Mặt dựng kính - Cửa kính hấp thụ năng lượng mặt trời

Lớp tráng phát điện dùng cho mat dung kinh là một trong ba phát minh mang tính đột phá, hứa hẹn có khả năng làm đảo lộn thế giới của ngành năng lượng tái tạo.
►Bài viết liên quan: Vách kính mặt dựng tiết kiệm năng lượng cho công trình


Mặt dựng kính hấp thụ năng lượng mặt trời

• Lớp tráng phát điện dùng cho mặt dựng kính, cửa kính
  Có một điều mà người bình thường ít khi nghĩ tới, đó là con số của những cửa kính tồn tại trong xã hội hiện đại. Cuộc sống này dường như không thể thiếu sự hiện diện của các dạng vật chất như kính hay thuỷ tinh. Trước đây, các nhà khoa học vẫn chưa tìm ra cách để kết hợp pin/tế bào năng lượng mặt trời vào một dạng vật chất có thể nhìn xuyên thấu. Hiện nhóm nghiên cứu tại Columbia, Mỹ đã phát minh ra một loại lớp tráng trong suốt có thể cung cấp tính năng phát điện cho thuỷ tinh.
• Thiết kế xoay cho pin lượng mặt trời
  Một vấn đề nhức nhối trong quá trình trích xuất năng lượng điện từ các thiết bị tạo điện, đó là sức nóng tạo ra trong quá trình này. Đây cũng chính là lý do tại sao xe ô tô chạy bằng khí phải có tản nhiệt và ống tuần hoàn nước làm mát liên tục trong bộ máy của xe. Trích xuất điện từ năng lượng mặt trời cũng phải đối mặt với khó khăn tương tự, nơi nhiệt dư thừa từ mặt trời có thể phá vỡ hoặc làm hỏng thanh panen trong khoảng thời gian ngắn.
  V3Solar đưa ra giải pháp khéo léo và đơn giản cho vấn đề này. Công ty đã tạo ra một bảng điều khiển ba chiều, xoay tự động dùng năng lượng của chính nó. Thiết kế mới lạ này tiếp thụ năng lượng hiệu quả từ tia nắng mặt trời cao hơn tới 20% so với thiết kế tấm panen truyền thống, đồng thời tính năng giảm thiểu sức nóng. Sự cải tiến này hứa hẹn sẽ giảm chi phí cho năng lượng mặt trời tới một mức độ thấp hơn so với năng lượng được tạo ra từ than và thủy điện.
• Cảm hứng từ bướm đêm
  Tế bào quang điện màng mỏng đã xuất hiện từ lâu, nhưng hiệu quả của công nghệ này bị hạn chế, bởi thực tế khi nhiều lớp màng mỏng được đặt chồng lên nhau sẽ phát sinh ra ánh phản xạ làm giảm lượng điện có thể khai thác. Nhờ có thành tựu mới từ các nhà nghiên cứu ở bang Bắc Carolina, Mỹ, vấn đề này có thể không còn là sự trở ngại đối với các nhà khoa học.
  Sau khi nghiên cứu lớp phủ không phản chiếu trên đôi mắt của bướm, giới khoa học đã tìm ra cách để tái tạo hiệu ứng trên các tế bào năng lượng mặt trời màng mỏng. Kết quả là sự thất thoát năng lượng do ánh phản xạ được giảm xuống khoảng 100 lần.

Bướm đêm (Ảnh: treehugger)

"Chúng tôi lấy cảm hứng từ cấu trúc bề mặt mắt của bướm đêm. Được tiến hoá đến độ bề mặt này có tính chống phản xạ cao, vì thế bướm có thể sử dụng lượng ánh sáng dù chỉ rất nhỏ sẵn có để nhìn trong bóng tối", tiến sĩ Chih-Hao Chang, phó giáo sư về kỹ thuật cơ khí và hàng không vũ trụ ở North Carolina kiêm đồng tác giả nghiên cứu nói.
"Bằng cách bắt chước khái niệm đó, chúng tôi đã phát triển một cấu trúc nano giảm thiểu đáng kể sự thất thoát năng lượng do màng mỏng gây ra", tiến sĩ Chih-Hao Chang nói thêm.

Công ty nhôm kính Toàn Cầu (Theo Renewableenergyworl)

Mặt dựng kính spider

(TOANCAU) - Mặt dựng kính hệ Spider  (Mặt dựng kính cường lực chân nhện) là một trong những phương pháp hệ thống tường kính không khung, chủ yếu chỉ dùng các chốt giữ kính để tạo thành các điểm liên kết và kết nối các tấm kính lại với nhau. Ưu điểm của mặt dựng Spider là thi công nhanh, tạo ra sự sang trọng cho công trình và đặc biệt là yếu tố "view" thì khó có giải pháp nào tối ưu hơn hệ mặt dựng chân nhện.

Cận cảnh một chân nhện 

Công trình mặt dựng kính của tòa nhà Centec 

Cấu thành:

• Kính cường lực an toàn hoặc kính dán an toàn
• Spider kết cấu
• Keo kết cấu
• Keo phủ chống thấm và chống oxi hóa

Đặc điểm:

• Kết cấu nhẹ, khả năng tạo hình linh hoạt cho bề mặt, như gấp khúc, lượn sóng, uốn cong.
• Đáp ứng sự sáng tạo trong thiết kế kiến trúc, ngoài những tính năng phổ biến làm vách kính còn có thể tạo nên các liên kết cho mái kính, sàn kính, trần kính...
• Không có khung bao.
• Đảm bảo thu được hầu hết ánh sáng tự nhiên lọt vào trên tất cả các mặt.

Ứng dụng:
Sử dụng làm mặt dựng thay cho tường bê tông đối với những tòa nhà lớn, siêu thị, trung tâm thương mại, cao ốc, showroom,  nhằm khai thác những ưu điểm của vách kính tấm lớn, đặc biệt là yếu tố “view”.

Với những đặc tính ưu việt về độ chịu lực và độ an toàn cao nên mặt dựng kính hệ Spider đã được sử dụng phổ biến trên toàn thế giới từ rất nhiều năm trước đây. Tại Việt Nam, trong vài năm trở lại đây kính cường lực đang dần được đón nhận của người dân và dần được sử dụng rộng rãi trong ứng dụng các công trình.

Thi công nhôm kính Toàn Cầu 

Mặt dựng kính Unitized

(TOANCAU) - Ra đời sau hệ thống mặt dựng Stick curtain wall, hệ thống Unitized curtain wall được coi như một phát minh lớn trong ngành mặt dựng. Nó khắc phục được nhiều nhược điểm của hệ Stick, đồng thời phát huy được các tính năng vượt trội mà những hệ khác chưa đạt được.

Vách nhôm kính lớn hệ Unitized là hệ thống vách nhôm kính lớn được sản xuất, gia công và hoàn thiện thành các tấm panel ngay từ trong nhà máy, sau đó được chuyển đến công trình để lắp dựng và hoàn thiện tổng thể. Vách nhôm kính lớn hệ Unitized sử dụng tốt nhất cho công trình có mặt ngoài đồng nhất và các tầng có chiều cao như nhau.

Đặc điểm của phương án lắp dựng kính theo hệ Unitized là các tấm khung nhôm kính được sản xuất và lắp ghép hoàn thiện sẵn tại nhà máy, bao gồm hoàn thiện toàn bộ cấu thành của mỗi tấm khung nhôm kính – gọi là các Modul. Sau đó, các modul hoàn thiện này được vận chuyển từ nhà máy đến công trình và được sử dụng các thiết bị cẩu nâng chuyên dụng để đưa lên các vị trí lắp ghép đã chuẩn bị sẵn. Tại các vị trí lắp đặt modul, các modul sẽ được lắp ghép với công trình thông qua hệ thống bản mã được lắp đặt từ trước. Tùy theo từng công trình cụ thể, bản mã có thể được gia cố vào khung bê tông hoặc khung thép.

Một số công trình, có những vị trí đòi hỏi bản mã phải gia cố vào khung bê tông thông qua một hệ thống trung gian như khung thép để đảm bảo "mặt phẳng" cho mặt dựng kính của công trình.

Cấu thành:

• Về hệ nhôm: Thông thường sẽ được chỉ định rất rõ ràng trong hồ sơ thiết kế. Các nhà máy gia công sẽ thực hiện theo đúng yêu cầu thiết kế đã được duyệt với độ chính xác rất cao. Do đó không có nhiều nhà máy gia công đáp ứng đủ tiêu chuẩn để sản xuất loại sản phẩm này.
• Về kính: Kính sử dụng cho hệ mặt dựng kính hệ lắp ghép (Unitized Glass Curtain Wall) phần lớn là kính hộp, trong đó có một lớp phản quang hoặc Low-e. Kính hộp loại này thông thường là sự kết hợp của một tấm kính an toàn phản quang phía ngoài và một tấm kính trắng cường lực phía trong.
• Hệ thốm ron, pát dẫn và pát liên kết, là các thành phần rời được dung khi lắp ráp tại công trình.

Đặc điểm:

• Chịu được áp lực gió lớn ở độ từ 80m-800m.
• Thi công nhanh chóng, rút ngắn tiến độ.
• Tính ổn định cao, khả năng chống bám tốt.
• Khả năng phản quang và phản nhiệt tốt.  
• Khả năng giảm tiếng ồn đến 90%.
• Bền mặt có tính thẩm mỹ cao

Ứng dụng:

• Dùng làm tường kính bên ngoài các toà nhà cao ốc có độ cao trên 20 tầng, các công trình có bề mặt trên 1000m2 hoặc các thiết kế có độ thông tầng trên 6m. 
• Là sản phẩm kỹ thuật cao trong xây dựng, có thể dung cho các toà nhà có yêu cầu đặc biệt, nhưng chống ồn, cách âm hay cách nhiệt tuyệt đối.

Mặt dựng kính hệ stick

(TOANCAU) - Mặt dựng kính hệ Stick được sản xuất và gia công các thanh nhôm, kính và một số chi tiết khác tại nhà máy, toàn bộ công việc liên kết, lắp dựng và hoàn thiện được thực hiện tại công trường, theo tiến độ xây dựng hoàn thiện phần thô của công trình. Mặt dựng kính stick là dạng mặt dựng phổ biến nhất hiện nay trên thị trường bởi dễ mua nguyên liệu, dễ lắp đặt bằng các dụng cụ đơn giản, có thể sử dụng cho mọi loại bề mặt bên ngoài của toà nhà, đặc biệt phù hợp với bề mặt toà nhà có kiến trúc phức tạp hoặc có nhiều điểm nối.

Cấu thành:

•  Khung nhôm đứng chuẩn dùng cho mặt dựng có kích thước 50.8m x 90mm có gờ 10mm hoặc 18mm dày 2.3mm ngoài ra các có thể thay thế thanh đứng các các dạng khung khác như nhôm hộp 45mm x 100mm x 1.3mm, khung 50.8 x 80mm x 1.8mm hoặc dạng lớn hơn như 120mm hoặc 150mm tuỳ theo độ cao tầng của công trình.
• Khung nhôm ngang đúng chuẩn 40mm x 50mm x 2.5mm có gờ 10mm hoặc 18mm, thanh ngang cũng có thể thay thế bằng các dạng thanh ngang có kích thước lớn hơn chiều rộng như 60mm x 50mm x 2.3mm hoặc bằng các thanh đứng
• Khung nhôm nắp gài, gồm 2 thành phần đế và nắp, nắp gài có quy cách 25mm x 50mm x 1.2, đế là phần gắn trực tiếp vào bề mặt mặt dựng sau khi đã lắp kính, có thể gắn thanh ngang và thanh dọc hoặc không tuỳ yêu cầu thiết kế thiết.
• Kính : đối với dạng mặt dựng stick kính được sử dụng đa phần là kính ghép 2 lớp phản quang, ngoài ra hệ mặt dựng này có thể sử dụng hầu hết các loại kính từ đơn 8, 10, 12mm , kính ghép 10.38, 11.28, 12.38mm

Phân loại mặt dựng Stick theo hình thức kết cấu:

Kết cấu lộ đố

• Vách nhôm kính lớn nẹp ngoài: trang trí và che nắng (nẹp ngang và nẹp dọc): Kết cấu này có ưu điểm tạo vẻ ngoài chắc chắn cho công trình. Với nhôm hệ sơn tĩnh điện, khách hàng có thể thoải mái lựa chọn các gam màu khác nhau cho các thanh nẹp ngoài, từ đó tạo vẻ sang trọng và bền đẹp cho toàn bộ công trình. 
• Vách nhôm kính lớn kết hợp giấu nẹp và lộ nẹp: Kết cấu này sẽ tạo điểm nhấn bằng những đường kẻ dọc hoặc kẻ ngang trên bề mặt ngoài của toàn bộ công trình. Việc kết hợp giữa các nẹp ngang với nẹp dọc sẽ tạo ra nét độc đáo mang tính thẩm mỹ cao.

Kết cấu giấu đố

Vách nhôm kính lớn giấu nẹp: Kết cấu này có ưu điểm nổi trội là không bị chia ô bởi các thanh nẹp ngang và nẹp dọc nên bề mặt bên ngoài của công trình là một tấm kính khổng lồ, được ngăn cách bởi đường chỉ nhỏ. Điều này không chỉ thuận lợi trong việc trang trí những ô kính có màu sắc khác nhau mà còn tạo ra không gian rộng lớn, ngoài ra còn phù hợp để đặt màn hình quảng cáo điện tử lớn.

Đặc điểm:

• Khả năng tạo hình linh hoạt cho bề mặt, như gấp khúc, lượn sóng, uốn cong
• Linh động trong việc thi công và cung ứng vật liệu
• Không co ngót, cong vênh và chống thấm tuyệt đối
• Khả năng cách âm, cách nhiệt cao
• Đáp ứng yêu cầu cao về mặt kỹ thuật

Ứng dụng:

• Tường kính cho cao ốc văn phòng, trung tâm thương mại, trung tâm hành chính.
• Làm mái  lấy sang, mái che kính cho các không gian sân thượng cần sử dụng thay cho mái tôn hoặc mái ngói

Nhôm kính cao cấp Toàn Cầu (Theo Thu Thảo)

HỆ MẶT DỰNG KÍNH TOÀN CẦU

Trong vòng hai mươi năm trở lại đây, hệ thống mặt dựng kính trong các dự án nhà cao tầng trở nên phổ biến tại Việt Nam. Giá thành của hệ thống mặt dựng có thể lên tới 20% tổng giá thành xây dựng của một công trình cao tầng. Hệ thống mặt dựng nhôm kính thường là kết cấu bao che của công trình. Hệ thống mặt dựng nhôm kính là một trong những bộ phận quan trọng của nhà cao tầng và ngày càng quan trọng hơn xét trên các mặt như: công năng, thẩm mỹ, giá thành. Ngoài ra, mặt dựng nhôm kính là hệ chịu tải trọng gió đầu tiên của nhà cao tầng và từ đó truyền đến hệ thống chịu tải trọng ngang của nhà.

Hệ mặt dựng nhôm kính - Vách nhôm kính lớn Toàn Cầu 

Đặc điểm:

• Tùy theo thiết kế kiến trúc của công trình, vách nhôm kính lớn thông tầng được sử dụng cho nhà cao tầng có hoặc không có nan nhôm trang trí ở mặt ngoài.
• Phù hợp với tiêu chuẩn Châu Âu về cách âm, cách nhiệt, độ kín khít (chống gió, nước, không khí) bảo đảm ánh sáng tự nhiên. 
• Đa dạng kiểu dáng, phù hợp với nhiều dạng kiến trúc, tính thẩm mỹ cao. Sử dụng trong thiết kế các tòa nhà có kiến trúc dạng hi-tech.
• Thi công đơn giản và gọn nhẹ.
• Tải trọng nhẹ, khả năng chịu lực tốt và độ bền cao.
• Kinh tế trong sử dụng.

Vật liệu: 

• Thanh profile được ép đùn từ hợp kinh nhôm cao cấp, đạt tiêu chuẩn châu Âu. 
• Vật liệu kính: kính đơn, kính an toàn, kính cường lực, kính bán cường lực, kính hoa văn, hộp kính (được bơm khí trơ cách âm, cách nhiệt). 
• Hệ gioăng làm từ vật liệu EPDM chống lão hóa, đảm bảo độ kín khít.  

Vách nhôm kính lớn được chia làm 4 hệ chính: 

• Hệ mặt dựng Stick:  Vách nhôm kính lớn hệ Stick có thể sử dụng cho mọi loại bề mặt bên ngoài của toà nhà, đặc biệt phù hợp với bề mặt toà nhà có kiến trúc phức tạp hoặc có nhiều điểm nối. Vách nhôm kính lớn hệ Stick được sản xuất và gia công các thanh nhôm, kính và một số chi tiết khác tại nhà máy, toàn bộ công việc liên kết, lắp dựng và hoàn thiện được thực hiện tại công trường. Khác với hệ Unitized, hệ thống mặt dựng Stick được triển khai lắp đặt từng chi tiết cấu thành nên mặt dựng ở ngay tại công trình.
• Hệ mặt dựng Unitized: Mặt dựng Unitized là hệ thống vách nhôm kính lớn được sản xuất, gia công và hoàn thiện thành các tấm panel ngay từ trong nhà máy, sau đó được chuyển đến công trình để lắp dựng và hoàn thiện tổng thể. Mặt dựng tường kính lớn hệ Unitized sử dụng tốt nhất cho công trình có mặt ngoài đồng nhất và các tầng có chiều cao như nhau.
• Đặc điểm của phương án lắp dựng kính theo hệ Unitized là các tấm khung nhôm kính được sản xuất và lắp ghép hoàn thiện sẵn tại nhà máy, bao gồm hoàn thiện toàn bộ cấu thành của mỗi tấm khung nhôm kính – gọi là các Modul.
• Sau đó, các modul hoàn thiện này được vận chuyển từ nhà máy đến công trình và được sử dụng các thiết bị cẩu nâng chuyên dụng để đưa lên các vị trí lắp ghép đã chuẩn bị sẵn. Các vị trí lắp ghép này đã được đặt sẵn các bảng mã ngay từ thời điểm đổ bê tông sàn và đà cột dưới sự giám sát của đội ngũ kỹ sư và các thiết bị trắc đạt tọa độ.
• Hệ mặt dựng unitized: Hệ bán lắp ghép semi-unitized hay còn gọi là hệ Hybrid curtain wall thường được sử dụng cho những tòa nhà mà khoảng cách giữa các tầng là lớn. Đầu tiên là gắn các thanh nhôm dọc (đố dọc – million) theo tòa nhà bởi bản mã và ốc vít  sau đó ghép các khung nhôm kính vào các thanh dọc đã được lắp trước bằng ốc vít kết cấu và cuối cùng là ghép các sập nhôm che kín các đường nối. Thời gian thi công hệ semi-unitized lâu hơn và yêu cầu lượng nhân công lắp đặt nhiều hơn, tuy nhiên hệ semi-unitized đảm bảo độ an toàn, chắc chắn, đặc biệt cho các tòa nhà cao tầng.
• Hệ mặt dựng Spider: Mặt dựng tường kính hệ Spider là một trong những phương pháp hệ thống tường kính không khung, chủ yếu chỉ dùng các chốt giữ kính để tạo thành các điểm liên kết và kết nối các tấm kính lại với nhau.

Các loại bề mặt của vách nhôm kính lớn

Vách nhôm kính lớn nẹp ngoài (nẹp ngang và nẹp dọc): Kết cấu này có ưu điểm tạo vẻ ngoài chắc chắn cho công trình. Với công nghệ sơn nhôm của Việt Đức, khách hàng có thể thoải mái lựa chọn các gam màu khác nhau cho các thanh nẹp ngoài, từ đó tạo vẻ đẹp cho toàn bộ công trình.

Vách nhôm kính lớn kết hợp giữa có nan nhôm hoặc không có nan nhôm trang trí: Kết cấu này sẽ tạo điểm nhấn bằng những đường kẻ dọc hoặc kẻ ngang trên bề mặt ngoài của toàn bộ công trình. Việc kết hợp giữa các nẹp ngang với nẹp dọc sẽ tạo ra nét độc đáo mang tính thẩm mỹ cao.

Vách nhôm kính lớn không nan nhôm trang trí mặt ngoài:  Kết cấu này có ưu điểm nổi trội là tạo nên bề mặt phẳng đồng nhất bên ngoài của công trình và có cảm giác như một tấm kính khổng lồ khi nhìn từ mặt ngoài. Điều này không chỉ thuận lợi trong việc trang trí những ô kính có màu sắc khác nhau mà còn phù hợp để đặt màn hình quảng cáo điện tử lớn.

(Nguồn: Thu Thảo)