Phân tích số liệu khí hậu ngoài nhà tại Thái Nguyên theo vùng tiện nghi sinh khí hậu Nguyễn Tiến Đức và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 135(05) 115 119 115 PHÂN TÍCH SỐ LIỆU KHÍ HẬU NGOÀI NHÀ TẠI THÁ[.]
Nguyễn Tiến Đức Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ 135(05): 115 - 119 PHÂN TÍCH SỐ LIỆU KHÍ HẬU NGỒI NHÀ TẠI THÁI NGUN THEO VÙNG TIỆN NGHI SINH KHÍ HẬU Nguyễn Tiến Đức1*, Phạm Đức Nguyên2, Ngô Thị Thu Huyền1 Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp – ĐH Thái Nguyên Trường Đại học Xây dựng Hà Nội TÓM TẮT Thực tế xây dựng giới cho thấy kiến trúc xanh xu hướng tất yếu, tiết kiệm lượng giữ gìn mơi trường theo tiêu chí phát triển bền vững điều cốt yếu Để tiết kiệm lượng cơng trình người thiết kế phải hiểu sâu sắc khí hậu địa phương nơi xây dựng cơng trình Bài báo trình bày lý thuyết tiện nghi nhiệt, vùng tiện nghi sinh khí hậu kết phân tích số liệu khí hậu ngồi nhà theo vùng tiện nghi sinh khí hậu Thái Nguyên Từ khóa: kiến trúc xanh, kiến trúc bền vững, khí hậu, vùng tiện nghi, sinh khí hậu, tiết kiệm lượng ĐẶT VẤN ĐỀ* Biến đổi khí hậu đặt trái đất trước đại hiểm họa, đòi hỏi người phải thay đổi thói quen, hành động tích cực, kịp thời để giảm nhẹ tác động thích ứng với biến đổi khí hậu Trong bối cảnh lĩnh vực xây dựng – kiến trúc giới mở rộng thực hành “Cuộc Cách mạng Cơng trình Xanh” để thay đổi phương thức xây dựng truyền thống theo hướng giảm tiêu thụ lượng nhiên liệu hóa thạch, bảo tồn hệ sinh thái tự nhiên, bảo tồn tài nguyên giảm sức ép lên môi trường [5] “Kiến trúc xanh” (Green Architecture) hoạt động tiên phong quan trọng cách mạng cơng trình xanh Thực tế xây dựng cho thấy kiến trúc xanh xu hướng tất yếu, tiết kiệm lượng giữ gìn mơi trường theo tiêu chí phát triển bền vững điều cốt yếu Để tiết kiệm lượng cơng trình người thiết kế phải hiểu sâu sắc sinh khí hậu địa phương nơi xây dựng cơng trình Bài báo giới thiệu nghiên cứu lý thuyết thực tiễn để hiểu sâu sắc sinh khí hậu Thái Nguyên làm sở để thiết kế kiến trúc xanh Thái Nguyên CƠ SỞ LÝ THUYẾT Sự cân nhiệt giữa thể môi trường Tiêu chuẩn ASHRAE 55 Hiệp hội kỹ sư thông gió, cấp nhiệt Mỹ (ASHRAE) định * Tel: 0982 947666, Email: Ducnguyentien@tnut.edu.vn nghĩa: tiện nghi nhiệt điều kiện cảm giác thể thỏa mãn với môi trường nhiệt định bới đánh giá chủ quan người Trong khái niệm ASHRAE nhấn mạnh yếu tố chủ quan, tức tiện nghi nhiệt có dựa lượng thực nghiệm lớn cá thể Giữa thể người môi trường xung quanh ln diễn q trình trao đổi nhiệt Trong q trình lượng nhiệt hoạt động sinh lý thể sinh phải cân với lượng nhiệt thể tỏa môi trường xung quanh (hình 1) Hình Trao đổi nhiệt thể người môi trường [1] Cơ thể người có bốn cách để tỏa nhiệt vào mơi trường: Thứ nhất, trao đổi nhiệt đối lưu: trao đổi nhiệt từ thân thể vào khơng khí chúng tiếp xúc với da quần áo Thứ hai, trao đổi nhiệt dẫn nhiệt: xảy tiếp xúc với bề mặt nóng lạnh 115 Nitro PDF Software 100 Portable Document Lane Wonderland Nguyễn Tiến Đức Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ nhiệt trao đổi thân thể bề mặt Thứ ba, trao đổi nhiệt xạ: xảy trao đổi nhiệt xạ mặt da bề mặt chung quanh dạng sóng điện từ, phụ thuộc nhiệt độ mặt da người nhiệt độ bề mặt bao quanh 135(05): 115 - 119 et al trình bày biểu đồ sinh khí hậu họ định dạng biểu đồ nhiệt ẩm, vùng tiện nghi khu vực hình thang trung tâm (Hình 2) [1] Thứ tư, nhiệt bay hơi: bay lấy nhiệt xảy mặt da, phổi thở hít Tổng lượng nhiệt nhận thêm bốn cách phụ thuộc tương quan nhiệt lượng sinh lý, áo quần mơi trường xung quanh Đó tượng cân nhiệt thể, nguồn gốc cảm giác nhiệt người Sự cân nhiệt thể mơi trường biểu diễn phương trình: M ± R ± Cv ± Cd – E = ΔS (1.1) Trong đó: M: Nhiệt sinh lý; R: Nhiệt trao đổi xạ; E: Nhiệt trao đổi bay hơi; Cv: Nhiệt trao đổi đối lưu; Cd: Nhiệt trao đổi dẫn nhiệt (khơng đáng kể); ΔS: Nhiệt thừa tích lũy thể [4] Vùng tiện nghi sinh khí hậu Olgyay, kiến trúc sư người Hugari, người phác thảo vùng tiện nghi kiến trúc, tập hợp điều kiện môi trường mà người bình thường cảm thấy thoải mái Năm 1923, Yaglou người sử dụng biểu đồ nhiệt ẩm sở 'dòng thoải mái cân bằng' để thể vùng tiện nghi [1] Trong biểu đồ nhiệt ẩm, nhiệt độ khô thể trục hồnh, dung ẩm khơng khí thể trục tung, đường cong thể độ ẩm tương đối đường xiên thể entanpi Dựa vào biểu đồ nhiệt ẩm ta xác định thơng số khác khí hậu biết hai thông số, thông thường thông số nhiệt độ độ ẩm tương đối biểu thị để thể đặc trưng khí hậu Sau này, nhiều nhà nghiên cứu theo phương pháp Yaglou Năm 1980, Arens Hình Phiên biểu đồ nhiệt ẩm Arens et.al [1] Tại Việt Nam, năm 2005, tác giả Phạm Đức Nguyên dựa vào số tiện nghi nhiệt quen khí hậu người Việt Nam thành lập biểu đồ sinh khí hậu cho Việt nam dựa biểu đồ nhiệt ẩm lấy tên Biểu đồ sinh khí hậu xây dựng Việt Nam (BĐSKHXDVN) Biểu đồ thực nghiệm Hà Nội Vinh, đồng thời so sánh với kết đồng nghiệp nước nước để kiểm chứng (hình 3) BĐSKHXDVN có đường giới hạn sau [3]: Vùng tiện nghi (kí hiệu: 4): Giới hạn độ ẩm: Giới hạn dưới: 20%, Giới hạn trên: 90% Giới hạn nhiệt độ: Giới hạn dưới:20 C Giới hạn trên: 35 C Vùng mát khơ (kí hiệu: 5) mát ẩm (kí hiệu: 6) Vùng mát khơ mát ẩm vùng có nhiệt độ nằm giới hạn tiện nghi, độ ẩm thấp ( 20%, V5) cao ( =90-100%, V6) nằm phía phía vùng tiện nghi 116 Nitro PDF Software 100 Portable Document Lane Wonderland Nguyễn Tiến Đức Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ 135(05): 115 - 119 Hình Biểu đồ sinh khí hậu Việt Nam [3] Các vùng lạnh Khái niệm lạnh: mặc lần áo len cảm thấy lạnh, mặc thêm áo bơng cảm thấy bình thường, tay cảm thấy cóng, chân để trần cảm thấy giá lạnh Khái niệm lạnh: đầu ngón tay, ngón chân cảm thấy rét buốt, mặc áo ấm thơng thường cảm thấy rét run, chân lông gai Các đường giới hạn vùng lạnh đường thẳng đứng (t=constant) Vùng lạnh vừa (kí hiệu: 3): T=15-20 C Vùng lạnh (kí hiệu: 2): T=10-15 C Vùng lạnh (kí hiệu: 1): T