Các công trình xây dựng tiêu thụ đến 20% năng lượng, 70% điện năng và phát thải ra 39% tổng lượng khí thải CO2 tại Mỹ, tương đương 2,1 tỷ tấn. Đặc biệt, các công trình dân dụng khi sử dụng các sản phẩm tiết kiệm năng lượng để có thể được cấp chứng chỉ Công trình Xanh đã tiết kiệm được 30% năng lượng của toà nhà. Vì vậy, xây dựng xanh không chỉ là một xu hướng mà là cả một nhu cầu bức thiết của người dân trong cuộc sống.
Một Công trình Xanh được xây dựng tại Singapore.
Theo tham khảo các công trình từ nhiều nước trên thế giới, để xây dựng những tòa nhà, công trình tiết kiệm năng lượng, chi phí xây dựng có thể tăng 10-30% nhưng có thể mang đến mức tiết kiệm khoảng trên 20% chi phí năng lượng so với các công trình không áp dụng.
Tiết kiệm tối đa năng lượng khi khai thác các điều kiện tự nhiên
Ngay từ bước đầu thiết kế, cần chọn số liệu đầu vào (về bức xạ mặt trời, không khí, nhiệt độ, độ ẩm tương đối, gió…) để tận dụng khí hậu thiên nhiên và cảnh quan tự nhiên.
Thông qua việc cắt giảm tiêu thụ năng lượng đi đôi với khí thải CO2 cho các công trình xây dựng là một trong những yêu cầu bức thiết. Có nhiều loại vật liệu xây dựng xanh hiện nay trên thị trường giúp các công trình cải thiện các mức tiêu thụ năng lượng này. Cụ thể, các sản phẩm đóng góp cho xây dựng bền vững và tiết kiệm năng lượng như cách nhiệt cho mái, tường bao, hệ thống ống dẫn khí lạnh là yêu cầu gần như bắt buộc cho mọi công trình để đạt được tiêu chuẩn về tiêu thụ năng lượng tối thiểu. Hệ thống điều hòa không khí HVAC tiết kiệm điện năng và đèn LED chiếu sáng, sensor đo ánh sáng…; Tấm thạch cao (thay thế tường gạch), tường bê tông hay vật liệu không nung thay thế cho các vật liệu nung; Kính Low-E glass giúp cắt giảm nhiệt lượng từ bức xạ mặt trời mà vẫn cho ánh sáng đi qua, tiết kiệm chi phí cho chiếu sáng nhưng vẫn cách nhiệt.
Các sản phẩm sản xuất tại địa phương cũng đóng góp cho quá trình xây dựng xanh vì quá trình vận chuyển sản phẩm từ các khu vực xa hơn cũng phát thải ra khí CO2. Sản phẩm tái chế dùng trong kết cấu thép, xi măng không chỉ đóng góp cho việc giảm chi phí của chủ đầu tư mà còn giúp cắt giảm việc phải chôn lấp và lưu phế thải. Pin mặt trời giúp giảm chi phí năng lượng và có thời gian hoàn vốn 7-10 năm. Tuy nhiên, những công trình cần sử dụng HVAC thì việc đầu tư nên vào giải pháp cách nhiệt và HVAC trước khi tính đến việc lắp đặt các tấm pin mặt trời.
Hình ảnh minh hoạ một Công trình Xanh
Lựa chọn hình khối, kiểu dáng công trình để tối ưu hoá Công trình Xanh
Để một công trình thực sự xanh, trong khâu thiết kế, việc chọn hình khối, kiểu dáng công trình không chỉ thuần túy về phương diện thẩm mỹ kiến trúc mà còn có tác dụng tiết kiệm năng lượng trong quá trình xây dựng và vận hành, sử dụng. Thứ tự ưu tiên lựa chọn hình khối nhà cao tầng để tiết kiệm năng lượng như sau: khối trụ tròn, khối đa diện đều, khối trụ vuông, khối trụ chữ nhật rồi mới đến các khối có hình thù lồi lõm phức tạp khác.
Từ việc sử dụng kính, có thể thấy bề mặt kính trong các công trình xây dựng không chỉ thụ động tiết kiệm năng lượng, tức là chỉ ngăn nhiệt từ ngoài vào trong mà giảm thiểu truyền tải nhiệt ra ngoài, kính còn có khả năng chủ động thu năng lượng chuyển hóa thành dạng năng lượng phục vụ sinh hoạt của tòa nhà.
Bên cạnh đó, hệ thống chiếu sáng tự nhiên thông qua thiết kế cửa sổ nhằm tận dụng ánh sáng tự nhiên để chiếu sáng cho phòng cũng là một biện pháp hữu hiệu để tiết kiệm năng lượng trong xây dựng. Và chọn loại cửa sổ cao và hẹp thì sẽ tốt hơn loại cửa thấp mà rộng. Cửa phải dễ dàng đóng mở nhưng cũng đảm bảo yêu cầu che nắng.
Vật liệu xây dựng thân thiện với môi trường có rất nhiều ưu điểm, không chỉ giảm trọng tải móng, cách âm cách nhiệt tốt mà còn giúp tiết kiệm năng lượng. Gạch đất nung tác động lớn đến môi trường, gây ô nhiễm nhiệt. Do đó, nên giảm sử dụng gạch đất sét nung, chuyển sang dùng gạch không nung với tỷ lệ 50-70%. Ngoài ra, sử dụng các vật liệu tác dụng chống thấm và chống nhiệt thích hợp góp phần tiết kiệm năng lượng cho công trình.
Tiết kiệm năng lượng với sử dụng cây xanh
Không gian xung quanh công trình được xanh hóa sẽ tạo môi trường không khí thấp hơn, mát hơn, sạch hơn, ít phải sử dụng điều hòa không khí và tiết kiệm điện năng một cách rõ rệt.
Và sử dụng các thiết bị chiếu sáng tiết kiệm năng lượng như đèn LED, compact… với hệ thống điều khiển thông minh giúp giảm hoặc cắt hẳn lượng chiếu sáng khi không cần thiết bằng các sensor, điều khiển tự động độ sáng của đèn theo ánh sáng ngoài trời hoặc tự tắt đèn khi không có người sử dụng. Tận dụng nước mưa và nước thải từ vòi sen, vòi rửa tay, máy giặt được xử lý và tái sử dụng cũng góp phần tiết kiệm năng lượng. Sử dụng các thiết bị vệ sinh thế hệ mới có thể tiết kiệm được 20% lượng nước sử dụng. Sử dụng bình nước nóng năng lượng mặt trời kết hợp thêm hệ thống đun nóng dùng điện (hoạt động khi trời không nắng). Đồng thời sử dụng thiết bị điều hòa không khí theo công nghệ biến tần inverter kết hợp với điều hòa không khí bằng năng lượng mặt trời; hay hệ thống điều hòa trung tâm với hệ thống cảm ứng tự điều chỉnh nhiệt độ trong phòng phù hợp với nhiệt độ ngoài trời.
Tất cả những điều trên cho thấy hệ thống đánh giá đầy đủ của chứng chỉ Công trình Xanh (Leed and Lotus) thường bao gồm rất nhiều hạng mục như: Năng lượng, Nước, Vật liệu, Sinh thái, Rác thải, Sức khỏe tiện nghi, Thích ứng và giảm nhẹ, Quản lí và Sáng tạo… trong đó hạng mục Năng lượng chiếm tỉ trọng lớn nhất thường lên tới 30% tổng số điểm đánh giá một Công trình Xanh. Một số công trình đạt chứng chỉ xanh tiêu biểu đã được xây dựng như Big C Green Square (Bình Dương), Nhà máy Intel, Cao ốc President Place (Hồ Chí Minh), Nhà máy Nokia (Bắc Ninh), Tòa nhà Liên Hiệp Quốc (Hà Nội)… Vì vậy, tiết kiệm năng lượng trong xây dựng xanh không chỉ là xu thế mà còn là việc làm cần thiết.
