Tường kính hai lớp – giải pháp tiết kiệm năng lượng cho các tòa nhà cao tầng

Đặc tính cách nhiệt, cách âm, không ngăn cản ánh sáng tự nhiên hay hạn chế tầm nhìn khiến tường kính hai lớp ngày càng được nhiều kiến trúc sư ứng dụng cho công trình mà họ đảm nhiệm.

Đúng như tên gọi, hệ thống tường kính hai lớp gồm hai lớp kính cường lực đặt song song nhau tạo nên khoang trung gian (vùng đệm) ở giữa có tác dụng ngăn cản tiếng ồn và hấp thụ nhiệt. Vùng đệm này có thể rộng từ 20cm cho tới vài mét, hoạt động như một lớp ngăn cách nắng nóng, gió và tiếng ồn bên ngoài, từ đó điều hòa nhiệt độ bên trong công trình. Một trong những ví dụ kinh điển nhất về ứng dụng tường bao hai lớp là tòa nhà 30 St Mary Axe (hay "The Gherkin" - quả dưa chuột) của kiến trúc sư đại tài Norman Foster cùng các cộng sự.

30 St Mary Axe
Tòa nhà 41 tầng hình quả dưa chuột sử dụng ít năng lượng hơn các công trình tương tự nhờ tường kính 2 lớp.

Luồng không khí đi qua khoang trung gian một cách tự nhiên hoặc được điều khiển bằng cơ học; trong khi đó, hai lớp tường kính có thể được tích hợp thêm các thiết bị chống nắng.

Dù ý tưởng về tường kính hai lớp không phải là quá mới mẻ nhưng ngày càng có nhiều các kiến trúc sư, kỹ sư ứng dụng tường kính hai lớp cho những công trình mà họ đảm nhiệm. Đặc biệt trong thiết kế nhà chọc trời, tường kính hai lớp càng được ưa chuộng bởi đặc tính trong suốt, khả năng cách nhiệt, cách âm tuyệt vời, từ đó làm giảm chi phí điện cho điều hòa không khí và loại bỏ nhu cầu về công nghệ dành riêng cho cửa sổ.

tường kính trong suốt
Đặc tính trong suốt của tường kính cho phép con người cảm nhận rõ nét quang cảnh xung quanh.

Thêm vào đó, cấu trúc tường kính hai lớp còn rất linh hoạt, dễ dàng thích ứng với mọi điều kiện thời tiết dù lạnh giá hay nắng nóng. Chính sự linh hoạt này khiến tường kính hai lớp trở nên hấp dẫn các kiến trúc sư. Dưới đây là những ưu điểm và nhược điểm của tường kính hai lớp:

Lợi ích:

  • Giảm nhu cầu sử dụng năng lượng để làm mát và sưởi ấm;
  • Không che chắn tầm nhìn và ánh sáng tự nhiên;
  • Tăng cường cách nhiệt, cách âm;
  • Cho phép thông gió tự nhiên diễn ra và làm mới không khí, tạo ra một môi trường sống lành mạnh hơn.

Nhược điểm:

  • Chi phí xây dựng ban đầu cao hơn nhiều so với phương thức truyền thống
  • Tốn nhiều không gian hơn;
  • Yêu cầu bảo trì thường xuyên;
  • Có thể hoạt động không đúng thiết kế khi bối cảnh xung quanh thay đổi đáng kể.

Bằng cách thay đổi các chi tiết nho nhỏ, chẳng hạn như đóng, mở các lỗ thông gió ở hai đầu tường kính hoặc kích hoạt thiết bị luân chuyển không khí, cơ chế hoạt động của tường kính hai lớp sẽ thay đổi theo.

Ở những vùng khí hậu lạnh, các lỗ thông gió sẽ được đóng kín. Lúc này, vùng đệm không khí ở giữa hoạt động như một hàng rào ngăn cản quá trình thất thoát nhiệt ra bên ngoài. Lượng nhiệt mặt trời chứa trong khoang trung gian có thể sưởi ấm vùng không khí lân cận, từ đó làm giảm nhu cầu sử dụng điện cho hệ thống sưởi ấm trong nhà.

tường kính hai lớp
Cơ chế hoạt động của tường kính hai lớp tại vùng khí hậu lạnh.

Tại vùng khí hậu nóng, các lỗ thông gió ở hai đầu sẽ được mở ra. Khi đó, khoang trung gian được thông hơi với bên ngoài tòa nhà nhằm giảm thiểu hấp thụ nhiệt mặt trời và giảm tải làm mát. Lượng nhiệt dư thừa sẽ thoát ra ngoài dựa theo hiệu ứng ống khói, trong phương pháp này khí lạnh sẽ gây áp lực với khí nóng, buộc nó phải di chuyển lên trên. Khi khí nóng bay lên sẽ tạo ra áp lực kéo khí tươi (không khí lạnh mới) ở bên ngoài vào thế chỗ cho khí nóng vừa bay lên, từ đó làm mát vùng không khí xung quanh.

khoang trung gian
Ở vùng khí hậu nóng, khoang trung gian thông hơi với bên ngoài.

hiệu ứng ống khói
Thậm chí, lớp tường kính bên trong cũng được để mở nhằm thúc đẩy hiệu ứng ống khói diễn ra.

Như vậy, cơ chế hoạt động của tường kính hai lớp phụ thuộc rất nhiều vào các điều kiện bên ngoài (bức xạ mặt trời, nhiệt độ bên ngoài…), ảnh hưởng trực tiếp đến sự thoải mái và chất lượng không khí bên trong. Do đó, tùy từng trường hợp mà tường kính hai lớp sẽ được tinh chỉnh linh hoạt cho phù hợp. Điều này đòi hỏi kiến trúc sư phải có kiến thức vững chắc về hướng di chuyển của mặt trời, hoàn cảnh, bức xạ địa phương, điều kiện nhiệt độ, mật độ xây dựng và nhiều yếu tố liên quan khác. 

Minh Châu

Nguồn: https://batdongsan.com.vn/giai-phap-xay-dung/tuong-kinh-hai-lop-giai-phap-tiet-kiem-nang-luong-cho-cac-toa-nha-cao-tang-ar101437

TIN TỨC CÙNG CHỦ ĐỀ

Nhôm nhập khẩu từ Trung Quốc bị áp thuế từ 2,46% đến 35,58%

Ngày 29/5 vừa qua, quyết định áp thuế chống bán phá giá tạm thời đối với một số sản phẩm nhôm, hợp kim hoặc không hợp kim, ở dạng thanh, que và hình... Xem thêm »

Quy trình chống thấm đá tự nhiên trước khi ốp lát

Với đặc tính bền, màu sắc bắt mắt, khả năng chống trầy xước tốt, ít bị bào mòn, đá tự nhiên được sử dụng khá phổ biến khi ốp lát nhà cửa. Tuy... Xem thêm »

Gia chủ khốn khổ vì bể cá tự xây

Rêu mọc xanh ngắt nên cứ 2 tuần, nhà chị Yến (Quảng Ninh) lại phải rửa bể một lần. Cá cảnh thì chết dần mỗi khi trời nóng quá hoặc lạnh quá. Xem thêm »

Căn hộ nhỏ sử dụng hộp lưu trữ sáng tạo khiến ai cũng phải thán phục

Một trong những thách thức lớn nhất đối với các kiến trúc sư cũng như nhà thiết kế nội thất là phải tìm ra cách kết hợp tất cả các yếu tố khác... Xem thêm »

Việt Nam nhập khẩu hơn 4,7 triệu tấn thép trong 4 tháng đầu năm

Theo số liệu thống kê, trong quý 1 vừa qua, Việt Nam nhập khẩu 1,38 triệu tấn thép từ Trung Quốc (trị giá 866,5 triệu USD), lượng thép nhập khẩu từ Hàn Quốc... Xem thêm »

Làm giếng trời quá lớn, gia chủ liên tiếp gặp những rắc rối không ngờ

Khi làm giếng trời, anh Thiện (TP.HCM) đã không quan tâm đến thông gió, khiến ngôi nhà bị nắng nóng, nhiều bậc cầu thang ở tầng trên cùng còn bị cong và nứt,... Xem thêm »

Sản lượng thép có thể tăng 10% nhờ loạt dự án mới

Bộ Công thương vừa đưa ra dự báo cho rằng ngành thép sẽ có một năm tăng trưởng tốt khi sắp tới hai dự án thép lớn dự kiến sẽ vận hành hết... Xem thêm »

Đẩy mạnh xuất khẩu vật liệu xây dựng

Thông tin từ Vụ Vật liệu xây dựng (Bộ Xây dựng) cho biết, trong các tháng đầu năm nay, thị trường vật liệu xây dựng khá ổn định, nhưng trong đó một số... Xem thêm »

Lượng xi măng tiêu thụ nội địa tăng, giá ổn định trong tháng 4

Lượng tiêu thụ xi măng trong tháng 4 vẫn ghi nhận mức tăng trưởng ổn định, tuy nhiên, trong khi tiêu thụ xi măng nội địa tăng thì xuất khẩu lại có xu... Xem thêm »

Những mẫu vách ngăn xanh giúp làm mát căn hộ trong ngày hè oi bức

Việc sử dụng vách ngăn xanh thay thế những bức tường không chỉ tạo điểm nhấn ấn tượng cho căn hộ, mà còn giúp không gian sống thêm phần tươi mát hơn. Xem thêm »