1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Ứng dụng mô hình thông tin công trình để mô phỏng, phân tích năng lượng tiêu thụ trong thiết kế công trình xanh

107 13 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Ứng Dụng Mô Hình Thông Tin Công Trình Để Mô Phỏng, Phân Tích Năng Lượng Tiêu Thụ Trong Thiết Kế Công Trình Xanh
Tác giả Trần Thanh Long
Người hướng dẫn TS. Trương Phước Hoà
Trường học Đại học Bách Khoa
Chuyên ngành Quản Lý Năng Lượng
Thể loại luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản 2023
Thành phố TP. Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 107
Dung lượng 1,31 MB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU (15)
    • 1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI (15)
    • 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU (16)
    • 1.3 PHẠM VI NGHIÊN CỨU (16)
  • CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN (18)
    • 2.1 HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TRONG CÁC TÒA NHÀ THƯƠNG MẠI (18)
    • 2.2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH XANH (20)
      • 2.2.1 Khái niệm về công trình xanh (20)
      • 2.2.2 Quá trình phát triển công trình xanh (21)
      • 2.2.3 Các chứng chỉ công trình xanh tại Việt Nam (23)
    • 2.3 TỔNG QUAN VỀ MÔ PHỎNG NĂNG LƯỢNG (26)
    • 2.4 GIỚI THIỆU CÁC CÔNG CỤ MÔ PHỎNG NĂNG LƯỢNG (26)
    • 2.5 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ BIM VÀ CTX TRƯỚC ĐÂY (27)
  • CHƯƠNG 3. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN (31)
    • 3.1 MÔ PHỎNG NĂNG LƯỢNG (31)
      • 3.1.1 Thu thập dữ liệu (31)
    • 3.2 PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG MÔ HÌNH (33)
      • 3.2.1 Dẫn nhiệt (33)
      • 3.2.2 Truyền nhiệt đối lưu (34)
      • 3.2.3 Truyền nhiệt bằng chuyển động không khí (35)
      • 3.2.4 Truyền nhiệt bức xạ (35)
      • 3.2.5 Bức xạ mặt trời (35)
      • 3.2.6 Xây dựng mô hình (36)
      • 3.2.7 Mô phỏng (40)
      • 3.2.8 Đề xuất giải pháp thay thế, cải tạo và xây dựng mô hình (40)
    • 3.3 CÔNG CỤ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHẢO SÁT (41)
      • 3.3.1 Phương pháp lập bảng câu hỏi khảo sát (41)
      • 3.3.2 Các bước tiến hành xây dựng bảng câu hỏi (41)
      • 3.3.3 Xác định kích thước mẫu (43)
      • 3.3.4 Kiểm định thang đo (43)
      • 3.3.5 Phân tích nhân tố khám phá EFA (44)
  • CHƯƠNG 4. ỨNG DỤNG MÔ HÌNH BIM TRONG VIỆC TÍNH TOÁN TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CỦA TOÀ NHÀ (45)
    • 4.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TRÌNH (45)
    • 4.2 XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHỎNG NĂNG LƯỢNG (48)
      • 4.2.1 Thiết lập lớp vỏ của công trình (52)
      • 4.2.2 Phân tích bóng râm và bức xạ nhiệt trên bề mặt của công trình (53)
    • 4.3 XÂY DỰNG MÔ HÌNH CƠ SỞ (54)
    • 4.4 MÔ PHỎNG CÔNG SUẤT TẢI NÓNG VÀ TẢI LẠNH (56)
      • 4.4.1 Tải nóng (56)
      • 4.4.2 Tải lạnh (56)
    • 4.5 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG NĂNG LƯỢNG (58)
      • 4.5.1 Thay đổi vật liệu lớp vỏ bao che (62)
      • 4.5.3 Phân tích chi phí giữa 2 phương án (65)
    • 4.6 KẾT LUẬN (65)
  • CHƯƠNG 5. PHÂN TÍCH YẾU TỐ THUẬN LỢI VÀ KHÓ KHĂN CỦA VIỆC ỨNG DỤNG MÔ HÌNH BIM TRONG TÍNH TOÁN TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CHO TOÀ NHÀ (66)
    • 5.1 TÓM TẮT CHƯƠNG (66)
    • 5.2 ĐẶC ĐIỂM CỦA DỮ LIỆU NGHIÊN CỨU (68)
    • 5.3 ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CỦA THANG ĐO (72)
    • 5.4 PHÂN TÍCH THỐNG KÊ MÔ TẢ (74)
      • 5.4.1 Năm yếu tố ảnh hưởng có điểm số cao nhất là (76)
    • 5.5 PHÂN TÍCH NHÂN TỐ KHÁM PHÁ (Exploratory Factor Analysis) (76)
      • 5.5.1 Đánh giá độ tin cậy của thang đo (76)
      • 5.5.2 Kết quả phân tích nhân tố khám phá (78)
    • 5.6 KẾT LUẬN (80)
  • CHƯƠNG 6. KẾT LUẬN (81)
    • 6.1 KẾT LUẬN (81)
    • 6.2 HẠN CHẾ CỦA LUẬN VĂN (81)
    • 6.3 HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA LUẬN VĂN (81)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (82)
  • PHỤ LỤC (86)

Nội dung

GIỚI THIỆU

TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Than, dầu thô, khí tự nhiên và năng lượng tái tạo là những nguồn năng lượng chủ yếu tại Việt Nam Hình 1 minh họa tổng nguồn cung năng lượng sơ cấp từ năm 2010 đến 2019, dựa trên thống kê năng lượng Việt Nam 2019.

Hình 1.1: Tổng nguồn cung năng lượng sơ cấp từ năm 2010 đến 2019

Lượng sản xuất năng lượng đã gia tăng đáng kể, đặc biệt là than, từ năm 2010 đến 2019, phản ánh sự tăng trưởng kinh tế và dân số Tuy nhiên, sự gia tăng này cũng dẫn đến ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Do đó, để giảm thiểu tác động tiêu cực và nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng, quản lý năng lượng một cách hiệu quả là điều quan trọng.

An ninh năng lượng quốc gia là một vấn đề quan trọng cần được chú trọng Vào ngày 11 tháng 2 năm 2020, Bộ Chính trị đã ban hành Nghị quyết số liên quan đến vấn đề này.

Nghị quyết số 55-NQ/TW về định hướng Chiến lược phát triển năng lượng quốc gia Việt Nam đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2045, là chủ trương quan trọng của Đảng nhằm đảm bảo an ninh năng lượng và phát triển bền vững cho ngành năng lượng Việt Nam Nghị quyết này định hình một giai đoạn phát triển toàn diện, bao gồm cung ứng, truyền tải, phân phối và tiêu dùng năng lượng, với trọng tâm là sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, đóng vai trò then chốt trong chiến lược phát triển bền vững của ngành.

Vì vậy, việc tiết kiệm năng lượng sử dụng trong các toà và hướng tới các nguồn năng lượng sạch là một yêu cầu cấp thiết hiện nay.

MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng của tòa nhà văn phòng hiện hữu thông qua mô phỏng tích hợp và khảo sát hành vi sử dụng năng lượng của cư dân là một phương pháp hiệu quả Từ những phân tích này, chúng tôi đề xuất các giải pháp và phương án tiết kiệm năng lượng cho tòa nhà, góp phần giảm thiểu chi phí và bảo vệ môi trường.

PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Sử dụng phần mềm IES VE, chúng tôi mô phỏng năng lượng tiêu thụ hàng năm của dự án khách sạn Wink Nguyễn Bỉnh Khiêm tại TP Hồ Chí Minh dựa trên dữ liệu thực tế từ bản vẽ kỹ thuật Chúng tôi đề xuất các giải pháp cải tạo và thay đổi lịch trình hoạt động của hệ thống điện để nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng Mô hình đề xuất được so sánh với hiện trạng sử dụng điện của tòa nhà nhằm lựa chọn các giải pháp tiết kiệm và tối ưu chi phí.

TRẦN THANH LONG - 1970690 3 Đối tượng nghiên cứu: ứng dụng mô phỏng năng lượng của phần mềm BIM trong thiết kế công trình xanh

Phân tích và đánh giá năng lượng tiêu thụ của tòa nhà là một yếu tố quan trọng trong việc tối ưu hóa hiệu suất sử dụng năng lượng Việc áp dụng BIM (Mô hình thông tin xây dựng) mang lại nhiều thuận lợi như cải thiện quy trình thiết kế, quản lý và vận hành tòa nhà Tuy nhiên, cũng tồn tại một số khó khăn trong quá trình triển khai BIM, bao gồm chi phí đầu tư ban đầu cao và yêu cầu về đào tạo nhân lực.

Thời gian nghiên cứu: tháng 12/2021 đến tháng 12/2022

TỔNG QUAN

HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TRONG CÁC TÒA NHÀ THƯƠNG MẠI

Tại Việt Nam, năng lượng tiêu thụ cho các toà nhà, đặc biệt là nhà ở và công cộng cao tầng, chiếm khoảng 23-24% tổng năng lượng tiêu dùng quốc gia vào năm 1994 Tỷ lệ này đã tăng lên trong thập niên qua do sự phát triển nhanh chóng của các đô thị đặc biệt, loại 1 và 2, cùng với sự gia tăng đáng kể nguồn vốn đầu tư nước ngoài.

Nhu cầu năng lượng ngày càng gia tăng do sự phát triển nhanh chóng của dân số và nền kinh tế, đặc biệt là tại các thành phố lớn như Hà Nội và Hồ Chí Minh.

Khoảng 40% năng lượng tiêu thụ tại đô thị đến từ các tòa nhà cao tầng như khách sạn, văn phòng, trung tâm thương mại và khu công nghiệp Với sự gia tăng nhanh chóng trong phát triển các công trình này, nhu cầu tiêu thụ năng lượng dự kiến sẽ ngày càng lớn Tuy nhiên, nhiều công trình xây dựng tại Việt Nam chưa tích hợp các giải pháp tiết kiệm năng lượng trong thiết kế, như hệ thống chiếu sáng tiết kiệm điện, thông gió tự nhiên, và vật liệu cách nhiệt Hệ quả là tình trạng thất thoát nhiệt và tiêu thụ điện năng cao trong quá trình vận hành các công trình.

Xu hướng đô thị hóa ở Việt Nam đang gia tăng nhanh chóng, tạo ra nhu cầu lớn về nhà ở, công trình thương mại và hạ tầng đô thị Hiện tại, chỉ hơn 1/3 dân số Việt Nam sống ở khu vực đô thị, cho thấy tiềm năng phát triển lớn Dự báo trong 10 năm tới, dân số đô thị sẽ tăng trưởng trung bình 2,6% mỗi năm, đứng thứ ba trong ASEAN Đến năm 2039, hơn 50% dân số sẽ sống tại đô thị, và con số này sẽ đạt 57,3% vào năm 2050.

Hình 1.1 Tốc độ đô thị hóa tại Việt Nam

Nguồn: báo cáo ngành xây dựng, 2019

Tại Hà Nội và TP Hồ Chí Minh, hàng trăm dự án khu đô thị mới và nhiều công trình nhà ở cao tầng đã được hoàn thiện và đưa vào sử dụng Các công trình như khách sạn cao tầng, cao ốc văn phòng và trung tâm thương mại có diện tích sàn trên 10.000m2 tiêu thụ điện năng lớn, từ 1 đến 2 triệu KWh/năm Do đó, việc quản lý và nâng cao hiệu suất sử dụng năng lượng cho những hộ tiêu thụ này là rất cần thiết.

Việt Nam sở hữu tiềm năng lớn trong việc thực hiện các giải pháp cải tạo nhằm tiết kiệm năng lượng, đặc biệt khi số lượng công trình xây dựng đã đi vào hoạt động tăng lên Điều này càng trở nên cấp bách trong bối cảnh lượng phát thải khí CO2 toàn cầu đang gia tăng.

Việt Nam đang phải đối mặt với những thách thức nghiêm trọng từ biến đổi khí hậu, điều này đe dọa đến sự phát triển kinh tế bền vững trong tương lai Theo số liệu từ IEA năm 2018, 38.08% sản lượng điện của Việt Nam (tương đương 6.2/16.28 Mtoe) được sử dụng cho nhu cầu tiện nghi nhà ở và thương mại Dự báo, nhu cầu tiêu thụ năng lượng của Việt Nam sẽ tăng trưởng 12% mỗi năm, điều này đòi hỏi các giải pháp hiệu quả để đảm bảo sự phát triển bền vững.

TRẦN THANH LONG - 1970690 6 tương lai và Việt Nam được dự báo sẽ trở thành nước nhập khẩu mạnh về năng lượng

Vì thế sử dụng hiệu quả năng lượng là rất quan trọng (Trần Anh Tuấn và công sự,

Các tòa nhà cần áp dụng các công cụ đánh giá hiệu quả năng lượng để thích ứng với biến đổi khí hậu, cải thiện hiệu suất thiết bị điện và thay đổi hành vi của người sử dụng năng lượng.

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH XANH

2.2.1 Khái niệm về công trình xanh

Công trình xanh (CTX) đã trở nên phổ biến tại Việt Nam trong nhiều năm qua, với khái niệm lần đầu được giới thiệu bởi Hội đồng Công trình Xanh Hoa Kỳ vào năm 2007 CTX được định nghĩa là những công trình được thiết kế, xây dựng và vận hành bền vững trong suốt vòng đời của chúng.

• Sử dụng tài nguyên hiệu quả

• Đảm bảo tiện nghi và sức khỏe cho người sử dụng

• Giảm các tác động xấu đến môi trường

• Mang lại lợi ích kinh tế bền vững

Công trình xanh, theo định nghĩa của Hội đồng Công trình Xanh thế giới, là những công trình được thiết kế, xây dựng và vận hành nhằm giảm thiểu tác động tiêu cực đến khí hậu và môi trường, đồng thời tạo ra những ảnh hưởng tích cực Công trình xanh không chỉ bảo tồn tài nguyên thiên nhiên mà còn nâng cao chất lượng cuộc sống Hội đồng Công trình Xanh Việt Nam nhấn mạnh rằng công trình xanh đạt hiệu quả cao trong việc sử dụng năng lượng và vật liệu, đồng thời giảm thiểu tác động xấu đến môi trường và sức khỏe con người thông qua thiết kế thông minh và bền vững.

• Sử dụng hiệu quả năng lượng, nước và các nguồn tài nguyên khác

• Bảo vệ sức khỏe người lao động và nâng cao năng suất làm việc

• Giảm thiểu ô nhiễm, rác thải và các hoạt động tàn phá môi trường

Một công trình xanh được định nghĩa là một công trình hạn chế tác hại đến môi trường tự nhiên, cải thiện hiệu suất và tiết kiệm năng lượng Nó sử dụng năng lượng một cách hiệu quả và giảm lượng khí thải nhà kính, thể hiện ý nghĩa của sự sống, tính sinh thái và sự thân thiện với môi trường.

2.2.2 Quá trình phát triển công trình xanh

Từ cuối thế kỉ 20 đến đầu thế kỉ 21, thế giới đối mặt với khủng hoảng nghiêm trọng về hệ sinh thái và môi trường do ảnh hưởng của cuộc cách mạng công nghiệp Các vấn đề như ô nhiễm, biến đổi khí hậu và cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên đã đe dọa sức khỏe và cuộc sống con người Để đối phó với tình trạng này, vào tháng 6 năm 1972, Hội nghị Liên hợp quốc về Môi trường con người tại Stockholm đã thừa nhận sự xuống cấp của môi trường toàn cầu và kêu gọi biện pháp cải thiện Năm 1980, Tổ chức quốc tế Bảo tồn thiên nhiên (UCN) cảnh báo về sự phát triển không bền vững của Trái đất trong bản Tuyên bố Chiến lược bảo tồn Thế giới Năm 1987, Hội đồng thế giới về Môi trường và Phát triển của LHQ công bố báo cáo "Tương lai chung của chúng ta," định nghĩa phát triển bền vững Năm 1992, Hội nghị Thượng đỉnh Trái đất tại Rio de Janeiro đã quy tụ lãnh đạo từ 162 quốc gia, cùng ký kết các cam kết bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.

“Công ước chung Liên hợp quốc về Biến đổi khí hậu”

Năm 1993, các chuyên gia xây dựng và môi trường tại Mỹ đã hợp tác để thành lập Hội đồng công trình xanh Hoa Kỳ (USGBC), khởi đầu phong trào xây dựng công trình xanh tại Mỹ Đây là cột mốc quan trọng đánh dấu bước đầu tiên trong quá trình phát triển công trình xanh (CTX) và mở ra hướng đi cho sự phát triển CTX toàn cầu Đến năm 2000, USGBC đã tiến hành nghiên cứu để thúc đẩy phong trào này.

Trần Thanh Long - 1970690 8 đã phát triển bộ tiêu chí LEED - Leadership in Energy and Environmental Design, nhằm đánh giá và thúc đẩy thiết kế bền vững Đây là một trong những hoạt động hiệu quả nhất trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu toàn cầu Sau gần 20 năm áp dụng và qua bốn lần chỉnh sửa, tiêu chuẩn LEED ngày càng nghiêm ngặt hơn, nhưng vẫn thu hút hàng ngàn công trình xanh được chứng nhận mỗi năm, khẳng định xu hướng xây dựng bền vững là điều tất yếu trong tương lai.

Trong bối cảnh cách mạng xây dựng xanh đang phát triển mạnh mẽ trên toàn cầu, Việt Nam vẫn đang ở giai đoạn khởi đầu, chậm hơn khoảng 15-20 năm so với các quốc gia khác Kể từ khi ra mắt thị trường vào năm 2007, Việt Nam đã có những bước tiến nhất định, với CTX đầu tiên được triển khai là nhà máy Colgate Pamolive tại Bình Dương, được xây dựng sau hơn 10 năm thực hiện.

Tính đến năm 2008, Việt Nam đã có hơn 150 công trình đạt chứng chỉ CTX, tuy nhiên con số này vẫn còn khiêm tốn so với các quốc gia khác Cụ thể, vào năm 2000, Mỹ đã có 1500 công trình, Singapore có 2300 và Trung Quốc cũng có số lượng tương tự.

Từ năm 2017, ngành xây dựng đã ghi nhận hơn 2000 công trình CTX, cho thấy sự gia tăng đáng kể qua từng năm Điều này phản ánh nỗ lực của ngành trong việc theo kịp xu hướng phát triển của khu vực và thế giới.

Bảng 2.1 Tốp 10 quốc gia xây dựng CTX theo tiêu chuẩn LEED

Xếp hạng Tên quốc gia Diện tích sàn (triệu m 2 ) Số dự án

Xếp hạng Tên quốc gia Diện tích sàn (triệu m 2 ) Số dự án

Bảng 2.2 Số lượng dự án đăng ký qua các năm ở các nước trong khu vực Đông Nam Á

Quốc Gia Việt Nam Thái Lan Phi-lip-pin Ma-lay-si-a

(Nguồn: Báo cáo xu hướng CTX tại Việt Nam của Bluescope, 2017)

Trong những năm gần đây, số lượng dự án áp dụng tiêu chuẩn CTX tại Việt Nam đang tăng lên Tuy nhiên, khi so sánh với các quốc gia trong khu vực như Thái Lan và Philippines, số lượng dự án này ở Việt Nam vẫn còn ở mức khiêm tốn.

2.2.3 Các chứng chỉ công trình xanh tại Việt Nam

Với sự ra đời của CTX, mỗi quốc gia đã phát triển những bộ tiêu chí riêng hoặc áp dụng linh hoạt các hệ thống đánh giá quốc tế Một số hệ thống đánh giá tiêu biểu bao gồm LEED từ Hoa Kỳ, Green Star của Úc, Green Mark tại Singapore, GOBAS của Trung Quốc và GRIHA.

Mỗi quốc gia, như Ấn Độ, áp dụng hệ thống đánh giá riêng với tiêu chí phù hợp với khí hậu và điều kiện xây dựng thực tế Tuy nhiên, tất cả đều đảm bảo tuân thủ các tiêu chí chung nhằm đảm bảo chất lượng và hiệu quả xây dựng.

Địa điểm xây dựng bền vững cần khai thác tối đa các điều kiện thuận lợi mà không làm hủy hoại môi trường hiện hữu Việc bảo tồn và khôi phục đa dạng sinh thái là rất quan trọng, đồng thời cần đảm bảo tỷ lệ cây xanh cao trong khu vực xây dựng Ngoài ra, cần tối ưu hóa việc sử dụng đất đai một cách hiệu quả và đảm bảo thuận lợi cho giao thông cơ giới, xe đạp và đi bộ.

Đô thị xanh được định nghĩa là khu vực có nhiều không gian xanh và chất lượng môi trường trong lành, bao gồm không khí, nước và đất sạch Để đạt được điều này, cần giảm thiểu chất thải và ô nhiễm, đồng thời ngăn chặn các nguyên nhân gây suy thoái môi trường Việc cải thiện chất lượng môi trường trong và ngoài các tòa nhà, tăng cường thông gió tự nhiên, kiểm soát ô nhiễm hóa học và tối ưu hóa sử dụng ánh sáng tự nhiên là những yếu tố quan trọng trong việc xây dựng đô thị xanh.

Dự án nhằm tối ưu hóa việc sử dụng nguồn nước hiệu quả, tập trung vào việc tiết kiệm nước trong sinh hoạt, sản xuất và nông nghiệp Đồng thời, dự án cũng tăng cường kiểm soát và lưu giữ nước mưa, giảm thiểu việc sử dụng nước sạch cho tưới cây Bên cạnh đó, áp dụng công nghệ xử lý nước thải để tái sử dụng nước cũng là một phần quan trọng trong chiến lược này.

TỔNG QUAN VỀ MÔ PHỎNG NĂNG LƯỢNG

Mô phỏng năng lượng là công cụ quan trọng giúp dự đoán lượng điện năng tiêu thụ của tòa nhà trong tương lai, từ đó đề xuất giải pháp thiết kế và cải tạo hiệu quả về kinh tế cho cả tòa nhà mới và hiện hữu Đối với các tòa nhà hiện hữu, cần thực hiện mô phỏng dựa trên các thông số đo đạt thực tế và điều chỉnh mô hình để đảm bảo kết quả chính xác nhất.

Theo thông tin từ Hội Mô phỏng hiệu năng công trình xây dựng Việt Nam

Mô phỏng năng lượng công trình là một phương pháp hiệu quả để đưa ra quyết định thiết kế tối ưu liên quan đến năng lượng, tiện nghi sử dụng và chi phí trong lĩnh vực xây dựng, theo IBPSA-VIETNAM.

GIỚI THIỆU CÁC CÔNG CỤ MÔ PHỎNG NĂNG LƯỢNG

Phần mềm mô phỏng năng lượng hiện nay đang được sử dụng rộng rãi để dự báo lượng năng lượng tiêu thụ của các tòa nhà.

• Giới thiệu phần mềm EnergyPlus:

Chương trình mô phỏng tiêu thụ năng lượng và nước trong công trình được tài trợ bởi Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, nhằm cung cấp cái nhìn tổng quan về tình hình sử dụng tài nguyên trong các công trình xây dựng.

Trần Thanh Long - 1970690 13 là một công cụ mô phỏng năng lượng toàn diện cho các tòa nhà, giúp kỹ sư, kiến trúc sư và nhà nghiên cứu lập mô hình mức tiêu thụ năng lượng cho sưởi ấm, làm mát, thông gió, chiếu sáng, tải cắm và xử lý, cũng như việc sử dụng nước trong các công trình xây dựng.

Phần mềm eQuest, viết tắt của QUick Energy Simulation Tool, là một trong những công cụ mô phỏng năng lượng phổ biến nhất cho giai đoạn thiết kế cơ sở hoặc sớm hơn Công cụ này cho phép các kiến trúc sư nhanh chóng thực hiện các mô phỏng năng lượng đơn giản để so sánh và đánh giá các giải pháp thiết kế khác nhau eQuest được phát triển bởi Jame J Hirsch & Associates với sự tài trợ từ Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, mang lại giá trị thiết thực cho quá trình thiết kế và tối ưu hóa năng lượng.

Phần mềm IES-VE, được phát triển bởi Integrated Environmental Solutions, là công cụ hỗ trợ cho các dự án xây dựng nhằm giảm thiểu mức tiêu thụ năng lượng Phần mềm này tối ưu hóa các yếu tố thiết kế như hệ thống chiếu sáng, hệ thống làm mát và sưởi, cũng như lớp vỏ bao che của công trình, giúp nâng cao hiệu quả năng lượng cho các công trình xây dựng.

Sử dụng năng lượng hiệu quả và tiết kiệm là nhiệm vụ thiết yếu của Quốc Gia để nâng cao tính cạnh tranh và đảm bảo an ninh năng lượng Hành vi của con người đóng vai trò quan trọng trong việc tiết kiệm năng lượng, nhưng thường bị bỏ qua trong các cơ hội cải thiện hiệu suất sử dụng năng lượng.

MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ BIM VÀ CTX TRƯỚC ĐÂY

Các nghiên cứu trước đây liên quan đến ứng dụng mô hình thông tin công trình (BIM) trong công trình xanh (CTX)

Bảng 2.4 Các nghiên cứu về ứng dụng BIM trong công trình xanh trên thế giới

Tác giả Nội dung nghiên cứu

Annette L.Stumpf, Hyunjoo Kim, and

Elisabeth M.Jenicek (2011) Ứng Dụng mô hình thông tin xây dựng vào Phân tích Sử dụng Năng Lượng trong giai đoạn thiết kế

Farzad Jalaei và Ahmad Jrade (2014) đã nghiên cứu việc tích hợp mô hình thông tin xây dựng (BIM) và các công cụ phân tích năng lượng vào hệ thống chứng nhận xây dựng xanh Mục tiêu của họ là thiết kế các tòa nhà bền vững, góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng và bảo vệ môi trường Việc kết hợp này không chỉ giúp tối ưu hóa quy trình thiết kế mà còn đảm bảo các tiêu chuẩn xanh cho các công trình xây dựng.

Farzad Jalaei, Ahmad Jrade (2015) Tích hợp hệ thống hỗ trợ quyết định

(DSS) và mô hình thông công trình (BIM) để tối ưu hóa lựa chọn thành phần xây dựng bền vững.

Wei Wu, Raja (2015) Kế Hoạch Thực Hiện BIM trong dự án công trình xanh, theo tiêu chuẩn LEED

Xi (Stacy) Sun (2016) Khảo Sát Mô hình thông tin công trình

(BIM) đến tích hợp dữ liệu mô phỏng năng lượng và kết quả mô phỏng Mohmed Solla, Lokman Hakim Ismail and Riduan Yunus (2016)

Khảo Sát tiềm năng của Tích hợp BIM vào công cụ đánh giá công trình xanh

BIM Xanh, Phương Pháp tiếp cận Phát

Yufang Shi, PingpingSong (2017) Vòng đời chi phí của Công Trình Xanh dựa vào kỹ thuật mô hình thông tin công trình (BIM)

Huỳnh, Đắc Trung (2015) đã thực hiện một nghiên cứu đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng dự án xây dựng dân dụng và công nghiệp, đặc biệt trong khía cạnh bảo vệ môi trường xanh bền vững trong giai đoạn tiền thi công Nghiên cứu này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tích hợp các yếu tố môi trường vào quy trình xây dựng nhằm đảm bảo sự phát triển bền vững.

Tác giả Nội dung nghiên cứu

Nguyễn, Duy Hưng (2016) So sánh các hệ thống đánh giá công trình xanh và nghiêncứu mức độ áp dụng các tiêu chí ở Việt Nam

Lê, Duy Bình (2016) Ứng dụng quy trình Lean trong quá trình thiết kế xây dựng (áp dụng tại các công ty Tư vấn Thiết kế tại Việt Nam)

Hùng, Nguyễn Minh (2017) Nghiên Cứu Các rào cản trong việc phát triển công trình xanh tại Việt Nam

Lê, Thanh Tuyến (2014) Mô hình 4D-Bim cho dự án có các công tác lặp lại

Châu Trần Minh Nhựt (2015) Ứng dụng mô hình động học hệ thống

(Sd) đánh giá hiệu quả của chiến lược quản lý rác thải xây dựng

Từ, Kim Hải (2015) Ứng dụng BIM trong quản lý xây dựng dự án cầu Trường hợp áp dụng: Cầu vượt hương lộ 2 tại Tp HCM

Trương, Hữu Hà Ninh (2016 ) Ứng dụng mô hình BIM vào hỗ trợ các công tác quản lý và vận hành nhà cao tầng

Tạ Tuấn Anh (2017) đã thực hiện một khảo sát về khả năng ứng dụng hệ thống thông tin công trình (BIM) trong công tác thẩm định của Sở Xây dựng TP Hồ Chí Minh đối với các dự án đầu tư xây dựng Nghiên cứu này nhằm đánh giá hiệu quả và tiềm năng của BIM trong việc cải thiện quy trình thẩm định, từ đó nâng cao chất lượng và hiệu suất trong quản lý dự án xây dựng.

Tác giả Nội dung nghiên cứu

Phong, Cao Xuân (2018) Xây dựng Lộ Trình BIM Roadmap cho doanh nghiệp X: A case study

2.5.1 So sánh các nghiên cứu

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc tích hợp mô hình thông tin công trình (BIM) vào mô phỏng tính toán năng lượng là rất quan trọng trong thiết kế công trình xanh Kết quả của các mô phỏng này giúp đánh giá mức độ đáp ứng theo tiêu chuẩn công trình xanh Hơn nữa, ứng dụng BIM trong thiết kế công trình xanh cũng là một phương pháp hiệu quả để đạt được các mục tiêu phát triển bền vững.

Các nghiên cứu trong nước về ứng dụng BIM trong thiết kế công trình xanh còn hạn chế, chủ yếu chỉ tập trung vào từng lĩnh vực riêng lẻ Do đó, cần thiết phải xây dựng quy trình tích hợp từ thiết kế, thi công đến vận hành cho các công trình theo xu hướng phát triển bền vững như CTX.

Nghiên cứu này áp dụng công nghệ BIM trong thiết kế công trình xanh, dựa trên các nghiên cứu toàn cầu Đặc biệt, nghiên cứu xem xét điều kiện khí hậu, thời tiết và môi trường tại Việt Nam, đồng thời áp dụng tiêu chuẩn ASHRAE 90.1 theo yêu cầu của tiêu chuẩn CTX LEED để đánh giá hiệu quả sử dụng năng lượng của công trình.

PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN

MÔ PHỎNG NĂNG LƯỢNG

3.1.1 Thu thập dữ liệu Đầu tiên, cần thu thập các dữ liệu sử dụng điện thực tế của tòa nhà thông qua hóa đơn tiền điện trong vòng 12 tháng gần nhất Sau đó cần thu thập các dữ liệu liên quan đến hiện trang kiến trúc, hệ thống cơ điện, số người làm việc và lịch trình hoạt động thực tế của tòa nhà Ngoài ra các thiết bị sử dụng điện khác tivi, tủ lạnh, màng hình, lap-top cũng cần được thống kế [7]

Sau khi thu thập, thông tin cần được phân loại và xử lý để đạt được kết quả tối ưu Quá trình này được minh họa trong hình 3.1.

Hình 3.1: Các dạng trình bày để xử lý thông tin

Quy trình thực hiện phân tích nhân tố thuận lợi và khó khăn khi áp dụng BIM vào mô phỏng phân tích năng lượng

Các giai đoạn của quá trình thiết lập bảng câu hỏi và thực hiện khảo sát được thể hiện theo biểu đồ dưới đây:

Hình 3.2 Biểu đồ các giai đoạn thiết lập câu hỏi

Xác định các nhân tố áp dụng BIM trong mô phỏng phân tích năng lượng

Tham khảo khảo ý kiến chuyên gia

Thiết kế bảng câu hỏi sơ bộ

Hoàn thiện bảng câu hỏi

Phân tích dữ liệu, thảo luận kết quả

Xác định, phân tích các nhân tố Xác định, phân tích các nhân tố

1 Phân tích thống kê mô tả

PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG MÔ HÌNH

Phần mềm giải quyết riêng từng phương pháp truyền nhiệt và điều khiển quá trình ảnh hưởng đến hiệu suất toà nhà

Theo định luật của Fourrier, lượng nhiệt dQ truyền qua bề mặt dF trong khoảng thời gian dτ tỷ lệ thuận với gradient nhiệt độ, thời gian và diện tích bề mặt.

-  là hệ số dẫn nhiệt, W/mK

- dF là diện tích phân bố bề mặt đẳng nhiệt, m2

- dkhoảng thời gian truyền, giây

Xem xét lượng nhiệt của không khí bên trong toà nhà theo Phương trình nhiệt động như sau: a p a

- Q là nhiệt lượng của không khí, W

- c p là nhiệt dung riêng của không khí, J/kgK

-  a là khối lượng riêng của không khí, kg/m 3

- V là thể tích của không khí, m 3

- T a là nhiệt độ của không khí

Mô phỏng từng thành phần của tòa nhà như tường, mái và trần được thực hiện dưới giả định đơn chiều Bên cạnh đó, các đặc tính vật lý nhiệt của các thành phần này cũng được coi là đồng nhất.

Theo Newton, nhiệt lượng truyền trong quá trình toá nhiệt dối lưu được tính toán:

- Q là nhiệt lượng truyền qua bề mặt trong một đơn vị thời gian, W

-  là cường độ toả nhiệt trên bề mặt, W/m 2 K

- F là diện tích bề mặt trao đổi nhiệt, m 2

- t w là nhiệt độ của không khí, o C

- t f là nhiệt độ trung bình bề mặt, o C

Đối lưu cưỡng bức bên ngoài được mô hình hóa bằng hệ số truyền nhiệt đối lưu phụ thuộc vào tốc độ gió, theo công thức thực nghiệm của McAdams.

• Hệ số đối lưu bên trong được thể hiện như sau:

Hệ số C phụ thuộc vào hướng của bề mặt, trong khi hệ số f phụ thuộc vào tốc độ không khí trung bình Số mũ n được lựa chọn theo hướng dẫn của CIBSE.

3.2.3 Truyền nhiệt bằng chuyển động không khí

Tốc độ truyền nhiệt liên quan đến dòng không khí đi vào bên trong không gian là:

Trong đó: m là lưu lượng khối lượng của không khí, kg/s c p là nhiệt dung riêng của không khí, J/kg.K

T i là nhiệt độ của không khí cấp vào, o C

T a là nhiệt độ trung bình của không khí bên trong phòng, o C

Tổng bức xạ nhiệt của một bề mặt

C o = W m K là hệ số bức xạ của vật đen tuyệt đối

Mặt trời có thể được xem như một vật tản nhiệt màu đen với nhiệt độ bề mặt khoảng 5800K Năng lượng mà mặt trời phát ra tạo ra thông lượng bức xạ trung bình 1353 W/m2 tại đỉnh bầu khí quyển của Trái Đất trong suốt một năm.

TRẦN THANH LONG - 1970690 22 ảnh hưởng đến bức xạ mặt trời ở mặt đất là góc mặt trời thay đổi và sự khuếch tán bức xạ của bầu khí quyển

Sau khi phân loại và xử lý thông tin, mô hình mô phỏng được xây dựng trên phần mềm IES VE Qui trình mô phỏng năng lượng được thực hiện bởi tác giả theo các bước cụ thể.

Hình 3.2: Quy trình mô phỏng năng lượng

Dựa trên dữ liệu thực tế, mô hình kiến trúc của tòa nhà sẽ được phát triển Các thông số kỹ thuật của vật liệu, cũng như hướng và diện tích kính trên các mặt dựng, đóng vai trò quan trọng trong việc ảnh hưởng đến năng lượng tiêu thụ của tòa nhà, do đó cần được kiểm tra và điều chỉnh cẩn thận.

Hình 3.3: Mô hình kiến trúc

Thông tin về vật liệu lớp vỏ bao che của tòa nhà, bao gồm tường gạch, kính và mái, sẽ được nhập vào phần mềm Các thông số cần thu thập bao gồm loại vật liệu, độ dày, và đặc tính cách nhiệt.

• Hệ số che nắng (chỉ dành cho kính)

Để tối ưu hóa hiệu suất năng lượng trong tòa nhà, cần xây dựng lịch trình làm việc cho con người và các hệ thống tiêu thụ điện như đèn, máy lạnh và thông gió Lịch trình này sẽ được mô phỏng theo giờ làm việc trong một ngày và số ngày làm việc trong tuần.

Hình 3.4: Thông số kỹ thuật của kính ngoại thất

Hình 3.5: Lịch trình hoạt động của thiết bị theo ngày

Hình 3.6: Lịch trình hoạt động của thiết bị theo ngày

Hệ thống cơ điện sẽ được thiết kế và xây dựng theo các thông số kỹ thuật đã thu thập, với lịch trình làm việc cụ thể cho từng thiết bị nhằm đảm bảo mô phỏng chính xác như trong thực tế.

Hệ thống đèn sẽ được thống kê theo từng không gian và tính toán mật độ công suất (LPD) theo công thức (3.9):

• P là tổng công suất điện của đèn trong không gian

• A là diện tích không gian

Hệ thống điều hòa không khí (ĐHKK) tiêu tốn khoảng 40-60% năng lượng trong các tòa nhà văn phòng, do đó việc thu thập dữ liệu chính xác và đầy đủ là rất quan trọng Các thông số cần chú ý bao gồm: nhiệt độ, độ ẩm, và lưu lượng không khí.

• Hiệu suất của máy lạnh

Hình 3.7: Hệ thống máy lạnh

Chạy mô phỏng năng lượng tiêu thụ của tòa nhà trong một năm và so sánh kết quả với giá trị thực tế Điều chỉnh mô hình và thực hiện mô phỏng lại để đảm bảo độ chính xác của kết quả.

Tính toán thời gian hoàn vốn của các giải pháp để thấy rõ lợi ích về mặt kinh tế theo công thức (3.10):

Thời gian hoàn vốn = Tổng chi phí cải tạo/chi phí tiết kiệm hằng năm (3.10)

Giá trị hiện tại thuần (NPV) là công cụ quan trọng trong quyết định tài chính, giúp xác định giá trị tiết kiệm hàng năm trong suốt thời gian hoạt động của dự án Các phương án có NPV dương cho thấy doanh thu đủ để trả lãi vay và thu hồi chi phí vốn ban đầu khi kết thúc vòng đầu tư Do đó, những phương án có NPV dương lớn nhất nên được ưu tiên lựa chọn NPV được tính theo công thức (3.11).

• P là dòng tiền vô hằng năm

• C là chi phí đầu tư ban đầu

• t là số năm tính toán

• r là tỉ lệ chiết khấu

3.2.8 Đề xuất giải pháp thay thế, cải tạo và xây dựng mô hình Áp dụng các giải pháp cải tạo, thay thế thiết bị mới và thay đổi lịch trình làm việc vào mô hình đề xuất Thực hiện mô phỏng để xác định lượng điện năng tiêu thụ

So sánh năng lượng tiêu thụ với mô hình thực tế để lựa chọn các giải pháp tối ưu về mặt tiết kiệm năng lượng và chi phí

CÔNG CỤ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHẢO SÁT

3.3.1 Phương pháp lập bảng câu hỏi khảo sát

Việc thu thập dữ liệu thông qua bảng câu hỏi khảo sát mang lại nhiều lợi ích, bao gồm khả năng tiếp cận thông tin từ một lượng lớn người tham gia và tính dễ dàng trong việc thực hiện Phương pháp này giúp làm rõ vấn đề một cách nhanh chóng và cho phép thu thập dữ liệu cần thiết từ nhiều cơ quan, đơn vị khác nhau trong thời gian ngắn.

Bảng câu hỏi là phương pháp phổ biến để khảo sát và thu thập dữ liệu nghiên cứu Thiết kế bảng câu hỏi có ảnh hưởng lớn đến kết quả nghiên cứu, và nếu không được thực hiện đúng cách, có thể dẫn đến sai lệch so với thực tế hoặc gây ra hậu quả nghiêm trọng.

Khảo sát bằng bảng câu hỏi là phương pháp thu thập ý kiến từ một số lượng lớn người về các vấn đề quan trọng trong một khoảng thời gian nhất định Để đảm bảo độ tin cậy của thông tin phản hồi, cần phải chọn lọc kỹ càng các đối tượng tham gia khảo sát, nhằm tránh hiểu nhầm và đảm bảo kết quả chính xác, phản ánh đúng thực tế.

Người nghiên cứu cần khuyến khích người trả lời chia sẻ suy nghĩ của họ thay vì áp đặt ý kiến cá nhân Bảng câu hỏi nên được thiết kế hấp dẫn để người tham gia cảm thấy hứng thú và sẵn lòng cung cấp thông tin một cách đầy đủ và tận tình.

3.3.2 Các bước tiến hành xây dựng bảng câu hỏi

Để nhận dạng các vấn đề cần khảo sát, chúng ta có thể sử dụng nhiều nguồn thông tin khác nhau, bao gồm việc phỏng vấn các chuyên gia trong ngành, xem xét kết quả của các nghiên cứu trước đây, và tra cứu thông tin qua sách, báo, cũng như các phương tiện truyền thông và internet.

Trong nghiên cứu này, tác giả lựa chọn hình thức trả lời câu hỏi và thang đo bằng thang đo Likert 5 mức độ, được giới thiệu bởi Rensis Likert Thang đo này phản ánh sự đồng ý hoặc không đồng ý với các phát biểu, đồng thời có thể được điều chỉnh để đo lường ảnh hưởng hoặc không ảnh hưởng Tác giả quyết định sử dụng thang đo năm mức độ để đảm bảo tính chính xác và đáng tin cậy trong việc thu thập dữ liệu.

Xây dựng cấu trúc, nội dung bảng câu hỏi cần bám chặt các vấn đề đã được nhận dạng ở trên

Tiến hành khảo sát thử nghiệm nhằm hoàn thiện bảng câu hỏi, chỉnh sửa các sai sót và thu thập ý kiến phản hồi từ người trả lời.

Thu thập thông tin và hoàn thiện bảng câu hỏi là bước quan trọng trong quá trình nghiên cứu Sau đó, tiến hành phát bảng câu hỏi để thu thập câu trả lời và thống kê số liệu cần thiết cho nghiên cứu.

Ngoài ra, khi thiết kế bảng câu hỏi cần lưu ý những vẫn đề sau:

• Cách tổ chức bảng câu hỏi: điều này ảnh hưởng rất lớn đến tỉ lệ trả lời và tác động trực tiếp đến chất lượng thu thập dữ liệu

• Cách sử dụng từ ngữ trong câu, cách đặt câu hỏi cũng có tác động rất lớn đến chất lượng câu trả lời

• Thang đo lượng được sử dụng trong câu hỏi: điều này quyết định đến dạng thông tin mà chúng ta thu thập

3.3.3 Xác định kích thước mẫu

Kích thước mẫu lớn giúp nghiên cứu xác định rõ ràng các tính chất của vấn đề, nhưng lại tốn nhiều thời gian và chi phí Vì vậy, việc lựa chọn kích thước mẫu phù hợp là rất quan trọng.

Các nghiên cứu ước tính kích thước mẫu cần thiết phổ biến như: kích thước mẫu cho phân tích EFA, kích thước mẫu cho hồi quy, …

Kích thước mẫu tối thiểu để sử dụng phân tích nhân tố khám phá (EFA) là 50, nhưng tốt hơn là 100, với tỷ lệ số quan sát trên biến đo lường là 5:1 Điều này có nghĩa là mỗi biến đo lường cần ít nhất 5 quan sát, hay nói cách khác, số phiếu khảo sát hợp lệ cần thiết Nếu bảng khảo sát có 14 câu hỏi đo lường, theo tỷ lệ 5:1, cỡ mẫu tối thiểu cần thiết cho EFA sẽ là 70 Do đó, chúng ta nên chọn cỡ mẫu từ 70 trở lên để thực hiện EFA một cách hiệu quả.

Việc xây dựng và kiểm định thang đo đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo độ tin cậy của các câu hỏi và kết quả phân tích Kiểm định thang đo giúp xác định các mục hỏi nào góp phần vào việc đo lường khái niệm lý thuyết đang nghiên cứu, đồng thời chỉ ra những mục không liên quan Quá trình này liên quan đến hai phép tính: tương quan giữa các mục hỏi và tương quan giữa điểm số của từng mục với điểm số tổng thể của bảng câu hỏi.

Hệ số Crobach’s Alpha là một chỉ số thống kê quan trọng để đánh giá mức độ tương quan giữa các mục hỏi trong thang đo Phương pháp này giúp kiểm tra tính đơn khía cạnh của thang đo thông qua kiểm định độ tin cậy chia đôi, đảm bảo rằng các mục hỏi có sự liên kết chặt chẽ với nhau.

Mức giá trị hệ số cronbach’s Alpha theo Hoàng Trong, Chu Nguyễn Mộng Ngọc (2008) và phân tích dữ liệu nghiên cứu với SPSS Tập, NXB Hồng Đức, trang 24:

- Từ 0.8 đến gần bằng 1: thang đo lường rất tốt

- Từ 0.7 đến gần bằng 0.8: thang đo lường sử dụng tốt

- Từ 0.6 trở lên: thang đo lượng đủ điều kiện

Khi đánh giá giá trị của cột “Cronbach’s Alpha If Item Deleted”, chúng ta cần lưu ý rằng cột này thể hiện hệ số Cronbach’s Alpha nếu loại biến đang xem xét Để đảm bảo độ tin cậy của thang đo, nếu giá trị Cronbach’s Alpha If Item Deleted lớn hơn hệ số Cronbach Alpha và hệ số Corrected Item – Total Correlation nhỏ hơn 0.3, thì biến quan sát đó nên được loại bỏ.

3.3.5 Phân tích nhân tố khám phá EFA

Phương pháp phân tích nhân tố EFA là một kỹ thuật phân tích đa biến phụ thuộc lẫn nhau, không phân biệt biến phụ thuộc và biến độc lập, mà tập trung vào mối tương quan giữa các biến EFA giúp rút gọn một tập A biến quan sát thành một tập B nhân tố có ý nghĩa hơn, với A nhỏ hơn B Quá trình rút gọn này dựa vào mối quan hệ tuyến tính giữa các nhân tố và các biến nguyên thủy.

ỨNG DỤNG MÔ HÌNH BIM TRONG VIỆC TÍNH TOÁN TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CỦA TOÀ NHÀ

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TRÌNH

Công trình A có quy mô gồm 2 tầng hầm và 13 tầng nổi

Tòa nhà được thiết kế với tối ưu hóa diện tích kính, kết hợp hệ thống làm chắn nắng hiệu quả để giảm thiểu tác động của ánh sáng mặt trời, đồng thời vẫn đảm bảo chất lượng tầm nhìn ra bên ngoài cho người sử dụng.

Dự án khách sạn được tọa lạc tại đường Nguyễn Bĩnh Khiêm, Quận 3, Thành phố Hồ Chí Minh

Hình ảnh phối cảnh 3D của dự án được thực hiện bởi đội thiết kế kiến trúc:

Hình 4.1: Ảnh thực tế của công trình A Hình ảnh mặt bằng mái được xuất ra từ mô hình 3D:

Hình 4.2: Mặt bằng công trình

Hình 4.3: Mặt đứng công trình

Mô hình BIM 3D của công trình được xây dựng bằng phần mềm IES VE, bắt đầu từ giai đoạn thiết kế cơ sở Sau đó, mô hình này được phát triển và thiết lập các giá trị cho vật liệu cũng như hệ thống MEP.

XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHỎNG NĂNG LƯỢNG

Mô hình thông tin công trình BIM được thiết lập nhằm xác định vị trí, thu thập dữ liệu thời tiết, các thông số vật liệu và hệ thống cơ điện, từ đó tiến hành mô phỏng năng lượng tiêu thụ hiệu quả.

Hình 4.4 Mô hình phân tích năng lượng trên phần mềm IES VE

Xác định vị trí dự án là rất quan trọng để có được tọa độ chính xác, vì điều này ảnh hưởng đến góc chiếu của mặt trời lên các bề mặt của tòa nhà Năng lượng bức xạ mặt trời có tác động lớn, đặc biệt đối với các tòa nhà có diện tích kính lớn Bức xạ này không chỉ ảnh hưởng đến tổng lượng tải lạnh của hệ thống mà còn làm tăng mức tiêu thụ năng lượng điện của hệ thống điều hòa không khí.

Việc lựa chọn dữ liệu thời tiết phù hợp là rất quan trọng, vì nó ảnh hưởng lớn đến kết quả mô phỏng năng lượng tiêu thụ của hệ thống điều hòa không khí.

Hình 4.6: Thiết lập dữ liệu thời tiết

Thời tiết được xác định dựa trên vị trí của dự án, như thể hiện trong hình 4.5 Các thông số nhiệt độ của Thành phố Hồ Chí Minh được cung cấp qua phần mềm, như trong hình 4.6 Việc thiết lập mô hình theo hướng đúng, như mô tả trong hình 4.7, là rất quan trọng vì nó ảnh hưởng đến tác động của ánh sáng mặt trời lên các bề mặt công trình.

Hình 4.7 thiết lập hướng của công trình

4.2.1 Thiết lập lớp vỏ của công trình

Lớp vỏ công trình được chọn lựa dựa trên kinh nghiệm của kỹ sư thiết kế và tham khảo tiêu chuẩn ASHRAE 90.1 2010

Bảng 4.1 Yêu cầu hệ số truyền nhiệt theo tiêu chuẩn ASHRAE 90.1 2010

Thành phần Hệ số truyền nhiệt tối đã

Hệ số che nắng (SHGC)

Tường bao ngoài 0.705 Không áp dụng

Bảng 4.2 Hệ số truyền nhiệt thực tế của công trình

Thành phần Hệ số truyền nhiệt tối đã

Hệ số che nắng (SHGC)

Tường bao ngoài 0.49 Không áp dụng

4.2.2 Phân tích bóng râm và bức xạ nhiệt trên bề mặt của công trình

Phân tích bóng râm và bức xạ nhiệt trên bề mặt công trình là yếu tố quan trọng trong thiết kế hệ thống lam che nắng phù hợp, đồng thời giúp lựa chọn vật liệu bao che thích hợp cho từng bề mặt Việc này không chỉ tiết kiệm chi phí xây dựng mà còn tối ưu hóa năng lượng tiêu thụ của tòa nhà.

Hình 4.8 Phân tích bóng râm của công trình

Hình 4.9 Phân tích bức xạ nhiệt trên bề mặt công trình

XÂY DỰNG MÔ HÌNH CƠ SỞ

Mô hình cơ sở được thiết lập theo tiêu chuẩn ASHRAE 90.1 nhằm so sánh hiệu quả tiết kiệm năng lượng giữa thiết kế hiện tại và mô hình tiêu chuẩn.

Bảng 4.3 mô hình cơ sở

Thành Phần Mô hình cơ sơ

Vị trí, hướng, dữ liệu thời tiết Giống như mô hình thiết kế

Lớp vỏ bao che Tuân thủ theo tiêu chuẩn ASHRAE 90.1 2010 Kết cấu công trình Giống như mô hình thiết kế

Diện tích kính Không quá 40% tổng diện tích bề mặt

Thành Phần Mô hình cơ sơ

Hệ thống lam che nắng Không bao gồm

Số người làm việc Giống như mô hình thiết kế

Thời gian hoạt động Giống như mô hình thiết kế

Hệ thống đèn Tuân thủ theo tiêu chuẩn ASHRAE 90.1 2010

Hệ thống lạnh Tuân thủ theo tiêu chuẩn ASHRAE 90.1 2010

Tải ổ cắm Giống như mô hình thiết kế

Sau khi xác định xong các thành phần của toà nhà, thì bước tiếp theo là tạo ra toà nhà cơ sở dựa trên thiết kế hiện hữu

Hình 4.10 Mô hình cơ sở theo tiêu chuẩn ASHRAE 90.1

MÔ PHỎNG CÔNG SUẤT TẢI NÓNG VÀ TẢI LẠNH

Dự án không có lắp đặt hệ thống sưởi nên không tính toán tải nóng

Tải lạnh của dự án được xác định dựa trên các yếu tố như cấu trúc bao che, số lượng người làm việc, công suất tỏa nhiệt từ hệ thống chiếu sáng và thiết bị, cùng với lượng khí tươi cung cấp vào trong dự án nhằm đảm bảo chất lượng không khí bên trong công trình.

Hình 4.11 Tổng tải lạnh trong một ngày điển hình

Khi lựa chọn hệ thống lạnh cho tòa nhà, cần dựa vào điểm tải đỉnh của công trình để đảm bảo rằng hệ thống có khả năng cung cấp đủ công suất làm mát trong những điều kiện bất lợi nhất.

ApHVAC cooling coils total load (kW) peaks (+) on Sat 15/May for Model

ApHVAC cooling coils total load: (p_tesst.aps)

Hình 4.12 Tổng tải lạnh theo từng tháng trong năm

KẾT QUẢ MÔ PHỎNG NĂNG LƯỢNG

Kết quả mô phỏng cho thấy tổng công suất điện tiêu thụ của các hệ thống trong tòa nhà, bao gồm đèn chiếu sáng trong nhà, đèn chiếu sáng ngoài trời, hệ thống làm mát, hệ thống bơm, hệ thống thang máy và các thiết bị điện khác Đồng thời, kết quả cũng cung cấp thông tin về chi phí điện, được tính theo giá điện 3 mức hiện hành tại Việt Nam.

Kết quả sẽ bao gồm lượng điện năng tiêu thụ và chi phí điện của cả tòa nhà thiết kế và tòa nhà cơ sở Dựa trên mức tiết kiệm năng lượng đạt được, dự án sẽ được chấm điểm theo tiêu chuẩn công trình xanh.

Bảng 4.4 Bảng kết quả mô phỏng năng lượng tiêu thụ của toà nhà

End Use Proposed Baseline Baseline Percent

Internal Lighting 90,212.94 Energy use kWh

Exterior Lighting 4,553.01 Energy use kWh

Space Heating 0 Energy use kWh

Space Cooling 434,841.98 Energy use kWh

End Use Proposed Baseline Baseline Percent

Heat Rejection 1,028.39 Energy use kWh

Fans Interior 541,758.79 Energy use kWh

Fans Parking Garage 144,013.95 Energy use kWh

Fans Parking Garage 16.44 Demand kW 16.44 0

Service Water Heating 53,782.88 Energy use kWh

Service Water Heating 13.32 Demand kW 93.86 85.8

End Use Proposed Baseline Baseline Percent

Receptacle Equipment 189,645.92 Energy use kWh

Data Centre Equipment 0 Energy use kWh

Data Centre Equipment 0 Demand kW 0 0

Cooking (Fossil Fuel) 0 Energy use kWh

Cooking (Fossil Fuel) 0 Demand kW 0 0

End Use Proposed Baseline Baseline Percent

Elevators Escalators 153,475.20 Energy use kWh

Other Processes 0 Energy use kWh

4.5.1 Thay đổi vật liệu lớp vỏ bao che

Thay đổi vật liệu kính ngoại thất trong dự án và thực hiện mô phỏng phân tích năng lượng tiêu thụ giúp đánh giá hiệu quả của mặt kính giữa hai phương án khác nhau.

• Phương án 1: sử dụng kính hộp 2 lớp

• Phương án 2: sử dụng kính dán 2 lớp

Bảng 4.5 Thông số kính ngoại thất

Thành phần Hệ số truyền nhiệt tối đã

Hệ số che nắng (SHGC)

Bảng 4.6 Tỷ lệ diện tích kính theo từng hướng

Orientation Above-grade wall area (m²)

Bảng 4.7 Bảng kết quả mô phỏng năng lượng tiêu thụ của toà nhà

End Use Proposed Baseline Baseline Percent

Internal Lighting 90212.94 Energy use NaN NaN

Internal Lighting 17.49 Demand NaN NaN

Exterior Lighting 4553.01 Energy use NaN NaN

Exterior Lighting 2.08 Demand NaN NaN

Space Heating (Fossil Fuel) 0 Energy use NaN NaN

Space Heating (Fossil Fuel) 0 Demand NaN NaN

Space Heating 0 Energy use NaN NaN

Space Heating 0 Demand NaN NaN

Space Cooling 567426.57 Energy use NaN NaN

Space Cooling 131.91 Demand NaN NaN

Pumps 40381.16 Energy use NaN NaN

End Use Proposed Baseline Baseline Percent

Heat Rejection 1058.58 Energy use NaN NaN

Heat Rejection 0.24 Demand NaN NaN

Fans Interior 543390.44 Energy use NaN NaN

Fans Interior 64.45 Demand NaN NaN

Fans Parking Garage 144013.95 Energy use NaN NaN

Fans Parking Garage 16.44 Demand NaN NaN

(Fossil Fuel) 0 Energy use NaN NaN

(Fossil Fuel) 0 Demand NaN NaN

Service Water Heating 53782.88 Energy use NaN NaN

Service Water Heating 13.32 Demand NaN NaN

(heat) 0 Energy use NaN NaN

Receptacle Equipment 189645.92 Energy use NaN NaN

Receptacle Equipment 41 Demand NaN NaN

Interior Lighting Process 0 Energy use NaN NaN

Interior Lighting Process 0 Demand NaN NaN

Refrigeration 0 Energy use NaN NaN

Data Centre Equipment 0 Energy use NaN NaN

Data Centre Equipment 0 Demand NaN NaN

Cooking (Fossil Fuel) 0 Energy use NaN NaN

Cooking (Fossil Fuel) 0 Demand NaN NaN

Cooking 0 Energy use NaN NaN

Elevators Escalators 153475.2 Energy use NaN NaN

Elevators Escalators 17.52 Demand NaN NaN

Other Processes 0 Energy use NaN NaN

Other Processes 0 Demand NaN NaN

Use kWh/year 1787940.65 0 NaN NaN

Energy kWh/year 343121.12 0 NaN NaN

4.5.3 Phân tích chi phí giữa 2 phương án

Bảng 4.8 Bảng phân tích chi phí của 2 phương án kính ngoại thất

Thành phần Đơn vị Phương án 1: Kính hộp 2 lớp

Phương án 2: kính dán 2 lớp

SHGC NA 0.43 0.76 Điện năng tiêu thụ kWh 1,653,694.21 1,787,940.65

Chi phí lắp đặt ban đầu (tham khảo nhà cung cấp kính AGC)

VND 1,412,160,000 882,600,000 Ước tính lãi xuất ngân hàng

Thời gian hoàn vốn năm 2.2

KẾT LUẬN

Nghiên cứu này đánh giá hiệu quả tiết kiệm năng lượng của công trình bằng cách phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến tiêu thụ năng lượng, bao gồm cả yếu tố chủ động và bị động.

Nghiên cứu chỉ ra lượng điện năng tiêu thụ cho từng hệ thống trong tòa nhà, giúp các đơn vị tư vấn thiết kế, nhà thầu thi công và Chủ đầu tư có cái nhìn trực quan về các giải pháp thiết kế Điều này cho phép các đơn vị cân nhắc những giải pháp phù hợp, hiệu quả về mặt kinh tế và thời gian thu hồi vốn khi áp dụng.

Kết quả mô phỏng cho thấy mức độ đáp ứng các tiêu chuẩn công trình xanh, đồng thời đề xuất giải pháp phù hợp với mức chứng nhận mà dự án hướng tới.

PHÂN TÍCH YẾU TỐ THUẬN LỢI VÀ KHÓ KHĂN CỦA VIỆC ỨNG DỤNG MÔ HÌNH BIM TRONG TÍNH TOÁN TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CHO TOÀ NHÀ

TÓM TẮT CHƯƠNG

Theo ý kiến của các chuyên gia và các nghiên cứu tương tự từ các quốc gia khác, luận văn đã xác định 16 yếu tố ảnh hưởng đến việc ứng dụng BIM vào công trình xanh tại Việt Nam.

Bảng 5.1 Những yếu tố ảnh hưởng đến ứng dụng BIM vào công trình xanh

YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG Tham Khảo

P1 - BIM và Công trình xanh đang phát triển ở Việt

Tham khảo ý kiến chuyên gia

P2 - BIM cho phép truy cập thay đổi thiết kế khác nhau trong giai đoạn thiết kế ban đầu để đánh giá công trình

P3 - BIM dụng để điều chỉnh thiết kế tiết kiệm năng lượng của toà nhà trong toàn bộ dự án công trình xanh

P4 - BIM kết hợp với mô phỏng và phân tích năng lượng giúp người thiết kế chọn loại vật liệu xanh trong thời gian thiết kế công trình xanh

YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG Tham Khảo

BIM kết hợp với mô phỏng và phân tích năng lượng trong quá trình xây dựng giúp giảm thiểu lặp lại công tác và lãng phí, đồng thời hiện thực hóa các công trình xanh.

P6 - BIM giúp giảm chi phí năng lượng trong công trình xanh

P7 - BIM giúp tiết kiệm thời gian, tài nguyên và phối hợp giữa các bên trong công trình xanh

O’Donnell, Maile, Rose và cộng sự, 2013

P8 - BIM thay đổi và tạo ra mô phỏng năng lượng nhanh chóng để thiết kế công trình xanh

C1 - Thiếu chuyên gia về BIM hiểu mô phỏng trong công trình xanh

Tham khảo ý kiến chuyên gia

C2 - Thiếu đội ngũ thiết kế, xây dựng BIM và công trình xanh

Tham khảo ý kiến chuyên gia

C3 - BIM được áp dụng rời rạc, chưa có sự phối hợp chặc chẻ giữa các bên

Tham khảo ý kiến chuyên gia

C4 – Một hệ thống BIM đạt hiệu suất cao đòi hỏi khả năng đáp ứng của phần cứng máy tính

Tham khảo ý kiến chuyên gia

C5 - Thiếu sự hỗ trợ của Nhà Nước đối với BIM và

Tham khảo ý kiến chuyên gia

C6 - Không có hệ thống quy chuẩn, tiêu chuẩn hướng tới công trình xanh tại Việt Nam được ban hành bởi cơ quan nhà nước

Pitt, et al., 2009; samari, et al., 2013;

Mục tiêu chính của luận văn là nghiên cứu ứng dụng BIM trong thiết kế công trình xanh Để đạt được điều này, bảng câu hỏi khảo sát đã được sử dụng để thu thập ý kiến từ các chuyên gia trong lĩnh vực công trình xanh và xây dựng Chương trình nghiên cứu sẽ tập trung vào phân tích dữ liệu thu thập được, nhằm xác định các yếu tố ảnh hưởng đến việc ứng dụng BIM vào thiết kế công trình xanh tại Việt Nam.

ĐẶC ĐIỂM CỦA DỮ LIỆU NGHIÊN CỨU

Vào tháng 10 và 11 năm 2022, quá trình thu thập dữ liệu nghiên cứu đã được thực hiện thông qua 100 bảng khảo sát điện tử gửi đến các chuyên gia trong lĩnh vực công trình xanh Các tham gia khảo sát được yêu cầu đánh giá mức độ ảnh hưởng theo thang đo Likert từ 1 đến 5, với 1 là "không ảnh hưởng" và 5 là "ảnh hưởng rất lớn" Kết quả thu được 95 phiếu hợp lệ, trong khi những phiếu không hợp lệ bị loại do thiếu thông tin hoặc thông tin không nhất quán Dữ liệu từ 95 phiếu khảo sát hợp lệ sẽ được phân tích để cung cấp cái nhìn tổng quan và thông tin hữu ích về đặc điểm của người tham gia khảo sát.

Bảng 5.2 Bảng phần trăm mức độ tìm hiểu của người trả lời

Mức độ tìm hiểu Số người Tỷ lệ (%)

BIM và Công trình xanh 62 67.4

Hình 5.1 Phần trăm mức độ tìm hiểu của người trả lời

Theo khảo sát, 67.4% (62 người) đã tìm hiểu về BIM và CTX, trong khi 19.6% (18 người) chỉ tìm hiểu về CTX và 10.9% (10 người) về BIM Chỉ có 2.1% (2 người) chưa biết đến cả hai khái niệm này Điều này cho thấy BIM và CTX đang phát triển mạnh mẽ tại Việt Nam Trên toàn cầu, BIM và CTX cũng đang được chú trọng, với ngày càng nhiều công ty và cá nhân quan tâm đến phát triển bền vững.

Bảng 5.3 Bảng phần trăm người trả lời phân chia theo nghề nghiệp

Nghề nghiệp Số người Tỷ lệ (%)

Kỹ sư cơ khí hoặc điện 28 30

Hình 5.2 Phần trăm trả lời phân chia theo nghề nghiệp

Sự đa dạng trong ngành nghề của những người tham gia khảo sát cho thấy BIM và CTX đang thu hút sự chú ý đáng kể tại Việt Nam Các kỹ sư và kiến trúc sư đang cùng nhau tìm kiếm giải pháp cho các vấn đề như tiết kiệm năng lượng, giảm phát thải CO2 và phát triển bền vững.

Bảng 5.4 Bảng phần trăm người trả lời phân chia theo vai trò

Vai trò Số người Tỷ lệ

Chủ đầu tư / Nhà phát triển 16 17.4

Chuyên gia mô phỏng Kiến trúc sư

Kỹ sư cơ khí hoặc điện

Hình 5.3 Phần trăm trả lời phân chia theo vai trò

Vai trò của người tham gia khảo sát chủ yếu là từ các nhà thầu thi công và tư vấn, trong khi số lượng nhà đầu tư, nhà phát triển và nhà cung cấp tham gia thấp hơn khoảng 50% Điều này cho thấy rằng hầu hết các bên liên quan trong ngành xây dựng đều quan tâm đến BIM và công trình xanh.

Bảng 5.5 Bảng phần trăm người trả lời phân chia theo số năm kinh nghiệm

Kinh nghiệm làm việc Số người Tỷ lệ (%)

Chủ đầu tư / Nhà phát triển Nhà cung cấp

Hình 5.4 cho thấy phần trăm trả lời được phân chia theo số năm kinh nghiệm, với phần lớn đối tượng khảo sát có từ 3-10 năm kinh nghiệm BIM và CTX là những khái niệm mới tại Việt Nam, thu hút sự quan tâm và nghiên cứu chủ yếu từ các kỹ sư và kiến trúc sư trẻ.

Kết luận: Đối tượng khảo sát chủ yếu là những người trẻ tuổi, cho thấy sự dễ dàng trong việc nghiên cứu và tiếp thu các khái niệm, công cụ mới Sự phân bố đồng đều của họ trong các vai trò và ngành nghề khác nhau phản ánh mức độ quan tâm cao đến BIM và CTX, điều này chứng tỏ rằng đây sẽ là xu hướng phát triển mạnh mẽ trong tương lai gần.

ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CỦA THANG ĐO

Bảng 5.6 Kết quả phân tích Cronbach’s Alpha cho thang đo về yếu tố thuận lợi áp dụng BIM và công trinh xanh

Scale Mean if Item Deleted

Scale Variance if Item Deleted

Cronbach's Alpha if Item Deleted

Kết quả phân tích độ tin cậy theo Cronbach’s Alpha cho thấy 8 biến quan sát từ A1 đến A8 đều có tương quan biến – tổng lớn hơn 0.3, với giá trị thấp nhất là 0.36 Giá trị alpha của thang đo đạt 0.705, cho thấy thang đo này có độ tin cậy cao và phù hợp để sử dụng trong các phân tích tiếp theo.

Bảng 5.7 Kết quả phân tích Cronbach’s Alpha cho thang đo về yếu tố khó khăn áp dụng BIM và công trình xanh

Scale Mean if Item Deleted

Scale Variance if Item Deleted

Cronbach's Alpha if Item Deleted

Kết quả phân tích độ tin cậy theo Cronbach’s Alpha cho thấy 6 biến quan sát từ B1 đến B6 đạt yêu cầu với tương quan biến – tổng lớn hơn 0.3, trong đó giá trị thấp nhất là 0.482 Hơn nữa, giá trị alpha của thang đo là 0.781, cho thấy thang đo này có độ tin cậy cao và có thể được sử dụng trong các phân tích tiếp theo.

PHÂN TÍCH THỐNG KÊ MÔ TẢ

Bảng thống kê dưới đây cho thấy rõ mức độ đồng ý về các tình hình phát triển và ảnh hưởng đến BIM và công trình xanh tại Việt Nam, giúp xác định những trở ngại chính trong quá trình phát triển.

Các yếu tố thuận lợi và khó khăn ảnh hưởng đến việc ứng dụng BIM vào công trình xanh tại Việt Nam bao gồm sự phát triển nhanh chóng của công nghệ, nhận thức ngày càng tăng về bền vững, và sự hỗ trợ từ chính phủ Tuy nhiên, cũng tồn tại những thách thức như thiếu hụt nguồn nhân lực có chuyên môn, chi phí đầu tư ban đầu cao, và sự kháng cự từ một số bên liên quan trong ngành xây dựng Việc hiểu rõ những yếu tố này sẽ giúp tối ưu hóa quá trình ứng dụng BIM trong các dự án công trình xanh.

Bảng 5.8 Bảng thống kế mô tả các yếu tố thuận lợi và khó khăn khi áp dụng BIM vào CTX

Các yếu tố ảnh hưởng đến BIM và

C1 - Thiếu chuyên gia về BIM hiểu mô phỏng trong công trình xanh 2 5 4.10 0.62 1

C2 - Thiếu đội ngũ thiết kế, xây dựng

BIM và công trình xanh 3 5 4.08 0.74 2

C3 - BIM được áp dụng rời rạc, chưa có sự phối hợp chặc chẻ giữa các bên 2 5 4.06 0.64 3

BIM kết hợp với mô phỏng và phân tích năng lượng trong quá trình xây dựng giúp giảm thiểu lặp lại công việc, tiết kiệm nguồn lực và hiện thực hóa các công trình xanh.

P7 - BIM giúp tiết kiệm thời gian, tài nguyên và phối hợp giữa các bên trong công trình xanh

P3 - BIM dung để điều chỉnh thiết kế tiết kiệm năng lượng của toà nhà trong toàn bộ dự án công trình xanh

Các yếu tố ảnh hưởng đến BIM và

P4 - BIM kết hợp với mô phỏng và phân tích năng lượng giúp người thiết kế chọn loại vật liệu xanh trong thời gian thiết kế công trình xanh

BIM giúp giảm chi phí năng lượng trong công trình xanh, đồng thời cho phép truy cập và thay đổi thiết kế khác nhau trong giai đoạn thiết kế ban đầu để đánh giá hiệu quả công trình.

P8 - BIM thay đổi và tạo ra mô phỏng năng lượng nhanh chóng để thiết kế công trình xanh

P1 - Thiếu chuyên gia về BIM hiểu mô phỏng trong công trình xanh 2 5 3.42 0.54 11

C4 – Một hệ thống BIM đạt hiệu suất cao đòi hỏi khả năng đáp ứng của phần cứng máy tính

C6 - Không có hệ thống quy chuẩn, tiêu chuẩn hướng tới công trình xanh tại Việt Nam được ban hành bởi cơ quan nhà nước

C5 - Thiếu sự hỗ trợ của Nhà Nước đối với BIM và Công trình xanh 2 5 2.99 0.73 14

Theo (Vichea, 2005) khoảng giá trị trung bình của các biến được tính bằng công thức:

• 4.2 – 5.0 sẽ được xem là “ảnh hưởng rất lớn”

• 3.4 – 4.19 sẽ được xem là “ảnh hưởng lớn”

• 2.6 – 3.39 sẽ được xem là “ảnh hưởng trung bình”

• 1.8 – 2.59 sẽ được xem như “ảnh hưởng ít”

• – 1.79 sẽ được xe như “không ảnh hưởng”

Kết quả khảo sát cho thấy sự đa dạng trong đánh giá của người tham gia, cho thấy mức độ ảnh hưởng của các yếu tố khác nhau Giá trị trung bình của các biến ảnh hưởng dao động từ 2.99 đến 3.97, trong đó mức độ ảnh hưởng chủ yếu nằm trong khoảng từ 3.4 đến 4.19, được xem là “ảnh hưởng lớn”.

5.4.1 Năm yếu tố ảnh hưởng có điểm số cao nhất là:

• P1 - BIM và Công trình xanh đang phát triển ở Việt Nam có điểm số 4.10

• P3 - BIM dung để điều chỉnh thiết kế tiết kiệm năng lượng của toà nhà trong toàn bộ dự án công trình xanh có điểm số là 4.08

• P2 - BIM cho phép truy cập thay đổi thiết kế khác nhau trong giai đoạn thiết kế ban đầu để đánh giá công trình xanh có điểm số là 4.06

BIM kết hợp với mô phỏng và phân tích năng lượng hỗ trợ các nhà thiết kế trong việc lựa chọn vật liệu xanh, góp phần nâng cao hiệu quả thiết kế công trình xanh Qua đó, công trình đạt được điểm số 3.97, chứng tỏ sự hiệu quả và bền vững trong quá trình xây dựng.

• C1 - Thiếu chuyên gia về BIM hiểu mô phỏng trong công trình xanh có điểm số là 3.96

Trong việc áp dụng mô hình BIM vào thiết kế công trình xanh tại Việt Nam, có 5 yếu tố ảnh hưởng, trong đó có 4 yếu tố thuận lợi và 1 yếu tố khó khăn.

PHÂN TÍCH NHÂN TỐ KHÁM PHÁ (Exploratory Factor Analysis)

5.5.1 Đánh giá độ tin cậy của thang đo

Phân tích độ tin cậy bằng hệ số Cronbach’s Alpha được thực hiện để kiểm tra độ tin cậy của dữ liệu thu thập từ 5 biến đo lượng sử dụng thang đo Likert 5 điểm, với mẫu nghiên cứu gồm 92 người Kết quả Cronbach’s Alpha được xử lý bằng phần mềm SPSS và được trình bày trong bảng.

Bảng 5.9 Kết quả phân tích Cronbach’s Alpha cho thang đo về các yếu tố ảnh hưởng ứng dụng BIM trong thiết kế Công trình xanh

Scale Variance if Item Deleted

Cronbach's Alpha if Item Deleted

Kết quả phân tích độ tin cậy cho thấy giá trị Alpha của thang đo là 0.715, vượt mức 0.6, và 5 biến quan sát đạt yêu cầu với tương quan lớn hơn 0.3 Do đó, thang đo này có độ tin cậy cao và phù hợp cho các phân tích tiếp theo.

Kiểm định Bartlett và kiểm định KMO

Kết quả kiểm định Bartlett từ SPSS, được trình bày trong bảng 5.10, cho thấy p < 5%, do đó giả thuyết H0, cho rằng các biến không có tương quan trong tổng thể, bị từ chối Điều này chỉ ra rằng các biến có mối quan hệ với nhau, và do đó, phân tích nhân tố là phương pháp phù hợp để áp dụng.

Kiểm định KMO được sử dụng để so sánh độ lớn của hệ số tương quan giữa hai biến Xi và Xj với độ lớn của hệ số tương quan riêng phần của chúng (Norusis 1994, trích dẫn bởi Thọ, 2011) Giá trị KMO càng cao cho thấy phần chung giữa các biến càng lớn, với KMO = 0.729 > 0.5 và Sig < 0.05, cho thấy phân tích nhân tố là phù hợp với dữ liệu nghiên cứu.

Bảng 5.10 Kết quả kiểm định KMO và Bartlett

Kaiser-Meyer-Olkin Measure of Sampling

5.5.2 Kết quả phân tích nhân tố khám phá

Bảng 5.11 bảng kết quả thành phần chính phân tích khám phá

Initial Eigenvalues Extraction Sums of

Rotation Sums of Squared Loadings Total % of

Từ bảng kết quả, tổng Phương sai trích đạt 69.36% >50% của 2 yếu tố ảnh hưởng được trình bày trong bảng 5.11

Bảng 5.12 bảng kết quả hệ số tải nhân tố

Hệ số tải nhân tố (factor loading)

B1 - Thiếu chuyên gia về BIM hiểu mô phỏng trong công trình xanh

B2 - Thiếu đội ngũ thiết kế, xây dựng BIM và công trình xanh

B3 - BIM được áp dụng rời rạc, chưa có sự phối hợp chặc chẻ giữa các bên

A7 - BIM giúp tiết kiệm thời gian, tài nguyên và phối hợp giữa các bên trong công trình xanh

A5 - Việc kết hợp BIM với mô phỏng và phân tích năng lượng trong quá trình xây dựng giúp giảm thiểu lặp lại công việc, giảm lãng phí và hiện thực hóa các công trình xanh.

Theo hệ số tải nhân tố, hai yếu tố ảnh hưởng đến ứng dụng BIM vào công trình xanh được thể hiện dưới mô hình nghiên cứu sau:

Nhân tố thuận lợi: Nhóm này gồm 2 yếu tố liên quan đến ứng dụng BIM vào

Công trình xanh chiếm 20.423% trong tổng số các biến phân tích, với vai trò quan trọng của BIM trong việc tiết kiệm thời gian, tài nguyên và nâng cao sự phối hợp giữa các bên liên quan.

Khó khăn BIM và Công trình Thuận lợi xanh

Trần Thanh Long - 1970690 66 nhấn mạnh rằng việc kết hợp BIM với mô phỏng và phân tích năng lượng trong quá trình xây dựng giúp giảm thiểu lặp lại công việc, tiết kiệm tài nguyên và hiện thực hóa các công trình xanh.

Nhân tố khó khăn trong việc áp dụng BIM vào công trình xanh bao gồm ba yếu tố chính, chiếm 47.261% tổng số biến phân tích mức độ ảnh hưởng Điều này cho thấy rằng còn nhiều thách thức cần vượt qua để triển khai hiệu quả BIM trong lĩnh vực này.

KẾT LUẬN

Nghiên cứu cho thấy rằng mức độ hiểu biết về mô hình thông tin công trình (BIM) và công trình xanh (CTX) là khá cao, chủ yếu đến từ các kỹ sư và kiến trúc sư có kinh nghiệm từ 3 đến 10 năm Đây là nhóm cán bộ trẻ, có khả năng tiếp thu nhanh các lĩnh vực mới, cho thấy độ tin cậy của khảo sát là cao.

Việc áp dụng BIM vào công trình xanh tại Việt Nam gặp nhiều khó khăn, với 3/5 yếu tố ảnh hưởng được xác định Đặc biệt, sự thiếu hụt chuyên gia hiểu biết về BIM trong mô phỏng công trình xanh và đội ngũ thiết kế, xây dựng BIM là những thách thức lớn Hơn nữa, việc áp dụng BIM hiện nay diễn ra rời rạc, thiếu sự phối hợp chặt chẽ giữa các bên liên quan Do đó, việc tích hợp BIM vào công trình xanh sẽ là một thách thức đáng kể cho ngành xây dựng Việt Nam.

Ngày đăng: 08/11/2023, 22:17

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[1] N.H. Dũng. “Tiết kiệm năng lượng trong thiết kế và xây dựng các công trình cao tầng và thương mại tại Việt Nam”. Internet: https://moc.gov.vn/tl/tin- tuc/51182/tiet-kiem-nang-luong-trong-thiet-ke-va-xay-dung-cac-cong-trinh-cao-tang-va-thuong-mai-tai-viet-nam.aspx. Oct. 10, 2022 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Tiết kiệm năng lượng trong thiết kế và xây dựng các công trình cao tầng và thương mại tại Việt Nam
[4] B. Minh. “Sử dụng năng lượng hiệu quả tại các tòa nhà: rào cản và giải pháp”. Internet: https://tietkiemnangluong.com.vn/tin-tuc/kinh-nghiem/t26604/su-dung-nang-luong-hieu-qua-tai-cac-toa-nha-rao-can-va-giai-phap.html, Sep. 4, 2024 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Sử dụng năng lượng hiệu quả tại các tòa nhà: rào cản và giải pháp
[5] V. An. “Mô phỏng năng lượng - giải pháp tiết kiệm cho công trình”. Internet: http://congtrinhxanhvietnam.vn/mo-phong-nang-luong-giai-phap-tiet-kiem-cho-cong-trinh-300464.html . Nov. 11, 2021 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Mô phỏng năng lượng - giải pháp tiết kiệm cho công trình
[6] T, El-Shennawy.“Improving Energy Performance of Existing Office Buildings, ” International Journal of Energy Science and Engineering, vol. 3, no. 3, pp.29-36, Aug. 2017 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Improving Energy Performance of Existing Office Buildings, "” International Journal of Energy Science and Engineering
[7] C. Anh. “Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả hướng đến sự phát triển bền vững năng lượng Việt Nam”. Internet: https://moit.gov.vn/tin-tuc/su-dung-nang-luong-tiet-kiem-va-hieu-qua/su-dung-nang-luong-tiet-kiem-va-hieu-qua-huong-den-su-phat-trien-ben-vung-nang-luong-viet-nam.html, Nov.11, 2021 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả hướng đến sự phát triển bền vững năng lượng Việt Nam
[9] A.L. Stumpf, H. Kim, and E.M. Jenicek. “Early Design Energy Analysis Using Building Information Modeling Technology,” in Installation Technology Transfer Program, 2011, pp. 0704-0188 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Early Design Energy Analysis Using Building Information Modeling Technology,” in "Installation Technology Transfer Program
[10] F. Jalaei and A. Jrade. “Integrating Building Information Modelling (BIM) and Energy Analysis Tools with Green Guilding Certification System to Conceptually Design Sustainable Buildings,” Journal of Information Technology in Construction, vol 19, pp. 494-519, Nov. 2014 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Integrating Building Information Modelling (BIM) and Energy Analysis Tools with Green Guilding Certification System to Conceptually Design Sustainable Buildings,” "Journal of Information Technology in Construction
[11] W. Wu and Raja. “BIM Execution Planning in Green Building Projects: LEED as a Use Case,” Journal of Management in En- gineering, vol. 31, pp. 1943- 5479, Aug. 2015 Sách, tạp chí
Tiêu đề: BIM Execution Planning in Green Building Projects: LEED as a Use Case,"” Journal of Management in En- gineering
[12] R. Kirti “A Bim based approach for configuring buildings’ outer envelope energy saving elements,” Journal of Information Technology in Construction (ITcon), vol. 20, pg. 173-192, Jan. 2015 Sách, tạp chí
Tiêu đề: A Bim based approach for configuring buildings’ outer envelope energy saving elements,” "Journal of Information Technology in Construction (ITcon)
[13] S. Gandhi and J. Jupp. “Characteristics of Green BIM: Process andInformation Management Requirements,” in 10th Product Lifecycle Management for Society (PLM), 2017, pp.596-605 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Characteristics of Green BIM: Process andInformation Management Requirements,” in "10th Product Lifecycle Management for Society (PLM)
[14] Owen, J.H and Huang. “Local improvements that degrade system performance: case studies and discussion for throughput analysis,” International Journal of Production Research, vol. 47, no.17, pp.3823-3851 Jun. 2014 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Local improvements that degrade system performance: case studies and discussion for throughput analysis,” "International Journal of Production Research
[15] Park, J and Kim. “Building information modelling based energy performance Index in Korea”. Construction Innovation, vol.12, pp. 335-354, Jul. 2012 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Building information modelling based energy performance Index in Korea”. "Construction Innovation
[17] F. Jalaei. “Integrating building information modeling (BIM) and energy analysistoots with green building certification system to conceptually design sustainable buildings,” Journal of Information Technology in Construction (ITcon), vol. 20, pg. 173-192, Nov. 2014 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Integrating building information modeling (BIM) and energy analysistoots with green building certification system to conceptually design sustainable buildings,” "Journal of Information Technology in Construction (ITcon)
[18] F. Jalaei. “Integrating decision support system (DSS) and building information modeling (BIM) to optimize the selection of sustainable building components,” Journal of Information Technology in Construction (ITcon), vol. 20, pg. 173-192, Nov. 2015 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Integrating decision support system (DSS) and building information modeling (BIM) to optimize the selection of sustainable building components,” "Journal of Information Technology in Construction (ITcon)
[19] F. Jalaei and A Jrade. “Integrating Building information Modeling (BIM) and Energy Analysis Tools with Green Building Certification sys tem to Conceptually design sustainable Buildings,” Journal of Management in En- gineering, vol. 19, pp. 494-519, Aug. 2014 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Integrating Building information Modeling (BIM) and Energy Analysis Tools with Green Building Certification sys tem to Conceptually design sustainable Buildings,” "Journal of Management in En- gineering
[20] Mohmed Solla, Lokman Hakim Ismail and Riduan Yunus. “Investigation on the potential of integration BIM into green building assment toots”, Journal of Engineering and Applied Sciences, Vol. 11, No. 4, pp. 1819-6608, Feb. 2016 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Investigation on the potential of integration BIM into green building assment toots”, "Journal of Engineering and Applied Sciences
[21] K. Amoah. “An Approach to Enhance Interoperability of Building Information Modeling (BIM) and Data Exchange in Integrated Building Design and Analysis,” presented at Mechanical &amp; Civil Engineering Dept., Florida Institute of Technology, Melbourne, FL 32901 USA, 2019 Sách, tạp chí
Tiêu đề: An Approach to Enhance Interoperability of Building Information Modeling (BIM) and Data Exchange in Integrated Building Design and Analysis
[22] X.P. Cao, “Xây dựng lộ trình BIM Roadmap cho doanh nghiệp X: A case Study,” Luận văn thạc sĩ, Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam, 2018 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Xây dựng lộ trình BIM Roadmap cho doanh nghiệp X: A case Study
[2] N.N. Đức. Báo cáo ngành xây dựng - Con đường phía trước gập ghềnh. Internet: https://mbs.com.vn/trung-tam-nghien-cuu/tin-tuc-thi-truong/thi-truong-ck/xay-dung-so-1-cc1-duong-gap-ghenh-phia-truoc/, Nov. 10, 2022 Link
[3] T.A. Tuấn và cộng sự. Biến đổi khí hậu ở Việt Nam: Dự báo những tác động đến công trình và giải pháp ứng phó. Internet:https://kienviet.net/2020/12/04/bien-doi-khi-hau-o-viet-nam-du-bao-nhung-tac-dong-den-cong-trinh-va-giai-phap-ung-pho, Nov. 11, 2021 Link

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN