Nhà Chống Lũ - Giải Pháp Kiến Trúc ứng Phó Với Biến đổi Khí Hậu

Dưới góc độ kiến trúc, vấn đề đặt ra trong việc thiết kế và xây dựng nhà chống lũ là phải giải quyết được mối liên quan giữa nhu cầu sử dụng an toàn, bền vững và chi phí xây dựng vừa phải, phù hợp với khả năng chi trả của người thu nhập thấp, người nghèo. Các mô hình nhà chống lũ đơn giản, hiệu quả với chi phí thấp cần được nghiên cứu, thử nghiệm, đầu tư phát triển để góp phần vào công cuộc ứng phó với biến đổi khí hậu trên phạm vi toàn cầu nói chung.

Người dân Việt Nam từ xưa đã phải đối mặt với nhiều thiên tai, địch họa, trong đó lũ lụt xuất hiện với tần suất lớn, đặc biệt là khu vực miền Trung. Bởi lẽ, sông ngòi miền Trung có độ dốc lớn, sự tập trung nước cao, thời gian lũ lên rất nhanh, chưa kể việc điều tiết các hồ thủy lợi, thủy điện không hợp lý. Do vị trí địa lý và hình thế địa hình, miền Trung thường xuyên hứng chịu các đợt mưa bão lớn. "Sống chung với lũ" là cụm từ đã quá quen thuộc với người dân nơi đây.

Bài viết giới thiệu tới độc giả các yêu cầu đối với nhà chống lũ, các giải pháp kiến trúc thiết thực và một số mô hình nhà ở "sống chung" với lũ ở Việt Nam cũng như trên thế giới.

Những ngôi nhà 1 tầng ngập đến tận mái trong mùa mưa lũ.

1. Nhà chống lũ là gì

Nhà chống lũ hay nhà chống ngập lụt là những mô hình được thiết kế và xây dựng để thích ứng với mưa lũ, góp phần giảm bớt những tác động tiêu cực từ thiên tai đến đời sống người dân. Tại Việt Nam, nhà chống ngập vừa là giải pháp thích nghi hoàn cảnh cho bà con vùng rốn lũ miền Trung, vừa có thể xây dựng tại vùng ngập lũ miền Tây trong bối cảnh biến đổi khí hậu, nước biển dâng nghiêm trọng.

Hiện nay, nhà chống lũ được thiết kế, xây dựng với 3 loại chính, gồm nhà kê nền, nhà phao và nhà có gác. Theo đó, có khá nhiều mô hình kiến trúc nhà chống ngập được ứng dụng trên thực tế.

2. Những yêu cầu cơ bản đối với nhà chống lũ

Theo các chuyên gia trong ngành, một ngôi nhà chống lũ thiết thực và hiệu quả cần đảm bảo các tiêu chí sau đây:

Có khả năng phòng chống lũ lụt

Đúng như tên gọi, nhà chống lũ nhất định phải có khả năng phòng chống lũ lụt hiệu quả. Công trình cần có khả năng chịu được đỉnh lũ cao, tiết kiệm năng lượng, thân thiện với môi trường và có tính tùy biến cao, chống nóng, chống lạnh tốt.

Thiết kế đơn giản, chi phí thấp

Thực tế cho thấy, điều kiện kinh tế của người dân vùng lũ thường rất khó khăn. Do đó, chi phí xây dựng nhà chống lũ nên ở mức thấp nhất có thể, sao cho phần lớn người dân đều có khả năng chi trả. Ngay từ khâu thiết kế, đội ngũ kiến trúc sư và những người có chuyên môn, kinh nghiệm cần tính toán phương án tiết kiệm tối đa chi phí cho dầm, cột sàn mà vẫn đảm bảo tính bền vững cho công trình. Cần tận dụng tối đa vật liệu có sẵn tại địa phương như tre, gỗ, rơm rạ để giảm thiểu chi phí.

Thậm chí, với bản thiết kế đó, người dân có thể tự tổ chức thi công xây dựng để giảm thiểu chi phí thuê nhân công. Kinh tế và bền vững hơn, mô hình nhà chống lũ nên được sản xuất lắp ghép hàng loạt theo kiểu nhà mô-đun hoặc nhà in 3D.

>>> Có thể bạn quan tâm:

• Tại sao chọn xây dựng mô-đun?
• Nhà in 3D có thể là tương lai của nhà ở xã hội

Mô hình 3D nhà phao chống ngập lụt

Tính linh hoạt

Nhà chống lũ nên được áp dụng đại trà cho các hạng mục công trình khác trong khuôn viên nhà ở của người dân như chuồng gia cầm, gia súc. Đặc biệt, cần có giải pháp để biến những ngôi nhà hiện hữu thành nhà phòng, chống lũ lụt khi cần mà không làm thay đổi kết cấu, kiến trúc.

Tính xã hội hóa cao

Mô hình nhà chống lũ lụt nên được triển khai xây dựng trên diện rộng, có khả năng áp dụng cho nhiều vùng miền ven biển hoặc nơi thường xuyên xảy ra mưa bão, ngập lụt. Để loại hình nhà ở đặc thù này trở nên phổ biến, thì hình khối kiến trúc cần đơn giản, ưu tiên sử dụng vật liệu thông dụng, linh hoạt, kết cấu phổ thông, dễ xây dựng và thi công nhanh chóng.

Thiết kế nhà chống lũ cần hướng tới tính xã hội cao để người dân có thể chủ động xây dựng với sự trợ giúp của cộng đồng. Trên cơ sở gợi ý thiết kế của kiến trúc sư, người dân có thể tự xác định vị trí thích hợp để xây dựng. Thậm chí, mọi người có thể tự tổ chức thi công bằng các phương pháp thủ công.

3. Những nguyên tắc cơ bản khi thiết kế, xây dựng nhà chống lũ

Để nhà chống lũ phát huy tối đa tính năng, hiệu quả của nó trong việc phòng chống ngập lụt, khi thiết kế và xây dựng loại hình nhà ở này, cần tuân thủ những nguyên tắc cơ bản như sau: Địa điểm xây dựng Những nơi khuất gió bão, tránh được hướng gió chủ đạo là địa điểm lý tưởng để xây dựng nhà chống lũ lụt. Cũng có thể chọn những địa hình có nhiều vật cản như đồi, gò hoặc trồng thêm cây để giảm thiểu tác động trực tiếp của gió bão. Nên tránh xây nhà chống lũ ở những nơi trống trải, chịu ảnh hưởng của lũ quét, gió bão như ven bờ biển, hồ lớn, ven sông hoặc nơi hút gió.

Kết cấu, hình khối kiến trúc

• Móng

Kết cấu móng nhà chống lũ cần phải đủ khả năng chịu lực và neo giữ được các kết cấu bên trên trước tác động của gió bão. Móng nhà cần đảm bảo cho các kết cấu bên trên luôn khô ráo. Đặc biệt, vật liệu làm móng phải bền chắc, không bị hư hỏng khi bị ngập úng lâu ngày. Theo đó, kết cấu móng thường dùng là móng gạch, đá, bê tông cốt thép. Có thể bố trí các neo bằng thép tại các chân cột để néo các chân cột.

Các mẫu nhà chống ngập lụt trên thế giới với khung thân dưới được nâng cao so với đỉnh lũ.

• Hình dáng

Nhà chống ngập lụt, mưa bão nên có dạng hình chữ nhật, không quá dài. Tỷ lệ chiều dài nhà trên chiều rộng không nên vượt quá 2,5 lần. Nên bố trí các công trình thành cụm, bố trí so le nhau, tránh sắp xếp thẳng hàng bởi dễ hình thành các túi gió hoặc luồng gió xoáy.

• Kết cấu khung, thân nhà

Kết cấu chịu lực của nhà chống lũ nên đơn giản, tạo độ cứng tốt theo cả 3 phương của nhà. Tất cả các bộ phận của kết cấu cần được neo giữ vào một số điểm kiên cố, có khả năng chống chịu trước tác động của gió bão. Nên bố trí hệ thống giằng, liên kết tất cả các kết cấu với nhau thành một khối liên tục nhằm tăng khả năng chống trượt, chống xoắn, chống xô đổ công trình.

Với nhà có kết cấu chịu lực bằng khung tre hoặc gỗ, tại vị trí đầu hồi và các góc nhà cần bố trí các thanh chống chéo dạng tam giác hoặc chữ X. Đối với nhà có kết cấu chịu lực là tường gạch, đá thì nên bố trí các trụ và giằng bằng bê tông cốt thép liên kết với nhau. Trong đó, trụ đứng nên bố trí ở góc tường, giằng bố trí ở các cao trình mặt móng, mép trên cửa đi, cửa sổ. Đồng thời, giằng cần khép kín chu vi tường bao nhà và nối tất cả các bức tường trong nhà với nhau.

• Tường

Tránh sử dụng tường quá rộng hoặc quá cao mà không được gia cố để chịu được tác động của gió. Tường nên được gia cố bằng các giằng và cột bổ trụ hoặc neo vào khung, sàn chịu lực.

• Hệ thống cửa đi và cửa sổ

Nên hạn chế trổ nhiều cửa hoặc cửa lớn. Các cửa cần kín gió để tránh bị bung khi gió giật mạnh. Ưu tiên làm cửa sổ dạng khung đẩy, trượt theo hướng đứng hoặc ngang để tăng diện tích sử dụng và tránh va đập. Khung cửa cần được liên kết chắc chắn với tường. Các lỗ cửa cần đặt đối xứng với nhau để giảm áp lực gió, hạn chế trổ cửa quá nhiều trên một mảng tường, nếu bắt buộc thì nên gia cường giằng cửa.

• Mái nhà

Mái nhà nên có độ dốc dao động trong khoảng 30-330 độ. Mái nhẹ với độ dốc từ 5-100 độ thì áp lực âm gây tốc mái lớn. Cùng với đó, nên hạn chế các phần chìa ra ngoài tường của mái. Có thể làm diềm mái để hạn chế tác động trực tiếp của luồng gió lên phần đầu mái. Đối với mái hiên, nên làm hiên rời, phòng trường hợp bị tốc thì ít ảnh ưởng tới mái của nhà chính.

Với nhà thấp tầng, vật liệu lợp mái thường là ngói, phibro xi măng, tôn hoặc các phên bằng tre, nứa, lá... nên rất dễ bị tốc khi có gió bão. Do đó, cần có biện pháp neo giữ chúng vào hệ kết cấu mái. Để đảm bảo cho cả hệ thống mái không bị tốc, các kết cấu như rui, mè, đòn tay, xà gồ cần được liên kết chặt chẽ với nhau và liên kết với vì kèo chắc chắn. Ngoài ra, có thể bố trí các cửa thoát hiểm lên trần, qua mái.

4. Một số mẫu nhà phòng chống lũ lụt phổ biến

Nhà kê nền

Nhà kê nền gồm nhà kê nền thấp, nhà kê nền cao và nhà kê nền linh hoạt.

• Nhà kê nền thấp: Sàn nhà được kê lên hệ cột cách mặt đất tối thiểu là 500mm, đảm bảo bùn hoặc nước lũ và các vật cuốn theo có thể chảy qua khoảng trống dưới sàn nhà dễ dàng mà không gây tác hại đáng kể đến hệ khung.

• Nhà kê nền cao: Nền nhà được nâng lên trên mặt đất khoảng 3m. Bình thường, người dân có thể dựng vách, liếp che tầng 1 để sinh hoạt hoặc sử dụng cho gia súc. Khi có lũ lụt, tầng 2 được sử dụng là nơi sinh hoạt và tránh lũ.

• Nhà kê nền linh hoạt: Có thể tách rời liên kết giữa khối nhà và móng để nâng nhà khi cần mà không phải phá hủy kết cấu, giảm nhẹ tổn thất do bão lụt gây ra.

Mô hình nhà kê nền chống lũ lụt

Nhà nổi (nhà phao, nhà bè)

Nhà phao gồm 2 mô hình là nhà phao biệt lập và nhà phao gắn liền nhà xây

• Nhà phao biệt lập: Có khung nhà bằng thép để giảm trọng lượng, mặt bằng hình vuông, sàn lát ván gỗ, vách thưng ván gỗ hoặc tôn kẽm, mái lợp tôn kẽm, cửa ray trượt dễ sử dụng khi gió lùa mạnh. Dưới gầm sàn nhà bố trí các thùng phuy sắt làm hệ phao nổi giúp nâng lên, hạ xuống theo mức nước lũ và được neo giữ bằng hệ cọc trượt hoặc dây neo.

• Nhà phao gắn liền nhà xây: Đây là gian nhà phao trên gác ngôi nhà xây, với mức nổi tối đa trên 10m so với sàn tầng trệt. Khung nhà phao trượt đều trên 4 cọc thép ở 4 góc, đồng thời là điểm neo chân cho khung nhà.

Amphibious House - ngôi nhà nổi đầu tiên tại Vương quốc Anh có thể tự động nổi khi có lũ lụt, mức nổi tối đa là 2,5m.

Công trình được xây dựng trên hai bệ đỡ tách rời, giúp kết cấu nổi trên phần mở rộng định sẵn. Khi nước sông dâng cao sẽ làm đầy khoang chứa, giữ ngôi nhà luôn nổi trên mặt nước.

Phương án thiết kế nhà nổi cho người dân vùng lũ của ông Lê Trung Hiếu (Hoàng Mai, Hà Nội) với kiến trúc vòm kiểu hầm Đờ Cát. Nếu chèn chặn phía trên bằng bao tải cát sẽ chống cả bão, chịu được sức gió cấp 9-10, khi lũ tràn về thì bỏ bao cát ra để nhà tự nổi lên.

Ông Hiếu cho biết, chi phí hoàn thiện nhà hết khoảng 25 triệu đồng tại xưởng. Tuy nhiên, nếu vận chuyển đi các nơi thì sẽ mất thêm chi phí.

Ngôi nhà tre nằm trên nền tảng là những thùng dầu rỗng tái sử dụng, thả neo tại chỗ. Thùng dầu đóng vai trò như những cái phao giúp cho ngôi nhà nổi lên trên mặt nước.

>>> Xem thêm:

• Mô hình nhà nổi có giá khởi điểm 55.000 USD, được lắp ráp trong 24 giờ
• Chiêm ngưỡng quần thể kiến trúc nhà nổi độc đáo ở Amsterdam

Nhà có gác lửng

Kiểu nhà cấp 4 xây 3 gian có gác lửng, hoặc nhà ống gác lửng cũng được liệt vào nhà chống ngập lụt hiệu quả. Sàn gác lửng đổ bê tông cốt thép, độ cao phù hợp đảm bảo tránh lũ an toàn. Phần mái được gia cố để chống bão giật, đồng thời tăng độ liên kết giữa tường, bờ mái, bờ hồi nhà và khung sườn mái.

Mô hình nhà gác 2 tầng đổ sàn bê tông cốt thép, phần mái trên cùng lợp tôn hoặc ngói truyền thống, hoặc đổ sàn bê tông. Nếu không đổ bê tông thì giàn mái phải gia cố chống bão.

Cầu thang ngoài là lối đi chung cho người và gia súc khi lũ về, cần lưu ý độ dốc của cầu thang và bậc chia có độ cao 12-14cm.

5. Các giải pháp kiến trúc chống ngập lụt cho nhà ở

Nâng cao độ công trình trên mức lũ

Ngôi nhà nên được xây dựng trên mực nước lũ để giảm thiểu thiệt hại nếu lũ lụt xảy ra. Phổ biến nhất là xây dựng cấu trúc trên cột hoặc nhà sàn. Nền móng của ngôi nhà cần được nâng cao hơn. Kiến ​​trúc sư nên đánh giá lịch sử khí hậu và lũ lụt của khu vực cụ thể để có phương án xây nhà chống ngập phù hợp nhất.

Sử dụng vật liệu chống lũ

Đây là những vật liệu có thể tiếp xúc với nước lũ trong ít nhất 72 giờ mà không bị hư hại đáng kể. Vật liệu chống ngập phải bền và chịu được độ ẩm cao, điển hình như bê tông, gạch tráng men, bọt cách nhiệt, các phần cứng bằng thép, ván ép được xử lý bằng áp lực và ván ép biển, gạch men, keo chống nước, sơn bột tĩnh điện epoxy polyester…

Ngôi nhà chống lũ được làm từ các vật liệu bền chắc, chịu được độ ẩm cao.

Sử dụng lớp phủ, chất bịt kín và veneer chống thấm

Hiện có hai loại chống ngập khác nhau: khô và ướt. Nếu như chống ngập khô ngăn chặn sự xâm nhập của nước lũ, thì chống ngập ướt cho phép nước lũ tràn vào nhà. Các lớp phủ, chất bịt kín và ván mỏng chống thấm sẽ ngăn nước xâm nhập vào bên trong. Các lớp phủ, chất bịt kín có thể được sử dụng cho nền móng, tường, cửa sổ, cửa ra vào để ngăn nước lũ tràn vào nhà qua các vết nứt. Bởi lẽ, những khe hở này hiếm khi được thiết kế để ngăn kín nước hoặc chịu tải trọng lũ.

Nâng cao vị trí lắp đặt hoặc sử dụng biện pháp chống ngập cho thiết bị nội thất

Những thiết bị này bao gồm hệ thống sưởi, thông gió, điều hòa không khí, hệ thống ống nước, đồng hồ, công tắc và ổ cắm điện... Lắp đặt các thiết bị trên mức chống ngập là cách tốt nhất để bảo vệ chúng khỏi nước lũ. Mặc khác, chúng có thể được thiết kế để ngăn ngừa thiệt hại do lũ thông qua vỏ chống thấm, rào chắn, lớp phủ bảo vệ hoặc các kỹ thuật khác để bảo vệ các bộ phận dễ bị tổn thương.

Lắp đặt thông hơi sát chân tường hoặc máy bơm bể chứa

Các lỗ thông hơi sát chân tường cho phép nước lũ chảy qua nhà thay vì đọng lại. Giải pháp này cung cấp một lối thoát cho nước lũ và làm giảm áp lực cũng như thiệt hại mà lũ lụt gây ra trên cửa sổ hay tường nhà.

Nếu nhà có tầng hầm, bạn nên lắp đặt máy bơm bể chứa để bơm nước ra khỏi các tầng hầm. Gia chủ nên sử dụng máy bơm bể chứa có pin dự phòng để chúng có thể hoạt động liên tục trong trường hợp mất điện.

Ngôi nhà xây cao trên mức nước lũ giúp giảm thiểu thiệt hại nếu lũ lụt xảy ra.

Xây dựng các rào chắn

Nếu có thể, hay đặt một hàng rào cố định xung quanh công trình để ngăn nước lũ tràn vào. Tường chắn lũ làm bằng bê tông, bằng gạch xây hoặc là đê làm bằng các lớp đất nén có lõi không thấm nước. Giải pháp này tuy đơn giản nhưng yêu cầu sự bảo trì ở quy mô lớn.

Lắp đặt van xả ngược

Hệ thống cống với van xả ngược ngăn không cho nước tràn vào nhà. Nhìn chung, van cổng được ưa thích hơn van bản lề vì chúng có khả năng bịt kín tốt hơn để chống lại áp suất của nước lũ.

Thay đổi hướng nghiêng của bãi cỏ khỏi ngôi nhà

Xây dựng bãi cỏ dốc dần từ vị trí ngôi nhà là một trong những giải pháp có thể sử dụng nhằm giảm thiểu thiệt hại do lũ lụt gây ra. Nếu bãi cỏ nghiêng về phía ngôi nhà thì nước mưa sẽ đọng lại xung quanh nhà và ngược lại, nghiêng ra ngoài sẽ làm trôi nước mưa.

Trên đây là những nguyên tắc cơ bản khi thiết kế nhà chống lũ và những giải pháp chống ngập lụt cho nhà ở. Nắm rõ những nguyên lý này khi thiết kế và xây dựng nhà vùng lũ sẽ giúp giảm thiểu thiệt hại đáng kể cho người dân.

Lam Giang (TH)

>> 9 giải pháp kiến trúc chống ngập lụt cho nhà ở

>> Thoải mái "sống chung" cùng lũ với nhà sàn khung thép tuyệt đẹp

>> Mẫu nhà nổi độc đáo dành cho những khu vực thường xuyên có bão mạnh