Một phương pháp được xem là xu hướng trong kiến trúc, ngày càng phổ biến hơn. Đây là phương pháp đem lại 3 lợi ích: Chính xác, hiệu quả, tiết kiệm chi phí.

Nhờ sự phát triển của công nghệ, các KTS ngày nay có thể rút ngắn thời gian thiết kế, thi công hơn. Bài toán giải quyết giai đoạn đầu đã được giải quyết. Trước khi xây dựng hoặc vận hành một công trình, nhờ tìm hiểu kỹ lưỡng các thông tin sẵn có, KTS có thể biết được công trình hoạt động như thế nào về nhiệt, công suất phát quang điện cũng như cần bao nhiêu điện lượng để phục vụ việc làm mát/sưởi ấm.

Ngoài ra, ứng dụng các phần mềm và công cụ hiện đại còn giúp các KTS giảm được các rủi ro trong quá trình thiết kế, từ đó hạn chế phát sinh chi phí và chất thải không cần thiết, đảm bảo hiệu quả tối đa cho các vật liệu được sử dụng.

Ứng dụng mà Nhà Thép Tiền Chế muốn nói đến ở đây là BIM (Building Information Modeling – mô hình thông tin xây dựng) đang được xem là xu hướng của xây dựng thế giới. BIM cung cấp cho kiến trúc sư các thông tin chính xác, cho phép kiểm soát chi phí và hiệu quả cao hơn trong công việc. Bằng cách mô phỏng lại thông tin, hiểu được cách vận hành của công trình trước khi bắt đầu xây dựng và hỗ trợ dự án trong suốt các giai đoạn, kể cả ở giai đoạn sau xây dựng, tháo rời và thậm chí là phá huỷ.

Một ví dụ hiệu quả về nhiệt: tường bao của công trình chính là nơi xảy ra quá trình trao đổi nhiệt. Khả năng truyền nhiệt, còn được gọi là giá trị U, cho phép chúng ta biết được mức độ cách nhiệt liên quan đến % nhiệt lượng đi qua tường bao: nếu kết quả nhiệt lượng thấp chứng tỏ bề mặt tường bao cách nhiệt tốt; ngược lại, nhiệt lượng cao sẽ cảnh báo về một bề mặt tường bao thiếu tính cách nhiệt. Phân tích này được thực hiện cho tất cả các vật liệu như gạch, bê tông, thạch cao,.. Còn đối với kính chịu lực, vật liệu này lại có một số thông số tính toán riêng biệt.

Trước đây tường kính gặp phải nhiều nhược điểm, tuy nhiên hiện nay tường kinh đã được cải tạo để đem lại giá trị tốt hơn, tường kính hiện nay khác nhau về màu sắc, khả năng dẫn nhiệt và mối quan hệ giữa nội thất/ngoại thất. Khi kính được chỉ định sử dụng cho dự án xây dựng, điều cần thiết là phải tính đến một số yếu tố sau:

Công dụng và vị trí của nó: Công trình lắp đặt kính là một khu dân cư hay một dự án thương mại? Công trình có hướng phía nam hay phía đông?
Loại mặt tiền theo kế hoạch là gì? Tường có treo rèm không? Rèm mấy lớp? Khung rèm có thụt lề?
Tính thẩm mỹ mong muốn là gì, không chỉ xét về thẩm mỹ của kính mà còn về số lượng tấm kính và khung. Màu kính yêu cầu là gì? Xám? Hơi xanh? Phản xạ hay không phản xạ?

Các tính chất của kính cũng rất quan trọng:

– Khả năng truyền sáng: Là tỷ lệ ánh sáng nhìn thấy được truyền trực tiếp qua tấm kính. Tấm kính có phản xạ bức xạ là ánh sáng được phản xạ trực tiếp từ bề mặt ngoài của kính.

– Giá trị U: Giá trị U là thước đo nhiệt lượng khi xuyên qua kính. Giá trị U càng thấp thì khả năng cách điện, cách nhiệt của kính càng tốt.

– Chỉ số tạo màu (Color rendering index – CRI): CRI của kính được đo trên thang điểm từ 1 đến 100. CRI thấp cung cấp màu sắc mờ và CRI cao cung cấp màu sắc tự nhiên, tươi sáng.

– Hệ số mặt trời: Là tỷ lệ năng lượng mặt trời truyền qua kính, đo khả năng làm giảm nhiệt lượng của mặt trời khi xuyên qua kính vào căn phòng. Yếu tố năng lượng mặt trời càng thấp có nghĩa tấm kính càng giúp cải thiện sự thoải mái trong tòa nhà.

– Độ chọn lọc: Độ chọn lọc của kính được biểu thị bằng tỷ lệ giữa độ truyền ánh sáng của nó và hệ số mặt trời. Khi độ chọn lọc của kính lớn hơn 2, nó cung cấp lượng ánh sáng gấp đôi so với nhiệt.

Với các thông số nêu trên, bảng hiệu suất kính là thông tin cực kỳ quan trọng trong giai đoạn nghiên cứu, lên kế hoạch của các dự án xây dựng. Nó cho phép KTS dễ dàng so sánh hiệu suất của sản phẩm kính để hiểu được cách sử dụng phù hợp nhất cho từng trường hợp.

Chưa dừng lại ở đó, còn có các phần mềm giúp mô phỏng kỹ thuật số vật liệu kính trong từng tình huống từ đó giúp kiến trúc sư quyết định đúng đắn và phù hợp hơn. Ví dụ, đơn vị cung cấp kính xây dựng Calum Live đã tính toán hiệu suất ánh sáng, năng lượng và nhiệt lượng của tất cả các loại kính riêng lẻ và sự kết hợp của những loại kính này với nhau nhằm có được sự cách nhiệt hiệu quả gấp đôi, gấp 3. Như thế phần mềm đã giúp các KTS tiết kiệm được rất nhiều thời gian.

Tính thẩm mỹ và màu sắc là rất quan trọng khi chọn kính. Nhờ có GlassPro mà mọi việc đơn giản hơn đây là một phần mềm tương tác mô phỏng hình ảnh thực tế của các sản phẩm kính khác nhau trên mặt tiền công trình, cho phép người dùng xem kết quả dưới nhiều điều kiện ánh sáng khác nhau (nhiều mây hoặc có nắng). Phần mềm này có thể được sử dụng như một hướng dẫn cho kiến trúc sư để tìm ra được loại kính phù hợp nhất cho các tình huống, vị trí khác nhau trong công trình.

Các yếu tố che nắng ảnh hướng đến hiệu quả về mặt chi phí, bức xạ mặt trời, bảo vệ kính khỏi phần lớn bức xạ mặt trời. Shade.in là một công cụ để đánh giá hiệu quả của các thiết bị che nắng, đặc biệt là có cung cấp thêm dịch vụ thiết kế chúng. Công cụ này phân tích các dữ liệu như vĩ độ, hướng mặt tiền và loại phần tử tô bóng để chọn ra được thiết bị che nắng phù hợp, hiệu quả nhất.

Một quyết định phù hợp về vật liệu mặt tiền, đặc biệt là kính, sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến mức độ tản nhiệt của công trình, chi phí thi công và đặc biệt là chi phí bảo trì, tiêu thụ năng lượng trong nhiều năm sau khi công trình hoàn tất xây dựng. Do đó, kiến trúc sư cần phải nghiên cứu, xem xét kỹ lưỡng về tính thẩm mỹ, các đặc điểm, thông số kỹ thuật của vật liệu.