Luận văn: Nghiên cứu ứng dụng và phát triển căn hộ thông minh ở VN Nguyễn Trí Hiếu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC XÂY DỰNG    NGUYỄN TRÍ HIẾU NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VÀ PHÁT TRIỂN CĂN HỘ THÔNG MINH Ở VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SỸ KIẾN TRÚC 2 HÀ NỘI- 2009 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC XÂY DỰNG    NGUYỄN TRÍ HIẾU NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VÀ PHÁT TRIỂN CĂN HỘ THÔNG MINH Ở VIỆT NAM Chuyên ngành: KIẾN TRÚC DÂN DỤNG Mã số: 06.58.01 LUẬN VĂN THẠC SỸ KIẾN TRÚC CÁN BỘ HƯỚNG DẪN PGS.TS. DOÃN MINH KHÔI 3 HÀ NỘI- 2009 Trang2- Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06 MụC LụC A- Phần mở đầu 1. Lý do chọn đề tài 6 2. Mục đích nghiên cứu của đề tài 6 3. Phơng pháp nghiên cứu 6 4. Phạm vi nghiên cứu, thời gian khảo sát 7 B- Nội dung nghiên cứu Chơng I: Tổng quan nghiên cứu và ứng dụng nhà thông minh ở Việt Nam và trên thế giới 8 I.1. Khái niệm nhà thông minh 8 I.1.1. Khái niệm tòa nhà thông minh( smart buiding) 8 1.1.2. Khái niệm căn hộ thông minh ( smart house) 13 I.2.Tổng quan về kiến trúc và công nghệ căn hộ thông minh trên thế giới 18 I.2.1. Xây dựng căn hộ thông minh ở các nớc phát triển 18 I.2.2. Xây dựng căn hộ thông minh ở Mỹ 19 I.2.2. Xây dựng căn hộ thông minh ở Châu Âu 20 I.2.2. Xây dựng căn hộ thông minh ở một số nớc Châu á 22 I.3. Tổng quan về kiến trúc và công nghệ căn hộ thông minh ở việt nam.23 I.3.1. Tình hình nghiên cứu căn hộ thông minh ở Việt Nam 23 I.3.2. Tình hình ứng dụng căn hộ thông minh ở Việt Nam hiện nay 29 I.4. Kết luận và những vấn đề cần rút ra để nghiên cứu 31 Chơng II: Các hệ thống thông minh trong căn hộ và áp dụng chúng ở việt nam 32 II.1. Hệ thống che nắng ngoại thất 32 II.1.1. Skylight 2 động cơ song song (FTS) 32 II.1.2. Skylight cuộn lò xo (FSS) 33 II.1.3. Skylight cuốn dây (FCS) 33 II.1.4. Skylight có ray 34 II.1.5. Hệ thống cửa chớp lật tự động 35 Trang3- Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06 II.1.6. Mái hiên di động 37 II.2. Hệ thống che nắng nội thất 37 II.2.1. Rèm cuốn điều khiển từ xa 37 II.2.2. Rèm roman điều khiển từ xa 39 II.2.3. Rèm mở ngang điều khiển từ xa 40 II.2.4. Mành sáo ngang điều khiển từ xa 41 II.3. Hệ thống cửa, cổng tự động 43 II.3.1. Hệ thống cổng mở trợt tự động 43 II.3.2. Hệ thống cổng mở quay tự động 44 II.3.3. Hệ thống cổng mở quay tự động âm sàn 47 II.3.4. Hệ thống cửa cuốn tự động 48 II.3.5. Hệ thống cửa trợt tự động 50 II.3.6. Hệ thống cửa trợt áp trần tự động 53 II.4. Các giải pháp thông minh cho ngôi nhà 54 II.4.1. Giải pháp mặt đứng hai lớp 54 II.4.2. áp dụng kiến trúc cây xanh và mặt nớc 56 II.4.3. áp dụng hệ thống mái xanh 58 II.4.4. Giải pháp bao che căn nhà với Da thông minh trong tơng lai 59 II.4.5. Giải pháp thiết kế ngôi nhà tiết kiệm năng lợng 60 II.5. Vật liệu thông minh cho ngôi nhà 62 II.5.1. áp dụng bê tông nhẹ khi xây dựng căn hộ thông minh giảm giá thành nền móng 64 II.5.2. Bê tông bọt dùng xây tờng bao cho căn hộ 64 II.5.3. Dùng tấm 3D-panel để xây tờng 65 II.5.4. áp dụng vật liệu cách âm cách nhiệt cho ngôi nhà 66 II.5.5. Sử dụng tờng bao che bằng vật liệu kính trong căn hộ thông minh 68 II.5.6. áp dụng vật liệu ETFE thay thế kính trong nhà thông minh 73 II.5.7. áp dụng vật liệu thân thiện môi trờng cho nhà thông minh 75 II.6. Các thiết bị thông minh trong ngôi nhà 76 Trang4- Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06 II.6.1. ứng dụng đèn phát sáng bằng tấm nhựa phát sáng sử dụng các đi-ốt phát sáng hữu cơ 76 II.6.2. Chiếu sáng sân vờn ngoài nhà bằng "đèn hoa" 77 II.6.3. Chiếu sáng sân vờn ngoài nhà bằng Solar Tree 78 II.6.4. Dùng bồn cầu thông minh cho nhà thông minh 79 II.6.5. áp dụng bể phốt kiểu mới của Việt Nam 80 II.6.6. Bình nớc nóng năng lợng mặt trời 81 II.6.7. Van cảm ứng tự động 86 II.6.8. Vòi nớc tự động 88 Chơng III: các hệ thống kỹ thuật liên hệ với kiến trúc thông minh trong căn hộ và áp dụng ở việt nam 89 III.1. Hệ thống điện và các thiết bị tự động hóa thông minh 89 III.1.1. Hệ thống điện thông minh dùng điện áp một chiều 24Volt 89 III.1.2. Hệ thống nhà thông minh dùng công nghệ X10 90 III.1.3. Các thiết bị tự động hóa thông minh 91 III.2. Hệ thống camera an ninh giám sát và âm thanh hình ảnh 97 III.2.1. Hệ thống camera giám sát 97 III.2.2. Hệ thống báo động không dây 106 III.2.3. Hệ thống khóa cửa thông minh 107 III.2.4. Hệ thống âm thanh trong căn hộ 109 III.3. Hệ thống báo cháy và chữa cháy 111 III.3.1. Hệ thống báo cháy, báo ga tự động 111 III.3.2. Hệ thống chữa cháy tự động 114 III.4. Năng lợng với nhà thông minh 120 III.4.1. Năng lợng mặt trời và gió 121 III.4.2. Năng lợng điện hạt nhân 125 III.4.3. Địa nhiệt 126 III.4.4. Điện thuỷ triều 128 III.4.5. Đảo Năng lợng kết hợp năng lợng mặt trời, gió và sóng 129 III.5. Một số dạng nhà thông minh trong các tình huống 130 III.5.1. Nhà di động của KTS Hồ Văn Thọ 131 Trang5- Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06 III.5.2. Ngôi nhà biết đi 132 III.5.3. Nhà bằng giấy tái chế cải thiện những khu ổ chuột trong thành phố 134 III.5.4. R-House: Nhà ở sinh thái thế hệ mới 135 III.6. Đề xuất áp dụng mô hình và cách biến đổi căn hộ thông thờng thành căn hộ thông minh ở Viêt Nam 136 C- Kết luận và kiến nghị 1. Kết luận 139 2. Kiến nghị 139 D- Tài liệu tham khảo 142 Trang6- Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06 A. phần mở đầu 1. Lý do chọn đề tài - Tầm quan trọng, tính cấp thiết của đề tài: Hiện nay nhà thông minh áp dụng ở Việt Nam mới bắt đầu và cha có nhiều, các công ty đều là đại diện của nớc ngoài, việc hiểu biết về nhà thông minh cũng nh áp dụng nó nh thế nào ở Việt Nam cho hiệu quả, hớng nghiên cứu để phát triển và nội địa hóa, tận dụng lợi thế của Việt Nam là rất cần thiết. Cuộc sống của con ngời ngày càng có nhu cầu cao, mặt khác các nguồn năng lợng và vật liệu cạn kiệt dần do đó nhu cầu ở trong một ngôi nhà thông minh là rất cần thiết nhằm giảm thiểu tiêu hao năng lợng, tận dụng nguồn nguyên vật liệu lợi thế của địa phơng. - Lý do chọn đề tài, ý nghĩa về mặt lý luận và thực tiễn: Hiện nay công nghệ nhà thông minh trên thế giới ứng dụng một thời gian và Việt Nam cũng đã áp dụng ở một số công trình lớn cũng nh nhà ở gia đình. Việc áp dụng nhà ở thông minh là cần thiết và thực tế để đạt đợc các mục tiêu bao gồm chi phí thấp nhất, hiệu quả cao nhất và phát triển bền vững thông qua sự hợp lý, thông minh. Không nhất thiết cứ phải áp dụng toàn bộ công nghệ mới là nhà thông minh. Nhà thông minh ở đây có thể hiểu là áp dụng kiến trúc truyền thống phù hợp khí hậu Việt Nam nh nào cho hiệu quả hoặc áp dụng một phần của công nghệ, hoặc dùng các giải pháp tiết kiệm và phát triển bền vững năng lợng tận dụng những lợi thế của Việt Nam (nớc ta có ánh sáng và gió nhiều do ở vùng biển nhiệt đới ) - Những mong đợi từ kết quả nghiên cứu của đề tài: Đề tài sẽ góp một phần trong việc tiếp cận nhà ở thông minh của các ngành khoa học liên quan và là một trong những tài liệu hớng dẫn áp dụng nhà thông minh một cách hiệu quả ở Việt Nam, đóng góp một phần nhỏ vào quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa của đất nớc. 2. Mục đích nghiên cứu của đề tài Nghiên cứu này hớng đến những mục đích/mục tiêu sau: -Tìm hiểu về tòa nhà thông minh, nhà ở thông minh nhằm nâng cao hiểu biết và cung cấp thêm t liệu cho ngành kiến trúc cũng nh các ngành liên quan. -Nghiên cứu nhằm ứng dụng nhà thông minh một cách hợp lý trong điều kiện văn hóa, kinh tế, chính trị, xã hội của Việt Nam 3. Phơng pháp nghiên cứu 3.1 Khách thể và đối tợng nghiên cứu -Khách thể nghiên cứu : sự ứng dụng và phát triển tính thông minh của nhà thông minh. -Đối tợng nghiên cứu : tính thông minh, các công nghệ áp dụng cho nhà thông minh ở Việt Nam và thế giới. 3.2 Phơng pháp tiếp cận nghiên cứu -Nghiên cứu qua tài liệu bao gồm sách, tạp chí chuyên nghành, internet Trang7- Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06 -Nghiên cứu qua những tòa nhà thông minh đã áp dụng ở Việt Nam -Nghiên cứu qua cảm giác mang lại của những ngời sống trong những tòa nhà thông minh, căn hộ thông minh. 4. Phạm vi nghiên cứu, thời gian khảo sát Phạm vi nghiên cứu : Việt Nam, đại diện là Hà Nội Thời gian triển khai nghiên cứu: dự kiến sẽ nghiên cứu trong 5 tháng từ tháng11/2008 đến 5/2009 Trang8- Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06 B- Nội dung nghiên cứu Chơng I: Tổng quan nghiên cứu và ứng dụng nhà thông minh ở Việt Nam và trên thế giới I.1. Khái niệm nhà thông minh I.1.1. Khái niệm tòa nhà thông minh (smart buiding) a. Các định nghĩa về tòa nhà thông minh Hiện nay chúng ta có thể bắt đầu nghe thấy ngời ta nói nhiều về "nhà thông minh", quá trình định nghĩa tùy theo từng khu vực với chức năng của tòa nhà mà ngời ta định nghĩa khác nhau. Theo định nghĩa của Châu Âu (EIBG - European Intelligent Building Group) nhóm phát triển cao ốc thông minh của Châu Âu, thì cao ốc/tòa nhà thông minh sẽ phải phối hợp đợc những tinh túy, hiện đại nhất của: - Các khái niệm (Concepts) - Các vật liệu (Materials) - Các hệ thống (Systems) - Các kỹ thuật (Technologies) Tích hợp những yếu tố trên để xây dựng đợc một tòa nhà đạt hoặc vợt qua những tiêu chuẩn về tính năng đợc yêu cầu bởi ngời sử dụng. Điều mà cho phép tăng tối đa hiệu suất của ngời 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) [...]... nhà thông minh là như thế nào? Smarthouse dịch ra tiếng Việt có thể dịch là nhà thông minh, ngôi nhà thông minh , căn nhà thông minh, căn hộ thông minh, nhà ở thông minh Tuy nhiên có thể định nghĩa căn hộ thông minh là một căn nhà riêng để ở có thể cung cấp được: - Một môi trường ở và làm việc hữu ích (Productive environment) - Một môi trường với chi phí hiệu quả (Cost effective environment) Thông qua... những vấn đề liên quan trực tiếp và gián tiếp đến kiến trúc của ngôi nhà Đó là yếu tố kiến trúc thông minh và yếu tố kỹ thuật thông minh ảnh hưởng đến kiến trúc trên nền tiêu chí kiến trúc đẹp, công năng hợp lý kinh tế nhất và phát triển bền vững với môi trường Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06 ... triệu đồng Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06 -Trang31I.3.2 Tình hình ứng dụng căn hộ thông minh ở Việt Nam hiện nay a Công ty TNHH Lê Phước (16 Trần Quang Diệu, quận Sơn Trà, thành phố Đà Nẵng) Ngày 10/07/2008 công ty đưa ra thị trường sản phẩm mới: "Nhà thông minh" ngôi... động ở trạng thái thích hợp nhất khi cảm ứng với ánh nắng mặt trời, đèn tự động bật khi chiếu sáng tự nhiên không đủ Và bất kể thiết bị hoạt động theo cơ chế nào thì vẫn can thiệp được bằng bộ điều khiển từ người sử dụng (H.I.9) Một số ứng dụng trong nhà thông minh (nguồn internet) Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu. .. pháp hệ thống vật liệu kiến trúc thông minh thông minh thông minh kết nối hệ thống quản lý căn hộ thông minh thành phần và thiết bị hệ thống điện thông minh hệ thống camera giám sát và hình ảnh âm thanh các hệ thống kỹ thuật và mối liên hệ với kiến trúc thông minh hệ thống báo cháy và chữa cháy thông minh tiết kiệm năng lượng - thân thiện môi trường kiến trúc thông minh hệ thống thiết bị nhiệt hệ thống... điện thông minh (H.I.10) Liên kết các hệ thống trong nhà thông minh Trong luận văn này thuật ngữ nhà thông minh được hiểu chủ yếu là căn hộ thông minh (smarthouse) thay vì tòa nhà thông minh (smart building) và những nghiên cứu về smarthouse đó là cách áp dụng những mô hình cho căn nhà sao cho đạt hiệu quả thông minh nhất có thể được nhằm thỏa mãn nhu cầu con người I.2 Tổng quan về kiến trúc và công... gồm điều khiển chiếu sáng và lá chắn sáng, nhiệt, thông gió và điều hòa nhiệt độ, an ninh, giám sát và quản lý năng lượng Tại Trung Quốc, Skidmore, Owings & Merrill đã thiết kế dự án tòa nhà chọc trời không tiêu hao năng lượng đầu tiên ở Trung Quốc, dự kiến hoàn thành vào năm Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06 ... khiển vật dụng từ xa hoặc lập trình cho Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06 -Trang14thiết bị ở nhà hoạt động theo lịch Thêm vào đó, các đồ gia dụng có thể hiểu được ngôn ngữ của nhau và có khả năng tương tác với nhau Yếu tố thông minh không chỉ nằm trong hệ thống điều khiển... thông minh như trong định nghĩa đầu tiên Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06 -Trang16- Hệ thống thiết bị điều khiển thông minh : Đây là yếu tố mà người ta hay nhắc tới, và cho rằng nó là yếu tố quyết định để một ngôi nhà trở thành thông minh Tất nhiên, theo một cách nhìn có... 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 Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06 . I.2.1. Xây dựng căn hộ thông minh ở các nớc phát triển 18 I.2.2. Xây dựng căn hộ thông minh ở Mỹ 19 I.2.2. Xây dựng căn hộ thông minh ở Châu Âu 20 I.2.2. Xây dựng căn hộ thông minh ở một số nớc. trúc và công nghệ căn hộ thông minh ở việt nam.23 I.3.1. Tình hình nghiên cứu căn hộ thông minh ở Việt Nam 23 I.3.2. Tình hình ứng dụng căn hộ thông minh ở Việt Nam hiện nay 29 I.4. Kết luận và. Trang1 7- Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06 căn hộ thông minh hệ thống kiến trúc thông minh vật