Tường kính 2 lớp có thể là một khái niệm mới đối với chúng ta, nhưng thực ra vật liệu kính này đã và đang là một giải pháp cho những công trình lớn và được sử dụng để thiết kế những tòa nhà chọc trời. Công dụng của chúng giúp các tòa nhà cao tầng có thể tiết kiệm tối đa năng lượng. Giúp đảm bảo nhiệt độ của tòa nhà ở mức phù hợp. Chi phí xây dựng cho giải pháp tường kính này không nhỏ nhưng không phủ nhận những công dụng của nó mang lại. Những tòa nhà cao tầng ở phương Tây và châu Âu, giải pháp tường kính 2 lớp này gần như được áp dụng cho những công trình của họ.
Mục lục
Thế nào là tường kính 2 lớp?
Đúng như tên gọi; hệ thống tường kính hai lớp gồm hai lớp kính cường lực. Đặt song song nhau tạo nên khoang trung gian (vùng đệm) ở giữa. Có tác dụng ngăn cản tiếng ồn và hấp thụ nhiệt. Vùng đệm này có thể rộng từ 20cm cho tới vài mét. Hoạt động như một lớp ngăn cách nắng nóng, gió và tiếng ồn bên ngoài. Từ đó điều hòa nhiệt độ bên trong công trình.
Một trong những ví dụ kinh điển nhất về ứng dụng tường bao hai lớp. Là tòa nhà 30 St Mary Axe (hay “The Gherkin” – quả dưa chuột) của kiến trúc sư đại tài Norman Foster cùng các cộng sự. Luồng không khí đi qua khoang trung gian một cách tự nhiên. Hoặc được điều khiển bằng cơ học; trong khi đó, hai lớp tường kính có thể được tích hợp thêm các thiết bị chống nắng.
Ý tưởng làm tường kính 2 lớp trong thiết kế nhà chọc trời
Dù ý tưởng về tường kính hai lớp không phải là quá mới mẻ. Nhưng ngày càng có nhiều các kiến trúc sư, kỹ sư ứng dụng tường kính hai lớp cho những công trình mà họ đảm nhiệm. Đặc biệt trong thiết kế nhà chọc trời. Tường kính hai lớp càng được ưa chuộng bởi đặc tính trong suốt. Có khả năng cách nhiệt, cách âm tuyệt vời. Từ đó làm giảm chi phí điện cho điều hòa không khí. Và loại bỏ nhu cầu về công nghệ dành riêng cho cửa sổ.
Thêm vào đó, cấu trúc tường kính hai lớp còn rất linh hoạt. Dễ dàng thích ứng với mọi điều kiện thời tiết dù lạnh giá hay nắng nóng. Chính sự linh hoạt này khiến tường kính hai lớp trở nên hấp dẫn các kiến trúc sư. Vậy cho nên loại tường này có thể nói là tiết kiệm được tối đa chi phí vận hành của tòa nhà.
Đặc điểm của tường kính 2 lớp
- Đảm bảo ở nhiệt độ dưới 700C.
- Việc tiếp xúc lâu với nước, cùng sự tấn công của các dung môi hữu cơ sẽ làm màng phim PVB ở giữa các tấm kính dễ chuyển màu. Vì vậy cần sử dụng chất bít kín chống thấm nước khi lắp đặt.
- Các bọt khí có thể xuất hiện ở lớp phim PVB dọc theo mép ngoài kính. Nên cần bảo quản kính ở nơi khô thoáng. Hạn chế tiếp xúc với nước.
- Với một số loại kính dán thành phẩm có độ dày tương đối lớn hơn 16.38mm. Sẽ rất khó cắt nhỏ nên cần chú ý kích thước và quy cách khi đặt hàng.
- Nâng cao an toàn: vách kính 2 lớp an toàn sau khi được tôi luyện ở nhiệt độ cao và làm lạnh đột ngột sẽ được gia tăng tính kiên cố, khả năng kháng lực cao, chịu được lực va đập lớn nên thường dùng làm cửa kính xe ô tô, tấm kính chắn trong phòng chống bạo động, trộm cắp. Đồng thời, xác suất kính vỡ là rất thấp, trong trường hợp nếu vỡ thì sẽ thành các mảnh vụn nhỏ, không góc cạnh để giảm thiểu sát thương.
- Dùng làm cửa kính, kính mặt dựng bao quanh các tòa nhà, văn phòng,..
Những ưu điểm và nhược điểm của tường kính 2 lớp
Ưu điểm
- Giảm nhu cầu sử dụng năng lượng để làm mát và sưởi ấm;
- Không che chắn tầm nhìn và ánh sáng tự nhiên;
- Tăng cường cách nhiệt, cách âm;
- Cho phép thông gió tự nhiên diễn ra và làm mới không khí, tạo ra một môi trường sống lành mạnh hơn.
Nhược điểm
- Chi phí xây dựng ban đầu cao hơn nhiều so với phương thức truyền thống;
- Tốn nhiều không gian hơn;
- Yêu cầu bảo trì thường xuyên;
- Có thể hoạt động không đúng thiết kế khi bối cảnh xung quanh thay đổi đáng kể.
- Bằng cách thay đổi các chi tiết nho nhỏ, chẳng hạn như đóng, mở các lỗ thông gió ở hai đầu tường kính hoặc kích hoạt thiết bị luân chuyển không khí, cơ chế hoạt động của tường kính hai lớp sẽ thay đổi theo.
Tường kính hoạt động như thế nào?
Ở những vùng khí hậu lạnh, các lỗ thông gió sẽ được đóng kín. Lúc này, vùng đệm không khí ở giữa hoạt động như một hàng rào ngăn cản quá trình thất thoát nhiệt ra bên ngoài. Lượng nhiệt mặt trời chứa trong khoang trung gian có thể sưởi ấm vùng không khí lân cận, từ đó làm giảm nhu cầu sử dụng điện cho hệ thống sưởi ấm trong nhà.
Tại vùng khí hậu nóng, các lỗ thông gió ở hai đầu sẽ được mở ra. Khi đó, khoang trung gian được thông hơi với bên ngoài tòa nhà nhằm giảm thiểu hấp thụ nhiệt mặt trời và giảm tải làm mát. Lượng nhiệt dư thừa sẽ thoát ra ngoài dựa theo hiệu ứng ống khói, trong phương pháp này khí lạnh sẽ gây áp lực với khí nóng, buộc nó phải di chuyển lên trên. Khi khí nóng bay lên sẽ tạo ra áp lực kéo khí tươi (không khí lạnh mới) ở bên ngoài vào thế chỗ cho khí nóng vừa bay lên, từ đó làm mát vùng không khí xung quanh.
Xem thêm những bài viết cùng chuyên mục tại: Giải pháp xây dựng
