Tòa nhà phát điện gió đầu tiên trên thế giới sau 15 năm hoạt động

Biểu tượng quyền lực tài chính của vương quốc Bahrain giàu có. Ảnh: World Architecture News

Tháng 11/2003, lần đầu tiên tới Ai-Manama, thủ đô của Bahrain. Kiến trúc sư người Nam Phi Shaun Killa nhận thấy nơi đây có rất nhiều gió mạnh thổi vào bờ, lượng gió thổi lên đến 60% thời gian trong ngày. Đây là nơi lý tưởng xây dựng tòa nhà tự cung cấp điện gió. Để thiết kế một tòa nhà khai thác năng lượng gió, Killa và các cộng sự phải tham khảo nhiều hạng mục đã được sử dụng trong các trang trại điện gió trước đây, như hệ thống điều khiển, các cầu tuốc bin và quan trọng nhất là các tuốc bin gió. Nghiên cứu cho thấy 70% gió đến từ vùng Vịnh với góc chuyển hướng 60 độ cho cả hai phía. Điều này xác nhận rằng vị trí công trình rất quan trọng và tòa nhà phải được thiết kế sao cho gió đến từ một góc nhỏ cũng đẩy tuốc bin làm việc với hiệu quả cao nhất. Do đó, kiến trúc sư Killa đã đưa ra giải pháp là tạo hai khối nhà làm nhiệm vụ của hai cánh đón gió độc lập và các tuốc bin gió được đặt giữa hai tòa nhà.

Cụ thể, trên ba chiếc cầu treo nối liền hai tòa tháp của tòa nhà là ba chiếc tua bin gió cực lớn, được lắp đặt lần lượt ở độ cao 60 mét, 98 mét và 136 mét. Mỗi tua bin có đường kính dài 29 mét và tuổi thọ 20 năm, hướng về phía Bắc để đón luồng gió thổi từ vịnh Ba Tư vào.

Hai tòa tháp mang hình dáng hai cánh buồm đối xứng nhau, tạo thành một cái phễu có bề rộng miệng là 120 mét và bề rộng đáy là 30 mét, bảo đảm cung cấp tối đa lượng gió thổi qua các tua bin. Các kiểm nghiệm thực tế đã cho thấy, với cấu trúc đối xứng như thế, tòa nhà đã tạo nên một luồng thổi hình chữ “S”, bảo đảm với bất kỳ luồng gió nào dao động trong góc 45° vào một trong hai cánh của trục trung tâm, đều tạo thành một luồng gió vuông góc với các tua bin, tạo lực đẩy cho cánh quạt của tua bin chuyển động. Cũng chính nhờ những chuyển động đó mà nguồn điện từ các tua bin được phát điện đều đặn và liên tục, bảo đảm cung cấp khoảng 11 - 15% tổng năng lượng điện sử dụng cho hai tòa tháp, tương đương khoảng 1,1 - 1,3 GWh điện/năm. Lượng điện này có thể giúp 300 hộ gia đình được sử dụng điện trong suốt cả năm.

Cánh quạt của tua bin gió với đường kính dài 29m. Ảnh: Ashui.com

Không chỉ giúp tòa nhà có thể đón lượng gió tối đa, cấu trúc đối xứng của hai tòa tháp cũng giúp giảm áp lực lên các cầu nối. Khi tốc độ gió tăng dần, cấu trúc này đã tạo ra sự cân bằng vận tốc giữa các tua bin, ngăn cản việc tạo nên áp lực chênh lệch giữa các tầng cầu.

Trong dự án này, chi phí lắp đặt và vận hành các tua bin chiếm khoảng hơn 5 triệu USD, do các nhà thiết kế đã sử dụng nhiều công nghệ có sẵn để chế tạo và lắp đặt các tua bin. Ngoài việc lắp đặt các tua bin gió, dự án BWTC còn sử dụng một khối lượng lớn các vật liệu thân thiện với môi trường như hệ thống nước tái chế nối với hệ thống làm lạnh của tòa nhà, hệ thống cách nhiệt, hay lớp kính ít hấp thụ ánh sáng mặt trời bao phủ xung quanh…

Bahrain vốn là một đảo quốc được bao bọc bởi các hồ nước mặn. Chính vì thế, đây thực sự là một cấu trúc hài hòa với môi trường nước xung quanh khi tòa nhà không chỉ có vẻ ngoài mang hình dáng một con tàu với hai cánh buồm khổng lồ mà còn có khả năng vận dụng tối đa năng lượng thiên nhiên vô hạn bằng các “cối xay gió” độc nhất vô nhị.

Ngày 4/4/2022, BWTC đã được trao giải thưởng là tòa nhà được trang trí đẹp nhất tại Cuộc thi Chiếu sáng Ngày Quốc khánh lần thứ 11, do Thủ đô nước này tổ chức. Trong khi đó, nhân dịp kỷ niệm lần thứ 51 Quốc khánh Vương quốc Bahrain (16/12/1971 - 16/12/2022), BWTC cũng đã được thắp sáng một màu cờ Bahrain trong suốt tháng 12 để kỷ niệm Ngày Quốc khánh của Vương quốc này, với các tua-bin quay, ánh sáng tuyệt đẹp phản chiếu trên các tòa tháp và khắp đường chân trời.

Nhận xét về chiến thắng, Phó Tổng Giám đốc Trung tâm Thương mại Thế giới Bahrain và MODA Mall Chris Gibson cho biết: “Lấy cảm hứng từ tháp gió truyền thống của Ả Rập, BWTC là một tòa nhà đẹp nổi bật đồng nghĩa với đường chân trời của thành phố Bahrain. Nhóm kỹ thuật của chúng tôi đã được truyền cảm hứng và muốn sử dụng tua bin để tạo ra thứ gì đó độc đáo cho BWTC. Chúng tôi muốn nhân cơ hội này để cảm ơn Thủ đô đã công nhận những nỗ lực của chúng tôi”.

Lung linh sắc màu về đêm. Ảnh: World Architecture News

Ngày nay, BWTC tiếp tục là lựa chọn hàng đầu của Bahrain cho không gian văn phòng thương mại cao cấp, cung cấp các tính năng linh hoạt và môi trường làm việc chất lượng hàng đầu phù hợp với nhiều đối tượng thuê, do đó cho phép các doanh nghiệp tại Vương quốc này mở rộng phạm vi hoạt động của mình. BWTC được xây dựng với công năng là khu mua sắm phức hợp gồm chuỗi hàng trăm cửa hàng, văn phòng, nhà hàng, khách sạn cao cấp và trung tâm thương mại. Ngoài ra, với lĩnh vực phi dầu mỏ hoạt động ổn định và các lĩnh vực dịch vụ tài chính, giao thông vận tải và truyền thông đóng góp đáng kể vào tăng trưởng kinh tế của Bahrain. BWTC đã chứng kiến sự gia tăng các yêu cầu cho thuê khi các doanh nghiệp quốc tế đặt Bahrain làm trụ sở văn phòng Trung Đông ưa thích của họ hoặc tìm cách nâng cao hoạt động hiện có.

Sau BWTC, nhiều tòa nhà cao tầng khác cũng được lắp đặt các tua bin gió, tiêu biểu là Tòa tháp Pearl River tại Quảng Châu (Trung Quốc), Khu nhà cao tầng Strata SE1 ở London (Anh).

Hương Giang (tổng hợp)