Tường kính hai lớp giải pháp sở hữu nhiều điểm nổi bật

Tòa nhà 30 St Mary Axe

Tường kính hai lớp với nhiều đặc tính nổi bật vì vậy ngày càng được nhiều kiến trúc sư sử dụng cho những công trình của mình. Nổi bật trong đó là đặc tính cách nhiệt, cách âm, không ngăn cản ánh sáng tự nhiên hay hạn chế tầm nhìn. Vì vậy giải pháp này ngày càng được yêu thích hơn cả.

Tường kính hai lớp giúp tiết kiệm năng lượng sử dụng cho công trình cao tầng. Nó gồm 2 lớp kính cường lực, đặt song song dính liền với nhau. Vùng không gian ở giữa (vùng đệm) có tác dụng hấp thụ nhiệt và ngăn cản tiếng ồn hiệu quả. Vùng đệm này rộng khoảng từ 20cm – vài mét, có vai trò như lớp ngăn gió, nắng nóng cũng như tiếng ồn từ bên ngoài.

Tường kính hai lớp là gì?

Đúng như tên gọi, hệ thống tường kính hai lớp gồm hai lớp kính cường lực đặt song song nhau tạo nên khoang trung gian (vùng đệm) ở giữa. Có tác dụng ngăn cản tiếng ồn và hấp thụ nhiệt. Vùng đệm này có thể rộng từ 20cm cho tới vài mét. Hoạt động như một lớp ngăn cách nắng nóng, gió và tiếng ồn bên ngoài. Từ đó điều hòa nhiệt độ bên trong công trình.

"The Gherkin" - (quả dưa chuột) của kiến trúc sư đại tài Norman Foster
“The Gherkin” – Công trình có các lớp kính bao quanh, sử dụng ít năng lượng đáng kể

Một trong những ví dụ kinh điển nhất về ứng dụng tường bao hai lớp là tòa nhà 30 St Mary Axe. Hay “The Gherkin” – quả dưa chuột) của kiến trúc sư đại tài Norman Foster cùng các cộng sự. Tòa nhà cao 41 tầng, có hình quả dưa chuột. Công trình có các lớp kính bao quanh, sử dụng ít năng lượng đáng kể.

Các đặc điểm về tường kính hai lớp

Nguyên lí hoạt động

Luồng không khí đi qua khoang trung gian một cách tự nhiên hoặc được điều khiển bằng cơ học; trong khi đó, hai lớp tường kính có thể được tích hợp thêm các thiết bị chống nắng.

Lợi ích của tường kính hai lớp

Dù ý tưởng về tường kính hai lớp không phải là quá mới mẻ nhưng ngày càng có nhiều các kiến trúc sư, kỹ sư ứng dụng nó cho những công trình mà họ đảm nhiệm. Đặc biệt trong thiết kế nhà chọc trời, giải pháp xây dựng này càng được ưa chuộng bởi đặc tính trong suốt, khả năng cách nhiệt, cách âm tuyệt vời, từ đó làm giảm chi phí điện cho điều hòa không khí và loại bỏ nhu cầu về công nghệ dành riêng cho cửa sổ.

Thêm vào đó, cấu trúc tường kính hai lớp còn rất linh hoạt, dễ dàng thích ứng với mọi điều kiện thời tiết dù lạnh giá hay nắng nóng. Chính sự linh hoạt này khiến nó trở nên hấp dẫn các kiến trúc sư. Dưới đây là những ưu điểm và nhược điểm của loại giải pháp này:

Ưu điểm

  • Giảm nhu cầu sử dụng năng lượng để làm mát và sưởi ấm;
  • Không che chắn tầm nhìn và ánh sáng tự nhiên;
  • Tăng cường cách nhiệt, cách âm;
  • Cho phép thông gió tự nhiên diễn ra và làm mới không khí, tạo ra một môi trường sống lành mạnh hơn.

Nhược điểm

  • Chi phí xây dựng ban đầu cao hơn nhiều so với phương thức truyền thống;
  • Tốn nhiều không gian hơn;
  • Yêu cầu bảo trì thường xuyên;
Tuy nhiên tường kính hai lớp vẫn tồn tại một số hạn chế
Tuy nhiên tường kính hai lớp tốn chi phí xây dựng khá cao

Cơ chế hoạt động của tường kính hai lớp

Có thể hoạt động không đúng thiết kế khi bối cảnh xung quanh thay đổi đáng kể. Bằng cách thay đổi các chi tiết nho nhỏ, chẳng hạn như đóng, mở các lỗ thông gió ở hai đầu tường kính hoặc kích hoạt thiết bị luân chuyển không khí, cơ chế hoạt động của tường kính này sẽ thay đổi theo.

Ở vùng khí hậu lạnh

Ở những vùng khí hậu lạnh, các lỗ thông gió sẽ được đóng kín. Lúc này, vùng đệm không khí ở giữa hoạt động như một hàng rào ngăn cản quá trình thất thoát nhiệt ra bên ngoài. Lượng nhiệt mặt trời chứa trong khoang trung gian có thể sưởi ấm vùng không khí lân cận, từ đó làm giảm nhu cầu sử dụng điện cho hệ thống sưởi ấm trong nhà.

Ở vùng khí hậu nóng

Tại vùng khí hậu nóng, các lỗ thông gió ở hai đầu sẽ được mở ra. Khi đó, khoang trung gian được thông hơi với bên ngoài tòa nhà. Nhằm giảm thiểu hấp thụ nhiệt mặt trời và giảm tải làm mát. Lượng nhiệt dư thừa sẽ thoát ra ngoài dựa theo hiệu ứng ống khói.

Trong phương pháp này khí lạnh sẽ gây áp lực với khí nóng. Buộc nó phải di chuyển lên trên. Khi khí nóng bay lên sẽ tạo ra áp lực kéo khí tươi (không khí lạnh mới) ở bên ngoài vào thế chỗ cho khí nóng vừa bay lên. Từ đó làm mát vùng không khí xung quanh.

Như vậy, cơ chế hoạt động của tường kính hai lớp phụ thuộc rất nhiều vào các điều kiện bên ngoài (bức xạ mặt trời, nhiệt độ bên ngoài… Ảnh hưởng trực tiếp đến sự thoải mái và chất lượng không khí bên trong. Do đó, tùy từng trường hợp mà nó sẽ được tinh chỉnh linh hoạt cho phù hợp. Điều này đòi hỏi kiến trúc sư phải có kiến thức vững chắc về hướng di chuyển của mặt trời, hoàn cảnh, bức xạ địa phương, điều kiện nhiệt độ, mật độ xây dựng và nhiều yếu tố liên quan khác.

Xem các bài viết khác tại đây

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

WC Captcha 89 + = 95