Cửa kính đưa nhiệt vào phòng theo cách khác tường như thế nào?

Những căn phòng có nhiều kính thường sáng, thoáng và đẹp hơn.

Nhưng vào những ngày nắng, đặc biệt khi kính chịu nắng trực tiếp, căn phòng cũng có thể nóng lên rất nhanh.

Điểm đáng chú ý là:

Tường và kính đều có thể làm nhiệt đi vào phòng, nhưng cơ chế không hoàn toàn giống nhau.

Với tường, nhiệt chủ yếu truyền dần qua vật liệu.

Với kính, ngoài phần nhiệt truyền qua bản thân tấm kính, bức xạ mặt trời còn có thể đi xuyên qua kính và làm nóng trực tiếp các bề mặt bên trong căn phòng.

Đây là lý do những căn phòng nhiều kính cần được nhìn khác với những căn phòng có cùng diện tích nhưng ít kính.

Tường chủ yếu truyền nhiệt qua vật liệu

Hãy bắt đầu với một bức tường thông thường.

Khi nắng chiếu vào mặt ngoài, bề mặt tường nóng lên.

Sau đó nhiệt truyền dần qua kết cấu từ phía nóng hơn về phía mát hơn.

Quá trình này cần thời gian.

Bức tường có thể hấp thụ, tích trữ rồi truyền nhiệt dần vào phòng.

Có thể hình dung:

Nắng → làm nóng tường → nhiệt truyền qua vật liệu → đi vào phòng.

Tốc độ và lượng nhiệt truyền qua phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:

• vật liệu;

• độ dày;

• cấu tạo các lớp;

• màu sắc bề mặt;

• khả năng cách nhiệt;

• mức độ chịu nắng.

Với kính, bức xạ mặt trời có thể đi thẳng vào trong

Kính có một đặc điểm rất khác.

Một phần bức xạ mặt trời có thể truyền xuyên qua kính.

Khi đi vào phòng, năng lượng này không làm nóng không khí trước tiên.

Nó có thể chiếu trực tiếp lên:

• sàn;

• sofa;

• giường;

• bàn ghế;

• tường phía đối diện;

• đồ vật;

• cơ thể người.

Các bề mặt này hấp thụ năng lượng và nóng lên.

Sau đó chúng mới tiếp tục truyền nhiệt ra môi trường xung quanh.

Vì vậy, khi nắng chiếu xuyên qua một cửa kính lớn, căn phòng có thể nhận nhiệt theo cách rất trực tiếp.

Kính không chỉ là một bề mặt ngăn cách trong – ngoài; nó còn có thể là “cửa ngõ” để bức xạ mặt trời đi sâu vào căn phòng.

Vì sao đứng gần cửa kính có thể thấy nóng dù điều hòa đang chạy?

Có một tình huống rất phổ biến:

Điều hòa vẫn hoạt động.

Nhiệt độ không khí trong phòng có thể đã giảm.

Nhưng khu vực gần cửa kính vẫn có cảm giác nóng hơn.

Nguyên nhân có thể đến từ nhiều yếu tố cùng lúc.

Thứ nhất, kính và khung cửa có thể nóng lên rồi truyền nhiệt vào phòng.

Thứ hai, bức xạ mặt trời đi xuyên qua kính có thể chiếu trực tiếp lên người.

Thứ ba, sàn và đồ nội thất gần cửa kính hấp thụ nắng rồi nóng lên.

Khi đó, người ngồi gần khu vực này vẫn có thể nhận nhiều nhiệt dù không khí xung quanh đã tương đối mát.

Kính càng lớn có phải phòng càng nóng?

Không thể kết luận chỉ từ diện tích kính.

Diện tích kính càng lớn thì khả năng tiếp nhận bức xạ mặt trời cũng có thể lớn hơn, nhưng mức độ thực tế còn phụ thuộc vào:

• hướng kính;

• thời gian chịu nắng;

• có bị công trình khác che không;

• loại kính;

• số lớp kính;

• lớp phủ trên kính;

• rèm hoặc giải pháp che nắng;

• màu sắc và kết cấu khung;

• vị trí địa lý;

• mùa và thời điểm trong ngày.

Một mảng kính lớn hướng ít nắng có thể gây ít tải hơn một mảng kính nhỏ nhưng chịu nắng trực tiếp kéo dài.

Vì vậy, không nên dùng quy tắc đơn giản:

“Nhiều kính thì cộng thêm X% công suất.”

Cần nhìn vào bức xạ thực tế mà kính phải nhận.

Rèm trong nhà và che nắng bên ngoài có giống nhau không?

Không hoàn toàn.

Đây là một điểm rất đáng chú ý.

Rèm bên trong

Rèm có thể làm giảm bức xạ trực tiếp chiếu vào người và đồ vật.

Nhưng phần năng lượng mặt trời đã đi qua kính và đi vào phía trong công trình.

Rèm sẽ hấp thụ hoặc phản xạ một phần năng lượng đó, nhưng nhiệt vẫn có thể tồn tại trong không gian giữa kính và rèm rồi truyền vào phòng.

Che nắng bên ngoài

Nếu bức xạ bị chặn trước khi đi qua kính, lượng năng lượng đi vào bên trong có thể giảm ngay từ nguồn.

Ví dụ:

• mái hiên;

• lam che nắng;

• ban công;

• rèm ngoài;

• cây xanh phù hợp.

Về nguyên lý:

Chặn nắng trước kính thường trực tiếp hơn chặn nắng sau khi bức xạ đã đi vào trong phòng.

Tuy nhiên, hiệu quả cụ thể vẫn phụ thuộc thiết kế thực tế.

Kính hai lớp, kính Low-E có tác dụng gì?

Các loại kính khác nhau có khả năng kiểm soát nhiệt khác nhau.

Kính hai lớp

Khoảng không giữa hai lớp kính giúp giảm truyền nhiệt do chênh lệch nhiệt độ tốt hơn so với kính đơn trong nhiều điều kiện.

Kính Low-E

Low-E là lớp phủ có khả năng giảm truyền bức xạ nhiệt ở một số dải bước sóng nhất định.

Mục tiêu không phải là “chặn toàn bộ nhiệt”, mà là giảm một phần năng lượng không mong muốn truyền qua kính.

Tuy nhiên, không nên hiểu:

“Có kính Low-E thì phòng sẽ không nóng.”

Hiệu quả vẫn phụ thuộc vào:

• loại kính cụ thể;

• cấu hình kính;

• hướng nắng;

• diện tích kính;

• hệ khung;

• mức độ che chắn;

• toàn bộ tải nhiệt của căn phòng.

Kính tốt có thể giúp giảm tải, nhưng không thể biến một mặt kính lớn chịu nắng mạnh thành một bề mặt hoàn toàn không nhận nhiệt.

Vì sao kính thường tạo tải nhiệt rất “nhìn thấy được”?

Nhiệt truyền qua tường thường diễn ra âm thầm và chậm.

Trong khi đó, nắng đi xuyên qua kính rất dễ quan sát.

Chúng ta có thể thấy:

• vệt nắng trên sàn;

• sofa bị chiếu nóng;

• rèm nóng lên;

• khu vực gần cửa kính nóng hơn rõ rệt.

Vì vậy, kính là một ví dụ rất trực quan cho thấy:

Tải nhiệt không chỉ phụ thuộc vào không khí nóng bên ngoài, mà còn đến từ năng lượng bức xạ đi vào căn phòng.

Đây cũng là lý do một căn phòng nhiều kính có thể khó làm mát dù cửa đóng kín hoàn toàn.

Khi phòng nhiều kính nóng, nên xử lý theo hướng nào?

Trước khi nghĩ ngay đến việc tăng công suất điều hòa, nên kiểm tra:

• kính đang hướng nào;

• chịu nắng trực tiếp trong bao lâu;

• diện tích kính lớn đến đâu;

• có giải pháp che nắng bên ngoài không;

• có rèm trong nhà không;

• loại kính đang sử dụng;

• các bề mặt bên trong có bị nắng chiếu trực tiếp không;

• tải nhiệt còn đến từ mái, tường, người và thiết bị hay không.

Sau đó mới cân nhắc hai hướng:

Giảm bức xạ đi qua kính

và

Đảm bảo điều hòa đủ khả năng xử lý phần tải còn lại.

Hai hướng này nên bổ trợ cho nhau.

Chỉ cần nhớ

Tường và kính đều có thể làm căn phòng nhận nhiệt, nhưng không hoàn toàn theo cùng một cơ chế.

Tường: chủ yếu hấp thụ rồi truyền nhiệt dần qua vật liệu.

Kính: ngoài truyền nhiệt, còn có thể cho bức xạ mặt trời đi xuyên vào trong phòng.

Bức xạ này làm nóng trực tiếp:

• sàn;

• tường;

• đồ vật;

• con người.

Vì vậy:

Một căn phòng nhiều kính không chỉ “nóng vì kính nóng”, mà còn có thể nóng vì bức xạ mặt trời đã đi sâu vào bên trong căn phòng.

Muốn xử lý hiệu quả, cần nhìn vào cả hướng nắng, loại kính và giải pháp che nắng, chứ không chỉ nhìn vào diện tích phòng.

Tìm hiểu thêm

Nếu muốn hiểu sâu hơn về căn phòng và tải nhiệt, bạn có thể đọc thêm:

• Điều hòa không làm mát một căn phòng “trống rỗng” – hiểu các nguồn nhiệt mà điều hòa phải liên tục xử lý.

• Nhiệt đi vào căn phòng bằng những con đường nào? – tìm hiểu dẫn nhiệt, bức xạ và trao đổi không khí.

• Vì sao hai căn phòng cùng 20 m² có thể nóng rất khác nhau? – hiểu vì sao diện tích chưa nói hết tải nhiệt.

• Mái nhà ảnh hưởng đến điều hòa nhiều như thế nào? – tìm hiểu vai trò của mái trong tải nhiệt phòng tầng trên cùng.

• Tường hướng Tây – tại sao hết nắng rồi căn phòng vẫn nóng? – hiểu hiện tượng tích nhiệt và nhả nhiệt của tường.

• Che nắng hay tăng công suất điều hòa – cách nào giải quyết đúng nguyên nhân hơn? – so sánh hai hướng xử lý: giảm nhiệt đi vào và tăng khả năng lấy nhiệt ra.

• Cách nhiệt là gì – và nó giúp điều hòa như thế nào? – hiểu bản chất của việc làm chậm quá trình truyền nhiệt.