Giảm bức xạ nhiệt mặt trời cho công trình nhờ kính dán phim cách nhiệt

Hiện nay, kính đang được sử dụng phổ biến làm vỏ bao che (cửa sổ kính, vách kính dựng,…) cho các tòa nhà. Tuy nhiên, khi sử dụng kính làm vỏ bao che cho các tòa nhà khiến một lượng lớn bức xạ mặt trời xâm nhập qua lớp kính vào tòa nhà làm gia tăng mức thu nhận nhiệt.

Theo kết quả nghiên cứu đã được công bố trên thế giới, trong các tòa nhà thấp tầng không được cách nhiệt thì lượng nhiệt truyền qua tường chiếm 15-25 %, 25-35 % qua cửa kính; 10-20 % qua sàn; 25-35 % qua mái và 5-25 % do rò lọt khí.

Tại Việt Nam, đối với các tòa nhà cao tầng thì lượng nhiệt truyền qua tường 10-45%; 45-80 % qua cửa kính; 1-5 % qua mái; 1-10 % qua sàn và 5-18 % do rò lọt.

Việc gia tăng thu nhận nhiệt của tòa nhà qua kính sẽ làm tăng nhu cầu năng lượng điện sử dụng cho hệ thống thông gió và điều hòa không khí (HVAC) để làm mát tòa nhà.

Việt Nam đã ban hành Luật Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả số 50/2010/QH12 cùng Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 09:2013/BXD “Các công trình xây dựng sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả” để kiểm soát năng lượng sử dụng trong tòa nhà với các quy định kỹ thuật liên quan đến sử dụng năng lượng và vỏ bao che tòa nhà.

Nhiều tòa nhà tại Việt Nam hiện nay, sử dụng loại kính thông thường không đáp ứng được các quy định của các văn bản pháp quy hiện hành.

Để tuân thủ các quy định pháp lý hiện hành có hai giải pháp: Thay loại kính đang được sử dụng bằng các loại kính có hiệu năng nhiệt tốt hơn (Ví dụ: Kính Low-E, Solar control,…); Sử dụng phim dán kính cách nhiệt cho cửa kính, vách kính.

Hiện nay, giải pháp thứ hai đang được sử dụng rất phổ biến tại nhiều nước trên thế giới bởi sự đơn giản, nhanh, dễ thực hiện cả về khía cạnh kỹ thuật và kinh tế so với giải pháp thay thế loại kính của tòa nhà bằng loại kính có hiệu năng nhiệt tốt hơn.

Theo kết quả nghiên cứu thí nghiệm trong phòng đánh giá hiệu quả làm giảm bức xạ nhiệt mặt trời của kính có dán phim cách nhiệt (Window Film) của ThS Nguyễn Sơn Lâm - Viện Khoa học công nghệ xây dựng (IBST) cho thấy, tổng năng lượng bức xạ truyền qua mẫu kính thường và mẫu kính có dán phim cách nhiệt được thực hiện trong cùng một điều kiện thí nghiệm là khác nhau. Trong đó, hiệu quả giảm năng lượng bức xạ của kính có dán phim cách nhiệt so với kính thông thường đang được lắp đặt trong các tòa nhà ở Việt Nam.

Cụ thể, lượng bức xạ nhiệt truyền qua mẫu kính đối chứng là 19,6 W/m². Lượng bức xạ nhiệt truyền qua mẫu kính có dán phim cách nhiệt dao động trong khoảng từ 0,8 W/m² đến 10,4 W/m² phụ thuộc vào đặc tính nhiệt của từng loại phim dán kính.

Kết quả thí nghiệm cho thấy kính khi kết hợp với các loại phim dán kính cách nhiệt sẽ có hiệu quả giảm lượng bức xạ nhiệt truyền qua kính từ 47% đến 95,9% phụ thuộc vào các đặc tính kỹ thuật của từng loại phim dán kính cách nhiệt (độ dày, độ xuyên sáng, độ phản xạ, tổng cản nhiệt,…).

Trong thực tế, việc giảm được năng lượng bức xạ nhiệt truyền qua kính có dán phim sẽ làm giảm sự thu nhận nhiệt của tòa nhà vào mùa hè; do đó, sẽ giúp giảm bớt năng lượng tiêu thụ bởi hệ thống điều hòa thông gió cho nhu cầu làm mát.

Việc lựa chọn sử dụng loại phim cho tòa nhà ngoài lựa chọn tính chất làm giảm bức xạ nhiệt mặt trời, tia UV cao hay thấp còn cần phải tính đến yếu tố tiện nghi liên quan đến yêu cầu chiếu sáng tự nhiên cho tòa nhà cũng như yếu tố liên quan đến tầm nhìn của con người sống và làm việc trong tòa nhà.

Các kết quả thí nghiệm trong phòng cho thấy, việc sử dụng phim dán kính cách nhiệt có hiệu quả tốt trong việc làm giảm bức xạ mặt trời truyền qua kính, giúp cải tạo nâng cao đặc tính nhiệt của kính bao che giúp đáp ứng các quy định của pháp luật liên quan đến hiệu quả sử dụng năng lượng trong tòa nhà.

Ngoài ra, việc sử dụng phim dán kính cách nhiệt còn đem lại nhiều lợi ích khác như: Loại bỏ tia tử ngoại; tăng tính tiện nghi, mặc dù có tác dụng giảm thu nhận nhiệt nhưng phim vẫn mang lại ánh sáng tự nhiên giúp căn phòng có không gian rộng rãi hơn, không gây vướng hay làm cản trở tầm nhìn ra môi trường bên ngoài; Giảm độ chói để bảo vệ đôi mắt cho người sống và làm việc trong tòa nhà; An toàn trong trường hợp có sự cố vỡ kính: Phim sẽ gắn kết các mảnh kính vỡ lại với nhau thành một khối để giảm khả năng gây sát thương.