Các nguyên tắc thiết kế tiết kiệm năng lượng

Các nguyên tắc thiết kế tiết kiệm năng lượng
23/06/2020 1 Comment Tin tức admin

Các nguyên tắc thiết kế sau đây cho một thế hệ nhà phố mới sẽ giúp tăng tính bền vững và tuổi thọ ngôi nhà của bạn. Đặc biệt, các giải pháp không đòi hỏi kỹ thuật cao sẽ chiếm phần lớn các gợi ý thiết kế trong chuỗi bài viết này. Do khả năng tài chính cũng như kỹ thuật và vật liệu xây dựng địa phương, tất cả các ý tưởng thiết kế đưa ra đều có tính khả thi cao và có khoản thời gian hồi vốn hợp lý.

Hình thái và hướng công trình

Hình thái và hướng ngôi nhà phố của bạn là rất quan trọng. Nhìn chung, diện tích bề mặt tiếp xúc với bức xạ trực tiếp từ mặt trời cần càng nhỏ càng tốt. Một mặt các mặt đứng theo chiều ngắn hơn của công trình nên ở hướng Bắc – Nam (Xem hình). Mặt khác khổ dài được bảo vệ bởi các tòa nhà kế cận.

Mẫu nhà phố tiết kiệm năng lượng
  1. Các bề mặt nhà ngắn hơn cần nằm ở hướng Bắc – Nam
  2. Bề mặt nhà hướng Đông và Tây được bảo vệ bởi các tòa nhà kế cận.
  3. Phần nhô ra, mái hắt và ban công là kiến trúc che nắng cho công trình.
  4. Mái 2 lớp có tác dụng che nắng và tạo thông gió tự nhiên.

Trong trường hợp khoonng thể che chắn bề mặt tường hướng đông và tây theo cách này, các không gian thứ cấp như cầu thang, nhà kho, nhà tắm phải được bố trí ở đây. Ngoài ra các bức tường này có thể cấu trúc thành 2 lớp có khoản trống ở giữa để thông gió. Các bề mặt hướng Đông và Tây chỉ nên có ít lỗ hổng, hạn chế mở cửa đi và cửa sổ.

Với các nguyên tắc thiết kế nói trên, hầu hết bức xạ mặt trời trực tiếp sẽ chỉ còn xuất hiện tại mái và bề mặt tường phía Nam. Như được thể hiện ở mô hình phía bên dưới, mái và tường phía Nam của tòa nhà cần có vùng bảo vệ chống nóng. Đối với tầng trệt, phần nhô ra và mái hất là bộ phận kiến trúc che nắng cho công trình. Tại các tầng phía trên, ban công và lô gia có tác dụng ngăn chặn và loại bỏ khí nóng nhờ đối lưu trước khi truyền nhiệt vào không gian trong nhà.

Trên mái, nguyên tắc thiết kế khác có thể được áp dụng. Các tấm năng lượng mặt trời hoặc các vật liệu vỏ phản xạ 2 lớp có thể được sử dụng như một bộ phận chắn nắng chủ động. Cấu trúc mái xanh và các vật liệu bề mặt sáng là giải pháp chống nóng thụ động. Các kết cấu nhám tự tạo ra bóng râm cho bề mặt, đồng thời làm tăng diện tích bề mặt được làm mát vào ban đêm lên nhiều lần.

Ô cửa ngôi nhà.

Thiết kế của ngôi nhà phải tạo lợi ích từ việc thông gió tự nhiên càng nhiều càng tốt. Bố trí mặt bằng cần cho phép thông gió xuyên phòng cho tất cả các không gian sinh hoạt. Trong trường hợp hướng nắng và hướng gió chủ đạo có mâu thuẫn, hướng ngôi nhà có thể cần điều chỉnh lại trong khoản 0-30 độ mà không làm mất hiệu quả làm mát từ thông gió.

Hướng và quỹ đạo mặt trời cho nhà phố TP Hồ Chí Minh
  1. Mặt đứng phí Nam: Kết cấu che chắn nắng như ban công, lô gia, mái nhô và vỏ 2 lớp.
  2. Mái: Che nắng và chống nóng bằng các tấm năng lượng mặt trời và kết cấu 2 lớp để thông gió.
  3. Mặt đứng phía Bắc: Vật liệu xây dựng nhẹ có thể giảm nhiệt độ dễ dàng vào ban đêm.
  4. Móng nhà: Bể chứa nước mưa và có tác dụng làm mát tầng trệt.

Do hướng gió chủ đạo tại thành phố Hồ Chí Minh là hướng Đông – Bắc vào mùa khô và Tây – Nam vào mùa mưa, công trình có thể xoay nhẹ theo các hướng này.

Để đạt được lợi ích tối ưu nhất về sự thông thoáng tự nhiên, các bề mặt công trình nên có những ô trống, cửa đi và cửa sổ càng lớn càng tốt. Tuy nhiên, bên cạnh đó, phải đảm bảo có hệ thống bảo vệ hiệu quả để tránh thu nhiệt mặt trời. Không gian trong nhà cũng cần được bảo vệ khỏi ảnh hưởng của mưa, côn trùng và ô nhiễm không khí.

Cửa hút gió vào nhà cần được đặt ở vị trí đầu gió và tại điểm thấp của phòng. Trong khi đó, cửa để gió thoát ra ngoài cần được đặt ở vị trí cuối hướng gió và ở điểm cao hơn trong phòng. Nếu cả 2 cửa đều được đặt ở vị trí quá cao như vẫn thấy ở nhiều nhà tại TP. Hồ Chí Minh, không khí vẫn chuyển động nhưng người sử dụng không thấy hiệu ứng làm mát.

Nên tránh thiết kế phòng chỉ mở cửa một phía. Đặc biệt, hình thái hẹp và dài của nhà phố phục thuộc vào thông gió xuyên phòng. Với chiều sâu đến 15m, ngôi nhà vẫn có thể thông gió tự nhiên. Như trong hình phía trên, một giếng trời hay sân trong có thể giúp tăng hiệu ứng ống khói một cách đáng kể.

Giếng trời xanh cho nhà phố
  1. Giếng trời có tác dụng thông gió tự nhiên.
  2. Mở thông và có cửa giữa các phòng để tạo gió xuyên phòng.
  3. Tăng hiệu quả làm mát nhờ hơi nước có được từ bể nước trong nhà (làm mát đoạn nhiệt)
  4. Bức tường xanh cũng giúp tăng hiệu quả làm mát nhờ hơi nước.
  1. Giếng trời có tác dụng thông gió tự nhiên.
  2. Mở thông và có cửa giữa các phòng để tạo gió xuyên phòng.
  3. Tăng hiệu quả làm mát nhờ hơi nước có được từ bể nước trong nhà (làm mát đoạn nhiệt)
  4. Bức tường xanh cũng giúp tăng hiệu quả làm mát nhờ hơi nước

Bố cục không gian nội thất

Bố cục không gian của các phòng cần phải xem xét đến mối quan hệ giữa nhu cầu sử dụng và tải nhiệt của phòng. Tất cả các không gian được sử dụng thường xuyên vào ban ngày nên dược bố trí tại phần phía Bắc của ngôi nhà.

Bếp và phòng ăn, các không gian làm việc kiểu văn phòng và các phòng trẻ em cần được bố trí tại vị trí này. Những phòng này không nhất thiết phải được bảo vệ thêm bởi một khu vực ngăn nhiệt như mặt nhà phía nam. Hơn nữa, nên sử dụng kết cấu nhẹ của tường ngoại thất để làm tăng khả năng giảm nhiệt vào ban đêm.

Bếp và phòng tắm, là các không gian tạo thêm tải nhiệt và độ ẩm cần được phân cách khỏi các khu vực sinh hoạt và đặt ở cuối hướng gió của công trình hoặc sân trong để khí thải trực tiếp ra bên ngoài.

Mặt bằng bố cục các phòng chia ngôi nhà thành 6 khu vực độc lập mà vẫn có thể sử dụng điều hòa không khí một cách riêng biệt. Một khu vực có thể được làm mát tới một nhiệt độ theo ý người sử dụng. Tuy nhiên, ngôi nhà cần được thiết kế sao cho dễ chịu nhất khi có gió thông thoáng vào nhà.

Mục đích chính đó là giảm thiểu việc sử dụng máy điều hòa nhằm tiết kiệm năng lượng và tiền. Giếng trời được đặt tại vị trí trung tâm của ngôi nhà, làm tăng chuyển động và đẩy không khí nóng trong nhà lên phía đỉnh mái.

Một cái hồ nhỏ ở tầng trệt và cây xanh trên tường khu vực lối đi sẽ bổ sung hiệu quả làm mát nhờ hơi nước (làm mát đoạn nhiệt)

Tác giả

Leave a reply

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *