Uncategorized

Chống nóng

Cách chống nóng hiện đại (hại điện) nhất trong phần lớn các công trình xây dựng ở Việt Nam hiện nay là dùng máy lạnh.

Xem bài viết về máy lạnh và những điều cần biết.

Để có một chút cảm nhận cụ thể hơn về sức nóng của ánh nắng và sự hại điện của máy lạnh, ta thử xem một ví dụ sau:
Một căn phòng có diện tích 10m² (rất nhỏ) có trần là mái bằng bê tông chịu nắng trực tiếp, gắn một máy lạnh cỡ 9.000BTU/h. Máy lạnh cỡ đó có công suất tiêu thụ gần 1KW điện và chỉ có thể bơm được không quá 3KW sức nóng ra khỏi phòng. Trong khi đó mái bằng nhận từ mặt trời hơn 10KW sức nóng lúc nắng gắt, và truyền vào trong phòng hơn 5KW (giả sử nhiệt độ mặt trên mái bằng lớn hơn mặt dưới 10℃). Đó là chưa kể sức nóng truyền vào phòng qua tường, sức nóng do người và máy móc trong phòng toả ra. Kết quả là vào mỗi buổi trưa, dù cho máy lạnh chạy hết sức, nhiệt độ không khí trong phòng vẫn có thể cao hơn nhiệt độ không khí ngoài trời vài ℃. Cứ tưởng tượng như đang ngồi trong phòng đóng kín với một cái bếp điện 2KW được mở suốt vài giờ thì sẽ hiểu tại sao trong phòng có máy lạnh mà vẫn nóng đến như vậy. Nếu phòng được cách nhiệt tốt thì máy lạnh cỡ đó có thể dễ dàng làm mát cho thể tích 90m³ tức là diện tích phòng khoảng 30m². Như vậy mới thấy không phải lúc nào cũng có thể dùng máy lạnh để chống nóng và việc thiết kế chống nóng công trình xây dựng sẽ giúp tiết kiệm điện đến mức nào. Ngày nào ngành điện cũng phát thông điệp hãy sử dụng điện tiết kiệm trên các kênh truyền hình nhưng không chỉ cho người tiêu thụ biết cách tiết kiệm điện cho máy lạnh như thế nào.
Có cách chống nóng ít hại điện hơn cách dùng máy điều hòa không khí, đó là ngăn không cho sức nóng vào nhà. Đối với các công trình xây dựng, diện tích nằm ngang nhận ánh nắng là mái. Có nhiều cách để chống nóng từ trên mái xuống. Mái bằng thì làm thành hồ nước, hoặc vườn cây. Mái tôn thì dùng tôn có lớp xốp, mút cách nhiệt, thông gió trên plafond…
Ngoài việc chống nóng từ trên mái, còn phải chống nóng từ vách. Ở Việt Nam, cách chống nóng xuyên qua tường phổ biến nhất vẫn là xây tường dầy lên. Theo kinh nghiệm của tôi thì tường gạch ống dầy 20cm vẫn chưa đủ để cản sức nóng của nắng hướng Tây vào nhà. Những vật liệu xây dựng mới như panel 3D cũng rất tốt cho việc chống nóng.
Kính ngày càng được dùng nhiều cho cửa sổ và cửa đi. Đối với cửa kính thì ngoài việc dẫn nhiệt qua thuỷ tinh, nhiệt còn được truyền qua sự bức xạ (tia nắng). Các loại cửa kính hộp (2 lớp kính) có tính cách âm và cách nhiệt tốt nhưng không thể ngăn được sức nóng đi vào nhà qua ánh nắng; chúng thích hợp khi dùng ở các xứ ôn đới: ngăn không cho hơi ấm trong nhà truyền ra ngoài qua cửa kính trong mùa đông. Khi tia nắng đã đi qua cửa kính vào nhà, nó làm nóng vật trong nhà lên. Vật nóng lên sẽ phát ra tia hồng ngoại có bước sóng dài, tia này bị phản xạ ở bề mặt kính nên không thoát ra ngoài nhà được làm cho nhà mau nóng hơn. Cách đơn giản và ít tốn kém nhất để chống nóng đi qua cửa kính là che nắng: trồng cây hoặc làm mái che hướng nắng. Để có tác dụng chống nóng thì phải che nắng bên ngoài cửa kính, còn rèm treo bên trong cửa kính chỉ làm đỡ chói mắt chứ tác dụng chống nóng rất kém.
Ở những văn phòng hay chung cư cao tầng, không thể dùng cách che nắng bên ngoài, thì có thể dùng kính phản quang hoặc các tấm phim dán kính. Các loại kính phản quang được tráng một lớp kim loại thật mỏng, có tác dụng phản xạ một phần ánh sáng nhưng không ngăn được phần UVA đi vào nhà. Tuỳ theo công nghệ sản xuất, lớp kim loại tráng mỏng đó có thể rất dễ bị hỏng khi lau kính không đúng cách. Phim dán kính thì có rất nhiều loại: loại phim màu không có hoa văn, loại có hoa văn không màu, loại phản quang-chống nóng. Loại phim hoa văn không màu không có tác dụng chống nóng. Loại phim màu sẽ hấp thụ một phần ánh sáng, nhiều hay ít tuỳ theo màu đậm hay nhạt. Khi hấp thụ ánh sáng thì năng lượng của ánh sáng sẽ giảm đi nhưng chính tấm phim sẽ nóng lên, hơi nóng đó sẽ truyền một phần nhỏ ra ngoài qua tấm kính và một phần ở lại trong phòng. Loại phim phản quang thì kết hợp cả hai tác dụng: phản xạ một phần ánh sáng ra ngoài và hấp thụ một phần ánh sáng cho nên nó giảm năng lượng ánh sáng vào phòng mà tự nó không nóng lên nhiều như loại phim màu. Có loại phim còn được trộn chất ngăn tia UV trong lớp keo dán để bảo vệ keo dán không bị lão hoá theo thời gian và đồng thời ngăn tia UV vào nhà.

Xin nêu lên một trường hợp đã dùng phim phản quang NV15 của 3M. Theo giới thiệu của 3M, phim này ngăn được 99% UV, 85% ánh sáng thấy được, 75% năng lượng trong ánh nắng. Nhìn từ trong nhà ra ngoài qua cửa kính có dán phim vẫn thấy màu sắc tự nhiên nhưng không chói mắt. Tia nắng xuyên qua cửa kính vào nhà vẫn rọi thành vệt trên sàn nhà nhưng vệt nắng đó không còn nóng nữa và không có thành phần UV (kính đeo mắt đổi màu – photochromic lense không bị sẫm màu trong vệt nắng đó). Một căn chung cư có trần cao 4,8m, tường hướng Bắc dài 11,6m, tường hướng Tây dài 7,2m, tường gạch và beton dầy 30cm, tổng diện tích cửa kính 14m². Trước khi dán phim lúc trời nắng nhất thì nhiệt độ trong nhà cao hơn ngoài trời 1-2℃, sau khi dán phim lên cửa kính thì nhiệt độ trong nhà bằng hoặc thấp hơn 1-2℃ so với bên ngoài lúc trời nắng.
Ngoài việc lựa chọn vật liệu cách nhiệt để xây nhà, ta còn phải để ý đến việc kiểm soát không khí ra vào nhà. Phải làm các khe cửa thật khít để khi đóng cửa thì rất ít không khí ra vào được, tránh sự truyền nhiệt bằng đối lưu qua các khe đó. Không khí đối lưu thì truyền nhiệt tốt hơn gấp 5 lần không khí lặng. Nhà được cách nhiệt tốt và có ít khe hở thì tốt cho việc chống nóng cũng như sưởi ấm. Vài chục năm trước, khi khí hậu ở miền Nam còn chưa quá nóng, thì dân ta vẫn quan niệm rằng nhà ở miền Nam không cần làm kín. Bây giờ máy lạnh đang trở nên phổ biến trong nhiều nhà ở, văn phòng thì quan niệm đó cần phải thay đổi. Nhà phải thoáng khi mở cửa nhưng khi đóng cửa thì phải kín.
Một điều quan sát được về nhiệt độ không khí nhà chung cư: nhiệt độ không khí trong nhà chung cư rất ít thay đổi trong suốt ngày. Ví dụ trong tháng 3 năm 2008, nhiệt độ không khí ở thành phố Hồ Chí Minh thay đổi từ 23℃ đến 33℃, nhiệt độ trong nhà đóng kín cửa (cửa có dán phim chống nóng 3M) và không mở máy lạnh luôn luôn ở khoảng 29℃. Đó là nhờ căn nhà này không bị nắng rọi trên mái, cửa sổ và cửa đi rất kín; việc trao đổi nhiệt giữa bên trong và bên ngoài nhà rất ít nên nhiệt độ bên trong ít thay đổi theo nhiệt độ bên ngoài.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s