Column Những ngôi nhà gỗ Nhật Bản có thể chống chịu được khí hậu khắc nghiệt và động đất

Một trong những lý do là vì khí hậu của Nhật Bản. Các luồng khí khô và lạnh ở vùng Siberia ở phía bắc Nhật Bản vào mùa đông sẽ suy yếu vào mùa xuân và chuyển thành các luồng khí khô và ấm. Mặt khác, các luồng khí nóng, ẩm ở biển Đông ở phía nam Nhật Bản mạnh lên và di chuyển về phía bắc. Vào khoảng tháng 6, hai luồng khí này va chạm ngay phía trên vùng trời Nhật Bản khiến các luồng không khí nóng, ẩm từ phía nam ứ đọng trên khắp vùng trời Nhật Bản, Nhật Bản bước vào “mùa mưa” với nhiều ngày mưa và độ ẩm cao. Khi mùa hè đến gần, các luồng khí từ phía nam di chuyển về phía bắc một cách mạnh mẽ hơn, dẫn đến nhiều ngày nắng đẹp hơn, nhưng mùa hè vô cùng nóng và ẩm cũng sẽ ghé thăm Nhật Bản. Ngoài ra, cường độ ngày càng tăng của các luồng không khí phía nam gây ra nhiều cơn bão đổ bộ vào Nhật Bản, mang theo mưa lớn. Điều này dẫn đến khí hậu mùa hè độc đáo của Nhật Bản với độ ẩm cao, nhiệt độ cao và mưa lớn.

Khi nhiệt độ tăng cao, con người sẽ đổ mồ hôi để hạ nhiệt độ cơ thể. Mặt khác, khi độ ẩm tức là lượng nước chứa trong không khí cao, mồ hôi khó bay hơi và khiến cho nhiệt độ cơ thể khó hạ xuống. Khi mồ hôi đọng lại lâu mà không thể bay hơi, da sẽ trở nên bết dính và có mùi bã nhờn, tạo ra môi trường càng khó chịu hơn. Vì lý do này, việc xây dựng những ngôi nhà có khả năng làm dịu đi cái nóng và giảm độ ẩm đã là nền tảng của việc xây dựng nhà ở Nhật Bản từ thời cổ xưa.

Gỗ có tính chất điều chỉnh độ ẩm. Những cây vừa bị chặt xuống chứa rất nhiều nước. Chúng sẽ được để khô trong không khí và được sử dụng làm vật liệu xây dựng với độ ẩm còn lại khoảng 15%. Do đó, trong môi trường ẩm ướt, gỗ sẽ tự hấp thụ độ ẩm và điều chỉnh độ ẩm về mức khoảng 60%, mức con người cảm thấy dễ chịu. Một môi trường có độ ẩm 60% không chỉ khiến con người cảm thấy dễ chịu mà còn ngăn chặn sự phát triển của nấm mốc, mạt bụi nhà và ức chế cả sự phát triển của vi khuẩn bay trong không khí hay virus ác tính trong bụi nhà. Đá hay gạch, thép không có khả năng điều hòa độ ẩm như gỗ. Do đó, chúng không thể tạo ra một môi trường thoải mái trong khí hậu nóng ẩm của Nhật Bản, ngược lại, các ngôi nhà này sẽ dễ bị nấm mốc và mạt bụi nhà.

Ngoài ra, môi trường nóng ẩm của Nhật Bản cũng sản sinh ra phong cách độc đáo trong phong cách nhà ở của Nhật Bản. Trong các ngôi nhà ở Nhật Bản, mọi người thường cởi giày ở lối vào trước khi vào nhà. Điều này cũng là do nhiệt độ và độ ẩm cao khiến mồ hôi bên trong giày khó khô nên mọi người sẽ không đi giày khi ở trong nhà để thoải mái nhất có thể. Ngoài ra, nhiều ngôi nhà ở Nhật Bản có bồn tắm. Đây là thiết kế giúp rửa sạch mồ hôi và sinh hoạt sạch sẽ hơn.

Một đặc trưng khác của những ngôi nhà truyền thống Nhật Bản là chúng có ít các bức tường. Thay vì những bức tường cố định, người ta sử dụng các vách trượt gọi là Shoji và Fusuma được tạo nên từ khung gỗ phủ giấy với trọng lượng nhẹ và có thể di chuyển để ngăn cách các phòng. Bằng cách mở vách trượt Shoji hay Fusuma để loại bỏ các ngăn cách và tạo đường dẫn cho gió thổi qua, nhiệt và hơi ẩm có thể thoát ra ngoài. Ngoài ra, giống như gỗ, “giấy Washi” (giấy truyền thống của Nhật Bản) dùng để làm vách trượt Shoji hay Fusuma mang tính năng hút ẩm khi độ ẩm cao, ngược lại giải phóng hơi ẩm khi độ ẩm thấp và điều chỉnh độ ẩm ở mức thoải mái. Ngoài ra, đối với phần móng của công trình kiến trúc, thay vì xây móng trực tiếp trên mặt đất, cọc và cột trụ được đóng xuống đất để tạo thành “dạng nhà sàn”, nơi sàn được nâng lên cao hơn trên mặt đất để tăng độ thông khí và giảm độ ẩm.

Bằng cách này, những ngôi nhà Nhật Bản đã có thể giúp môi trường mùa hè nóng ẩm và khắc nghiệt trở nên thoải mái hơn bằng cách sử dụng gỗ và những thiết kế độc đáo để giảm độ ẩm.

Mặt khác, vào mùa đông, các luồng khí nóng ẩm ở phía nam suy yếu, trong khi các luồng không khí lạnh và khô từ Siberia ở phía bắc lại tăng cường. Luồng khí này hấp thụ hơi ẩm từ vùng biển phía tây bắc Nhật Bản (Biển Nhật Bản) và đập vào những ngọn núi cao của Nhật Bản khiến một lượng lớn tuyết rơi xuống. Mặt khác, sau khi tuyết rơi, luồng khí lại trở nên khô và lạnh, khiến môi trường mùa đông ở Nhật Bản rất lạnh và khô, một sự thay đổi hoàn toàn so với mùa hè.

Không khí khô làm mất đi độ ẩm của da và khiến ta cảm thấy lạnh hơn nhiệt độ thật của không khí. Ngoài ra, trong môi trường khô, virus hoạt động mạnh hơn, dễ lây lan cúm và cảm lạnh. Ngay cả trong môi trường như vậy, những ngôi nhà làm bằng gỗ vẫn vô cùng hữu ích. Ở độ ẩm thấp, trái ngược với mùa hè, gỗ sẽ giải phóng hơi ẩm tích tụ trong nó và điều chỉnh độ ẩm về mức 60%, mức con người cảm thấy dễ chịu. Giấy Washi, chất liệu dùng làm vách trượt Shoji và Fusuma, cũng hoạt động theo cách tương tự.

Bằng cách này, những ngôi nhà làm bằng gỗ của Nhật Bản có thể thích ứng tốt với các môi trường khác nhau như mùa hè nóng ẩm và mùa đông khô lạnh, đồng thời phát huy các tính năng tuyệt vời mà những ngôi nhà làm bằng đá, gạch hoặc cốt thép không có.

Nguyên nhân khiến Nhật Bản có nhiều công trình kiến trúc bằng gỗ không chỉ vì khí hậu khắc nghiệt mà còn do ảnh hưởng của những trận động đất bất ngờ. Nhật Bản là quốc gia duy nhất trên thế giới nằm trên điểm va chạm của 4 mảng kiến tạo. Khi lực của các mảng kiến tạo va chạm với nhau đạt đến giới hạn, phản lực của nó làm rung chuyển đất liền và gây ra các trận động đất tấn công Nhật Bản. Nhật Bản được biết đến trên toàn thế giới là quốc gia hứng chịu nhiều trận động đất.

Sự rung chuyển của đất liền do động đất gây ra sẽ truyền trực tiếp đến các công trình kiến trúc được xây dựng trên đó. Khi đó, tòa nhà càng nặng thì năng lượng rung động của nó càng lớn. Gỗ nhẹ hơn đá, gạch hoặc cốt thép nên tòa nhà sẽ ít rung chuyển hơn khi xảy ra động đất so với các vật liệu xây dựng khác. Ngoài ra, so với đá, gạch hoặc thép, gỗ là vật liệu có tính đàn hồi và linh hoạt hơn, đồng thời có tính bền khi bị uốn cong cao hơn. Trong một thí nghiệm đo cường độ nén của các vật liệu có cùng trọng lượng, gỗ có độ bền xấp xỉ gấp đôi thép và gấp khoảng 9,5 lần bê tông, đồng thời độ bền khi bị kéo của nó gấp khoảng 4 lần so với thép và 225 lần bê tông.

Thép và bê tông có nguy cơ bị gãy, sụp đổ đột ngột khi bị tác dụng lực uốn cong trên một mức nhất định, tuy nhiên gỗ vẫn bền ngay cả khi bị tác dụng lực uốn cong và có khả năng trở lại trạng thái như cũ. Do đó, nó có khả năng biến dạng ở một mức độ nhất định và giải phóng lực ngay cả khi phải chịu tác động rung chuyển mạnh trong một trận động đất. Những ngôi nhà làm bằng gỗ ít bị rung chuyển hơn những ngôi nhà làm bằng đá, gạch hoặc thép, và tính linh hoạt của gỗ giúp ngăn ngừa thiệt hại do động đất bằng cách giải phóng năng lượng rung chuyển đó ra ngoài.

Kỹ thuật xây nhà bằng gỗ đã trở thành “văn hóa gỗ” được phát triển ở Nhật Bản, nơi thường hay xảy ra động đất. Kỹ thuật này đã được kế thừa cho đến ngày nay, trở thành các kết cấu chống rung, kết cấu chống động đất và kết cấu giảm rung chấn là niềm tự hào của Nhật Bản trước thế giới.

Cuối cùng, cây cối hấp thụ carbon dioxide (CO2) từ khí quyển trong quá trình sinh trưởng của chúng, góp phần ngăn ngừa hiện tượng nóng lên toàn cầu. Ngay cả sau khi chúng bị đốn hạ và trở thành gỗ, trừ khi bị đốt cháy thì lượng carbon dioxide được hấp thụ vẫn không thoát ra ngoài mà được cố định bên trong. Có một giả thuyết cho rằng một ngôi nhà gỗ kiểu Nhật điển hình có thể hấp thụ khoảng 14 tấn carbon dioxide trong khí quyển, một đặc tính không có ở bất kỳ vật liệu xây dựng nào khác. Hơn nữa, không giống như các vật liệu xây dựng làm từ gạch hoặc cốt thép tạo ra lượng lớn carbon dioxide trong quá trình sản xuất, gỗ là vật liệu xây dựng cực kỳ thân thiện với môi trường.

Chúng tôi không ngừng hy vọng rằng những ngôi nhà gỗ kiểu Nhật, với những tính toán thiết kế ở mọi ngóc ngách giúp con người có thể sống thoải mái ngay cả trong môi trường khắc nghiệt, bền vững trước cả động đất và góp phần ngăn ngừa hiện tượng nóng lên toàn cầu, sẽ được phổ biến trên khắp thế giới.