Cách đây nhiều năm, tôi tham dự một khóa đào tạo kéo dài một tuần tại trung tâm hội nghị của một khách sạn lớn tọa lạc ngay cạnh bờ biển. Thức ăn ở đây khá ngon nhưng phòng hội thảo thì giống như địa ngục vậy! Không hề có cửa sổ nào và một trong những người thuyết trình đưa ra lý thuyết thô lỗ rằng hệ thống điều hòa không khí mà mát hơn nữa thì sẽ không còn ai cảm thấy buồn ngủ vào các buổi đào tạo diễn ra sau bữa ăn trưa.
Vài năm sau đó, tôi lại tham dự một cuộc hội thảo khác ở một địa điểm khác chỉ cách đại dương khoảng 100 mét. Ngược lại, địa điểm này có các cửa sổ để nhìn ra biển và chúng tôi có thể tận hưởng các luồng gió trong lành thổi từ biển vào.
Hai địa điểm hội thảo khác nhau minh họa rất tốt cho hai trường phái ý tưởng chính liên quan đến cách thức tốt nhất để thiết kết các tòa nhà tiết kiệm năng lượng. Trường phái ý tưởng đầu tiên hay còn được gọi là phương pháp ‘Esky’, phương pháp này cho rằng tòa nhà nên được xây kín và được cách nhiệt tốt để tăng hiệu quả của các hệ thống điều hòa không khí (giống như các thùng đựng đá lạnh đậy kín và cách nhiệt tốt để đá vẫn đông cứng). Vì các cửa sổ thường rất nhỏ, hoặc là loại không thể mở được, những tòa nhà này thường cần có các hệ thống điều hòa không khí để chạy bất cứ khi nào sử dụng tòa nhà. Các trường hợp mà phương pháp ‘Esky’ là kiểu thiết kế tòa nhà dễ nhận biết nhất gồm các trung tâm thành phố và các khu công nghiệp nơi có sự cộng hợp của tiếng ồn và ô nhiễm không khí khiến quá trình lưu thông gió tự nhiên là không thực tế.
Một phương pháp khác có tên gọi là ‘thiết kế thụ động’ và bao gồm việc chú trọng đến những điều khác như tạo bóng râm, điều chỉnh hướng của tòa nhà và tốt đa hóa lưu thông gió tự nhiên để có cảm giác thoải mái hơn khi ở trong tòa nhà. Thiết kế thụ động vẫn có thể tích hợp các hệ thống điều hòa không khí sử dụng trong các điều kiện thời tiết khắc nghiệt nhưng một thiết kế tốt có thể giảm thiểu tần suất sử dụng điều hòa không khí cần có. Thiết kế thụ động phù hợp với các trường học, các ngôi nhà, các khu nghỉ dưỡng, các văn phòng và căn hộ ở ngoại ô.
Các cửa sổ có thể đóng mở để tối đa sự lưu thông gió tự nhiên trong các tòa nhà được thiết kế thụ động thường không kín khít hoàn toàn như các cửa sổ cố định thường được sử dụng trong các tòa nhà theo phong cách ‘Esky”. Do đó các hệ thống điều hòa trong các tòa nhà được thiết kế thụ động thường hoạt động kém hiệu quả hơn các hệ thống điều hòa trong các tòa nhà theo phong cách ‘Esky’. Câu hỏi lớn đặt ra là liệu hệ thống hoạt động hiệu quả, nhưng trong nhiều giờ/ngày sử dụng nhiều hoặc ít lượng điện năng hơn hệ thống hoạt động kém hiệu quả hơn, nhưng ít giờ/ngày hơn.
Nỗ lực nhằm trả lời câu hỏi này, Breezway đã tiến hành nghiên cứu nhằm so sánh lượng điện năng hàng năm cần để làm lạnh và sưởi ấm của hai tòa nhà giống nhau, một tòa nhà được lắp các cửa sổ cố định nhằm tối đa hiệu quả của hệ thống điều hòa không khí, và một tòa nhà khác lắp các Cửa sổ Lá sách Altair cho phép đáp ứng một vài yêu cầu làm mát tự nhiên của toàn nhà bằng lưu thông gió tự nhiên, đánh đổi bằng việc giảm hiệu suất của các hệ thống điều hòa không khí khi được sử dụng
Mô hình đã chỉ ra rằng các lợi ích của việc lưu thông gió chủ yếu bằng Cửa sổ Lá sách Altair để mở lớn hơn nhiều so với việc giảm hiệu quả điều hòa không khí và tòa nhà lắp các Cửa sổ Lá sách Altair tiết kiệm lượng điện năng bằng một quý sử dụng trong một năm để làm mát và sưởi ấm tòa nhà.
Tập san Kỹ thuật của Breezwat “Ảnh hưởng của Thâm nhập khí và Lưu thông gió Tự nhiên đối với Tải Điều hòa Không khí Hàng năm” chứa đựng thông tin chi tiết về nghiên cứu mô hình này.