Thiết kế công trình hiệu quả năng lượng không tăng chi phí

Tìm cách tối ưu lịch vận hành, điều khiển là một phương pháp phổ biến của các đơn vị vận hành khi muốn tiết kiệm chi phí năng lượng cho công trình. Tuy nhiên, gốc rễ của vấn đề tiết kiệm năng lượng phải được tiến hành ngay từ khâu thiết kế, tức là thực hiện kiểm soát năng lượng từ những nét vẽ khi chỉ mới có vài lựa chọn hình khối khác nhau.

Dưới đây là các phương pháp thiết kế tiết kiệm năng lượng “không làm tăng chi phí đầu tư” được gợi ý bởi chuyên gia hàng đầu Việt Nam.


Thiết kế công trình hiệu quả năng lượng không làm tăng chi phí công trình đang là một sự lựa chọn tất yếu và yêu thích của nhiều đơn vị


Lựa chọn hình khối, kiểu dáng công trình


Lựa chọn hình khối của công trình là công việc quan trọng, không chỉ ảnh hưởng tới kiến trúc mà còn ảnh hưởng lớn tới việc sử dụng năng lượng.


Ví dụ, việc thiết kế công trình có diện tích mặt Đông – Tây quá nhiều, tức diện tích nhận bức xạ và ánh sáng mặt trời lớn có thể làm tăng đáng kể công suất của hệ thống HVAC và năng lượng tiêu thụ cho làm mát, đặc biệt vào mùa hè. Ngược lại, việc lựa chọn che nắng hoặc tận dụng kết cấu các khối nhà để che nắng, tạo bóng râm lại có thể góp phần làm giảm tải hệ thống hiệu quả.


Thiết kế hình khối phân tán để che nắng và tạo bóng râm hiệu quả, giúp giảm năng lượng cho hệ thống HVAC (Ảnh 3D hình khối công trình The Villa Hội An (Hình ảnh: Edeec)
Thiết kế hình khối phân tán để che nắng và tạo bóng râm hiệu quả, giúp giảm năng lượng cho hệ thống HVAC (Ảnh 3D hình khối công trình The Villa Hội An (Hình ảnh: Edeec)

Tuy nhiên, quy trình thiết kế phổ thông hiện nay chưa thực sự coi trọng việc phân tích năng lượng từ giai đoạn lựa chọn hình khối, tức không dựa vào việc tính toán khoa học mà sẽ theo quyết định của KTS. Do đó cần có sự kết hợp giữa KTS và kỹ sư thiết kế năng lượng ngay từ giai đoạn thiết kế ban đầu khi lựa chọn hình khối để tạo nên những công trình tiết kiệm năng lượng và hiệu quả về mặt chi phí.


3 phương án lựa chọn hình khối sẽ có các kết quả công suất điều hoà, sử dụng năng lượng và lượng nhiệt hấp thụ lên mặt đứng khác nhau. Được xác định ngay từ concept với nguyên lý hệ thống HVAC giống nhau. (Hình ảnh: Edeec)

Thực hành tính toán so sánh các giải pháp hình khối công trình sẽ ảnh hưởng tới lượng nhiệt chiếu vào các mặt đứng, công suất điều hoà (ảnh hưởng tới chi phí các hệ thống kỹ thuật), năng lượng ngay từ sớm.


Ngoài ra quá trình thiết kế các nhóm nhà cao tầng cũng cần chú ý tới tốc độ gió dưới chân các toà nhà, việc tính toán cẩn thận từ quy hoạch sẽ tác động tích cực tới tiện nghi của người đi bộ, tập thể dục, hay bố trí vườn hoa, cây cảnh để sử dụng được hiệu quả hơn.


Việc kiểm tra gió cũng giúp cho phân tích hình khối, dự trù tải trọng kết cấu công trình ngay từ sớm.


Mô phỏng gió, dự báo tác động kết cấu 3 phương án, và kiểm tra tiện nghi người đi bộ. (Hình ảnh: Edeec)