(Kiến trúc) - Kính phủ và bài toán tiết kiệm năng lượng

Theo Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa kỳ (Environmental Protection Agency – USA), thế kỷ 20 được đánh giá là giai đoạn nóng nhất trong 1.000 năm qua với tốc độ nóng lên nhanh nhất được ghi nhận trong khoảng thời gian từ năm 2000 cho đến nay. Tình trạng biến đổi khí hậu ngày càng gia tăng kéo theo tổng năng lượng tiêu thụ của các toà nhà thương mại và dân dụng tăng lên tới 40%, kèm theo đó là lượng khí thải CO2 cũng tăng lên mức 36% – một con số đáng quan ngại đối với môi trường toàn cầu.

Như một xu hướng tất yếu, việc tìm kiếm và ứng dụng các giải pháp “Xanh” trong ngành xây dựng đang là mối quan tâm không chỉ của các nhà hoạch định chính sách mà còn nhận được sự hưởng ứng của cộng đồng tại nhiều quốc gia trên thế giới. Năm 2012, “Định hướng hiệu quả năng lượng” ra đời đánh dấu chính sách mới của Cộng đồng Châu Âu trong tiến trình nỗ lực giảm mức năng lượng tiêu thụ tại các toà nhà thương mại và dân dụng. Mục tiêu của Cộng đồng Châu Âu là tại thời điểm 31/12/2020, tất cả các toà nhà mới xây phải đạt được mức tiêu thụ năng lượng gần bằng 0.

Tại châu Á, Nhật Bản là nước tiên phong trong phong trào hướng tới chuẩn “Zero energy buildings”, được khởi động kể từ năm 2014. Tại Hàn quốc, việc áp dụng chính sách bắt buộc sử dụng các vật liệu “thông minh” và tiết kiệm năng lượng đối với các dự án nhà cao tầng cũng giúp cho quốc gia này dần vươn lên vị trí dẫn đầu trong nhóm các quốc gia ứng dụng vật liệu xanh tại Châu Á.

Tại Việt Nam, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia: “Các công trình xây dựng sử dụng năng lượng hiệu quả” QCVN 09:2013/BXD được ban hành năm 2013, dự kiến được Bộ Xây dựng ban hành Bản sửa đổi trong năm 2017, là văn bản áp dụng bắt buộc trong lĩnh vực xây dựng, bao gồm các hoạt động thiết kế, thi công, xây dựng và vận hành các công trình có diện tích sàn lớn hơn 2.500m2. Theo đánh giá của các chuyên gia, sau khi áp dụng Quy chuẩn nêu trên, chi phí đầu tư cho các công trình mới tăng lên không đáng kể (từ 2 – 5%) nhưng có thể tiết kiệm năng lượng tới 40% – 50% so với các giải pháp xây dựng truyền thống.

Đối với hầu hết các công trình xây dựng, chất liệu mặt dựng đóng vai trò quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến mức độ tiêu hao năng lượng của tòa nhà, đặc biệt tại các tòa có mặt dựng làm bằng kính. Do vậy, việc cải thiện công năng của kính sử dụng cho các mặt dựng, cửa sổ hoặc thay thế tường bao che đã được ngành xây dựng thế giới tập trung nghiên cứu và phát triển trong vài thập kỷ trở lại đây, trong đó công nghệ phủ màng mỏng trên kính đã được ứng dụng rông rãi tại nhiều nước trên thế giới. Sự ra đời của công nghệ này giúp kính có thêm nhiều tính năng ưu việt như: giảm sự truyền nhiệt từ bên ngoài vào bên trong toà nhà hoặc sự thất thoát nhiệt từ bên trong toà nhà ra bên ngoài, hạn chế các tia tử ngoại, hồng ngoại có hại cho sức khoẻ con người xuyên qua kính, tuy nhiên vẫn cho phép ánh sáng tự nhiên truyền qua, hoặc có khả năng tự làm sạch, chống bám bụi và đọng sương…

Tại Việt Nam, việc sử dụng kính phủ đã bắt đầu được ứng dụng trong một vài năm trở lại đây. Tuy nhiên, các nhà đầu tư thường phải nhập khẩu từ nước ngoài với chi phí cao. Là một trong những đơn vị tiên phong trong lĩnh vực phát triển vật liệu xây dựng xanh, từ năm 2016, Tổng công ty Viglacera đã bắt đầu vận hành dây chuyền sản xuất Kính tiết kiệm năng lượng đầu tiên tại Việt Nam cũng như tại khu vực Đông Nam Á. Đây là dây chuyền sản xuất theo công nghệ phủ mềm thế hệ mới do Hãng Von Ardenne CHLB Đức cung cấp. Sản phẩm đã được viện nghiên cứu IFT Rosenheim kiểm tra và chứng nhận đạt tiêu chuẩn DIN EN 1096: 2012, gồm 2 dòng sản phẩm chính như sau:
– Kính Solar Control: Được gia công từ kính phẳng với một hệ thống các lớp phủ siêu mỏng có thành phần từ kim loại hoặc oxit kim loại. Loại kính phủ này được thiết kế với mục tiêu phản xạ lại phần lớn các bức xạ từ mặt trời, tác nhân làm gia tăng nhiệt độ bên trong toà nhà đồng thời ngăn cản các tia tử ngoại có hại cho sức khoẻ con người, giúp tiết kiệm đến 51% chi phí năng lượng dùng để làm mát bên trong các toà nhà. Đặc biệt, kính Solar Control của Viglacera có thể sử dụng được ở dạng tấm đơn lớp, có thể thay thế hoàn toàn cho sản phẩm kính thông thường tại các công trình xây dựng thương mại và dân dụng.
– Kính Low-E: Ngoài các lớp phủ kim loại hay oxit kim loại, trong cơ cấu lớp phủ này còn có chứa 1 lớp Bạc (Ag), góp phần làm giảm hệ số phát xạ (e < 0.04) của tấm kính. Loại kính phủ này được thiết kế với mục tiêu ngăn cản sự truyền nhiệt từ ngoài vào trong hay từ trong ra ngoài, giữ cho căn phòng luôn ở nhiệt độ ổn định, giúp giảm năng lượng cho hệ thống làm mát vào mùa hè và hệ thống sưởi ấm vào mùa đông.
Việc sử dụng các sản phẩm kính tiết kiệm năng lượng dưới dạng kính đơn, kính hộp hay kính dán sẽ giúp đạt được những chỉ tiêu quang học cần thiết theo yêu cầu của từng công trình, từng vùng khí hậu hoặc những vùng có hướng gió, độ bức xạ mặt trời khác nhau. Không chỉ vậy, sự ra đời của Kính tiết kiệm năng lượng sản xuất trong nước còn mang đến giải pháp vật liệu hiện đại với mức chi phí thấp hơn so với các sản phẩm nhập khẩu, góp phần làm gia tăng hiệu quả sử dụng năng lượng trong các toà nhà tại Việt Nam, cũng như nâng cao chất lượng cuộc sống của người sử dụng.

Nguyễn Vũ

(Bài đăng trên Tạp chí Kiến trúc số 6/2017)