Giếng trời thông gió: Cấu tạo & Nguyên tắc hoạt động

Hiện nay, giếng trời thông gió trở thành giải pháp kiến trúc thông minh giúp mang ánh sáng tự nhiên cũng như nâng cao chất lượng không khí trong lành vào sâu bên trong công trình.

Để biết giếng trời thông gió là gì, cấu tạo như thế nào, nguyên lý hoạt động rao sao. Hãy cùng Nefa tham khảo qua bài viết được chia sẻ sau đây nhé.

Giếng trời thông gió là gì?

Giếng trời thông gió là một khoảng không gian trống nối từ mái nhà xuống tầng trệt với công năng chính là dẫn ánh sáng tự nhiên từ trên cao xuống các không gian sâu trong nhà và tạo luồng không khí lưu thông theo chiều thẳng đứng.

Khác với cửa sổ, giếng trời thông gió tận dụng hiệu ứng ống khói để tạo ra luồng không khí đối lưu mạnh mẽ. Khí nóng bay lên và thoát ra ngoài qua đỉnh, kéo khí mát từ dưới lên, tạo thành chu trình thông gió tự nhiên liên tục.

Tại các thành phố, mật độ xây dựng cao khiến nhiều ngôi nhà không có cửa sổ bên hông hoặc bị che khuất. Vì thế mà giếng trời trở thành giải pháp tối ưu để đưa ánh sáng và không khí trong lành vào những khu vực như cầu thang, bếp ăn, nhà tắm,…

Cấu tạo của giếng trời thông gió

Một hệ thống giếng trời thông gió thường sẽ có 3 phần: đỉnh, thân và đáy với các bộ phần hoàn chỉnh như sau:

• Thân giếng trời: là phần khoảng trống chạy dọc theo chiều cao ngôi nhà, thường có mặt cắt hình vuông, chữ nhật hoặc tròn. Kích thước phổ biến từ 1m x 1m đến 2m x 3m tùy theo diện tích nhà.
• Mái che phía trên: thường làm bằng kính cường lực, tấm lấy sáng polycarbonate hoặc tôn lợp mái có giếng trời. Mái che giúp chống nước mưa, chống nóng nhưng vẫn cho ánh sáng lọt qua.
• Hệ thống cửa thông gió: bao gồm cửa lấy gió ở tầng dưới cùng và cửa thoát gió ở đỉnh giếng trời. Cửa lấy gió thường là cửa lưới hoặc cửa chớp để không khí có thể lưu thông tự do nhưng vẫn chặn côn trùng.
• Hệ thống thoát nước: đáy giếng trời thông gió cần có máng thu nước và hệ thống thoát nước ra ngoài để tránh tình trạng ngập úng khi mưa lớn hoặc nước ngưng tụ.
• Lan can bảo vệ: tại các tầng có lối đi xung quanh giếng trời cần lắp lan can an toàn, đặc biệt quan trọng với gia đình có trẻ nhỏ. Lan can thường làm bằng thép không gỉ hoặc nhôm có độ cao tối thiểu 1,2m.

Nguyên tắc hoạt động của giếng trời thông gió

Giếng trời thông gió hoạt động dựa trên các nguyên lý vật lý tự nhiên, điển hình có thể kể đến như sau:

• Hiệu ứng khói ống: khi được mặt trời làm nóng, không khí trong giếng trời trở nên nhẹ hơn và bay lên. Sự chênh lệch áp suất này tạo ra lực hút, liên tục kéo không khí mát từ bên dưới lên và thải khí nóng ra ngoài qua đỉnh giếng.
• Hiệu ứng Venturi: khi gió thổi qua đỉnh giếng trời, nó tạo ra vùng áp suất thấp phía trên, hút không khí từ bên trong lên, giúp tăng cường thông gió ngay cả khi chênh lệch nhiệt độ không lớn.
• Ánh sáng tự nhiên: ánh sáng mặt trời chiếu từ trên xuống sẽ phản xạ trên các bức tường của giếng trời để lan tỏa ra các không gian xung quanh. Việc sơn tường giếng trời màu trắng hoặc ốp gương sẽ tăng cường độ sáng lên gấp nhiều lần.
• Tuần hoàn không khí: không khí mát từ tầng dưới được hút lên theo giếng trời, đồng thời không khí nóng ở tầng trên được đẩy ra ngoài, tạo thành một chu trình tuần hoàn liên tục giúp cân bằng nhiệt độ giữa các tầng.

Công dụng của giếng trời thông gió

Việc ứng dụng giếng trời thông gió cho ngôi nhà của bạn sẽ mang lại nhiều lợi ích thiết thực tác động tích cực đến chất lượng đời sống của cả gia đình.

• Cải thiện thông gió tự nhiên: tạo luồng không khí lưu thông mạnh mẽ theo chiều thẳng đứng, giúp loại bỏ khí CO2, mùi hôi, độ ẩm dư thừa và các chất gây ô nhiễm trong nhà.
• Tận dụng ánh sáng tự nhiên: mang ánh sáng mặt trời tự nhiên vào sâu bên trong ngôi nhà. Điều này giúp tiết kiệm điện chiếu sáng ban ngày và tạo không gian sống trong lành, tràn ngập năng lượng tích cực, giảm thiểu ẩm mốc.
• Điều hòa nhiệt độ: vào mùa hè, giếng trời giúp thoát nhiệt nhanh chóng, giảm nhiệt độ trong nhà từ 3-5°C. Vào mùa đông, có thể đóng cửa thông gió phía trên lại để giữ nhiệt trong nhà.
• Tạo không gian xanh: tận dụng đáy giếng trời để trồng cây xanh, tạo khu vườn nhỏ giữa lòng nhà. Cây xanh vừa tạo cảnh quan đẹp, vừa giúp lọc không khí và tăng độ ẩm tự nhiên.

Ưu & nhược điểm khi sử dụng giếng trời thông gió

Giải pháp nào cũng vậy đều sẽ có ưu và nhược điểm của riêng nó. Để giúp bạn có cái nhìn tổng quan hơn, Nefa sẽ chia sẻ cho bạn ngay đây:

Ưu điểm

• Tiết kiệm năng lượng: giảm đáng kể chi phí điện chiếu sáng và làm mát. Một giếng trời thông gió được thiết kế tốt có thể tiết kiệm 30-50% hóa đơn điện hàng tháng.
• Thân thiện môi trường: sử dụng nguồn năng lượng tự nhiên, không gây tiếng ồn và không phát thải khí CO2. Đây là giải pháp xanh phù hợp với xu hướng kiến trúc bền vững.
• Cải thiện chất lượng sống: ánh sáng tự nhiên và thông gió tự nhiên giúp không gian sống trong lành hơn, giảm nguy cơ mắc bệnh về đường hô hấp và da liễu.
• Giá trị thẩm mỹ cao: khi được kết với với thiết kế kiến trúc, giếng trời trở thành yếu tố nổi bật tô điểm nên nét đẹp của toàn bộ không gian ngôi nhà.
• Tuổi thọ cao: với vật liệu chất lượng tốt, giếng trời thông gió có thể sử dụng trên 20-30 năm mà không cần sửa chữa quá nhiều.

Nhược điểm

• Chi phí đầu tư cao: xây dựng giếng trời tốn kém hơn so với cửa sổ thông thường, khoảng 15 – 30 triệu đồng tùy quy mô.
• Vấn đề chống thấm: khu vực tiếp giáp giữa giếng trời và các tầng dễ bị thấm nước nếu không thi công kỹ càng.
• Khó kiểm soát nhiệt độ: vào những ngày nắng gắt, giếng trời có thể hút quá nhiều không khí nóng từ bên ngoài vào. Vào mùa đông, có thể làm thất thoát nhiệt nếu không có biện pháp đóng mở phù hợp.
• Bảo trì phức tạp: vệ sinh mái kính, kiểm tra hệ thống thoát nước ở vị trí cao khó tiếp cận. Cần thuê thợ chuyên nghiệp để bảo trì định kỳ, chi phí khoảng 2-3 triệu đồng/năm.

Hướng dẫn lắp đặt giếng trời thông gió

Xây dựng và lắp đặt giếng trời là cả một quá trình, tuy nhiên thì Nefa sẽ gói gọn lại thông qua 7 bước chính như sau:

Bước 1: Khảo sát và thiết kế

Xác định vị trí phù hợp cho giếng trời thông gió, thường nằm ở trung tâm ngôi nhà. Tính toán kích thước giếng trời dựa trên diện tích nhà, thông thường chiếm 2-4% tổng diện tích sàn.

Thiết kế chi tiết bản vẽ thi công, xác định loại vật liệu sử dụng cho mái che (kính cường lực, polycarbonate), hệ thống khung chịu lực và các chi tiết chống thấm.

Bước 2: Thi công kết cấu

Xây dựng thân giếng trời từ tầng móng đến tầng mái. Sử dụng gạch đỏ hoặc tường bê tông để đảm bảo độ bền. Đặc biệt chú ý tại các vị trí tiếp giáp với sàn các tầng, cần làm gờ chống thấm cao ít nhất 15cm.

Thi công hệ thống thoát nước tại đáy giếng trời, bao gồm máng thu và ống thoát nước ra bên ngoài. Độ dốc thoát nước tối thiểu 2%.

Bước 3: Chống thấm

Sử dụng vật liệu chống thấm chất lượng cao cho toàn bộ bề mặt bên trong giếng trời. Ưu tiên dùng màng chống thấm polymer hoặc sơn chống thấm đàn hồi. Thực hiện ít nhất 2-3 lớp chống thấm.

Đặc biệt chú ý các góc tiếp giáp, vị trí xuyên qua sàn. Đây là những điểm dễ bị thấm nước nhất.

Bước 4: Hoàn thiện bề mặt

Trát láng và sơn trắng bề mặt bên trong giếng trời để tăng khả năng phản xạ ánh sáng. Có thể sử dụng sơn chống bám bẩn để giảm công việc vệ sinh sau này.

Lắp đặt lan can an toàn tại các tầng có lối đi xung quanh giếng trời, đảm bảo chiều cao và độ chắc chắn theo quy chuẩn xây dựng.

Bước 5: Lắp mái che

Lắp đặt khung hỗ trợ và mái che phía trên. Nếu dùng kính cường lực, chọn loại dày tối thiểu 10mm, có lớp phủ chống UV. Đảm bảo mái che lắp đặt chắc chắn, chịu được gió mạnh và có khả năng tự làm sạch khi mưa.

Lắp cửa thông gió có thể đóng mở ở đỉnh giếng trời thông gió để điều chỉnh lưu lượng gió theo nhu cầu.

Bước 6: Hoàn thiện chi tiết

Lắp đặt hệ thống cửa lấy gió ở tầng dưới, có thể sử dụng cửa lưới inox chống côn trùng. Vị trí cửa lấy gió nên ở phía đón gió chính để tăng hiệu quả thông gió.

Bước 7: Nghiệm thu và bảo trì

Kiểm tra kỹ khả năng chống thấm bằng cách tưới nước thử nghiệm. Kiểm tra hiệu quả thông gió bằng cách đo chênh lệch nhiệt độ và tốc độ gió tại các vị trí khác nhau.

Với những chia sẻ của Nefa thì hy vọng bạn sẽ biết được giếng trời thông gió là gì cũng như những lợi ích vượt trội mà giếng trời mang lại. Đừng ngần ngại mà hãy chia sẻ bài viết đến với nhiều người cùng biết đến nếu bạn cảm thấy hữu ích nhé.