Hội thảo
Giải pháp cho công trình xanh ứng với các vùng khí hậu
Việt Nam
THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH CÓ HIỆU QUẢ NĂNG LƯỢNG:
HAI CÁCH TIẾP CẬN KIẾN TRÚC
VÀO KHÍ HẬU VIỆT NAM
Energy Efficient Building Design:
Two Architectural Approach to Climate of Vietnam
Phạm Đức Nguyên
PGS. TS, Giảng viên cao cấp
Khoa Kiến trúc- Quy hoạch, ĐH Xây dựng,
Phó Chủ tịch, Tổng thư ký Hội MTXDVN
Phó Chủ tịch Hội đồng xây dựng xanh VN (GBC Vietnam)
Ủy viên Hội đồng Kiến trúc xanh, Hội KTS Việt Nam
NỘI DUNG
I- Sơ lược khí hậu Việt Nam
Hai cách tiếp cận kiến trúc
II- Cách tiếp cận thứ nhất: nhà đóng kín,
để sưởi ấm / ĐHKK
III- Cách tiếp cận thứ hai: nhà mở, hở
để đón nhận tự nhiên
☻ Kết luận
I- Sơ lược khí hậu Việt Nam
Lãnh thổ Việt Nam: sát biển, nằm trọn trong vùng nhiệt đới, kéo dài 15 vĩ độ
thuộc khí hậu nhiệt đới, ẩm, có gió mùa.
Ba đặc điểm quan trọng nhất của khí hậu này là:
4- Độ ẩm kk và các mùa thời tiết: Trên toàn
lãnh thổ quanh năm cao: 77 -87% (95%).
5- Toàn lãnh thổ mưa lớn, TB 1100 – 4800
mm và 67 – 223 ngày.
Hoàng sa
☻Hai miền:
M Bắc (từ 16oB – ngang Hải Vân ra Bắc) : Có
mùa đông lạnh. Vùng đồng bằng tháng
lạnh có N ĐTB 10 – 15oC; Có 4 vùng khí hậu
M. Nam: Ko có mùa đông lạnh. Vùng đồng
bằng quanh năm nóng và chia ra 2 mùa rõ
rệt là M. mưa (t.5 10) và M. khô (t 11
4). Có 3 vùng khí hậu.
Trường sa
Đặc điểm riêng hai miền
Mặt trời miền bắc
VTB = 20o N
MT kiểu chí tuyến
Mặt trời miền nam
VTB = 12o N
MT kiểu xích đạo
[Thanh hóa ~20o,
Hà Nội, Hòn Gai: ~21o,
Vùng SKH
Hà Giang
1:RL
0
Điện Biên
0
Hạ Long
2:L
9,00
3:LV
24,88
4:TN
41,29
5:MK
0
6:MA
24,21
7:N 8:RNA
0,62
0
0
Hà Nội
0,6
8,6
18
44,6
0
23,4
4,5
0,3
0
Vinh
0,2
5,4
18,7
0
Buôn Ma
thuột
0
0,3
10,7
59,1
0
29,3
0,6
0
0
Nha Trang
0
0
3,5
0,1
0
0
0
0
61,45
0
38,53
0,02
0
0
Lưu ý: Vùng tiện nghi đã xét thói quen người Việt:
dùng quạt tạo gió (max 1,5 m/s) khi trời nóng.
9:RNK
0
gh
Gió Đà Nẵng 6,7,8
h o a g iã ®µ n ½n g t h ¸ n g 6,7,
T P HỒ CHÍ MINH:
Mặt trời có tính hướng.
Gió mát: đa hướng
Hai phương pháp tiếp cận kiến trúc
vào khí hậu Việt Nam
(1) Kiến trúc đóng kín, tạo môi trường VKH nhân tạo để:
- Chống lạnh: Sưởi ấm (ít) , chống mất nhiệt
- Chống nóng: Giảm nhiệt mặt trời, ĐHKK
Nhà văn phòng, khách sạn, Thương mại, Khách sạn, Nhà Công
cộng…
(Một phần không gian, Một phần thời gian)
(2) Kiến trúc mở, hở, thoáng để đón nhận tự nhiên
( Gió mát từ biển & Ánh sáng):
- Nhà ở (Gia đình, Chung cư);
- Trường học: PTTH, ĐH;
- Khách sạn biển….
II- Cách tiếp cận thứ nhất: nhà đóng kín,
để sưởi ấm / ĐHKK
1- Tiêu chí: Tuân thủ nghiêm ngặt QCVN 09:2013/BXD. Quy định:
• Giá trị Uo (hệ số tổng truyền nhiệt của tường ngoài): Uo ≤ 1,8 W/m2.K;
0,84
0,80
0,87
0,90
30
0,64
0,62
0,58
0,63
0,70
40
0,50
0,48
0,46
0,49
0,28
0,27
0,29
0,33
80
0,23
0,24
0,23
0,25
0,28
90
0,20
0,21
0,20
0,21
Kính hai lớp, có lớp
phủ nhiệt phân phát
xạ thấp (Eclipse
Advantage) ở mặt 2,
Kính nổi sáng phía
trong
SHGC
Kính hai lớp, có lớp phủ
nhiệt phân phát xạ thấp
(Eclipse Advantage) ở
mặt 2 , lớp phủ low-E
(Energy Advantage) ở
mặt 4
Clear
Grey
Bronze
BlueGreen
6-8
6-8
6-8
6-8
3.7
3.7
3.7
3.7
EverGreen
6-8
3.7
0.34-0.37
1.6-1.9
0.25-0.29
1.4-1.6
0.23-0.26
ArcticBlue
6-8
3.7
0.33-0.37
1.6-1.9
0.25-0.29
1.4-1.6
lớp kính (giảm OTTV và SHGC)
Giảm tổn thất nhiệt của hệ thống sưởi trong mùa lạnh.
Chấp nhận thiếu ánh sáng trong mùa đông, khi mặt trời chỉ
xuất hiện từ 8,9 giờ sáng và 3,4 giờ chiều đã lặn.
Nhà ở Thụy Sỹ
2- Chỉ dẫn thiết kế kiến trúc nhà ĐHKK:
(1) Ưu tiên hướng giảm BXMT chiếu lên vỏ nhà, ví dụ nhà hướng bắc / nam;
(2) Hình dạng nhà có lợi khi giảm diện tích tường và cửa sổ các hướng có
BXMT lớn
Nhà có mặt bằng dạng hình vuông, hình tròn hoặc gần các hình này
không mang lại hiệu quả năng lượng tốt.
Các hướng bất lợi ở Việt Nam theo thứ tự là: tây, đông, tây bắc, tây nam;
(3) Sử dụng kính hợp lý theo hướng cửa sổ, phù hợp với cường độ và thời
gian BXMT chiếu lên cửa sổ hướng đó.
(4) Cửa sổ được thiết kế che nắng hợp lý và hiệu quả, giá trị SHGC của kính
không còn quan trọng, mà chỉ cần quan tâm giá trị U – liên quan đến truyền
nhiệt qua kính
Che nắng hiệu quả: Không cần sử dụng các loại kính đắt tiền (Low-E);
(5) Các không gian chuyển tiếp kín (giữa trong và ngoài nhà) giữ vai trò lớp
cách nhiệt bổ sung, giảm tổn thất năng lượng trong các không gian chính sử
dụng ĐHKK.
•
•
Lưu ý: giảm SHGC khó / ít / đắt tiền hơn so với giảm U.
(Giá Kính Low-E Pilkington, Japan: 1,2 ~ 1,4 triệu VNĐ/ m2)
ST Diamond,
Malaysia
Hình viên kim cương,
bọc kính 4 mặt:
•
Dạng vát nghiêng giảm được BXMT vùng xích đạo
trên hai mặt bắc và nam dùng loại kính thường.
• Hai mặt đông và tây lắp kính Low-E để giảm SHGC
• Giải pháp khác: tổ chức giếng trời giữa nhà lấy ánh
sáng tự nhiên + Pin MT
Giảm 1/3 năng lượng tiêu thụ, còn 65kWh/m2.năm),
So sánh 3 tòa tháp cùng có vỏ nhà bọc kính- Hợp lý: có / không ? Swiss Re Tower, London:
vùng lạnh với giải pháp 6
“giếng trời hở” thông gió
& lấy ánh sáng HQNL.
Al Bahar Abu Dhabi
(UAE, vùng nóng khô)
với cấu tạo che nắng 3
Các tiêu chí kiến nghị:
(1) Không gian trong nhà không bị nắng chiếu (BXMT trực tiếp)
gây nung nóng các bề mặt, chiếu lên người làm xấu vi khí hậu phòng,
làm mất tiện nghi môi trường ánh sáng (lóa)
(2) Kiểm soát nhiệt độ bề mặt nội thất: Các bề mặt ngoài bị nung nóng nâng cao
nhiệt độ bề mặt nội thất trao đổi bức xạ mất tiện nghi vi khí hậu.
cần giá trị max & “thời gian trễ” trong những giờ hoạt động chính của nội thất.
Ví dụ, nhiệt độ mặt trong nhà không được vượt quá nhiệt độ không khí bên
ngoài từ 3 đến 5oC trong mùa nóng.
(3) TGTN xuyên phòng: đạt vận tốc từ 0,5 đến 1,5 m/s (hoặc tối đa đến 2m/s).
(4) Kiểm soát thông gió tự nhiên trong các không gian, kể cả các không gian hở (sân,
vườn) và nửa hở (hiên, ban công), đặc biệt đối với nhà cao tầng, siêu cao tầng.
2. Chỉ dẫn thiết kế
(1) Kiến trúc hòa nhập vào thiên nhiên- Khoa nông nghiệp ĐH Cần
Thơ: các nhà học ẩn hiện trong thảm cỏ, vườn cây, hồ nước, được kết
nối bằng các hành lang có mái che, rất thích hợp với vùng nhiệt đới
nắng lắm, mưa nhiều. trái với phong cách hợp khối, cô đặc, đóng kín
của kiến trúc xứ lạnh và cả xứ nóng khô.
Khoa nông
nghiệp
ĐH Cần Thơ
1996,
thiết kế
KUME
SEKKEI
trời. - Không hạn chế sử dụng kính trên vỏ nhà. Quan trọng
là cửa và tường kính phải được che nắng có hiệu quả.
- Cửa kính che nắng hiệu quả không cần dùng các loại
kính có giá trị SHGC thấp, tốn kinh phí.
Che nắng / mặt nhà không phơi nắng
Phong cách kiến trúc nhiệt đới
Kết câu đứng, di động thích hợp
cho các hướng T, Đ, TB, TN, ĐB, ĐN.
Kết cấu hộp, che nắng,
lấy ánh sáng:
thích hợp hướng bắc