Mái nhà ảnh hưởng đến điều hòa nhiều như thế nào?

Những căn phòng ở tầng trên cùng thường có một đặc điểm rất dễ nhận thấy: buổi trưa và chiều nóng hơn rõ rệt so với các phòng ở tầng giữa.

Nhiều người cho rằng nguyên nhân đơn giản là vì “ở trên cao nên nóng hơn”.

Thực ra, yếu tố quan trọng hơn thường nằm ở mái nhà.

Mái là một trong những bề mặt nhận bức xạ mặt trời mạnh nhất. Khi bị nung nóng trong nhiều giờ, nó có thể trở thành một nguồn nhiệt lớn truyền xuống căn phòng phía dưới.

Và toàn bộ lượng nhiệt đó cuối cùng đều trở thành công việc mà điều hòa phải xử lý.

Mái nhà nhận nhiệt trực tiếp từ mặt trời

Vào những ngày nắng, mái nhà không chỉ chịu tác động của nhiệt độ không khí bên ngoài.

Nó còn trực tiếp nhận năng lượng bức xạ từ mặt trời.

Vì vậy, nhiệt độ bề mặt mái có thể cao hơn đáng kể so với nhiệt độ không khí xung quanh.

Sau khi mái nóng lên, nhiệt bắt đầu truyền dần qua vật liệu mái, trần và các lớp kết cấu phía dưới vào căn phòng.

Có thể hình dung quá trình như sau:

Mặt trời → làm nóng mái → nhiệt truyền qua kết cấu → căn phòng nhận thêm nhiệt.

Điều hòa ở phía dưới phải liên tục lấy lượng nhiệt này ra khỏi phòng.

Vì sao phòng tầng trên cùng thường khó làm mát hơn?

Hãy so sánh hai phòng có cùng diện tích.

Một phòng nằm ở tầng giữa, phía trên là một căn phòng khác.

Phòng còn lại nằm ngay dưới mái.

Với phòng tầng giữa, trần phía trên không trực tiếp chịu nắng ngoài trời. Nhiệt độ của không gian phía trên thường gần với môi trường trong nhà hơn.

Trong khi đó, trần của phòng tầng trên cùng có thể nằm ngay dưới một bề mặt mái đang bị mặt trời nung nóng.

Điều đó khiến lượng nhiệt truyền xuống phòng tăng lên đáng kể.

Vì vậy:

Cùng diện tích, cùng hướng phòng, nhưng chỉ riêng vị trí tầng đã có thể làm tải nhiệt khác nhau.

Đây là một trong những lý do không nên chọn công suất điều hòa chỉ bằng m².

Mái bê tông và mái tôn không nóng theo cùng một cách

Không phải mọi loại mái đều truyền nhiệt giống nhau.

Mái bê tông

Bê tông có khối lượng lớn và có khả năng tích trữ một lượng nhiệt đáng kể.

Khi bị nắng chiếu nhiều giờ, khối bê tông nóng dần lên. Sau đó, ngay cả khi mặt trời đã yếu, mái vẫn có thể tiếp tục truyền nhiệt xuống phía dưới.

Vì vậy, căn phòng có thể vẫn nóng vào cuối chiều hoặc đầu buổi tối.

Mái tôn

Tôn mỏng hơn và có khả năng nóng lên rất nhanh khi gặp nắng.

Nếu phía dưới không có lớp cách nhiệt hoặc khoảng đệm phù hợp, nhiệt từ mái có thể truyền xuống không gian bên dưới rất mạnh.

Ngược lại, mái tôn cũng có thể nguội nhanh hơn khi không còn nắng.

Điểm quan trọng không phải là kết luận “mái bê tông tốt hơn” hay “mái tôn nóng hơn” trong mọi trường hợp.

Hiệu quả thực tế còn phụ thuộc vào:

• màu sắc và bề mặt mái;

• lớp cách nhiệt;

• khoảng không dưới mái;

• trần giả;

• mức độ thông thoáng;

• hướng và thời gian chịu nắng;

• cấu tạo tổng thể của công trình.

Vì sao hết nắng rồi phòng vẫn còn nóng?

Đây là một hiện tượng rất phổ biến ở phòng tầng mái.

Mặt trời có thể đã xuống thấp, nhưng mái và kết cấu xung quanh chưa lập tức nguội đi.

Trong nhiều giờ trước đó, vật liệu đã tích trữ nhiệt.

Sau đó, lượng nhiệt này tiếp tục truyền dần vào căn phòng.

Vì vậy, điều hòa vẫn phải xử lý một nguồn nhiệt tồn tại ngay cả khi bên ngoài đã không còn nắng gay gắt.

Đây cũng là lý do một số phòng có cảm giác:

“Buổi tối rồi mà trần vẫn hầm hập.”

Thực chất, vật liệu xây dựng đang tiếp tục nhả lượng nhiệt đã tích trữ trước đó.

Mặt trời hết chiếu không có nghĩa nguồn nhiệt từ mái biến mất ngay lập tức.

Trần giả có giúp phòng mát hơn không?

Trần giả có thể giúp cải thiện điều kiện nhiệt, nhưng không nên hiểu rằng chỉ cần làm trần là sẽ giải quyết hoàn toàn vấn đề.

Khoảng không giữa mái và trần có thể tạo thêm một lớp đệm, làm chậm quá trình nhiệt truyền trực tiếp xuống khu vực sử dụng.

Nếu khoảng không này được thiết kế hợp lý, kết hợp cách nhiệt hoặc thông gió phù hợp, hiệu quả có thể tốt hơn.

Nhưng nếu mái phía trên vẫn nhận một lượng nhiệt rất lớn, phần không gian phía trên trần vẫn có thể trở nên rất nóng.

Vì vậy, cần nhìn trần giả như một phần của cả hệ thống kiểm soát nhiệt, không phải một giải pháp độc lập.

Cách nhiệt mái thực chất làm gì?

Cách nhiệt không tạo ra “lạnh”.

Nó cũng không ngăn hoàn toàn nhiệt đi qua.

Vai trò chính của vật liệu cách nhiệt là làm chậm tốc độ truyền nhiệt từ phía nóng sang phía mát.

Nếu nhiệt từ mái truyền xuống chậm hơn và ít hơn, căn phòng sẽ nhận ít tải nhiệt hơn trong cùng một khoảng thời gian.

Điều đó có thể mang lại nhiều lợi ích cùng lúc:

• phòng bớt nóng;

• nhiệt độ bề mặt trần thấp hơn;

• điều hòa phải xử lý ít nhiệt hơn;

• cảm giác trong phòng dễ chịu hơn.

Đây là lý do trong một số căn phòng tầng mái, cải thiện phần mái có thể hiệu quả hơn việc chỉ tăng công suất điều hòa.

Có phải cứ tầng trên cùng là phải tăng một cấp công suất điều hòa?

Không nên dùng một quy tắc cứng như vậy.

Một phòng tầng trên cùng nhưng mái được cách nhiệt tốt, ít nắng, diện tích kính nhỏ có thể có tải nhiệt không quá cao.

Ngược lại, một căn phòng tầng trên cùng với mái hấp thụ nhiều nhiệt, tường hướng Tây và kính lớn có thể chịu tải rất lớn.

Vì vậy, không nên áp dụng kiểu:

“Tầng mái thì cộng thêm 20%.”

hoặc:

“Ở tầng trên cùng thì luôn phải tăng một cấp điều hòa.”

Cần nhìn tổng thể:

Mái + tường + kính + hướng nắng + số người + thiết bị + độ kín + thời gian sử dụng.

Tải nhiệt là kết quả của cả hệ thống, không phải của riêng một yếu tố.

Nên làm gì khi phòng tầng trên cùng quá nóng?

Nếu căn phòng nằm dưới mái và thường xuyên nóng mạnh, có hai hướng cần xem xét song song.

Giảm nhiệt đi vào

Có thể kiểm tra:

• khả năng che nắng cho mái;

• lớp cách nhiệt;

• khoảng không và thông gió dưới mái;

• trần;

• tường hướng nắng;

• kính và cửa sổ.

Mục tiêu là giảm lượng nhiệt đi vào căn phòng ngay từ nguồn.

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

Sau khi xem xét điều kiện phòng, cần chọn công suất phù hợp với tải nhiệt thực tế.

Không nên chỉ dựa vào diện tích rồi kỳ vọng một chiếc điều hòa nhỏ có thể bù lại mọi bất lợi của căn phòng.

Nguyên tắc ở đây là:

Giảm nhiệt đi vào nếu có thể, sau đó dùng điều hòa đủ khả năng xử lý phần nhiệt còn lại.

Hai hướng bổ sung cho nhau.

Chỉ cần nhớ

Mái nhà có thể ảnh hưởng rất lớn đến điều kiện nhiệt của căn phòng tầng trên cùng.

Mặt trời làm nóng mái.

Mái tích và truyền nhiệt xuống bên dưới.

Ngay cả khi hết nắng, vật liệu vẫn có thể tiếp tục nhả nhiệt.

Vì vậy:

Một căn phòng tầng trên cùng không chỉ “nóng vì ở trên cao”, mà thường nóng vì mái đang trở thành một nguồn nhiệt lớn của căn phòng.

Khi xử lý vấn đề, đừng chỉ hỏi:

“Có cần điều hòa lớn hơn không?”

Hãy hỏi thêm:

Có thể giảm lượng nhiệt đi qua mái trước hay không?

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 toàn bộ những nguồn nhiệt mà điều hòa phải 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 chỉ là điểm bắt đầu.

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

• Cửa kính đưa nhiệt vào phòng theo cách khác tường như thế nào? – hiểu vai trò đặc biệt của bức xạ mặt trời qua kính.

• Che nắng hay tăng công suất điều hòa – cách nào giải quyết đúng nguyên nhân hơn? – nhìn bài toán từ cả phía giảm tải và tăng khả năng làm lạnh.

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