Trên toàn cầu, tầm quan trọng của việc giảm mức tiêu thụ năng lượng trong các tòa nhà đang ngày càng được công nhận. Điều này là do nhiên liệu hóa thạch cần thiết cho hoạt động đầy đủ của một tòa nhà ở mức độ tương đương với các doanh nghiệp khác.
Do đó, việc áp dụng các biện pháp xây dựng tiết kiệm năng lượng trong quá trình xây dựng và bảo trì các công trình sẽ rất cần thiết cho sự phát triển của các thành phố bền vững trong tương lai.
Tòa nhà hiệu quả năng lượng là gì?
Một tòa nhà sử dụng ít năng lượng hơn để thực hiện nhiệm vụ tương tự như một tòa nhà tiêu thụ năng lượng không hiệu quả được cho là sử dụng năng lượng hiệu quả. Các cơ sở sản xuất tiết kiệm năng lượng sử dụng ít năng lượng hơn để sản xuất mọi thứ và các tòa nhà tiết kiệm năng lượng sử dụng ít năng lượng hơn để sưởi ấm, làm mát cũng như cung cấp năng lượng cho các thiết bị và thiết bị điện tử.
Cấu trúc tiết kiệm năng lượng tối đa hóa sự thoải mái và hiệu quả trong khi sử dụng ít năng lượng và tài nguyên nhất.
Các tính năng tiết kiệm năng lượng không nên chỉ được đưa vào giai đoạn vận hành của tòa nhà; tất cả các sáng kiến tiết kiệm năng lượng phải bao trùm toàn bộ vòng đời của tòa nhà, từ lập kế hoạch và xây dựng trước khi xây dựng đến vận hành và phá dỡ.
Những cấu trúc này phục vụ con người và môi trường theo nhiều cách bằng cách duy trì đầy đủ chức năng đồng thời tiết kiệm năng lượng.
Một trong những phương pháp đơn giản và tiết kiệm nhất để làm chậm quá trình nóng lên toàn cầu , giảm hóa đơn tiền điện cho người tiêu dùng và tăng cường khả năng cạnh tranh của doanh nghiệp là thông qua hiệu quả năng lượng. Một yếu tố thiết yếu khác của quá trình khử carbon—đạt được mục tiêu phát thải carbon dioxide ròng bằng không—chính là hiệu quả năng lượng.
Nó phải được xem xét khi thiết kế một tòa nhà, lựa chọn vật liệu xây dựng, khởi công xây dựng và vận hành tòa nhà. Bước đầu tiên trong việc xây dựng một tòa nhà tiết kiệm năng lượng là kết hợp các ý tưởng thiết kế ngôi nhà năng lượng mặt trời thụ động trong suốt giai đoạn thiết kế.
Trong suốt quá trình xây dựng, phải sử dụng vật liệu xây dựng tiết kiệm năng lượng và máy móc xây dựng hiệu quả năng lượng. Về vận hành tòa nhà, các tiện ích như điện mặt trời , hệ thống sưởi nước và các hệ thống năng lượng tái tạo khác phải được tích hợp vào công trình.
Thiết kế tòa nhà tiết kiệm năng lượng điển hình
- Thiết kế tòa nhà thụ động gần như không tốn năng lượng
- Sử dụng vật liệu xây dựng năng lượng tiêu tốn thấp
- Sử dụng thiết bị tiết kiệm năng lượng
- Tích hợp công nghệ năng lượng tái tạo trong các ứng dụng khác nhau
1. Thiết kế tòa nhà thụ động gần như không tốn năng lượng
Trước khi bắt đầu xây dựng, tất cả các giải pháp năng lượng mặt trời thụ động phải được tích hợp vào thiết kế của một tòa nhà thụ động gần như không sử dụng năng lượng. Thu hoạch nước mưa, chiếu sáng ban ngày của các tòa nhà, sưởi ấm và làm mát bằng năng lượng mặt trời thụ động là một vài ví dụ.
Mặc dù thiết kế phức tạp là không cần thiết cho việc xây dựng thụ động nhưng nó đòi hỏi sự hiểu biết về hình học mặt trời, nhiệt độ địa phương và công nghệ cửa sổ. Khí hậu cần được xem xét khi lựa chọn kỹ thuật thiết kế năng lượng mặt trời thụ động.
Các hệ thống làm mát thụ động như bộ trao đổi nhiệt nước ngầm, hệ thống làm lạnh bằng năng lượng mặt trời, hệ thống làm mát tường và mái nên được tích hợp vào tòa nhà khi thời tiết bên ngoài nóng và khô.
Nên sử dụng các thiết kế sưởi ấm thụ động, như tường Trombe, không gian mặt trời và hệ thống xử lý không khí ở vùng lạnh.
2. Sử dụng vật liệu xây dựng tiêu tốn ít năng lượng
Để các công trình xây dựng tiết kiệm năng lượng và giảm thiểu tác động của hiện tượng nóng lên toàn cầu , cần sử dụng các vật liệu có năng lượng tích hợp thấp trong quá trình xây dựng. Năng lượng tiêu hao trong quá trình khai thác, sản xuất, vận chuyển và quản lý vật liệu xây dựng được gọi là năng lượng tích hợp.
Trong số các vật liệu xây dựng có năng lượng tích lũy thấp có thể kể đến gỗ, gạch đất sét nung ổn định, gạch cốt sợi, gạch tro bay và các chất thay thế xi măng như xỉ lò cao, tro bay và silica fume, chủ yếu là các sản phẩm phụ trong nhà máy.
Trung Đông, Châu Âu, Mỹ, Anh và Ấn Độ nằm trong số những khu vực mà các nhà thầu thường xuyên sử dụng và phổ biến những vật liệu này.
3. Tận dụng thiết bị tiết kiệm năng lượng
Điều này đòi hỏi phải sử dụng các thiết bị tiết kiệm năng lượng trong tòa nhà để giảm thiểu việc sử dụng năng lượng, như tủ lạnh, quạt, điều hòa không khí và đèn LED. Bởi vì chúng yêu cầu bảo trì ít hơn 75% so với bóng đèn thông thường và bền hơn các bóng đèn khác nên bóng đèn huỳnh quang được Energy Star phê duyệt đang có nhu cầu cao.
Hơn nữa, bằng cách tự động tắt đèn và tránh lãng phí năng lượng, cơ chế kiểm soát ánh sáng sẽ tăng hiệu quả sử dụng năng lượng. Cuối cùng, kiểm soát nhiệt độ phòng và đun nóng nước bằng nhiệt kế.
4. Tích hợp công nghệ năng lượng tái tạo trong các ứng dụng khác nhau
Một chiến lược khác để giảm mức tiêu thụ năng lượng và lượng khí thải carbon của tòa nhà là tích hợp các hệ thống năng lượng tái tạo.
Ví dụ về công nghệ năng lượng tái tạo có thể được lắp đặt trong tòa nhà để giảm mức sử dụng năng lượng vận hành là máy nước nóng năng lượng mặt trời, tua bin gió nhỏ để phát điện và phát điện quang điện mặt trời.
Cũng có thể sử dụng thêm các nguồn năng lượng tái tạo khác, bao gồm sinh khối , thủy điện và nhiên liệu sinh học . Tấm pin quang điện và bộ thu nhiệt mặt trời thích hợp để lắp đặt trên mặt tiền và mái nhà.
Năng lượng tái tạo mang lại nhiều lợi ích, bao gồm tuổi thọ hệ thống cao, hiệu quả về chi phí, tính bền vững và an ninh nguồn cung năng lượng. Nó cũng tạo ra nhiều việc làm hơn. Đối với một số quốc gia, nó còn đóng vai trò thay thế cho các nguồn năng lượng truyền thống rất tốn kém và phải nhập khẩu như than đá , dầu mỏ , khí đốt và nhiên liệu hạt nhân.
Các tính năng chính của tòa nhà tiết kiệm năng lượng
Các tòa nhà thương mại có tính năng tiết kiệm năng lượng sẽ có chi phí tiện ích thấp hơn và lợi nhuận ròng cao hơn. Ngoài việc tăng tỷ lệ lấp đầy và giá thuê, các tính năng tiết kiệm năng lượng còn giúp tạo ra chất lượng môi trường trong nhà (IEQ) thoải mái và lành mạnh.
Sau đây là những yếu tố thiết yếu của thiết kế tòa nhà tiết kiệm năng lượng, cùng với lý do đằng sau tầm quan trọng của chúng:
- Tiếp cận tốt với phương tiện giao thông công cộng
- Các công trình mới nên hướng tới thiên nhiên
- Tận dụng lợi thế của các tòa nhà hiện có
- Thiết kế có ý tưởng trang bị thêm
- Chọn tòa nhà nhỏ nhất có thể
- Đáp ứng các tiêu chuẩn tiết kiệm năng lượng của tòa nhà
- Sử dụng vật liệu cách nhiệt thích hợp
- Chọn Windows phù hợp
- Đưa bê tông cách nhiệt vào sử dụng
- Cài đặt tấm năng lượng mặt trời
- Chọn hệ thống HVAC hiệu suất cao
- Thay bộ lọc không khí thường xuyên
- Ống dẫn khí sạch
- Bịt kín rò rỉ không khí trong hệ thống HVAC bằng chất bịt kín
- Lắp đặt lỗ thông hơi ở đúng vị trí
- Sử dụng bộ điều nhiệt có thể lập trình
- Đưa vào hệ thống đèn LED
- Lựa chọn thiết bị Energy Star
- Mua máy nước nóng tiết kiệm năng lượng
- Chọn phương pháp xử lý cửa sổ phù hợp
- Lắp đặt quạt trần
- Nhiệm vụ chiếu sáng
- Đèn có thể điều chỉnh độ sáng
1. Tiếp cận tốt với phương tiện giao thông công cộng
Như đã nêu trước đó, giảm phát thải khí nhà kính là một lợi thế của việc tiết kiệm năng lượng. Nhân viên sẽ không cần phải phụ thuộc vào ô tô cá nhân để đi làm nếu cơ sở của bạn nằm ở vị trí thuận tiện gần các phương tiện giao thông công cộng.
Để giảm bớt sự phụ thuộc vào ô tô thải khí độc ra môi trường, họ có thể chuyển sang sử dụng phương tiện giao thông công cộng.
2. Các tòa nhà mới nên hướng tới thiên nhiên
Nếu tòa nhà của bạn mới, bạn có thể tận dụng ánh sáng mặt trời tốt hơn bằng cách đặt cửa sổ theo hướng của tòa nhà. Bạn sẽ có thể tiết kiệm nhiều hơn cho chi phí tiện ích của mình do không phải phụ thuộc vào chúng nhiều suốt cả ngày.
3. Tận dụng các tòa nhà hiện có
Tìm kiếm tòa nhà hiện có và sửa đổi nó cho phù hợp với nhu cầu của bạn thay vì tạo một tòa nhà hoàn toàn mới từ đầu. Điều này có khả năng tiết kiệm một khoản tiền đáng kể cả về năng lượng cần thiết để xây dựng một tòa nhà hoàn toàn mới và chi phí vật tư xây dựng.
4. Thiết kế có ý tưởng trang bị thêm
Ngoài ra, nếu phải xây dựng một công trình mới, thì nó phải được thiết kế có lưu ý đến việc trang bị thêm trong tương lai. Bằng cách đó, thay vì phải tự mình bắt đầu lại từ đầu, nếu bạn quyết định bán, người khác có thể mua nó và có cơ sở vững chắc để bắt đầu.
5. Chọn tòa nhà nhỏ nhất có thể
Tránh chọn một tòa nhà lớn nếu không cần thiết. Bạn có thể phát triển một tòa nhà tiết kiệm năng lượng hơn nhiều chỉ bằng cách chọn kích thước hợp lý. Việc giảm quy mô cơ sở của bạn có thể giúp tiết kiệm đáng kể chi phí xây dựng và vận hành vì cơ sở sẽ cần ít vật liệu và năng lượng hơn để vận hành
6. Đáp ứng Tiêu chuẩn Hiệu quả Năng lượng của Tòa nhà
Có nhiều tiêu chí giúp đánh giá hiệu quả sử dụng năng lượng của tòa nhà khi nói đến công trình tiết kiệm năng lượng.
Bạn có thể đảm bảo rằng bạn sẽ xây dựng một cấu trúc xanh, tiết kiệm năng lượng bằng cách nỗ lực đáp ứng các yêu cầu của Khởi đầu Năng lượng, Đi đầu trong Thiết kế Năng lượng và Môi trường (LEED) và Bộ luật Xây dựng Xanh Quốc tế (IGCC).
7. Sử dụng vật liệu cách nhiệt phù hợp
Một trong những thành phần quan trọng nhất của các tòa nhà tiết kiệm năng lượng là cách nhiệt. Đầu tiên, hãy tìm vật liệu cách nhiệt màu xanh lá cây như cellulose hoặc polystyrene. Tiếp theo, bạn nên đảm bảo rằng tòa nhà của bạn được cách nhiệt hoàn toàn.
Không khí nóng hoặc lạnh thoát ra khỏi cấu trúc sẽ không thành vấn đề nếu nó được cách nhiệt đúng cách bằng sản phẩm chất lượng cao. Hóa đơn tiện ích của bạn sẽ giảm do điều này.
8. Chọn Windows phù hợp
Ngoài ra, loại cửa sổ bạn sử dụng có tác động đáng kể. Cửa sổ có độ phát xạ thấp với hai hoặc ba tấm kính có thể cải thiện khả năng cách nhiệt và an ninh của tòa nhà.
Bằng cách thực hiện các biện pháp tiết kiệm năng lượng này, bạn có thể tăng hiệu quả sử dụng năng lượng tổng thể của tòa nhà và giảm chi phí điện năng hơn nữa.
9. Đưa bê tông cách nhiệt vào sử dụng
Nếu bạn đang bắt đầu lại từ đầu, sử dụng vật liệu xây dựng tiết kiệm năng lượng là một lựa chọn thông minh. Khi kết hợp với khung kim loại, vật liệu xây dựng hiện đại như bê tông cách nhiệt giúp tạo ra cấu trúc chắc chắn hơn và tiết kiệm năng lượng hơn. Nó có thể cung cấp thêm vật liệu cách nhiệt để dễ dàng chống lại thời tiết khắc nghiệt.
10. Cài đặt các tấm pin mặt trời
Sử dụng nguồn năng lượng bền vững, chẳng hạn như tấm pin mặt trời, là một lựa chọn tuyệt vời khác để tiết kiệm điện và sử dụng năng lượng hiệu quả. Với các tấm pin mặt trời, bạn có thể cắt giảm chi phí điện bằng cách sử dụng ít tiện ích công cộng hoặc tư nhân hơn. Nhiều thành phố và tiểu bang cũng đưa ra các ưu đãi cho việc lắp đặt và sử dụng các tấm pin mặt trời.
11. Chọn hệ thống HVAC hiệu suất cao
Có thể cho rằng, thành phần quan trọng nhất của bất kỳ tòa nhà nào là hệ thống HVAC. Toàn bộ hệ thống HVAC của tòa nhà chịu trách nhiệm về hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí. Để đảm bảo nó tiết kiệm năng lượng và sử dụng ít năng lượng hơn để vận hành, hãy chọn loại có xếp hạng Ngôi sao năng lượng.
12. Thay bộ lọc không khí thường xuyên
Hãy chắc chắn rằng bạn thay thế bộ lọc không khí thường xuyên. Bộ lọc không khí tích tụ bụi bẩn theo thời gian và bị tắc. Chi phí tiện ích của bạn sẽ tăng lên khi hệ thống HVAC của bạn phải làm việc nhiều hơn để sưởi ấm hoặc làm mát tòa nhà do bộ lọc bẩn.
13. Ống dẫn khí sạch
Bạn cũng nên duy trì sự sạch sẽ của ống dẫn khí. Duy trì tình trạng tốt nhất có thể cho hệ thống HVAC của bạn là điều cần thiết, ngay cả khi việc đó chỉ nên được thực hiện khi cần thiết. Bằng cách đó, bạn có thể kéo dài thời gian sử dụng hữu ích của nó và tránh được những sự cố nghiêm trọng hoặc hỏng hóc.
14. Bịt kín rò rỉ không khí trong hệ thống HVAC bằng chất bịt kín
Bịt kín các rò rỉ không khí là một bước quan trọng khác để duy trì hệ thống HVAC hoạt động. Các chuyên gia chuyên môn tự động xác định vị trí và bịt các chỗ rò rỉ bằng thiết bị như Aeroseal.
Việc sử dụng keo Aeroseal sẽ giúp không khí nóng và lạnh thoát ra ngoài, cải thiện đáng kể hiệu quả sử dụng năng lượng cho tòa nhà của bạn.
15. Lắp đặt lỗ thông hơi ở đúng vị trí
Để hệ thống HVAC của bạn hoạt động hiệu quả nhất có thể, vị trí lỗ thông hơi cũng rất cần thiết. Các lỗ thông hơi phải được bố trí chu đáo trong các phòng và hành lang, dễ tiếp cận để bảo trì, vệ sinh và đủ kín để tránh bị giấy, đồ đạc hoặc tấm che cửa sổ cản trở.
16. Sử dụng bộ điều nhiệt có thể lập trình
Các tòa nhà thương mại tiết kiệm năng lượng được thực hiện nhờ bộ điều nhiệt có thể lập trình. Chúng có thể được sử dụng để thiết lập nhiệt độ khác nhau trong ngày.
Hệ thống HVAC và bộ điều nhiệt của bạn có thể được lập trình để giảm nhiệt hoặc điều hòa không khí sau khi làm việc. Việc thực hiện hành động nhỏ này có thể giúp bạn tiết kiệm được rất nhiều năng lượng.
17. Lắp đặt hệ thống đèn LED
Bởi vì chúng sử dụng điện ít hơn khoảng 50% so với bóng đèn thông thường, bền hơn, hoạt động tốt hơn trong thời tiết lạnh, ít bị hỏng, bật sáng tức thì và dễ kết hợp với bộ điều chỉnh độ sáng để tăng hiệu quả sử dụng năng lượng, bóng đèn LED đã trở nên phổ biến. để sử dụng trong các tòa nhà văn phòng tiết kiệm năng lượng.
18. Lựa chọn thiết bị Energy Star
Tủ lạnh, máy rửa chén, máy giặt, máy sấy và thậm chí cả máy hút ẩm được xếp hạng sao năng lượng là những lựa chọn tuyệt vời để tăng hiệu quả sử dụng năng lượng của các tòa nhà.
Bởi vì chúng tiêu thụ ít năng lượng hơn đáng kể để vận hành nên những thiết bị này ngay lập tức giúp bạn tiết kiệm tiền. Trung bình, chúng có thể tiết kiệm từ 10 đến 30 phần trăm năng lượng mà các thiết bị không thuộc Energy Star sử dụng.
19. Mua máy nước nóng tiết kiệm năng lượng
Bảy phần trăm năng lượng sử dụng trong các tòa nhà thương mại được sử dụng bởi máy nước nóng. Vì vậy, sử dụng máy nước nóng có hiệu quả cao sẽ giúp bạn tiết kiệm chi phí.
Tiêu thụ năng lượng và chi phí vận hành có thể giảm đáng kể bằng cách sử dụng các giải pháp như máy nước nóng năng lượng mặt trời, máy nước nóng bơm nhiệt, hệ thống không cần bình chứa và hệ thống có bể chứa nước hiệu quả cao.
20. Chọn phương pháp xử lý cửa sổ phù hợp
Việc thực hiện các biện pháp xử lý cửa sổ có thể mang lại tác động đáng chú ý đến hiệu quả sử dụng năng lượng của các tòa nhà văn phòng. Bạn có thể điều chỉnh lượng ánh sáng mặt trời chiếu vào tòa nhà bằng cách sử dụng rèm hoặc các phương pháp xử lý cửa sổ hiệu quả khác.
Bạn có thể để chúng mở vào mùa đông để nhận thêm nhiệt từ mặt trời. Bạn có thể đóng chúng vào mùa hè để duy trì môi trường mát mẻ hơn. Do đó, bạn sẽ có thể sử dụng hệ thống HVAC ít hơn, điều này sẽ giúp bạn tiết kiệm tiền và năng lượng.
21. Lắp đặt quạt trần
Việc lắp đặt quạt trần khắp công trình sẽ giúp phân phối đều không khí nóng và lạnh. Bạn nhận thức được điều đó hàm ý điều gì. Tiết kiệm nhiều hơn cho công ty của bạn và tốn ít công sức hơn cho hệ thống HVAC của bạn.
22. Chiếu sáng nhiệm vụ
Đầu tư vào hệ thống chiếu sáng thay vì chiếu sáng toàn bộ tòa nhà, kể cả những khoảng trống, vì điều này có thể dẫn đến tăng chi phí năng lượng và chi phí.
Khi nói đến mức tiêu thụ năng lượng, mức tiêu thụ này sẽ ít hơn nhiều so với chiếu sáng trên cao. Ngoài ra, nó còn mang lại cho nhân viên sự linh hoạt trong việc chiếu sáng và ít gây tổn hại cho mắt hơn.
23. Đèn có thể điều chỉnh độ sáng
Đèn có thể điều chỉnh độ sáng là một lựa chọn thay thế tốt, đặc biệt khi kết hợp với bóng đèn LED. Với nhiều ánh sáng tự nhiên vào ban ngày, bạn có thể sử dụng điều này để giữ cho đèn trên cao mờ đi và thay đổi chúng khi chúng tối hơn hoặc nhiều mây hơn.
Vì bạn sẽ sử dụng ít điện hơn nên việc có được kiểu kiểm soát đó cũng góp phần xây dựng một cấu trúc tiết kiệm năng lượng hơn.
Các tòa nhà tiết kiệm năng lượng giúp ích cho môi trường như thế nào
Khí nhà kính gây ra tác hại nghiêm trọng cho môi trường. Các khu vực đô thị đang tìm kiếm các chiến lược để giảm lượng khí nhà kính mà chúng thải vào khí quyển.
Để chống lại biến đổi khí hậu, cần phải giảm tiêu thụ năng lượng. Điều này là do các nhà máy điện truyền thống sử dụng nhiên liệu hóa thạch, tạo ra khí nhà kính và làm trầm trọng thêm ô nhiễm không khí. Hạn chế lượng chất thải, khí thải carbon và ô nhiễm không khí mà tòa nhà của bạn tạo ra là một cách để đạt được điều đó.
Để giảm tác động tiêu cực của môi trường xây dựng đến môi trường, các tòa nhà tiết kiệm năng lượng là điều cần thiết. Các lợi ích môi trường chính bao gồm:
- Lượng khí thải carbon ít hơn: Các tòa nhà có hiệu suất sử dụng năng lượng cao hơn sẽ sử dụng ít năng lượng hơn, giúp giảm lượng khí thải carbon dioxide, nguyên nhân chính gây ra biến đổi khí hậu.
- Bảo tồn tài nguyên thiên nhiên: Giảm sử dụng năng lượng làm giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch, góp phần bảo tồn các nguồn tài nguyên hạn chế.
- Bảo tồn hệ sinh thái: Các tòa nhà sử dụng năng lượng hiệu quả giúp bảo tồn môi trường sống tự nhiên, đa dạng sinh họcvà hệ sinh thái bằng cách giảm ô nhiễm.
Tạo ra một tương lai bền vững và bảo vệ hành tinh của chúng ta cho các thế hệ tương lai cần áp dụng các biện pháp xây dựng tiết kiệm năng lượng.
Các công trình tiết kiệm năng lượng cũng phù hợp hơn để chuyển đổi sang các nguồn năng lượng tái tạo, không gây ô nhiễm.
Kết luận
Có một số lợi ích cho chủ sở hữu tòa nhà và môi trường khi sử dụng các cấu trúc tiết kiệm năng lượng. Những cấu trúc này giúp tiết kiệm chi phí lâu dài, cải thiện chất lượng không khí trong nhà và giảm mức sử dụng năng lượng, khiến chúng trở thành một khoản đầu tư khôn ngoan và sinh lời.
Việc sử dụng các biện pháp xây dựng tiết kiệm năng lượng dự kiến sẽ còn tăng hơn nữa với sự hỗ trợ của chính phủ và những tiến bộ công nghệ hơn nữa, mở đường cho một tương lai bền vững và thân thiện với môi trường hơn cho tất cả mọi người.
Khuyến nghị
- 6 nguồn năng lượng thân thiện với môi trường hàng đầu
. - 20 nguyên nhân hàng đầu gây ra suy thoái môi trường | Tự nhiên và nhân tạo
. - Khai thác Mặt trời, Gió và Sóng: Vai trò của Năng lượng tái tạo trong Trận chiến Biến đổi Khí hậu
. - Nông lâm kết hợp và nó ảnh hưởng đến môi trường như thế nào
. - 10 ảnh hưởng môi trường của bão Haiyan