Net Zero Energy Building vs Passive House: Kỳ I
Posted by

Net Zero Energy Building vs Passive House: Kỳ I

Net Zero Energy Building versus Passivhaus là chuỗi bài viết đánh giá hai xu hướng thiết kế kiến trúc/xây dựng Công trình Xanh hiện nay là tòa nhà không tiêu thụ năng lượng (net zero energy building) và nhà thụ động (passivhaus hay passive house) của Martin Holladay, chuyên gia về Công trình Xanh của GreenBuildingAdvisor.

Ở Châu Âu, những nhà xây dựng quan tâm vào hiệu quả năng lượng đều đang tập trung sâu vào tiêu chuẩn Passivhaus (Passive House – Nhà thụ động). Trong khi đó, các nhà nghiên cứu Hoa Kỳ và một vài kỹ sư xây dựng của nước này dành “đam mê” với Net Zero Buiding (công trình không tiêu tốn năng lượng). Vụ Năng lượng Hoa Kỳ vừa mới đặt mục tiêu năm 2030 là tất cả các công trình mới tại quốc gia này sẽ được xây dựng lại theo hướng không tiêu thụ năng lượng.

Công trình Passivhaus và công trình Net Zero Energy có nhiều điểm chung. Cả hai loại công trình đều hướng tới mục tiêu giảm lượng điện năng tiêu thụ cho các mục đích: sưởi ấm hoặc làm mát tòa nhà bằng cách xây dựng lớp vỏ tòa nhà thông qua: giảm kẽ hở không khí, tăng cách nhiệt và sử dụng các tấm kính chất lượng cao. Nếu như các chuyên gia thiết kế Passive House hài lòng với việc cắt giảm chi phí đầu tư vào năng lượng thì các chuyên gia Net Zero Energy thậm chí còn đầu tư thêm các tấm pin năng lượng mặt trời trên mái nhà, những tấm pin này sẽ sản sinh ra lượng điện năng vừa đủ để cân bằng lượng điện tiêu thụ trong năm.

Mặc dù được ủng hộ bởi đa số các kỹ sư và kiến trúc sư, hai hướng tiếp cận này cũng gặp phải không ít lời chỉ trích của dư luận.

Kỳ I: Lợi ích của tòa nhà không tiêu thụ năng lượng – Net Zero Energy Building

Lợi thế quan trọng nhất của phương án này là các nhà thiết kế phải đánh giá hiệu quả về mặt chi phí của mỗi giải pháp năng lượng, so sánh nó với chi phí sử dụng pin năng lượng mặt trời. Mục tiêu là để tìm ra cách tối thiểu hóa chi phí xây dựng đồng thời sử dụng tối ưu nguồn năng lượng.

Chúng ta cùng tìm hiểu cách áp dụng phương án này sau đây. Giả sử chúng ta đang xây dựng một công trình tại Syracuse (một thành phố trực thuộc New York, Mỹ), những nhà thiết kế tại đây biết rằng cứ một tấm pin năng lượng mặt trời với công suất 1kW (với chi phí bao gồm cả lắp đặt là 7.000 USD) sẽ sản sinh ra 1.123 kWh mỗi năm tại Syracuse. Nói cách khác, cứ 1.000 USD đầu tư cho pin năng lượng mặt trời sẽ làm giảm 160 kWh lượng điện năng tiêu thụ mỗi năm (vào tháng 9/2012, chi phí cho 1 hệ thống pin công suất 1kW giảm xuống còn 3.500 USD, do đó 1.000 USD đầu tư vào pin năng lượng mặt trời sẽ sản sinh gấp đôi số lượng điện năng mỗi năm, khoảng 320 kWh)

Do đó, việc đầu tư vào pin năng lượng mặt trời được coi như một tiêu chuẩn đánh giá. Chúng ta hoàn toàn có thể đánh giá các phương án khác với cùng mức đầu tư 1.000 USD. Ví dụ ta đầu tư thêm 1.000 USD chi phí tấm cách nhiệt xen-lu-lô-zơ trên tầng gác mái. Với một mô hình mô phỏng năng lượng tốt, chúng ta sẽ dễ dàng tính toán mức độ hiệu quả của chúng, nếu tấm cách nhiệt tiết kiệm hơn 160kWh mỗi năm, thì đương nhiên đầu tư vào đây tốt hơn so với pin năng lượng mặt trời.

Việc sử dụng thêm các phương án cho lớp vỏ tòa nhà sẽ làm tăng chi phí xây dựng nhưng giúp bạn tiết kiệm lượng điện năng sử dụng. Khi tấm cách nhiệt hoặc lớp kính bổ sung tiêu tốn nhiều chi phí hơn pin năng lượng mặt trời, cần phải xem xét lại hiệu quả đầu tư. Việc xây dựng một tòa nhà không tiêu tốn năng lượng không yêu cầu bạn phải đầu tư vào cách phương án cách nhiệt công trình nếu như việc đấy tư đó chẳng giúp bạn tiết kiệm năng lượng hơn. (Các ngôi nhà ở nước ngoài thường sử dụng thêm lớp bọt cách nhiệt để hạn chế sự thoát nhiệt ra bên ngoài).

Cách nhiệt trần nhà bằng lớp bọt cách nhiệt

Cách nhiệt trần nhà bằng lớp bọt cách nhiệt (Nguồn: sprayfoaminsulationmaine.com)

Vào năm 2004, các kỹ sư tại Phòng thí nghiệm Năng lượng tái tạo quốc gia Hoa Kỳ tại Golden, Colorado đã phát triển một phần mềm với tên gọi Building Energy Optimization (Beopt) nhằm đo lường các phương án để từ đó tìm ra phương án tốt nhất với chi phí tối thiểu hướng tới tòa nhà không tiêu thụ năng lượng. Tìm hiểu thêm về hệ thống này tại đây: BEopt Software Has Been Released to the Public.

Sự so sánh khập khiễng

Phần lớn những người ủng hộ Passivhaus ủng hộ phương án cải thiện lớp vỏ tòa nhà, phương án này tốn nhiều chi phí hơn chi phí lắp đặt pin năng lượng mặt trời. Luận điểm chính của họ là: so sánh hiệu quả giữa cách nhiệt và pin năng lượng mặt trời là một sự so sánh khập khiễng. Trong khi mô hình sử dụng pin năng lượng mặt trời sẽ chỉ có tuổi thọ 30-40 năm và chúng yêu tốn thời gian/công sức để bảo trì cũng như sửa chữa thì cách nhiệt công trình gần như có hiệu quả suốt đời và không mất phí bảo trì. Quan điểm này được cho là đúng. Tuy nhiên, liệu có đáng để đầu tư quá nhiều vào cách nhiệt công trình lại chỉ đổi lấy một lượng điện năng ít ỏi tiết kiệm được hàng năm không?

Ví dụ một lớp bọt cách nhiệt

Ví dụ một lớp bọt cách nhiệt (Nguồn: pasprayfoam.com)

Hãy cân nhắc nếu bạn phải bổ sung một lớp bọt cách nhiệt sâu tới 14 inch dưới sàn nhà cho phương án cách nhiệt. Năng lượng tích trữ từ 2 ngôi nhà có lớp bọt cách nhiệt phụ dày 7 inch lớn hơn nhiều so với việc đầu tư cho 1 ngôi nhà với lớp bọt cách nhiệt 14 inch và 1 ngôi nhà không có lớp cách nhiệt nào. Ví dụ này khiến chúng ta trở nên băn khoăn, và tự hỏi “liệu rằng việc lắp đặt các tấm cách nhiệt dày ở một vài ngôi nhà có phải là một phương án hiệu quả khi mà nguồn tài nguyên thế giới có hạn như hiện nay?”

(Còn tiếp)

Theo GreenBuildingAdvisor.com

0 2 1355 23 October, 2014 Trào lưu công trình xanh thế giới October 23, 2014
0 votes

2 comments

  1. Tran Hai Anh

    Cảm ơn bài viết rất hữu ích. Tuy nhiên mình muốn hỏi nếu sử dụng vật liệu có gốc xen-lu-lô-zơ thì khả năng chống mối thế nào? Bọn mối là thích nhất ăn các vật liệu có gốc Xenlulo. Hay là ở Châu Âu không có mối??

    Reply
    1. Vu Hoang

      Chào bạn,
      Thông thường tại các nước phương Tây thì trước khi xây dựng, họ sẽ có bước xử lý mối cũng như phòng ngừa mối thông qua các biện pháp xử lý nền đất nên mối không còn là vấn đề đối với các công trình bằng gỗ.

      Hơn nữa trên thị trường cũng có nhiều loại sơn chống mối mọt dùng cho sản phẩm làm từ gỗ.

      Reply

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Facebook Comments