Mục đích nghiên cứu của đề tàiNghiên cứu này hướng đến những mục đích/mục tiêu sau:-Tìm hiểu về tòa nhà thông minh, nhà ở thông minh nhằm nâng cao hiểu biết và cung cấp thêm tư liệu cho ngành kiến trúc cũng như các ngành liên quan.-Nghiên cứu nhằm ứng dụng nhà thông minh một cách hợp lý trong điều kiện văn hóa, kinh tế, chính trị, xã hội của Việt Nam
Bộ GIáO DụC Và ĐàO TạO ĐạI HọC XÂY DựNG ˜ ² ™ NguyÔn trÝ HiÕu Nghiên cứu ứng dụng phát triển hộ thông minh ë viƯt nam LN V¡N TH¹C SÜ kiÕn tróc Hà Nội- 2009 Bộ GIáO DụC Và ĐàO TạO ĐạI HäC X¢Y DùNG ˜ ² ™ Nguyễn trí Hiếu Nghiên cứu ứng dụng phát triển hộ thông minh việt nam Chuyên ngành: kiến trúc dân dụng Mà số: 60.58.01 LUậN VĂN THạC Sĩ kiến trúc cán hướng dẫn pgs.TS DoÃn Minh Khôi Hà Nội- 2009 LờI CảM ơn Tác giả xin trân trọng cảm ơn thầy cô giáo Trường Đại học Xây dựng, cán bộ, giảng viên Khoa Kiến Trúc, Khoa Đào tạo Sau Đại học đà giúp đỡ tạo điều kiện cho tác giả hoàn thành luận văn Đặc biệt tác giả xin trân trọng cảm ơn thày giáo hướng dẫn - PGS.TS.KTS DoÃn Minh Khôi đà hết lòng ủng hộ hướng dẫn tác giả hoàn thành luận văn Tác giả xin trân trọng cảm ơn Thày Cô Hội đồng khoa học đà đóng góp góp ý, lời khuyên quý giá cho luận văn Tác giả xin trân trọng cảm ơn Thư viện trường Đại học Xây dựng đà quan tâm giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi hỗ trợ, giúp đỡ tác giả việc thu thập thông tin, tài liệu trình thực luận văn Xin cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp gia đình đà giúp đỡ, chia sẻ khó khăn động viên tác giả suốt trình học tập nghiên cứu để hoàn thành luận văn Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2009 Nguyễn Trí Hiếu MụC LụC A- Phần mở đầu Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu đề tài Phương pháp nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu, thời gian khảo sát B- Nội dung nghiên cứu Chương I: Tổng quan nghiên cứu ứng dụng nhà thông minh Việt Nam giới I.1 Khái niệm nhà thông minh I.1.1 Khái niệm tòa nhà thông minh( smart buiding) 1.1.2 Kh¸i niệm hộ thông minh ( smart house) 11 I.2.Tỉng quan vỊ kiÕn tróc công nghệ hộ thông minh giới 16 I.2.1 Căn hộ thông minh nước ph¸t triĨn 16 I.2.2 Căn hộ thông minh Mỹ 17 I.2.2 Căn hộ thông minh Châu Âu 19 I.2.2 Căn hộ thông minh số nước Châu 20 I.3 Tỉng quan vỊ kiÕn trúc công nghệ hộ thông minh việt nam.21 I.3.1 Tình hình nghiên cứu hộ thông minh ë ViƯt Nam 21 I.3.2 T×nh hình ứng dụng hộ thông minh Việt Nam hiÖn 26 I.4 KÕt luËn 27 Ch¬ng II: hƯ thèng kiÕn tróc thông minh hộ KHả NĂNG áp dụng việt nam 28 II.1 Các phận cấu tạo th«ng minh .28 II.1.1 Hệ thống che nắng ngoại thất 28 II.1.2 HÖ thèng che n¾ng néi thÊt .32 II.1.3 HƯ thèng cưa, cỉng tù ®éng 36 II.2 Các giải pháp thông minh cho nhµ 44 A phần mở đầu Lý chọn đề tài - Tầm quan trọng, tính cấp thiết đề tài: Hiện nhà thông minh áp dụng Việt Nam bắt đầu chưa có nhiều, công ty đại diện nước ngoài, việc hiểu biết nhà thông minh áp dụng Việt Nam cho hiệu quả, hướng nghiên cứu để phát triển nội địa hóa, tận dụng lợi Việt Nam cần thiết Cuộc sống người ngày có nhu cầu cao, mặt khác nguồn lượng vật liệu cạn kiệt dần nhu cầu nhà thông minh cần thiết nhằm giảm thiểu tiêu hao lượng, tận dụng nguồn nguyên vật liệu lợi địa phương - Lý chọn đề tài, ý nghĩa mặt lý luận thực tiễn: Hiện công nghệ nhà thông minh giới ứng dụng thời gian Việt Nam đà áp dụng số công trình lớn nhà gia đình Việc áp dụng nhà thông minh cần thiết thực tế để đạt mục tiêu bao gồm chi phí thấp nhất, hiệu cao phát triển bền vững thông qua hợp lý, thông minh Không thiết phải áp dụng toàn công nghệ nhà thông minh Nhà thông minh hiểu ¸p dơng kiÕn tróc trun thèng phï hỵp khÝ hËu Việt Nam cho hiệu áp dụng phần công nghệ, dùng giải pháp tiết kiệm phát triển bền vững lượng tận dụng lợi Việt Nam (nước ta có ¸nh s¸ng vµ giã nhiỊu ë vïng biĨn nhiƯt đới ) - Những mong đợi từ kết nghiên cứu đề tài: Đề tài góp phần việc tiếp cận nhà thông minh ngành khoa học liên quan tài liệu hướng dẫn áp dụng nhà thông minh cách hiệu Việt Nam, đóng góp phần nhỏ vào trình công nghiệp hóa đại hóa đất nước Mục đích nghiên cứu đề tài Nghiên cứu hướng đến mục đích/mục tiêu sau: -Tìm hiểu tòa nhà thông minh, nhà thông minh nhằm nâng cao hiểu biết cung cấp thêm tư liệu cho ngành kiến trúc ngành liên quan -Nghiên cứu nhằm ứng dụng nhà thông minh cách hợp lý điều kiện văn hóa, kinh tÕ, chÝnh trÞ, x· héi cđa ViƯt Nam Phương pháp nghiên cứu 3.1 Khách thể đối tượng nghiên cứu -Khách thể nghiên cứu : ứng dụng phát triển tính thông minh nhà thông minh -Đối tượng nghiên cứu : tính thông minh, công nghệ áp dụng cho nhà thông minh Việt Nam giới 3.2 Phương pháp tiếp cận nghiên cứu -Nghiên cứu qua tài liệu bao gồm sách, tạp chí chuyên nghành, internet -Nghiên cứu qua tòa nhà thông minh đà áp dụng Việt Nam -Nghiên cứu qua cảm giác mang lại người sống tòa nhà thông minh, hộ thông minh Phạm vi nghiên cứu, thời gian khảo sát Phạm vi nghiên cứu : Việt Nam, đại diện Hà Nội Thêi gian triĨn khai nghiªn cøu: dù kiÕn sÏ nghiªn cứu tháng từ tháng11/2008 đến 5/2009 B- Nội dung nghiên cứu Chương I: Tổng quan nghiên cứu ứng dụng nhà thông minh Việt Nam giới I.1 Khái niệm nhà thông minh I.1.1 Khái niệm tòa nhà thông minh (smart buiding) a Các định nghĩa tòa nhà thông minh Hiện bắt đầu nghe thấy người ta nói nhiều "nhà thông minh", trình định nghĩa tùy theo khu vực với chức tòa nhà mà người ta định nghĩa khác Theo định nghĩa Châu Âu (EIBG - European Intelligent Building Group) nhóm phát triển cao ốc thông minh Châu Âu, cao ốc/tòa nhà thông minh phải phối hợp tinh túy, đại của: - Các khái niƯm (Concepts) - C¸c vËt liƯu (Materials) - C¸c hƯ thống (Systems) - Các kỹ thuật (Technologies) Tích hợp yếu tố để xây dựng tòa nhà đạt vượt qua tiêu chuẩn tính yêu cầu người sử dụng Điều mà cho phép tăng tối đa hiệu suất người sử dụng hiệu quản lý nguồn lực với chi phí tối thiểu (H.I.1) Tỷ lệ thông minh áp dụng tòa nhà (nguồn Saga.vn) Theo định nghĩa Mỹ - IBI (The Intelligent Building Institute - Häc viÖn Cao èc thông minh), cao ốc mà cung cấp môi trường hữu ích hiệu cho hoạt ®éng cđa ngêi th«ng qua sù tèi u cđa thành phần sau: - Cấu trúc (structure) - HƯ thèng (Systems) - DÞch vơ (Services) - Quản lý (Management) Và kết hợp yếu tố Định nghĩa cao ốc thông minh tổng quát sau: cao ốc cung cấp được: - Một môi trường làm việc hữu ích (Productive environment) - Một môi trường với chi phí hiệu (Cost effective environment) Thông qua tối ưu hóa thành phần sau: - CÊu tróc (structure) - HƯ thèng (systems) - Dịch vụ (services) - Quản lý (Management) Và kết hợp thành phần đó, tập trung vào lợi Ých cđa ngêi sư dơng Tèi ®a hiƯu st cđa người sử dụng, cho phép tối đa hóa hiệu qu¶ qu¶n lý ngn lùc víi chi phÝ tèi thiĨu, thân thiện với môi trường phát triển bền vững b Các hệ thống tòa nhà Về cao ốc cao tầng có hệ thống sau: -Điều hòa thông gió (HVAC ) -Chiếu sáng (Lighting) -Quản lý điện năng/năng lượng (Electrical/Energy Management) (Hệ thống lượng dùng lượng sạch, thông minh: Năng lượng mặt trời, lượng gió xu hướng áp dụng tòa nhà thông minh) -Hệ nan che nắng tự động quay theo hướng nắng nhờ phận cảm ứng (áp dụng tòa nhà thông minh) -Hệ thống Báo/Chữa cháy (Fire-Fighting System) -Thang máy (Lift) -Hệ thống Gara ngầm di chuyển cất lấy ô tô tự động từ lúc đỗ cửa vào đến chỗ cất giữ -Hê thống bơm nước sinh hoạt (Pumbling) -Hệ thống tổng đài nội bộ, thông báo (PABX/PA) -Hệ thống an ninh (Security/CCTV) -Hệ thống công nghệ thông tin, VOD, VoIP, Và nhiều hệ thống khác cho (H.I.2) Liên kết hệ thống tòa nhà yêu cầu đặc biệt Các tòa nhà đại hệ thống kết nối với để giám sát điều khiển, tích hợp hoạt động hệ thống khác tảng đảm bảo tiện lợi, tối ưu hóa vận hành, tiết kiệm lượng, an ninh, an toàn, (H.I.4) Những đặc tính thông minh: bơm nhiệt địa nhiệt, bảng quang điện, tua-bin gió tổng hợp, trái đất làm mát ống, vườn mái, hệ thống khôi phục nước mưa, sàn linh hoạt cã thĨ thÝch nghi (ngn internet) VÝ dơ mét bµi toán đơn giản: Một cao ốc có tín hiệu cháy tầng 40 Nếu tòa nhà thông minh hệ thống kết nối với phòng ®iỊu khiĨn trung t©m sÏ cã tÝn hiƯu, chóng ta kiểm tra Camera xem tình hình, đồng thời số chương trình cài đặt tự động phản ứng chữa cháy tự động, cắt điện tầng 40 (thậm chí cắt đến khu vực ch¸y nÕu ch¸y cơc bé) hƯ thèng an ninh sÏ xác định có người tầng 40, để xác định phương án giải cứu Cắt cục thang máy, hệ thống PA thông báo theo khu vực ®Ĩ tr¸nh xén tỉ chøc cøu hé, Nhiều đơn vị cấp cứu Công an PCCC có thĨ trùc tiÕp kÕt nèi vµo hƯ thèng tõ xa ®Ĩ cËp nhËt t×nh h×nh, ViƯc kÕt nèi chung cịng đảm bảo công cụ quản lý quản lý bảo dưỡng,sửa chữa đảm bảo tính sẵn sàng hệ thèng, (H.I.3) Th¸p HyperGreen ý tëng thiÕt kÕ bëi Jacques mét cuéc thi ë Paris, cao 250 mÐt / 60 tầng (nguồn internet) (H.I.5) Ngọn tháp với tua-bin gió (H.I.6) Những điểm sáng xanh lục Tháp bao gồm pin mặt trời tổng mái (nguồn internet) hợp, tua-bin gió, nước mưa gặt hái hệ thống hệ thống sưởi địa nhiệt (ngn internet) BMS (Building Management System) hc ë mét sè chỗ gọi IBMS hệ thống kết nối hệ thống phần Mạng truyền thông kết nối thành phần hệ thống điều khiển nêu mô tả phần chủ yếu: - Đường truyền vật lý (Wire, optical fibre, radio) - Giao thøc trun th«ng (Protocol: BACnet, LonWork, Modbus) Chức then chốt hệ thống BMS cao ốc cam đoan tăng cường tiện nghi với chi phí vận hành giảm BMS cung cấp loạt chức sau: - Tự động Bật/Tắt hệ thống: sở thời gian, loại ngày hoạt động điều kiện thực tế môi trường - Giám sát trạng thái tòa nhà điều kiện môi trường làm việc +) Nhân viên tòa nhà báo động tình nguy hiểm lúc thực biện pháp an toàn cách đắn +) Cho phép việc phản ứng nhanh, đón đầu cố thay phản ứng lại hậu cố từ đó, quản lý dịch vụ sửa chữa khắc phục đơn giản, dễ dàng, nhanh chóng hiệu - Công cụ tiết giảm lượng: với thiết kế cao ốc tốt,và hệ thống điều hòa thông gió hiệu quả, hệ thống BMS chiếm phần sống quản lý tiêu phí lượng giảm ảnh hưởng hoạt động tòa nhà đến môi trường xung quanh - Công cụ quản lý dịch vụ cao ốc: cung cấp thông tin hữu ích tóm lược, thông tin lưu trữ theo thời gian/sự kiện báo cáo Chức cung cấp thông tin hữu dụng cho dịch vụ cao ốc phận kinh doanh cao ốc Những thông tin mang lai thêm giá trị cho dịch vụ cao ốc người thuê cao ốc ngày ®¸nh gi¸ cao c¸c tiƯn Ých cao èc mang lại - Các khả giám sát từ xa: cung cấp khả giám sát điều khiển tập trung Từ vị trí truy cập tất thông tin cần thiết nhiệt độ, áp suất, trạng thái thiết bị hiển thị cho tình trạng hoạt động cao ốc - Công cụ kiểm tra lỗi: cung cấp tranh tổng thể hoạt động hệ thống kỹ thuật building, từ dễ dàng tìm nguồn gốc cố có tình kỹ thuật xảy - Cho phép tích hợp với hệ thống cao ốc khác: với chức này, dịch vụ tiện nghi cao ốc hoạt động cách hiệu nhất, giảm chi phí tăng hiệu suất kỹ sư vận hành tòa nhà Các công ty BĐS lớn kết nối toàn hệ thống BĐS toàn giới để quản lý tập trung chí trạng thái bóng đèn c Truyền thông hợp 10 Pin mặt trời USolar (Photovoltaic cells - PV) ứng dụng khách hàng đánh giá cao nhờ hiệu suất, tiện lợi tính ổn định thiết bị Pin mặt trời USolar sử dụng cho nhu cầu dùng điện quy mô hộ gia đình cung cấp theo đầy đủ Bộ Pin mặt trời 640W: Tấm pin lượng mặt trời hấp thu lượng mặt trời ngày (H.54) Hệ thống Pin mặt trời sạc điện cho ắc qui Hệ thống dùng cho đèn USolar 640W (nguồn Usolar) chiếu sáng 5w/12V DC, tủ lạnh, quạt điện thời gian 48 giê Danh mơc thiÕt bÞ Danh mơc TÊm pin lượng mặt trời Điều khiển Nắn dòng ắc quy 40W/17.5 V (D KÝch thíc 645x1255x38mm C/AC) Th«ng sè 40W/tÊm 12V/40A 50 12V kü tht 0W /200AH Sè lỵng 16 1 Các thiết bị điện sử dụng với hệ thống pin mặt trời nêu trên: Danh mục Tủ lạnh Quạt điện Đèn chiếu sáng Thông số kü tht 60W 60W 5W/12V DC Sè lỵng 1 123 46 ( H.55) øng dơng lµm Ên níc bể bơi 11 Một số dạng lượng a Năng lượng điện hạt nhân (nguồn nhiệt điện lạnh) Tại phải sử dụng lượng hạt nhân? Ngày lượng hóa thạch ngày cạn kiệt dần cần phải có nguồn lượng để thay Dạng lượng thay cho nhiên liệu hoá thạch lượng mặt trời lượng từ sức gió Các dạng lượng cần phải phát triển, khai thác để sử dụng Tuy nhiên giá thành cao cần diện tích lớn nên dạng lượng cung cấp 10% tổng số lượng cần thiết Chính vậy, lượng mà nhân loại sử dụng lâu dài thời gian tới phải (H.56) Năng lượng nguyên tử dựa vào lượng nguyên tử Mặc khác lượng sinh có phân hạch hạt nhân tổng hợp hạt nhân lượng nguyên tử có số ưu điểm so với nguồn lượng khác là: Đặc trưng thứ lượng nguyên tử nguồn lượng sạch, không phát thải CO2, SOx, NOx gây ô nhiễm không khí 124 Hơn nữa, Uranium phát điện với lượng nhỏ so với dầu nên có ưu điểm dễ vận chuyển bảo quản Ví dụ, để vận hành nhà máy điện công suất 1000 MW vòng năm phải cần tới triệu dầu, nhiên liệu Uranium cần vài chục Trong nhà máy điện nguyên tử, nạp nhiên liệu vào lò phản ứng liên tục phát điện vòng năm mà không cần phải thay nhiên liệu Lượng chất thải phóng xạ phát sinh nhà máy điện nguyên tử so với lượng chất thải công nghiệp thông thường, quản lý cách chặt chẽ, cất giữ bảo quản an toàn Chi phí xây dựng cho nhà máy điện nguyên tử so với nhà máy nhiệt điện tương đối cao Nhà máy điện nguyên tử lựa chọn phương án thiết kế an toàn tối ưu Nó thiết kế để cho dù có phát sinh tai nạn không gây thiệt hại, tổn thất cho tất cư dân sèng xung quanh Cã thĨ nãi r»ng mét nưa nhµ máy điện nguyên tử thiết bị an toàn Do đó, chi phí cao cho thiết bị đương nhiên Hơn nữa, trình xây dựng, người ta tiến hành kiểm tra gắt gao công đoạn để đảm bảo an toàn nên thời gian xây dựng dài b Địa nhiệt: (nguồn Vietsciences) Nhiệt Trái Đất, gọi địa nhiệt, lượng nhiệt mà Trái Đất có thông qua phản ứng hạt nhân âm ỉ lòng Nhiệt làm nóng chảy lớp đất đá lòng Trái Đất, gây tượng di dời thềm lục địa sinh núi lửa Theo nhà khoa học, lượng địa nhiệt nguồn lượng sạch, thân thiện gần vô tận, đáp ứng cao gấp 250.000 lần nhu cầu (H.57) Nhiệt từ lòng đất (Nguồn hàng năm giới, tác động gần Vietsciences) không khí hậu hay môi trường Do đó, coi nguồn lượng thay tương lai Thường thường để khai thác nguồn lượng địa nhiệt người ta cần khoan giếng sâu 4-5km Ví dụ nhà máy địa nhiệt Soultz, cách Strasbourg, cách Strasbourg (đông bắc nước Pháp) 50km phía Bắc Đưa nước xuống độ sâu khoảng 5km tới vùng có nhiệt độ khoảng 2000C Nước làm sôi lên theo ống dẫn lên làm chạy máy phát điện Nước ta quốc gia có hàng trăm điểm nước khoáng đà phát hiện, số nửa suối nước nóng Chúng tập trung vùng Tây Bắc vùng Nam Trung Có 72 nguồn nước có nhiệt độ khoảng 41-600C, 36 nguồn nước có nhiệt độ 61-1000C 64 nguồn nước có nhiệt độ 30-400C Tập đoàn Kỹ nghệ Essential Innovation (Canada) ®· ®Õn ViƯt Nam tỉ chøc Héi th¶o nh»m giíi thiệu công nghệ địa nhiệt công bố Công ty tư vấn Dịch vụ đầu tư Công nghệ môi trường 125 Tiến Thịnh nhà chuyển giao công nghệ nước ta Tập đoàn Ormat Mỹ- chuyên xây dựng nhà máy điện địa nhiệt kháp giới, đà đến Việt Nam xin giấy phép đầu tư xây dựng nhà máy điện địa nhiệt Lệ Thủy (Quảng Bình), Mộ Đức (Quảng NgÃi), Nghĩa Thắng (Quảng NgÃi), Hội Vân (Bình Định) Tu Bông (Khánh Hòa) Tổng công suất nhà máy điện địa nhiệt dự kiến lên đến 150-200 MW Sở dĩ nhà máy chưa khởi công vốn đầu tư từ nước chấp nhận bỏ vốn 100% giá mua điện EVN giíi h¹n cã cent US/kWh (www.hanoimoi.com.vn) ChÝnh phđ ta đà có định hướng xây dựng nhà máy điện địa nhiệt 2025MW xà Cát Hiệp huyện Phù Cát (cách Quy Nhơn (H.58) Nhà máy Địa 35km phía Bắc) nhiệt điện (Nguồn Cũng có dự án dùng địa nhiệt tầng đất Vietsciences) nông để bơm nhiệt cho hệ thống điều hòa không khí Lượng điện dùng để sưởi ấm làm mát nước ta chiếm đến 10-15% lượng điện phát Hệ thống điều hòa không khí địa nhiệt làm tiết kiệm tới 20-30% lượng điện tiêu thụ ước tính tiết kiệm 1000 tỷ đồng năm (H.59) Nhà máy địa nhiệt Pháp (H.60) Nhiệt làm nóng nước đưa xuống lòng đất (Nguồn Vietsciences) c Điện thuỷ triều (tổng hợp từ internet nguồn nhiệt điện lạnh) Sản xuất điện từ thuỷ triều giống sản xuất thuỷ điện, ngoại trừ nước chảy theo hai hướng phải tính tới phát triển máy phát Hệ thống sản xuất đơn giản (gọi hệ thống thuỷ triều xuống) liên quan tới đập chắn ngang cửa sông Khi thuỷ triều lên, cửa cống đập kéo lên, cho phép vùng lưu vực bên đập đầy nước Khi thuỷ triều bắt đầu xuống, cửa cống đóng lại, buộc nước bên đập thoát biển qua hệ thống tuốc-bin gắn bên cửa đập 126 (H.61) Đập thuỷ triều La Rance (H.62) Đập chắn thuỷ triều (nguồn internet) Phần lớn nhà máy điện thuỷ triều phụ thuộc vào đập khổng lồ chắn ngang cửa sông, nhà máy điện thuỷ triều Mỹ quan tác động đập chắn môi trường nên chưa phổ biến Việt Nam có 3.000km bờ biển nên có nhiều tiềm sản xuất điện thuỷ triều Một phương pháp khai thác lượng (H.63) Hàng rào thuỷ triều thuỷ triều để sản xuất điện hàng rào thuỷ triều (nguồn internet) Thực chất tường bê tông rỗng có gắn tuốc-bin khổng lồ, chắn ngang eo biển, buộc dòng nước phải qua chúng Không giống nhà máy điện thuỷ triều nêu trên, hàng rào thuỷ triều sử dụng lưu vực không giới hạn, eo biển đất liền đảo gần kề hai đảo Được thiết kế sau khủng hoảng dầu mỏ vào năm 1970, song mÃi cách năm năm, tuốc-bin thuỷ triỊu míi trë thµnh hiƯn thùc Gièng nh tc-bin giã, tuốc-bin thuỷ triều có nhiều lợi so với hệ thống đập chắn hàng rào thuỷ triều, đặc biệt giảm tác động môi trường Tuốc-bin thuỷ triều sử dụng dòng thuỷ triều di chuyển với tốc độ 2-3m/giây (4-6 hải lý) để tạo 4-13kW điện/m2 Các dòng thuỷ triều di chuyển nhanh (>3m/giây) gây ứng suất mức cánh quay giống gió mạnh làm hỏng máy tuốc-bin gió Trong đó, dòng thuỷ triều có tốc độ thấp lại không kinh tế Cột đóng xuống đáy biển gắn tuốc-bin thủ triỊu Tc-bin thủ triỊu (H.64) Tc-bin thủ triỊu lu«n thÊp h¬n so víi mùc níc biĨn (ngn internet) 127 Sản xuất điện thuỷ triều có nhiều lợi thế, chẳng hạn giúp cải thiện giao thông (các đập chắn làm cầu nối qua cửa sông) không tạo khí thải nhà kính Tuy nhiên, số tác động môi trường đà làm cho điện thuỷ triều trở nên hấp dẫn Tác động thứ làm thay đổi thuỷ triều Việc xây dựng đập chắn thuỷ triều cửa sông làm thay ®ỉi møc thủ triỊu ë lu vùc cưa s«ng Sù thay đổi khó dự đoán, làm cho mức thuỷ triều tăng giảm Thuỷ triều thay đổi tác động rõ nét tới trình lắng đọng trầm tích độ đục nước, ảnh hưởng tới hệ sinh thái sông lưu vực cửa sông Hiện điện thuỷ triều lĩnh vực đáng đầu tư hay không (H.65) Các tua-bin chuẩn bị lắp đặt lòng sông (nguồn internet) nghiên cứu xem có 12 Một số dạng nhà thông minh tình Trong số tình sống, số kiểu nhà hữu ích, hiểu nhà thông minh tình a Nhà di động KTS Hồ Văn Thọ Đây công trình kiến trúc sư Hồ Văn Thọ theo đuổi bốn năm với xúc giải chỗ cho người dân nhiều tiền, nhà cho công nhân, nhà cho vùng bị thiên tai liên tục, giải nhà cho trường hợp khẩn cấp nhà khu bị quy hoạch Với diện tích nhỏ nhà di chuyển (H.66) Nhà di động KTS Hồ Văn Thọ (nguồn làm giảm giá thành nhiều, SGTT) giá thành đất đà chiếm đến 70% trị giá nhà Có thể thuê khu đất với giá thành rẻ để đặt nhiều nhà liền ý tưởng hợp thời đáp ứng nhu cầu nhà đô thị đất chật người đông vùng bị thiên tai Điều đáng nói nhà thiết kế theo dạng giảm lượng làm thoáng mát, không dùng máy lạnh giống nước Vật liệu thích hợp với người Việt, nhà làm khung sắt, vách Prima chịu mối mọt, nước Mái lợp 128 cách nhiệt Vật liệu trang trí bên lát gạch có hệ thống đồng hồ điện, nước Kỹ thuật làm giảm nhiệt độ nhà với hệ thống làm mát hệ thống quạt Khí nóng quạt hút xuyên qua lớp giấy tổ ong làm ướt nước, diễn trình thu nhiệt, bốc nước, tạo vùng khí mát Theo KTS Thọ, hệ thống làm nhiệt độ nhà thấp từ - 5oC so với nhiệt độ bên (H.67) Cấu tạo nhà di động KTS Hồ Văn Thä (ngn SGTT) §å néi thÊt cã thĨ xÕp gËp lại để làm rộng không gian vòng năm phút để dành diện tích cho hội họp gia đình Mẫu nhà thiết kế nhiều loại tuỳ thuộc vào số lượng người ở, từ - người Giá thành nhà từ 59 - 99 triệu đồng/căn b Ngôi nhà biết Ngôi nhà biết (walking house) giải pháp hữu hiệu cho vùng hay bị ngập lụt Đây sản phẩm nhóm nghệ sĩ Đan Mạch N55 Copenhagen kỹ sư Viện Công nghệ Massachusetts (Mỹ) phối hợp thực hiên Ngôi nhà trưng bày trung tâm nghệ thuật Arts Wysing Cambridgeshire (Anh) 129 Bề giống bọ cách cứng, nhà có chiều cao 3,5m chiều dài 3,72m, gồm phòng khách, bếp, toilet, giường ngủ cho người sinh sống Có chân thủy lực điều khiển máy tính, chân hoạt động độc lập, walking house lại địa hình, với tốc độ tối đa 60 m/giờ Nó nặng có 1.200kg Walking house thân thiện với môi trường, tự tạo nguồn điện tế bào lượng mặt trời trạm phong nhỏ Nhà có hệ thống hứng nước mưa thiết bị tự đun nước nóng ánh nắng mặt trời Loại nhà có giá thành khoảng 48.000 USD, theo nhà thiết kế mức giá giảm chúng sản xuất đại trà Walking house dĩ nhiên không phù hợp cho vùng lũ lụt, mà dùng thám hiểm, chuyến nghiên cứu dài ngày cho người ưa sống du mục mai (H.68) Walking house trông (H.69) Walking house tự tiến cánh đồng với vận tốc 60 m/giờ bọ cách cứng (H.70) Phòng kh¸ch - kh¸ chËt hĐp, (H.71) BÕp kÌm toilet - dĩ nhiên phải ấm cúng thay đổi trang hoàng để tạo không gian thân khung cảnh bên thiện 130 (H.73) Loại nhà có giá thành khoảng 48.000 USD, mức giá giảm chúng sản xuất đại trà (các ảnh walking house nguồn internet) (H.72) Giường lò sưởi đốt củi gỗ (H.74) Một nhóm walking house tập hợp tạo thành "xóm" người thích sống mai (H.75) Tấm pin mặt trời bình ắcquy tính điện 131 (H.77) Nhà di động gắn với xe ô tô (H.76) Có chân thủy lực điều xuất từ nửa kỷ (nguồn khiển máy tính, chân internet) hoạt động độc lập, walking house lại địa hình ThËt ý tëng walking house kh«ng míi Ngay tõ kỷ 18 người Roman đà tạo nhà di động xe ngựa (H.78) Ngôi nhà di động xe ngựa (nguồn internet) c Nhà giấy tái chế cải thiện khu ổ chuột thành phố Căn nhà lắp ráp giấy phát triển chuyên gia Đại học Bauhaus thành phố Weimar, miền Đông nước Đức, phổ biến rộng khắp nơi mặt khu nhà ổ chuột giới cải thiện đáng kể Đó gọi "Ngôi nhà chung giới", cấu trúc nhẹ, rẻ tiền xây giấy tái chế 132 (H.79) Nhà giấy tái chế (nguồn (H.80) Chất liệu cellulose đặc biệt để xây Archicentral) nhµ giÊy (nguån Archicentral) Gerd Niemoller lµ nhµ khoa häc tạo chất liệu cellulose đặc biệt để xây nhà giấy đồng sáng lập Công ty Thụy Sĩ "The Wall AG", đơn vị phát minh vật liệu sử dụng để xây nhà nhỏ kiểu Giá nhà giấy 36m2 không vượt 5.000 USD Vật liệu sử dụng để làm nên nhà giấy mô theo thiết kế rỗ tổ ong dùng chế tạo máy bay sản phẩm coi trọng lượng sức bền hai yếu tố quan trọng hàng đầu Nhưng thay sử dụng nhôm hay hợp kim, Niemoller dùng giấy nhúng nhựa thông xử lý để tạo tường mỏng, nhẹ cứng cáp bền Vật liệu độc đáo Niemoller chất cách điện tốt động phù hợp cho vùng thường có nguy động đất (H.81- H.82) Các hình ảnh nhà giấy tái chế (nguồn Archicentral) d R-House: Nhà sinh thái hệ R-House mẫu thiết kế nhà thân thiện với môi trường thiết kế Michael Jantzen đầu năm 2009 R-House khối tiền chế tháo ráp dễ dàng, dễ di chuyển từ nơi đến nơi khác Hệ thống thông gió tự nhiên làm mát nhà vào mùa hè Mặt trời, turbin gió hệ thống gas dự phòng cung cấp lượng sưởi ấm nhà vào mùa đông Hệ thống thu nước mưa nằm nhà để dự trữ nước sinh hoạt 133 (H.83-H.88) Một số hình ảnh minh họa nhà sinh thái R-House(nguồn ecofriend.org) e Ngôi nhà thụ động tiết kiệm lượng 134 Thế giới đứng trước thách thức khan nguồn nguyên liệu với phát triển kiểu nhà thụ động (passive house) - nhà có hiệu lượng đời với mục tiêu tiêu thụ 1,5l dầu/m2/năm Tên gọi nhà thụ động xuất phát từ thực tế loại nhà không cần đến hệ thống sưởi (H.89) Ngôi nhà thụ động Darmstadt ấm nào, cần nóng thải từ Kranichstein xây dựng năm thiết bị nhỏ cộng thêm thân nhiệt 1990/91 kiến trúc sư Bott, người nhà đủ Với phận giữ nhiệt Ridder, Westermeyer (nguồn internet) bên trong, hệ thống thông gió tự động giúp gian phòng thoáng đÃng Ngôi nhà thụ động xây dựng Darmstadt năm 1991 kĩ sư công trình Wolfgang Feist thiết kế Đến năm 1999, ông bắt đầu xây dựng nhà dành cho đại gia đình, khu chung cư tiết kiệm nhiên liệu Toà nhà văn phòng thụ động lớn giới tên Energon xây dựng Ulm năm 2002 Hiện giới có 6.000 khu nhà thụ động, bao gồm chung cư, cao ốc văn phòng, nhà xưởng, trung tâm y tế trường học chủ yếu Đức, áo Thụy Sĩ Kiểu nhà đặc biệt có pin lượng mặt trời, cửa sổ lớp cách nhiệt, hệ thống thông gió độc đáo Kiến trúc sư thiết kế nhà thụ động, Oliver Jirka, cho biÕt lỵi thÕ quan träng nhÊt cđa (H.90) Chung c Gartenstadt ë TP Mannheim (nguån internet) kiÓu nhà việc loại bỏ phương pháp sưởi ấm thông thường cách nhiệt tối ưu Ngôi nhà Jirka Borfsdorf, gần Berlin, bao quanh đệm không khí bịt kín, giúp giữ nhiệt bên nhà Không khí bên nhà thông gió cách tự động thông qua hệ thống ống ngầm dài 150m, giúp tuần hoàn không khí trì nhiệt độ không đổi Các cửa sổ có lớp kính giúp cách nhiệt thêm khoảng trống kính lấp đầy b»ng khÝ Arargon Dï chi phÝ x©y dùng cã cao so với thiết kế thông thường, theo kiến trúc sư Jirka lại tiết kiệm đáng kĨ chi phÝ sëi Êm vµ níc nãng, víi chi phí khoảng 50 euro/tháng Khoảng 6.000 nhà hộ khắp châu Âu đà áp dụng thiết kế tiết kiệm lượng nhà thụ động Theo nghiên cứu, lượng tiết kiệm nhà lên tới 80% 135 (H.91) Sơ đồ sử dụng lượng nhà (nguồn passivhaustagung.de) Ngoài ra, với ý thức bảo vệ môi trường cao kèm với tình trạng nguồn tài nguyên trái đất ngày khan hiếm, kiến trúc sư Đức cạnh tranh thiết kế nhà có khả tiết kiệm lượng hiệu Nhìn thoáng qua, khu chung cư Gartenstadt TP Mannheim trông khác hộ bình thường chúng thu hút ý nhờ tính đặc biệt bên Được xây dựng từ năm đầu thập niên 1930 theo lối kiến trúc cổ điển, quần thể gồm 24 hộ tầng rộng 1.300m2, sau nâng cấp toàn diện đà trở thành hình mẫu nhà tiết kiệm lượng Nó gọi nhà lít, nghĩa để sưởi ấm, người cần 3l dầu/m2/năm Đây mức tiết kiệm lượng hiệu từ trước tới nay, nhà xây theo tiêu chuẩn tiết kiệm lượng phải tiêu tốn nhiên liệu gấp lần số Khu nhà dự án thí điểm Cty xây dựng GBG với trợ giúp kỹ thuật đại học Stuttgart Theo Luật Xây dựng Đức, nhà phải trang bị lớp cách nhiệt có ®é dµy tèi thiĨu 12cm, nhng víi chung c Gartenstadt, GBG dựng lớp cách nhiệt dày đến 20cm Riêng trần nhà thiết kế dày gấp lần so với tiêu chuẩn cửa sổ gia công kỹ Khi nhà hoàn thiện, đặc tính tiết kiệm lượng kiểm định cẩn thận cách giảm áp suất không khí bên nhà cho tương xứng với áp suất bên ngoài, sau kiểm tra tốc độ luồng khí vào 136 nhà Cuộc thử nghiệm cho thấy nhiệt độ sau không khí thấm qua tường đà giảm đáng kể Có thể nói, kiến trúc sư Đức người đầu quan niệm kiến trúc sử dụng lượng tiết kiệm Đó vấn đề sống với ngày hệ tương lai 137 ... DụC Và ĐàO TạO ĐạI HọC XÂY DựNG ˜ ² ™ NguyÔn trÝ HiÕu Nghiên cứu ứng dụng phát triển hộ thông minh việt nam Chuyên ngành: kiến trúc dân dụng Mà số: 60.58.01 LUậN VĂN THạC Sĩ kiến trúc. .. trị, xà hội Việt Nam Phương pháp nghiên cứu 3.1 Khách thể đối tượng nghiên cứu -Khách thể nghiên cứu : ứng dụng phát triển tính thông minh nhà thông minh -Đối tượng nghiên cứu : tính thông minh, ... công nghệ hộ thông minh giới 16 I.2.1 Căn hộ thông minh nước phát triển 16 I.2.2 Căn hộ th«ng minh ë Mü 17 I.2.2 Căn hộ thông minh Châu Âu 19 I.2.2 Căn hộ thông minh số