Chiếu sáng tự nhiên

 

 

Ánh sáng tự nhiên - nguồn tài nguyên vô tận
Hàng ngàn năm trước, từ thời cổ đại khi xây dựng các công trình kiến trúc, con người đã biết khai thác, sử dụng ánh sáng tự nhiên cho công trình. Công trình sẽ không có giá trị sử dụng cho các hoạt động của con người (ở, sinh hoạt, làm việc…) nếu không có ánh sáng.
Trong công trình kiến trúc, ánh sáng tự nhiên được khai thác qua hệ thống cửa trên tường, mái; hoặc kết hợp cùng các ô thoáng, ô thông gió. Theo tiêu chuẩn Việt Nam, công trình nhà ở và công trình công cộng bắt buộc phải có chiếu sáng tự nhiên, được phân chia thành các nhóm giải pháp: Chiếu sáng trên, chiếu sáng bên và chiếu sáng hỗn hợp (cả trên và bên).
Ánh sáng tự nhiên cho chất lượng cao nhất, tốt nhất, hơn tất cả các loại ánh sáng nhân tạo mà sau này con người sáng tạo, phát minh ra. Ánh sáng tự nhiên tạo tâm lý thoải mái, dễ chịu cho con người, cho năng suất, hiệu quả lao động cao. Ánh sáng tự nhiên - tức nguồn sáng từ mặt trời còn có ý nghĩa lớn trong việc tồn tại và phát triển sự sống trong môi trường thiên nhiên, cũng liên quan chặt chẽ tới sự sống của con người. 
Trước khi có vật liệu kính và các loại vật liệu trong suốt khác, việc đón ánh sáng tự nhiên vào công trình kiến trúc hoặc là để tự do qua những khoảng rỗng, khoảng trống, họăc bị phụ thuộc vào các kết cấu bao che đóng mở - là các loại cửa. Điều đó đồng nghĩa với việc khai thác ánh sáng tự nhiên sẽ bị động bởi các yếu tố khác tác động (mưa, gió, bụi, nhiệt độ…). Khi đóng cửa để ngăn gió, chống lạnh… thì cũng đồng nghĩa với việc ngăn ánh sáng vào trong công trình. Vật liệu kính ra đời đã làm thay đổi như một cuộc cách mạng trong kiến trúc. Với đặc tính cơ lý bền vững trước mọi điều kiện tự nhiên (mưa, nắng), kín đặc bề mặt nhưng lại trong suốt cho phép ánh sáng đi qua, kính làm cho việc đón ánh sáng vào công trình trở nên chủ động và dễ dàng hơn, hiệu quả hơn và cũng an toàn hơn cho môi trường sinh sống của con người trong công trình. 

 

 
Ánh sáng đủ và phù hợp cho không gian bên trong qua bức tường hoa

 

Hiệu quả
Hiệu quả ánh sáng tự nhiên mang lại là rất nhiều và có thể thấy rất rõ ràng. Ánh sáng tự nhiên chiếu sáng cho trái đất, cho môi trường, cho con người và những công trình kiến trúc. Như trên đã nói, ánh sáng tự nhiên cho chất lượng tốt nhất mà không ánh sáng nhân tạo nào sánh nổi. Thời gian ánh sáng tự nhiên chiếu trên bề mặt trái đất cũng là chu kỳ vận động ngày – đêm của trái đất, của vũ trụ; phù hợp với chu kỳ hoạt động – ngưng nghỉ của con người về cả mặt sinh học và xã hội. Trong mối tương quan với công trình kiến trúc, ánh sáng tự nhiên vừa đóng vai trò công năng quan trọng, và cũng là một phần cấu thành nghệ thuật kiến trúc. Ánh sáng tự nhiên làm nổi rõ hình khối, đường nét kiến trúc, tạo chiều sâu cho không gian, diễn tả và khắc họa chất cảm vật liệu…; làm nên những giá trị thẩm mỹ và xúc cảm cho con người trước công trình kiến trúc. Ánh sáng tự nhiên cho cảm giác trong sạch, thanh khiết, nhẹ nhàng, thánh thiện. Ánh sáng tự nhiên biến đổi theo giờ, theo ngày, theo mùa, theo thời tiết… tạo nên những trạng thái, sắc thái khác nhau, vô cùng phong phú và đa dạng, cho những hình ảnh đẹp của công trình kiến trúc và giao hòa cùng không gian kiến trúc.
Hiệu quả lớn nhất của ánh sáng tự nhiên đối với công trình kiến trúc chính là sự… miễn phí, bởi nguồn ánh sáng mặt trời là vô hạn. Bên cạnh đó, việc đầu tư xây dựng công trình không mất nhiều chi phí đầu tư cho hạ tầng kỹ thuật của hệ thống chiếu sáng liên quan như chiếu sáng nhân tạo. Tất nhiên để khai thác ánh sáng tự nhiên hiệu quả thì cần thiết phải đầu tư nghiên cứu sâu cho khâu thiết kế; liên quan đến các giải pháp kiến trúc và vật liệu. Trong bối cảnh đáng báo động về môi trường toàn cầu như hiện nay, thì việc khai thác, tận dụng ánh sáng tự nhiên cũng có nghĩa là tiết kiệm năng lượng điện dùng cho chiếu sáng nhân tạo, cũng là tiết kiệm nhiên liệu và giữ gìn trái đất trước sự phá hủy đang ngày càng gia tăng.
Hiện nay, trong nhiều bộ tiêu chuẩn Kiến trúc xanh, Kiến trúc sinh thái; chiếu sáng tự nhiên là một phần quan trọng không thể thiếu. 

 

 

 

Và… hậu quả
Việc đón ánh sáng tự nhiên là cần thiết và dù rất hiệu quả thì thì thực tế vẫn có… những hậu quả tiêu cực. Ánh sáng tự nhiên không có lỗi. Lỗi này là ở con người, trong cả việc thiết kế, xây dựng và sử dụng, vận hành công trình.
Ánh sáng tự nhiên, hay ánh sáng trời là một nguồn sáng đặc biệt, mà con người không thể điều chỉnh được ở nguồn sáng, mà chỉ có thể đón nhận và điều chỉnh - nếu có - ở nơi tiếp nhận ánh sáng. Đó là một trong những đặc điểm cơ bản và cũng là nguyên nhân của một số hậu quả tiêu cực. Đa phần đó là việc tiếp nhận ánh sáng không đúng, không tương thích với môi trường hoạt động con người trong công trình kiến trúc.
Có ánh sáng tự nhiên cho mỗi không gian, về cơ bản là tốt, nhưng nếu thiếu và thừa sáng thì lại là điều bất tiện. Sáng quá có thể gây chói gắt, ảnh hưởng tới hoạt động sinh hoạt và làm việc, gây tổn hại cho sức khỏe. Việc mở rộng kết cấu bao che đặc kín, sử dụng nhiều kính trong suốt để đón ánh sáng tự nhiên cũng đồng nghĩa với việc có thể đón ánh nắng nóng vào trong nhà, hay lên bề mặt kính - tạo nên hiệu ứng lồng kính, làm tăng nhiệt độ môi trường trong công trình kiến trúc. Ánh sáng và ánh nắng nếu chiếu sâu vào trong nội thất lâu dài có thể ảnh hưởng, gây hư hại một số loại vật liệu, các đồ đạc nội thất. Cũng có trường hợp, không gian được thiết kế quá phụ thuộc vào ánh sáng tự nhiên, mà trong điều kiện không tốt về thời tiết, ánh sáng tự nhiên yếu, thành ra khu vực đó lại thiếu sáng. Hoặc trong một số trường hợp đặc biệt, việc khai thác ánh sáng tự nhiên gây hậu quả xấu trong một số thời điểm; như việc ánh sáng phản quang thông qua bề mặt vật liệu nhẵn bóng, phản chiếu tới những chỗ không cần thiết gây ảnh hưởng không tốt cho sinh hoạt và thẩm mỹ.
Khi không thể điều chỉnh được nguồn sáng, thì chỉ có thể điều chỉnh ở nơi tiếp nhận ánh sáng. Để chiếu sáng tự nhiên hiệu quả và tránh những tiêu cực từ nguồn sáng tự nhiên thì yếu tố này phải được chú trọng trong thiết kế, xây dựng cũng như sử dụng, vận hành công trình. Trong mỗi không gian có tính chất sử dụng khác nhau, hay trong từng thời điểm, cần nguồn sáng có cường độ khác nhau; vì vậy cần có những giải pháp để điều tiết ánh sáng, “lọc sáng” sao cho phù hợp. Đó là những kết cấu linh hoạt để chắn sáng, là những hệ lam, tường hoa, mành rèm, cây xanh…; cũng có thể dùng vật liệu cùng màu sắc cho phù hợp. Khi đó, nguồn sáng tự nhiên sẽ đem lại hiệu quả và hạn chế tối đa những hậu quả tiêu cực.

 

 

 

Theo TC Kiến Trúc & Đời Sống số 161