triển nhanh của thực vật.

Trong các nghiên cứu của chúng tôi, chúng tôi đã đo được loài cọ địa phương (Cau Lửa Vàng) phát triển hơn một mét mỗi năm, nhanh chóng hình thành tán lá dày đặc, bảo vệ và hệ thống rễ vững chắc. Phương pháp Miyawaki kết hợp đa dạng các loài bản địa để tối đa hóa khả năng phục hồi sinh thái và đa dạng sinh học. Khi các loài thực vật tự nhiên cạnh tranh và hỗ trợ lẫn nhau, chúng hình thành một cấu trúc rừng dày đặc. Gói đất kỹ thuật sâu này hoạt động như một miếng bọt biển tự nhiên chống lại mưa nhiệt đới xối xả, đồng thời tạo ra môi trường sống quan trọng cho động vật hoang dã địa phương.

Quan trọng nhất, tán lá phát triển nhanh chặn bức xạ mặt trời trực tiếp, tạo ra các hiệu ứng che nắng đáng kể. Các hình ảnh nhiệt bên phải minh chứng hiệu suất của lớp chắn thực vật này: các phép đo cho thấy mức giảm nhiệt độ lên đến 50% trên các bề mặt thực vật ngang. Các mặt tiền xanh theo chiều dọc có thể đạt chênh lệch nhiệt độ âm 12°C. Đây là một sự thay đổi đáng kể trong nhiệt động lực học công trình.

Đối với kiến trúc nhà cao tầng, hệ thống này có tính thực tiễn cao khi được triển khai như một lớp mặt tiền ngoài thứ hai, tích hợp các chậu trồng cây kết cấu, cây xanh treo và cây leo tạo thành một lưới sống. Bằng cách tạo khoảng cách x = 800 mm (hoặc hơn) từ tường ngoài tòa nhà, vùng này hoạt động như một ban công có thể đi lại được.

Về mặt nhiệt động lực học, không gian này đóng vai trò là vùng đệm nhiệt, một lá chắn bảo vệ cách ly tường ngoài chính khỏi tải nhiệt cực đoan. Về mặt kỹ thuật, cấu hình này cho phép tiếp cận bảo trì an toàn và cung cấp không gian thư giãn chức năng cho cư dân.

Hơn nữa, một hiệu ứng cộng hưởng quan trọng xảy ra trong hệ thống kỹ thuật công trình: hạ tầng thông gió HVAC có thể hút không khí đầu vào trực tiếp từ vùng đệm có bóng râm, được thực vật lọc sạch này. Vì không khí này được thực vật làm mát trước một cách tự nhiên, mức tiêu thụ năng lượng của các thiết bị làm mát được giảm xuống. Điều này tạo ra một vòng tuần hoàn hệ sinh thái tạo giá trị — hoàn toàn vắng mặt trong kiến trúc thông thường.

Hiện tại, các tòa tháp mặt tiền kính tiêu chuẩn tại Đông Nam Á thường hoạt động như những lò nướng nhà kính. Việc bao bọc chúng trong một lớp áo thực vật sống cho phép kính lấy lại chất lượng như một yếu tố trong suốt, cải thiện trải nghiệm nội thất và giảm sự phụ thuộc vào rèm bên trong hoặc rèm che nhân tạo.

Lưu ý thêm:

Kiến trúc có nhiều điều để học hỏi từ các mối cộng sinh vi mô của thiên nhiên. Trong quá trình nghiên cứu thực địa, chúng tôi đã quan sát được một hiện tượng sinh học đáng chú ý giữa cọ địa phương (Cau Lửa Vàng) và các đàn kiến:

Cây cọ chủ động hấp thụ nước mưa, sử dụng thân cây như một trục làm mát thụ động. Các đàn kiến tận dụng lợi thế nhiệt động lực học này, xây tổ chính xác bên trong vùng được làm mát của thân cây để bảo vệ con non khỏi cái nóng nhiệt đới.

Đây là một hệ sinh thái chủ động, cùng có lợi — và là ví dụ trực tiếp về cách kiến trúc có thể học hỏi từ các cấu trúc sinh học để tối ưu hóa lớp vỏ công trình. 

Quan hệ cộng sinh giữa kiến và thực vật

Trong sự chuyển đổi mô hình này, các loại hình công trình thông thường sẽ chuyển từ lớp vỏ kính toàn phần sang các mặt tiền thực vật tích hợp, được điều chỉnh theo hướng mặt trời. Cây xanh được bố trí chiến lược trên lớp vỏ ngoài hướng Đông, Nam và Tây, trong khi mặt tiền phía Bắc được phủ một phần tùy thuộc vào hướng cụ thể của khu đất và công trình.

Thực vật có thể được triển khai cả trên lớp vỏ ngoài của tòa nhà — hoạt động như một mặt tiền kép hiệu suất cao — và/hoặc tích hợp trực tiếp trong lõi tòa nhà dưới dạng trục thực vật thẳng đứng bao quanh cầu thang, lối đi và lõi kết cấu thang máy.

Việc nâng công trình lên trên mặt đất tạo ra một vùng bệ đỡ chức năng cho bãi đỗ xe, hạ tầng kỹ thuật và không gian thương mại. Cấu hình này không chỉ cho phép tích hợp ánh sáng tự nhiên mà còn tạo điều kiện cho sự lưu thông không khí thụ động liên tục, đặc biệt trong các khu vực đỗ xe. Việc kết nối bệ đỡ này trực tiếp với trục thực vật thẳng đứng khởi tạo lực nổi nhiệt cần thiết (dòng khí đi lên), cho phép lõi xanh hoạt động như một ống khói tự nhiên chủ động, dẫn luồng không khí xuyên suốt toàn bộ khối tích tòa nhà.

Thực vật thẳng đứng nội bộ này mang lại những cải thiện nhiệt động lực học rõ rệt. Ngoài việc đưa ánh sáng tự nhiên đã được lọc vào sâu trong khối công trình, nó tạo ra luồng không khí thẳng đứng nhờ hiệu ứng ống khói tự nhiên, chủ động làm mát lõi kết cấu.

Các hệ thống thông gió cơ học được thiết kế để giao tiếp với các vùng nội bộ được thực vật lọc sạch này hút không khí đầu vào mát hơn, trong lành hơn. Do đó, chúng hoạt động với mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn đáng kể so với hạ tầng HVAC thông thường. Khung kỹ thuật nền tảng tập trung vào giảm thiểu lãng phí, bảo tồn tài nguyên kết cấu và thiết lập nền kinh tế tuần hoàn thực sự ở quy mô tòa nhà.

Các hình thái mẫu và giải pháp ý tưởng sẽ sớm được tích hợp tại đây.

Giải pháp & Dự án

Trong suốt 12 năm qua tại Việt Nam, GOASIS đã hoạt động chuyên sâu trong các lĩnh vực thiết kế nội thất, thi công nội thất, kiến trúc, quy hoạch tổng thể đô thị, giáo dục đại học và nghiên cứu khoa học về các yếu tố tác động của khu vực đô thị và nhà cao tầng, với trọng tâm đặc biệt vào các biến số thực vật. Trọng tâm hiện tại của chúng tôi tập trung vào các dịch vụ kỹ thuật xử lý sự cố và giải pháp kỹ thuật cho các tình huống môi trường, khả năng phục hồi và kết cấu quan trọng.

Là đối tác hoạt động tại địa phương ở Việt Nam, GOASIS cung cấp hợp tác chiến lược trong Nghiên cứu và Phát triển (R&D).

Điều này bao gồm các khái niệm nhà cao tầng xanh, phát triển khu đô thị chống chịu khí hậu, nhà ở xã hội và xây dựng công trình sáng tạo sử dụng vật liệu tái sinh (ví dụ: vỏ trấu, xơ dừa, đất sét) thông qua công nghệ in 3D. Công nghệ này mang đến một con đường khả thi để giảm chi phí xây dựng và tối ưu hóa hiệu quả tại các khu vực nông thôn và đang phát triển. Cùng nhau chúng ta có thể.

Chúng tôi hoan nghênh các câu hỏi, yêu cầu dự án và trao đổi chuyên môn mang tính xây dựng từ quý vị.

E:    contact@goasis.earth

T:    +84 0 373 932 964