Trung tâm Đổi mới Star Garment tại Sri Lanka

Giới thiệu chung

Trung tâm Đổi mới Star là một nhà máy may mặc hiện có được cải tạo thông qua thiết kế và kỹ thuật tỉ mỉ, hướng đến phát triển bền vững, hiệu quả năng lượng và cải thiện sự tiện nghi cho người lao động. Công trình này đã được nâng cấp để đáp ứng tiêu chuẩn Nhà thụ động (Passive House – PH), trở thành tòa nhà đầu tiên tại Sri Lanka được chứng nhận Passive House, và là một trong số rất ít công trình được chứng nhận tại vùng khí hậu nhiệt đới.

Dự án đánh dấu một cột mốc quan trọng, khi thiết lập những tiêu chuẩn mới bằng cách áp dụng các công nghệ bền vững tiên tiến – mang lại sự tiện nghi cho không gian làm việc, ánh sáng tự nhiên dồi dào, độ ẩm thấp, không khí trong lành đã được lọc, và duy trì nhiệt độ ổn định gần 24°C. Những đặc điểm này giúp giảm mức tiêu thụ năng lượng hằng năm khoảng 54%.

Trung tâm cũng tự sản xuất khoảng 11% nhu cầu năng lượng thông qua hệ thống điện mặt trời (PV) được lắp đặt trên diện tích 2.549 m², với sản lượng điện trung bình đạt khoảng 19 kWh/m²/năm.

Phương pháp thiết kế

Phương pháp thụ động

Tái sử dụng công trình hiện có

Bộ khung thép và sàn bê tông hiện hữu đã được tái sử dụng nhằm giảm lượng phát thải carbon của công trình. Điều này cũng giúp giảm thiểu việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch thường phát sinh trong quá trình phá dỡ và xây mới công trình.

Cải tạo và điều chỉnh kết cấu

Chiến lược quan trọng nhất được áp dụng là lắp đặt lớp vỏ công trình cách nhiệt kín khí với hiệu suất cao.

Một hệ thống tường bao cách nhiệt bên ngoài (EIFS – Exterior Insulated Finish System) được bọc liên tục quanh các bộ phận cấu trúc hiện có và mới, giúp giảm thiểu cầu nhiệt (thermal bridging). Bề mặt ngoài có độ hấp thụ thấp hoặc phản xạ nhiệt cao góp phần giảm nhu cầu làm mát cho công trình.

Mái nhà

Mái mới được phủ bằng kim loại lắp ghép bao gồm các tấm sandwich dày 120 mm, có lõi cách nhiệt bằng bọt cứng polyurethane (PUR) và lớp phủ ngoài phản xạ nhiệt.

Cấu tạo mái này đạt hệ số truyền nhiệt (U-value) là 0,182 W/(m²K), góp phần đáng kể trong việc ngăn chặn hơi nóng vùng nhiệt đới xâm nhập vào không gian bên trong.

Tường bao bên ngoài

Khung thép lộ ra ngoài được lấp đầy một phần bằng gạch bê tông (CMU), kết hợp với hệ thống vật liệu cách nhiệt dạng composite sử dụng xốp EPS.

Tường ngoài gồm các lớp: gạch xây (203mm), tấm xi măng (12mm), EPS tăng cường than chì (80mm) và lớp trát (6mm). Tổ hợp này đạt U-value = 0.329 W/(m²·K).

Cửa kính hiệu suất cao

Khung thép lộ ra được lấp đầy bởi các tấm kính cách nhiệt từ sàn đến trần.

Hệ thống tường kính hiệu suất cao sử dụng kính hai lớp với hệ số thu nhiệt mặt trời (SHGC) là 0,22 – tức chỉ cho phép 22% bức xạ mặt trời đi vào bên trong tòa nhà, từ đó giảm đáng kể truyền nhiệt vào nội thất và góp phần làm giảm thêm tải làm mát.

Chắn nắng & mái đua

Các thiết kế mái đua và tấm kính màu trang trí bên ngoài được bố trí chiến lược như tấm chắn nắng, giúp giảm tổng nhiệt lượng hấp thụ vào công trình.

Xử lý cầu nhiệt 

Để hạn chế hiện tượng cầu nhiệt, công trình sử dụng lớp cách nhiệt dạng lỏng tại các điểm nối quan trọng nhằm đảm bảo tính kín khí cho toàn bộ lớp vỏ công trình.

Phương pháp chủ động

Hệ thống thông gió cơ khí thu hồi nhiệt hiệu quả

Hệ thống thông gió của công trình được thiết kế tích hợp chức năng thu hồi năng lượng (ERV – Energy Recovery Ventilation), sử dụng ống nhiệt thiết kế dạng vòng nhằm tăng cường khả năng khử ẩm, kết hợp với hệ thống điều hòa biến tần VRF (Variable Refrigerant Flow) có hiệu suất cao

Tổng cộng có 5 thiết bị thông gió được lắp đặt với chức năng thu hồi nhiệt và độ ẩm. Với hiệu suất điện trung bình là 0,7 Wh/m³, hệ thống đạt mức thu hồi nhiệt lên tới 72% và thu hồi độ ẩm khoảng 70%.

Sau khi không khí được trao đổi nhiệt tại bộ trao đổi của hệ thống ERV, quá trình làm lạnh và khử ẩm được thực hiện bởi các dàn lạnh. Không khí cấp được làm lạnh xuống dưới nhiệt độ yêu cầu của không gian nội thất nhằm mục đích khử ẩm hiệu quả. Điều này giúp hơi ẩm được ngưng tụ ngay trong hệ thống thông gió, tránh tình trạng ngưng tụ sau khi không khí đã đi vào các khu vực làm việc, từ đó góp phần duy trì độ ẩm ổn định của tòa nhà

Tiếp đó, không khí sau khi được khử ẩm sẽ được làm ấm nhẹ trở lại bằng các ống nhiệt,  hoạt động bằng cách thu hồi nhiệt thải từ hệ thống làm lạnh và từ nhiệt trong không gian. Không khí được làm ấm nhẹ này mới được đưa vào bên trong tòa nhà. 

Sự hoạt động đồng bộ giữa các ống nhiệt và hệ thống pin mặt trời trên mái giúp giảm thiểu đáng kể chi phí năng lượng, đặc biệt so với các hệ thống gia nhiệt điện truyền thống.

Năng lượng tái tạo

Hệ thống điện mặt trời lắp đặt trên mái tạo ra khoảng 11% nhu cầu năng lượng của tòa nhà. Sản lượng điện ước tính đạt khoảng 48.340 kWh/năm, tương đương 19 kWh/(m²·năm) dựa trên diện tích sàn xây dựng là 2.549 m². Việc tận dụng nguồn năng lượng tái tạo tại chỗ này đóng vai trò quan trọng trong việc giảm phụ thuộc vào lưới điện và nâng cao hiệu quả năng lượng tổng thể của công trình.