Hầu hết các KTS đều chủ ý tận dụng tối đa nguồn ánh sáng mặt trời tự nhiên vào trong các công trình kiến trúc của họ. Và dưới đây là tập hợp những nguyên tắc cơ bản để thiết kế giếng trời thành công cũng như một số sai lầm phổ biến mà mọi người thường mắc phải khi lắp đặt chúng.
Đôi khi, một căn phòng thiếu ánh sáng, tẻ nhạt cũng có thể khiến cho bạn cảm giác khó chịu ngột ngạt, như đang mắc kẹt trong chính ngôi nhà của mình. Đừng lo lắng bởi vấn đề nào cũng có cách giải quyết của nó. Trong trường hợp này, phương pháp được đưa ra tốt nhất, làm thay đổi toàn bộ không gian, làm bừng sáng một căn phòng u ám, tối tăm,.. là sử dụng cửa sổ trần hay còn được gọi là giếng trời. Không quá khi nhận định rằng, giếng trời có thể mang một không gian tưởng như đã chết hồi sinh trở lại sống động, rộng mở cho chủ nhân của ngôi nhà.
Tiện ích của giếng trời nhằm cung cấp ánh sáng tự nhiên ở những nơi cần thiết trong không gian sống, do đó có rất nhiều kiểu dáng khác nhau, từ dạng cơ bản đến dạng sáng tạo nhất để đáp ứng trong thiết kế kiến trúc.
1. Cần được định hướng đúng
Đặc điểm khí hậu cụ thể của khu vực đóng một vai trò quan trọng trong việc lắp đặt giếng trời và cửa sổ. Bên cạnh đó, việc chọn được vị trí tốt nhất trên mái nhà cũng quan trọng không kém. Hướng phổ biến được lựa chọn để lắp đặt giếng trời là nghiêng về hướng Bắc vì nó cung cấp ánh sáng gián tiếp cho hầu hết thời gian trong ngày và trong mọi trường hợp sẽ không gây ra hiệu ứng chói.
Nếu giếng trời ở hướng Nam sẽ tiềm ẩn nguy cơ hấp thụ nhiệt cao. Tương tự, hướng Tây cũng có thể làm tăng nhiệt vào buổi chiều do đường đi của mặt trời. Ở những vùng khí hậu phía Bắc, giếng trời hướng Nam có thể sử dụng làm hệ thống sưởi tự nhiên vào mùa đông. Tuy nhiên, bạn nên cân nhắc trong việc bố trí phù hợp với điều kiện sinh hoạt để công dụng của giếng trời được phát huy hiệu quả và không gặp bất cứ rủi ro nào vì quá nhiệt.
2. Chúng nên được tích hợp với tòa nhà
Giếng trời cần là mảnh ghép phù hợp bổ sung cho toàn bộ kiến trúc của căn nhà. Tuy nhiên một trong những sai lầm phổ biến thường gặp trong thiết kế cửa sổ trần này là hình thức hay dáng hình học kỳ lạ của nó dường như không liên quan đến phần còn lại bố cục của tòa nhà khiến cho tổng thể rời rạc, không có sự kết nối.
Một ví dụ điển hình về xây dựng giếng trời công cộng thành công nhất là tuyệt tác giếng trời của bảo tàng Frank Lloyd Wright, nhưng bạn đã tự hỏi bí mật đằng sau vẻ đẹp của nó là gì chưa? Điều đó nằm ở sự hài hòa của chiếc giếng trời với phần còn lại của thiết kế. Từ đó tôn lên những đường cong xoắn ốc – đặc trưng của cấu trúc bê tông cong với dạng tròn của bảo tàng.
Trong bố cục công trình thiết kế của bảo tàng Frank Lloyd Wright, giếng trời không chỉ là thiết kế mang tính trang trí thẩm mỹ. Chúng còn cho phép tất cả không gian tầng trong tòa nhà đều có thể tiếp nhận ánh sáng mặt trời và đồng thời thu hút ánh nhìn của du khách vào trong cũng như hướng lên trên như kích thích sự tò mò khám phá bảo tàng.
3. Càng lớn càng tốt
Một giếng trời hiệu quả nhất là khi nó cho phép ít nhất một nửa căn phòng nhận được ánh sáng mặt trời tự nhiên. Vì vậy, bạn nên mạnh dạn tận dụng tối đa giếng trời của mình bằng cách xây dựng nó đủ lớn để lấy được ánh sáng nhiều nhất có thể cho không gian của bạn.
Thư viện Quốc gia Israel là nơi có công trình kiến trúc giếng trời tuyệt vời với ánh sáng được bao phủ bởi mái giếng trời lõm lớn. Nó cho phép chiếu sáng đầy đủ không chỉ cho tầng trệt mà còn cho tầng hai rộng rãi hơn.
Đối mặt với vấn đề tăng nhiệt khi lắp đặt giếng trời, hiện nay việc sử dụng kỹ thuật kiểm soát năng lượng mặt trời hiệu quả như kính ba lớp đã giải quyết tốt điều đó. Ngoài ra, bạn có thể tăng vẻ thẩm mỹ và tránh nhiệt bằng cách lắp đặt những bức bình phong gỗ hay những mẫu hoa văn đẹp trên giếng trời cho ngôi nhà của mình.
Một mẹo của các KTS chuyên môn mà bạn có thể áp dụng ngay cả với những cửa sổ trần quy mô nhỏ là loại bỏ khung cửa sổ ở bên trong để trông nó có vẻ lớn hơn một cách trực quan và tạo ra cái nhìn thông thoáng dễ chịu cho người sử dụng không gian căn nhà.
4. Cẩn thận với việc tăng nhiệt không mong muốn
Có một nhược điểm của việc lắp đặt giếng trời là chúng đôi khi không thể giúp tiết kiệm năng lượng. Vì trên thực tế, sự tăng nhiệt của giếng trời có thể khiến bạn tốn thêm 35-45% tiền điều hòa nếu thiết kế giếng trời không tính đến các điều kiện khí hậu đặc biệt. Tương tự, “sự thật” này cũng được áp dụng cho việc giảm nhiệt vào mùa đông.
Để giải quyết vấn đề này, bạn nên sử dụng kính dán nhiệt tiết kiệm năng lượng. Có nhiều loại kính được sử dụng để kiểm soát năng lượng mặt trời, trong đó loại phổ biến nhất là kính nhựa và kính thủy tinh. Ngoài ra, còn có những giải pháp kiểm soát năng lượng mặt trời khác cho cửa sổ trần như: sử dụng cửa sổ mái, rèm cửa sổ giếng trời và các thiết bị che nắng.
Để đảm bảo tính an toàn tuyệt đối, hầu hết các giếng trời đều được thiết kế bằng “kính an toàn”. Trong đó, kính cường lực được đặt ở phía bên ngoài và đồng thời một tấm kính nhiều lớp cũng được lắp đặt song song ở bên trong. Điều này đảm bảo rằng nếu kính bị nứt cũng sẽ không xảy ra sự cố các mảnh kính rơi vào đầu mọi người.
5. Kính khắc rất được ưa chuộng
Sử dụng kính khắc hoặc kính mờ là một lựa chọn thông minh, bởi với công dụng che khuất tầm nhìn, nó mang lại cho bạn sự riêng tư cần thiết, nhưng mặt khác vẫn cho phép ánh sáng gián tiếp được lọc qua.
Đối với kính khắc, đây là loại vật liệu tuyệt vời để tạo ra những hoa văn nghệ thuật. Các vật liệu có tính axit hoặc mài mòn được sử dụng để tạo những hoa văn trên bề mặt kính.
Còn đối với kính mờ, đây là loại kính thường được sử dụng để tạo các vách ngăn trong thiết kế kiến trúc. Hầu hết các trường hợp kính mờ đều được tạo ra bởi quá trình phun cát hoặc ăn mòn axit.
Sử dụng một trong hai loại kính sẽ cho phép ánh sáng khuếch tán và tạo bề mặt phản chiếu.
6. Quy tắc 10 độ của năng lượng mặt trời
Trên một mái nhà dù nông hay bằng phẳng, nhược điểm vốn dĩ của giếng trời là sẽ hút nhiều năng lượng với cường độ cao vào mùa hè hơn so với với các loại mái truyền thống khác. Thậm chí, nó sẽ chỉ cung cấp thêm một chút ánh sáng vào mùa đông. Vì vậy, so với việc đặt hướng cho cửa sổ trần thì vấn đề chọn góc cũng có tầm quan trọng nhất định.
Với quy tắc 10 độ, một tòa nhà nên được thiết kế sao cho chiều dài của giếng trời được đặt hướng trong vòng 10 độ so với hướng chính Nam.
Hãy cân nhắc quy tắc này nếu mục tiêu của bạn là lắp đặt một giếng trời để thu thập nhiều nhiệt và năng lượng nhất có thể. Nếu không thể căn chỉnh chính xác 10 độ, ở khoảng cách lệch trục 20 độ, ngôi nhà của bạn vẫn có thể thu được hơn 90% bức xạ mặt trời có sẵn. Nếu ở khoảng 45 độ, bạn sẽ thu thập được khoảng 70% năng lượng mặt trời.
7. Giếng trời có thể tăng gấp đôi chức năng làm mát thụ động
Ở những tháng mùa hè nóng nực, giếng trời cho phép ngôi nhà mất đi lượng nhiệt dư thừa và tăng khả năng làm mát cho người ở. Ngoài ra, nên chọn hướng của giếng trời Bắc hoặc hướng Đông để không phản tác dụng và gây quá nhiệt.
Biên dịch | H.N (Nguồn: Arch2o)
XEM THÊM:
- Giếng trời và những lợi ích trong không gian sống
- Giải pháp thiết kế giếng trời trong nhà ống |Story Architecture
- Giếng trời – Thiết kế thiên nhiên trong nhà
