12TH HỘI THẢO KIẾN TRÚC XANH ”CHUNG CU XANH" 15 THÁNG 4, 2017
KÍNH LOWE với CHUNG CƯ XANH AGC Asia Pacific Pte Ltd Strategic Planning and Business Development Division Global Technology Network Yusuke Mori, Ph.D
1
NHỮNG LƯU Ý LIÊN QUAN ĐẾN MẶT DỰNG của Toà Nhà Bất kì bề mặt nào bao bọc che chắn bên ngoài toà nhà đều được gọi là MẶT DỰNG Các lưu ý căn bản: • • • •
Tính an toàn Tính thẩm mỹ Độ chiụ lực (Sức gió, etc. ) Các thông số về cách nhiệt (U‐Value, SHGC)
2
NHỮNG LƯU Ý LIÊN QUAN ĐẾN MẶT DỰNG của Toà Nhà 1 SỐ LƯU Ý CHO KiẾN TRÚC ĐÔ THỊ HiỆN ĐẠI • • • •
Chi phí trọn đời của 1 tòa nhà Chức năng hoạt động của tòa nhà Khả năng chống thời tiết Sự thoải mái (cách âm, ánh sáng tự nhiên, etc.) • Tái tạo năng lượng
3
THÔNG SỐ KỸ THUẬT KÍNH • SHGC : Solar Heat Gain Coefficient – Hệ Số Quang Nhiệt • U : U‐value – Trị Số Cách Nhiệt • LT : Light Transmission – Độ Truyền Sáng • LR: Light Reflection – Độ Phản Xạ Ánh Sáng
4
Light Transmittance and Reflection
Ánh sáng nhìn thấy (Visible Light) 100%
Ánh sáng truyền qua (Light Transmission) about 90 %
Ánh sáng phản xạ (Light Reflection) about 8 % Ánh sáng hấp thụ (Light Absorption)
5
Hệ Số Quag Nhiệt (SHGC)
Nhiệt lượng ban đầu =1.00
Nhiệt lượng phản xạ (Energy Reflection) = 0.08 Nhiệt lượng toả ra (Re‐emitted Heat) = 0.05
Nhiệt lượng hấp thụ (Energy Absorption) = 0.07 <calculated factors are based on a 3mm clear float glass>
Hệ số quang nhiệt (Solar Factor ) = DET + Re‐emitted Heat = 0.87
Nhiệt lượng truyền qua (Direct Energy Transmission) = 0.85 Nhiệt lượng toả vào (Re‐emitted Heat) = 0.02
6
U Value Nhiệt độ
Nhiệt độ
bên ngoài : Tout
bên trong : Tin
Bức xạ nhiệt
Bức xạ nhiệt Conduction
Đối lưu nhiệt
Đối lưu nhiệt
(and Dẫn Nhiệt)
(and Dẫn nhiệt)
U‐value =
Nhiệt lượng truyền qua Chênh lệch nhiệt độ
(W/m².K)
7
CÁC DÒNG KÍNH LOW E AGC Sunergy (On Line) Stopsol (On Line) Cản nhiệt tốt Dễ gia công
Lớp phủ tích hợp nhiều tính năng Dễ da công
Stopray (off Line) Các thông số cực tốt Màu sắc trung tính U value cực thấp
Đa dạng sản phẩm đáp ứng được nhiều nhu cầu trên thị trường
8
STOPRAY (Silver based low‐E) ● Cải thiện Tính năng ngăn chặn quang nhiệt (SC: Shading coefficient) Solar energy 100%
Reflection 8% Re-radiation 4%
SC:1.0 Transmittanc e 86%
Solar energy 100%
Reflection 14% Absorption6% Re-radiation Re-radiation 7% 2%
Single pane
SC:0.90 Transmittanc e 74%
Solar energy 100%
Reflectio 35% Absorption12% n Re-radiation Re-radiation 5% 40%
Double glazing
This is the key point
SC:0.28 Transmittanc e 21% Absorption44% Re-radiation 4%
Special Metal Film
Low-E double glazing
●Tối ưu hoá tính năng cách nhiệt/ bức xạ nhiệt (U value) U value:
5.8 W/(m2K)
U value:
3.0 W/(m2K)
U value:
1.6
W/(m2K)
Glass facing interior
Glass facing exterior Spacer Desiccant
Single pane
Double glazing
Low-E double glazing Kết cấu của Kính Hộp Lowe
9
Bí Quyết cơ chế ngăn chặn nhiệt lượng 100
Double-glazing
Transmittance (%)
90
Cơ chế nhiễu quang giúp ngăn chăn tia Hồng ngoại và cho phép ánh sáng nhìn thấy xuyên vào trong nhà
80 70 60 50 40
Low-E double-glazing
30 20 10
Ag Cross section TEM Photograph
ZnO ZnO Glass
Layered structure of Low-E Film
近赤外線 Near-infrared light 1000 1200 1400 1600 1800 2000
Wavelength (nm)
Spectroscopic transmittance 100
~250nm
90 80
Reflectance (%)
Ag
ZnO
Phương án thiết kế cấu trúc các lớp phim tối ưu nhất
0 紫外線 可視光線light UV Visible -10 200 400 600 800
Low-E double-glazing
70 60 50 40 30
Double-glazing
20 10 0 紫外線 可視光線light UV Visible 紫外線 可視光線 -10 200 400 600 800
近赤外線 Near-infrared light 近赤外線 1000 1200 1400 1600 1800 2000
Wavelength (nm)
Spectroscopic reflectance
10
Bí Quyết cơ chế ngăn chặn nhiệt lượng Nhờ lớp phủ low e đã khắc chế được sự truyền bức xạ nhiêt
Lớp phủ low e
Emissivity: 0.9
Ag
Ag
Tản nhiệt bằng bức xạ giảm xuống 1/10 Emissivity: below 0.1
ZnO
ZnO
~250nm
ZnO Glass Layered structure of Low-E Film
Kính thường
Kính low e
11
CÁC DÒNG KÍNH LOW E AGC Sunergy (On Line) Stopsol (On Line) Cản nhiệt tốt Dễ gia công
Lớp phủ tích hợp nhiều tính năng Dễ da công
Stopray (off Line) Các thông số cực tốt Màu sắc trung tính U value cực thấp
Đa dạng sản phẩm đáp ứng được nhiều nhu cầu trên thị trường
12
Quy trình phủ cứng( phủ online) – CVD Stopsol, Sunergy QUY TRÌNH SX KÍNH PHỦ CỨNG Raw material
Under coater – layer #1
burner
Top coater – layer #2
Metal bath FURNACE molten glass
Glass Temp. 600oC ~ 700oC
Ưu thế vượt trội of Phủ cứng
Lớp phủ cứng có độ bền cao và có khả năng chống trầy xước, tác động cơ học và hóa học, etc… Dễ gia công
Ứng dụng linh hoạt, kính đơn, kính hộp, kính dán,...
13
Quy trình phủ cứng( phủ online) – CVD Ánh sáng nhìn thấy
Ánh sáng nhìn thấy ~35%
Quang nhiệt
Stopsol Phản xạ ánh sáng cao
~8%
Quang nhiệt
Sunergy Phản xạ ánh sáng thấp 14
Kết quả: So sánh dữ liệu mô phỏng & tính toán của ngày 2/8/ 2015 (phòng thí nghiệm AGC hợp tác cùng viện nghiên cứu Sing)
Clear float
IWEC SG 02 Aug
Sunergy Clear Sunergy Green/ Grey
Stopray Ace 42T
ipasol Ultraselect 62/29
• • •
Kết quả thí nghiệm chỉ ra xu hướng tương tự như khi mô phỏng, chỉ khác biệt 1 số giá trị tuyệt đối Các dữ liệu trung bình từ 1 phút đến hàng giờ chỉ ra bức xạ mặt trời Kết quả mô phỏng được tác động bởi nhiều yếu tố đa dạng ( điều kiện thời tiết)
15
So sánh: Kính trắng và Kính phản quang lowe
KÍNH TRẮNG ĐƠN 6mm Những khu vực gần vách kính nhiệt độ cao lên tới 41.5
Kính Sunergy COOL 6mm Những khu vực gần vách kính nhiệt độ chỉ dao động ở mức 32.5
Kính Phản quang low e có thể giảm đáng kể nhiệt độ vào trong nhà
16
REF1) Vinhomes Central Park Ho Chi Minh Kính low e phản quang AGC được sử dụng cho Chung cư Vinhome Central Park KÍNH AGC: Sunergy COOL Ưu điểm: ‐ Giảm nhiệt độ trong nhà đáng kể ‐Điều hoà không cần hoạt động quá công suất để làm mát căn hộ (>18 độ C) ‐Hạn chế ánh nắng và chói từ mặt trời, tạo không gian riêng tư cho người sử dụng ‐ Giảm thiểu tia UV – tia cực tím có thể gây hại đến đồ nôi thất trong nhà theo thời gian ( màu sắc) Nhược điểm ‐ Chi phí đầu tư ban đầu cao hơn ‐ Làm giảm ánh nắng tự nhiên vào căn hộ
17
REF2) 76 Shenton Apartment Singapore Kính lowe phản quang AGC được sử dụng cho Chung cư 76 Shenton KÍNH AGC: Sunergy Green Ưu điểm: ‐ Giảm nhiệt độ trong nhà đáng kể ‐Điều hoà không cần hoạt động quá công suất để làm mát căn hộ (>18 độ C) ‐Hạn chế ánh nắng và chói từ mặt trời, tạo không gian riêng tư cho người sử dụng ‐ Giảm thiểu tia UV – tia cực tím có thể gây hại đến đồ nôi thất trong nhà theo thời gian ( màu sắc) Nhược điểm ‐ Chi phí đầu tư ban đầu cao hơn ‐ Làm giảm ánh nắng tự nhiên vào căn hộ
18
Quy định về SHGC và VLTcủa kính theo quy chuẩn QCVN09 Vietnam QCVN09‐2013 6mm 1.00
▲ AGC Clear and Tinted ● AGC Solar Control Low‐E ■ AGC Solar Control Reflective AGC Low‐E DGU
0.90
▲ Other Clear and Tinted ● Other Solar Control Low‐E ■ Other Solar Control Reflective Other Low‐E DGU
WWR Clear
0.80
0.70
Solar Control Low‐E (Single)
SHGC
0.60
0.50
20
Green
30
40
0.40 50
Solar Control Reflective (Single)
0.30
0.20
Low E DGU
0.10 100
90
80
70
60
0.00 0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
VLT
Hầu hết các sản phẩm kính Phản quang đơn từ tất cả các nhà SX kính, kể cả AGC sẽ không thể được sử dụng nếu theo QCVN09
19
Hệ số Truyền sáng tối thiểu theo QCVN09 2013 (BEEC) 2.1.2 Requirements for building exterior walls and roofs Table 2.3. WWR‐related SHGC for glazing
WWR, %
N
SHGCmax on 8 main orientations NE, NW or SE, E or W SW
S
VLTmin 0.70 0.70 0.60 0.55 0.50 0.45 0.40 0.35 0.30
20
0.90
0.80
0.86
0.90
30
0.64
0.58
0.63
0.70
40
0.50
0.46
0.49
0.56
50
0.40
0.38
0.40
0.45
60
0.33
0.32
0.34
0.39
70
0.27
0.27
0.29
0.33
80
0.23
0.23
0.25
0.28
90
0.20
0.20
0.21
0.25
100
0.17
0.18
0.19
0.22
Yêu cầu đối với quy định hệ số truyền sáng tối thiểu thì không phù hợp vì những lí do sau : A. Độ truyền sáng cao sẽ giúp giảm chi phí thắp sáng, nhưng chỉ tác động giới hạn ở những khu vực gần cửa sổ B. Đối với căn hộ nói chung,chi phí thắp sáng thì rẻ hơn rất nhiều so với chi phí tiêu tốn cho điều hoà. Hệ số truyền sáng cao dẫn đến gia tăng điện năng tiêu thụ của điều bời vì 1 nửa quang nhiệt/ nhiệt lượng mặt trời truyền vào trong nhà thông qua các bước sóng ánh sáng nhìn thấy C. Những sản phẩm đáp ứng yêu cầu VLT min theo QCVN09 chỉ có thể là kính trắng thông thường , kính màu xanh lá hoặc kính hộp lowe . Chủ đầu tư, đơn vị thiết kế cũng như nhà thầu xây dựng không thể chỉ chọn từ kính phản quang hoặc phải trả gấp đôi để dùng kính hộp, cũng gây ra hạn chế cho kiến trúc sư trong việc đưa ra những ý tưởng thiết kế mới. 20
TỔNG KẾT Kính có thể kết nối con người với môi trường xung quanh thông qua sự xuyên sáng. Điều này có thể giúp cải thiện sức khoẻ của cư dân. Kính còn có thể đóng góp cho Căn hộ Xanh bằng cách giảm sự gia tăng nhiệt lượng dẫn đến giảm công suất tiêu thụ điện năng của điều hòa Lựa chọn 1 loại kính đúng là điều rất quan trọng trong việc đạt được mục tiêu thiết kế, tiện nghi và tối ưu hóa chi phí
21
Appendix(s)
22
Thermal performance Thermal performance
Heat (Solar) Shielding Heat (Solar) Shielding performance is mainly decided by Solar Heat Gain Coefficient (SHGC).
Thermal insulation Thermal insulation performance is mainly decided by U‐value.
Solar Heat Gain Coefficient (SHGC) Solar Heat Gain Coefficient: Think of it as the glasses ability to block the heat we feel from the sun
SHGC (g‐value) = τe + qi = τe + αe
hi he + hi
Solar Factor is decided by τe, αe and εi. Heat (Solar) Shielding property cannot be decided by VLT Total Solar Energy =1.00
Based on ISO9050:2003 (3.5), TCVN7737:2016 (4.3.3), TCVN7737:2007(4.5), TCVN7528:2005 (6.3.4), TCVN8260:2009 (5.5.2)
Solar Direct Reflectance (ρe)
Solar Direct Transmittance (τe) Solar Direct Absorptance (αe)
Secondary heat transfer factor toward OUT (qe)
Secondary heat transfer factor toward IN (qi)
U Value Based on TCVN8260:2009 (5.5.1), JISR3209:1998 (Chapter 5)
5.5.1. Full insulation level of insulating glass box (Overall heat transfer resistance), 1/U
1/U [k m2/W] = Re + R + Ri R≤12(mm)
R
1 25,0 5,14 s s 1
1
1 1
2
1
d 1000
R: the insulation of the air layer; Re: the thermal insulation of the outer glass Ri: the thermal insulation of the inside glass 1 Re = 4,9 16,3 1
1 Ri = 5,4 2 4,1
ε 1 and ε 2 is the emission coefficient of the glass on the outside and the inside of the glass S: Layer thickness, d: Glass thickness
Thermal insulation property cannot be also determined by VLT