NGHIÊN cứu ỨNG DỤNG và PHÁT TRIỂN căn hộ THÔNG MINH ở VIỆT NAM

Mục đích nghiên cứu của đề tài

Nghiên cứu này hướng đến những mục đích/mục tiêu sau:

Tòa nhà thông minh và nhà ở thông minh đang trở thành xu hướng nổi bật trong ngành kiến trúc, giúp nâng cao chất lượng sống và tối ưu hóa hiệu suất năng lượng Việc tìm hiểu về các công nghệ và giải pháp hiện đại trong thiết kế và xây dựng không chỉ cung cấp kiến thức bổ ích cho các chuyên gia mà còn mở rộng tư liệu cho các ngành liên quan Sự phát triển của những công trình này không chỉ mang lại tiện ích cho người sử dụng mà còn góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.

-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

Phương pháp nghiên cứu

3.1 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

-Khách thể nghiên cứu : sự ứng dụng và phát triển tính thông minh của nhà thông minh

-Đối tượng nghiên cứu : tính thông minh, các công nghệ áp dụng cho nhà thông minh ở Việt Nam và thế giới

3.2 Phương pháp tiếp cận nghiên cứu

-Nghiên cứu qua tài liệu bao gồm sách, tạp chí chuyên nghành, internet

Nghiên cứu về các tòa nhà thông minh tại Việt Nam cho thấy sự phát triển nhanh chóng của công nghệ trong lĩnh vực bất động sản Những tòa nhà này không chỉ cải thiện hiệu suất năng lượng mà còn nâng cao chất lượng cuộc sống cho cư dân Các cư dân sống trong những căn hộ thông minh thường cảm nhận sự tiện nghi và an toàn hơn, nhờ vào các hệ thống tự động hóa và quản lý thông minh Điều này tạo ra một môi trường sống hiện đại, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người dân trong bối cảnh đô thị hóa.

Nội dung nghiên cứu Chương I: Tổng quan nghiên cứu và ứng dụng nhà thông

Khái niệm nhà thông minh

I.1.1 Khái niệm tòa nhà thông minh (smart buiding) a Cá c định nghĩa về tòa nhà thông minh

Hiện nay, khái niệm "nhà thông minh" ngày càng trở nên phổ biến, với cách định nghĩa khác nhau tùy thuộc vào khu vực và chức năng của từng tòa nhà.

Theo định nghĩa của Nhóm Phát triển Cao ốc Thông minh Châu Âu (EIBG), cao ốc thông minh là những tòa nhà tích hợp các công nghệ hiện đại nhất, mang lại sự tiện nghi và hiệu quả tối ưu cho người sử dụng.

Các công nghệ tích hợp các yếu tố cần thiết nhằm xây dựng tòa nhà đạt hoặc vượt tiêu chuẩn tính năng yêu cầu từ người sử dụng Điều này giúp tối đa hóa hiệu suất sử dụng và hiệu quả quản lý nguồn lực với chi phí tối thiểu.

(H.I.1) Tỷ lệ thông minh áp dụng trong tòa nhà (nguồn Saga.vn)

Theo định nghĩa của Học viện Cao ốc thông minh (IBI) tại Mỹ, cao ốc thông minh là những công trình cung cấp môi trường làm việc hiệu quả và tiện nghi cho con người, nhờ vào việc tối ưu hóa bốn thành phần cơ bản.

Cao ốc thông minh được định nghĩa là một tòa nhà tích hợp các yếu tố công nghệ tiên tiến, tự động hóa và khả năng tương tác, nhằm tối ưu hóa hiệu suất sử dụng, tiết kiệm năng lượng và nâng cao trải nghiệm của người sử dụng.

- Một môi trường làm việc hữu ích (Productive environment)

- Một môi trường với chi phí hiệu quả (Cost effective environment) Thông qua sự tối ưu hóa của 4 thành phần cơ bản sau:

Và sự kết hợp giữa các thành phần đó, tập trung vào lợi ích của người sử dụng

Tối đa hóa hiệu suất người sử dụng và hiệu quả quản lý nguồn lực là mục tiêu chính, đồng thời đảm bảo chi phí tối thiểu, thân thiện với môi trường và phát triển bền vững Các hệ thống trong tòa nhà đóng vai trò quan trọng trong việc đạt được những mục tiêu này.

Về cơ bản các cao ốc cao tầng có các hệ thống sau:

-Điều hòa thông gió (HVAC ) -Chiếu sáng (Lighting)

Quản lý điện năng là yếu tố quan trọng trong việc tối ưu hóa hiệu suất năng lượng tại các tòa nhà thông minh Hệ thống năng lượng sạch, như năng lượng mặt trời và năng lượng gió, đang trở thành xu hướng phổ biến, giúp giảm thiểu chi phí và bảo vệ môi trường Việc áp dụng các công nghệ thông minh trong quản lý năng lượng không chỉ nâng cao hiệu quả sử dụng mà còn góp phần vào sự phát triển bền vững của đô thị hiện đại.

-Hệ nan che nắng tự động quay theo hướng nắng nhờ các bộ phận cảm ứng (áp dụng ở những tòa nhà thông minh)

-Hệ thống Báo/Chữa cháy (Fire-Fighting System) -Thang máy (Lift)

-Hệ thống Gara ngầm di chuyển cất và lấy ô tô tự động từ lúc đỗ tại 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 các yêu cầu đặc biệt

(H.I.2) Liên kết các hệ thống trong tòa nhà

Các tòa nhà hiện đại tích hợp các hệ thống kết nối để giám sát và điều khiển hoạt động của nhiều hệ thống khác nhau trên cùng một nền tảng Điều này không chỉ mang lại sự tiện lợi mà còn tối ưu hóa vận hành, tiết kiệm năng lượng và đảm bảo an ninh, an toàn cho người sử dụng.

(H.I.3) Tháp HyperGreen ý tưởng thiết kế bởi Jacques trong một cuộc thi ở Paris, cao 250 mét / 60 tầng (nguồn internet)

Những đặc tính thông minh bao gồm bơm nhiệt địa nhiệt, bảng quang điện, tua-bin gió tổng hợp, hệ thống làm mát bằng đất, vườn trên mái, hệ thống khôi phục nước mưa, và các tấm sàn linh hoạt, có khả năng thích nghi.

Trong một tình huống khẩn cấp như cháy tại tầng 40 của một cao ốc, tòa nhà thông minh sẽ tự động kích hoạt các hệ thống liên kết, cho phép phòng điều khiển trung tâm nhận tín hiệu ngay lập tức Nhờ vào camera giám sát, nhân viên có thể theo dõi tình hình thực tế, trong khi các chương trình tự động sẽ thực hiện các biện pháp như chữa cháy tự động và cắt điện tại tầng 40 hoặc khu vực cháy Hệ thống an ninh sẽ xác định số lượng người có mặt ở tầng 40 để lên kế hoạch cứu hộ hiệu quả, đồng thời cắt cục bộ thang máy và phát thông báo theo khu vực qua hệ thống PA nhằm giảm thiểu hỗn loạn Các đơn vị cấp cứu như Công an PCCC cũng có thể kết nối từ xa để cập nhật tình hình và hỗ trợ kịp thời.

Việc kết nối chung cũng đảm bảo các công cụ quản lý như quản lý bảo dưỡng,sửa chữa đảm bảo tính sẵn sàng của hệ thống,

(H.I.5) Ngọn tháp với những tua-bin gió trên mái (nguồn internet)

Tháp H.I.6 nổi bật với các công nghệ xanh như pin mặt trời tổng hợp, tua-bin gió, hệ thống thu hoạch nước mưa và hệ thống sưởi địa nhiệt.

Hệ thống quản lý tòa nhà (BMS) hay còn gọi là hệ thống quản lý tích hợp (IBMS) là một mạng lưới kết nối các hệ thống điều khiển khác nhau Mạng truyền thông giữa các thành phần của hệ thống này được chia thành hai phần chính.

- § êng truyÒn vËt lý (Wire, optical fibre, radio)

Giao thức truyền thông như BACnet, LonWork và Modbus đóng vai trò quan trọng trong hệ thống BMS của cao ốc, giúp tăng cường tiện nghi và giảm chi phí vận hành Hệ thống BMS cung cấp nhiều chức năng đa dạng để tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm năng lượng.

- Tự động Bật/Tắt hệ thống: trên cơ sở của thời gian, loại ngày hoạt động và điều kiện thực tế của môi trường

- Giám sát trạng thái của tòa nhà và điều kiện môi trường làm việc

Nhân viên trong tòa nhà có thể nhận thông báo kịp thời về các tình huống nguy hiểm, giúp họ thực hiện các biện pháp an toàn đúng cách Điều này cho phép phản ứng nhanh chóng và chủ động đối phó với sự cố, thay vì chỉ phản ứng với hậu quả Nhờ đó, việc quản lý dịch vụ sửa chữa và khắc phục trở nên đơn giản, dễ dàng, nhanh chóng và hiệu quả hơn.

Công cụ tiết giảm năng lượng, kết hợp với thiết kế cao ốc tối ưu và hệ thống điều hòa thông gió hiệu quả, đóng vai trò quan trọng trong quản lý tiêu thụ năng lượng Hệ thống BMS không chỉ giúp kiểm soát chi phí năng lượng mà còn giảm thiểu tác động của hoạt động tòa nhà đến môi trường xung quanh.

Tổng quan về kiến trúc và công nghệ căn hộ thông minh trên thế giới

I.2.1 Xây dựng căn hộ thông minh ở các nước phát triển

Các hãng công nghệ nổi tiếng như Lagrand (Pháp), Comfort (Singapore) và Siemens (Đức) đã phát triển nhiều giải pháp nhà thông minh với mẫu mã đa dạng, đáp ứng nhu cầu của khách hàng toàn cầu Những công nghệ thông minh như X10 compatible, X10 Wireless, Insteon, ZigBee, HomePlug và Bluetooth đang được áp dụng để nâng cao trải nghiệm sống hiện đại.

Giải pháp công nghệ X10 từ Mỹ cho phép người dùng dễ dàng điều khiển 9 loại thiết bị khác nhau, bao gồm bộ điều khiển trung tâm, thiết bị báo động mở cửa và két sắt, thiết bị nhận diện người lạ, cũng như các thiết bị điện gia đình và kết nối Internet Với những trang bị này, chủ nhà có khả năng kiểm soát và điều khiển từ xa mọi thiết bị điện, điện tử trong gia đình, giúp nâng cao hiệu quả sinh hoạt và bảo vệ an toàn cho gia đình thông qua Internet và điện thoại.

(H.I.11) Số thiết bị điện trong phòng có thể điều khiển được bằng X10 lên tới 256 thứ

Hệ thống X10, được phát triển tại Mỹ vào cuối những năm 1970, là công nghệ nhà thông minh phổ biến nhất trên toàn cầu hiện nay.

Sau khi lắp đặt hệ thống X10, mọi thiết bị điện trong nhà như đèn, quạt, bình nóng lạnh và máy điều hòa đều được gán một địa chỉ riêng biệt Chỉ với một chiếc điều khiển từ xa, người dùng có thể dễ dàng điều khiển tất cả các thiết bị này từ bất kỳ vị trí nào trong nhà Chẳng hạn, nếu người dùng đang ở tầng 2 và muốn bật đèn ở cổng dưới tầng 1 để kiểm tra ai đang bấm chuông qua camera, điều này hoàn toàn có thể thực hiện được.

Hệ thống X10 cho phép người dùng dễ dàng điều chỉnh ánh sáng trong nhà chỉ với vài lần bấm nút trên điều khiển từ xa, giúp tắt đèn trên sân thượng hoặc giảm độ sáng của đèn chùm trong phòng khách để tạo không khí xem phim Người dùng có thể lập trình hoạt động cho từng thiết bị để phù hợp với thói quen sinh hoạt hàng ngày, chẳng hạn như dậy lúc 6h30, ăn sáng lúc 7h và đi làm lúc 7h30.

Hệ thống X10 cho phép lập trình tự động hóa trong nhà, như việc đèn phòng sáng dần từ 6h15, đèn bếp sáng lúc 6h20 và bình nước nóng sẵn sàng lúc 6h25, đồng thời tự động tắt sau khi ra khỏi nhà Với X10, người dùng có thể tận hưởng sự tiện nghi, an toàn và tiết kiệm mà không cần lắp đặt dây dẫn riêng cho từng thiết bị Chỉ cần lắp một module X10 vào công tắc của các thiết bị, người dùng có thể điều khiển từ xa hoặc sử dụng công tắc cũ để bật tắt đèn.

Hệ thống X10 không ảnh hưởng đến hệ thống điện hiện tại, phù hợp cho cả công trình đang sử dụng và chưa hoàn thiện, với giới hạn điều khiển dưới 256 thiết bị Người dùng có nhiều lựa chọn để điều khiển thiết bị điện, bao gồm điều khiển từ xa, máy vi tính, và điện thoại, cho phép kiểm soát mọi thứ trong nhà từ xa, ngay cả khi ở nước ngoài.

Hệ thống tự động hóa nhà ở X10 có ưu điểm là không cần thay đổi cấu trúc đường điện, giúp tiết kiệm thời gian thi công và giảm chi phí.

I.2.2 Xây dựng căn hộ thông minh ở Mỹ

Mỹ là một trong những quốc gia tiên phong trong việc nghiên cứu và áp dụng hệ thống nhà thông minh, bao gồm hệ thống X10 Ngôi nhà điện tử đầu tiên trên thế giới, được mệnh danh là "ngôi nhà thông minh", thuộc về tỷ phú Bill Gates Ngôi nhà này được xây dựng vào năm 1994 trên khu đất rộng 40.000 feet vuông, với cảnh quan tự nhiên tuyệt đẹp và mặt tiền hướng ra hồ Washington.

(H.I.12) Toàn cảnh ngôi nhà thông minh của

(H.I.13) Nhà xây theo kiểu ""Biệt thự Thái Bình dương"", mặt tiền trông ra hồ Washington (nguồn News)

Các Kiến trúc sư cho biết: Khu nhà của Bill Gates được xây dựng theo kiểu"

Biệt thự Thái Bình Dương, mặc dù bề ngoài có vẻ bình thường, nhưng bên trong lại ẩn chứa một hệ thống thiết bị điện tử hiện đại và phức tạp Công trình này bao gồm ba khu nhà được liên kết chặt chẽ với nhau, tạo thành một quần thể kiến trúc độc đáo.

Khu vực đầu tiên được thiết kế chủ yếu cho mục đích giải trí và thư giãn của khách Phòng khách có mặt tiền hướng ra hồ Washington, tạo không gian thoáng đãng và gần gũi với thiên nhiên Trong phòng khách, một màn hình tivi phẳng lớn chiếm trọn chiều dài bức tường chính, mang đến trải nghiệm xem phim tuyệt vời cho người sử dụng.

Trước khi vào khu chính, khách tham quan sẽ nhận một "Kim găm điện tử" chứa mã số hóa sở thích cá nhân như xem phim, ngắm tranh, nghe nhạc hay xem truyền hình Hệ thống tự động ghi lại mùi vị riêng của từng khách và nhận diện khi họ bắt đầu tham quan Một chip nhỏ sẽ gửi tín hiệu đặc biệt, giúp điều chỉnh nhiệt độ và các dịch vụ trong phòng theo nhu cầu và sở thích của khách.

Khu trung tâm là Nhà-Thư viện

Cạnh thư viện có một cầu nhảy mà Bill Gates rất yêu thích Ông tin rằng việc nhảy cầu giống như ngồi trên ghế đung đưa, giúp tích tụ tư duy một cách hiệu quả.

Cả nhà Bill Gates sống ở khu thứ

3 Tại đây bố trí những trang, thiết bị điện tử đặc biệt hiện đại, tinh vi và phức tạp : Tự động thay đổi màu sắc trên tường, thay đổi cường độ chiếu sáng phụ thuộc vào trạng thái tâm lý, sức khỏe của chủ nhân

Trong khu nhà còn có sân quần vợt, bể bơi nối liền với nhà tắm hơi kiểu Nhật Bản Cách đấy không xa là một cái hồ nhỏ

I.2.3 Xây dựng căn hộ thông minh ở Châu Âu ở Châu Âu, công nghệ trang bị cho nhà với các thiết bị thông minh đang được phát triển như EIB, Instabus, SCS Phương thức điều khiển nhúng cho giao tiếp số giữa các thiết bị thống minh trên đường bus 2 dây được lắp đặt theo các hệ thống điện thường Đường Instabus kết nối tất cả các ứng dụng tới một hệ thống giao tiếp phi tập trung cho tất cả các thiết bị được điều khiển Hệ thống SCS cũng là một hệ thống có cấu trúc gần giống với hệ Instabus, các thiết bị điều khiển và các thiết bị chấp hành có thể được nối theo kiểu vòng, sao, trên một đường bus 2 dây nhưng vẫn đảm bảo được việc truyền dữ liệu, và tăng khả năng mềm dẻo khi thi công, mở rộng mạng và tiết kiệm được đường dây cho chủ đầu tư Một trong các hệ thống tiêu biểu cho hệ SCS là

(H.I.14) Bể cá không thể tuyệt vời hơn (nguồn

Các hệ thống thông minh trong căn hộ và áp dụng chúng ở việt nam 32

Hệ thống che nắng ngoại thất

Hệ thống che nắng tự động, hay còn gọi là mặt đứng động, đang trở thành xu hướng phổ biến trong kiến trúc hiện đại Với sự gia tăng xu hướng mở rộng mặt ngoài của các tòa nhà, mặt đứng động không chỉ giúp duy trì điều kiện ánh sáng và nhiệt độ tối ưu mà còn tiết kiệm chi phí vận hành Bên cạnh đó, nó mang lại vẻ đẹp độc đáo cho công trình và tạo sự tiện lợi cao cho người sử dụng.

II.1.1 Skylight 2 động cơ song song (FTS)

Skylight loại 2 động cơ song song (FTS) là giải pháp tối ưu cho những mái kính phẳng và rộng lớn Hai động cơ phối hợp qua bộ điều khiển đặc biệt, giúp giữ vải rèm căng song song với mặt kính, đảm bảo tấm rèm luôn được căng đẹp Giải pháp này phù hợp cho những không gian lớn với tấm rèm nặng, mặc dù giá thành tương đối cao Công nghệ động cơ và điều khiển hoàn toàn đến từ công ty Somfy (Pháp).

(H.II.1 - H.II.2) Bản vẽ minh hoạ hệ thống rèm trần 2 động cơ song song (FTS)

(H.II.3 - H.II.4) ảnh chụp hệ thống rèm trần FTS trong thực tế (Nguồn

(H.II.5) ảnh chụp hệ thống rèm trần FTS trong thực tế (Nguồn Vsmarthome)

II.1.2 Skylight cuộn lò xo (FSS)

Thích hợp với các mái kính có độ rộng nhỏ, phẳng

Rèm cuốn không chỉ giúp che nắng hiệu quả từ trần mà còn tạo điểm nhấn thẩm mỹ cho công trình Với thiết kế bao gồm động cơ cuốn và lò xo, tấm rèm luôn được giữ căng ngang với mặt kính nhờ lực đàn hồi của lò xo Sản phẩm này là giải pháp tiết kiệm và hiệu quả cho các công trình có trần phẳng và diện tích lớn.

(H.II.6 - H.II.7) Sơ đồ cấu tạo rèm trần cuộn lò xo (FSS) (Nguồn Vsmarthome)

(H.II.8 - H.II.9) ảnh chụp hệ thống rèm trần FSS trong thực tế (Nguồn

Các trung tâm thương mại hiện đại và tòa nhà công cộng mới thường có sân trời lớn, rộng vài chục mét và tổng diện tích lên đến hàng ngàn mét vuông Giải pháp che nắng hiệu quả và tiết kiệm chi phí cho những không gian này là sử dụng skylight loại dây kéo (FCS) Hệ thống này hoạt động hoàn toàn bằng dây và con lăn, có giá thành hấp dẫn, thi công đơn giản, và phù hợp với mái nghiêng, phẳng, có khẩu độ lớn hoặc ở độ cao.

(H.II.10 - H.II.11) Sơ đồ cấu tạo Skylight cuốn dây (FCS) (Nguồn Vsmarthome)

(H.II.12 - H.II.13) ảnh chụp hệ thống Skylight cuốn dây (FCS) trong thực tế (Nguồn

Vsmarthome) II.1.4 Skylight cã ray

Rèm Skylight được thiết kế đặc biệt cho các mặt kính gấp khúc và nghiêng, với ray nhôm dẫn hướng ôm sát kính, giúp che phủ tối ưu và ngăn chặn tới 95% nhiệt và ánh sáng Hệ thống sử dụng động cơ cuốn một đầu để cuộn dây kéo hai đầu tấm rèm, với thiết kế xếp ly ngang cho phép rèm gọn gàng khi kéo Các nếp gấp được cố định bằng hai sợi dây thép, đảm bảo tấm rèm không bị võng hay rơi Loại rèm này rất phù hợp cho các nhà thi đấu, sân vận động và những không gian yêu cầu tính thẩm mỹ cao với kiểu dáng xếp ly.

(H.II.14 ) Cấu tạo Skylight có ray (Nguồn

Vsmarthome) (H.II.15) Các ảnh chụp hệ thống Skylight có ray trong thực tế (Nguồn Vsmarthome)

II.1.5 Hệ thống cửa chớp lật tự động

Hệ thống chớp lật ngoại thất là lựa chọn lý tưởng cho các kiến trúc sư thiết kế cao ốc hiện đại, giúp tối ưu hóa ánh sáng và gió tự nhiên, đồng thời cho phép kiểm soát môi trường hiệu quả Các thanh chớp bằng nhôm chịu lực không chỉ ngăn chặn hoàn toàn mưa, nắng và gió mà còn đảm bảo tính bền vững Động cơ thủy lực mạnh mẽ rất phù hợp cho các cửa sổ và mái vòm lớn, đặc biệt là loại sử dụng cho trần kính.

(H.II.16 - H.II.17) Bản vẽ minh hoạ hệ thống cửa chớp điện (Nguồn Vsmarthome)

(H.II.18 - H.II.19 - H.II.20) ảnh chụp hệ thống Hệ thống cửa chớp lật tự động loại dùng cho trần kính trong thực tế (Nguồn

Kiến trúc của thanh chớp lật tự động mang đến vẻ hiện đại, khỏe khoắn và sang trọng cho công trình Mô tơ được điều khiển từ xa, tự động điều chỉnh theo tín hiệu cảm ứng từ ánh sáng, độ ẩm và gió, tạo sự tiện lợi và hiệu quả cho mặt tiền.

(H.II.21) Mặt cắt các tấm chớp lật ngoại thất (Nguồn Vsmarthome)

(H.II.22) ảnh chụp hệ thống Hệ thống cửa chớp lật tự động loại dùng cho cho mặt tiền trong thực tế (Nguồn Vsmarthome)

(H.II.23 - H.II.24) ảnh chụp hệ thống Hệ thống cửa chớp lật tự động loại dùng cho cho mặt tiền trong thực tế (Nguồn

Vsmarthome) II.1.6 Mái hiên di động

(H.II.25) Sơ đồ cấu tạo mái hiên di động

(H.II.26) ảnh chụp hệ thống mái hiên di động trong thực tế (Nguồn Vsmarthome)

Mái hiên di động điện mang lại sự tiện lợi với khả năng đóng mở dễ dàng chỉ bằng một lần bấm nút điều khiển từ xa Sản phẩm này rất phù hợp cho các quán café ngoài trời, resort và khách sạn, cũng như mái hiên của căn hộ Với ưu điểm lắp đặt nhanh chóng và đa dạng màu sắc để lựa chọn, mái hiên di động điện có độ bền khoảng vài năm, nhưng sau thời gian sử dụng, sản phẩm sẽ dễ xuống cấp và cần được thay mới.

II.2 Hệ thống che nắng nội thất

II.2.1 RÌm cuèn ®iÒu khiÓn tõ xa

Vách kính mang lại hiệu quả thẩm mỹ cao cho công trình, nhưng việc che nắng chỉ bằng mành rèm kéo tay gặp khó khăn Rèm cuốn điện là giải pháp lý tưởng cho các vách kính, đặc biệt với chiều cao dưới 3m và bề ngang từ 0,8-6m Rèm có chất liệu xuyên sáng và không xuyên sáng, phù hợp cho phòng họp và mặt tiền kính của văn phòng cho thuê Sản phẩm được trang bị động cơ giấu kín trong ống cuộn với đường kính nhôm 40mm và 50mm.

(H.II.27) Sơ đồ cấu tạo Rèm cuốn điều khiển từ xa (Nguồn Vsmarthome)

(H.II.28 - H.II.29) ảnh chụp hệ thống Rèm cuốn điều khiển từ xa trong thực tế (Nguồn

((H.II.30) Các phụ kiện và động cơ rèm cuốn (Nguồn Vsmarthome) II.2.2 RÌm roman ®iÒu khiÓn tõ xa

(H.II.31) ảnh hệ thống rèm romano dùng điện trong thực tế (Nguồn Vsmarthome)

Với các công trình có phong cách thiết kế nội thất tinh tế, hiện đại, không có loại rèm nào thích hợp hơn rèm roman

Rèm roman với chuyển động mềm mại và đa dạng chất liệu vải mang lại không gian dễ chịu hơn Động cơ phân chia đều lực kéo, giúp tăng độ bền cho vải rèm.

Rèm romano có tính thẩm mỹ và độ sang trọng rất cao Đặc biệt thích hợp với các quán café, các nhà hàng hoặc phòng khách lớn

(H.II.32) Sơ đồ cấu tạo Rèm Roman điều khiển từ xa (Nguồn Vsmarthome)

II.2.3 Rèm mở ngang điều khiển từ xa

Rèm mở ngang điều khiển từ xa là lựa chọn hàng đầu cho các công trình sang trọng và ấm cúng Với khả năng che phủ khung cửa rộng tới 7m và cao từ 3-5m, cùng khả năng chịu trọng lượng vải rèm lên đến 50-70kg, rèm hoạt động nhẹ nhàng, góp phần nâng cao sự sang trọng của không gian.

(H.II.33) Hình ảnh Rèm mở ngang điều khiển từ xa trong thực tế (Nguồn

Dùng 1 động cơ và hệ dây cu roa chất dẻo, rèm mở ngang hầu như không gây tiếng động Kéo được rèm bề ngang rộng từ 2 đến 12m, trọng lượng lên tới 80kg, ý tưởng cho các mặt kính tiền sảnh, mặt kính nhìn ra ngoài của các căn phòng chung cư, phòng nghỉ khách sạn, resort

(H.II.34) Động cơ và hệ dây cu roa dùng cho rèm mở ngang điều khiển từ xa (Nguồn

Vsmarthome) II.2.4 Mành sáo ngang điều khiển từ xa

Căn hộ mang phong cách châu Âu sẽ trở nên sang trọng hơn với mành sáo ngang gỗ tự nhiên, có hơn 20 loại vân và màu sắc độc đáo, tạo cảm giác không gian rộng rãi Tuy nhiên, do chất liệu nặng, mành sáo ngang có thể bị võng khi cửa quá rộng Vì vậy, hệ thống mành sáo ngang điều khiển từ xa là giải pháp lý tưởng cho các văn phòng, với động cơ ẩn trong hộp rèm, vừa đảm bảo tính thẩm mỹ cao, vừa tiện lợi cho người sử dụng.

(H.II.35) Cấu tạo mành sáo lá ngang (Nguồn Vsmarthome)

(H.II.36) Hình ảnh mành sáo lá ngang trong thực tế (Nguồn Vsmarthome)

Hệ thống cửa, cổng tự động

Hệ thống cổng tự động được trang bị mô tơ, bánh răng và cảm biến chướng ngại vật, cho phép điều khiển từ xa qua sóng Radio hoặc điện thoại, Internet khi tích hợp với hệ thống điện thông minh Động cơ sử dụng nguồn điện 220VAC hoặc 24VDC, và có nhiều hình thức khác nhau tùy thuộc vào trọng lượng và chất lượng đóng mở cổng Mỗi kiến trúc cổng sẽ có một thiết kế thông minh phù hợp để không ảnh hưởng đến tổng thể kiến trúc Hệ thống này có khả năng thông báo và tự động mở theo cài đặt của người sử dụng, với nhiều loại cổng tự động phổ biến cho nhà thông minh hiện nay.

II.3.1 Hệ thống cổng mở trượt tự động

Cổng trượt là giải pháp lý tưởng cho những không gian hạn chế, khi cổng hoạt động sẽ di chuyển về phía bờ rào hoặc tường, phù hợp với các thiết kế nhà thông minh hiện đại.

(H.II.37) Nguyên lý hoạt động của hệ thống cổng mở trượt tự động Ghi chú: 1 Động cơ BS-CAN 2: Đèn nháy cảnh báo 3 Kẹp dãn hướng

4 Cảm biến an toàn-photocell 5 Thanh ray 6 Gạt giới hạn Đặt tính kỹ thuật

Model: BS-CAN(AC) BS-CAN(DC)

Nguồn điện: AC220V 250W-50Hz DC24V 80W-50Hz

Trọng lượng Motor(kg) 14kg 13.5kg

Tốc đô quay tròn: 1400 vòng/ phút 1200 vòng/phúc

Tải trọng lớn nhất: 800kg 500kg

Vỏ hộp mortor: Hợp kim nhôm Hợp kim nhôm

Động cơ mô tơ cổng trượt điều khiển từ xa sử dụng điện xoay chiều, đi kèm với bo điều khiển BS-CAN-AC Hệ thống này tích hợp đèn nháy cảnh báo và cảm biến an toàn (photocell) để đảm bảo an toàn và tiện lợi trong quá trình sử dụng.

Động cơ mô tơ cổng trượt điều khiển từ xa sử dụng điện xoay chiều, được trang bị bo điều khiển BS_CAN-DC, kết nối với đèn nháy cảnh báo và cảm biến an toàn (photocell) để đảm bảo an toàn tối đa cho người sử dụng.

Cổng tự động mở trượt SLY 300-Lift Master của Legrand có khả năng chịu trọng lượng lên đến 300kg và chiều rộng cánh cổng 5m Sản phẩm được trang bị đầy đủ với 1 động cơ, 1 tủ điều khiển và 2 tay điều khiển từ xa sử dụng sóng radio, mang lại sự tiện lợi và an toàn cho người sử dụng.

(H.II.41) Động cơ cổng tự động mở trượt SLY 300-Lift master (nguồn Legrand.vn)

II.3.2 Hệ thống cổng mở quay tự động

Cổng mở quay với cánh được gắn tay đòn đẩy hoặc bản lề xoay là lựa chọn lý tưởng cho những căn hộ có thiết kế phù hợp với kiến trúc ngôi nhà Hệ thống này thường được áp dụng cho các ngôi nhà có kiến trúc cổ điển, mang lại sự sang trọng và tiện nghi Cổng mở quay tự động tay đòn đẩy không chỉ tiết kiệm không gian mà còn đảm bảo an ninh cho gia đình.

Hệ thống cổng mở quay tự động tay đòn đẩy hoạt động dựa trên ba thành phần chính: động cơ tay đòn đẩy, hộp điều khiển và điều khiển từ xa Động cơ tay đòn đẩy giúp cổng mở và đóng một cách linh hoạt, trong khi hộp điều khiển quản lý các chức năng hoạt động của hệ thống Điều khiển từ xa mang lại sự tiện lợi cho người sử dụng, cho phép mở cổng mà không cần phải tiếp cận trực tiếp.

4 Cảm biến an toàn-photocell 5 Đèn nháy cảnh báo

(H.II.43) Tay đòn đẩy (H.II.44) Hộp điều khiển

(H.II.45) Cấu tạo tay đòn đẩy

(H.II.46) Hệ thống cổng tự động xoay bằng tay quay

Lift Master (nguồn Legrand.vn)

Cổng tự động mở quay ECO 300-Lift Master của hãng Legrand có khả năng chịu tải lên đến 140kg và chiều rộng cánh cổng 4m, với góc mở 110 độ Sản phẩm được trang bị đầy đủ với 2 động cơ, 1 tủ điều khiển và 2 tay điều khiển từ xa sử dụng sóng radio, mang lại sự tiện lợi và an toàn cho người sử dụng Hệ thống cổng mở quay tự động này sử dụng bản lề xoay, phù hợp cho nhiều loại công trình.

(H.II.47) Nguyên lý hoạt động của hệ thống cổng mở quay tự động bản lề xoay Ghi chú: A Động cơ và bản lề quay C Cảm biến an toàn-photocell

D: Đèn nháy cảnh báo B Hộp điều khiển

(H.II.48) Bản lề quay (H.II.49) Hộp điều khiển

Hệ thống cửa đi hay cửa sổ bản lề cũng hoạt động tương tự nhưng công suất mô tơ nhỏ hơn

II.3.3 Hệ thống cổng mở quay tự động âm sàn

Cổng mở quay với trục quay của cổng được gắn mô tơ âm sàn

(H.II.50) Cấu tạo cổng tự động âm sàn

(H.II.51) Động cơ cổng tự động âm sàn SUB 300-Lift master (nguồn

Cổng tự động âm sàn SUB 300-Lift master của Legrand có khả năng nâng cánh cổng nặng tới 600kg và chiều rộng lên đến 5m, với góc mở tối đa là 110 độ (có thể lựa chọn 180 độ) Sản phẩm được trang bị đầy đủ với 2 động cơ, 1 tủ điều khiển và 2 tay điều khiển từ xa sử dụng sóng radio, phù hợp cho những căn hộ sang trọng với thiết kế cổng lớn Ngoài ra, hệ thống cửa đi hoặc cửa sổ mở tự động quanh trục cũng hoạt động tương tự nhưng với công suất mô tơ nhỏ hơn.

(H.II.53) Cấu tạo động cơ cổng tự động âm sàn Home access-Malaysia (Nguồn

II.3.4 Hệ thống cửa cuốn tự động

Cửa cuốn thông minh được tự động điều khiển thông qua hệ thống kết nối, giúp nâng cao tính tiện lợi và an toàn Khi cảm biến ánh sáng và gió hoạt động, cửa sẽ tự động đóng khi trời sáng và mở khi trời tối Ngoài ra, người dùng có thể điều khiển cửa từ xa theo ý muốn Loại cửa này thường được sử dụng cho gara hoặc những vị trí cần độ an toàn cao.

(H.II.54) Nguyên lý hoạt động của hệ thống cửa cuốn tự động

Bộ phận tiếp nhận và xử lý thông tin chuyển đến hệ thống

Công tắc Cảm biến ánh sáng (sun sensor)

Cảm biến gió (win sensor) được sản xuất theo công nghệ hiện đại, đạt tiêu chuẩn ISO 9001-2000 và thiết kế theo tiêu chuẩn CE Sản phẩm đảm bảo độ chính xác cao với các yếu tố như thanh nhôm, móc chịu lực kéo, vòng quay và góc phá hủy đã được kiểm tra bởi Cục Tiêu Chuẩn Đo Lường Và Chất Lượng, với lực phá hủy mối ghép lên tới 2.300kg/m Bề mặt được sơn tĩnh điện với độ bám tốt, đồng đều, chịu được mọi thời tiết và có khả năng chống va đập, trầy xước cao Thân cửa được làm từ vật liệu hợp kim nhôm hai lớp dày, mang lại nhiều ưu điểm như cách âm và cách nhiệt hiệu quả.

Cửa cuốn German Door mang đến ánh sáng tự nhiên cho không gian sống, giúp căn nhà trở nên thông thoáng, kín đáo mà không hạn chế tầm nhìn ra bên ngoài, tạo cảm giác thoải mái Khi được đóng kín, cửa trở thành một bức tường vững chắc, bảo vệ khỏi trộm cắp và gió bão, đồng thời mang lại sự yên tĩnh cho giấc ngủ và an tâm khi vắng nhà.

Cửa cuốn có thể sử dụng mô tơ lắp ngoài hoặc mô tơ ống với nhiều ưu điểm nổi bật Việc lắp đặt gọn gàng giúp tiết kiệm không gian, với lô cuốn nhỏ gọn phù hợp cho các cửa của phòng sang trọng Khi cửa cuốn lại, nó trông như một cuộn rèm, không làm ảnh hưởng đến kiến trúc của công trình.

(H.II.56) Mô tơ cửa cuốn (Nguồn Internet) (H.II.57) Mô tơ ống Somfy

(H.II.58) Cấu tạo cửa cuốn tự động

Motor ống Somfy nhập khẩu trực tiếp từ Pháp là lựa chọn lý tưởng cho tất cả các loại cửa cuốn thương hiệu Germandoor của Tân Trường Sơn Mặc dù giá thành của motor Somfy cao do nguồn gốc Châu Âu, nhưng nó đảm bảo độ bền và tính ổn định vượt trội Ngược lại, motor xuất xứ Trung Quốc có giá thành hấp dẫn hơn, tuy nhiên, chất lượng vật liệu không cao dẫn đến độ bền kém và thường xuyên gặp sự cố, gây phiền toái cho người sử dụng.

II.3.5 Hệ thống c ửa trượt tự động a Hệ thống cửa thẳng trượt tự động

Hệ thống hoạt động khi có người di chuyển qua, cảm biến sẽ quét và gửi tín hiệu đến bộ điều khiển, từ đó điều khiển mô tơ quay để kéo cánh cửa Hệ thống này bao gồm các thành phần chính như cảm biến, bộ điều khiển và mô tơ.

(H.II.59) Cấu tạo mô tơ và thanh ray (Nguồn sonha.com)

(H.II.60) Cảm biến quét khi người qua

Các giải pháp thông minh cho ngôi nhà

Khi thiết kế ngôi nhà, kiến trúc sư cần chú ý đến hướng nhà, vì nó ảnh hưởng lớn đến khí hậu và môi trường xung quanh Hướng nhà sẽ quyết định cách mà gió và ánh nắng chiếu vào công trình, từ đó giúp kiến trúc sư đưa ra các giải pháp thiết kế phù hợp nhằm tối ưu hóa sự thoải mái và hiệu quả năng lượng cho ngôi nhà.

Việc "điều khiển" những yếu tố bất lợi từ thiên nhiên thành lợi ích cho ngôi nhà là rất quan trọng Chẳng hạn, cần tìm cách che chắn gió độc, đón gió mát và ánh nắng vào những khu vực ẩm mốc để tạo sự thông thoáng, đồng thời tránh ánh nắng nóng từ hướng xấu Trước khi áp dụng các biện pháp kỹ thuật hiện đại, các nhà thiết kế nên ưu tiên sử dụng các giải pháp dân gian, vì chúng không chỉ thân thiện với môi trường mà còn tiết kiệm năng lượng.

Một ngôi nhà thông minh cần phải tích hợp yếu tố sinh thái, đặc biệt trong bối cảnh kiến trúc hiện đại với bê tông, kính và thép Khi đô thị trở nên chật chội với các tòa nhà san sát, giá trị của cây xanh và môi trường trong lành càng trở nên quan trọng Những yếu tố này không chỉ ảnh hưởng đến sức khỏe mà còn tác động đến thị giác và tâm hồn con người Bên cạnh các giải pháp như “trước cau sau chuối”, mái tây hiên và tường xây dày, chúng ta còn có thể áp dụng các giải pháp kiến trúc – kỹ thuật hiện đại khác để tối ưu hóa không gian sống.

II.4.1 Giải pháp mặt đứng hai lớp

Nhà thông minh ngày nay chú trọng đến hiệu quả năng lượng và thẩm mỹ Mặt đứng hai lớp giúp tối ưu hóa lưu thông không khí trong không gian, là xu hướng kiến trúc nổi bật tại châu Âu, mang lại lợi ích về mặt thẩm mỹ và tiết kiệm năng lượng.

Mặt đứng hai lớp bao gồm lớp ngoài dày và cứng, thường được làm hoàn toàn bằng kính, và lớp bên trong tạo thành một mặt đứng thứ hai với khoảng trống ở giữa.

Trong hầu hết các trường hợp, lớp bên trong không cần phải là kính Độ rộng của khoảng thông gió có thể dao động từ 200cm đến hơn 2m, tùy thuộc vào chức năng của lớp kính.

Giải pháp này kết hợp nguyên tắc thiết kế hiên nhà truyền thống với lớp kính hiện đại bên ngoài, không chỉ tạo nên vẻ đẹp kiến trúc mà còn nâng cao khả năng giảm ồn và bụi.

(H.II.63) Cửa trượt áp trần lắp đặt tại gara

Giải pháp sử dụng hệ thống mặt đứng hai lớp mang lại lợi ích lớn với khả năng thông gió tự nhiên Bằng cách lắp đặt thêm bộ phận bức xạ nhiệt và tạo thêm cửa sổ bên trong, không gian phòng có thể được biến đổi linh hoạt.

Tùy thuộc vào điều kiện khí hậu, mục đích, vị trí và kiểu nhà, việc xây dựng các giải pháp mặt đứng hai lớp khác nhau là cần thiết để cung cấp không khí tươi tự nhiên cho căn nhà Lựa chọn kiểu mặt đứng hai lớp có vai trò quan trọng trong việc cải thiện chất lượng không khí và nhiệt độ bên trong Nếu được thiết kế hợp lý, sự thông gió tự nhiên không chỉ giúp giảm tiêu thụ nhiên liệu mà còn tăng cường sự thoải mái cho người sử dụng.

Sơ đồ giải thích mặt đứng hai lớp (nguồn Wagner-doan) minh họa sự luân chuyển không khí trong và ngoài nhà Không khí ngoài nhà (Outside air) được đưa vào thông qua hệ thống gió (PV ventilation), trong khi khí hút ra (Exhaust air) thoát ra từ trong nhà (From the house).

Mặt đứng hai lớp kính không chỉ cải thiện khả năng cách âm, giảm tiếng ồn từ bên ngoài mà còn cung cấp hiệu quả cách nhiệt trong mùa đông, làm chậm luồng không khí lưu thông Nhiệt độ tăng lên giữa hai lớp kính sẽ góp phần nâng cao hiệu suất cách nhiệt.

Mặt đứng hai lớp (nguồn Wagner-doan) giúp giảm thiểu mất nhiệt trên bề mặt và toàn bộ khu vực Để tăng cường hiệu quả sưởi ấm cho công trình, nhiều trường hợp sử dụng hệ thống tấm chớp cửa sổ lắp đặt bên trong các khoảng trống.

Trong mùa hè, hệ thống quạt gió hoặc thông gió tự nhiên sẽ giúp giảm bớt luồng không khí nóng trong khu vực thông giữa hai lớp mặt đứng.

Trong mùa hè, vấn đề nhiệt độ cao có thể được khắc phục bằng cách sử dụng lớp ngoài có cửa sổ mở hoàn toàn Tuy nhiên, giải pháp này sẽ dẫn đến việc tăng đáng kể chi phí xây dựng.

Ngoài ra, khi trời nóng, khoảng không bên trong toà nhà có thể bị quá nóng

Giải pháp sử dụng mặt đứng hai lớp giúp tiết kiệm năng lượng cho việc làm mát phòng, nhờ vào thông gió tự nhiên, nhiệt độ bên trong tòa nhà sẽ giảm vào ban đêm và sáng sớm, đồng thời cải thiện chất lượng không khí.

(H.II.66) Tòa nhà được sử dụng kính hai lớp (nguồn internet)

Vật liệu thông minh cho ngôi nhà

Sử dụng vật liệu xây dựng thông minh trong nhà thông minh là việc lựa chọn các loại vật liệu đảm bảo tiết kiệm năng lượng, tiện dụng, thẩm mỹ và kinh tế Những vật liệu này không chỉ giúp tối ưu hóa hiệu suất năng lượng mà còn mang lại sự tiện nghi và vẻ đẹp cho không gian sống Việc áp dụng vật liệu xây dựng thông minh góp phần tạo ra môi trường sống hiện đại, bền vững và thân thiện với người sử dụng.

Sử dụng vật liệu tiết kiệm năng lượng sáng tạo trong kiến trúc dân gian giúp xây dựng ngôi nhà có không gian thoáng mát vào mùa hè và ấm áp vào mùa đông, phù hợp với khí hậu và biểu đồ nắng của từng khu vực.

Mặc dù đồng bào ở vùng cao sống trong điều kiện kinh tế khó khăn, nhưng không gian sống của họ vẫn được thiết kế để đảm bảo ấm áp vào mùa đông và mát mẻ vào mùa hè Điều này cho thấy sự khéo léo và thích nghi của họ với khí hậu, giúp cải thiện chất lượng cuộc sống trong những hoàn cảnh khó khăn.

Người dân miền Trung chịu đựng được khí hậu khắc nghiệt nhờ vào kiến trúc nhà ở thông minh, với tường đất giúp chống nóng mùa hè và lạnh mùa đông, cùng mái tranh dày che mưa nắng Tấm dại trước hiên nhà không chỉ tạo không gian riêng tư mà còn ngăn chặn ánh nắng trực tiếp Trong bối cảnh nhiệt đới ẩm ướt và rủi ro trong nông nghiệp, tổ tiên đã tìm hiểu kỹ về thiên nhiên để phát triển các giải pháp ứng phó thân thiện với môi trường, những kinh nghiệm quý báu mà chúng ta cần học hỏi và gìn giữ.

Tiêu chuẩn vật liệu bao che cần đạt yêu cầu chống bức xạ mặt trời và nhiệt truyền qua tường và mái, bao gồm cả cách nhiệt Thiết kế cửa sổ và cửa đi cũng đóng vai trò quan trọng Điều này cho thấy rằng, cùng một loại vật liệu bao che, tính năng sẽ phải điều chỉnh phù hợp với khí hậu, từ miền Bắc nhiệt đới gió mùa đến miền Nam nhiệt đới nóng ẩm.

Xu hướng hiện nay trong xây dựng là sử dụng vật liệu xây dựng (VLXD) và công nghệ mới như bê tông nhẹ chịu lực cao và kính cho các công trình cao tầng Tuy nhiên, người sử dụng và các tiêu chuẩn vật liệu chưa tính đến điều kiện khí hậu Việt Nam, dẫn đến việc chưa tận dụng hiệu quả thông gió, chiếu sáng tự nhiên và năng lượng mặt trời Các tiêu chuẩn về kính cần phải đạt yêu cầu hạn chế bức xạ mặt trời, bảo vệ và tận dụng ánh sáng tự nhiên, cũng như sử dụng kính cách nhiệt để tiết kiệm năng lượng khi sử dụng điều hòa không khí Do đó, việc xây dựng các tiêu chuẩn VLXD chú trọng đến tiết kiệm năng lượng kết hợp với giải pháp kiến trúc hợp lý như chọn hướng công trình là rất cần thiết.

Kiến trúc truyền thống sử dụng các yếu tố như tấm dại, hồ nước và bụi cây để tránh nóng, tạo cảm giác gần gũi và thân thiện với môi trường Những thiết kế này không chỉ mang lại vi khí hậu dễ chịu mà còn giúp tiết kiệm năng lượng hiệu quả.

Ngôi nhà sinh thái của KTS Ken Yang được thiết kế với kính tiết kiệm năng lượng, kết hợp với các giải pháp cây xanh và thông gió tự nhiên Ngôi nhà tận dụng gió để thông phòng và ánh sáng tự nhiên thông qua tỷ lệ cửa sổ/sàn hợp lý Bên cạnh đó, nguồn năng lượng mặt trời được sử dụng hiệu quả thông qua các thiết bị như đèn, quạt và bình đun nước nóng có hiệu suất cao, tạo nên một không gian sống thông minh và bền vững.

Viện Kiến trúc, Quy hoạch đô thị và nông thôn đang phát triển Tiêu chuẩn về vật liệu quang học có khả năng hấp thụ ánh sáng mặt trời, nhằm chiếu sáng hiệu quả cho các tòa nhà Vật liệu này mang lại lợi ích lớn, không chỉ giúp đưa ánh sáng tự nhiên vào từng căn phòng mà còn duy trì sức sống cho cây cối trong nhà, đồng thời tiết kiệm năng lượng tiêu thụ cho công trình.

Hiện nay, rất ít tiêu chuẩn về vật liệu đáp ứng yêu cầu tiết kiệm năng lượng, do đó cần có các tổ chức nghiên cứu chuyên sâu Mặc dù chi phí đầu tư cho việc xây dựng tiêu chuẩn và công trình có thể cao, nhưng theo khảo sát, chi phí xây dựng tòa nhà “xanh” chỉ tăng thêm 1% so với công trình truyền thống Số tiền tăng thêm này sẽ được bù đắp trong 1 đến 2 năm nhờ vào khả năng tiết kiệm năng lượng của tòa nhà.

II.5.1 á p dụng bê tông nhẹ khi xây dựng căn hộ thông minh giảm giá thành nÒn mãng

Theo tiến sĩ Nguyễn Văn Chánh từ Bộ môn Vật liệu xây dựng, Khoa Kỹ thuật Xây dựng, ĐH Bách khoa TP HCM, bê tông bọt đã được chế tạo thành công trên thế giới với thành phần chính là xi măng, kết hợp với phụ gia tạo bọt và cốt sợi hoá học polyme Nhờ vào việc trộn lẫn, các bọt khí được phân bố đều, tạo ra cấu trúc bê tông nhẹ chỉ có trọng lượng khoảng 230-900 kg/m3, nhẹ hơn nhiều so với bê tông thông thường.

Theo các nhà khoa học, chi phí nền móng chiếm khoảng 20% giá trị căn nhà, nhưng nếu xây dựng trên nền đất yếu, tỷ lệ này có thể lên tới 40% Tuy nhiên, khi sử dụng bê tông nhẹ, chi phí nền móng chỉ còn từ 5 đến 7%, đồng thời độ bền cũng không thua kém so với bê tông cốt thép.

Tiến sĩ Nguyễn Văn Chánh và kỹ sư Phan Huỳnh Phương đã phát triển thành công bê tông nhẹ với cốt liệu lõi bắp, mang lại nhiều ưu điểm vượt trội Bê tông này có độ chịu kéo và chịu uốn cao, cùng khả năng chống va đập tốt hơn so với bê tông thông thường Hơn nữa, nguyên liệu sản xuất bê tông này dễ dàng tìm kiếm, phù hợp cho những khu vực không thể sản xuất gạch đất sét.

Lắp dựng tấm tường panel bê tông nhẹ là giải pháp xây dựng tiên tiến tại Việt Nam, với đặc điểm là loại bê tông bọt đầu tiên có lỗ khí phân tán đều, mang lại trọng lượng nhẹ Loại vật liệu này rất phù hợp cho việc xây dựng tường bao và tường ngăn trong các ngôi nhà thông minh.

Sản phẩm bê tông bọt do Công ty đầu tư phát triển nhà và Khu công nghiệp Đồng Tháp tự nghiên cứu và chế tạo, có trọng lượng nhẹ hơn bê tông thông thường nhờ vào các hạt khí phân tán đồng đều bên trong Được sản xuất từ xi măng, cát và chất phụ gia tạo bọt, bê tông bọt này không chỉ có khả năng cách âm mà còn cách nhiệt rất tốt.

Các thiết bị thông minh trong ngôi nhà

Ngôi nhà thông minh không chỉ sử dụng các giải pháp và vật liệu thông minh mà còn tích hợp nhiều thiết bị hỗ trợ kỹ thuật thông minh, tạo nên một hệ thống hoàn chỉnh và hiện đại.

II.6.1 ứng dụng đèn phát sáng bằng tấm nhựa phát sáng sử dụng các đi-ốt phát sáng hữu cơ

Thiết bị tạo ra các tấm nhựa phát sáng sử dụng các đi-ốt phát sáng hữu cơ

Đèn OLED, được nghiên cứu bởi hãng điện tử General Electric, sử dụng công nghệ mới với lớp hóa chất phủ lên tấm phim nhựa kích thước khoảng 20 cm và dán một lá kim loại lên trên Khi có dòng điện chạy qua, đèn phát sáng màu xanh-trắng, mang lại ánh sáng dễ chịu cho mắt mà không cần chụp Loại ánh sáng này rất phù hợp cho việc chụp ảnh trong nhà Ngoài ra, các miếng nhựa có độ đàn hồi cho phép dán vào tường hoặc quấn quanh cột, và khi đặt ở cửa sổ, đèn OLED có thể tạo ra ánh sáng như ban ngày vào buổi tối.

(H.II.101) Vận dụng những vật liệu thân thiên với thiên nhiên nhưng không làm cạn kiệt nguồn tài nguyên thiên nhiên (nguồn internet)

Theo chuyên gia phân tích Lawrence Gasman từ Nanomarkets LLC, đèn OLED không chỉ tiết kiệm điện năng hơn nhiều so với đèn dây tóc tiêu chuẩn mà còn không cần sử dụng chụp hay ống chứa, mang lại hiệu quả sử dụng cao hơn.

Mặc dù loại đèn này có nhược điểm là độ sáng giảm một nửa sau 2.000 giờ hoạt động, nhưng những ưu điểm nổi bật của nó vẫn thu hút sự tin tưởng từ nhiều người dùng.

Theo Anil Duggal, người phụ trách nhóm nghiên cứu của GE, dự đoán rằng đến năm 2010, đèn OLED sẽ được sản xuất và bán rộng rãi, trở thành đối thủ cạnh tranh của đèn huỳnh quang Đồng thời, Gasman dự đoán rằng đến năm 2015, giá trị thị trường của đèn OLED sẽ đạt 9,5 tỷ USD.

Nhiều loại đèn hiện nay có kích thước nhỏ và phát ra ánh sáng chói mắt, khiến các nhà sản xuất phải sử dụng chụp đèn hoặc ống thủy tinh để phản chiếu hoặc làm dịu ánh sáng Tuy nhiên, ánh sáng từ những loại đèn này vẫn thường không đều và có thể gây khó chịu cho người sử dụng.

II.6 2 Chiếu sáng sân vườn ngoài nhà bằng "đèn hoa" Đèn hoa áp dụng cho sân vườn của ngôi nhà thông minh bởi nó hoạt động ngoài trời "Đèn hoa" là trong những giải pháp chiếu sáng của tập đoàn Philips Electronics (Hà Lan) - hệ thống chiếu sáng bằng diode phát quang (LED) có hình dạng giống một bông hoa Công nghệ mới chẳng những không phụ thuộc vào lưới điện thành phố, mà còn tiết kiệm năng lượng, bởi đèn hoa hoạt động nhờ ánh sáng mặt trời và gió

Vào ban ngày, đèn hoa mở các "cánh" để thu nhận ánh sáng mặt trời Khi mặt trời di chuyển, hướng của các cánh cũng thay đổi, giúp tối ưu hóa khả năng thu nhận ánh sáng, tương tự như hoa hướng dương.

Trong những ngày có mây và gió lớn, các cánh hoa được đảo lên để hứng gió Chuyển động của các cánh hoa truyền tới rotor và biến thành điện Đèn hoa hoạt động liên tục với hai chế độ khác nhau.

(H.II.102) Đèn OLED có thể tạo ánh sáng như ban ngày (nguồn AP)

(H.II.103) Đèn hoa tự động thay đổi vị trí của các cánh theo điều kiện thời tiết (nguồn physorg.com)

Mặt trời và gió được sử dụng để tối ưu hóa năng lượng trong điều kiện thời tiết khác nhau Quá trình tích trữ năng lượng diễn ra trên "thân" của thiết bị, kết hợp với một đèn trang trí để thu hút sự chú ý của người đi đường.

Khi mặt trời lặn, đèn hoa LED tự động bật để chiếu sáng không gian bên dưới, giúp hạn chế ô nhiễm ánh sáng và tạo điều kiện ngắm nhìn những ngôi sao Trong trường hợp không có người, đèn sẽ chuyển sang chế độ chờ với ánh sáng mờ Khi có người đi qua, thiết bị cảm biến chuyển động sẽ tự động tăng độ sáng của đèn.

Philips cho biết, đèn hoa tiêu thụ điện chỉ bằng một nửa so với đèn đường truyền thống nhưng vẫn cung cấp độ sáng tương đương Đèn hoa không cần sử dụng điện lưới, cho phép lắp đặt tại các vùng nông thôn mà không cần xây dựng mạng lưới điện Tại các thành phố, hệ thống đèn hoa có khả năng cung cấp điện cho mạng lưới khi năng lượng tích trữ vượt mức cần thiết, biến chúng thành thiết bị phát điện thay vì chỉ tiêu thụ điện Đèn hoa đã được trưng bày tại triển lãm Philips Simplicity ở Matxcơva từ giữa tháng 10.

II.6.3 Chiếu sáng sân vườn ngoài nhà bằng Solar Tree

Sân vườn sẽ được chiếu sáng bằng những cột đèn năng lượng mặt trời mang tên Solar Tree, thiết kế bởi Ross Lovegrove, tạo nên hình ảnh thiên nhiên quen thuộc Những cột đèn này không chỉ giúp giảm chi phí năng lượng mà còn thân thiện với môi trường, đồng thời là những tác phẩm nghệ thuật độc đáo.

(H.II.104) Solar Tree chiếu sáng trên đường phố ở Vienna, áo (nguồn internet)

(H.II.105) Nhìn từ trên sẽ thấy các tấm pin năng lượng mặt trời (nguồn worldarchitecturenews)

Những ngọn đèn này vẫn sinh động ngay cả khi không phát sáng và có thể chiếu sáng liên tục trong bốn ngày mà không cần nạp năng lượng từ mặt trời Ông Lovegrove đang nỗ lực sáng tạo để phát triển thế hệ Solar Tree tiếp theo, giúp các mẫu đèn mới có thể được áp dụng vào thiết kế sân vườn của nhà thông minh.

(H.II.106) Nhìn từ dưới sẽ thấy các đèn chiếu sáng (nguồn internet)

(H.II.107) Đèn Solar Tree lại mang vẻ đẹp tự nhiên (nguồn worldarchitecturenews)

Tác phẩm mới nhất của Lovegrove mang hình dáng giống như cây cối tự nhiên, kết hợp với chức năng của robot tự động Các "cành" và "lá" của nó sẽ linh hoạt thay đổi vị trí theo chuyển động của mặt trời, tối ưu hóa lượng quang năng hấp thụ hàng ngày Vào ban đêm, Solar Tree sẽ tự động trở về tư thế ban đầu để thực hiện nhiệm vụ chiếu sáng.

các hệ thống kỹ thuật liên hệ với kiến trúc thông minh trong căn hộ và áp dụng ở việt nam 89

Hệ thống điện và các thiết bị tự động hóa thông minh

Trong mọi công trình kiến trúc hiện đại, hệ thống điện đóng vai trò thiết yếu, đặc biệt là trong các thiết kế kiến trúc thông minh Hệ thống điện thông minh không chỉ hỗ trợ kỹ thuật mà còn cần được tích hợp một cách tinh tế vào kiến trúc, đồng thời tôn vinh vẻ đẹp của công trình Điều này bao gồm việc sử dụng các công tắc sang trọng, các loại bóng đèn đa dạng, màn hình tinh thể lỏng lớn và đẹp, cùng với những camera được thiết kế kín đáo.

Các công nghệ thông minh sử dụng thiết bị và nguyên lý hoạt động tương tự nhau, nhưng khác nhau ở giao thức tương tác để truyền tín hiệu Ví dụ, Siemens áp dụng công nghệ điện áp một chiều 24Volt, trong khi Insteon sử dụng wifi không dây với nguồn điện 220V từ gia đình Công nghệ X10 truyền tín hiệu qua mạng dây điện trong nhà, và một số thiết bị khác sử dụng sóng radio như cổng tự động Các thiết bị có thể truyền tín hiệu trực tiếp với nhau hoặc thông qua tủ điều khiển trung tâm.

III.1.1 Hệ thống điện thông minh dùng điện áp một chiều 24Volt

(H.III.1) Sơ đồ nguyên lý của Hệ thống điện thông minh 24V DC

Trong Công nghệ Nhà thông minh GAMMA, các thiết bị thông minh tiêu chuẩn EIB được kết nối qua cáp đôi 24V DC, cho phép người dùng giám sát và điều khiển từ xa thông qua mạng LAN hoặc Internet Các thiết bị giao tiếp bằng cách gửi tín hiệu đến địa chỉ đã định sẵn, với khả năng nhận lệnh từ công tắc, cảm biến chuyển động và remote control Chúng có thể điều khiển các thiết bị như đèn, quạt và rèm cửa, đồng thời cảnh báo nguy cơ cháy nổ hoặc trộm đột nhập bằng còi hú, đèn chớp hoặc gọi điện cho công an Ngoài ra, hệ thống còn hỗ trợ tự động hóa thông qua các bộ điều khiển như logic control, timer và scenes control, mang lại hiệu quả tối ưu cho người sử dụng.

Nguyên lý hoạt động và cấu trúc hệ thống:

Công nghệ nhà thông minh GAMMA sử dụng cấu trúc điều khiển phân tán, cho phép các thiết bị hoạt động độc lập mà không cần bộ điều khiển trung tâm Điều này đảm bảo hệ thống luôn vận hành liên tục, không bị phụ thuộc vào bất kỳ thiết bị trung tâm nào.

-Thiết bị cấp nguồn (Power Supply)

-Thiết bị nhận tín hiệu điều khiển (Sensor)

-Các bộ điều khiển chức năng (Controller)

-Cơ cấu chấp hành (Actuator)

III.1 2 Hệ thống nhà thông minh dùng công nghệ X10

(H.III.2) Hệ thống điện thông minh an toàn sẽ không bị điện giật dù có lật tung cả hệ thống ra xem xét

(H.III.3) Sơ đồ hệ thống công nghệ Insteon và X10 bằng sóng wifi trong nhà thông minh Công nghệ wifi nhận thiết bị qua địa chỉ mạng IP

Hệ thống nhà thông minh Vsmarthome sử dụng công nghệ X10 đáp ứng mọi nhu cầu tự động hóa, từ ánh sáng đến các thiết bị điện như điều hòa và bình nước nóng Công nghệ X10 truyền tín hiệu qua mạng dây điện hiện có, giúp tránh việc đục tường để lắp đặt dây mới, điều này khác biệt so với các công nghệ tự động hóa khác tại Việt Nam Với giá thành hợp lý và độ ổn định cao, hệ thống X10 là lựa chọn tối ưu cho nhà thông minh.

(H.III.4) Sơ đồ hệ thống công nghệ X10 trong nhà thông minh III.1.3 Các thiết bị tự động hóa thông minh a Các bộ phận cảm biến

Bộ cảm ứng chuyển động phát hiện sự di chuyển trong tầm quan sát và gửi tín hiệu đến trung tâm xử lý để bật đèn ngay lập tức Thời gian bật đèn có thể được điều chỉnh theo sở thích của người dùng Thiết bị này hoạt động tương tự như hệ thống báo trộm, rất phù hợp để lắp đặt ở cầu thang hoặc trong phòng, giúp tự động bật tắt đèn khi có người.

Ngoài ra còn có các bộ phận cảm ứng nhiệt, cảm ứng ánh sáng, báo khói…của các hệ thống thông minh phối hợp>

Với các bộ phận thiết bị điện này, kiến trúc không bị ảnh hưởng nhiều

(H.III.5) Bộ cảm ứng chuyển động X10 (nguồn Vsmarthome) b Bé truyÒn sãng

Bộ truyền sóng nhận tín hiệu từ bộ điều khiển từ xa và chuyển đổi thành các lệnh để truyền qua đường dây điện, là phần không thể thiếu trong hệ thống nhà thông minh.

- Cắm vào bất cứ ổ cắm nào

- Truyền tín hiệu từ điều khiển từ xa vào đường điện

- Chỉ cần 1 chiếc cho cả 1 công trình

Bộ truyền sóng nhận tín hiệu từ điều khiển từ xa và chuyển đổi thành tín hiệu điện để gửi tới các thiết bị nhận Đối với những ngôi nhà không quá lớn và không có nhiều tầng, chỉ cần một bộ thu sóng là đủ để điều khiển tất cả các thiết bị Một trong những thiết bị kèm theo là Module X10 di động, giúp tăng cường khả năng điều khiển.

Module di động cho phép điều khiển mọi thiết bị kết nối, chịu được công suất tiêu thụ lên tới 2300W, phù hợp cho các thiết bị công suất lớn như bình nóng lạnh, điều hòa và lò sưởi.

- Thực hiện lệnh ON và OFF từ các bộ điều khiển

- Có thể cắm bất cứ thiết bị điện nào vào và điều khiển bật tắt thiết bị đó

- Độ nhạy tín hiệu cao (20 mv)

- Có sẵn bộ lọc nhiễu

- Tương thích với mọi loại điều khiển X10 c2 Module gắn ngầm điều khiển đèn

Biến mọi công tắc và ổ cắm thành thiết bị điều khiển từ xa với module ngầm nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt sau các công tắc thông thường và công suất lớn, phù hợp cho hầu hết thiết bị điện trong gia đình.

Sản phẩm này tương thích với nhiều loại điều khiển và có độ nhạy tín hiệu cao, cho phép phản ứng nhanh chóng với các lệnh ALL ON (bật tất cả) và ALL OFF (tắt tất cả) Người dùng có thể điều chỉnh độ sáng từ xa mà không cần thay thế bất kỳ công tắc nào hiện có.

- Điều khiển từ bất cứ đâu bằng điều khiển từ xa, điều khiển điện thoại

- Có sẵn bộ lọc nhiễu

(H.III.6) Bé truyÒn sãng X10 (nguồn Vsmarthome)

(H.III.7) Module X10 di động (nguồn Vsmarthome)

(H.III.8) Module gắn ngầm điều khiển đèn (nguồn Vsmarthome) c4 Thiết bị điều khiển nhiệt độ

Thiết bị nhận tín hiệu từ hệ thống X10 hoặc các thiết bị Insteon ngang cấp như công tắc, điều khiển từ xa và màn hình LCD, cho phép điều khiển nhiệt độ theo cài đặt chương trình hoặc tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ môi trường Người dùng có thể dễ dàng điều chỉnh nhiệt độ để phù hợp với nhu cầu của mình thông qua các nút điều khiển trực tiếp trên thiết bị.

(H.III.9) Thiết bị điều khiển nhiệt độ (nguồn Insteon)

5 Bộ thiết bị thiết lập thời gian

Bộ thiết bị này cho phép người dùng thiết lập thời gian bật tắt cho các thiết bị đi kèm thông qua máy tính Nó bao gồm hai phần: một phần kết nối với các thiết bị cần điều khiển và phần còn lại kết nối với máy tính hoặc tủ điều khiển trung tâm.

(H.III.10) Bộ thiết bị thiết lập thời gian (nguồn Insteon) c6 Bộ thiết bị tưới cây tự động

Kiến trúc sân vườn thông minh không thể thiếu hệ thống tưới cây tự động

Thiết bị tưới cây tự động có khả năng thiết lập nhiều chế độ tưới phù hợp với điều kiện thời tiết, như nắng hay mưa, và tùy chỉnh chu trình tưới theo từng loại cây Hệ thống này kết hợp cảm biến thời tiết để điều tiết lượng nước tưới một cách hiệu quả Bộ thiết bị bao gồm hai phần: một phần điều khiển kết nối với hệ thống điều khiển chung và nhận tín hiệu từ các thiết bị khác, phần còn lại kết nối với thiết bị tưới cây Hệ thống hoạt động tương tự như hệ thống chữa cháy bằng nước, nhưng có sự khác biệt ở khâu điều khiển.

(H.III.11) Thiết bị điều khiển tưới cây (nguồn Insteon) (H.III.12) Thiết bị gắn với vòi phun (nguồn Insteon)

(H.III.13) Vòi phun nước (nguồn internet)

(H.III.13) Thiết bị cảm biến mưa (nguồn

Insteon) (H.III.15) Các loại điều khiển tưới cây từ xa (nguồn Insteon) c7 Bộ thiết bị đóng nước khi rò rỉ

Khi nước trong nhà tắm bị rò rỉ và gây ngập, thiết bị cảm biến ngập sẽ tự động gửi tín hiệu đến van ngắt nước, giúp ngăn chặn lãng phí nước và đảm bảo an toàn cho ngôi nhà.

(H.III.16) Van đóng nước tự động (nguồn Insteon)

(H.III.17) Cảm ứng ngập nước (nguồn Insteon) c8 Bộ thiết bị điều khiển bơm và đun nước nóng tự động

Hệ thống camera an ninh giám sát và âm thanh hình ảnh

III.2.1 Hệ thống camera giám sát

Hệ thống camera nhỏ gọn không làm ảnh hưởng đến kiến trúc của căn hộ thông minh, đồng thời đóng vai trò quan trọng trong việc giám sát nhà cửa và nơi làm việc Đây là một phương pháp giám sát hiệu quả, đáp ứng nhu cầu về quan sát kỹ thuật cao trong bối cảnh thế giới phát triển nhanh chóng Để hiểu rõ về nhà thông minh và các thành phần của nó, cần nắm vững nguyên lý hoạt động và cấu tạo của hệ thống camera giám sát.

Hệ thống camera quan sát thông thường bao gồm: camera + đầu ghi hình DVR

(digital video recorder) độc lập (hoặc card DVR cắm máy tính) + màn hình để theo

(H.III.27) Bé ®iÒu khiÓn qua điện thoại (nguồn X10)

- Nếu là camera thông thường thì cần card DVR hoặc đầu ghi DVR (loại có hỗ trợ kết nối internet)

- Nếu là camera IP: có thể kết nối trực tiếp lên mạng (vì đã được tích hợp server

- máy chủ) Camera IP, liên lạc qua mạng internet là thế hệ camera tân tiến nhất hiện nay

Với camera này, người dùng có thể dễ dàng kết nối với đối tác từ bất kỳ nơi nào trên thế giới thông qua hình ảnh và âm thanh Thiết bị không chỉ đơn thuần là công cụ giám sát mà còn là phương tiện giao tiếp hiệu quả trong nhiều lĩnh vực như thương mại, giáo dục và giao lưu.

(H.III.29) Hệ thống camera giám sát trong căn hộ

Sự khác nhau cơ bản nhất của Camera thông thường và Camera IP là : Camera

Camera IP có khả năng hoạt động trực tiếp trên mạng, trong khi camera thông thường không thể thực hiện điều này Để đưa camera thông thường lên mạng, cần phải kết nối thông qua thiết bị trung gian như Camera Server hoặc máy tính.

Thành phần chính của hệ thống: a Camera-Lens:

Camera-Lens đặt tại nơi cần quan sát

Nhiệm vụ của nó là liên tục quan sát trực tiếp những hình ảnh nằm trong tầm quan sát của nó, giống như mắt người

Có nhiều loại camera phù hợp cho căn hộ, bao gồm camera lắp đặt ngoài trời và trong nhà, sử dụng công nghệ vô tuyến hoặc hữu tuyến Ngoài ra, cần xem xét khả năng quan sát vào ban ngày và ban đêm, tùy thuộc vào điều kiện ánh sáng.

Camera ngoài trời là thiết bị được thiết kế để chịu đựng các điều kiện thời tiết khắc nghiệt như nhiệt độ và độ ẩm cao Chúng thường được lắp đặt trong hộp bảo vệ chống mưa nắng, giúp bảo vệ camera khỏi các tác động bên ngoài và ngăn chặn sự xâm nhập của những kẻ trộm.

Camera hồng ngoại được trang bị đèn LED hồng ngoại xung quanh ống kính, cho phép ghi hình trong điều kiện ánh sáng tối hoàn toàn Đối với những môi trường có ánh sáng yếu, người dùng cũng có thể lựa chọn camera day/night để đảm bảo chất lượng hình ảnh tốt nhất.

Camera Ngày/Đêm được trang bị chip cảm ứng hình ảnh nhạy bén, cho phép hoạt động hiệu quả trong điều kiện ánh sáng yếu mà không cần đèn hồng ngoại Điều kiện ánh sáng yếu có thể bao gồm ánh sáng từ đèn đường hoặc ánh trăng Tuy nhiên, nếu khu vực quan sát hoàn toàn thiếu ánh sáng, bạn cần lựa chọn camera có đèn hồng ngoại thay vì loại Ngày/Đêm này.

Camera tí hon, hay còn gọi là camera bullet hoặc camera finger, được thiết kế nhỏ gọn và có thể đặt ở bất kỳ đâu Với ống kính không thể tháo rời, loại camera này mang lại lợi ích về giá cả phải chăng và khả năng quan sát kín đáo đối tượng.

-Dome Cameras (mò chôp camera):

Dome cameras là loại phổ biến

Camera giám sát hiện diện phổ biến trong các công ty và tòa nhà, mang đến sự trang nhã và kín đáo Có hai loại camera: loại cố định và loại quay bốn chiều (pan/tilt và zoom), phù hợp với nhu cầu khác nhau Tùy thuộc vào nhà sản xuất, camera có thể được thiết kế để sử dụng trong nhà hoặc ngoài trời.

Tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng, người dùng có thể lựa chọn loại ống kính phù hợp cho căn hộ, bao gồm cả trong nhà và ngoài trời, với phạm vi quan sát rộng hoặc hẹp, cũng như mục tiêu quan sát gần hay xa Điều kiện ánh sáng cũng ảnh hưởng đến sự lựa chọn này Ngoài ra, việc chọn camera màu hay trắng đen sẽ phụ thuộc vào mức độ quan trọng của việc quan sát và ngân sách của người sử dụng.

(H.III.30) Camera-Lens (nguồn internet)

(H.III.31) Camera trong mũ chụp (nguồn internet)

(H.III.32) Các loại camera (nguồn internet) b Màn hình:

(H.III.33) Màn hình Crt truyền thống không còn được sử dụng nhiều (nguồn internet)

Màn hình LCD ngày càng trở nên phổ biến trong việc hiển thị hình ảnh từ camera Với nhiều lựa chọn về kích thước và màu sắc, từ màn hình lớn đến nhỏ, màu sắc phong phú hay trắng đen, người dùng có thể dễ dàng lựa chọn theo nhu cầu Hiện nay, hầu hết mọi người đều sử dụng màn hình tinh thể lỏng để phục vụ cho việc này Ngoài ra, bộ chia hình hay bộ chuyển đổi hình ảnh, còn được gọi là multiplexer, cũng đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý và truyền tải hình ảnh.

(H.III.35) Bộ chia hình và các dạng màn hình được chia ra

Một hệ thống giám sát cơ bản chỉ yêu cầu một camera và một màn hình Tuy nhiên, khi hệ thống có nhiều camera, mỗi camera quan sát từ một vị trí khác nhau, cần sử dụng Bộ chia hình hoặc Bộ chuyển đổi hình ảnh (Multiplexer) để hiển thị hình ảnh từ tất cả các camera trên cùng một màn hình.

Bô "chia hình 4" cho phép xem cùng lúc 4 camera Bộ "chia hình 9" cho phép xem cùng lúc 9 camera Bộ "chia hình 16" cho phép xem cùng lúc 16 camera .Bộ

"chuyển đổi hình ảnh" cho phép xem lần lượt từ hình ảnh camera này sang hình ảnh camera khác

Bộ "Multiplexer" cho phép linh hoạt chuyển đổi và chia tín hiệu theo lựa chọn của người điều khiển, đồng thời tích hợp nhiều chức năng điều khiển tiện ích khác tùy thuộc vào thiết kế của nhà sản xuất Hiện nay, cả bộ chuyển đổi Multiplexer và bộ ghi hình digital (DVR) đã được tích hợp trong một thiết bị duy nhất.

Bé ghi hình tá ra hữu dụng khi cần lưu giữ hình ảnh để tham khảo sau này Kỹ thuật ghi hình kỹ thuật số (DVR) cho phép tạo ra hình ảnh sắc nét và dung lượng lớn, giúp ghi hình liên tục trong vài tháng mà không cần thay băng như phương pháp ghi cổ điển (VCR) Bộ ghi hình digital series HSR-J (DVR) còn tích hợp chức năng của một bộ chia hình và đi kèm với bàn phím điều khiển tiện lợi.

Hệ thống camera phức tạp cho phép điều khiển dễ dàng qua bàn phím, giúp quản lý các chức năng hiệu quả hơn Bàn phím này đặc biệt hữu ích khi cần theo dõi những điểm "nóng" đã được lập trình trước, cho phép nhanh chóng hiển thị chúng trên màn hình Chân đế của camera có thể cố định hoặc quay, tăng cường khả năng giám sát.

Chân đế cố định dùng để đỡ (hoặc treo) camera khi đặt theo hướng cố định tại vị trí nào đó

Hệ thống báo cháy và chữa cháy

Hệ thống báo cháy và chữa cháy tự động đóng vai trò quan trọng trong căn hộ thông minh Mặc dù thuộc về lĩnh vực kỹ thuật và nằm trong cấu trúc kiến trúc, nhưng các kiến trúc sư và nhà thiết kế xây dựng cần hiểu rõ về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống này để đảm bảo an toàn và hiệu quả.

III.3 1 Hệ thống báo cháy, báo ga tự động a Khái niệm về hệ thống báo cháy tự động

Hệ thống báo cháy tự động là một tập hợp thiết bị thiết yếu, có chức năng phát hiện và cảnh báo khi xảy ra cháy Việc nhận diện tín hiệu cháy có thể được thực hiện tự động hoặc do con người, và hệ thống này phải hoạt động liên tục 24/7 để đảm bảo an toàn.

(H.III.54) Hệ thống báo cháy tự động b Các thành phần của một hệ thống báo cháy tự động

Một hệ thống báo cháy tự động tiêu biểu sẽ có 3 thành phần như sau:

- Trung tâm báo cháy: Được thiết kế dạng tủ, bao gồm các thiết bị chính : một mainboard, mét biÕn thÕ, mét battery

+)Đầu báo: báo khói, báo nhiệt, báo gas, báo lửa

+)Công tắc khẩn (nút nhấn khẩn)

+)Bảng hiển thị phụ (bàn phím)

+)Chuông báo động, còi báo động

+)Đèn báo động, đèn exit

+)Bộ quay số điện thoại tự động c Nguyên lý hoạt động của hệ thống báo cháy

Quy trình hoạt động của hệ thống báo cháy là một chu trình khép kín, bắt đầu khi các thiết bị đầu vào như đầu báo và công tắc khẩn nhận diện hiện tượng cháy, chẳng hạn như nhiệt độ tăng đột ngột hoặc sự xuất hiện của khói Thông tin về sự cố được truyền về trung tâm báo cháy, nơi sẽ xử lý và xác định vị trí xảy ra cháy Sau đó, trung tâm sẽ gửi tín hiệu đến các thiết bị đầu ra như bảng hiển thị phụ, chuông, còi và đèn, nhằm phát ra âm thanh và ánh sáng để cảnh báo mọi người nhận biết kịp thời khu vực có cháy và xử lý sự cố.

- Tủ trung tâm được bố trí ở khu kỹ thuật của căn hộ, trung tâm điều khiển được

(H.III.55) Đầu báo cháy của hãng Insteon

Các đầu báo cháy thường được lắp đặt ở những nơi có nguy cơ cháy cao, nơi có chất gây cháy tạo khói trước Trong các căn hộ thông minh với không gian giám sát hạn chế và trần nhà thấp, đầu báo khói dạng điểm là lựa chọn phổ biến, vì chúng có hình dáng giống bóng đèn và không làm ảnh hưởng đến thiết kế nội thất Đầu báo gas cần được lắp đặt gần khu vực bếp hoặc khu vực sử dụng gas, với vị trí trên tường cách sàn nhà từ 10-16cm, tuyệt đối không lắp dưới sàn nhà.

Công tắc khẩn (Emergency breaker, nút nhấn khẩn) được lắp đặt ở vị trí dễ thấy tại hành lang và cầu thang, phục vụ cho việc thông báo tình huống khẩn cấp Thiết bị này cho phép người sử dụng chủ động báo cháy bằng cách nhấn hoặc kéo vào công tắc Các loại công tắc khẩn phổ biến bao gồm công tắc khẩn tròn, vuông, công tắc khẩn kính vỡ (break glass), và khẩn giật.

Hệ thống báo cháy nhận tín hiệu từ trung tâm và phát đi thông tin cảnh báo qua âm thanh (chuông, còi) và tín hiệu ánh sáng (đèn) Các thiết bị này được lắp đặt ở vị trí thuận lợi để mọi người dễ dàng nhận biết khi có hiện tượng cháy xảy ra, đồng thời đảm bảo yếu tố thẩm mỹ cho kiến trúc.

Trong một căn hộ, số lượng chuông báo cháy thường dao động từ 1 đến 3 cái, tùy thuộc vào diện tích của không gian Những chuông này được lắp đặt tại các vị trí như trần nhà, hành lang, cầu thang hoặc những khu vực dễ nghe âm thanh nhưng vẫn đảm bảo kín đáo.

Còi báo cháy có chức năng và vị trí lắp đặt tương tự như chuông báo cháy, nhưng được sử dụng khi khoảng cách từ nơi phát thông báo đến nơi nhận thông báo báo động quá xa.

Đèn có vai trò quan trọng trong việc phát tín hiệu báo động, với mỗi loại đèn được thiết kế để thực hiện chức năng riêng biệt Chúng được lắp đặt ở những vị trí phù hợp nhằm tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của thiết bị Các loại đèn này bao gồm nhiều kiểu dáng và chức năng khác nhau, phục vụ cho nhiều mục đích sử dụng.

Đèn chỉ lối thoát hiểm (Exit Light) được lắp đặt gần cầu thang ở mỗi tầng, giúp chỉ dẫn lối thoát an toàn trong trường hợp xảy ra cháy Thiết bị này tự động phát sáng khi mất nguồn điện AC, đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

Đèn báo cháy (Corridor Lamp) được lắp đặt trên công tắc khẩn của mỗi tầng, có chức năng sáng lên khi công tắc khẩn được kích hoạt Đèn này không chỉ thông báo cho những người có mặt trong tòa nhà về tình trạng khẩn cấp mà còn giúp họ nhận biết rõ ràng công tác khẩn nào đang hoạt động, từ đó hỗ trợ hiệu quả trong việc kích hoạt máy bơm chữa cháy trong tình huống khẩn cấp.

+) Đèn báo phòng (Room Lamp): Được lắp đặt trước cửa mỗi phòng giúp nhận biết phòng nào có sự cố một cách dễ dàng và nhanh chóng

Đèn chiếu sáng khẩn cấp (Emergency Light) tự động bật sáng khi có báo cháy hoặc mất điện đột ngột, nhờ vào bình điện dự phòng Thiết bị này giúp mọi người dễ dàng tìm đường thoát hiểm và hỗ trợ nhân viên thực hiện nhiệm vụ nhanh chóng trong tình huống khẩn cấp.

Việc thiết kế và lắp đặt hệ thống báo cháy cần được sự chấp thuận của cơ quan phòng cháy, chữa cháy, đồng thời phải tuân thủ các tiêu chuẩn và quy định hiện hành Hệ thống này cũng phải đảm bảo yêu cầu về mặt kiến trúc, với hình thức phù hợp với nội thất chung của căn hộ và màu sắc hài hòa, dễ nhận biết trong trường hợp xảy ra cháy, mà không làm ảnh hưởng đến các thiết bị kiến trúc khác.

III.3 2 Hệ thống chữa cháy tự động

Để đảm bảo an toàn cho ngôi nhà thông minh, việc hiểu biết về hệ thống chữa cháy tự động và lựa chọn hệ thống phù hợp là rất quan trọng Cần bố trí không gian kỹ thuật hợp lý để vừa đạt hiệu quả thẩm mỹ vừa đảm bảo chức năng Một trong những hệ thống chữa cháy được sử dụng là hệ thống chữa cháy bằng khí, đặc biệt là hệ thống chữa cháy bằng khí CO2, giúp ngăn chặn hỏa hoạn hiệu quả mà không gây hại cho các thiết bị điện tử trong nhà.

CO2 là một chất chữa cháy hiệu quả, hoạt động bằng cách giảm nồng độ oxy trong không khí xuống dưới 15%, mức cần thiết để duy trì sự cháy Ngoài ra, nhiệt độ thấp của CO2 cũng góp phần tăng cường khả năng dập lửa Phương pháp này thường được áp dụng trong chữa cháy cục bộ, khi CO2 được phun trực tiếp lên ngọn lửa và các vật liệu đang cháy.

Năng lượng với nhà thông minh

Kinh nghiệm từ nhiều quốc gia cho thấy, việc quản lý hiệu quả thiết kế và xây dựng công trình theo hướng tiết kiệm năng lượng có thể giảm tới 20 - 30% mức tiêu thụ năng lượng.

Năng lượng là yếu tố quan trọng trong thiết kế nhà thông minh, với hai khía cạnh chính Đầu tiên, cần lựa chọn vật liệu có mức tiêu hao năng lượng thấp nhất trong quá trình sản xuất Ví dụ, so sánh giữa bức tường gạch và bức tường kính về năng lượng tiêu thụ và nguyên liệu khai thác Vật liệu nào tiêu thụ ít năng lượng hơn sẽ được ưu tiên, phản ánh ý thức bảo vệ môi trường Xu hướng toàn cầu hiện nay là tăng cường sử dụng bê tông nhẹ và các vật liệu mới, cho phép thiết kế kết cấu nhỏ gọn hơn, tiết kiệm không gian cho nhu cầu sinh hoạt và tạo ra mảng xanh trong nhà Mặc dù chi phí đầu tư ban đầu cao hơn so với nhà truyền thống, nhưng lợi ích lâu dài về hiệu quả năng lượng và không gian sống là điều đáng cân nhắc.

Trong quá trình thiết kế toà nhà, việc xem xét năng lượng tiêu hao để vận hành là rất quan trọng Mặc dù trước đây, việc sử dụng các thiết bị khai thác năng lượng tự nhiên như nắng và gió gặp nhiều khó khăn do chi phí cao, nhưng công nghệ hiện nay đã có những bước đột phá, giúp giảm giá thành và tăng tính khả thi Chẳng hạn, hiệu suất của pin mặt trời đã tăng từ 25% lên 60%, cho thấy tiềm năng to lớn trong việc sử dụng năng lượng tái tạo.

Người kiến trúc sư cần cẩn trọng ngay từ giai đoạn phác thảo để giảm chi phí cho công trình và giảm thiểu tác động đến môi trường trong suốt vòng đời của nó Đối với căn hộ thông minh, năng lượng mặt trời từ hệ thống mái và năng lượng gió từ tuabin mini là những ứng dụng quan trọng Bên cạnh đó, căn hộ cũng sử dụng hệ thống năng lượng chung, đòi hỏi cần đầu tư nghiên cứu theo hướng kinh tế bền vững, bao gồm các dạng năng lượng tái tạo.

Năng lượng hạt nhân, địa nhiệt, năng lượng sóng, thủy triều…

III.4.1 Năng lượng mặt trời và gió

Năng lượng mặt trời là nguồn tài nguyên vô tận, có khả năng cung cấp gấp hơn 10.000 lần lượng điện tiêu thụ hiện tại Nguồn năng lượng này sẽ không suy giảm trong hàng nghìn năm tới và có tiềm năng thay thế năng lượng nguyên tử trong vài thập kỷ tới.

Mặc dù triển vọng sản xuất điện từ pin mặt trời vẫn còn xa vời do giá thành cao, dao động từ 30 đến 60 centimes euro mỗi kWh ở châu Âu, nhưng ngành này đang phải đối mặt với thách thức về môi trường Tuy nhiên, nghiên cứu hiện nay đang phát triển nhanh chóng và công nghiệp đã giúp giảm giá thành sản phẩm Đặc biệt, đối với các nước nghèo, sản xuất điện ở vùng nông thôn có thể mở ra tiềm năng vô tận.

Mặc dù việc lắp đặt pin quang điện chỉ trên mái nhà hạn chế khả năng tạo ra nguồn điện lớn do diện tích tiếp xúc với ánh sáng mặt trời không đủ, nhưng đây vẫn là giải pháp hiệu quả nhất hiện nay để khai thác năng lượng tái tạo.

(H.III.66) Lắp Pin mặt trời trên mái hiên

(H.III.67) Tuabin tạo phong điện (nguồn internet)

Nhật Bản đặt mục tiêu đến năm 2030, sản lượng điện từ năng lượng mặt trời (NLMT) sẽ chiếm 51% tổng lượng điện quốc gia, trong khi Đức hướng tới 30% trong vòng mười năm tới Hiện tại, sản lượng điện từ NLMT tại Nhật Bản và Đức mới chỉ chiếm chưa đến 1% Tại Thái Lan, Solatron đã lắp đặt hơn 54.400 hệ thống pin NLMT cho các hộ gia đình thông qua dự án NLMT của chính phủ, được biết đến với tên gọi “Nhà mặt trời”.

Việt Nam sở hữu nguồn năng lượng tái tạo phong phú nhờ điều kiện địa lý thuận lợi, đặc biệt là năng lượng gió và năng lượng mặt trời Năng lượng mặt trời có thể đạt tới 5,9 kWh/m2 tại miền Nam, với số giờ nắng từ 1.600 đến 2.600 giờ mỗi năm Hiện tại, năng lượng mặt trời đã được ứng dụng rộng rãi tại Việt Nam với khoảng 6.000 trạm điện mặt trời, tổng công suất 750 kW, được lắp đặt chủ yếu cho các khu vực miền núi và hải đảo.

Cùng với NLMT, vùng lãnh thổ có thể khai thác có hiệu quả NLG chiếm 9% diện tích cả nước, đặc biệt là các tỉnh ven biển miền Trung

Theo các nhà khoa học, mỗi năm, 1m2 thiết bị đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời có thể tiết kiệm từ 500-900 kWh điện, tùy thuộc vào vùng khí hậu và hiệu suất của thiết bị Năng lượng mặt trời mang lại lợi ích lớn cho các hộ gia đình ở khu vực dân cư biệt lập.

Công ty Kim Đỉnh đã lắp đặt 2 bộ đèn LED kết hợp công nghệ NLG và NLMT tại Khu công nghệ cao Hòa Lạc Mặc dù chi phí ban đầu cho mỗi bộ đèn lên tới hơn 3.000 USD, nhưng hiệu quả lâu dài rất khả quan Các tỉnh ven biển miền Trung và miền Nam có thể hoàn toàn thay thế thiết bị chiếu sáng bằng công nghệ này, giúp giảm áp lực thiếu điện hiện nay.

Nhà nước cần hỗ trợ kinh phí cho nghiên cứu và khảo sát thị trường, đánh giá hiệu quả kinh tế, cũng như quảng bá thông qua các phương tiện thông tin đại chúng hoặc lồng ghép vào chương trình tuyên truyền tiết kiệm điện Việc kiểm soát và đưa ra tiêu chuẩn chất lượng cho thiết bị điện mặt trời là rất quan trọng để bảo vệ quyền lợi người tiêu dùng Hiện tại, các tấm pin mặt trời chủ yếu được nhập khẩu với chất lượng tốt, nhưng các thiết bị phụ trợ như bộ điều khiển và ắc quy có chất lượng chưa cao do nguồn gốc không rõ ràng, cùng với dịch vụ bảo dưỡng và sửa chữa chưa được chú trọng Do đó, cần có sự hỗ trợ kỹ thuật và thiết kế tiêu chuẩn cho các thiết bị, cũng như xây dựng cơ chế bắt buộc thực hiện các dịch vụ điện mặt trời để đảm bảo an toàn và độ tin cậy.

Theo ông Phạm Huy Phong, Trưởng phòng Kĩ thuật nghiên cứu và phát triển của Trung tâm Tiết kiệm năng lượng TP Hồ Chí Minh (ECC), việc lắp đặt 30.000 bộ máy nước nóng năng lượng mặt trời với dung tích trung bình 180 lít sẽ tiết kiệm khoảng 57 triệu kWh điện mỗi năm Các gia đình chỉ cần đầu tư một lần để sử dụng trong hàng chục năm mà không phải trả tiền điện.

Pin mặt trời là công nghệ sản xuất điện từ năng lượng mặt trời thông qua thiết bị biến đổi quang điện Với thiết kế gọn nhẹ, pin mặt trời có thể được lắp đặt ở bất kỳ vị trí nào có ánh sáng, mang lại sự linh hoạt và tiện lợi cho người sử dụng.

(H.III.68) Lắp tấm pin mặt trời trên mái

Mặt trời, đặc biệt trong lĩnh vực tàu vũ trụ, đang trở thành nguồn năng lượng quan trọng Ứng dụng năng lượng mặt trời (NLMT) đang phát triển nhanh chóng, dần thay thế các nguồn năng lượng truyền thống.

Một số dạng nhà thông minh trong các tình huống

Trong một số tình huống của cuộc sống, một số kiểu nhà sẽ hữu ích, và như vậy

III.5 1 Nhà di động của KTS Hồ Văn Thọ Đây là công trình được kiến trúc sư Hồ Văn Thọ theo đuổi trong bốn năm với bức xúc giải quyết chỗ ở cho người dân không có nhiều tiền, nhà cho công nhân, nhà cho những vùng bị thiên tai liên tục, giải quyết nhà cho những trường hợp khẩn cấp và nhà trong các khu bị quy hoạch Với diện tích nhỏ nhà có thể di chuyển sẽ làm giảm giá thành rất nhiều, vì giá thành đất đã chiếm đến 70% trị giá căn nhà Có thể thuê các khu đất với giá thành rẻ để đặt được nhiều ngôi nhà liền nhau ý tưởng này hợp thời vì đáp ứng nhu cầu về nhà ở các đô thị đất chật người đông cũng như vùng bị thiên tai

(H.III.88) Cấu tạo nhà di động của KTS Hồ Văn Thọ (nguồn SGTT) (H.III.87) Nhà di động của KTS Hồ Văn Thọ

Nhà thiết kế sử dụng phương pháp giảm năng lượng và làm mát tự nhiên, không cần máy lạnh như ở nước ngoài Vật liệu xây dựng được chọn lựa phù hợp với người Việt, với khung nhà bằng sắt và vách bằng tấm Prima, có khả năng chống mối mọt và nước.

Mái lợp cách nhiệt và vật liệu lát gạch bên trong cùng hệ thống đồng hồ điện, nước giúp tối ưu hóa không gian sống Kỹ thuật làm mát bằng quạt hút khí nóng qua lớp giấy tổ ong ướt giúp giảm nhiệt độ trong nhà từ 3 - 5°C so với bên ngoài, tạo ra không khí mát mẻ Đồ nội thất có thể gập lại trong vòng năm phút, linh hoạt cho các cuộc họp gia đình Mẫu nhà thiết kế đa dạng, phù hợp cho 4 - 8 người, với giá thành từ 59 - 99 triệu đồng/căn.

III.5.2 Ngôi nhà biết đi

Ngôi nhà biết đi là giải pháp hiệu quả cho các khu vực thường xuyên bị ngập lụt, được phát triển bởi nhóm nghệ sĩ Đan Mạch N55 và các kỹ sư từ Viện Công nghệ Massachusetts Sản phẩm này hiện đang được trưng bày tại trung tâm nghệ thuật Arts Wysing ở Cambridgeshire, Anh.

Ngôi nhà độc đáo này, với hình dáng giống như một con bọ cứng, có chiều cao 3,5m và chiều dài 3,72m Bên trong, ngôi nhà được trang bị đầy đủ với phòng khách, bếp, toilet và giường ngủ cho 4 người, tạo không gian sống tiện nghi và ấm cúng.

Nhà đi bộ được trang bị 6 chân thủy lực điều khiển bằng máy tính, cho phép mỗi chân hoạt động độc lập Với khả năng di chuyển trên mọi địa hình và tốc độ tối đa lên đến 60 m/giờ, sản phẩm này chỉ nặng 1.200kg.

Walking house là một giải pháp nhà ở thân thiện với môi trường, tự sản xuất điện năng từ tế bào năng lượng mặt trời và một trạm phong năng nhỏ Nhà còn được trang bị hệ thống hứng nước mưa và thiết bị đun nước nóng bằng năng lượng mặt trời Mặc dù giá thành hiện tại khoảng 48.000 USD, các nhà thiết kế dự đoán giá sẽ giảm khi sản xuất đại trà Walking house không chỉ thích hợp cho các khu vực thường xuyên bị lũ lụt mà còn lý tưởng cho các cuộc thám hiểm, nghiên cứu dài ngày, hoặc cho những người yêu thích lối sống du mục.

(H.III.89) Walking house trông như một (H.III.90) Walking house tự tiến ra cánh

(H.III.91) Phòng khách - khá chật hẹp, nhưng ấm cúng và luôn có thể thay đổi khung cảnh bên ngoài

(H.III.92) Bếp kèm toilet - dĩ nhiên còn phải trang hoàng để tạo một không gian thân thiện

(H.III.93) Giường và lò sưởi đốt bằng củi gỗ

(H.III.95) Mét nhãm walking house cã

(H.III.94) Loại nhà này hiện có giá thành khoảng 48.000 USD, nhưng mức giá này sẽ giảm khi chúng được sản xuất đại trà

(các ảnh walking house nguồn internet)

(H.III.96) Tấm pin mặt trời và những bình người thích sống nay đây mai đó

(H.III.97) Có 6 chân thủy lực được điều khiển bằng máy tính, mỗi chân có thể hoạt động độc lập, walking house có thể đi lại trên mọi địa hình

(H.III.98) Nhà di động gắn với xe ô tô cũng xuất hiện từ hơn nửa thế kỷ nay

Thật ra ý tưởng walking house không mới Ngay từ thế kỷ

18 người Roman đã tạo ra những ngôi nhà di động trên xe ngựa

(H.III.99) Ngôi nhà di động trên xe ngựa (nguồn internet)

III.5.3 Nhà bằng giấy tái chế cải thiện những khu ổ chuột trong thành phố

Căn nhà lắp ráp bằng giấy, được phát triển bởi các chuyên gia của Đại học Bauhaus ở Weimar, Đức, hứa hẹn sẽ cải thiện đáng kể bộ mặt của những khu nhà ổ chuột trên toàn thế giới.

"Ngôi nhà chung thế giới", một cấu trúc nhẹ, rẻ tiền và được xây bằng giấy tái chế

(H.III.100) Nhà bằng giấy tái chế (nguồn

(H.III.101) Chất liệu cellulose đặc biệt để xây ngôi nhà giấy (nguồn Archicentral)

Gerd Niemoller là nhà khoa học nổi bật với việc phát triển chất liệu cellulose đặc biệt, phục vụ cho việc xây dựng ngôi nhà giấy Ông cũng là đồng sáng lập của Công ty Thụy Sĩ "The Wall AG", nơi đã sáng chế ra vật liệu độc đáo được ứng dụng trong việc xây dựng những căn nhà nhỏ kiểu này.

Căn nhà giấy 36m2 có giá không quá 5.000 USD, được làm từ vật liệu mô phỏng thiết kế tổ ong, thường dùng trong ngành chế tạo máy bay Niemoller sử dụng giấy nhúng nhựa thông đã qua xử lý để tạo ra những bức tường mỏng, nhẹ nhưng vẫn cứng cáp và bền bỉ, thay vì nhôm hay hợp kim Vật liệu độc đáo này không chỉ có tính cách điện tốt mà còn rất cơ động, phù hợp cho các khu vực có nguy cơ động đất.

(H.III.102- H.III.103) Các hình ảnh căn nhà bằng giấy tái chế (nguồn

III.5.4 R-House: N hà ở sinh thái thế hệ mới

R-House là mẫu thiết kế ngôi nhà rất thân thiện với môi trường được thiết kế bởi Michael Jantzen đầu năm 2009

R-House là những khối tiền chế có thể tháo ráp dễ dàng, dễ di chuyển từ nơi này đến nơi khác Hệ thống thông gió tự nhiên sẽ làm mát căn nhà vào mùa hè Mặt trời, turbin gió và cả hệ thống gas dự phòng sẽ cung cấp năng lượng cũng như sưởi ấm căn nhà vào mùa đông Hệ thống thu nước mưa nằm giữa căn nhà để dự trữ nước sinh hoạt

(H.III.104-H.III.107) Một số hình ảnh minh họa nhà ở sinh thái R-House(nguồn ecofriend.org)

Đề xuất áp dụng mô hình và cách biến đổi căn hộ thông thường thành căn hộ thông minh ở Viêt Nam

Trong một căn hộ có thể có những hệ thống thành phần sau:

Hệ thống điện thoại thông minh tích hợp trong ngôi nhà giúp tối ưu hóa hoạt động với khả năng tự động theo cảm ứng, cài đặt thời gian hoặc điều khiển bằng tay Sử dụng năng lượng từ mặt trời, gió và các nguồn năng lượng sạch, một số thiết bị có thể hoạt động độc lập nhờ năng lượng tự nhiên Ngôi nhà thông minh này áp dụng các giải pháp phù hợp với khí hậu nóng ẩm nhiệt đới gió mùa của Việt Nam, đồng thời sử dụng vật liệu tiết kiệm năng lượng và thân thiện với môi trường Hệ thống thu nước mưa tự động cùng với các giải pháp tiết kiệm năng lượng được ưu tiên hàng đầu.

(H.III.108) Mô hình nhà thông minh

(H.III.109) Tích hợp các thành phần trong hệ thống diện thông minh ở Việt Nam

Khi chuyển đổi căn hộ thông thường thành căn hộ thông minh, bạn có thể cải tạo một phần hoặc toàn bộ theo nhu cầu, bao gồm việc lắp đặt tấm thu năng lượng trên mái, tường kính, mái xanh, cùng với hệ thống cửa cổng và chắn nắng Việc nâng cấp ngôi nhà có thể thực hiện bằng các vật liệu thông minh Ngoài ra, các thiết bị thông minh độc lập có thể được lắp thêm mà không ảnh hưởng đến hệ thống chung Đối với các thiết bị có modul X10, chỉ cần lắp thêm modul, trong khi hệ thống điện áp 24V DC yêu cầu thay đổi hệ thống dây điện.

Kết luận và kiến nghị 1 KÕt luËn

Vào ngày 3/9/2003, Chính phủ đã ban hành Nghị định 102/2003/NĐ-CP nhằm thúc đẩy việc "Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả", đặc biệt trong lĩnh vực xây dựng Nghị định này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc áp dụng các biện pháp tiết kiệm năng lượng trong các công trình xây dựng, góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.

Bộ Xây dựng đã ban hành Quy chuẩn xây dựng về việc sử dụng năng lượng hiệu quả (QCXDVN 05: 2005) vào tháng 11/2005 Quy chuẩn này quy định các yêu cầu kỹ thuật bắt buộc trong thiết kế và sử dụng các thiết bị tiêu thụ năng lượng lớn như chiếu sáng, điều hòa không khí, và thiết bị đun nước nóng, áp dụng cho các công trình thương mại, trụ sở cơ quan nhà nước, nhà ở cao tầng và khách sạn.

Vào ngày 14/4/2006, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 79/2006/QĐ-CP phê duyệt chương trình mục tiêu quốc gia về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả Bộ Xây dựng được giao chủ trì thực hiện nội dung "Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong toà nhà" Bộ cũng đã phát triển nhiều tiêu chuẩn hướng dẫn thiết kế, bao gồm “Nhà ở cao tầng - hướng dẫn thiết kế sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả” và “Nhà văn phòng - hướng dẫn thiết kế sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả”.

Hiện nay, chưa có chế tài cụ thể để khuyến khích xây dựng công trình kiến trúc xanh và tiết kiệm năng lượng, dẫn đến sự thiếu hướng dẫn đồng bộ Các nhà đầu tư không mặn mà với các dự án này do chi phí đầu tư ban đầu cao, trong khi chính quyền đô thị cũng chưa thực sự hỗ trợ và quảng bá cho các công trình này Kết quả là, những công trình như “nhà ở thông minh” và “công trình tiết kiệm năng lượng” thường chỉ tồn tại rời rạc, thiếu sự công nhận và giới thiệu, khiến cho ít người biết đến và không có cơ hội học hỏi từ những dự án thành công.

Số lượng tài liệu về thiết bị thông minh và kiến trúc xanh tại Việt Nam còn hạn chế và chưa phổ biến Phần lớn tài liệu có nguồn gốc từ Châu Âu và Bắc Mỹ, nơi chú trọng vào việc chống lạnh, trong khi Việt Nam cần ưu tiên chống nóng và thoát ẩm Kiến trúc thông minh không có quy tắc chung, mà cần xem xét bối cảnh địa phương để tìm ra giải pháp phù hợp Ở vùng nhiệt đới, cần tránh nhiệt, với tường hướng về phía đông và tây cần được che chắn cách nhiệt tốt Mái nhà, chịu ánh sáng suốt ngày, cũng cần được chống nóng, và sử dụng mái có nước là một giải pháp hiệu quả Tuy nhiên, điều này có thể gây ra vấn đề như muỗi, do đó cần xem xét khả năng bảo trì và chăm sóc mái để áp dụng các giải pháp như làm vườn cảnh, mái xanh, mái nước, hoặc tấm hấp thu nhiệt thành điện.

Trước khi triển khai thiết bị thông minh trong ngôi nhà, người thiết kế cần áp dụng kiến trúc thông minh thông qua các bước khảo sát, chuẩn bị và nghiên cứu lý thuyết Việc này giúp đảm bảo ứng dụng hiệu quả nhất, đồng thời xây dựng một mô hình hợp lý để cư dân sống thoải mái, tiết kiệm năng lượng và góp phần vào môi trường phát triển bền vững.

2.1 Việt Nam đang ngày càng phát triển, đòi hỏi một cuộc sống tiện nghi cao Để cuộc sống của người dân ngày càng phát triển ổn định và vững mạnh thì trước mắt phải có những qui chuẩn áp dụng cho nhà thông minh như làm thế nào để tối ưu những thiết bị trong ngôi nhà, những qui chuẩn chung để các thiết bị dễ dàng tương thích với nhau và tương thích với hệ thống chung nhằm tiết kiệm và vận hành ngôi nhà một cách trơn tru nhất Đồng thời các thiết bị này phải đảm bảo những yêu cầu về mặt an toàn, tiết kiệm, tiêu hao ít năng lượng và thân thiện môi trường Cần đào tạo đội ngũ cán bộ nghiên cứu để có những nghiên cứu và sáng chế các thiết bị phù hợp với người Việt Nam, tận dụng nguyên vật liệu sẵn có trong nước để giảm giá thành, sản xuất ở Việt Nam để giảm giá nhân công, tạo công ăn việc làm cho người dân

2.2 Cần quan tâm một cách xác đáng sử dụng vật liệu mới để nghiên cứu cho hệ thống nhà thông minh cũng như ngôi nhà nói chung Từ vật liệu đó chúng ta sẽ tiết kiệm năng lượng, phát triển bền vững, cải thiện sức khoẻ và cuộc sống con người Các Quốc gia trên thế giới, người ta coi việc sử dụng vật liệu tiết kiệm năng lượng để xây dựng toà nhà xanh là một điều bắt buộc Các chế tài xử phạt cho việc ô nhiễm môi trường và lãng phí năng lượng rất chặt chẽ Các chuyên gia thậm chí cũng cho rằng không nên coi kiến trúc xanh tiết kiệm năng lượng khác với kiến trúc thông thường

Rob Watson, chủ tịch Hệ thống Xếp loại Nhà xanh Leed tại Vương quốc Anh, khẳng định rằng "Chỉ có kiến trúc tốt và kiến trúc tồi Nếu không xanh, đó không phải là kiến trúc tốt." Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của tính bền vững trong thiết kế kiến trúc, cho thấy rằng kiến trúc phải hướng tới sự thân thiện với môi trường để được coi là chất lượng.

Bộ Xây dựng cần triển khai một chương trình chiến lược phát triển công nghiệp vật liệu xây dựng (VLXD) tiết kiệm năng lượng, bao gồm việc thiết lập hệ thống tiêu chuẩn cho các vật liệu xây dựng phổ biến Các vật liệu này nên bao gồm VL cho tường bao che, VL mái cách nhiệt, và kính cửa sổ, nhằm đảm bảo khả năng điều tiết năng lượng mặt trời, cách nhiệt, cách âm, cũng như đảm bảo an toàn và xuyên thấu cho các công trình.

2.3 Hiện tại đã có một số nghiên cứu về các giải pháp kiến trúc phù hợp với lối sống và khí hậu Việt Nam tuy nhiên cần nghiên cứu sâu hơn về mối quan hệ với nguồn năng lượng, ưu tiên và hỗ trợ các giải pháp áp dụng nguồn năng lượng mới, an toàn và sạch với môi trường Một số nghiên cứu của các kiến trúc sư, nhà hoạt động môi trường trong khu vực cần phải được quảng bá và phổ cập rộng rãi cho những người làm nghề cũng như người sử dụng tiết kiệm năng lượng để đạt được hiệu quả công năng, thẩm mỹ và kinh tế là tiêu chí quan trọng nhất Trong giai đoạn trước mắt khi tiêu chuẩn cũng như tiêu chuẩn chưa được ban hành áp dụng, các nhà tư thiết kế cần chia sẻ kinh nghiệm và thông tin với nhau, tự nghiên cứu tham khảo nhiều nhà sản xuất khác nhau trên thế giới, làm chủ thiết kế Với những gì thế giới đã làm chứng minh một điều không còn những rào cản nghi ngờ việc sử dụng công nghệ trong xây dựng nhà thông minh

2.4 Do điều kiện của khuôn khổ một luận văn thạc sĩ nên chưa thể tiếp cận được hoàn toàn tất cả mọi vấn đề về ngôi nhà thông minh do đó cần phải tiếp tục nghiên cứu chuyên sâu hơn nữa ở các bước tiếp theo và cần được thực sự chú ý đến khi quy hoạch và xây dựng nhà thông minh ở Việt Nam.