Kiến trúc mặt ngoài kiểu dích dắc làm cho tòa nhà mát hơn

Các tòa nhà hiện chịu trách nhiệm cho khoảng 40% mức tiêu thụ năng lượng toàn cầu, và một phần đáng kể năng lượng này được dùng để chạy điều hòa không khí. Các tòa nhà cũng đóng góp hơn 1/3 lượng khí thải carbon dioxide toàn cầu và các nhà khoa học ước tính con số này sẽ tăng gấp đôi vào năm 2050 nếu không được kiểm soát. Khi hành tinh tiếp tục ấm lên, nhu cầu làm mát trong các tòa nhà lại tiếp tục tăng.

Để đối phó với thách thức này, giới khoa học đã khám phá các giải pháp làm mát thụ động không phụ thuộc vào tiêu thụ năng lượng.

Trong số đó, một nhóm nghiên cứu do nhà khoa học Qilong Cheng tại Đại học Columbia ở New York dẫn đầu đã phát triển một giải pháp làm mát thụ động đầy hứa hẹn, có thể giúp giảm mức sử dụng năng lượng bằng cách khuếch tán nhiệt lượng ra khỏi tòa nhà.

Cụ thể, nhóm Cheng cho biết, thiết kế mặt ngoài với kết cấu dích dắc có thể làm giảm nhiệt độ bề mặt của tòa nhà tới 3 độ C so với tường phẳng mà không tiêu tốn bất kỳ năng lượng nào.

Cheng nói: “Với kiểu thiết kế này, các tòa nhà trở nên mát hơn và có thể cắt giảm mức tiêu thụ năng lượng để làm mát".

Cấu trúc này tận dụng cơ chế làm mát bức xạ, phản xạ bức xạ mặt trời vào không khí bằng cấu trúc hoặc màu sắc bề mặt. Cấu trúc mặt ngoài dích dắc phản xạ lại các bức xạ trong phổ điện từ có thể đi qua từ trường Trái đất cũng như bức xạ hồng ngoại, thay vì hấp thụ nhiều như mặt ngoài phẳng.

Điểm trừ của phương pháp này là có thể làm tăng nhu cầu sưởi ấm trong mùa đông. Để giải quyết vấn đề, Cheng và các đồng nghiệp của ông đề xuất thiết kế các “vây” đóng mở, bản lề đặt trên đỉnh của mỗi đoạn dích dắc. Các vây này sẽ mở ra vào mùa đông, biến mặt ngoài dích dắc thành tường phẳng để tăng khả năng hấp thụ nhiệt.