Ảnh mô phỏng tòa nhà Essentiel 22-26 tại Lyon, Pháp. © Nexity

Sau khi thử nghiệm thành công ở Áo, Thụy Sĩ, Đức, lần đầu tiên một tòa nhà không sử dụng hệ thống sưởi hoặc điều hòa được xây dựng tại Pháp, tại khu phố Confluence ở thành phố miền trung Lyon. Công trình kiến trúc, thích ứng với biến đổi khí hậu, cho phép duy trì nhiệt độ trong khoảng 22 đến 26 độ C quanh năm, dự trù khánh thành vào tháng 12/2025.

Công trình được đặt tên là Essentiel 22-26, ám chỉ đến nhiệt độ được duy trì bên trong tòa nhà đã được khởi công xây dựng từ cuối năm 2024, do văn phòng kiến trúc Baumschlager Eberle của Đức thiết kế. Với 6 tầng, tòa nhà được đặt ở khu phố thương mại tại Lyon, gồm 23 căn hộ, được bán với giá cả phải chăng, khoảng 3000 euro/ m2, thuộc sở hữu của Foncière Solidaire du Grand Lyon.

Đây được xem là tòa chung cư vận dụng lý thuyết sinh khí hậu đầu tiên tại Pháp, bảo đảm tiện nghi mùa hè và mùa đông cũng như chất lượng không khí trong nhà bằng các giải pháp kiến trúc thuần túy. Tức là tạo những cấu trúc cách nhiệt và giữ nhiệt thụ động, để tự tạo ra hệ thống làm mát và thông gió, giữ nhiệt một cách tự nhiên, thay vì sử dụng các thiết bị cơ học.

Để hiểu rõ về nguyên lý hoạt động của công trình kiến trúc này. RFI Tiếng Việt đã phỏng vấn kiến trúc sư Anne Speicher, thuộc văn phòng kiến trúc Baumschlager Eberle, phụ trách thiết kế tòa nhà 22-26 này.

Xin cảm ơn bà Anne Speicher. Trước tiên, bà có thể cho biết những nguyên lý cơ bản trong việc thiết kế ra tòa nhà đầu tiên ở Pháp ?

Thiết kế của chúng tôi tập trung giải quyết 2 câu hỏi quan trọng : Làm sao để giảm thiểu triệt để tiêu thụ năng lượng cho người ở ? Làm sao để tăng sự tiện nghi đồng thời giảm phát thải carbon ?

Để làm được điều đó, công trình này dựa trên 3 nguyên tắc chính. Đầu tiên là tính quán nhiệt (inertie). Chúng tôi sử dụng các vật liệu có khả năng giữ nhiệt, hấp thụ nhiệt và giải phóng nhiệt, cũng như độ ẩm và khí lạnh. Ví dụ như kết cáu của sàn nhà, vốn chiếm 70 % khả năng hấp thụ nhiệt lượng của tòa nhà, và các tường bao quanh;, dày 72 cm, gồm hai lớp gạch, và được hoàn thiện bằng vữa vôi bên ngoài và một số vị trí sử dụng kính ba lớp.

Nguyên tắc thứ hai là tính thông gió tự nhiên và thứ ba là hệ thống điều khiển thông minh. Một hệ thống điều khiển sẽ giám sát và duy trì tính cân bằng của tòa nhà, dựa trên các thông số về chất lượng không khí (nồng độ CO2), độ ẩm và nhiệt độ.

Các mô phỏng và thử nghiệm cho kết quả khả quan, đó là mức tiêu thụ điện ước tính khoảng 2kw/h cho mỗi m2/ mỗi năm.Đây cũng là tòa nhà duy nhất tại Lyon không vượt quá 28 độ C vào màu hè nhờ khả năng điều hòa tự nhiên.

Tòa nhà được đặt tại khu phố Confluence, liệu vị trí này có đặc điểm gì cần phải chú ý khi xây dựng ?

Khu Confluence có mật độ dân cư cao, gần đường cao tốc và do đó có nhiều tiếng ồn và ô nhiễm, đồng thời khu nằm trong khu vực có hoạt động địa chấn. Tất cả các yếu tố này đã được tính đến trong thiết kế. Cấu trúc tường dày và vật liệu nặng giúp giảm tiếng ồn hiệu quả hơn do so với các cấu trúc gỗ. Các khu nhà ở được bố trí lùi sâu vào trong, còn khu văn phòng, hay các trường học thì nằm ở phía ngoài để chắn tiếng ồn và bụi.

Các yếu tố như hướng của công trình, hướng sáng có được tính đến như thế nào ?

Công trình có mặt tiền (façade) khá sâu và có kính ốp ở mặt trong, từ 60-72 cm, tạo thành một « mái hắt » tự nhiên và tạo bóng. Các không gian sinh hoạt chính được bố trí ở phía trong, phía sau các khoảng hiên lõm (loggia), tạo chiều sâu thẩm mỹ, vừa giúp cản nắng trực tiếp.

Tại Lyon Confluence, chúng tôi chọn giải pháp che nắng bằng rèm ngoài nhẹ, gần như bằng vải. Loại rèm này cho phép không khí đi qua, tạo nên sự cân bằng giữa ánh sáng dễ chịu và thông gió tự nhiên mà vẫn giữ được tầm nhìn thoáng.

 Hệ thống thông thoáng khí tự nhiên hoạt động như thế nào ?

Tất cả các cửa sổ đều có phần không trong suốt, được gọi là phần cửa mở tiện nghi (ouvrant de confort), được điều khiển bằng động cơ, kết nối với hệ thống cảm biến đo nồng độ CO2, độ ẩm không khí và nhiệt độ không gian ở, được bố trí trong các căn hộ. Khi nồng độ CO2 tăng, hệ thống sẽ tự đổng mở ô cửa này.

Tất cả dữ liệu đó được truyền về hệ thống quản lý kỹ thuật tòa nhà (GTB) – một hệ thống điều khiển trung tâm vận hành theo thuật toán mà nhóm kiến trúc sư tự xây dựng. Cứ mỗi hai phút, dữ liệu được cập nhật và phân tích. Khi hệ thống nhận thấy nồng độ CO₂ tăng cao, nó sẽ tự động kích hoạt các cửa mở tiện nghi, cho phép thông gió chéo giữa các căn hộ, vốn đều được thiết kế xuyên suốt hai hướng, giúp luồng không khí lưu thông dễ dàng. Tuy nhiên, cư dân vẫn có thể can thiệp thủ công, tự tắt mở hệ thống theo ý họ.

Nếu cửa được mở trong thời gian dài, nhất là vào các đợt nắng nóng, hệ thống sẽ cảnh báo người dùng, qua ứng dụng hoặc email (hiện vẫn đang nghiên cứu). Ví dụ, « nếu nhiệt độ ngoài trời lên tơi 38 độ C liên tiếp trong ba ngày, thì nên đóng cửa sổ lại ».

Tính quán nhiệt của tòa nhà cao, giống như một hang động hoặc một không gian thánh đường cổ, luôn mát mẻ vào mùa hè. Do đó, một vài cửa sổ mở ra trong thời gian ngắn, cũng không ảnh hưởng đáng kể.

Bà có thể nói rõ hơn về cấu tạo tường, độ dày và loại vật liệu sử dụng không? Đó có phải là những vật liệu đặc thù không?

Kết cấu chính của công trình là khung bê tông cốt thép dạng cột - dầm, cho phép bố trí không gian linh hoạt như bãi đỗ xe, với rất ít tường chịu lực bên trong. Nhờ vậy, tòa nhà có thể dễ dàng thay đổi công năng hoặc bố trí nội thất trong tương lai mà không cần can thiệp lớn vào kết cấu.

Phần tường được xây hai lớp gạch, với mạch vữa so le nhau, giúp hạn chế đáng kể sự truyền nhiệt. Bên ngoài được trát vữa vôi. Đây là một vật liệu tự nhiên, có nguồn gốc sinh học (bio-sourcé), trong đó có pha bột vỏ hàu, vừa giúp giảm đáng kể lượng phát thải carbon, vừa điều hòa độ ẩm bên trong công trình. Lớp vôi kép này góp phần duy trì cân bằng thủy - nhiệt (hydrochromie : khả năng của một vật liệu thay đổi màu sắc khi tiếp xúc với nước hoặc độ ẩm) cho toàn bộ khối nhà.

Đối với cấu trúc ngang, vẫn là bê tông, nhưng là bê tông phát thải thấp, tận dụng khối lượng và độ trễ nhiệt (inertie thermique) của vật liệu. Không có trần giả, cho phép sàn bê tông hấp thụ và giải phóng nhiệt trực tiếp.

Liệu công trình này có thể được nhân rộng trong tương lai ở Pháp hay không ?

Ở Áo, Đức, và Thụy Sĩ, các công trình tương tự đã được triển khai cho nhiều loại hình, như văn phòng, trường học… Văn phòng kiến trúc của chúng tôi cũng đang thực hiện một dự án tương tự cho SNCF ở Bordeaux.  Tuy nhiên, tại Pháp, có những đòn bẩy nhưng cũng có những rào cản. Hiện luật của Pháp chưa cho phéo xây dựng nhà ở không có hệ thống sưởi, và mỗi căn hộ phải có ít nhất một bộ tản nhiệt (radiateur), cũng như hệ thống thông gió. Dự án ở Lyon được cấp phép đặc biệt là để thử nghiệm.

Liệu người tiêu dùng có phải là một thách thức của công trình này ?

Ngoài rào cản pháp lý, thách thức lớn vẫn nằm ở nhận thức của người dùng. Nhiều người muốn tự kiểm soát nhiệt độ nhà ở theo ý muốn. Tại Lyon, các căn hộ của dự án được bán hết trong một tuần. Họ hài lòng về tính tiện lợi của tòa nhà, tự điều chỉnh mọi thứ, như một thiết bị gia dụng thông minh, giúp tiết kiệm năng lượng. Các cuộc khảo sát tại những công trình đã được bàn giao ở những nước khác mà chúng tôi thực hiện cho thấy cư dân đánh giá cao chất lượng không khí trong nhà. Vữa vôi tự nhiên, hấp thụ CO2, duy trì độ ẩm và không gây khô da, khô mũi như khi sử dụng máy điều hòa thông thường. Một số bác sĩ tại Áo còn ghi nhận tỷ lệ bệnh đường hô hấp giảm trong các tòa nhà kiểu này.

Liệu chi phí xây dựng có bị đội giá khi kết hợp các yếu tố về môi trường ?

Trong dự án tại Bordeaux SNCF, kết quả nghiên cứu cho thấy chi phí đầu tư không chệnh lệch hơn so với các công trình truyền thống. Còn tại dự án ở Confluence ở Lyon, chi phí đã tăng 12% so với dự tính ban đầu. Tuy nhiên, đó là những yêu cầu bổ sung để đáp ứng các quy chuẩn hiện hành. Nhóm nghiên cứu của chúng tôi đã khẳng định hoàn toàn có thể tối ưu, để đạt chi phí cạnh tranh.

Trong tương lai, nhiệt độ được dự báo tiếp tục tăng lên, trong trường hợp này, liệu các thiết kế tòa nhà có còn phù hợp?

Hiện các công trình thuộc kiểu 22-26, đều được thiết kế dựa trên dữ liệu khí hậu giả định cho năm 2050 và không phải nhiệt độ hiện nay. Tại Bordeaux, chúng tôi đã xét đến kịch bản 2100, để đảm bảo công trình có khả năng thích ứng lâu dài. Chúng tôi bổ sung một số quạt đối lưu để tăng cảm giác mát mà không cần điều hòa, hoặc các tấm sàn bê có khả năng dẫn và tích trữ nhiệt (dalle active), tức là cho phép dòng nhiệt lạnh lưu thông trong sàn mà không cần đầu tư vào hệ thống thông gió cơ học phức tạp.

Ngoài ra, tôi cũng muốn nhấn mạnh rằng, điều thực sự bảo đảm tuổi thọ lâu dài của công trình chính là vẻ đẹp của nó. Chúng ta thường ít nhắc đến yếu tố thẩm mỹ. Chúng tôi muốn là không chỉ người cư dân sống trong tòa nhà phải tự hào, đây là điều chắc chắn, mà còn cả những người đi qua hàng ngày, những cư dân xung quanh. Họ cũng phải hài lòng về mặt thị giác, cảm thấy tòa nhà hài hòa và đẹp đẽ trong môi trường đô thị.

(Theo Rfi)