Nghiên cứu xây dựng công cụ và hướng dẫn các giải pháp che nắng cho công trình

Kết cấu che nắng trong các công trình giúp giảm thiểu lượng nhiệt bức xạ mặt trời truyền vào trong nhà.

Theo GS.TS. Trần Ngọc Chấn - Chủ trì đề tài, kết cấu che nắng bên ngoài tòa nhà có vai trò quan trọng, giúp giảm thiểu lượng nhiệt bức xạ mặt trời truyền vào trong nhà thông qua cửa sổ kính, đặc biệt là đối với những quốc gia có khí hậu nhiệt đới nằm ở vị trí địa lý có vĩ độ thấp, gần xích đạo như Việt Nam.

Hiện nay trên thế giới, các nước phát triển rất chú trọng nghiên cứu kết cấu che nắng trong các công trình kiến trúc và đưa ra 2 loại kết cấu che nắng phổ biến nhất là: Kết cấu che nắng kiểu tâm ngang, có chiều dài liên tục, đặt sát mép trên cửa sổ và vuông góc với mặt tường; kết cấu che nắng kiểu tấm đứng, chiều cao liên tục, đặt sát cạnh bên của cửa sổ và vuông góc với bề mặt tường. Đặc biệt, nhiều tài liệu khoa học của Nga đã đưa ra phương pháp tính toán 2 loại kết cấu che nắng ngang dài liên tục và tấm che nắng đứng cao liên tục đặt sát mép trên cửa sổ và vuông góc với bề mặt tường.

Đúc rút kinh nghiệm quốc tế và thông qua thực tiễn nghiên cứu tại Việt Nam, nhóm nghiên cứu tiến hành ghép nhóm theo đặc điểm các loại kết cấu che nắng và tên các chương trình phần mềm tương ứng, là: Nhóm 1 gồm 3 loại kết cấu che nắng có tính đối xứng qua trục thẳng đứng đi qua tâm cửa sổ (trục Bắc - Nam), gồm: Tấm che nắng ngang liên tục; ô văng che nắng dài có giới hạn; kết cấu che nắng dạng hộp 3 bên. Nhóm 2 là các loại kết cấu che nắng không có tính đối xứng qua trục thẳng đứng đi qua tâm của cửa sổ, gồm: Tấm che nắng ngang cao liên tục vuông góc hoặc xiên góc so với mặt tường; kết cấu che nắng thước thợ eke.

Nếu cửa sổ có kết cấu che nắng có tính đối xứng, nhìn về hướng đối xứng nhau qua trục Bắc - Nam (ví dụ, Đông - Tây; Đông Bắc - Tây Nam…) thì trị số giảm bức xạ mặt trời trong ngày sẽ đối xứng nhau qua thời điểm 12h trưa. Trường hợp này chỉ cần tính hệ số giảm bức xạ mặt trời cho 9 hướng hoặc nhóm hướng khác nhau: Bắc; Bắc Đông Bắc - Bắc Tây Bắc; Đông Bắ - Tây Bắc; Đông Đông Bắc - Tây Tây Bắc; Đông - Tây; Đông Đông Nam - Tây Tây Nam; Đông Nam - Tây Bắc; Nam Đông Nam - Nam Tây Nam và cuối cùng là Nam. Đối với các loại kết cấu che nắng không đối xứng thì phải tính trị số giảm bức xạ mặt trời cho tất cả 16 hướng.

Nhóm nghiên cứucũng đã xây dựng Chương trình phần mềm tính toán hệ số giảm bức xạ mặt trời, số liệu đầu vào của Chương trình bao gồm: Loại kết cấu che nắng cần tính toán (chọn theo danh mục các loại kết cấu che nắng); địa điểm xây dựng (chọn theo danh mục 63 tỉnh thành trong cả nước); vĩ độ địa điểm xây dựng; 3 tháng nóng nhất trong năm của địa điểm xây dựng và nhiệt độ trung bình tháng của 3 tháng đó (lấy theo số liệu QCVN 02:2009/BXD); kích thước cụ thể của cửa sổ và kết cấu che nắng thuộc loại đã chọn. Kết quả tính toán của Chương trình phần mềm đối với mọi loại kết cấu che nắng là trị số giảm bức xạ mặt trời ứng với kích thước cụ thể của loại kết cấu che nắng đó cho tất cả các hướng.