Passivhaus: Xu hướng sống xanh đang lan rộng trên toàn cầu

Trong nhiều năm qua, tiết kiệm năng lượng đã trở thành mối quan tâm của nhiều quốc gia. Trong đó, Đức đã sớm phát triển Passivhaus (nhà siêu tiết kiệm năng lượng) như một mô hình công trình hiệu năng cao, tập trung giảm đáng kể nhu cầu sưởi ấm và làm mát ngay từ bản thân công trình.

Ngôi nhà Passivhaus đầu tiên tại Darmstadt, Đức, hoàn thành năm 1992. Ảnh: Passive House Institute

Passivhaus, hay còn gọi là nhà “thụ động”, được phát triển từ cuối những năm 1980 tại Đức. Công trình đầu tiên theo mô hình này được xây dựng tại Darmstadt vào đầu thập niên 1990. Từ một dự án mang tính thử nghiệm, Passivhaus dần được hoàn thiện và phát triển thành một tiêu chuẩn xây dựng với các yêu cầu cụ thể về hiệu quả năng lượng, được áp dụng ngày càng rộng rãi trong thực tế.

Điểm khác biệt của Passivhaus nằm ở cách tiếp cận. Thay vì dựa nhiều vào thiết bị như điều hòa hay hệ thống sưởi để điều chỉnh nhiệt độ, mô hình này hướng tới việc giúp bản thân công trình tự duy trì trạng thái ổn định. Hiểu đơn giản, ngôi nhà được thiết kế để ngay từ đầu đã tiêu tốn ít năng lượng hơn, thay vì phải phụ thuộc nhiều vào điện trong quá trình sử dụng.

Để đạt được điều đó, phần vỏ công trình được xử lý rất kỹ lưỡng. Tường, mái và sàn đều được tăng cường khả năng cách nhiệt, giúp giữ ấm vào mùa đông và hạn chế hấp thụ nhiệt vào mùa hè. Hệ thống cửa sổ cũng được lựa chọn với tiêu chuẩn cao hơn, nhằm giảm thất thoát nhiệt so với các loại kính thông thường. Đồng thời, các chi tiết kết cấu được thiết kế cẩn thận để hạn chế tối đa những điểm có thể gây rò rỉ nhiệt.

Một yếu tố quan trọng khác là độ kín khí. So với nhà thông thường, công trình Passivhaus có độ kín cao hơn, gần như không bị “lọt gió” ngoài kiểm soát. Nhờ đó, nhiệt độ bên trong được giữ ổn định hơn. Tuy nhiên, để bảo đảm không khí luôn trong lành, hệ thống thông gió cơ học có thu hồi nhiệt được đưa vào sử dụng. Hệ thống này vừa cung cấp không khí tươi, vừa giữ lại phần lớn nhiệt từ không khí cũ khi thải ra ngoài, giúp giảm thất thoát năng lượng.

Các tiêu chuẩn của Passivhaus được quy định khá rõ ràng và có thể kiểm chứng. Chẳng hạn, nhu cầu sưởi ấm của công trình phải ở mức rất thấp, khoảng 15 kWh/m² mỗi năm. Độ kín khí cũng phải đạt ngưỡng chặt chẽ và được kiểm tra bằng các phương pháp kỹ thuật trong quá trình hoàn thiện. Nhờ đó, hiệu quả của công trình không chỉ dừng ở thiết kế, mà còn được bảo đảm trong thực tế sử dụng.

Khu nhà ở sinh viên tại bán đảo Monash với thiết kế hướng tới tiết kiệm năng lượng và giảm nhu cầu làm mát. Ảnh: Monash University

Không chỉ áp dụng cho công trình mới, Passivhaus còn có hướng cải tạo cho nhà cũ với tiêu chuẩn mang tên EnerPHit. Theo đó, các công trình hiện hữu có thể được nâng cấp từng phần, từ cải thiện cách nhiệt, thay cửa sổ cho đến bổ sung hệ thống thông gió. Cách làm này giúp giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng mà không cần phải xây dựng lại toàn bộ công trình.

Công trình Passivhaus đầu tiên tại Darmstadt thường được nhắc đến như một ví dụ tiêu biểu. Sau nhiều năm sử dụng, mức tiêu thụ năng lượng của công trình này vẫn duy trì ở mức thấp hơn rõ rệt so với các ngôi nhà thông thường cùng thời kỳ, cho thấy mô hình đã được kiểm chứng trong thực tế vận hành.

Theo TS Wolfgang Feist, một trong những người sáng lập Passivhaus, ngay từ những thử nghiệm ban đầu đã cho thấy một ngôi nhà hoàn toàn có thể được thiết kế để tiết kiệm năng lượng hơn nhiều so với cách xây dựng truyền thống.
"Cách tiếp cận này giúp giảm đáng kể những thất thoát nhiệt không cần thiết qua tường, mái và cửa sổ," ông cho biết.

Passivhaus hiện đã được áp dụng ở nhiều quốc gia với các điều kiện khí hậu khác nhau, từ vùng lạnh đến những khu vực nóng hơn. Ngoài châu Âu, mô hình này đã xuất hiện tại Trung Quốc với khu đô thị Railway City ở Gaobeidian, tại Úc với các công trình nhà ở và ký túc xá sinh viên, hay tại Sri Lanka với dự án cải tạo nhà máy may theo chuẩn EnerPHit.

Với cách tiếp cận xuyên suốt là giảm nhu cầu năng lượng ngay từ thiết kế, Passivhaus cho thấy một hướng phát triển trong xây dựng, trong đó hiệu quả sử dụng năng lượng được đặt ngay từ nền tảng của công trình, thay vì phụ thuộc hoàn toàn vào hệ thống vận hành sau này.

Theo Passive House Institute

Tùng Lâm