Mô hình tiện nghi nhiệt của giảng viên Khoa Kiến trúc được sử dụng cho Tiêu chuẩn Việt Nam 14214:2024

Từ rất lâu, các nhà khoa học sử dụng mô hình tiện nghi nhiệt ở trạng thái tĩnh dựa trên nguyên lý cân bằng nhiệt để dự báo cảm giác nhiệt của con người, từ đó đưa ra các điều kiện vi khí hậu tiện nghi cho con người trong công trình kiến trúc. Các mô hình dự đoán tiện nghi nhiệt dựa trên nguyên lý cân bằng nhiệt thường chỉ áp dụng cho môi trường có điều hòa không khí. Các khảo sát từ thực tế cho thấy rằng trong điều kiện nóng ẩm, trong công trình thông gió tự nhiên, các mô hình này không còn chính xác nữa. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh điều đó và chỉ ra lý thuyết tiện nghi nhiệt thích ứng (Adaptive thermal comfort theory) như là một cách tiếp cận mới. Đây là cách dự đoán nhiệt độ tiện nghi trong nhà dựa trên các yếu tố thời tiết ngoài nhà (chủ yếu là nhiệt độ không khí ngoài nhà) và dựa trên những phát hiện như sau:

• Con người thích nghi tốt với các thay đổi của môi trường thông qua các điều tiết tâm sinh lý và điều chỉnh cá nhân, do vậy tiện nghi nhiệt của một người không cố định mà thay đổi theo thời tiết. Ví dụ: muà Hè và muà Đông cho tiện nghi nhiệt tương ứng của muà Hè và muà Đông là khác nhau.
•  
• Mô hình trạng thái tĩnh không phản ánh đúng cảm giác nhiệt của con người vì trên thực tế con người luôn vận động điều chỉnh bản thân cho phù hợp với điều kiện môi trường. Ví dụ: khi trời quá nóng, con người thường cởi bớt áo, giảm mức hoạt động, mở cửa sổ phòng để đón gió mát, bật quạt…, đó là những điều không được phép trong nghiên cứu của mô hình trạng thái tĩnh dựa trên nguyên lý cân bằng nhiệt.
•  
• Nhiệt độ tiện nghi có quan hệ tuyến tính với trung bình nhiệt độ không khí ngoài nhà

Năm 2012, PGS. TS. Nguyễn Anh Tuấn (giảng viên khoa Kiến trúc) và cộng sự đã dựa trên kết quả nghiên cứu của nhóm cho khu vực Đông Nam Á, đề xuất vùng tiện nghi thích ứng cho người Việt Nam. Nghiên cứu này đã được công bố trên Tạp chí Building and Environment của Nhà xuất bản Elsevier và được trích dẫn hơn 200 lần. Nghiên cứu  được thực hiện trên cơ sở dữ liệu gồm 5176 phiếu điều tra tiến hành ở các nước trong khu vực (Nam Trung Quốc, Philippines, Indonesia, Malaysia, Singapore, Thái Lan) và áp dụng cho công trình thông gió tự nhiên - vốn rất phổ biến ở Việt Nam.

Công trình nghiên cứu của nhóm nghiên cứu của thầy Nguyễn Anh Tuấn công bố trên tạp chí Building and Environment (SCIE-Q1) năm 2012 về mô hình tiện nghị nhiệt cho khu vực Đông Nam Á nóng ẩm

Bằng phương pháp phân tích hồi quy, kết quả nghiên cứu cho thấy phần lớn người dân trong khu vực Đông Nam Á cảm thấy tiện nghi ở nhiệt độ tổng hợp vào khoảng 27.9 °C. Bên cạnh đó, tác giả đã xây dựng được mô hình tiện nghi nhiệt thích ứng có thể áp dụng cho người Việt Nam. Nghiên cứu này đề xuất công thức dự đoán nhiệt độ tiện nghi như sau:

Nguyên mẫu mô hình tiện nghi trong công bố năm 2012 của PGS. Nguyễn Anh Tuấn

Mô hình này đã được kiểm chứng bằng một cuộc điều tra tiện nghi nhiệt trên 1198 sinh viên tại các trường thuộc Đại học Đà Nẵng tiến hành trong các tháng 4, 5 và 6 năm 2012. Kết quả cho thấy mô hình này cũng phản ánh đúng cảm giác nhiệt của người Việt Nam, trong điều kiện nóng ẩm. Đây là mô hình tiện nghi nhiệt mới và lần đầu tiên giới thiệu và có thể vận dụng cho điều kiện Việt Nam. Chính vì vậy, việc tích hợp mô hình tiện nghi nhiệt thích ứng này song song với mô hình dựa trên nguyên lý cân bằng nhiệt vào các tiêu chuẩn về Thông số Vi khí hậu trong công trình là rất cần thiết. Mô hình có thể áp dụng rộng rãi cho các công trình thông gió tự nhiên ở Việt Nam như trường học, bệnh viện, ký túc xá, nhà ở chung cư...

Với kinh nghiệm chuyên sâu và lâu năm trong lĩnh vực này, GS. TSKH. Phạm Ngọc Đăng, PGS. TS. Phạm Thị Hải Hà và nhóm chuyên gia xây dựng tiêu chuẩn đã phân tích kỹ và khuyến nghị đưa mô hình của PGS. TS. Nguyễn Anh Tuấn vào Tiêu chuẩn Việt Nam. Ngày 25/12/2024, Bộ Xây dựng đã tích hợp mô hình tiện nghi nhiệt này vào và ban hành Tiêu chuẩn Việt Nam 14214: 2024 NHÀ Ở VÀ CÔNG TRÌNH CÔNG CỘNG – CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI THÔNG SỐ VI KHÍ HẬU TRONG PHÒNG. Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu đối với thông số vi khí hậu trong phạm vi không gian hoạt động của người sử dụng trong các phòng của nhà ở và công trình công cộng, được chia thành vi khí hậu tự nhiên, vi khí hậu nhân tạo, và mùa lạnh, mùa nóng trong năm.

Mô hình tiện nghi trong TCVN 14214:2024

Với mô hình tiện nghi trong công trình công cộng và nhà ở thông gió tự nhiên này, Tiêu chuẩn Việt Nam đã tiệm cận và tương đồng với Tiêu chuẩn Châu Âu EN 15251 và Tiêu chuẩn Hoa Kỳ ASHRAE 55-2022 về tiện nghi vi khí hậu. Tiêu chuẩn Việt Nam cũng có thể áp dụng cho cả loại hình công trình có kiểm soát vi khí hậu chủ động và thụ động, vốn rất phổ biến ở Việt Nam.

Việc kết quả nghiên cứu khoa học được ứng dụng vào thực tiễn cuộc sống là một minh chứng cho thấy sự cần thiết phải bám sát nhu cầu thực tế, giải quyết các thách thức và yêu cầu của xã hội. Việc công trình nghiên cứu của giảng viên Khoa Kiến trúc được vận dụng vào tiêu chuẩn Việt Nam là niềm vui và sự động viên to lớn đới với những người làm khoa học trong lĩnh vực kiến trúc. Khoa Kiến trúc cũng như các giảng viên sẽ tiếp tục phát huy thành quả này và sẽ tiếp tục có những đóng góp thực tiễn đối với xã hội.

Tin và ảnh: Khoa Kiến trúc