NHIỆT TRỞ CỦA KHỐI XÂY VÀ QUY CHUẨN KỸ THUẬT

Để giải quyết vấn đề năng lượng, ngay từ năm 2012 Việt Nam đã xác định chiến lược quốc gia trong ngành xây dựng là đô thị xanh, công trình xanh (CTX). Một trong những tiêu chí quan trọng của CTX là sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả. Nhiều giải pháp tiết kiệm năng lượng đã được áp dụng đồng bộ hoặc riêng lẻ trong đó giải pháp đảm bảo khả năng cách nhiệt tốt cho công trình ngay từ khâu yêu cầu kỹ thuật cho thiết kế là một trong những giải pháp quan trọng, cần được quan tâm.

Là nhà sản xuất vật liệu xây dựng, trong bài này, VLX Đại Dũng (DDG) xin giới thiệu sơ bộ một số khái niệm liên quan mật thiết đến khối xây, vật liệu xây ảnh hưởng đến khả năng cách nhiệt của công trình.

Năm 2013 Bộ xây dựng đã ban hành QCVN 09:2013/BXD-Qui chuẩn kỹ thuật quốc gia về các công trình xây dựng sử dụng năng lượng hiệu quả. Sau đó là bản chỉnh sửa, bổ sung vào năm 2017 (QCVN 09:2017/BXD) hiện đang được áp dụng tới thời điểm này.

Theo mục 2.1.2 của QCVN 09:2017/BXD, Tổng nhiệt trở cho tường bao ngoài công trình của không gian có điều hòa không khí, phần không xuyên sáng không được thấp hơn 0.56 m².K/W.

Vậy nhiệt trở là gì?

Nhiệt trở là khả năng ngăn cản việc truyền nhiệt từ bề mặt có nhiệt độ cao qua bề mặt có nhiệt độ thấp hơn của vật liệu, được ký hiệu là R và có đơn vị đo là. Chỉ số R càng cao thì khả năng cách nhiệt càng tốt. Trong xây dựng, khối xây thường bao gồm nhiều lớp với các vật liệu khác nhau như: gạch, hồ tô, không khí, sơn, vật liệu cách nhiệt… Tổng nhiệt trở của khối xây bao ngoài công trình được tính toán theo công thức:

Trong đó:

   Lần lượt là hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài và bề mặt trong của kết cấu vỏ bao che (Phụ lục 3, QCVN 09:2017/BXD), W/(m².K);

             Bề dày của lớp vật liệu thứ i, m;

             Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i trong kết cấu vỏ bao che (Phụ lục 2, QCVN 09:2017/BXD), W/m.K;

              Số lượng các lớp vật liệu của kết cấu vỏ bao che;

            Nhiệt trở của lớp không khí bên trong kết cấu vỏ bao che (nếu có, xem Phụ lục 4, QCVN 09:2017/BXD), m².K/W.

Như vậy, Tổng nhiệt trở phụ thuôc vào:

- Bề dày của các lớp vật liệu cấu thành nên tường bao và hệ số dẫn nhiệt của các vật liệu đó.

- Số lớp vật liệu cấu thành

Cần lưu ý rằng lớp không khí tĩnh bên trong khối xây giữa các lớp vật liệu cũng được đưa vào tính toán như là 1 lớp cách nhiệt.

Ngược lại với nhiệt trở là khả năng dẫn nhiệt hay còn gọi là hệ số dẫn nhiệt của vật liệu. Hệ số dẫn nhiệt (một số tài liệu còn gọi là Độ dẫn nhiệt) là một đại lượng vật lý đặc trưng cho khả năng dẫn nhiệt của vật liệu, được xác định bằng nhiệt lượng truyền qua một đơn vị diện tích vật liệu trong một đơn vị thời gian. Hệ số dẫn nhiệt ký hiệu là λ, có đơn vị đo W/m.K hoặc W/m.C.

Qua nội dung kể trên, có thể rút ra một kết luận sau:

-         QCVN 09:2017/BXD là bộ qui chuẩn kỹ thuật về sử dụng năng lượng hiệu quả cho công trình xây dựng tại Việt Nam.

-         Qui định quốc gia QCVN 09:2017/BXD chỉ yêu cầu về khả năng cách nhiệt của khối xây bao (tường xây), thể hiện bằng giá trị tối thiểu của Tổng nhiệt trở mà không có yêu cầu về hệ số dẫn nhiệt (độ dẫn nhiệt) của các vật liệu cấu thành khối xây bao này.

-         Ngay cả những khối xây sử dụng cùng chủng loại vật liệu và bề ngang dầy như nhau cũng có tổng nhiệt trở khác nhau nếu tỷ trọng khối xây khác nhau hoặc lớp không khí tĩnh trong khối xây khác nhau. Điều này được lý giải vì lượng không khí tĩnh bên trong khối xây là khác nhau mà không khí tĩnh có tính dẫn nhiệt rất thấp.

-         Trong trường hợp khối xây không đáp ứng được yêu cầu của QCVN 09:2017/BXD (Tổng nhiệt trở ≥ 0.56 m2.K/W), phải bổ sung thêm lớp vật liệu cách nhiệt (là vật liệu có hệ số dẫn nhiệt rất thấp).

Thực tế áp dụng QCVN 09:2017/BXD tại nước ta.

Có nhiều lý do khác nhau, nhưng chủ yếu là lý do kinh tế và tập quán thi công, các công trình xây dựng ở Việt Nam thường không sử dụng vật liệu cách nhiệt. Do vậy, để đạt được độ cách nhiệt theo qui định, phải lựa chọn vật liệu có hệ số dẫn nhiệt phù hợp cho tường bao. Bên cạnh đó, chiều rộng của tường bao nói chung cũng như của từng lớp vật liệu cũng cần phải tính toán, lựa chọn ngay từ khâu thiết kế.

Đối với gạch bê tông XMCL, thông thường thì tường bao ngoài nếu dùng gạch ống thì bề dày thô của bức tường tối thiểu phải là 180 mm mới đảm bảo được khả năng cách nhiệt theo qui định. Ngoài ra, cần lưu ý rằng đối với cùng cấu tạo vật liệu, độ dẫn nhiệt còn phụ thuộc vào độ rỗng hình học và trọng lượng riêng của vật liệu đó (không khí có độ dẫn nhiệt rất thấp nên độ rỗng của gạch block càng cao thì khả năng dẫn nhiệt của vật liệu sẽ càng thấp). Vậy nên khi lựa chọn tường xây bao chúng ta cũng nên ưu tiên lựa chọn các loại gạch Block có độ rỗng hình học cao hơn nhiều so với gạch ống.

Công ty CP VLX Đại Dũng