Giải pháp kiến trúc tiết kiệm và sử dụng hiệu quả năng lượng trong công trình

Trong những năm gần đây, xu hướng tiết kiệm và sử dụng hiệu quả năng lượng trong công trình xây dựng ngày càng được quan tâm. Các Bộ, ngành đều sẽ tham gia quá trình này, nhưng ngành Xây dựng sẽ tham gia trực tiếp hơn, từ quá trình hình thành các dự án cho đến thiết kế, thi công, khai thác, vận hành và bảo trì công trình, nói chung là toàn bộ vòng đời của công trình. Có thể nói, các công trình xây dựng là sản phẩm hàng hóa đặc biệt tham gia tiêu thụ năng lượng lớn nhất trong mọi ngành kinh tế - xã hội. Chính vì vậy, việc tiết kiệm và sử dụng hiệu quả năng lượng trong công trình xây dựng sẽ có vai trò rất quan trọng để xây dựng lối sống bền vững, thân thiện với môi trường tự nhiên.

Hiện nay, năng lượng có 3 dạng chủ yếu là năng lượng tự nhiên, nhân tạo và tái tạo. Năng lượng tự nhiên có nguồn gốc tự nhiên như gió, mặt trời, năng lượng hóa thạch… Trong khi đó, năng lượng nhân tạo được hình thành do tác động của con người thông qua các quá trình biến đổi hóa học hay vật lý như điện, nhiệt… Còn năng lượng tái tạo cũng có nguồn gốc tự nhiên, nhưng có thể được tái sinh, tái tạo liên tục như pin năng lượng mặt trời, năng lượng gió, tái chế nước thải, rác thải…

Cùng với sự phát triển của Cách mạng công nghiệp 4.0, thế giới đang tiến tới các công nghệ tái chế, tái sử dụng, xây dựng mô hình tuần hoàn như nông nghiệp sinh thái, từ đó hạn chế sử dụng năng lượng hóa thạch, năng lượng đốt và hạn chế phát thải khí nhà kính. Việc tiết kiệm và sử dụng năng lượng hiệu quả sẽ phải thực hiện ngay từ khâu sản xuất vật liệu xây dựng tiêu tốn rất nhiều năng lượng, đặc biệt là năng lượng tự nhiên. Trong quá trình thiết kế, các kiến trúc sư sẽ tiếp tục áp dụng các giải pháp để hạn chế tiệu thụ năng lượng nhân tạo.

Theo ý kiến TS.KTS Nguyễn Tất Thắng - Nghiên cứu viên cao cấp của Viện Kiến trúc Quốc gia (Bộ Xây dựng), các giải pháp thiết kế công trình sử dụng năng lượng hiệu quả có thể chia thành 2 nhóm chủ yếu, đó là thiết kế thụ động và thiết kế chủ động.

Thiết kế thụ động là những thiết kế của con người thích ứng với điều kiện tự nhiên để tạo ra các không gian lấy gió, ánh sáng tự nhiên (chọn hướng nhà), làm mát bằng hơi nước, hoặc xây dựng các lớp vỏ bao che để hạn chế bức xạ mặt trời, giảm thiểu hấp thụ nhiệt… Những giải pháp này thiên về quy hoạch và kiến trúc. Việt Nam có nhiều vùng khí hậu khác nhau, nhưng nói chung vẫn là khí hậu nhiệt đới nóng, ẩm. Bởi vậy, một nguyên lý thiết kế chung ở Việt Nam là kiến trúc phải có độ thông thoáng, thông gió tự nhiên để thoát nhiệt, hạn chế sử dụng các thiết bị làm mát nhân tạo.

Trong khi đó, với giải pháp thiết kế chủ động, con người sẽ làm chủ việc sử dụng hiệu quả năng lượng bằng các công nghệ, kỹ thuật hiện đại. Một trong những giải pháp thiết kế chủ động hay gặp nhất ở Việt Nam là sử dụng máy điều hòa không khí để làm mát vào mùa Hè, sưởi ấm vào mùa Đông. Tuy nhiên, chúng ta cũng không thể hoàn toàn “cưỡng bức” các điều kiện tự nhiên mà vẫn phải thay đổi ở mức cho phép, ví dụ như máy điều hòa chỉ có thể giảm nhiệt độ xuống mức tối thiểu là 16 – 18 độ C.

Một trong những sự khác biệt lớn nhất ảnh hưởng đến quá trình thiết kế chính là khí hậu. Nước ta có khí hậu nhiệt đới khác với khí hậu ôn đới và càng khác xa khí hậu hàn đới. Tại các nước có khí hậu lạnh khô, các giải pháp thiết kế không gian thông thoáng và thoát nhiệt không quan trọng như Việt Nam. Họ sẽ ưu tiên không gian kín, còn Việt Nam cần phải có không gian nửa hở, nửa kín để tạo ra sự thông thoáng, đối lưu để thoát nhiệt.

Theo quan điểm của TS.KTS Nguyễn Tất Thắng, các công trình xây dựng ở nước ta nên áp dụng phương án thiết kế thụ động nhiều hơn. Đó là phương án kinh tế hơn, đồng thời cũng giữ gìn được môi trường sinh thái tự nhiên.

Nhưng thực tế hiện nay các công trình xây dựng ở Việt Nam đang sử dụng phương án thiết kế chủ động nhiều hơn. Những công nghệ và thiết bị hiện đại rất đa năng. Nhiều thiết bị có thể vừa làm mát, vừa tạo oxy, vừa hút ẩm, đáp ứng tốt điều kiện khí hậu nóng, ẩm. Hơn nữa, vấn đề ô nhiễm môi trường ở nước ta khá nghiêm trọng. Khi nhà sản xuất tích hợp nhiều chức năng vào một thiết bị, người dân sẽ có xu hướng sử dụng các thiết bị này để đạt được nhiều mục tiêu cùng lúc. Thực tế cho thấy, ở một số khu vực có mật độ dân số không cao, nhưng người dân vẫn có xu hướng sử dụng các thiết bị làm mát vì lợi ích đem lại rất lớn và người dân cũng có điều kiện kinh tế.

Nói tóm lại, người dân ở Việt Nam đang có xu hướng sử dụng phương án thiết kế chủ động nhiều hơn. Nhưng việc lạm dụng giải pháp này về lâu dài sẽ ảnh hưởng tới môi trường sinh thái xung quanh. Chính vì thế, để thực sự sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, chúng ta cần phải kết hợp thực hiện cả 2 giải pháp thiết kế thụ động và chủ động.

Những lợi ích to lớn của những công trình xanh, tiết kiệm và sử dụng hiệu quả năng lượng là điều không phải bàn cãi. Nhưng làm thế nào để xây dựng được những công trình này ở Việt Nam đang là một vấn đề rất nan giải.

Hiện nay, các quy chuẩn về tiết kiệm năng lượng vẫn ở những định mức cũ, chưa được nâng lên mức đạt mục tiêu công trình xanh, sử dụng hiệu quả năng lượng. Muốn đạt được các mục tiêu đó cần phải có quy chuẩn mới ở mức cao hơn. Công trình xanh và sử dụng hiệu quả năng lượng phải “đắt” hơn, trước hết là đắt về không gian rộng hơn để thông gió, thoát nhiệt, đáp ứng yêu cầu về giải pháp thiết kế thụ động.

Mặt khác, các quy định ưu đãi, khuyến khích chưa rõ ràng cũng hạn chế thúc đẩy các tổ chức, cá nhân đầu tư xây dựng công trình xanh. Chính phủ chưa đưa ra những cơ chế để thưởng cho các nhà đầu tư xây dựng công trình xanh, ví dụ như ưu đãi về thuế, vốn vay, tăng mật độ xây dựng… Như vậy, Chính phủ vẫn chưa tạo ra một sân chơi lành mạnh để khuyến khích các doanh nghiệp đầu tư mạnh mẽ hơn. Hiện nay các doanh nghiệp vẫn chủ yếu xây dựng công trình xanh theo tinh thần tự nguyện, nhưng nếu có thêm sự khuyến khích từ phía Chính phủ sẽ tạo ra động lực thúc đẩy mạnh mẽ hơn.

Trong thời gian tới, Việt Nam cần phải có sự đầu tư tuần tự từ hệ thống Luật cho đến hệ thống quy chuẩn, tiêu chuẩn để các nhà đầu tư áp dụng. Chính phủ và các Bộ, ngành cần phải chỉ rõ lợi ích khi đầu tư vào công trình xanh để các nhà đầu tư tham gia mạnh mẽ hơn. Sự đầu tư ban đầu có thể tốn kém hơn nên rất cần sự khích lệ, động viên đi kèm với những chính sách ưu đãi. Nói tóm lại, Việt Nam muốn thúc đẩy việc xây dựng công trình xanh, tiết kiệm và sử dụng hiệu quả năng lượng thì phải có giải pháp tổng thể từ Nhà nước để toàn xã hội cùng chung tay hành động.

Bài dự thi viết về Công trình xanh Việt Nam năm 2023 do Báo Xây dựng phát động. Ban tổ chức cuộc thi không trả nhuận bút các bài dự thi. Tác giả chịu trách nhiệm trước pháp luật về tính xác thực và bản quyền bài viết.