Mô hình phòng học di động và hiệu quả năng lượng dương của Anderson Anderson Architects

185

Hiện nay, cứ một trong 4 học sinh tại Hawaii đang phải học tập trong môi trường nghèo nàn. Chính vì vậy, tiểu bang này đã đề ra kế hoạch thay thế 10,000 phòng học xuống cấp trong vòng 10 năm tới.

54219a3cc07a8086fc0000e8_energy-positive-relocatable-classroom-anderson-anderson-architecture_16_-_2012_0215_17340_energy_neutral_-14-_photos (Copy)

Mô hình phòng học tiền chế của Anderson Anderson Architect được thiết kế với mục tiêu mang lại hiệu quả năng lượng dương (sản xuất được nhiều năng lượng hơn so với mức tiêu thụ); đồng thời cung cấp môi trường học tập lành mạnh. Thiết kế giảm thiểu mức năng lượng sử dụng thông qua suy nghĩ thấu đáo về chiếu sáng tự nhiên, thông gió. Điều này kết hợp với hệ thống pin mặt trời đã mang tới kết quả là phòng học có mức năng lượng sạch được sản xuất ra lớn hơn tổng mức tiêu thụ của công trình. Những phòng học này đồng thời cũng đóng vai trò như là công cụ giáo dục về mối hài hòa giữa nguồn lực tự nhiên và hệ thống kĩ thuật. Toàn bộ mức hiệu quả tiêu thụ năng lượng được theo dõi và truyền đạt lại cho học sinh trực tiếp sử dụng công trình. Chi phí theo phân tích hiệu quả vòng đời của dự án thấp hơn so với các dự án di động với hiệu quả năng lượng khác.

54219a63c07a8086fc0000ea_energy-positive-relocatable-classroom-anderson-anderson-architecture_21_-_dsc_6509_dxo-aaa_edit (Copy)

Được sự chỉ định của Ủy ban Giáo dục Hawaii để thiết kế mô hình phòng học mới nhằm thay thế cho những phòng học hiện đã xuống cấp và không hiệu quả về mặt năng lượng, Anderson Anderson Architect thiết kế module phòng học mới được sản xuất trong nhà máy và có khả năng tách rời, dễ dàng vận chuyển tới các địa điểm khác nhau. Dựa trên những mô hình phân tích chi tiết hiệu quả hoạt động cùng đánh giá chi phí vòng đời công trình trong 30 năm, đội ngũ thiết kế đã dành được nhiều giải thưởng cho thiết kế của mình. Hệ thống của công trình là giải pháp theo dõi và điều khiển mức tiêu thụ năng lượng toàn diện. Một đội ngũ khoa học được tài trợ bởi chính quyền địa phương đã tiến hành đánh giá hiệu quả hoạt động của công trình thông qua nghiên cứu khoa học kéo dài trong hai năm. Tất cả những số liệu khoa học thu được từ các nghiên cứu kết hợp với đánh giá của người sử dụng sẽ là thông số cần thiết để tiếp tục tối ưu hóa thiết kế công trình nhằm phù hợp với những điều kiện khí hậu khác nhau tại từng địa phương. Khả năng được tháo rời và di chuyển dễ dàng của công trình này là một trong những đặc điểm ưu việt, bên cạnh tính linh hoạt cũng như việc cho phép điều chỉnh thiết kế nhằm mang lại hiệu quả năng lượng và tiện nghi sử dụng trong nhiều môi trường khác nhau.

54219a7ac07a8086fc0000eb_energy-positive-relocatable-classroom-anderson-anderson-architecture_22_-_dsc_6579_dxo_jtedit (Copy)

Tất cả những yếu tố về mặt hấp thụ năng lượng cho hệ thống pin năng lượng mặt trời, che nắng tự nhiên cho mặt hướng Bắc và thông gió tự nhiên trong công trình Phòng học lưu động Hiệu quả năng lượng dương (Energy Positive Portable Classroom) được kết hợp, cân bằng với những chỉ tiêu khác về sản xuất, hiệu quả vận chuyển, chức năng sử dụng cùng chi phí vận hành công trình thấp và dễ dàng trong việc bảo dưỡng. Quá trình sản xuất và vận chuyển, vật liệu và sản phẩm khác sử dụng trong công trình, tất cả đều được cân nhắc lựa chọn với mục tiêu giảm tối đa tác động tới môi trường bên ngoài trong khi vẫn tạo được môi trường lành mạnh bên trong công trình. Bất cứ khi nào có thể, vật liệu được lựa chọn để bảo vệ tài nguyên, giảm tác động và giảm chi phí vận hành trong vòng đời công trình. Điều này mang tới hiệu quả giáo dục về môi trường tự nhiên và mối quan hệ của nó với môi trường tiện nghi và khỏe mạnh khi sử dụng. Thiết kế tập trung vào giải quyết những vấn đề về mặt hiệu quả hoạt động công trình, qua đó mang tới tác động giáo dục cho người sử dụng và chất lượng môi trường cho cộng đồng – tiện nghi nhiệt, chiếu sáng tự nhiên, chất lượng không khí bên trong công trình, bảo vệ, tái tạo tài nguyên và năng lượng.

54219b39c07a800de50000f1_energy-positive-relocatable-classroom-anderson-anderson-architecture_portada_01_-_dscf2070_edit-jtedit (Copy)

Thiết kế mang tới hiệu quả nhiệt, chiếu sáng và âm thanh tối ưu cho không gian bên trong công trình dựa trên việc áp dụng những nghiên cứu về tối ưu hóa không gian học tập. Phòng học được thiết kế để giảm mức hấp thụ nhiệt và sử dụng chiếu sáng, thông gió tự nhiên thay vì điều hòa không khí. Hệ thống điện trong công trình được thiết kế phù hợp với nhu cầu sử dụng cho hoạt động giáo dục hiện đại và tiên tiến trong khi đảm bảo tính thuận lợi cho việc theo dõi và kiểm soát mức năng lượng sử dụng cũng như tiện nghi bên trong công trình theo từng điều kiện khí hậu tương ứng bên ngoài công trình. Quá trình theo dõi này được đưa hẳn lên trang web với thiết kế thân thiện, dễ hiểu cho trẻ em – điều này cho phép học sinh có thể học tập thông qua tương tác với môi trường xung quanh cũng như các vấn đề về bền vững. Kho dữ liệu này có thể được truy cập miễn phí và phù hợp với nhiều đối tượng với độ tuổi khác nhau. Với vai trò như là công cụ giáo dục, công trình được thiết kế nhằm phơi bày kết cấu và các cấu kiện phục vụ cho hiệu quả năng lượng để giúp cho thông số kĩ thuật có thể được quan sát trực tiếp và trở nên dễ hiểu hơn. Vật liệu, hệ thống kĩ thuật và bề mặt công trình được thiết kế cho hiệu quả không khí lành mạnh và tính bền vững tổng thể. Quá trình xây dựng được thực hiện trong nhà máy sử dụng hiệu quả năng lượng và tài nguyên; kết hợp với việc sản xuất theo module sẽ cho phép tương lai có thể tải sử dụng tại các địa điểm khác nhau, kết quả mang lại là sự tối ưu hóa tính bền vững trong suốt vòng đời công trình.

54219a96c07a8086fc0000ec_energy-positive-relocatable-classroom-anderson-anderson-architecture_23_-_dsc_6448_dxo-edited_jt (Copy)

Thiết kế công trình được phát triển bằng phần mềm BIM và sau đó được mô hình hóa và phân tích dưới dạng hình ảnh và số liệu sử dụng các phần mềm phân tích hiệu quả môi trường. Mục tiêu được đề ra của thiết kế dựa trên tiêu chuẩn ASHRAE 90.1-2004 và được phát triển dưới sự theo dõi của nhân sự với trình độ LEED AP trong đội ngũ kiến trúc sư, kĩ sư kết hợp cùng các nhà tư vấn khác. Hiện nay loại hình công trình theo module, di động ở mức độ này vẫn chưa được đề cập tới trong các chương trình, tiêu chuẩn đánh giá công trình bền vững như LEED hay Coalition for High Performance Schools (CHP), tuy nhiên tiêu chuẩn CHP và các chỉ số tối thiểu theo LEED cũng đã được đề ra làm mục tiêu cho việc phát triển công trình.

54219abac07a8086fc0000ed_energy-positive-relocatable-classroom-anderson-anderson-architecture_25_-_dsc_6399_dxo-_edited_jt (Copy) 54219a9cc07a800de50000ee_energy-positive-relocatable-classroom-anderson-anderson-architecture_24_-_dsc_6471edits_aaa_-_20140911 (Copy) 54219ad0c07a8086fc0000ee_energy-positive-relocatable-classroom-anderson-anderson-architecture_26_-_dscn3837 (Copy) 54219a4ec07a8086fc0000e9_energy-positive-relocatable-classroom-anderson-anderson-architecture_19_-_nls_may8_4972ppt2 (Copy) 54219af1c07a80a9910000b4_energy-positive-relocatable-classroom-anderson-anderson-architecture_29_-_dscf1922_prog_dxo-aaa_edit (Copy)

Theo E4g/Ảnh(c)Archdaily