Tác động của các cấu trúc thép đến hiệu quả năng lượng của tòa nhà thương mại

Làm thế nào Cấu trúc thép Tăng cường hiệu suất nhiệt

Giảm thiểu hiện tượng cầu nhiệt trong khung thép

Đường nối nhiệt xảy ra khi nhiệt di chuyển qua các vật liệu dẫn nhiệt tốt, gây ra các vấn đề nghiêm trọng về hiệu quả năng lượng trong các tòa nhà. Các cấu trúc thép đặc biệt dễ bị vấn đề này bởi vì thép dẫn nhiệt rất dễ dàng. Nếu không kiểm soát, những cây cầu này cho phép nhiệt đới quý báu thoát ra trong những tháng mùa đông trong khi nhiệt đới mùa hè tràn vào, tăng hóa đơn điện hàng tháng. Tin tốt là gì? Có những cách để giải quyết vấn đề này. Các nhà xây dựng có thể kết hợp các bộ ngắt nhiệt giữa các thành phần hoặc lắp đặt cách điện đặc biệt tại các điểm kết nối để ngăn chặn sự chuyển động nhiệt không mong muốn. Nghiên cứu chỉ ra rằng việc giải quyết đúng các cầu nhiệt có thể tăng hiệu quả xây dựng ở bất cứ đâu từ 25% đến 30%. Điều đó có nghĩa là chi phí hoạt động thấp hơn cho chủ sở hữu tài sản và giảm lượng khí thải carbon trên toàn cầu. Nhiều kiến trúc sư và kỹ sư hiện nay coi hiệu suất nhiệt là một tính năng phải có thay vì là một suy nghĩ sau khi thiết kế bằng thép.

Kỹ thuật tích hợp cách nhiệt hiệu suất cao

Thêm cách điện chất lượng cao vào các tòa nhà thép tạo ra sự khác biệt lớn về việc chúng giữ nhiệt tốt như thế nào. Bơm phun, những tấm bọt dày, và len khoáng chất đều hoạt động khá tốt để ngăn nhiệt thoát ra. Tuy nhiên, để có kết quả tốt thì phải cài đặt cẩn thận. Màn cách nhiệt cần phải bao quanh mọi nơi mà nhiệt có thể lẻn qua tường hoặc trần nhà. Hầu hết các nhà thầu khuyên nên niêm phong tất cả các vết nứt và góc trước, sau đó xếp các loại cách điện cùng nhau để bảo vệ tối đa. Khi được thực hiện đúng cách, phương pháp này có thể giảm một nửa hóa đơn năng lượng đôi khi, giữ cho không gian thoải mái mà không làm quá nhiều hệ thống HVAC. Các thử nghiệm thực tế đã cho thấy loại công việc cách nhiệt này mang lại lợi ích về cả sự thoải mái và tiết kiệm chi phí theo thời gian.

Hệ thống Mái Phản Chiếu Giảm Sự Hút Nhiệt

Các tòa nhà bằng thép có thể thực sự được hưởng lợi từ hệ thống mái nhà phản xạ khi giữ nhiệt. Cách các hệ thống này hoạt động khá đơn giản, chúng phản xạ lại hầu hết tia mặt trời thay vì để chúng ngâm vào vật liệu xây dựng. Điều này có nghĩa là trong thực tế là chi phí điều hòa không khí thấp hơn và kiểm soát nhiệt độ tốt hơn trong những ngày hè nóng. Nghiên cứu chỉ ra rằng một số cơ sở đã giảm mức sử dụng năng lượng khoảng 15% sau khi chuyển sang mái phản xạ. Ngoài việc tiết kiệm tiền điện, những mái nhà này thực sự giúp bảo vệ sự toàn vẹn về cấu trúc của các tòa nhà thép theo thời gian vì nhiệt độ quá cao không làm suy yếu các thành phần kim loại nhanh chóng. Đối với bất cứ ai muốn xây dựng hoặc trang bị các không gian thương mại với các tính năng xanh, việc thêm mái che phản xạ có ý nghĩa cả về môi trường và tài chính.

Nội dung thép tái chế và giảm năng lượng tiềm ẩn

Thép tái chế tạo ra một sự khác biệt lớn khi nói đến việc cắt giảm năng lượng, vì vậy nhiều nhà xây dựng đang chuyển sang nó như một phần của chiến lược xây dựng xanh của họ ngày nay. Năng lượng hiện thân là gì? Nói một cách đơn giản, đó là tất cả năng lượng cần thiết để đưa vật liệu từ mặt đất qua quá trình chế biến cho đến khi nó đến được nơi xây dựng. Khi chúng ta tái sử dụng thép thay vì làm ra những thứ mới, chúng ta giảm đáng kể nhu cầu năng lượng này. Số liệu trong ngành công nghiệp cũng cho thấy một điều khá ấn tượng: khoảng 88% thép được tái chế mỗi năm chỉ riêng ở Mỹ. Tỷ lệ tái chế như vậy thực sự giúp giảm lượng khí thải carbon trong khi tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên quý báu. Và có tin tốt hơn nữa. Bằng cách không phải đào nhiều nguyên liệu thô, chúng ta cũng bảo vệ hệ sinh thái và ngăn chặn đất bị rửa sạch, đó là một chiến thắng cho cả hành tinh và các thế hệ tương lai.

Đánh giá Chu kỳ Đời sống của Thép so với Các Vật liệu Truyền thống

Đánh giá vòng đời hoặc LCA giúp chúng ta hiểu các vật liệu khác nhau hiệu quả như thế nào về việc sử dụng năng lượng và loại dấu chân môi trường mà chúng để lại theo thời gian. Thép có xu hướng vượt trội hơn khi chúng ta so sánh với các vật liệu cũ như gỗ hoặc bê tông chủ yếu là vì nó có thể được tái chế nhiều lần và cũng tồn tại lâu hơn nhiều. Nghiên cứu chỉ ra rằng các tòa nhà thép gắn bó lâu hơn vì chúng chịu được thời tiết xấu khá tốt và không cần phải sửa chữa liên tục. Ví dụ như nghiên cứu này được thực hiện tại Đại học Washington họ thấy rằng chuyển sang thép thay vì bê tông tiết kiệm khoảng 25% chi phí năng lượng. Đó là lý do tại sao nhiều nhà sản xuất bây giờ thích thép từ quan điểm LCA.

Cơ hội Chứng nhận LEED với Xây dựng Thép

Các tòa nhà thép thực sự cho các kiến trúc sư nhiều con đường để có được chứng nhận LEED, về cơ bản là tiêu chuẩn vàng cho các tòa nhà xanh ngày nay. Thép đạt được điểm số tốt trên một số mặt trận quan trọng bao gồm cả cách sử dụng năng lượng hiệu quả, kết hợp các giải pháp sáng tạo và cho phép vật liệu được tái sử dụng sau này. Khi các nhà xây dựng chọn thép, họ thường nhận được điểm bổ sung trong cả hai phần hiệu quả năng lượng và vật liệu của hệ thống xếp hạng LEED, làm cho các dự án của họ xanh hơn nói chung. Hãy lấy tháp PNC ở Pittsburgh làm bằng chứng. Tòa nhà chọc trời ấn tượng này đã đạt được tiêu chuẩn LEED Gold một phần vì các nhà thiết kế đã sử dụng hàng tấn thép tái chế trong toàn bộ cấu trúc. Tòa nhà là bằng chứng thực sự rằng thép không chỉ mạnh mẽ và bền mà còn có thể giúp đáp ứng các mục tiêu bền vững nghiêm túc khi được sử dụng đúng cách.

Tác động của các lớp phủ bảo vệ đến yêu cầu bảo trì

Các cấu trúc thép tồn tại lâu hơn nhiều khi được bảo vệ bằng lớp phủ thích hợp để bảo vệ chúng khỏi bị hư hỏng và ăn mòn do thời tiết. Những lớp bảo vệ này làm giảm số lần cần sửa chữa các tòa nhà vì chúng ngăn ngừa sự rỉ sét và vật liệu bị hư hỏng theo thời gian. Điều này có nghĩa là tiết kiệm tiền lớn trong thời gian dài vì không cần phải sửa chữa liên tục. Các chuyên gia trong ngành chỉ ra rằng thép có lớp phủ tốt không cần nhiều sự chăm sóc, điều này cũng tiết kiệm năng lượng vì ít tài nguyên hơn đi vào công việc bảo trì. Hãy lấy nó từ báo cáo của Viện Khoa học Xây dựng Quốc gia mà chúng tôi đã thấy gần đây cho thấy chi phí bảo trì thường xuyên giảm khá nhiều cho thép phủ so với thép thông thường. Vì vậy, bảo vệ thép không chỉ là về ngoại hình mà còn có ý nghĩa về mặt tài chính và giúp giữ cho môi trường sạch hơn cùng một lúc.

Vai trò của Thép Mạ Kẽm trong Độ Bền Cấu Trúc

Tăng thép thay đổi cách các cấu trúc thép tồn tại lâu hơn bằng cách bảo vệ chúng khỏi gỉ và ăn mòn. Quá trình này áp dụng một lớp kẽm ngăn ngừa sự hình thành rỉ sét trong khi thực sự làm cho thép mạnh hơn. Điều này có nghĩa là ít sửa chữa và thay thế theo thời gian vì các cấu trúc vẫn còn nguyên vẹn trong thời gian dài hơn nhiều. Khi nhìn vào chi phí năng lượng, có sự tiết kiệm thực sự trong thời gian dài bởi vì công việc bảo trì giảm đáng kể. Dữ liệu công nghiệp cho thấy thép kẽm bị phá vỡ ít hơn nhiều so với các loại thay thế không được xử lý. Các công ty nghiên cứu thị trường như Transparency Market Research ủng hộ điều này, chỉ ra rằng nhu cầu về thép kẽm tiếp tục tăng do tính chất lâu dài và chi phí liên tục thấp hơn. Đối với bất cứ ai làm việc với các cấu trúc kim loại, những lợi ích này làm cho galvan hóa là một lựa chọn rõ ràng mặc dù chi phí thiết lập ban đầu.

Giảm Chi Phí Năng Lượng Từ Vỏ Xây Dựng Bền Bỉ

Sử dụng thép để xây dựng vỏ nhà bền lâu dài là một cách thông minh để cắt giảm chi phí năng lượng theo thời gian. Thép tự nhiên hoạt động tốt về nhiệt, giúp giữ cho các tòa nhà ở nhiệt độ thoải mái mà không cần quá nhiều nhiệt hoặc làm mát nhân tạo. Các tòa nhà được làm bằng thép bền giữ khí hậu trong nhà ổn định trong suốt cả mùa, vì vậy chúng không cần những hệ thống HVAC đắt tiền chạy liên tục. Theo dữ liệu gần đây từ các tạp chí kiến trúc, các cấu trúc kết hợp các thành phần thép có xu hướng cho thấy các số liệu hiệu suất năng lượng tốt hơn so với các vật liệu truyền thống. Ngành xây dựng chắc chắn đang hướng tới các lựa chọn xanh hơn trong những ngày này, và thép tiếp tục trở nên phổ biến không chỉ vì nó tiết kiệm tiền trên hóa đơn tiện ích mà còn tồn tại nhiều thập kỷ lâu hơn nhiều lựa chọn thay thế hiện có trên thị trường ngày nay.

Quy hoạch không gian tối ưu cho ánh sáng tự nhiên

Khi thiết kế các cấu trúc thép, quy hoạch không gian thông minh tạo ra sự khác biệt lớn trong việc tận dụng tối đa ánh sáng tự nhiên, giúp cả hành tinh và lợi nhuận. Việc lắp đặt cửa sổ lớn hơn, thêm đèn sân thượng và tạo ra không gian mở có nghĩa là các tòa nhà cần ít ánh sáng nhân tạo hơn trong ngày, và điều đó có nghĩa là tiết kiệm năng lượng thực sự theo thời gian. Những lựa chọn thiết kế như thế này không chỉ trông đẹp mà còn giảm chi phí điện hàng tháng. Hãy lấy tòa nhà New York Times ở trung tâm thành phố làm ví dụ. Họ thiết kế lại không gian của họ để cho ánh sáng mặt trời vào và thấy khoảng 30% giảm chi phí năng lượng theo báo cáo. Những tòa nhà như thế này cho thấy những gì xảy ra khi các kiến trúc sư suy nghĩ cẩn thận về cách bố trí không gian, mọi người có một nơi tốt đẹp hơn để làm việc hoặc sống, và các công ty tiết kiệm tiền mà không phải hy sinh sự thoải mái hoặc phong cách.

Tích hợp với hệ thống HVAC thông minh và tự động hóa tòa nhà

Khi hệ thống HVAC thông minh được tích hợp vào các cấu trúc thép, chúng thực sự tăng hiệu quả năng lượng trên toàn cầu. Các hệ thống được trang bị tất cả các loại cảm biến và điều khiển tự động điều chỉnh nhiệt, mát và thông gió trên bay dựa trên cách mọi người thực sự sử dụng không gian và thời tiết bên ngoài đang làm gì vào bất kỳ thời điểm nào. Tự động hóa cũng theo dõi việc sử dụng năng lượng, phát hiện ra nơi tiền đang bị lãng phí và sau đó tự động thực hiện các thay đổi cần thiết. Ví dụ như tòa nhà Edge ở Amsterdam được trang bị công nghệ thông minh và gần đây được chứng nhận là có một số chỉ số hiệu suất năng lượng tốt nhất, thiết lập một tiêu chuẩn mới cho văn phòng xanh trên toàn thế giới. Những gì chúng ta thấy ở đây là bằng chứng tích cực rằng khi các tòa nhà kết hợp những loại nâng cấp công nghệ này, chúng tiêu thụ ít năng lượng hơn trong khi vẫn thoải mái cho người cư ngụ, làm cho chúng trở thành những giải pháp hiệu quả về chi phí và thân thiện với môi trường cho các dự án xây dựng hiện đại.

Thành phần thép tiền chế cho độ chính xác xây dựng cao

Xây dựng bằng thép sử dụng các bộ phận tiền chế có được những độ khoan dung thực sự chặt chẽ, điều này rất quan trọng khi nói đến việc giữ cho các tòa nhà tiết kiệm năng lượng. Khi các nhà sản xuất sản xuất các bộ phận này trong các thiết lập nhà máy được kiểm soát thay vì tại chỗ, mọi thứ có xu hướng phù hợp với nhau tốt hơn trong quá trình lắp đặt. Thêm vào đó, ít thời gian hơn để lắp ráp mọi thứ tại chỗ, do đó, tổng tiêu thụ năng lượng giảm khá nhiều. Hãy lấy dự án Barclays Arena ở Brooklyn làm một ví dụ. Họ đã sử dụng các yếu tố thép được chế tạo sẵn ở đó, và đoán xem. Toàn bộ việc này nhanh hơn nhiều so với các phương pháp truyền thống, cộng với việc chúng tạo ra ít chất thải xây dựng hơn. Ngoài việc làm cho các cấu trúc mạnh mẽ và bền hơn, phương pháp này thực sự giúp giảm tác động môi trường. Giảm lượng khí thải carbon từ quá trình vận chuyển và sản xuất có nghĩa là chi phí hoạt động thấp hơn theo thời gian. Hầu hết các nhà thầu đã chuyển sang chế tạo sẵn báo cáo thấy sự cải thiện đáng kể trong cả kiểm soát chất lượng và kết quả cuối cùng sau một vài dự án.

Việc cải tạo kho đạt được sự giảm 40% năng lượng

Một nhà kho ở miền Trung Tây gần đây đã trải qua một cuộc cải tạo lớn đã cắt giảm mức sử dụng năng lượng khoảng 40%. Dự án này liên quan đến việc thêm các cấu trúc thép trên toàn cơ sở, điều này tạo ra sự khác biệt lớn trong việc giữ cho tòa nhà ấm hơn trong những tháng mùa đông trong khi giảm nhiệt thoát qua tường và trần nhà. Trước khi tất cả những thay đổi này xảy ra, chi phí năng lượng đã tăng lên rất cao vì hệ thống sưởi cũ làm việc thêm giờ và cách nhiệt đã để lại nhiều điều mong muốn. Nhưng khi những công trình nâng cấp thép được triển khai, hóa đơn điện tử hàng tháng bắt đầu giảm nhanh đến mức khiến mọi người chú ý. Điều gì thực sự giúp đạt được những khoản tiết kiệm đó? Các tấm thép chất lượng cao được lắp đặt trên tường và mái nhà tạo ra kiểm soát nhiệt độ tốt hơn bên trong không gian. Những vật liệu này không chỉ trông đẹp mà còn làm việc chăm chỉ để duy trì nhiệt độ trong nhà không đổi mà không cần thêm năng lượng từ hệ thống HVAC.

Tòa Nhà Văn Phòng Thử Nghiệm Công Nghệ Thép Để Vận Hành Không Phát Thải

Một tòa nhà văn phòng thương mại gần đây đạt được trạng thái năng lượng ròng bằng không nhờ phần lớn vào thiết kế khung thép của nó. Các nhà phát triển đã lắp đặt tấm pin mặt trời ngay trên cấu trúc thép, thu hút nhiều ánh sáng mặt trời trong suốt cả ngày. Sản xuất năng lượng thực sự vượt qua việc sử dụng hầu hết các tháng theo hồ sơ của họ. Ban quản lý chỉ ra rằng thép không chỉ là sức mạnh mà còn giúp điều chỉnh nhiệt độ trong nhà một cách tự nhiên. Ví dụ thực tế này cho thấy tại sao nhiều kiến trúc sư đang chuyển sang thép khi thiết kế các tòa nhà xanh ngày nay. Vật liệu này đơn giản là hiệu quả hơn để tạo ra những không gian độc lập năng lượng mà chúng ta đang cố gắng xây dựng.

Không gian bán lẻ làm mát hiệu quả hơn 25% nhờ thiết kế bằng thép

Các cửa hàng bán lẻ được xây dựng với thiết kế thép có xu hướng giữ mát hơn so với các đối tác truyền thống của họ, giảm nhu cầu điều hòa không khí khoảng 25%. Các cấu trúc thép giúp phân bố tải trọng làm mát tốt hơn trên không gian, vì vậy chúng ta thấy ít điểm nóng hình thành hơn và nhiệt độ vẫn khá ổn định trong suốt. Một lợi thế lớn của xây dựng thép là những khu vực mở rộng mà nó tạo ra, điều này giúp dễ dàng đặt hệ thống sưởi ấm, thông gió và điều hòa không khí ở nơi chúng hoạt động tốt nhất, cho phép không khí trong lành lưu thông đúng cách. Sau khi một số cửa hàng chuyển sang khung thép, các đánh giá năng lượng độc lập cho thấy tiết kiệm tiền thực sự trên hóa đơn làm mát. Đối với các nhà bán lẻ xem xét chi phí dài hạn, chuyển sang xây dựng thép có ý nghĩa cả từ quan điểm hoạt động và khi xem xét chi phí điện hàng tháng.