Thư viện Blog & Góc nhìn chuyên gia

Cách thiết kế và xây dựng công trình hiệu quả năng lượng

19:35 | 27/08/2021
Mô hình ba mức năng lượng (Trias Energetica) là mô hình được phát triển bởi Đại học Công nghệ Delft, đóng vai trò như một bản hướng dẫn khi theo đuổi tính bền vững về năng lượng trong lĩnh vực xây dựng. Mô hình ba mức năng lượng chỉ rõ rằng tiết kiệm năng lượng phải được ưu tiên hàng đầu trong các hoạt động bảo vệ môi trường. Mô hình này chỉ ra rằng trước khi chuyển sang áp dụng các giải pháp năng lượng tái tạo, công trình cần được thiết kế và xây dựng tránh lãng phí năng lượng, từ đó mới có thể đạt mức sử dụng hiệu quả năng lượng.

Vậy các kiến trúc sư và đơn vị thi công cần hiểu gì khi thiết kế và xây dựng công trình hiệu quả năng lượng theo “mô hình ba mức năng lượng”? Hãy tiếp tục theo dõi bài viết dưới đây!

Thiết kế và xây dựng công trình hiệu quả năng lượng theo mô hình 3 mức năng lượng thumbnail

3 mức sử dụng năng lượng của mô hình ba mức năng lượng

Thiết kế và xây dựng công trình hiệu quả năng lượng theo mô hình ba mức năng lượng

Thiết kế và xây dựng công trình hiệu quả năng lượng theo mô hình ba mức năng lượng

Mức 1: Thực hiện các biện pháp giảm nhu cầu sử dụng năng lượng của công trình bằng việc tránh lãng phí và thực hiện các biện pháp tiết kiệm năng lượng.

Việc thực hiện cách nhiệt và tận dụng thông gió tự nhiên cho công trình là hai trong những phương pháp tiết kiệm năng lượng hiệu quả. Trong các công trình như tòa văn phòng hay chung cư cao tầng, việc sử dụng các bề mặt kính có diện tích hướng Đông – Tây lớn nên được xem xét cẩn thận, vì đây là bề mặt nhận bức xạ và ánh sáng mặt trời lớn, làm tăng truyền nhiệt vào mùa hè, gây lãng phí năng lượng. Mặc dù ánh sáng mặt trời có thể được tận dụng để chiếu sáng nhưng nếu không tính toán kỹ lưỡng sẽ gây chói, không đảm bảo tiện nghi sống cho người sử dụng.

Mức 2: Sử dụng các nguồn năng lượng bền vững thay thế cho năng lượng hóa thạch hữu hạn.

Trong khi nhiên liệu hóa thạch phải mất hàng trăm triệu năm để hình thành ở các dạng khác nhau như than đá, dầu mỏ, khí đốt…, thì tốc độ tiêu thụ của con người quá nhanh, không tương xứng với tốc độ hình thành và khai thác các loại nhiên liệu hóa thạch. Do đó, để bảo đảm nhu cầu năng lượng cũng như an ninh năng lượng của mỗi quốc gia, việc hướng tới sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo là xu thế tất yếu, phần nào giải quyết vấn đề sử dụng năng lượng không thể tái tạo tăng cao hiện nay.

 

Thiết kế và xây dựng công trình hiệu quả năng lượng theo mô hình 3 mức năng lượng - 1

 

Mức 3: Sử dụng năng lượng hóa thạch hiệu quả.

Trường hợp không thích hợp để sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo bền vững, việc sử dụng các nguồn năng lượng hóa thạch một cách hiệu quả là điều cần phải thực hiện tiếp theo. Ví dụ như việc sử dụng nồi hơi khí gas hiệu suất cao để sưởi ấm không gian sống, hay những nhà máy cũng cần tính toán để sử dụng hiệu quả các năng lượng hóa thạch như gas, dầu, xăng … trong quá trình sản xuất (sử dụng cho máy phát điện, động cơ,…)

Thiết kế và xây dựng công trình hiệu quả năng lượng theo mô hình “Ba mức năng lượng”

Thông qua việc tiếp cận và áp dụng Mô hình ba mức năng lượng, công trình hiệu quả năng lượng cần được thiết kế và xây dựng dựa theo năm yếu tố sau:

 

Thiết kế và xây dựng công trình hiệu quả năng lượng theo mô hình “Ba mức năng lượng”

 

Kiến trúc sinh khí hậu

Kiến trúc sinh khí hậu là việc thiết kế các công trình dựa trên khí hậu và môi trường địa phương để nâng cao tiện nghi nhiệt cao nhất và sử dụng tài nguyên hiệu quả. Kiến trúc sinh khí hậu lên kế hoạch thiết kế về định hướng, kích thước, chiều cao, bố cục và thậm chí cả màu sắc của những ngôi nhà này trước khi tiến hành xây dựng để sử dụng năng lượng tốt nhất, bao gồm các nguyên tắc sau:

  • Hình dáng của công trình phải được tính toán kỹ lưỡng để giảm bớt các bề mặt tiếp xúc với bên ngoài (như ánh sáng mặt trời), công trình và đặc biệt các cửa phải có hướng phù hợp (tốt nhất là quay về hướng nam), các không gian nội thất được bố trí theo nhu cầu tỏa nhiệt của chúng.
  • Bảo vệ công trình khỏi nhiệt độ, bức xạ và ánh sáng của mặt trời trong mùa hè: Áp dụng các kỹ thuật phù hợp cho vỏ bao che và các cửa của công trình; thiết kế tạo ra các bóng râm; tính toán thiết kế vỏ bao che phù hợp (như kính tiết kiệm năng lượng)

>>> Xem thêm: Tiết kiệm Năng lượng công trình từ lựa chọn Hình khối, Kiểu dáng

Cách nhiệt

Cách nhiệt - Thiết kế và xây dựng công trình hiệu quả năng lượng theo mô hình 3 mức năng lượng

 

Cách nhiệt là một giải pháp đơn giản và ít tốn kém, được phổ biến rộng rãi và có thể giúp tiết kiệm năng lượng, chi phí đồng thời giảm lượng khí thải ngay khi được tính toán trong khâu thiết kế và xây dựng công trình hiệu quả năng lượng.

Cách nhiệt được lắp đặt tốt đảm bảo hiệu quả năng lượng trong mọi phần của vỏ công trình bao gồm cả mặt sàn, tường, mặt tiền và gác xép. Nó cũng tương đối phù hợp với các hệ thống đường ống, nồi hơi để giảm thất thoát năng lượng trong các hệ thống kỹ thuật. Cách nhiệt không chỉ phù hợp với xứ lạnh mà với cả xứ nóng. Trong các xứ lạnh/mát, cách nhiệt giúp giữ ấm công trình và giới hạn nhu cầu năng lượng cho việc sưởi ấm, cũng như với các vùng nóng/ấm thì việc cách nhiệt giúp tránh việc hấp thụ nhiệt từ bên ngoài cũng như giảm bớt nhu cầu của hệ thống điều hòa.

  • Một bức tường bên ngoài được cách nhiệt tốt khi nhiệt trở (R – value) cao, nghĩa là hệ số truyền nhiệt qua nó là nhỏ (giảm U – value). Để đạt được R – value cao (hoặc là U – value thấp) cho bức tường hoàn chỉnh, cách nhiệt là thành tố quan trọng cần thực hiện. Nhiệt trở R của các sản phẩm cách nhiệt phải càng cao càng tốt.
  • Để giảm bớt độ dày của lớp cách nhiệt trong giới hạn kích thước chấp nhận được, các đơn vị sản xuất đã liên tục cải thiện độ dẫn nhiệt của các vật liệu, qua đó cho phép tăng khả năng kháng nhiệt của cùng một không gian.

Kín khí

Kín khí: Thiết kế và xây dựng công trình hiệu quả năng lượng theo mô hình 3 mức năng lượng

 

Kín khí là việc làm giảm việc rò rỉ không khí – dòng khí đi qua các khe và vết nứt của việc xây dựng (đôi khi liên quan đến việc thẩm thấu vào trong hoặc ra ngoài hoặc dòng khí đối lưu). Rò rỉ khí cần phải được giảm bớt càng nhiều càng tốt để tăng hiệu quả, khả năng kiểm soát, tính tiện dụng, bền vững và chắc chắn của công trình. Kín khí trở nên ngày càng quan trọng khi việc các quy định về hiệu quả năng lượng công trình ngày càng nghiêm ngặt.

Các chi tiết cần thiết để đạt được kín khí tốt cần phải được xác định ngay trong giai đoạn thiết kế sơ bộ. Bước quan trọng tiếp theo là phải đảm bảo các chi tiết đó được thực hiện trong quá trình xây dựng. Cần phải chú ý đặc biệt đến các khe nối và đảm bảo tính liên tục của các vách ngăn khí. Việc thiết kế và xây dựng công trình kín khí sẽ dễ hơn rất nhiều việc đưa ra các biện pháp để khắc phục hậu quả của một ngôi nhà bị rò khí. Đã có những hệ thống cho phép việc lắp đặt các tấm cách nhiệt diễn ra nhanh chóng trong khi vẫn đảm bảo kín khí các thành phần khác và cho phép quản lý độ ẩm phù hợp.

Nếu công trình được thiết kế và xây dựng không đảm bảo kín khí, khí nóng bên ngoài có thể đi vào ngôi nhà qua các khe hở trong các bức tường, sàn nhà và trần (xâm nhập vào trong) khiến tăng nhiệt độ trong nhà. Trong khi đó khí lạnh trong nhà lại rò rỉ qua các khe hở (thất thoát ra ngoài) là nguyên nhân chính của việc thất thoát nhiệt, và hậu quả là lãng phí năng lượng.

Việc thất thoát nhiệt, không kín khí trong các công trình có thể gây ra tình trạng lãng phí năng lượng hệ thống HVAC. Các dòng khí đối lưu và các điểm lạnh hay nóng trong công trình có thể gây ra việc thiếu tiện nghi. Trong trường hợp tệ nhất, việc thẩm thấu quá lớn có thể làm cho các không gian trở nên quá lạnh hoặc quá nóng, hay khiến không khí ẩm thâm nhập vào cấu tạo của công trình, giảm chất lượng của cấu trúc và giảm sự hiệu quả của việc cách nhiệt. Các đường rò khí thường sẽ dẫn đến các vết bẩn trên thảm và tường bao làm giảm vẻ đẹp của công trình.

Phần lớn các công trình hiện tại, thậm chí cả với các công trình mới xây dựng vẫn còn tình trạng không kín khí, gây ra lãng phí chi phí về năng lượng rất lớn đối với chủ đầu tư trong khi tiện nghi và sức khỏe của người sử dụng vẫn chưa được đảm bảo tối đa.

>>> Đọc thêm: 21 lưu ý quan trọng khi thiết kế công trình hiệu quả năng lượng

Thông gió

Thông gió là việc kiểm soát không khí ra và vào công trình, đưa không khí sạch và thải ra khí đã sử dụng qua các thiết bị thông gió kết hợp với hệ thống lạnh và quản lý độ ẩm, và cấu tạo tự thân của công trình. Nếu thông gió và cách nhiệt không đảm bảo tiêu chuẩn, không khí ẩm có thể gây tình trạng đọng nước trên bề mặt lạnh, tạo môi trường cho rêu và nấm mốc phát triển. Một chiến lược thông gió được thiết kế đúng phần nào giúp đảm bảo nhu cầu không khí sạch cho công trình kín khí. Mở cửa sổ không thể được xem xét là một cách để thiết kế thông gió phù hợp.

 

Thông gió

 

Thế giới ngày càng chứng kiến nhiều hơn việc thiết kế và xây dựng công trình hiệu quả năng lượng với mức tiết kiệm năng lượng và tối ưu chi phí vượt trội hơn hẳn so với các công trình thông thường. Các công trình hiệu quả năng lượng trở thành xu hướng cũng khiến cho nhu cầu thiết kế công trình tăng nhanh chóng. Việt Nam cũng không nằm ngoài xu hướng đó!

Trong khi đó, EDEEC và Đội ngũ Chuyên gia của chúng tôi đã có gần 11 năm tư vấn kỹ thuật thiết kế công trình hiệu quả năng lượng theo chuẩn Quốc tế. Trong khuôn khổ các chương trình VCEP-USAID, VEEBC-UNDP, chúng tôi đã hỗ trợ thiết kế thành công cho 11 tòa nhà trình diễn tiết kiệm năng lượng, bao gồm trụ sở chính của VNCC và trụ sở của Coninco – hai tập đoàn tư vấn thiết kế và giám sát lớn nhất tại Việt Nam. Do đó, kinh nghiệm và kiến thức áp dụng các kỹ thuật thiết kế mới trong điều kiện Việt Nam của chúng tôi đã cho phép chúng tôi đi trước, làm chủ quy trình thiết kế và công nghệ mô phỏng theo các tiêu chuẩn quốc tế sớm hơn bất kỳ công ty tư vấn nào khác ở Việt Nam.

Liên hệ với đội ngũ chuyên gia của EDEEC tại đây: https://edeec.com/lien-he/

———————————————————————————-

Công trình của bạn đã thực sự được thiết kế tối ưu năng lượng và loại bỏ hoàn toàn các khoản chi phí đang bị lãng phí hay chưa? Chuyên gia Edeec sẵn sàng đánh giá MIỄN PHÍ giúp công trình của bạn. Chỉ 1 phút để đăng ký tại đây!

BÀI VIẾT LIÊN QUAN

Bạn đã gửi thông tin thành công. EDEEC xin cảm ơn và sẽ sớm liên hệ lại!

OK

Hãy nhập địa chỉ email hợp lệ.\nExample@gmail.com

OK

Số điện thoại không hợp lệ

OK