Ở Việt Nam, mặt trời chỉ mọc đúng chính Đông và lặn đúng chính Tây vào khoảng hai ngày xuân phân và thu phân. Mùa hè mặt trời mọc lệch về phía đông bắc khoảng 25 độ, lặn lệch về tây bắc; mùa đông mọc lệch đông nam, lặn lệch tây nam. Vì cả nước nằm trong vùng nhiệt đới, mỗi nơi đều có hai ngày trong năm mặt trời đi qua đúng đỉnh đầu lúc giữa trưa.
Từ đó suy ra những điều rất thực tế: nhà quay mặt chính Bắc ở Hà Nội vẫn có nắng chiếu xiên vào sáng sớm và chiều muộn mùa hè; mặt Nam ở TP.HCM lại gần như không có nắng giữa trưa trong mấy tháng mùa mưa; nắng chiều mùa đông lọt sâu vào nhà hướng Tây Nam hơn nắng chiều mùa hè.
Bài này dùng số liệu thiên văn làm tròn cho ba thành phố đại diện ba miền để bạn hình dung nắng vào nhà mình lúc nào, rồi gợi ý cách quan sát và che nắng theo hướng. Các con số tính theo công thức thiên văn cơ bản, làm tròn, đủ dùng cho mục đích chọn hướng và thiết kế sơ bộ.
Vì sao mặt trời không mọc đúng hướng Đông quanh năm
Trục Trái Đất nghiêng khoảng 23,4 độ so với mặt phẳng quỹ đạo. Khi Trái Đất đi quanh Mặt Trời, góc nghiêng này làm cho vị trí biểu kiến của mặt trời dịch dần lên phía bắc rồi lại xuống phía nam trong năm. Các nhà thiên văn gọi đại lượng này là độ xích vĩ của mặt trời: khoảng cộng 23,4 độ vào ngày hạ chí, khoảng 0 vào xuân phân và thu phân, khoảng trừ 23,4 độ vào đông chí.
Khi mặt trời ở xích vĩ dương, tức nửa năm từ xuân phân đến thu phân, nó mọc lệch về phía đông bắc và lặn lệch về phía tây bắc. Nửa năm còn lại thì ngược lại. Mức lệch phụ thuộc vào vĩ độ nơi quan sát: càng xa xích đạo càng lệch nhiều. Ở Việt Nam, vĩ độ từ khoảng 8,5 đến 23,4 độ bắc, nên mức lệch không quá khác nhau giữa các miền, chừng 24 đến 26 độ vào ngày hạ chí và đông chí.
Hiểu điều này giúp bạn tránh một ngộ nhận phổ biến là nhà hướng Bắc "không bao giờ có nắng" và nhà hướng Nam "luôn có nắng". Thực tế phức tạp hơn, và chính sự phức tạp này quyết định nên đặt lam, mái hiên, rèm ở đâu.
Bảng góc mọc, lặn và độ cao giữa trưa ở ba thành phố
Góc phương vị tính từ hướng Bắc, theo chiều kim đồng hồ: 90 độ là chính Đông, 180 độ là chính Nam, 270 độ là chính Tây. Độ cao giữa trưa là góc của mặt trời so với đường chân trời lúc nó lên cao nhất trong ngày. Số làm tròn, chưa tính khúc xạ khí quyển.
| Thành phố (vĩ độ gần đúng) | Hạ chí: mọc / lặn | Đông chí: mọc / lặn | Giữa trưa hạ chí | Giữa trưa đông chí |
|---|---|---|---|---|
| Hà Nội (21 độ Bắc) | khoảng 65 / 295 độ | khoảng 115 / 245 độ | cao gần 88 độ, hơi lệch về phía Bắc | cao khoảng 46 độ, ở phía Nam |
| Huế (16,5 độ Bắc) | khoảng 65,5 / 294,5 độ | khoảng 114,5 / 245,5 độ | cao khoảng 83 độ, lệch về phía Bắc | cao khoảng 50 độ, ở phía Nam |
| TP.HCM (10,8 độ Bắc) | khoảng 66 / 294 độ | khoảng 114 / 246 độ | cao khoảng 77 độ, lệch về phía Bắc | cao khoảng 56 độ, ở phía Nam |
Hai điều rút ra từ bảng: mùa hè, mặt trời mọc lặn ở nửa phía bắc của bầu trời, nên mặt nhà hướng Bắc, Đông Bắc, Tây Bắc đều nhận nắng xiên vào đầu và cuối ngày. Mùa đông, mặt trời thấp và đi hẳn qua nửa phía nam, nên nắng giữa trưa chiếu sâu vào nhà hướng Nam, và nắng chiều chiếu thấp vào nhà hướng Tây Nam.
Ngày mặt trời đi qua đỉnh đầu
Hiện tượng chỉ có ở vùng nhiệt đới. Mặt trời chỉ có thể đứng đúng đỉnh đầu lúc giữa trưa ở những nơi có vĩ độ nằm giữa hai chí tuyến. Toàn bộ lãnh thổ đất liền Việt Nam nằm trong vùng này, nên nơi nào cũng có hai ngày như vậy mỗi năm.
Ở Hà Nội, hai ngày này rơi vào khoảng cuối tháng 5 và giữa tháng 7. Giữa hai mốc đó, mặt trời giữa trưa ở hơi lệch về phía bắc. Đây là thời gian nắng nóng nhất, bóng của cột cờ lúc giữa trưa gần như biến mất.
Ở TP.HCM, hai ngày này đến sớm hơn và muộn hơn. Khoảng giữa đến cuối tháng 4 và khoảng cuối tháng 8. Trong hơn bốn tháng giữa hai mốc này, mặt trời giữa trưa ở phía bắc đỉnh đầu, nên mặt nhà hướng Bắc nhận nắng gần như thẳng đứng từ trên cao xuống.
Ý nghĩa cho thiết kế. Khi mặt trời gần đỉnh đầu, nắng chủ yếu dội xuống mái và sân thượng, ít chiếu vào tường đứng. Đây là lý do ở miền Nam, chống nóng mái thường quan trọng không kém chọn hướng. Mái hiên ngắn ở mặt Bắc hay mặt Nam cũng đủ che nắng trưa vào những tháng này.
Mỗi hướng nhà nhận nắng lúc nào trong ngày
Mặt Đông nhận nắng từ lúc mặt trời mọc đến trước trưa, quanh năm. Nắng sáng chiếu thấp nên vào sâu, nhưng lúc đó không khí còn mát, tường chưa tích nhiệt, nên thường dễ chịu hơn nắng chiều cùng cường độ. Mặt Tây thì ngược lại: nhận nắng từ đầu giờ chiều đến lúc lặn, khi không khí và tường đã nóng sẵn, nên cảm giác nóng nhất trong ngày rơi vào phòng hướng Tây.
Mặt Nam ở miền Bắc nhận nắng gần như cả ngày vào mùa đông, nắng thấp vào sâu, sưởi ấm tốt; mùa hè chỉ nhận nắng từ trên cao trong vài giờ quanh trưa, rất dễ che bằng mái hiên. Mặt Bắc ở miền Bắc chỉ nhận nắng xiên sáng sớm, chiều muộn những tháng hè; mùa đông hoàn toàn khuất nắng, ánh sáng dịu và đều.
Các hướng chéo lấy đặc điểm của hai hướng kề bên. Đông Nam nhận nắng sáng và một phần nắng trưa mùa đông, được coi là dễ chịu. Tây Nam nhận nắng trưa muộn và nắng chiều, nhất là mùa đông và các tháng khô, khá nóng. Tây Bắc nhận nắng chiều muộn mùa hè, đúng lúc nóng nhất năm. Đông Bắc nhận nắng sáng sớm mùa hè và hầu như không có nắng mùa đông.
Ngày dài ngày ngắn và chuyện nắng nóng mùa hè
Ngoài hướng nắng, độ dài ngày cũng đổi theo mùa và theo vĩ độ, ảnh hưởng trực tiếp đến tổng lượng nhiệt nhà nhận được:
- Ở Hà Nội, ngày hạ chí dài khoảng 13 giờ 20 phút, ngày đông chí khoảng 10 giờ 50 phút, chênh hơn hai tiếng. Mùa hè vừa nắng lâu vừa nắng cao nên nhà miền Bắc nóng rõ rệt.
- Ở TP.HCM, ngày dài nhất khoảng 12 giờ 40 phút, ngắn nhất khoảng 11 giờ 30 phút, chênh hơn một tiếng. Nhiệt độ cao quanh năm, không có mùa đông lạnh để "nghỉ".
- Mùa hè ở miền Bắc, mặt trời lặn ở hướng tây bắc khá muộn, nên phòng hướng Tây Bắc nhận nắng cho đến gần tối, kéo dài thời gian nóng trong phòng ngủ.
- Mùa đông ở miền Bắc, nắng thấp hướng nam là nguồn sưởi miễn phí; nhà có mặt kính lớn hướng Nam đón được nắng này sẽ ấm hơn, với điều kiện có rèm để kiểm soát chói.
- Mây, mưa, bụi mịn làm giảm lượng nắng thực tế so với tính toán lý thuyết; nhưng hướng nắng thì không đổi, nên các quyết định che chắn vẫn dựa trên đường đi của mặt trời.
Những con số này giải thích vì sao cùng một căn nhà hướng Tây, người ở Hà Nội thấy nóng nhất vào mùa hè, còn người ở TP.HCM thấy nóng gần như quanh năm.
Tự quan sát nắng trên lô đất hay căn nhà của bạn
Bảng tính chỉ cho bức tranh chung; nhà bên cạnh, cây, toà nhà cao có thể thay đổi hoàn toàn nắng thực tế. Bạn có thể tự quan sát theo cách sau:
- Đo hướng mặt tiền và mặt sau, ghi số độ.
- Đến lô đất vào ba thời điểm trong cùng một ngày: khoảng 8 giờ sáng, giữa trưa và khoảng 16 giờ. Chụp ảnh bóng đổ của nhà bên cạnh lên lô đất.
- Nếu có thể, lặp lại vào một ngày mùa hè và một ngày mùa đông. Bóng đổ mùa đông dài hơn nhiều, cho biết nhà mình có bị che nắng sưởi không.
- Ghi lại những vật cản lớn: toà nhà cao phía tây che nắng chiều là lợi; toà nhà cao phía nam che nắng đông ở miền Bắc là bất lợi.
- Dùng các ứng dụng mô phỏng đường đi mặt trời trên điện thoại nếu có, đặt ngày hạ chí và đông chí để xem hướng nắng so với mặt tiền.
- Từ đó quyết định chỗ cần mái hiên, lam đứng, cây, rèm, và chỗ nên mở cửa sổ đón nắng.
Đây cũng là cách người làm nghề thiết kế thực hiện ở bước khảo sát hiện trạng, chỉ khác là họ dùng phần mềm để dựng bóng đổ chính xác hơn.
Đường đi mặt trời và quan niệm phong thủy
Nhiều nguyên tắc của phong thủy truyền thống thực chất ghi lại kinh nghiệm về đường đi của mặt trời ở vùng cận nhiệt đới bắc bán cầu. Câu "tựa núi phía bắc, nhìn về phía nam" khớp với việc đón nắng mùa đông và chắn gió lạnh từ phía bắc. Ngũ hành gán phương Nam với hành Hoả, mùa hạ; phương Bắc với hành Thuỷ, mùa đông, cũng phản ánh trải nghiệm về nhiệt độ theo hướng.
Tuy vậy, các sách cổ chủ yếu viết ở vùng có vĩ độ cao hơn phần lớn Việt Nam, nơi mặt trời không bao giờ qua đỉnh đầu. Ở Nam Bộ, mặt Bắc có nắng trưa mấy tháng liền là điều sách cổ không mô tả. Đây là quan niệm của từng trường phái, mức tin tuỳ mỗi người; còn phần kinh nghiệm về nắng có thể kiểm bằng quan sát trực tiếp.
Vì vậy, khi đọc lời khuyên phong thủy về hướng, bạn có thể tách ra phần nào là kinh nghiệm khí hậu, phần nào là quy ước biểu tượng. Phần kinh nghiệm khí hậu nên điều chỉnh theo vĩ độ thật của nơi bạn ở; phần quy ước biểu tượng thì giữ ở mức tham khảo.
Câu hỏi thường gặp
Mặt trời mọc hướng nào ở Việt Nam?
Mặt trời mọc gần đúng hướng Đông chỉ vào khoảng xuân phân và thu phân. Từ cuối tháng 3 đến cuối tháng 9, mặt trời mọc lệch về phía đông bắc, nhiều nhất khoảng 25 độ vào hạ chí. Nửa năm còn lại, mặt trời mọc lệch về phía đông nam.
Nhà hướng Bắc ở TP.HCM có nắng không?
Có. Từ khoảng cuối tháng 4 đến cuối tháng 8, mặt trời giữa trưa ở TP.HCM nằm lệch về phía bắc đỉnh đầu, nên mặt nhà hướng Bắc nhận nắng từ trên cao xuống. Ngoài ra, sáng sớm và chiều muộn mùa hè cũng có nắng xiên vào mặt Bắc.
Vì sao nắng chiều nóng hơn nắng sáng dù cùng góc chiếu?
Buổi chiều, không khí, tường, mái đã tích nhiệt từ sáng đến trưa, nên nắng chiếu vào cộng dồn lên một nền nhiệt cao. Buổi sáng, nhà vừa trải qua đêm mát. Vì vậy cùng lượng nắng, phòng hướng Tây cảm thấy nóng hơn phòng hướng Đông rõ rệt.
Mái hiên dài bao nhiêu thì che được nắng?
Phụ thuộc vào hướng và độ cao cửa sổ. Mặt Nam ở miền Bắc chỉ cần mái hiên khá ngắn để che nắng hè mà vẫn đón nắng đông. Mặt Đông và Tây, nắng chiếu thấp nên mái hiên ngang gần như không che được, cần lam đứng hoặc rèm. Kiến trúc sư sẽ tính theo góc nắng cụ thể.
Có ứng dụng nào để xem đường đi mặt trời không?
Có nhiều ứng dụng điện thoại và trang web mô phỏng vị trí mặt trời theo ngày giờ và toạ độ, phần mềm thiết kế cũng có chức năng dựng bóng đổ. Bạn nên dùng chúng để xem hai ngày hạ chí, đông chí và đối chiếu với hướng mặt tiền đã đo.
Đường đi mặt trời có thay đổi theo năm không?
Gần như không trong phạm vi đời người. Các ngày chí và phân có thể xê dịch một ngày giữa các năm do lịch, nhưng góc mọc, lặn và độ cao mặt trời gần như lặp lại. Vì vậy quan sát một năm có thể dùng cho nhiều năm sau.