Kính tiết kiệm năng lượng: Mảnh ghép hoàn hảo cho công trình xanh ❗

Kính đối với công trình xanh – tiết kiệm năng lượng

Trong những loại nguyên vật liệu được sử dụng cho lớp vỏ bao che tòa nhà, kính đang là một trong các nguyên vật liệu được yêu chuộng và sử dụng rộng thoải mái nhất hiện tại. Ngành công nghiệp sản xuất kính xây dựng trong các năm vừa mới đây đã có những tiến bộ vượt trội về công nghệ. Nhờ sự cách tân liên tiếp về hiệu suất cách nhiệt và tiết kiệm năng lượng. Kính đã thành nguyên vật liệu xây dựng thiết yếu cho những công trình xanh, tiết kiệm năng lượng.

Hiện tại, đa phần các tòa nhà nhiều tầng tại các TP lớn đều được lắp đặt các mặt dựng bằng kính nhằm mang đến giá trị thẩm mỹ cao hơn cho công trình. Mặt khác, mặt dựng bằng kính giúp cho những tòa nhà nhẹ hơn, giảm nhẹ đi trọng tải cho nền móng.
Cách đây nửa thế kỷ, ngay cả trước lúc công nghệ kính modern hiện đại sinh ra, các KTS đã có tư duy sử dụng kính 1 cách sáng tạo để thiết kế những tòa nhà hầu như không sử dụng năng lượng mà thời nay chúng ta gọi là “Zero energy building”.

Trong các thập kỷ tiếp nối, với sự tiến bộ về công nghệ sản xuất kính đã giúp việc thiết kế các tòa nhà không sử dụng năng lượng trở nên khả thi hơn. Cải tiến công nghệ như việc sử dụng các sản phẩm kính kiểm soát năng lượng mặt trời “Solar control”, kính phát xạ thấp “Low-E” đã cải thiện đáng kể khả năng cách nhiệt và cản nhiệt của kính. Các sản phẩm kính tiết kiệm năng lượng cho phép tối đa hóa ánh sáng tự nhiên ban ngày vào nhà và có thể hạn chế mức tăng nhiệt từ mặt trời, phụ thuộc vào nhu cầu và mục đích ước muốn.

Thời nay, có không ít phương pháp về chủng loại kính và hệ mặt dựng kính để thỏa mãn nhu cầu của những KTS và kỹ sư xây dựng khi thiết kế và xây dựng các tòa nhà đạt tới mức xếp hạng công trình xanh cao tối đa.

Kính – nguyên vật liệu được chọn lựa số 1 cho những tòa nhà vững chắc.

Các tòa nhà vững chắc sẽ thu được doanh thu từ việc ảnh hưởng tối thiểu đến hệ sinh thái của kính. Khi các công trình xây dựng mới càng ngày càng trở nên tiết kiệm năng lượng thì việc nhận định ảnh hưởng hệ sinh thái sẽ không còn được nhìn nhận xét về mức độ tiêu thụ năng lượng, mà dựa trên các ảnh hưởng của quá trình sản xuất nguyên vật liệu xây dựng, cũng giống như các công đoạn xây dựng và phá dỡ. Về mặt này, kính tạo thành ảnh hưởng tối thiểu đến hệ sinh thái, khiến nó trở thành sản phẩm được chọn lựa rộng thoải mái cho những tòa nhà vững chắc. Kính được làm từ nguồn nguyên vật liệu thô tự nhiên đa dạng như: Cát, Soda, mảnh thủy tinh vỡ… không gây độc hại, quá trình sản xuất đạt hiệu quả năng lượng cao, yêu cầu lượng nước thấp và tạo thành ít chất thải.

Trên thực tiễn, các nghiên cứu vừa mới đây chỉ ra rằng kính xây dựng chỉ chiếm 1 phần rất nhỏ trong việc ảnh hưởng đến hệ sinh thái của một tòa nhà từ khi xây dựng cho tới phá vỡ. Không chỉ có thế, các sản phẩm kính xây dựng đều sở hữu thể tái chế hoàn toàn. Ngay cả khi được tái chế trong những sản phẩm thủy tinh mới, các mảnh thủy tinh còn giúp tiết kiệm cả nguyên vật liệu và năng lượng trong tiến trình sản xuất.

Khi kính xây dựng bị vỡ, nó vẫn an toàn và ổn định, không phát thải bất kì chất ô nhiễm và độc hại nào ra hệ sinh thái. Do vậy, ngay cả khi thủy tinh không được tái chế, nó vẫn ảnh hưởng 1 cách tối thiểu đến hệ sinh thái.

Kính Low-E tiết kiệm năng lượng thế nào?

Kính Low-E là tên thường gọi viết tắt của Low Emissivity (kính có độ phát xạ thấp), trong đó, độ phát xạ biểu lộ cho khả năng bức xạ năng lượng của một nguyên vật liệu. Kính Low-E đóng vai trò rất quan trọng đối với các tòa nhà có S diện tích mặt dựng kính lớn. Các lớp phủ Low-E đã được phát triển để tiết giảm lượng tia cực tím và tia hồng ngoại có thể truyền qua kính mà hoàn toàn không làm tác động đến lượng ánh sáng trông thấy. Lớp phủ Low-E cải thiện 1 cách đáng kể khả năng cách nhiệt của kính.

• Lớp phủ Low-E làm giảm độ phát xạ của kính, giúp giảm hệ số U-value;
• Hệ số hấp thụ nhiệt mặt trời (SHGC) của kính Low-E thấp, dẫn đến tiết kiệm năng lượng và kinh phí làm giảm nhiệt độ;
• Kính Low-E hoạt động như 1 tấm chắn ngăn cản tia UV truyền qua kính, giúp bảo vệ các đồ vật bên phía trong nhà khỏi ảnh hưởng làm phai mầu của ánh sáng mặt trời;
• Vào mùa hạ, kính Low-E giúp chặn hầu như tất cả các bức xạ hồng ngoại truyền vào trong. Nhờ vào đó lượng nhiệt vào nhà giảm đi đáng kể, giúp cho không gian bên phía trong nhà luôn mát mẻ;
• Vào mùa đông, kính Low-E không cho phép nhiệt thoát từ bên phía trong nhà ra phía bên ngoài. Bởi vậy, căn nhà luôn được giữ ấm. Đây là 1 cách hiệu quả để bảo tồn năng lượng sưởi ấm trong nhà vì kính có độ phát xạ thấp hoạt động tựa như một bình giữ nhiệt, ngăn cản bức xạ nhiệt ra phía bên ngoài;
• Kính Low-E cải thiện hiệu quả năng lượng cho tòa nhà, giúp tiết kiệm đáng kể hóa đơn tiền điện do hiệu quả cách nhiệt và cản nhiệt của kính;
• Kính Low-E có thể hạn chế sự ngưng tụ hơi nước có thể xảy ra do sự chênh lệch nhiệt độ giữa hệ sinh thái bên phía trong và phía bên ngoài tòa nhà.

Cách kiểm tra hiệu suất cách nhiệt và tiết kiệm năng lượng của kính

Hiện tại, các đơn vị sản xuất kính thường công bố rất là nhiều thông số cấu hình đối với sản phẩm kính tiết kiệm năng lượng của họ để khách hàng có thể chọn lựa sản phẩm kính thích hợp với mục đích thiết kế.

Một vài thông số cấu hình được sử dụng để định rõ hiệu suất cách nhiệt và tiết kiệm năng lượng của kính gồm có:

• Hệ số truyền nhiệt U-value (W/mét vuông.K): Đây là thông số đặc thù cho sự truyền nhiệt của kính, thể hiện lượng nhiệt ổn định trong một đơn vị thời gian truyền qua 1 đơn vị S diện tích bề mặt kính, với mỗi đơn vị nhiệt độ chênh lệch giữa những hệ sinh thái ở mỗi mặt của tấm kính. Hệ số U-value càng thấp, khả năng cách nhiệt của kính càng cao.
• Hệ số hấp thụ nhiệt mặt trời (SHGC): Là tổng lượng nhiệt mặt trời truyền qua trực tiếp và hệ số truyền nhiệt thứ cấp (nhiệt được truyền bởi đối lưu và sự bức xạ bước sóng hồng ngoại dài của lượng bức xạ mặt trời được hấp thụ bởi tấm kính) vào bên phía trong tấm kính. Hệ số SHGC càng thấp, khả năng cản nhiệt của kính càng cao.
• Độ truyền sáng (VLT): Là lượng ánh sáng chiếu tới, trong vòng bước sóng từ 380nm đến 780nm, truyền qua tấm kính. Độ truyền sáng càng cao, lượng ánh sáng tự nhiên vào nhà càng cao.

(Bài đăng trên Tạp chí Kiến trúc số 12-2021)