Nước Đức với các công trình tiết kiệm năng lượng

Thế giới đang đứng trước những thách thức của sự khan hiếm nguồn nguyên liệu, đặc biệt là nhiên liệu hoá thạch, theo đó giá dầu mỏ đang leo thang nhanh chóng, đe doạ một cuộc khủng hoảng năng lượng toàn cầu. Hiện nay, nước Đức đã có những nỗ lực tích cực trong việc bảo tồn năng lượng bằng những thay đổi gần đây trong Luật Xây dựng, các tiêu chuẩn bảo tồn năng lượng trong xây dựng, với sự phát triển của kiểu “ngôi nhà thụ động” (passive house) - một ngôi nhà có hiệu quả về năng lượng và những ngôi nhà đó ra đời với mục tiêu chỉ tiêu thụ dưới 1,5l dầu/m2/năm. Tên gọi “nhà thụ động” xuất phát từ thực tế là loại nhà này hầu như không cần đến bất kỳ hệ thống sưởi ấm nào, nó chỉ cần hơi nóng thải ra từ những thiết bị nhỏ cộng thêm thân nhiệt của những người trong nhà là đủ. Với bộ phận giữ nhiệt bên trong, hệ thống thông gió tự động sẽ giúp các gian phòng thoáng đãng hơn.

Ngôi nhà thụ động ở Darmstadt Kranichstein được xây dựng năm 1990/91 bởi các kiến trúc sư Bott, Ridder, Westermeyer

Ngôi nhà thụ động đầu tiên được xây dựng ở Darmstadt năm 1991 do kĩ sư công trình Wolfgang Feist thiết kế. Đến năm 1999, ông bắt đầu xây dựng những ngôi nhà dành cho đại gia đình, kế đến là các khu chung cư tiết kiệm nhiên liệu. Toà nhà văn phòng thụ động lớn nhất thế giới tên “Energon” được xây dựng tại Ulm năm 2002. Hiện thế giới có hơn 6.000 khu nhà thụ động, bao gồm chung cư, cao ốc văn phòng, nhà xưởng, trung tâm y tế và trường học chủ yếu ở Đức, Áo và Thụy Sĩ. Kiểu nhà đặc biệt này có các tấm pin năng lượng mặt trời, các cửa sổ 3 lớp cách nhiệt, cùng một hệ thống thông gió độc đáo. Kiến trúc sư thiết kế “ngôi nhà thụ động”, Oliver Jirka, cho biết lợi thế quan trọng nhất của kiểu nhà này là việc loại bỏ các phương pháp sưởi ấm thông thường do sự cách nhiệt tối ưu. Ngôi nhà của Jirka ở Borfsdorf, gần Berlin, được bao quanh bởi một đệm không khí được bịt kín, giúp giữ nhiệt bên trong nhà. Không khí bên trong nhà được thông gió một cách tự động thông qua một hệ thống các ống ngầm dài 150m, giúp tuần hoàn không khí và duy trì một nhiệt độ không đổi khoảng 800C. Các cửa sổ có 3 lớp kính giúp cách nhiệt thêm và khoảng trống giữa các tấm kính được lấp đầy bằng khí Arargon. Dù chi phí xây dựng có cao hơn so với các thiết kế thông thường, nhưng theo kiến trúc sư Jirka thì nó lại tiết kiệm đáng kể chi phí sưởi ấm và nước nóng, với chi phí khoảng hơn 50 euro/tháng. Khoảng 6.000 ngôi nhà hoặc căn hộ trên khắp châu Âu đã áp dụng các thiết kế tiết kiệm năng lượng của “ngôi nhà thụ động”. Theo các nghiên cứu, thì năng lượng tiết kiệm được ở các ngôi nhà trên lên tới 80%.

Ngoài ra, với ý thức bảo vệ môi trường cao đi kèm với tình trạng nguồn tài nguyên trên trái đất ngày càng khan hiếm, các kiến trúc sư ở Đức cũng cạnh tranh thiết kế những ngôi nhà có khả năng tiết kiệm năng lượng hiệu quả nhất. Nhìn thoáng qua, khu chung cư Gartenstadt ở TP Mannheim trông không có gì khác những căn hộ bình thường nhưng chúng thu hút sự chú ý nhờ tính năng đặc biệt bên trong. Được xây dựng từ những năm đầu thập niên 1930 theo lối kiến trúc cổ điển, quần thể gồm 24 căn hộ 2 tầng rộng 1.300m2, sau khi được nâng cấp toàn diện đã trở thành hình mẫu về nhà ở tiết kiệm năng lượng. Nó cũng được gọi là “ngôi nhà 3 lít”, nghĩa là để sưởi ấm, người ở chỉ cần 3l dầu/m2/năm. Đây là mức tiết kiệm năng lượng hiệu quả nhất từ trước tới nay, bởi ngay cả những ngôi nhà mới được xây theo tiêu chuẩn tiết kiệm năng lượng cũng phải tiêu tốn nhiên liệu gấp 2 lần con số trên. Khu nhà trên là dự án thí điểm của Cty xây dựng GBG với sự trợ giúp kỹ thuật của đại học Stuttgart. Theo Luật Xây dựng Đức, các toà nhà phải được trang bị lớp cách nhiệt có độ dày tối thiểu 12cm, nhưng với chung cư Gartenstadt, GBG dựng lớp cách nhiệt dày đến 20cm. Riêng trần nhà được thiết kế dày gấp 4 lần so với tiêu chuẩn và các cửa sổ cũng được gia công kỹ. Khi toà nhà hoàn thiện, đặc tính tiết kiệm năng lượng được kiểm định cẩn thận bằng cách giảm áp suất không khí bên trong ngôi nhà sao cho tương xứng với áp suất bên ngoài, sau đó kiểm tra tốc độ luồng khí vào nhà. Cuộc thử nghiệm cho thấy nhiệt độ sau khi không khí “thấm” qua bức tường đã giảm đáng kể.

Có thể nói, các kiến trúc sư ở Đức là một trong những người đi đầu trong quan niệm mới về kiến trúcvà sử dụng năng lượng tiết kiệm. Đó là vấn đề sống còn với chúng ta ngày nay và đối với các thế hệ tương lai.

Nguồn: http://ashui.com/mag/congnghe/xuhuong/458-nuoc-duc-voi-cac-cong-trinh-tiet-kiem-nang-luong.html