Dự án là một quán cà phê và ăn sáng tại huyện Nghi Lộc, Nghệ An với diện tích xây dựng chỉ khoảng 70m2 trên một khu đất rộng hơn 600m2. Quán có thiết kế mở, kinh doanh trong nhà lẫn ngoài trời, tuy nhiên hướng đất và công trình từ nhiệm vụ thiết kế của chủ đầu tư tạo ra nhiều thử thách để giải đáp yêu cầu về công năng, mỹ quan và tính hiệu quả về năng lượng , bền vững môi trường.
Tối ưu hóa các giải pháp thiết kế thụ động là ưu tiên hàng đầu trong vấn đề nâng cao hiệu quả năng lượng của công trình.
Về mặt thiết kế thụ động, đặt trong bối cánh công trình, có những chiến lược áp dụng được và có những chiến lược không khả thi:
- 1- Quy hoạch công trình quay về hướng tốt (ví dụ như hướng Nam): Giải pháp này không khả thi do cách chia đất và quy hoạch của chủ đầu tư. Tuy nhiên, KTS đã tìm ra một giải pháp là sử dụng những thành phần cảnh quan để che chắn nắng từ hướng Tây nam và Tây Bắc cho công trình. Điều quan trọng là những hướng Tây, áp dụng các cấu kiện che nắng đứng sẽ hiệu quả hơn là các cấu kiện che nắng nằm ngang (hiệu quả hơn khi quay về hướng Nam).
- 2- Tạo bóng đổ từ mái và mái hiên: Do quĩ đạo di chuyển đa dạng của mặt trời, thay đổi theo từng mùa, từng giờ, đặc biệt là ở vùng khí hậu nắng lắm mưa nhiều, độ ẩm cao như ở Việt Nam thì chiếc mái vẫn có vai trò quan trọng nhất. Quan sát từ nhà ở truyền thống của các vùng khác nhau, chiếc mái đều có một đặc điểm chung là vươn dài rộng, một số nơi thậm chí xuống rất thấp để tạo được lượng bóng đổ lớn. Ngoài ra, do lượng ánh sáng được điều tiết qua mái hiên nên người sử dụng ngồi trong cũng không có cảm giác bị chói, gây khó chịu (glare effect). Trong công trình quán Nông Nghiệp, mái hiên được áp dụng ở tất cả các hướng, nơi đua ra hẹp nhất là 1,2m, nơi đưa ra rộng nhất là 2,2m. Khoảng cách từ sàn tới mép mái là 2,1m để đảm bảo cho nhiều bóng đổ nhất.
- 3- Tối ưu thông gió ngang và đứng: một thuận lợi của công trình là có một trục hướng về Đông Nam, nơi thường xuyên có nhiều gió nhất trong năm. Do đó, với không gian mở của quán thì khá dễ dàng trong việc tận dụng nguồn gió này để tạo ra thông gió xuyên phòng. Để tối ưu hơn, KTS đề xuất thêm một mặt nước ở đầu hướng gió để hạ nhiệt độ luồng gió làm mát công trình nhanh hơn.
Ngoài ra, do công trình có khả năng tạo ra nhiều bóng đổ, do đó có ảnh hưởng một phần tới việc thông gió do chênh lệch nhiệt độ (thông gió do đối lưu). KTS đã điều chỉnh để phần đỉnh mái có khả năng thông gió do chênh áp. Phần bên dưới do có nhiều bóng đổ, gần mặt đất hơn nên sẽ là vùng mát, áp lực dương (+). Phần đỉnh mái nóng hơn, không khí loãng hơn, áp lượng âm (-). Do vậy, nếu tạo ra khe hở trên đỉnh mái sẽ sinh ra sự dịch chuyển không khí từ dưới lên trên. Như vậy, không gian bên trong sẽ được làm mát nhanh hơn nhờ sự kết hợp của hai giải pháp thông gió này.
Trong thiết kế lớp vỏ, KTS đề xuất sử dụng các vật liệu ưu việt hơn để gia tăng hệ số cách nhiệt (U value) cho công trình, ví dụ như gạch bê tông khí chưng áp, kính hộp, mái có lớp xốp cách nhiệt EPS.
