1 The Edge (Amsterdam, Hà Lan)

Hãy bắt đầu với tòa nhà “The Edge” tại thủ đô      Amsterdam hiện đang thuộc sở hữu của Deloitte. Tòa nhà được cho là thông minh nhất thế giới vì nó không chỉ quản lý môi trường của các văn phòng mà chúng còn quản lý luôn cả việc dịch chuyển các bàn làm việc của nhân viên theo từng ngày.

Ảnh: Tòa nhà The Edge (trái) và hệ thống pin mặt trời trên nóc (Bloomberg).

Toà nhà The Edge có lẽ là toà nhà được thiết kế theo phong cách bền vững (về năng lượng) nhất thế giới. Tòa nhà chiếm diện tích 40,000 m2 có sự tích hợp giữa thiết kế tối ưu về năng lượng và điều khiển nhiệt độ thụ động và đặc biệt có khả năng tự phát điện. Nhà đầu tư đã kết hợp với ĐH Amsterdam và ĐH Khoa học Ứng dụng Amsterdam để lắp đặt trên 4100 m2 pin mặt trời trên mái nhà cho phép cung cấp năng lượng nhiều hơn nhu cầu của toà nhà. Toà nhà cũng đạt số điểm cao nhất (98.4%) của BREEAM (Phương pháp Thiết lập Đánh giá Môi trường trong Xây dựng) dựa trên các tiêu chí như mức độ sử dụng nước và năng lượng, vận chuyển trong tòa nhà, quy trình xử lý và quản lý chất thải.

Trung tâm thương mại Bahrain (Archdaily)

2 Trung tâm Thương mại Thế giới  Bahrain (Manama)

Trung tâm (Manama) bao gồm hai tòa tháp được nối với nhau bằng hai nhịp cầu có gắn động cơ gió. Mỗi động cơ có đường kính 29 m. Thông qua thiết kế độc nhất vô nhị và vị trí đắc địa của tòa tháp, gió từ vịnh Bahrain được đưa vào đường thu của động cơ để phát điện. Với công suất 225 kW có thể cấp tối đa 15% nhu cầu sử dụng năng lượng của Trung tâm nghĩa là tương đương 1100 đến 1300 MWh/năm - năng lượng này đủ để chiếu sáng cho 300 hộ gia đình.

3 Trung tâm Bullitt (Seattle, USA)

Trung tâm được thiết kế để không phát phải CO2, không sử dụng năng lượng từ bên ngoài và đặc biệt là tái sử dụng nước thải của tòa nhà. Tạp chí HPB (High Performance Building - Tạm hiểu là Tạp chí của Những tòa nhà Tính năng cao) đã dùng những tư như “Mức tiêu thụ năng lượng bằng không”, “Mức tiêu thụ nước bằng không”, “tự chiếu sáng ban ngày”, “Thông gió tự nhiên và Làm lạnh thụ động”, “vật liệu tiên tiến” để mô tả trung tâm này (ảnh The Seattle Times).

Với cách thiết kế độc đáo, toàn bộ năng lượng tiêu thụ của tòa nhà một năm cỡ 50 kW/m2 được cấp bởi hệ thống phát điện sử dụng hệ thống 242 kW pin mặt trời.

Thiết kế độc đáo của tòa nhà cũng đảm bảo cho việc chiếu sáng ban ngày sử dụng ánh sáng tự nhiên với hệ thống kính mặt tiền được điều khiển hướng mặt trời. Lớp phủ bên ngoài có khả năng hấp thụ nhiệt tốt hơn 30% so với tiêu chuẩn của Bang Seatle; cải tiến lớn nhất đến từ hệ thống bình phong phủ nhôm 3 lớp cho phép chiếu sáng ngay cả trong những điều kiện thiếu ánh sáng mặt trời. Hệ thống cơ khí của tòa nhà được thiết kế sao cho quá trình trao đổi nhiệt thông qua 26 ống trao đổi nhiệt bằng nước khép kín, vừa có khả năng làm mát vừa có khả năng cấp nước nóng cho tòa nhà. Nước sinh hoạt của trung tâm được đảm bảo nhờ hệ thống bể chứa nước mưa 212 khối nằm dưới móng của tòa nhà. Hệ thống cửa sổ điều khiển tự động thông qua bộ điều khiển số để làm mát cho tầng 1 của trung tâm.

4 Pixel (Melbourn - Australia)

Là tòa nhà đặc biệt đầu tiên ở Úc tự cấp điện, nước và không phát thải khí CO2. Tên của tòa nhà mang hai ý nghĩ “Tòa nhà nhỏ với hy vọng lớn”. Pixel (ảnh futuresparks) được nhận dạng thông qua những đặc điểm sau: Đoạt giải đặc biệt của Greenstar về kiến trúc xanh; không phát thải CO2; tự cấp nước; đoạt mức đánh giá cao nhất về môi trường của LEED; đang được xem xét trao giải “đặc biệt” của BREEAM; làm lạnh về đêm miễn phí; 100% dùng khí tươi; có chi-lơ hấp thụ khí dễ gây cháy; hệ thống pin mặt trời sử dụng hệ thống định vị quang; chiếu sáng ban ngày được điều khiển; công nghệ vệ sinh không nước (sử dụng chân không); bể Mê tan trong nhà.

5 Acros Building (Fukuoka, Nhật Bản)

Được coi là hình mẫu của thiết kế xanh, tòa nhà được thiết kế với hai mặt phân biệt: một mặt giống như một cao ốc văn phòng với vách kính (ảnh trái: Traveller’s Bazaar); ở mặt kia người ta tạo ra những khoảng sân khổng lồ phối trộn như một công viên (ảnh phải: MetaEfficient).

Sân vườn, có độ cao 60 m từ mặt đất, trồng 35,000 cây xanh với khoảng 76 loài các loại. Một mặt tiền khổng lồ và hành lang chữ V tạo ra độ tương phản với sự phủ xanh tạo ra một sự hài hòa trong khu thương mại và văn phòng. Mái phủ cây xanh đặc biệt của tòa nhà vừa tạo điểm nhấn về kiến trúc, vừa làm giảm năng lượng tiêu thụ của tòa nhà bằng cách giữ cho nhiệt độ bên trong tương đối ổn định và thoải mái.

Tòa nhà Crystal với hệ thống pin mặt trời trên mái (ảnh: Waagner Biro)

6 The Crystal (London, Anh Quốc)

Là tòa nhà có khả năng tự động hóa cao trong quản lý năng lượng mô tả hình ảnh của kim cương. Tòa nhà được giải xuất sắc của BREEAM và giải Bạch kim từ LEED. Cũng như những công trình tiết kiệm năng lượng tiên tiến khác, tòa Crystal sử dụng hoàn toàn bằng điện, không sử dụng nhiên liệu hóa thạch.

Với hệ thống chiếu sáng dùng LED, chùm sáng được làm lạnh và hệ thông gió hiệu suất cao, tòa nhà được sưởi ấm hay làm lạnh nhờ các bơm nhiệt nhiệt thứ cấp tích trữ năng lượng bên dưới móng với mạng lưới 17 km đường ống chôn ngầm.  Thiết kế của tòa nhà cho phép thu hồi nước mưa, làm sạch và uống được. Tòa nhà sử dụng tới 90% lượng nước mưa.

7 One Angel Square (Manchester, Anh Quốc)

Tòa nhà OAQ (ảnh upml.co.uk) có khả năng sử dụng việc sưởi ấm nhờ năng lượng mặt trời; và nó cũng có nhà máy điện riêng sử dụng nhiên liệu sinh học và dầu ăn thải. Hệ thống xử lý nhiệt và tái xử dụng nước trong tòa nhà được điều khiển tự động nhờ hệ thống máy tính. OAS đoạt điểm cao nhất của BREEAM 95.16%.

Mặt tiền mở của tòa nhà hướng nam để đón ánh nắng mặt trời. Kính của tòa nhà có khả năng hấp thụ UV và truyền qua tia hồng ngoại dùng để sưới ấm cho tòa nhà. Vào mùa đông, tấm chắn ở trên mặt tiền hai lớp đóng lại để duy trì khí ấm bên trong. Ngược lại, vào mùa hè tấm chắn này mở ra để đẩy khí nóng ra ngoài làm mát tòa nhà.

8 Power House Kjørbo (Oslo, Nauy)

Tòa nhà Powerhouse (snohetta ) và thi công lắp đặt dàn pin mặt trời trên mái (Tom-Atle)

Tòa nhà tại thủ đô của Na Uy được cải tạo lại có khả năng sinh ra năng lượng nhiều hơn mức tiêu thụ.    Powerhouse là hiệp hội những công ty hướng tới phát triển ngành xây dựng với năng lượng dương (năng lượng sinh ra nhiều hơn tiêu thụ). Trước khi cải tạo mức tiêu thụ năng lượng của tòa nhà là 650,000 kWh mỗi năm. Sau khi cải tạo, con số này là khoảng100,000 kWh mỗi năm.

Năng lượng cho tòa nhà được tạo ra bởi các tấm pin mặt trời với sản lượng khoảng 200,000 kWh/năm, nghĩa là cao hơn nhu cầu tiêu thụ. Tổn hao nhiệt được giảm xuống mức tối thiểu nhờ sử dụng các bức tường kín, trần, cửa sổ và các phần cách nhiệt khác.

Có thể thấy những tòa nhà với kiến trúc xanh đã góp phần rất lớn vào tiết kiệm năng lượng, giảm thải CO2 ra môi trường, thậm chí tự cấp điện và hòa lưới phần điện năng còn dư. Đó là những tòa nhà tự điều hòa khí hậu, có khả năng tận dụng nguồn nước mưa làm nước sinh hoạt, nước uống. Đó cũng có thể là những công trình sau khi cải tạo đã có thể giảm tới 6 lần năng lượng tiêu thụ. Điều này cho thấy, năng lượng tái tạo vẫn là những ứng cử viên đầu tiên khi người kỹ sư xem xét đưa vào các phương án thiết kế, thi công các công trình xanh. Thêm vào đó, không phải là không còn cơ hội những công trình đã được xây dựng từ lâu giảm lượng tiêu thụ nhiên liệu. Vấn đề là ở chỗ chủ doanh nghiệp, nhà đầu tư có thật muốn cải thiện mức độ tiêu thụ năng lượng hiện có hay không. Trước khi chờ chính sách ủng hộ, những giải pháp kỹ thuật có thể giúp chúng ta nhiều thứ.