Tiết Kiệm Điện Hiệu Quả với Tấm Lợp Lấy Sáng Sợi Thủy Tinh: Nghiên Cứu của các Nhà Khoa Học Đức

Ai cũng biết tấm lợp lấy sáng truyền lượng lớn ánh sáng tự nhiên vào bên trong công trình, nhà ở, giúp tạo môi trường chiếu sáng thân thiện với sức khỏe con người, và giảm chi phí cũng như lượng điện năng tiêu thụ. Câu hỏi đặt ra là tiết kiệm được bao nhiêu năng lượng cụ thể và lợi ích kinh tế đem lại như thế nào? Để trả lời một câu hỏi cụ thể thì chúng ta cần những con số chi tiết, nhưng quan trọng là con số đó phải từ nguồn uy tín, từ các công trình nghiên cứu khoa học chứ không phải số khống, hay thậm chí là nói suông không số liệu. Thấu hiểu điều đó, Nhựa Nam Việt xin trích dẫn bài nghiên cứu công bố vào năm 2018 của các nhà khoa học Đức tại Đại Học khoa học ứng dụng Stuggart về vấn đề này. Bạn đọc có thể xem phần Kết luận ở cuối bài.

I. Tóm tắt phương pháp
Đối tượng nghiên cứu là một nhà thi đấu TDTT sử dụng tấm lợp lấy sáng sợi thủy tinh tại thành phố Fürth, Cộng hòa Liên bang Đức. Các nhà khoa học dùng phần mềm 3D để mô phỏng trường hợp công trình này không sử dụng tấm lợp lấy sáng và so sánh lượng năng lượng tiêu thụ giữa các trường hợp được mô phỏng và thực tế. Lý do chọn tấm lợp composite sợi thủy tinh là do ưu thế vượt trội về độ bền và tuổi thọ của loại vật liệu này (Xem thêm So sánh nhựa composite FRP và các loại khác)

Để đo độ chiếu sáng, người ta dùng một thông số tạm dịch là “Chỉ tiêu độ chiếu sáng” (Target Illuminance), đo bằng đơn vị lx. Theo tiêu chuẩn Đức DIN V 18599-10:2016-10, một nhà thi đấu phải có “Chỉ tiêu độ chiếu sáng” tối thiểu là 300 lx. Trong thực tế, ánh sáng nhân tạo luôn được dùng và thường nâng mức chỉ tiêu lên 500 lx hoặc 700 lx, nên các mức này cũng được thử nghiệm mô phỏng. Nhìn chung, 700 lx là lượng thực tế thường thấy trong nhà thi đấu này.

Độ truyền sáng τv được tính theo tiêu chuẩn DIN EN 410:2011-04 cho kết quả trung bình là 0.72%. Thông số này đối với ánh sáng tự nhiên khi không có tôn sáng được tính là 0.83%. Độ truyền sáng tự nhiên được tính dựa vào lượng ánh sáng truyền vào bên trong trong một ngày bầu trời nhiều mây che phủ (u ám).

Bảng 1 cho thấy 18 trường hợp được mô phỏng với các thông số khác nhau. Phần công trình nhô ra bên ngoài bao phủ bằng kính được gọi là Façade.

Hình 1. Façade

Thông số kế tiếp là “Hành vi kiểm soát ánh sáng” (gọi tắt là Kiểm soát). Kiểm soát “Bật/tắt” (b/t) nghĩa là khả năng cao người dân sẽ tắt công tắc đèn điện khi độ chiếu sáng bên trong vượt quá 300 lx. Hành vi này không phụ thuộc vào một thời gian biểu cố định nào cả và là để mô phỏng hành vi thực tế. Kiểm soát “Dimming” nghĩa là khi năng lượng ánh sáng tự nhiên ban ngày dần dần tự bằng với chỉ tiêu giá trị.