THIẾT KẾ CẢI TIẾN HIỆU QUẢ NĂNG LƯỢNG Stefan UlrichBeck

Khái niệm của nghiên cứu này nhằm minh hoạ cho chiến lược thiết kế giúp tăng hiệu quả của việc sử dụng năng lượng cho các toà nhà. Điểm đầu tiên là kế hoạch sàn cho khu căn hộ mà không cần có bất cứ cải tiến nào trong thiết kế. Những gợi ý tiếp theo sẽ được đưa ra theo từng bước một.

THIẾT KẾ CẢI TIẾN HIỆU QUẢ NĂNG LƯỢNG Ông Stefan UlrichBeck Giám đốc kỹ thuật Cty Baumschlager Eberle và Giám đốc điều hành văn phòng Baumschlager Eberle Hồng Kông Mục lục Phần mở đầu trang 2 Nghiên cứu ban đầu trang 3 Khí hậu trang 4 Nhiệt độ tiêu chuẩn trang 6 Xây dựng bên ngoài toà nhà và xây dựng Tính rắn chắc trang 7 Xây dựng trang 8 Tỷ lệ cửa sổ và tường trang 9 Cửa kính trang 10 Bóng đổ trang 11 Mái cách nhiệt trang 12 Tường cách nhiệt trang 13 Sàn cách nhiệt trang 14 Mặt đứng kín khí trang 15 Hoạt động của cửa sổ trang 16 Hệ thống kĩ thuật Phân bổ năng lượng trang 17 Chuyển biến năng lượng trang 18 Đánh giá trang 19 Kết luận trang 20 Phần mở đầu Mục đích của nghiên cứu này nhằm minh họa cho chiến lược thiết kế giúp tăng hiệu quả của việc sử dụng năng lượng cho các tòa nhà. Điểm đầu tiên là kế hoạch sàn cho khu căn hộ mà không cần có bất cứ cải tiến nào trong thiết kế. Nhứng gợi ý tiếp theo sẽ được đưa ra theo từng bước một. Khái niệm năng lượng sẽ được phát triển theo ba bước chính. Giai đoạn đầu sẽ mô tả mức độ tiện nghi và sự ảnh hưởng của nó đối với năng lượng.Trong giai đoạn hai sẽ đưa ra những gợi ý về xây dựng bên ngoài và cấu trúc xây dựng. Và giai đoạn ba thì giải quyết về hệ thống kỹ thuật. Những điều kiện cố định cho việc lắp hệ thống sưởi bên trong là giá trị cơ bản cho tòa nhà. Gồm có: _Hệ thống sưởi bằng ánh sáng nhân tạo _Hệ thống sưởi nơi cư trú _Hệ thống sưởi bằng thiết bị điện gia dụng _Mật độ cư trú _Sắp xếp cư trú Kết quả tính toán sẽ được tính bằng một phần mềm chuyên dụng. Phần mềm này được phát triển riêng cho Công ty Baumschlager & Eberle dựa trên các phương pháp tính toán chuẩn quốc tế. Thêm vào đó, nhu cầu năng lượng còn cho những kết quả về lượng khí thải CO2 và chi phí hoạt động. Nghiên cứu ban đầu Khí hâu từng vùng ảnh hưởng trực tiêp tới điều kiện phòng ở vì nhiệt độ bên ngoài, bức xạ mặt trời, v.v… Xây dựng bên ngoài toà nhà có thế coi là một lớp vỏ bọc góp phần giúp căn phòng đạt được những điều kiến lý tưởng nhất. Khí hậu đặc trưng của Thượng Hải là: Nhiệt độ vào mùa hè lên tới 35 độ Nhiệt độ thấp nhất là -7 độ Rất ẩm vào mùa hè. Đây là thiết kế hệ thống sưởi, làm mát và chống ấm cho khí hậu Thượng Hải. Nhiệt độ tiêu chuẩn Nhiệt độ cao nhất 26 độ Nhiệt độ thấp nhất 22 độ Đặc tính Độ chặt 1.24 ( bên ngoài tới khu vực) Kết cấu Tích nhiệt trung bình Tỷ lệ của sổ và tường 60% Cửa kính U- giá trị 2.8[W/m2a] (kính đôi thường) g- giá trị 0.78[- ] (không có lớp phủ đặc biệt ngoài kính) Bóng đổ không U-giá trị Mái: 0.80 W/m2K (5cm cách nhiệt) Tường 1.00 W/m2K (15cm độ dày gạch) Sàn 2 W/m2K ( không cách nhiệt) Sự kín khí ở mặt đứng 0.51/h( không kín khí) Vận hành cửa sổ không Hệ thống thông gió không [...]... thông gió có Sự chuyển hoán năng lượng Sự chuyển hoán năng lượng Sự chuyển hoán năng lượng cho biết nguốn gốc của khí nóng và sự giảm chức năng ( của các thiết bị làm nóng và làm mát) của tòa nhà Nhu cầu về năng lượng cơ bản: Năng lượng cần thiết cho việc vận hành tòa nhà bao gồm năng lượng cho các trang thiết bị, năng lượng luân chuyển bị mất đi và năng lượng dùng cho các thiết bị điện Tòa nhà: Bề ngoài... móc thiết bị có hiệu quả Nhu cầu về năng lượng cơ bản: Năng lượng cần thiết cho việc vận hành tòa nhà bao gồm năng lượng cho các trang thiết bị, năng lượng luân chuyển bị mất đi và năng lượng dùng cho các thiết bị điện Dịch vụ toà nhà: Cải thiện bề ngoài căn nhà Bơm nhiệt với vòng đôi Làm lạnh trực tiếp( vòng đôi chôn dưới đất) + thiết bị làm mát ĐÁNH GIÁ Cơ sở Nhu cầu năng lượng cần thiết để sưởi và... lượng cần thiết để làm nóng hoặc mát tòa nhà Cải tạo phần bao bằng cách tăng các phần cách nhiệt và thiết kế mặt đứng kín gió giúp làm giảm năng lượng tiêu hao cho việc sưởi Thiết kế cửa sổ nhỏ và sử dụng các thiết bị chống nắng và che nắng ở bên ngoài sẽ giúp làm giảm năng lượng tiêu hao cho việc làm mát tòa nhà Có thể sử dụng những nguồn năng lượng tự nhiên để tiết kiệm năng lượng Năng lượng nhiệt... được cải thiện ban đầu Mỗi chiến lược đều được minh họa bằng biểu đồ trên Sự cải tiến Nhu cầu năng lượng cần thiết để sưởi và làm mát tòa nhà của toà nhà được cải thiện Mỗi chiến lược đều được minh họa bằng biểu đồ trên Minh họa thể hiện cách sử dụng năng lượng cần thiết Chưa bao gồm tính hiệu quả và hệ thống kí thuật Kết luận Cải thiện phần bao quanh tòa nhà là phần quan trọng giúp làm giảm năng lượng. .. được cải tạo( giống như tòa chung cư đặc trưng năm 2000) Hơi nước dùng để sưởi Các thiết bị làm mát Sự chuyển hoán năng lượng Sự chuyển hoán năng lượng Sự chuyển hoán năng lượng cho biết nguốn gốc của khí nóng và sự giảm chức năng ( của các thiết bị làm nóng và làm mát) của tòa nhà •Sử dụng các nguyên liệu tự nhiên như địa nhiệt, năng lượng mặt trời, gió, v.v… •Sử dụng hầu hết những máy móc thiết. .. phối năng lượng Bộ tản nhiệt và hệ thống làm mát Phân phối năng lượng mô tả quả trình làm mát hoặc làm ấm căn phòng Nó được phân loại trên cơ sở hệ thống nước và khí Hệ thống nước như bộ tản nhiệt, các bộ phần cách nhiệt và sàn nhà có điểm mạnh là khiến nhiệt độ tiêu chuẩn được giữ lâu hơn và tiêu hao ít năng lượng hơn Hệ thống thông khí phải được thiết kế để vừa đảm bảo vệ sinh vừa tiết kiệm năng lượng. .. khí) Vận hành cửa sổ không Hệ thống thông gió không Kết Cấu Tích nhiệt nhiều Nhiệt lượng của tòa nhà ảnh hưởng tới nhiệt độ bên trong từng căn phòng Kết cấu nặng giữ nhiệt độ nóng và lạnh lâu nhất nên sẽ làm giảm hiệu quả sưởi hoặc làm mát Mục tiêu là tránh sự bao phủ kết cấu nặng như là trần nhà xi măng Gợi ý thiết kế 1 Tránh các trần lơ lửng 2 Kết cấu nặng áp dụng cho các tường phía bên trong ngôi... Mặt đứng kín khí 0.12 1/h ( không kín khí) Một lượng năng lượng lớn tiêu hao do việc xâm nhập khí lạnh vào trong khu nhà Một tòa nhà kín có thể giúp giải quyết vấn đề này Gợi ý thiết kế 1 Thiết kế khung cưa sổ kín (cản gió) 2 Công trình kín gió Nhiệt độ tiêu chuẩn Nhiệt độ cao nhất 28độ Nhiệt độ thấp nhất 20 độ Đặc tính Độ chặt 1.14 ( bên ngoài tới khu vực) Kết cấu Tích nhiệt nhiều Tỷ lệ của sổ và tường...Kết Cấu Tích nhiệt trung bình Nhiệt lượng của toà nhà ảnh hưởng tới nhiệt độ bên trong từng căn phòng Kết cấu nặng giữ nhiệt độ nóng và lạnh lâu nhất nên sẽ làm giảm hiệu quả sưởi hoặc làm mát Mục tiêu là tránh việc bao phủ kết cấu nặng như trần nhà xi măng Nhiệt độ tiêu chuẩn Nhiệt độ cao nhất 28độ Nhiệt độ thấp nhất 20 độ Đặc tính Độ chặt 1.14 ( bên ngoài tới khu vực) Kết cấu Tích nhiệt... (gạch dày 15cm, 20cm cách nhiệt) Sự cách nhiệt là cần thiết để làm giảm năng lượng tiêu thu cho việc điều hòa nhiệt độ phòng Cần tránh khí nóng bằng việc tăng sự cách nhiệt Cần phải quan tâm tới việc cách nhiệt cho tường bởi tường bao quanh phần lớn bề mặt ngoài của căn nhà Thiết kế minh họa 1 Cân nhắc tới sự phân chia nhiệt tại các ô ban công Kết cấu tĩnh nên hướng vào sự cách nhiệt cục bộ Tức là