Tòa nhà hiệu suất cao là một dạng tòa nhà xanh, kiểu nhà chú trọng vào hiệu suất năng lượng của chúng. Kiểu tòa nhà xanh này không có nghĩa là được làm từ sàn gỗ hay mái nhà phủ cây xanh. Một loạt các chứng nhận dưới đây về một Tòa nhà xanh sẽ đưa ra đáp án cho các bạn về vấn đề trọng tâm này:
Nhà thụ động (Passive House hay còn được gọi là Passivhaus) là tiêu chuẩn của tòa nhà hiệu suất cao, đòi hỏi những cải tiến mang tính cách mạng trong việc xây dựng năng lượng hiệu suất cao. Chúng tôi thường xin cấp giấy chứng nhận các dự án của mình với Viện Nhà ở thụ động (PHIUS) có trụ sở tại Hoa Kỳ.
Các tòa nhà năng lượng thuần bằng không (là các dự án mà tổng lượng năng lượng được sử dụng bởi tòa nhà này tính trong một năm xấp xỉ bằng hoặc thấp hơn lượng năng lượng tái tạo được tạo ra ở tòa nhà này, thường là từ các tấm quang điện) cũng phụ thuộc vào năng lượng hiệu suất cao này, ngoại trừ một số trường hợp hiếm là khi năng lượng sinh ra các tấm quang điện mặt trời phải bù cho hiệu suất bình thường của tòa nhà để đạt được mức cân bằng năng lượng thuần “bằng không”. Viện Tương lai Sống Quốc tế (The International Living Future Institute (ILFI)) cung cấp giấy chứng nhận về Tòa nhà Năng lượng thuần bằng không, được yêu cầu xác minh dựa trên dữ liệu năng lượng đo được trong một năm. (Ngôi nhà Thụ động Madrona đã đăng ký với chương trình Tòa nhà Năng lượng thuần bằng không của ILFI, với chứng nhận được cấp vào cuối năm 2016).
Tiêu chuẩn Living Building Challenge của ILFI là bức tranh tổng thể về Tòa nhà hiệu suất cao và xanh, đồng thời bao gồm hiệu suất năng lượng thuần bằng không như một trong bảy mục tiêu toàn diện về tòa nhà xanh. (Tòa nhà Bullitt Center có lẽ là ví dụ nổi tiếng nhất về một Living Building đã được chứng nhận.)
Tiêu chuẩn LEED ít thành công hơn trong việc đảm bảo năng lượng hiệu suất cao so với các chứng nhận khác, nhưng các mục tiêu bền vững rộng rãi của tiêu chuẩn này khiến nó trở thành một phần bổ sung tốt cho việc tập trung vào năng lượng bằng tia laser của Nhà Thụ động. (Karuna House là tòa nhà kết hợp các chứng nhận tiêu chuẩn LEED và Nhà Thụ động.)
Theo quan điểm của chúng tôi, chìa khóa để xây dựng tòa nhà hiệu suất cao trước tiên là tập trung vào lớp vỏ của tòa nhà – bao gồm tường, mái và nền
Kết cấu kín kiểm soát sự truyền nhiệt và độ ẩm vào và ra qua lớp vỏ của tòa nhà. Những chỗ lắp ráp không có cầu nhiệt để tránh sự xâm nhập qua lớp vỏ của tòa nhà làm phá hủy ngầm các tòa nhà năng lượng, tính tiện nghi và độ bền. Kết cấu nhịp liên tục nhiệt giúp giữ nhiệt ở nơi mong muốn. Cửa sổ và cửa ra vào hiệu suất cao hạn chế thất thoát nhiệt đồng thời thu nhận ánh sáng ban ngày và năng lượng mặt trời thụ động. Các yếu tố che nắng giúp tòa nhà tránh khỏi việc hấp thu năng lượng mặt trời thụ động khi không mong muốn. Và một nguồn cung cấp không khí trong lành được lọc liên tục đi vào thông qua hệ thống thông gió thu hồi nhiệt cân bằng thu hồi nhiệt năng (hoặc thu hồi năng lượng) của không khí thải và giữ nó bên trong tòa nhà.
Tập trung ưu tiên tạo lớp vỏ bọc của tòa nhà làm giảm đáng kể việc tiêu thụ năng lượng, các tòa nhà Thụ động thường giảm 90% năng lượng sưởi ấm và làm mát.
Sau đó, có thể sử dụng các máy bơm nhiệt nhỏ để đáp ứng nhu cầu sưởi ấm và làm mát một cách siêu hiệu quả. Thậm chí, sau khi bổ sung thêm các phụ tải chiếu sáng và phích cắm, thì việc sử dụng năng lượng của tòa nhà cũng vẫn thấp đến mức chỉ cần một tấm quang điện mặt trời tương đối khiêm tốn đã có thể mang lại cho các tòa nhà thụ động hiệu suất cao về hiệu suất năng lượng thuần bằng không.
Từ quan điểm của một người xây dựng, vẻ đẹp của tòa nhà hiệu suất cao không chỉ là việc làm cho lượng khí thải carbon của tòa nhà nhỏ hơn mà còn là cách xây dựng sao cho phù hợp. Tuy cùng sử dụng một bộ các chiến lược và thành phần mang lại hiệu quả cao nhưng biết xây dựng đúng cách sẽ giúp cho các tòa nhà bền hơn, thoải mái và khỏe mạnh hơn. Sơ đồ dưới đây cho thấy việc đo lường của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ đối với các loại tòa nhà khác nhau.
Công trình hiệu suất cao yêu cầu một cách tiếp cận toàn diện, với các chiến lược và thành phần xây dựng hiệu suất cao được tích hợp với một cấu phần khác trong một mạng lưới.
Mạng lưới này phản ánh thực tế rằng các tòa nhà hoạt động như một hệ thống, giống như hệ sinh thái. Những thay đổi đối với một phần của hệ thống có thể có tác động lớn đến những nơi khác. Tuy nhiên, có một sự khác biệt quan trọng giữa sinh thái học và khoa học xây dựng. Hệ sinh thái rất phức tạp. Còn việc xây dựng các tòa nhà thì sao? có quá phức tạp không? Sự thật là chúng cũng rất phức tạp, nhưng chúng ta có thể nhận biết và kiểm soát được những điều đó. Tòa nhà hiệu suất cao và những lợi ích đa tầng mà chúng mang lại thể hiện sự hiểu biết dựa trên hệ thống của chúng tôi về vật lý xây dựng.
Bài báo này được viết bởi Zack Semke xuất hiện lần đầu trên trang Hammer and Hand và Buildshow Việt Nam dịch lại. Vui lòng ghi rõ nguồn Buildshow Việt Nam khi phát hành thông tin từ web này.
Kết cấu kín kiểm soát sự truyền nhiệt và độ ẩm vào và ra qua lớp vỏ của tòa nhà. Những chỗ lắp ráp không có cầu nhiệt để tránh sự xâm nhập qua lớp vỏ của tòa nhà làm phá hủy ngầm các tòa nhà năng lượng, tính tiện nghi và độ bền. Kết cấu nhịp liên tục nhiệt giúp giữ nhiệt ở nơi mong muốn. Cửa sổ và cửa ra vào hiệu suất cao hạn chế thất thoát nhiệt đồng thời thu nhận ánh sáng ban ngày và năng lượng mặt trời thụ động. Các yếu tố che nắng giúp tòa nhà tránh khỏi việc hấp thu năng lượng mặt trời thụ động khi không mong muốn. Và một nguồn cung cấp không khí trong lành được lọc liên tục đi vào thông qua hệ thống thông gió thu hồi nhiệt cân bằng thu hồi nhiệt năng (hoặc thu hồi năng lượng) của không khí thải và giữ nó bên trong tòa nhà.
