Việc thiết kế các tòa nhà sử dụng năng lượng mặt trời được tích hợp khéo léo vào thiết kế vừa trở nên dễ dàng hơn nhờ phần mềm được phát triển tại Đại học RMIT.
Tín dụng: Pixabay/CC0 Miền công cộng
Quang điện tích hợp trong tòa nhà, hay BIPV, là các đặc điểm của tòa nhà như mái ngói, tấm ốp và cửa sổ có chức năng gấp đôi như tấm pin mặt trời.
Tùy thuộc vào nơi ở, BIPV có thể bao phủ diện tích lớn hơn của tòa nhà, tạo ra năng lượng mặt trời từ các góc độ khác nhau. Chúng cũng trông thông minh và có thể được tùy chỉnh.
Bất chấp tiềm năng của BIPV, các tấm lắp trên mái nhà thông thường vẫn tiếp tục chiếm tỷ trọng lớn trong số các công trình lắp đặt mới ở Úc do tính phức tạp cao hơn trong việc dự đoán hiệu suất và tìm nguồn cung ứng công nghệ BIPV.
Giờ đây, một nhóm tại RMIT đã tạo ra phần mềm để giúp các kiến trúc sư và kỹ sư kết hợp, tìm nguồn và tính toán BIPV trong giai đoạn thiết kế ý tưởng của một tòa nhà.
Phần mềm này là phần mềm đầu tiên được thiết kế sử dụng dữ liệu của Úc.
Trưởng dự án, Phó giáo sư Rebecca Yang từ Nhóm Ứng dụng Năng lượng Mặt trời của RMIT cho biết bà hy vọng công cụ này, được gọi là BIPV Enabler, sẽ giúp các tòa nhà trở nên xanh hơn.
Yang, giám đốc Viện PV Australia và lãnh đạo Liên minh BIPV, cho biết: “Đây là giải pháp hoàn hảo cho các nhà thiết kế và phát triển tòa nhà đang tìm cách lựa chọn phương án năng lượng mặt trời phù hợp với thiết kế của họ”.
"Chúng tôi đang làm cho năng lượng mặt trời tích hợp trở thành một lựa chọn hấp dẫn hơn đối với các nhà phát triển, cắt giảm thời gian thông thường để nghiên cứu và triển khai các thiết bị năng lượng mặt trời ẩn danh.
"Điều này không chỉ dành cho các tòa nhà mới. Những người muốn lắp đặt năng lượng mặt trời tích hợp vào các tòa nhà hiện có cũng sẽ được hưởng lợi."
Công cụ này tích hợp dữ liệu sản phẩm, quy định, kỹ thuật, kinh tế và xây dựng để tạo mô hình 3D và mô phỏng vòng đời chi tiết phù hợp với vị trí quy hoạch của từng tòa nhà.
Nó xảy ra khi việc xây dựng tòa tháp văn phòng đầu tiên của Úc được lắp đặt hoàn toàn bằng các tấm pin mặt trời được công bố vào năm ngoái.
Đối với các kiến trúc sư như Nic Bao, BIPV Enabler được thiết lập để giúp thu hẹp khoảng cách giữa công nghệ BIPV và thiết kế kiến trúc.
Bao, Giảng viên Kiến trúc tại RMIT, cho biết việc có một công cụ có thể dễ dàng kết hợp các yếu tố như khí hậu, quy chuẩn xây dựng và vật liệu sẽ giúp việc thiết kế sử dụng năng lượng mặt trời trở nên dễ dàng hơn.
Ông nói: “Có rất nhiều yếu tố kỹ thuật cần xem xét khi tích hợp BIPV vào một thiết kế nên nó không phải là một lựa chọn phổ biến và đó là một cơ hội bị bỏ lỡ”.
"Làm cho thiết kế BIPV dễ tiếp cận hơn sẽ thúc đẩy sự phát triển bền vững của các tòa nhà tiết kiệm năng lượng, đồng thời tạo cơ hội cho kiến trúc ít carbon."
Thách thức khác mà các nhà thiết kế và phát triển sử dụng năng lượng mặt trời tích hợp phải đối mặt là lựa chọn và tìm nguồn cung ứng vật liệu.
BIPV Enabler hỗ trợ cả hai điều này, tự hào có cơ sở dữ liệu sản phẩm quang điện đầu tiên của Australia, nơi có thể dễ dàng xác định các nhà cung cấp Australia.
Trong số các tính năng của công cụ này có bản đồ, thư viện hình dạng 3D, trực quan hóa mặt trời, dữ liệu thời tiết hàng giờ và thông tin về giá cả vật liệu cũng như biểu giá đầu vào.
Yang cho biết BIPV Enabler cũng làm việc với các chương trình thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính và có thể được thu nhỏ và tùy chỉnh để kết hợp các bộ dữ liệu nguồn mở khác nhằm phù hợp với nhu cầu thay đổi.
Yang cho biết: “Chúng tôi hy vọng sẽ thấy nhiều tòa nhà hơn có khả năng tạo ra điện mặt trời trong khi vẫn duy trì các tiêu chuẩn thiết kế tốt – một chiến thắng cho hành tinh và tính thẩm mỹ”.
