Tiêu chuẩn TCVN 14359:2025 đánh dấu bước tiến mới trong việc chuẩn hóa quy trình tính toán hiệu suất năng lượng cho hệ thống xuyên sáng trong công trình. Đây không chỉ là bộ khung kỹ thuật giúp đánh giá, xếp hạng, tối ưu hiệu quả sử dụng năng lượng, mà còn là công cụ cần thiết để bảo vệ môi trường, giảm chi phí vận hành và nâng cao giá trị bền vững cho các dự án xây dựng hiện đại.
Trong bối cảnh đô thị phát triển nhanh, mật độ công trình gia tăng và yêu cầu kiến trúc ngày càng hướng đến yếu tố thẩm mỹ, tiết kiệm năng lượng, các hệ thống xuyên sáng trở thành lựa chọn quen thuộc. Từ trung tâm thương mại, bảo tàng, nhà ga, sân vận động đến các công trình công cộng, xuyên sáng đã đóng vai trò quan trọng trong kiến tạo không gian mở, ánh sáng hài hòa và cảm nhận thị giác vượt trội. Tuy nhiên, khi mức độ ứng dụng tăng nhanh, các vấn đề liên quan đến tiêu hao năng lượng, thất thoát nhiệt và vận hành kém hiệu quả bắt đầu bộc lộ rõ rệt.
Hệ thống xuyên sáng: Cấu trúc kỹ thuật và vai trò trong kiến trúc
Một hệ thống xuyên sáng hoàn chỉnh gồm ba thành phần chính:
- Khung xương chịu lực đóng vai trò định hình kết cấu.
- Tấm trần hoặc màng xuyên sáng cho phép ánh sáng được khuếch tán mềm mại, đảm bảo độ đồng đều thị giác.
- Hệ thống đèn LED chuyên dụng tạo ánh sáng chính, kết hợp với tấm khuếch tán để giảm chói và tối ưu phân bổ sáng.
Nhờ cơ chế khuếch tán ánh sáng, hệ thống xuyên sáng tạo ra không gian nội thất nhẹ nhàng, sang trọng, không để lộ điểm sáng và đặc biệt linh hoạt trong điều chỉnh cường độ. Đây chính là lý do kiến trúc sư đánh giá cao xuyên sáng trong các công trình yêu cầu tính thẩm mỹ cao.
Tuy nhiên, đằng sau vẻ đẹp thị giác là một loạt thách thức về năng lượng nếu hệ thống không được tính toán đúng chuẩn.
Những hạn chế trong quản lý hiệu suất năng lượng xuyên sáng
Dù được ứng dụng rộng rãi, hệ thống xuyên sáng tại nhiều công trình hiện nay vẫn chưa được quản lý theo một quy trình thống nhất. Tình trạng phổ biến có thể kể đến:
- Thất thoát năng lượng nhiệt, khiến hệ thống điều hòa làm việc quá tải.
- Tăng chi phí vận hành, đặc biệt tại các công trình dùng xuyên sáng trên diện tích lớn.
- Hiệu quả sưởi ấm – làm mát không ổn định, do không đồng bộ giữa vật liệu, khung cửa, kính và các thiết bị che nắng.
- Thiếu dữ liệu đánh giá, khiến chủ đầu tư đưa ra quyết định dựa vào cảm tính thay vì căn cứ kỹ thuật.
Trong nhiều trường hợp, hệ thống xuyên sáng chỉ được lựa chọn dựa trên yếu tố thẩm mỹ hoặc hiệu ứng ánh sáng, mà không tính đến tác động nhiệt, độ truyền sáng, hệ số hấp thụ và tương quan với khí hậu địa phương. Điều này dẫn đến sự chênh lệch lớn về hiệu suất giữa các vùng khí hậu tại Việt Nam – đặc biệt ở các khu vực nắng nóng kéo dài như miền Trung, Tây Nguyên hay khu vực duyên hải.
Tầm quan trọng của việc đánh giá hiệu suất năng lượng xuyên sáng
Việc đo lường và tối ưu hiệu suất năng lượng của hệ thống xuyên sáng mang lại ba giá trị lớn:
1. Tối ưu thiết kế, lựa chọn vật liệu và cấu trúc phù hợp
Khi có dữ liệu tính toán chính xác, kiến trúc sư và kỹ sư dễ dàng lựa chọn loại kính, màng xuyên sáng, khung cửa và tỷ lệ che nắng tương thích với khí hậu thực tế. Nhờ đó, công trình giảm đáng kể nhu cầu làm mát hoặc sưởi ấm.
2. Cải thiện chất lượng không gian nội thất
Một hệ thống xuyên sáng được tính toán hiệu quả giúp:
- Duy trì ánh sáng ổn định
- Hạn chế chói lóa
- Giảm hiệu ứng nóng cục bộ
- Tối ưu thông gió và cân bằng nhiệt
Người sử dụng có trải nghiệm tốt hơn, không gian vận hành bền vững hơn.
3. Góp phần giảm phát thải, hướng tới kiến trúc bền vững
Trong xu thế phát triển xanh, việc giảm điện năng tiêu thụ cho chiếu sáng và điều hòa là mục tiêu ưu tiên. Khi Tiêu chuẩn TCVN 14359:2025 được áp dụng đồng bộ, công trình có thể giảm đáng kể lượng khí nhà kính, nâng cao tính bền vững và đáp ứng các tiêu chí công trình xanh quốc gia.
Đặc thù khí hậu Việt Nam và thách thức trong áp dụng xuyên sáng
Khí hậu Việt Nam đa dạng theo từng vùng, bao gồm:
- Nhiệt đới gió mùa tập trung ở đồng bằng
- Khí hậu cao nguyên mát và khô
- Vùng núi có mùa đông lạnh kéo dài
Nếu hệ thống xuyên sáng không được tính toán theo tiêu chuẩn, hiệu suất năng lượng sẽ biến động mạnh giữa các khu vực. Ví dụ:
- Vật liệu xuyên sáng hấp thụ nhiệt mạnh có thể gây tăng tải điều hòa ở miền Trung.
- Khả năng giữ nhiệt kém gây lạnh nhanh vào mùa đông ở miền Bắc.
- Chênh lệch bức xạ mặt trời theo mùa khiến sai số tính toán lớn nếu không có tiêu chuẩn tham chiếu.
Ngoài ra, sự đa dạng về vật liệu xuyên sáng – từ PMMA, PVC, polycarbonate đến kính nhiều lớp – khiến việc đánh giá hiệu quả năng lượng càng cần một bộ tiêu chuẩn chung để tránh sai lệch và lãng phí.
Vai trò của Tiêu chuẩn TCVN 14359:2025 trong tối ưu công trình
Sự ra đời của Tiêu chuẩn TCVN 14359:2025 giải quyết các khoảng trống về kỹ thuật và mang lại nhiều lợi ích thiết thực:
Nội dung cốt lõi của tiêu chuẩn
- Thiết lập quy trình tính toán hiệu suất năng lượng cho hệ thống xuyên sáng, cửa đi và cửa trời.
- Bao gồm đầy đủ ảnh hưởng của khung cửa, cánh cửa, kính, tấm che nắng và các yếu tố môi trường.
- Xác định rõ nhiệt lượng sử dụng cho sưởi ấm – làm mát, điều kiện khí hậu trong và ngoài công trình.
- Cho phép áp dụng trong nhiều vùng khí hậu và các dạng cấu trúc lắp đặt khác nhau.
- Yêu cầu sử dụng dữ liệu khí hậu chuẩn hóa và quy cách kỹ thuật tương ứng cho từng khu vực.
Giá trị thực tiễn
- Tạo hệ tham chiếu chung để các kỹ sư đánh giá khách quan hiệu quả của từng giải pháp xuyên sáng.
- Tăng tính minh bạch của thị trường vật liệu và thiết bị xây dựng.
- Giảm rủi ro trong quá trình vận hành và bảo trì.
- Thúc đẩy sự phát triển của các giải pháp kiến trúc tiết kiệm năng lượng – thân thiện môi trường.
Sự ban hành Tiêu chuẩn TCVN 14359:2025 là bước đi quan trọng giúp ngành xây dựng tiến gần hơn đến mục tiêu phát triển bền vững. Khi được triển khai đồng bộ, tiêu chuẩn này không chỉ nâng cao hiệu suất năng lượng của hệ thống xuyên sáng, mà còn mang lại lợi ích lâu dài cho chủ đầu tư, nhà thiết kế và người sử dụng, đồng thời góp phần giảm gánh nặng năng lượng quốc gia.