Nguyên tắc thiết kế thụ động tăng hiệu quả năng lượng

07/07/2018 - 11:44 AM
Thiết kế năng lượng mặt trời thụ động là việc tạo ra một môi trường trong nhà duy trì một nhiệt độ phù hợp, dễ chịu quanh năm, sử dụng các nguồn tài nguyên miễn phí từ mặt trời, gió thông qua một thiết kế định trước.
Tôi nhớ lại ngày đại học của tôi tại Geelong, tỉnh dậy trong căn nhà khiêm tốn vào một buổi sáng mùa đông. Khát khô họng sau giấc ngủ dài, tôi vươn người với ly nước bên cạnh giường. Sự lạnh lẽo của chiếc cốc như vừa được lấy ra từ tủ lạnh khiến tôi tê người! Rất nhiều nơi nhiệt độ trong nhà thậm chí thấp hơn bên ngoài vào mùa đông và ngược lại vào mùa hè oi bức.
 
Như vậy, thiết kế năng lượng mặt trời thụ động là gì, và nó có giúp khắc phục tình trạng nhiệt độ nóng lạnh trái ngược của căn phòng trong các mùa như thế nào? Về cơ bản, thiết kế năng lượng mặt trời thụ động là việc tạo ra một môi trường trong nhà duy trì một nhiệt độ phù hợp, dễ chịu quanh năm, sử dụng các nguồn tài nguyên miễn phí từ mặt trời, gió thông qua một thiết kế định trước. Nó có thể giảm đáng kể sự phụ thuộc vào hệ thống sưởi và làm mát cơ khí, chưa kể làm giảm hóa đơn tiền điện của bạn.
 
Không tốn quá nhiều tiền khi thiết kế công trình dựa trên địa điểm và các điều kiện khí hậu của vùng hoặc việc tạo ra một tiện nghi nhiệt trong nhà. Úc có tám vùng khí hậu khác nhau nên không có một kiểu kiến trúc chung cho tất cả các tòa nhà trên cả nước mà mỗi thiết kế lại phù hợp với đặc điểm riêng từng khu vực. Trong bài viết này, tác giả sẽ chia sẻ với bạn đọc các nguyên tắc cơ bản thiết kế năng lượng mặt trời thụ động và lý giải cách chúng tạo sự khác biệt cho sự tiện nghi trong nhà.
Hướng công trình
Bước đầu xem xét việc thiết kế nhà ở, quan tâm hàng đầu của người kiến trúc sư là hướng nhà, hướng nhà và hướng nhà. Hãy xem xét địa thế ngôi nhà, tìm hiểu về đặc trưng khí hậu để từ đó tận dụng lợi thế của mặt trời và hướng gió.
 
Không gian ở lý tưởng nhất của bạn nên được đặt theo hướng bắc, ngoại trừ vùng khí hậu nhiệt đới. Thiết kế trong ảnh của Melbourne Design Studios được đánh giá 10 sao mức thân thiện sinh thái theo các tiêu chí của Đề án Đánh giá Năng lượng Công trình Quốc gia Úc, ngôi nhà có hướng phía Bắc với các không gian ở (tầng một) và các phòng ngủ phía trên cho phép tiếp xúc tối đa với mặt trời và dễ dàng che nắng cho tường và cửa sổ vào mùa hè. Còn phòng tắm và phòng giặt là các không gian không cần được sưởi ấm nên được đặt ở hướng ngược lại.
 
Sưởi ấm tự nhiên
Phần lớn các nhà Úc nằm trong vùng khí hậu hưởng lợi từ hệ thống sưởi năng lượng mặt trời thụ động. Đây là nơi bạn có thể đón các tia mùa đông ấm áp trong ngôi nhà của bạn, sưởi ấm một cách tự nhiên. Điều này có thể đạt được khi mặt trời ở vị trí hơn thấp trên bầu trời vào mùa đông, cho phép ánh sáng mặt trời xâm nhập sâu vào nhà, đặc biệt là trên mặt nhà hướng về phía Bắc, như trường hợp ở căn nhà này. Ngôi nhà có cửa sổ lớn hướng về phía bắc trong các phòng nghỉ và phòng khách đã tận dụng triệt để nhiệt mặt trời.
 
Che nắng
Ánh nắng mặt trời trực tiếp vào cửa sổ có thể là nguồn nhiệt thừa thãi trong căn nhà vào mùa hè. Tuy nhiên, bằng cách hiểu về góc độ của ánh nắng mặt trời, bạn có thể giảm thiểu nhiệt vào nhà của bạn trong những tháng nóng hơn. Hãy xem xét ví dụ dưới đây, ví trí mái hiên, mái đua và dàn cây pengola sẽ che nắng cho cửa sổ (và tường) vào mùa hè nhưng không che trong mùa đông, từ đó tạo ra một nhiệt độ tiện nghi và giảm nhu cầu điều hòa không khí.
Thực vật
Bóng cây và thảm thực vật cũng là một phần tạo ra thiết kế năng lượng mặt trời thụ động. Hãy xem xét việc bố cục khu vườn của bạn và trồng cây cao có thể cải thiện tính năng công trình. Trồng cây rụng lá, có tán lá xanh tươi trong mùa hè, có thể tạo ra bóng đổ cho không gian ngoài trời và nhà của bạn. Sau đó, khi những cây rụng lá vào mùa đông, ánh sáng mặt trời có thể xuyên vào vào không gian sống của bạn.
 
Trồng thảm thực vật dày ở phía tây của nhà bạn để che nắng cho tường và cửa sổ từ mặt trời lúc lặn. Buổi chiều là thời gian nóng nhất trong ngày và không thể ngăn chặn, trừ khi bạn sử dụng một thiết bị thẳng đứng – cây là một giải pháp tự nhiên.
 
Kính
Kính là một yếu tố không thể tiết kiệm trong việc thiết kế một ngôi nhà. Chúng ta nên sử dụng hệ thống kính tốt nhất trong khả năng tài chính của mình. Kính có tác động lớn nhất đến truyền nhiệt và có thể chiếm hơn 40 phần trăm thất thoát nhiệt ra bên ngoài và lên đến 87 phần trăm thu nhiệt. Cần xem xét kĩ lưỡng cả kích thước và hướng của tất cả các cửa sổ cho vùng khí hậu đặc trưng mà bạn đang sống. Các cửa sổ trong phòng khách này là kính đôi uPVC, giúp cho căn nhà tiết kiệm năng lượng hơn và là một lựa chọn tuyệt vời trong một môi trường ven biển khắc nghiệt như Lorne, Victoria.
Làm mát tự nhiên
Các kỹ thuật được sử dụng để làm mát tự nhiên khác nhau trên khắp nước Úc, từ khí hậu nhiệt đới về phía bắc đến các môi trường ôn hoà hơn ở khu vực phía nam. Mô tả dưới đây là một ví dụ hoàn hảo của một ngôi nhà tận dụng lợi thế của không khí bên ngoài – không gian sống theo chiều đứng được phân chia để đón những làn gió qua các bề rộng ngắn, từ những khoảng mở lớn của cửa hai cánh đến các cửa sổ có mái hắt cao đối diện. Làm mát được cải thiện bằng cách cài đặt một quạt trần tre Haiku để lưu thông không khí nhẹ nhàng.
 
Nhiệt khối
Vật liệu có nhiệt khối thường dày đặc và có thể lưu trữ nhiệt bên trong và, gồm bê tông, gạch, đá và đất nện. Giữ nhiệt trong nhiệt khối là phù hợp nhất với khu vực có những ngày nắng nóng và đêm lạnh. Nhiệt khối hoạt động như một ngân hàng nhiệt, lưu trữ sự ấm áp từ mặt trời trong ngày. Vào buổi tối, khi nhiệt độ giảm xuống, hơi nóng tỏa dần ra ra duy trì một nhiệt độ tiện nghi và giảm nhu cầu sưởi ấm cơ khí.
 
Ngôi nhà này được thiết kế bởi Swell Homes, sử dụng gạch dán ngược (RBV) và một tấm bê tông tiếp xúc làm nhiệt khối. RBV là nơi mà các bức tường bên trong là gạch và bên ngoài được phủ bằng vật liệu khác như xi măng, gỗ hoặc render. RBV là một hệ thống tường nhiệt hiệu quả rất hiệu quả khi kết hợp với cách nhiệt và ốp mặt ngoài thích hợp.
 
Cách nhiệt
Cách nhiệt là một hệ thống ngăn cách dòng nhiệt và tạo ra một sự khác biệt lớn trong vùng tiện nghi và nhiệt độ ngôi nhà. Nếu bạn sống trong một ngôi nhà cũ, hãy lắp đặt trần và sàn cách nhiệt. Có nhiều công ty cung cấp dịch vụ cải tạo cách nhiệt tường trên một công trình hiện hữu bằng cách tạo ra các lỗ nhỏ trên tấm thạch cao và chèn / thổi cách nhiệt vào trong lỗ.
 
Các tấm ốp tường được sử dụng trong cải tạo nhà tạo ra rào cản chống thấm nước bên ngoài và cách nhiệt trong cùng một hệ thống. Được làm từ nhẹ bọt polystyrene, nó là một hình thức cách nhiệt hiệu suất cao với trở nhiệt tuyệt vời. Cách nhiệt bổ sung cũng có thể được thêm vào khoang của một bức tường khung đóng đinh, tăng gấp đôi hiệu quả hoạt động so với một ngôi nhà khung gỗ.
 
Gioăng cao su
Sử dụng Gioăng cao su là một trong nhiều cách có thể được áp dụng dễ dàng cho cả công trình có sẵn giảm thiểu tác động của thời tiết lên ngôi nhà. Bạn có thể mất đến 20 phần trăm nhiệt lượng chỉ vì các lỗ nhỏ xung quanh cửa ra vào và cửa sổ. Lắp đặt rèm cửa và mành giúp giảm gió lùa không mong muốn và giữ lại nhiệt trong ngôi nhà của bạn.
 
Một thiết kế năng lượng mặt trời thụ động tuyệt vời sẽ xem xét tất cả trong số chín nguyên tắc nói trên để tạo ra một ngôi nhà độc đáo phù hợp với các vùng khí hậu. Nó cũng sẽ làm giảm hoặc loại bỏ sự phụ thuộc của bạn vào hệ thống sưởi và làm mát cơ khí, cũng là tốt hơn cho môi trường và túi tiền của bạn.
Nguồn: congtrinhxanhvietnam.vn

Bình luận Facebook

Các bài viết khác

Kiến trúc xanh nhanh chóng trở thành xu hướng của thế giới và Việt Nam
2018
07/07
Kiến trúc xanh nhanh chóng trở thành xu hướng của thế giới và Việt Nam
Các doanh nghiệp BĐS đang lưu tâm nhiều hơn tới tiêu chí kiến trúc xanh trong các công trình. Xu hướng kiến trúc xanh thực sự mang lại những lợi ích vô cùng thiết thực.
Những công trình kiến trúc xanh hàng đầu thế giới
2018
07/07
Những công trình kiến trúc xanh hàng đầu thế giới
Kiến trúc thân thiện với môi trường đã không còn là một xu hướng xây dựng mới mẻ trên thế giới, và hầu hết các quốc gia hiện nay đều coi đó là một tiêu chí bắt buộc đối với các tòa nhà mới để làm giảm tác động đến hệ sinh thái. Dưới đây là một danh sách các tòa nhà thân thiện với môi trường nhất thế giới.
Singapore trở thành đầu tàu kiến trúc xanh của Châu Á như thế nào?
2018
07/07
Singapore trở thành "đầu tàu" kiến trúc xanh của Châu Á như thế nào?
Với dân số trên 5,5 triệu người, Singapore đã thực hiện nhiều giải pháp đô thị xanh và đứng thứ hạng đầu tiên trong danh sách 10 thành phố phát triển bền vững và xanh nhất thế giới theo chỉ số đầu tư hạ tầng toàn cầu của tổ chức Arcadis (Arcadis Global Infrastructure Investment Index).
Cách thiết kế một mái nhà xanh mát mắt, tiết kiệm năng lượng
2018
07/07
Cách thiết kế một mái nhà xanh mát mắt, tiết kiệm năng lượng
Việc xây dựng những mái nhà xanh trở nên dễ dàng hơn trong những năm gần đây nhờ việc sản xuất nhiều sản phẩm hỗ trợ và nghiên cứu về cách xây dựng cùng lợi ích của chúng.
Những ý tưởng thiết thực để xây dựng không gian sống trong lành
2018
07/07
Những ý tưởng thiết thực để xây dựng không gian sống trong lành
Chuyên gia James Dulley (Mỹ) đã đưa ra những gợi ý đắt giá để có được một không gian sống trong lành, hạn chế các bệnh dị ứng.
Kiến trúc xanh giúp tiết kiệm chi phí xây dựng đô thị
2018
07/07
Kiến trúc xanh giúp tiết kiệm chi phí xây dựng đô thị
Kiến trúc xanh, bao gồm những mái nhà xanh, vỉa hè phản chiếu và bóng cây che phủ đô thị, rất tốt cho sức khỏe cộng đồng. Ngoài ra, theo một nghiên cứu mới đây, kiến trúc xanh còn đem lại lợi ích kinh tế cho đô thị.
Xu hướng thiết kế văn phòng xanh: Loại trừ hoàn toàn dấu vết của C02
2018
07/07
Xu hướng thiết kế văn phòng xanh: Loại trừ hoàn toàn dấu vết của C02
Không chỉ giảm thiếu tối đa việc tiêu hao năng lượng, nhiều công ty đang hướng đến việc xây dựng một văn phòng có khả năng sản xuất ra nhiều năng lượng hơn mức tiêu thụ.
Chàng sinh viên kiến trúc mang ước mơ Xanh về vùng cao quê mẹ
2017
12/12
Chàng sinh viên kiến trúc mang ước mơ Xanh về vùng cao quê mẹ
Đồ án đạt giải nhất cuộc thi “Kiến trúc Xanh sinh viên 2017” của Nguyễn Mạnh Kiên không chỉ là một công trình mà còn là một ước mơ Xanh cho vùng đất Cao Bằng, cũng chính là quê ngoại của chàng trai này.
Nhà ở xã hội cũng có “quyền” xanh
2017
07/12
Nhà ở xã hội cũng có “quyền” xanh
Thân thiện với môi trường và tiết kiệm chi phí là những tiêu chí khiến các công trình xanh rất phù hợp với người thu nhập thấp. Tuy nhiên áp dụng kiến trúc xanh lại làm đội chi phí dự án khiến nhiều chủ đầu tư e ngại. Là một công ty BĐS tiên phong trong việc áp dụng kiến trúc xanh cho nhà ở xã hội, ông Trần Như Trung, Phó Tổng Giám đốc Công ty Cổ phần Đầu tư và Thương mại Thủ đô (Capital House) đã chia sẻ về câu chuyện này.
Đăng ký nhận bản tin
Kết nối với chúng tôi để theo dõi thông tin mới nhất
Profile
Download Profile mới nhất của Capital House để hiểu rõ hơn về chúng tôi
Tải profile
Copyright 2018 © Capital House Group
Tầng 3 - 11-12-12A Tòa A3, EcoLilfe Capitol, 58 Tố Hữu, Mễ Trì, Nam Từ Liêm, Hà Nội - Tel: 024.3204.7788 - Fax: 024.3204.7799