TỔNG QUAN VỀ BĐKH VÀ CÁC TÁC ĐỘNG LÊN CÔNG TRÌNH TOÀ NHÀ
Chúng tôi đã khảo sát nhiều nghiên cứu từ các vùng khí hậu khác nhau để nắm bắt các phương pháp nghiên cứu và cách tiếp cận của họ Đáng chú ý, nhiều nghiên cứu đã áp dụng Mô hình toà nhà theo tiêu chuẩn ANSI.
Tiêu chuẩn ASHRAE / IES 90.1 và các mô hình nhà ở độc lập như nghiên cứu của Zheng & Weng (2019), Ren et al (2011) và Wang & Chen (2014) đã sử dụng phương pháp mô phỏng năng lượng tòa nhà hoặc hồi quy để dự đoán mức tiêu thụ năng lượng của các công trình Một ví dụ tiêu biểu trong lĩnh vực này là nghiên cứu của Berardi, cho thấy sự hiệu quả của các phương pháp này trong việc đánh giá năng lượng.
Jafarpur (Berardi & Jafarpur, 2020) đã áp dụng cả phương pháp gia tăng độ phân giải động (Hadley Regional model 3) và phương pháp gia tăng độ phân giải thống kê (CCWorldWeatherGen và WeatherShift™) để dự báo điều kiện thời tiết trong tương lai và tác động của biến đổi khí hậu đối với 16 mô hình tham chiếu ASHRAE, sử dụng các kịch bản A2 và RCP 8.5 Kết quả cho thấy mô hình Hadley Regional model 3 cung cấp độ phân giải cao hơn, mang lại cái nhìn rõ nét hơn về khí hậu địa phương Mặc dù CCWorldWeatherGen và WeatherShift™ có một số hạn chế do kỹ thuật “biến hình” và yêu cầu lựa chọn mô hình khí hậu hiện tại, nhưng nghiên cứu chỉ ra rằng việc sử dụng nhiều mô hình toàn cầu (GCM) có thể tạo ra kết quả thống kê đáng tin cậy hơn Trong số đó, WeatherShift™ nổi bật với khả năng tích hợp tới 14 GCM trong mô hình của mình Tuy nhiên, độ chính xác của các mô hình dự đoán và phương pháp gia tăng độ phân giải vẫn cần được nghiên cứu thêm, do thiếu dữ liệu khí hậu thực tế trong tương lai để xác thực Moazami và cộng sự (Moazami et al., 2019) đã cung cấp những đánh giá quan trọng về vấn đề này.
Bài viết này trình bày bốn phương pháp gia tăng độ phân giải để tạo tệp thời tiết phục vụ cho mô phỏng năng lượng tòa nhà Zhai và Helman (2019) đã phân tích một lượng lớn mô hình xây dựng, 23 GCM và 56 kịch bản mô hình trong ba khoảng thời gian và bảy vùng khí hậu ở Hoa Kỳ, nhằm làm rõ sự sai lệch lớn và các kết luận trái ngược trong nhiều nghiên cứu về biến đổi khí hậu Qua đó, họ hy vọng giảm thiểu sự không chắc chắn trong dự báo khí hậu tương lai và chứng minh tác động của biến đổi khí hậu đến tiêu thụ năng lượng của các tòa nhà trong tương lai.
2011; Nematchoua, et al., 2019)) đã sử dụng các kịch bản BĐKH thế hệ trước của IPCC (IPCC, 2007) trong khi các kịch bản mới của IPCC (IPCC,
Nghiên cứu từ năm 2014 đã được áp dụng rộng rãi trong nhiều nghiên cứu tiếp theo (Bilardo et al., 2019; Spandagos & Ng, 2017) Một số tác giả đã phát triển các điều kiện thời tiết khắc nghiệt trong tương lai nhằm kiểm tra khả năng tải trọng làm mát và sưởi ấm cao điểm cho các hệ thống tòa nhà.
Moazami và cộng sự (2019) đã nghiên cứu tác động của biến đổi khí hậu đối với năng lượng tiêu thụ của các tòa nhà, sử dụng các tệp thời tiết khắc nghiệt và điển hình trong mô phỏng Họ kết luận rằng cần có cả điều kiện điển hình và khắc nghiệt để đánh giá độ ổn định của tiêu thụ năng lượng trong bối cảnh khí hậu không chắc chắn trong tương lai Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng tải cao điểm cho nhu cầu làm mát có thể tăng tới 28,5% trong các điều kiện khắc nghiệt so với điều kiện điển hình.
Tổng quan ngắn gọn này tóm tắt các kết quả chính từ các tài liệu và phương pháp phổ biến nhất, như được trình bày trong Bảng 2-1 Những phát hiện này cung cấp hướng dẫn cho nghiên cứu, nhấn mạnh sự cần thiết phải thiết lập một cách tiếp cận sáng tạo, nhằm xây dựng các mô hình năng lượng hiệu quả hơn và dữ liệu về biến đổi khí hậu đáng tin cậy.
Thách thức nghiên cứu Công cụ/ phương pháp
IPCC Fourth Assessment Report (AR4); IPCC Fourth Assessment Report (AR4)
Cốt truyện / kịch bản BĐKH
A1FI, A1B, A1T, A2, B1, B2 / RCP2.6, RCP4.5, RCP4.5, RCP6.0
Mô hình luân chuyển tổng quát
Một GCM độc lập; kết nối và lấy trung bình nhiều GCM
Phương pháp tăng độ phân giải
Statistical downscaling (sử dụng phương pháp “biến hình” hay phương pháp nhẫu nhiên); Dynamical downscaling (sử dụng Regional Climate Model); downscaling lai
Mô hình năng lượng công trình tham chiếu (hầu hết là từ ASHRAE); Mô hình hồi quy; Mô hình toán
Các loại tệp thời tiết
Typical meteorological year (TMY); Typical Downscaled Year (TDY); Extreme Cold Year (ECY); Extreme Warm Year (EWY)
Ngắn hạn, trung hạn và dài hạn
Công cụ tăng độ phân giải
CCWorldWeatherGen; Weather Morph: Climate Change Weather File Generator; OZClim; Regional Climate Models
Bảng 2-1: Các công cụ và phương pháp phổ biến được sử dụng trong các nghiên cứu về BĐKH và tác động đến các tòa nhà
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ CÁCH THỨC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
Phương pháp nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là sản phẩm của quá trình xây dựng với tính đa dạng cao về hình thức, nội dung và chất lượng Phương pháp nghiên cứu chính được áp dụng là nghiên cứu điển hình, thông qua việc chọn mẫu công trình đại diện để khảo sát và phân tích Phương pháp này đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như khoa học tự nhiên, xã hội, kinh tế, y khoa và quản trị (Yin, 2014).
Bằng cách mô hình hóa trên máy tính các công trình với nhiều dạng mặt bằng và hình khối khác nhau, đề tài có thể mở rộng nghiên cứu và đạt được những kết quả khái quát cao hơn Phương pháp này được áp dụng rộng rãi trong các nghiên cứu quốc tế về đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đối với công trình, như trong các nghiên cứu của Bamdad và cộng sự (2020), Moazami và cộng sự (2019), cùng với Berardi & Jafarpur (2020).
3.1.2 Các cách tiếp cận trong mô hình hoá khí hậu tương lai
3.1.2.1 Lựa chọn kịch bản BĐKH
Dự đoán biến đổi khí hậu toàn cầu trong tương lai là một nhiệm vụ đầy thách thức và luôn mang theo sự không chắc chắn Vì vậy, nhiều kịch bản về biến đổi khí hậu đã được phát triển để hiểu rõ hơn về những tác động có thể xảy ra.
Nghiên cứu này áp dụng kịch bản phát thải cao RCP8.5 để đánh giá tác động tiềm tàng của biến đổi khí hậu nghiêm trọng đối với các công trình tòa nhà Kịch bản RCP8.5, tương đương với kịch bản A2 trong SRES, được coi là tình huống xấu nhất, xảy ra trong bối cảnh không có nỗ lực nào để hạn chế phát thải khí nhà kính.
1 Nguồn: https://en.wikipedia.org/wiki/Case_study [Truy cập ngày 9/7/2016]
7 thải và có thể bị ảnh hưởng bởi các tác động bất lợi (ví dụ như núi lửa phun trào)
Tác động của biến đổi khí hậu theo kịch bản RCP4.5 và RCP6.0 trong ngắn hạn (2046-2065) tương đối giống nhau, với RCP4.5 có ảnh hưởng lớn hơn một chút Tuy nhiên, trong dài hạn (2081-2100), RCP4.5 lại cho thấy tác động nhỏ hơn so với RCP6.0 do ảnh hưởng của các chính sách khí hậu Nghiên cứu này đã chọn kịch bản RCP4.5 để đại diện cho hai kịch bản trung bình trong báo cáo AR5 Ngoài ra, các kịch bản RCP4.5 và RCP8.5 cũng đã được sử dụng trong các nghiên cứu trước đây của Bilardo và cộng sự.
Kịch bản RCP2.6 không được xem xét do tính tham vọng quá cao so với thực tế toàn cầu, với lượng phát thải âm đáng kể vào năm 2100 Không có kịch bản tương đương trong SRES, và việc lựa chọn kịch bản này hoàn toàn phù hợp với các kịch bản RCP 4.5 và 8.5 đã được áp dụng trong báo cáo biến đổi khí hậu và nước biển dâng của Việt Nam, theo báo cáo của Bộ Tài nguyên và Môi trường năm 2016.
3.1.2.2 Lựa chọn các khung thời gian để dự báo khí hậu trong tương lai
Mô hình khí hậu được thiết kế để dự đoán khí hậu tương lai trong các khung thời gian khác nhau, với nghiên cứu này chia các năm từ 2020 đến 2099 thành ba giai đoạn: ngắn hạn (2026-2045), trung hạn (2056-2075) và dài hạn (2080-2099), tương tự như các nghiên cứu trước đây về biến đổi khí hậu Phân chia này phù hợp với các báo cáo của IPCC - AR4, AR5 và các mô hình tính toán của GCM Phân tích chỉ tập trung vào những thay đổi và tác động trong trung hạn và dài hạn, vì các tác động ngắn hạn có thể dự đoán được tại thời điểm này.
Tập tin dữ liệu khí hậu của giai đoạn 1961-1996 (Hà Nội) và 1961-
Dữ liệu khí hậu cơ sở từ năm 2017 tại Đà Nẵng và TP Hồ Chí Minh được lấy từ cơ sở dữ liệu ASHRAE IWEC dưới định dạng TMY2, đại diện cho điều kiện khí hậu “hiện tại” Thời kỳ 1961-1990 thường được sử dụng làm tham chiếu trong các nghiên cứu về biến đổi khí hậu, nhờ vào sự sẵn có và tính xác thực cao của dữ liệu thời tiết trong giai đoạn này, mặc dù không phản ánh đầy đủ các điều kiện khí hậu gần đây.
3.1.2.3 Lựa chọn mô hình tính toán dự báo BĐKH
IPCC đã phê duyệt và khuyến nghị sử dụng các mô hình khí hậu (Mô hình hoàn lưu tổng quát - GCM), là những mô hình toán học mô phỏng sự tương tác giữa đại dương, đất liền, băng và khí quyển (Zhai & Helman, 2019) Tuy nhiên, vẫn còn nhiều bất định về cách thức phát triển của khí hậu trong tương lai cho một kịch bản phát thải nhất định, do giới hạn của các mô hình và tính chất không ổn định của hệ thống khí hậu Do đó, cần dựa vào giá trị trung bình của nhiều GCM thay vì chỉ một dự báo đơn lẻ để hiểu rõ hơn về phạm vi các kết quả dự báo khí hậu có thể xảy ra.
Công cụ phần mềm WeatherShift ® do Arup và Argos Analytics LLC phát triển có khả năng đáp ứng thách thức về biến đổi khí hậu bằng cách kết hợp 14 mô hình khí hậu toàn cầu (GCM) được công bố gần đây, phù hợp với hai kịch bản phát thải RCP4.5 và RCP8.5.
Công cụ này tổ chức các kết quả dự báo từ từng Mô hình Khí hậu Toàn cầu (GCM) thành một hàm phân phối tích lũy, theo các khoảng xác suất 5%, 10%, 25%, 50%, 75%, 90% và 95% (xem Troup & Fannon, August 2016) Từ hàm phân phối này, các yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm và bức xạ được dự báo dựa trên các mức xác suất đã nêu Giá trị dự báo ở khoảng xác suất 50% được coi là giá trị "trung bình", giúp giảm thiểu sự không chắc chắn giữa các GCM và các biến đổi khí hậu ngẫu nhiên.
Nghiên cứu này sử dụng dữ liệu thời tiết định dạng “epw” từ công cụ WeatherShift ® cho mô phỏng EnergyPlus, với các mức 10%, 50% và 95% của hàm phân phối tích luỹ từ 14 GCM có sẵn Mỗi kịch bản biến đổi khí hậu (BĐKH) sẽ tương ứng với 3 mức dự báo dựa trên 3 khoảng xác suất khác nhau.
- Mức 10% cho kết quả dự báo gia tăng nhiệt độ ít khắc nghiệt hơn so với mức dự báo ‘trung bình”
- Mức 50% cho kết quả dự báo gia tăng nhiệt độ ở mức “trung bình” của các mô hình GCM
- Mức 95% cho kết quả dự báo gia tăng nhiệt độ khắc nghiệt hơn so với mức dự báo ‘trung bình”
Đối với mỗi địa phương nghiên cứu, dự báo khí hậu sẽ được thực hiện theo hai kịch bản RCP4.5 và RCP8.5, với ba mức độ khắc nghiệt: ít khắc nghiệt (10%), trung bình (50%) và khắc nghiệt nhất (95%) Dự báo sẽ được thực hiện cho hai thời điểm trung hạn và dài hạn, tổng cộng tạo ra 12 kịch bản khác nhau về mức độ và thời gian Các kịch bản này đã bao quát và xem xét các hình thái thời tiết cực đoan trong tương lai.
3.1.3 Các cách tiếp cận trong dự báo năng lượng và phát thải công trình thương mại
Nghiên cứu này áp dụng phương pháp mô hình hóa mô phỏng để phân tích mức tiêu hao năng lượng và phát thải của các công trình thương mại Phần mềm EnergyPlus phiên bản 8.8.0, do Bộ Năng lượng Mỹ phát triển, được sử dụng trong nghiên cứu này Đây là phần mềm phổ biến nhất hiện nay trong lĩnh vực mô phỏng năng lượng cho các tòa nhà.
3.1.4 Lựa chọn các tòa nhà thương mại đại diện và các mô hình cơ sở
Các công trình đại diện cho từng loại đã được xác định, cụ thể như sau:
Bảng 3-1: Thông tin sơ bộ công trình thương mại đại diện để nghiên cứu
Mô hình tòa nhà cơ sở Mô hình năng lượng Công trình thực tế
Tòa nhà văn phòng tại Hà Nội, tháp Plaschem (17 tầng)
Nhà máy công ty TNHH Nippon Rika Vietnam
3 Bán lẻ Siêu thị Mega
Nhà hàng White Palace TPHCM
Khối khách sạn trong Hải Tiến resort
3.1.5 Phương pháp tối ưu hóa mục tiêu dựa trên mô phỏng:
Phương pháp tối ưu hóa bằng toán học kết hợp mô phỏng năng lượng nhằm tối ưu hóa mô hình công trình, đảm bảo hiệu năng cao nhất trong bối cảnh biến đổi khí hậu Các nhiệm vụ chính của phương pháp này bao gồm việc phân tích và điều chỉnh các yếu tố thiết kế để nâng cao hiệu suất năng lượng, đồng thời giảm thiểu tác động tiêu cực từ môi trường.
(i) Đánh giá định tính hiệu quả của phương pháp tối ưu hoá trong việc cải thiện hiệu năng công trình dưới điều kiện BĐKH,
(ii) Đánh giá mô hình tối ưu, từ đó rút ra được các giải pháp thiết nhằm đem lại hiệu quả hiệu năng tối ưu.
Tính toán phát thải của công trình trong điều kiện BĐKH
Việc tính toán phát thải khí nhà kính của công trình xây dựng được tiến hành qua 3 bước nhỏ như sau:
Bước 1: Tính toán phát thải các khí nhà kính
Bước 2: Quy đổi các lượng phát thải khí nhà kính thành lượng carbon dioxide tương đương
Bước 3: Quy đổi các lượng phát thải carbon dioxide tương đương về một đơn vị đo đồng nhất là lượng carbon tương đương
Các chỉ báo về hiệu năng công trình và cách đánh giá
Chỉ báo đầu tiên là E C, thể hiện mức phát thải carbon tương đương hàng năm của công trình tại nơi tiêu thụ Chỉ số này bao gồm phát thải quy đổi từ tổng phát thải năng lượng do công trình sử dụng, bao gồm các yếu tố như làm mát (EC1), chiếu sáng nội thất (EC2), chiếu sáng ngoại thất (EC3), thiết bị nội thất (EC4), máy bơm (EC5), thang máy (EC6), thiết bị ngoại thất (EC7) và quạt thông gió.
EC8) và có thể được biểu thị bằng:
Chỉ báo thứ hai là thời gian quá nhiệt trung bình, được xác định khi nhiệt độ không khí trong nhà vượt quá điểm đặt làm mát của hệ thống điều hòa không khí.
Trong đó T overheating i là thời gian nhiệt độ không khí trong nhà ở phòng thứ i cao hơn điểm đặt
Cách thức đánh giá các chỉ báo hiệu năng:
Trong 2 chỉ báo nói trên (mức phát thải carbon và thời gian quá nhiệt trung bình), nghiên cứu này coi chỉ báo thứ nhất là chỉ báo chủ đạo, còn chỉ báo thứ hai là chỉ báo mang tính ràng buộc (constraint) hoặc chỉ báo phụ (nếu 2 công trình có chỉ báo chính tương đồng nhau).
Các địa điểm nghiên cứu đại diện các vùng khí hậu và các miền của Việt Nam
Nghiên cứu này tập trung vào ba địa điểm tiêu biểu của Việt Nam: Hà Nội (21° Bắc), Đà Nẵng (16° Bắc) và thành phố Hồ Chí Minh (10° Bắc), đại diện cho ba vùng khí hậu miền Bắc, miền Trung và miền Nam.
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ THÍCH ỨNG BĐKH
Kết quả mô phỏng khí hậu sau biến đổi theo các kịch bản
Chúng tôi trình bày kết quả dự đoán khí hậu tương lai trong trung hạn (2056-2075) và dài hạn (2080-2099) dựa trên mô hình GCM trong WeatherShift ® với xác suất 50% Hai kịch bản biến đổi khí hậu được sử dụng để dự báo là RCP 4.5 và RCP 8.5 Kết quả sẽ được trình bày chi tiết trong các phần tiếp theo.
4.1.1 Nhiệt độ trung bình hàng tháng
Theo kịch bản xấu nhất RCP8.5, nhiệt độ trung bình toàn cầu có thể tăng từ 3 °C đến 4 °C trong dài hạn, với mức tăng cao hơn vào mùa Hè so với mùa Đông, mặc dù sự khác biệt không lớn Sự chênh lệch nhiệt độ này rõ rệt hơn trong trung và dài hạn, đặc biệt là miền Bắc có xu hướng tăng nhiệt độ mạnh mẽ hơn so với miền Nam.
Theo kịch bản RCP 4.5, nhiệt độ toàn cầu sẽ tăng trong trung và dài hạn, với sự chênh lệch chỉ khoảng 0.5 °C giữa hai giai đoạn này Dự báo, nhiệt độ sẽ tăng từ 1.7 đến 2 °C so với mức hiện tại, trong đó miền Bắc có xu hướng tăng nhiệt độ mạnh hơn so với miền Nam.
4.1.2 Độ ẩm trung bình hàng tháng
Độ ẩm không khí có sự thay đổi tương tự như nhiệt độ, nhưng mức thay đổi này thường nhỏ và không có sự khác biệt lớn giữa các kịch bản biến đổi khí hậu Xu hướng chung cho thấy độ ẩm không khí sẽ giảm so với hiện tại, mặc dù mức giảm chỉ khoảng 5%, khiến con người khó nhận biết sự thay đổi này.
4.1.3 Tổng trực xạ và tán xạ trung bình hàng tháng
Kết quả nghiên cứu cho thấy sự gia tăng bức xạ mặt trời không đồng đều giữa các khu vực và giai đoạn khác nhau Theo kịch bản RCP8.5, Đà Nẵng và TP Hồ Chí Minh có thể trải qua sự giảm nhẹ lượng bức xạ mặt trời trong dài hạn Điều này phù hợp với các nghiên cứu trước đây, cho thấy rằng sự gia tăng nhiệt độ trái đất không phải do bức xạ mặt trời tăng lên, theo thông tin từ NASA.
Các tác động của BĐKH đến mức năng lượng tiêu thụ và tổng phát thải khí nhà kính của công trình
Sự gia tăng nhiệt độ do biến đổi khí hậu dự báo sẽ dẫn đến việc các công trình tiêu thụ nhiều năng lượng hơn để làm mát, nhằm duy trì tiện nghi sinh học Hệ quả là lượng khí nhà kính phát thải từ các công trình sẽ tăng lên, làm trầm trọng thêm hiệu ứng nhà kính và góp phần vào sự ấm lên toàn cầu.
Trong phần này, chúng tôi tổng hợp và so sánh mức phát thải carbon cùng thời gian quá nóng của 5 công trình thương mại đại diện dưới các kịch bản biến đổi khí hậu (BĐKH) khác nhau Mô hình cơ sở cho thấy tất cả các loại hình công trình thương mại đều gia tăng phát thải carbon, với mức tăng theo kịch bản RCP 4.5 trong dài hạn dao động từ 6% đến 12%, và theo kịch bản RCP 8.5 là từ 12.6% đến 22% Đặc biệt, nhà hàng và khách sạn có mức gia tăng phát thải đáng kể nhất, trong khi siêu thị, nhà xưởng và văn phòng ghi nhận mức tăng thấp hơn và khá đồng nhất.
Hình 4-1: Tổng hợp mức phát thải carbon các loại công trình thương mại theo vùng miền (Hà Nội được chọn đại diện)
Mức phát thải (tấn carbon)
Khách sạn Nhà hàng Siêu thị Nhà xưởng Văn phòng
Bảng 4-1: Mức gia tăng phát thải carbon theo kịch bản RCP4.5 trong dài hạn 2080-2099
Mức độ gia tăng phát thải carbon (%) Văn phòng
Bảng 4-2: Mức gia tăng phát thải carbon theo kịch bản RCP8.5 trong dài hạn 2080-2099
Mức độ gia tăng phát thải carbon (%) Văn phòng
Thời gian quá nhiệt trung bình (giờ)
Khách sạn Nhà hàng Siêu thị Nhà xưởng Văn phòng
Hình 4-2: Thời gian quá nhiệt trung bình trong năm của các loại công trình thương mại theo vùng miền (Hà Nội được chọn đại diện)
Bảng 4-3: Mức gia tăng thời gian quá nóng trong công trình theo kịch bản
Mức độ gia tăng thời gian quá nóng trong công trình
Mức độ gia tăng thời gian quá nóng trong công trình
Tìm kiếm những giải pháp nhằm giảm thiểu giảm phát thải khí nhà kính dưới điều kiện BĐKH tương lai thông qua phương pháp tối ưu hoá 16 Đối với địa phương Hà Nội - giới thiệu điển hình (đối với Đà Nẵng và
Trong bài viết này, chúng tôi nghiên cứu các giải pháp thiết kế và vận hành công trình thụ động, đồng thời đánh giá vai trò của chúng trong việc giảm thiểu phát thải khí nhà kính Các giải pháp này được lựa chọn vì chúng có thể được kiểm soát hoàn toàn bởi các nhà thiết kế và người sử dụng công trình, góp phần nâng cao hiệu quả năng lượng của công trình.
Bảng 4-4: Mức gia tăng thời gian quá nóng trong công trình theo kịch bản
RCP8.5 trong dài hạn 2080-2099 DaihocDaNang
17 Đối với địa phương Hà Nội - giới thiệu điển hình (đối với Đà Nẵng và
TP HCM có thể tham khảo báo cáo toàn văn)
Bộ phận kiến trúc Kết quả tổng hợp
Tường bao che có khả năng cách nhiệt tốt giúp giảm mức tiêu thụ năng lượng hiệu quả Độ dày của lớp cách nhiệt càng lớn thì hiệu quả càng cao Tuy nhiên, trong trường hợp siêu thị, vai trò của tường bao che không quan trọng bằng mái nhà, do đó có thể giảm mức cách nhiệt Hệ số hấp thu bức xạ mặt trời của tường bao che cũng cần được xem xét.
Hầu hết các trường hợp đều yêu cầu tường bao che có màu trắng sáng để tối ưu hóa khả năng phản xạ bức xạ mặt trời Tuy nhiên, đối với siêu thị, vai trò của tường bao che không quan trọng bằng mái nhà, do đó màu sắc có thể không cần phải sáng bằng.
Vật liệu làm cửa kính
Trong các công trình sử dụng điều hòa không khí, kính cần có hệ số hấp thu bức xạ mặt trời (SHGC) thấp để tối ưu hóa hiệu suất Ngược lại, trong các công trình thông gió cưỡng bức bằng quạt, yêu cầu về hệ số này không quá quan trọng Độ dày lớp không khí giữa hai lớp kính cũng đóng vai trò quan trọng trong việc cách nhiệt và tiết kiệm năng lượng.
Nên sử dụng kính 2 lớp có lớp không khí ở giữa, trong đó độ dày lớp không khí nên từ 2 – 3 cm để đạt hiệu quả tối ưu
Vật liệu khí giữa hai lớp kính
Giữa 2 lớp kính nên ưu tiên khí Argon
Nhiệt trở của lớp mái nhà
Đối với các công trình có diện tích mái nhà lớn, việc sử dụng lớp cách nhiệt dày sẽ mang lại hiệu quả tốt hơn Ngược lại, đối với những công trình có diện tích mái nhỏ so với diện tích sàn, độ dày của lớp cách nhiệt không quá quan trọng.
Hệ số hấp thu bức xạ mặt trời của
Mái sơn màu trắng sáng, chọn vật liệu có khả năng phản xạ bức xạ mặt trời tốt
Bộ phận kiến trúc Kết quả tổng hợp lớp mái
Các khối nhiệt trong nhà góp phần quan trọng vào việc tiết kiệm năng lượng, vì vậy việc ưu tiên sử dụng chúng trong thiết kế công trình là rất cần thiết Độ dày của sàn cũng cần được xem xét kỹ lưỡng để tối ưu hóa hiệu quả năng lượng.
Sàn BTCT trong nhà là một loại khối nhiệt hiệu quả, giúp tiết kiệm năng lượng đáng kể Vì vậy, việc ưu tiên sử dụng các khối nhiệt trong thiết kế công trình là rất cần thiết.
Các nghiên cứu chỉ ra rằng khi thiết kế công trình, phương vị nên được định hướng theo chiều Đông Tây Đối với mặt tiền, những công trình có diện tích nhỏ nên hướng về phía Đông hoặc Tây, trong khi mặt tiền lớn nên quay về phía Bắc hoặc Nam Ngoài ra, các cửa sổ và vách kính nên được bố trí hướng về phía này để tận dụng ánh sáng tự nhiên.
Mức độ kín khí của các phòng
Để đảm bảo sự trao đổi không khí giữa không gian điều hòa bên trong và môi trường bên ngoài ở mức tối thiểu và có kiểm soát, công trình cần hoàn thiện lớp vỏ bao che một cách hiệu quả Việc kiểm soát các khe hở ở cửa, vách kính, mái nhà và trần nhà là rất quan trọng.
Tấm che nắng cho các ô kính ở hướng Bắc không cần phải kéo dài quá xa, trong khi đó, ở các hướng khác, tấm che nắng ngang trên cửa sổ và vách kính cần được mở rộng tối đa để đảm bảo hiệu quả che chắn.
Lam che nắng ngang hay đứng? bên ngoài hay trong?
Nên lắp đặt lam che nắng đứng ở bên ngoài, đặc biệt là lam che nắng đứng Tuy nhiên, nếu cửa sổ hướng Bắc hoặc Nam và đã có tấm che nắng ngang phía trên, có thể không cần thiết phải sử dụng lam che nắng bên ngoài (điều này thường áp dụng cho các khách sạn).
Chế độ thông gió đêm
Công trình có sử dụng điều hoà không khí, nên tổ chức thông gió đêm vào mùa hè hoặc quanh năm
Nếu công trình được thông gió tự nhiên hay cơ học ban
Bộ phận kiến trúc Kết quả tổng hợp ngày thì việc thông gió đêm bằng quạt điện không đem lại hiệu quả
Tỷ lệ kính trên tường
Các phân tích chỉ ra rằng diện tích cửa kính nên được duy trì ở mức tối thiểu để hạn chế bức xạ mặt trời Nếu cần mở cửa kính để tận dụng ánh sáng tự nhiên và tầm nhìn, cần phải che chắn bức xạ mặt trời một cách cẩn thận nhằm ngăn ngừa sự gia tăng bức xạ nhiệt vào công trình Bên cạnh đó, độ dày của lớp cách nhiệt ở trần nhà cũng đóng vai trò quan trọng trong việc giữ cho không gian bên trong mát mẻ và thoải mái.
Trần nhà (nếu có) cũng nên có cách nhiệt, dù mái nhà đã được cách nhiệt dày
Hệ số dẫn nhiệt kính
Kính cần có mức cách nhiệt tương đối tốt, nhưng mức cách nhiệt kính không phải là yếu tố quá quan trọng
Mức độ trao đổi không khí hầm mái
Không cần thiết phải thông gió nhiều cho hầm mái Tuy nhiên, kết quả này cần được xác minh thêm vì chúng tôi chỉ khảo sát một trường hợp nghiên cứu về đặc tính này.
