Để tiết kiệm năng lượng cho công trình

Lượt xem: 2409
14/4/2023 10:00 - Chuyên đề
Tác giả: Kiến trúc & Đời sống - KTS NGUYỄN TRẦN ĐỨC ANH

Khái niệm kiến trúc tiết kiệm năng lượng, kiến trúc xanh đã trở nên quen thuộc và không còn xa lạ. Tuy nhiên, để có một công trình kiến trúc tiết kiệm năng lượng thì phải cần những giải pháp rất cụ thể. Và những giải pháp đó tiếp tục cụ thể hoá vấn đề tiết kiệm cũng như đưa ra được những ưu điểm cho công trình.

 
Công trình tiết kiệm năng lượng là những công trình tiêu tốn ít năng lượng trong cả quá trình thi công xây dựng, sử dụng - vận hành công trình. Công trình tiết kiệm năng lượng phải đưa ra được các giải pháp kiến trúc - kỹ thuật hợp lý, tạo được môi trường sống, làm việc tiện nghi, thoải mái và bền vững, kinh tế. Từ sự khởi phát ban đầu, đó là công trình tiêu tốn ít năng lượng trong quá trình thi công; tức là phải có hệ thống vật liệu xanh hợp lý - là những loại vật liệu tiêu tốn ít năng lượng trong quá trình sản xuất, giải pháp vận chuyển, thi công tiết kiệm. Và tiếp đó là vận hành...
 
Khai thác ánh sáng tự nhiên giúp tiết kiệm năng lượng chiếu sáng
 
Những giải pháp chung
- Giải pháp kiến trúc: là giải pháp quan trọng nhất và liên hệ mật thiết với các giải pháp khác. Giải pháp kiến trúc phải giải quyết được cơ bản các vấn đề về tiết kiệm năng lượng. Theo đó, có thể khái quát chung những giải pháp sau:
+ Thiết kế cách nhiệt và giữ nhiệt: giúp cho công trình mát vào mùa nóng và ấm trong mùa lạnh. Từ đó có thể giảm năng lượng sử dụng cho việc làm mát bằng các thiết bị, nhiên liệu khác như máy điều hoà nhiệt độ, quạt máy, lò sưởi... Giải pháp kiến trúc để cách nhiệt và giữ nhiệt được giải quyết trên tổng thể kiến trúc, từ mặt bằng cho tới mặt cắt, mặt đứng. Đó là việc phân bố các không gian, các phòng chức năng hợp lý để tránh yếu tố bất lợi (nắng nóng, gió lạnh), sử dụng kết cấu bao che đúng chủng loại, quy cách, công năng để chắn nắng, chống nóng, sử dụng đúng vật liệu để khai thác ưu điểm của vật liệu cho mục đích đề ra... Cụ thể, đó là việc bố trí tổng thể công trình có hướng thuận lợi, bố trí các phòng chức năng chính tránh hướng nắng nóng; sử dụng mái rộng chắn nắng; thiết kế các lớp đệm như hiên, sảnh, logia; thiết kế các kết cấu chắn nắng, dùng tường dày để cách nhiệt tốt; dùng các hệ cửa cùng vật liệu cửa thích hợp... Ở Việt Nam - là một nước khí hậu nhiệt đới nóng ẩm thì việc chống nóng là rất quan trọng.
+ Thiết kế chiếu sáng: một công trình được thiết kế chiếu sáng tự nhiên tốt thì sẽ tiết kiệm năng lượng đáng kể dành cho việc chiếu sáng (nhân tạo). Giải pháp thiết kế chiếu sáng là một phần của giải pháp kiến trúc. Cần khai thác một cách tối đa các hệ cửa dành cho việc chiếu sáng, bên cạnh đó có thể có những giải pháp khác như cửa mái, giếng trời, tận dụng và tối ưu hoá các không gian liên thông theo chiều đứng và chiều ngang để tăng cường ánh sáng. 
+ Thiết kế thông gió: hệ thống thông gió tự nhiên tốt sẽ mang lại môi trường vi khí hậu tốt, không khí trong lành, làm giảm nhiệt độ trong không gian. Hệ thống thông gió tự nhiên tốt đương nhiên sẽ làm giảm thiểu việc sử dụng thiết bị tiêu tốn năng lượng để làm mát và thông gió cưỡng bức như điều hoà nhiệt độ, quạt thông gió. Trong các yếu tố tự nhiên làm ảnh hưởng tới tâm sinh lý con người là nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ gió; thì giải pháp thông gió tự nhiên đóng một vai trò quan trọng.
- Giải pháp vật liệu - kỹ thuật - thiết bị: là các giải pháp đi sau gắn liền với giải pháp kiến trúc. Các giải pháp này hoàn thiện và hỗ trợ cho giải pháp kiến trúc. Các loại vật liệu, thiết bị, công nghệ xanh ngày càng phát triển cùng với kiến trúc tiết kiệm năng lượng. Có thể kể tới các loại vật liệu bản địa (để giảm chi phí, tiêu hao năng lượng chuyên chở), vật liệu không nung, vật liệu kính phản nhiệt, kính cách nhiệt, các hệ cửa kín giúp cho công trình giữ nhiệt, máy điều hoà nhiệt độ công nghệ mới tiết kiệm điện, bình nước nóng sử dụng năng lượng mặt trời, pin mặt trời... 
- Không gian xanh: cây xanh cùng mặt nước đem lại môi trường trong lành, tăng cường hàm lượng oxy trong không khí, cải thiện chất lượng không khí, làm thông thoáng không gian. Cây xanh và mặt nước trong công trình cũng làm giảm bức xạ nhiệt của mặt trời vào công trình, giảm tiêu hao năng lượng làm mát. Bên cạnh đó, cây xanh còn làm tăng thẩm mỹ công trình và có tác động tích cực tới tâm lý người sử dụng. Trong công trình xanh, công trình tiết kiệm năng lượng cây xanh, mặt nước được coi như một loại vật liệu đặc biệt rất có ý nghĩa.
 

 

Ảnh trái Ngôi nhà ở Hà Nội được bọc một lớp “áo giáp” bằng vật liệu cách nhiệt bên ngoài lớp tường xây Ảnh phải Mái kính và sàn kính khai thác ánh sáng tự nhiên
 
Tiết kiệm năng lượng cho nhà phố
Đây là một loại nhà phổ biến nhất trong các đô thị ở Việt Nam. Nhiều người nghĩ rằng kiến trúc xanh, hay tiết kiệm năng lượng là một vấn đề xa vời và chỉ có ở những công trình lớn, với mức đầu tư tương xứng, và nhà phố, hay nhà ở nói chung thì không thể là công trình tiết kiệm năng lượng được. Đó là một suy nghĩ sai lầm. Nhà phố hoàn toàn có thể là kiến trúc xanh, công trình tiết kiệm năng lượng. Các giải pháp kiến trúc tổng thể như trên đề cập hoàn toàn có thể ứng dụng cho nhà phố. Đặc thù nhà phố ở Việt Nam là chịu khí hậu nóng ẩm, với diện tích hạn chế, ít thông thoáng, thiếu ánh sáng. Do đó, giải quyết vấn đề chống nóng và thông thoáng, ánh sáng là quan trọng nhất.
Với những nhà phố hứng nắng nóng từ phía trước (sau) có thể sử dụng các kết cấu chắn nắng, dùng cây xanh để giảm bức xạ nhiệt. Các hệ tường bao che cần xây tường dày để chống nóng. Nên khai thác các không gian đệm cho ngôi nhà như hiên ban công, lo-gia tránh nắng, cách nhiệt. Hệ thống cửa cần được mở lớn theo hướng hợp lý để khai thác ánh sáng tự nhiên; sử dụng các hệ thống cửa kín, khít như cửa nhựa lõi thép, cửa nhôm cao cấp, kính hộp để giữ nhiệt, tránh tiêu hao năng lượng khi chạy máy điều hoà nhiệt độ, lò sưởi... Hệ thống cửa cần được thiết kế cơ chế đóng mở hợp lý cho việc vận hành để khai thác thoáng và mùa hè và kín, chắn gió vào mùa đông. Thiết kế mặt bằng và mặt cắt cần đảm bảo thông thoáng tự nhiên cho các không gian trong nhà. Việc thiết kế giếng trời, cầu thang rỗng là những giải phải rất phổ biến làm tăng khả năng thông thoáng và chiếu sáng tự nhiên cho công trình...
Bên cạnh đó, là việc tăng cường sử dụng giải pháp vật liệu - kỹ thuật - công nghệ. Sử dụng các vật liệu cách nhiệt ở các bề mặt đón nắng, sử dụng bình nước nóng năng lượng mặt trời, bóng đèn led tiết kiệm điện... là những giải pháp phổ biến dễ thực hiện. Trong nhà phố, dù diện tích hẹp nhưng hoàn toàn vẫn có thể có sự hiện diện của cây xanh. Với những tính toán và thiết kế cụ thể, khoa học, cây xanh có thể có mặt và tồn tại ở nhiều nơi, có tác dụng cho việc làm cho công trình xanh, tiết kiệm năng lượng.
 
Theo Kiến Trúc & Đời Sống số 202

Các tin khác