Công Nghệ Mặt Dựng Nhà Thông Minh – Hướng Đi Của Thế Kỷ 21

Phát triển kiến trúc bền vững hiện đang là xu hướng nổi bật trên thế giới, góp phần định hình hướng đi của kiến trúc thế kỷ 21. Tuy nhiên, không chỉ dừng lại ở việc tạo ra các công trình xanh tiết kiệm năng lượng; giảm phát thải khí nhà kính đơn thuần; các KTS còn phát triển công nghệ hệ mặt dựng nhà thông minh cho công trình hiện đại.

Khái Niệm

Mục tiêu xa hơn được tiến tới, đó là biến công trình kiến trúc trở nên một thực thể thân thiện với môi trường; có thể dễ dàng thích ứng với sự biến đổi của thời tiết theo thời gian trong ngày và theo mùa trong năm.

Với vai trò là “không gian chuyển tiếp” giữa bên trong và bên ngoài, mặt dựng đã và đang được khai thác để tích hợp các công nghệ truyền thống, công nghệ hiện đại một cách hiệu quả. Trở thành lớp vỏ bao che thông minh, có thể tận dụng được những ưu thế; hạn chế được những bất lợi của điều kiện khí hậu ở mức độ cao nhất.

mặt dựng nhà

Mặt dựng thông minh trong công trình kiến trúc có thể tự biến đổi để thích ứng với sự thay đổi của điều kiện thời tiết và khí hậu. Sao cho khai thác một cách có lợi nhất những ưu thế; và hạn chế ở mức cao nhất những bất lợi do ngoại cảnh mang lại. Nhằm tiết kiệm năng lượng và thỏa mãn nhu cầu về tiện nghi của người sử dụng. 

Mặt dựng nhà thông minh được kỳ vọng sẽ thực hiện được 3 mục tiêu chính:

  • Ứng phó với môi trường biến đổi.
  • Xử lý tốt những mâu thuẫn môi trường trái ngược nhau.
  • Thỏa mãn các nhu cầu của người sử dụng.

Yếu Tố Môi Trường

Các yếu tố môi trường thường xuyên biến đổi và có tác động tới công trình kiến trúc và người ở là:

  • Nhiệt: Bức xạ mặt trời, nhiệt độ không khí;
  • Ánh sáng: Ánh sáng tự nhiên, ánh sáng chói, nắng, ánh sáng nhân tạo;
  • Nước: Mưa, độ ẩm không khí, ngưng tụ hơi nước;
  • Không khí: Gió, thông gió;
  • Âm thanh: Âm thanh mong muốn hoặc không mong muốn;
  • Tầm nhìn: Nhìn từ trong ra và nhìn từ ngoài vào;
  • Tình trạng ô nhiễm: Ô nhiễm môi trường không khí (khói, bụi, khí gas…), ô nhiễm tiếng ồn.

Trong số đó, những yếu tố khí hậu, đặc biệt là nắng, gió, ánh sáng và nhiệt độ có biên độ dao động mạnh nhất; ảnh hưởng lớn đến chất lượng môi trường bên trong nhà. Buộc con người phải có những điều chỉnh để đảm bảo đạt được các chỉ số môi trường mong muốn.

mặt dựng nhà

Cho đến nay, giải pháp phổ biến nhất là sử dụng thiết bị điều hòa không khí để làm mát; hay dùng lò sưởi ấm khi nhiệt độ lên quá cao hoặc xuống quá thấp; và chiếu sáng nhân tạo nếu ánh sáng tự nhiên bên trong không đảm bảo. Tuy nhiên, đây là những giải pháp rất thiếu bền vững bởi tiêu tốn điện năng quá lớn. Từ đó gia tăng phát thải CO2, là nguyên nhân gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu và nước biển dâng.

Giải Pháp Mặt Dựng Thông Minh

Trong thực tế, những nghiên cứu và đề xuất đầu tiên về mặt dựng thông minh đã bắt đầu từ những năm 80 của thế kỷ trước. Nhưng chúng ít được áp dụng bởi giá thành đắt đỏ. Tuy nhiên, trong khoảng 20 năm trở lại đây, do những ưu điểm nổi bật; mặt dựng nhà thông minh ngày càng được phát triển mạnh mẽ, trở nên đa dạng hơn về loại hình và giải pháp.

Cấu Trúc Vỏ 2 Lớp

Một trong những giải pháp mặt dựng thông minh được áp dụng khá phổ biến là loại có cấu trúc vỏ 2 lớp. Chúng có thể được tích hợp với hệ thống chắn nắng, hệ thống điều khiển chiếu sáng tự nhiên và hệ thống thông gió. Lớp bên trong thường là vách kính cố định với các ô cửa sổ có thể mở được khi cần.

mặt dựng nhà

Còn lớp bên ngoài là lớp vỏ động (hệ thống lam chắn nắng hoặc màn chắn nắng động lực). Chúng có thể đóng mở linh hoạt để chắn nắng và lấy ánh sáng tự nhiên tùy thuộc góc chiếu của mặt trời. 

Tùy thuộc vào vùng khí hậu, vào thời điểm trong năm và hướng của công trình; mà lớp vỏ thông minh này có thể điều chỉnh ánh sáng tự nhiên chiếu vào không gian bên trong. Có thể giữ nhiệt để sưởi ấm hay cản bớt ánh nắng mặt trời trực tiếp để hạn chế bức xạ nhiệt; trong khi vẫn khai thác nguồn sáng tự nhiên một cách tích cực. Cũng thông qua lớp vỏ này, không khí có thể được lọc bụi; làm mát và bổ sung oxi trước khi được cấp vào bên trong nhà theo cách mà người ở mong muốn.

Vật Liệu 

Bên cạnh những loại kính hay nhôm đang dần tìm được chỗ đứng trong thực tế. Những thử nghiệm mới trong thời gian gần đây đã tạo ra một số vật liệu mới rất hứa hẹn cho mặt dựng thông minh.

Chẳng hạn, các nhà khoa học Đức đã sáng chế ra một màn chắn phản ứng nhiệt được làm từ những chất liệu vải; có hình dạng giống như những bông hoa. Mỗi thành phần này lại chứa một bộ truyền động được chế tạo từ hợp kim niken – titan.

Khi những dây hợp kim bị nóng lên dưới ánh mặt trời; chúng sẽ tự động bung mở các thành phần làm từ vải để che phủ mặt tiền tránh hấp thụ quang năng. Ngược lại, khi mặt trời lặn hay biến mất, những đoá hoa này sẽ tự động đóng lại và mặt tiền lại quay lại trạng thái trong suốt. Bằng cách đó, người sử dụng được cung cấp lượng ánh sáng, bóng mát lý tưởng; tiết kiệm đáng kể năng lượng làm mát cho các không gian bên trong.

Kết Luận

Nhìn chung, mặt dựng nhà thông minh đảm bảo chắn nắng rất hiệu quả cho công trình. Hạn chế bức xạ nhiệt mặt trời, cho phép chống ồn, chống mưa hắt; nhưng vẫn đảm bảo khả năng chiếu sáng tự nhiên cần thiết. Nhờ vậy tiết kiệm đáng kể năng lượng sử dụng. Đặc biệt là chi phí điều hòa không khí và chiếu sáng nhân tạo cho công trình; trong khi vẫn tạo ra môi trường sống tối ưu. 

mặt dựng nhà

Theo Tạp Chí Kiến Trúc

Call Now Button