Học viện Avasara – Ấn Độ

Giới thiệu chung

Học viện Avasara, nằm trong thung lũng nông nghiệp nhiều đá Lavele ở Maharashtra, bao gồm sáu tòa nhà giống nhau, mỗi tòa nhà có các lớp học ở tầng 1 và 2, ký túc xá sinh viên và nhà ở của giảng viên ở tầng 3 và 4. Hướng tới khí hậu, chức năng, bền vững, linh hoạt, chi phí tốt, thẩm mỹ và thú vị về mặt thị giác.

Avasara, với tham vọng lớn, ngân sách khiêm tốn và sự chú ý tỉ mỉ đến từng chi tiết, đã đạt được sự tiện nghi bên trong và hiệu suất năng lượng gần như bằng 0 mà không cần bất kì hệ thống máy móc nào bất chấp điều kiện khí hậu ấm và ẩm. Ngoài ra, việc sử dụng nguồn tài nguyên địa phương và thiết kế hệ thống sưởi ấm và làm mát bị động đã giảm chi phí xây dựng ban đầu khoảng 7% và chi phí năng lượng hằng năm 80%.

Các tấm pin năng lượng mặt trời trên mái của tòa nhà cung cấp điện cho quạt trần và điện chiếu sáng trong tòa nhà,i bình nóng lạnh năng lượng mặt trời cung cấp nước nóng cho vòi hoa sen. Đây là nguồn sử dụng khoảng 85% nhu cầu năng lượng của tòa nhà.

Các phương pháp thiết kế

Phương pháp thết kế bị động:

Mặt bằng dự án

Sáu khối nhà hình chữ nhật bốn tầng được bố trí theo hướng thuân lợi nhất, men theo sườn đồi nhấp nhô, đón nhận những góc có khung cảnh đẹp nhất.

Khuôn viên trường có nét đặc trưng riêng bởi sự sắp xếp liên kết nhưng không chính thức xung quanh các lối đi, sân, vườn và sân thượng

Mặt tiền, Lớp vỏ tòa nhà và sự phù hợp với khí hậu

Tòa nhà được thiết kế thể hiện rõ các cấu trúc bê tông cốt thép đơn giản, các khối được xây dựng khéo léo kết hợp được với nhau để tạo ra các bóng râm nhô ra, đồng thời tạo tiền đề cho chiến lược thiết kế bị động.

Với cấu trúc bê tông khớp nối bao gồm kết cấu khung với sàn bê tông cốt thép và trần có kết cấu đúc sẵn. Phần bê tông thô kết hợp với nội thất bằng đá (có nguồn gốc từ địa phương) hoạt động như một khối nhiệt trơ, hấp thụ năng lượng nhiệt từ mặt trời vào ban ngày và giải phóng lại sau một thời gian trì hoãn qua đêm, dẫn đến nhiệt độ bức xạ vừa phải, ổn định hơn trong tòa nhà.

Sàn/ Trần bê tông cốt thép hướng ra ngoài một chút, tạo ra phần nhô ra rộng rãi, không chỉ mang lại sự kết nối hài hòa về mặt tổng thể theo chiều ngang cho mặt tiền của tòa nhà mà còn hoạt động như một dạng tấm brise soleil.

Mặt tiền được bao phủ bởi các tấm chắn bằng tre với các hoa văn khác nhau dựa theo hướng của mặt trước. Những tấm chắn được thiết kế khéo léo và có nguồn gốc từ địa phương này có tác dụng chống nắng, do đó những vật này có khả năng ngăn ngừa sự phát nhiệt quá mức ở bên trong do ảnh hưởng đến từ nguồn nhiệt của mặt trời.

Sự nhô ra của các mái che làm cho không gian bên trong được lùi sâu. Các không gian được gắn với hành lang mở, hiên sâu, không gian bán ngoài trời rộng rãi, cầu thang và cửa sổ trời tạo nên một cấu trúc thoáng mát.

Chiếu sáng ban ngày

Tòa nhà được phủ một phần bằng màn tre, một phần bằng bề mặt kính, hoặc không gian đấy được mở hoàn toàn, tạo ra một ranh giới mờ nhạt giữa cảm giác bao bọc và cởi mở.

Tấm chắn bằng trẻ và các tấm đan đặt trên phần nhô ra của lớp vỏ ngoài của tòa nhà mang lại sự riêng tư, giảm độ chói và mang lại chất lượng kết cấu cho cả nội thất và ngoại thất thông qua sự tái hiện lại ánh sáng ban ngày và phần bóng, đồng thời thống nhất được sơ đồ kiến trúc (bổ sung hình ảnh kiến trúc nếu có)

Thiết kế thông gió

Thiết kế thông gió bị động

Tòa nhà được thông gió tự nhiên nhờ sự kết hợp giữa các hệ thống sưởi – làm mát bị động, do đó loại bỏ được các hệ thống cơ học tiêu tốn nhiều tài nguyên.

Hệ thống sưởi – làm mát bị động được thiết kế với các ống dẫn, các khoang thẳng đứng tích hợp về mặt cấu trúc và ống khói năng lượng mặt trời để tạo ra sự thông gió trong tòa nhà, giảm nhiệt độ bên trong từ 5-9 độ C trong những ngày hè nóng bức, khó chịu.

Ống dẫn là các ống bê tông có đường kính 900 nm đặt giữa móng của tòa nhà và chạy dài khoảng 16 – 20m bên dưới tòa nhà. Không khí trong lành ngoài trời được hút vào các ống dẫn này sau đó được làm mát bằng phương pháp thụ động và sau đó thông xuống các không gian tầng dưới dọc theo mặt tiền, cho phép không khí lưu thông tự do ở giữa các tòa nhà.

Ngoài ra, nguồn cung cấp không khí đi vào không gian thông qua cửa sổ và cửa ra vào được thiết kế hợp lý. Không khí bị ô nhiễm từ tất cả các không gian, nhờ sự đối lưu, hay truyện không khí bị động qua các lưới xả đặt ở trần nhà vào ba khoang xả riêng biệt nằm ở trung tâm, được tích hợp trong lõi cấu trúc của tòa nhà và cuối cùng mở rộng ra dưới dạng ống khói năng lượng mặt trời được đặt trên nóc tòa nhà.

Những ống khói này được tráng men ba mặt được đặt phía sau các bức tường bê tông cao gần 5m và được che bằng những tấm lưới có mái che. Hệ thống lắp ráp này được điều khiển bằng năng lượng mặt trời, dẫn không khí ấm ra khói tòa nhà, điều khiển toàn bộ luồng không khí một cách bị động và cung cấp khả năng làm mát tự nhiên cho toàn bộ tòa nhà.

Đường dẫn không khí tự nhiên được thiết kế tỉ mỉ xuyên qua trong không gian của tòa nhà bằng cách sử dụng cơ sở hạ tầng khiến trúc và kết cấu cấu tạo ra môi trường học tập và sinh hoạt thoải mái.

Các đặc điểm nổi bật khác

Bảng vật liệu

Bảng vật liệu xây dựng làm nổi bật việc sử dụng bê tông thô, cửa sổ bằng đá và gỗ địa phương với những khoảng kính lớn được làm tròn bằng thảm tre để tạo bóng mát cho bên ngoài, sử dụng các bức tường khối, sàn khảm màu, cửa gỗ tếch và nhiều sản phẩm nội thất khác.

Sự kết hợp của các kết cấu vật liệu này đã được lựa chọn cẩn thận và chế tạo tỉ mỉ để bổ sung cho môi trường xung quanh. Bảng màu tập trung vào độ bền của vật liệu và giảm chi phí bằng cách sử dụng vật liệu tái chế.

Phần lớn các cửa sổ bằng gỗ được tái chế từ các công trình bị phá hủy, các bức tường ngăn bằng khối được làm từ tro bay, gạch được khảm trên sàn được làm từ tàn tích các mỏ đá cẩm thạch, phần lớn các cửa ra vào được làm bằng gỗ Tếch (gỗ Giá Tỵ) từ các vật thể bị phá hủy và màu phấn sử dụng sắc tố tự nhiên – đóng góp phần lớn vào mục tiêu bền vững của dự án.

Nguồn năng lượng tái tạo

Các tấm pin năng lượng mặt trời và bình nóng lạnh năng lượng mặt trời được lắp trên mái nhằm tối ưu năng lượng cho tòa nhà