Nghiên cứu sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả trong hoạt động xây dựng và trong các tòa nhà

Kết quả nghiên cứu của đề tài: “Nghiên cứu sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả trong hoạt động xây dựng và trong các tòa nhà” đã đánh giá được thực trạng việc sử dụng năng lượng trong hoạt động xây dựng và trong các tòa nhà. Đồng thời chỉ ra nguyên nhân dẫn đến lãng phí năng lượng trong công trình ở mỗi giai đoạn. Từ đó, nhóm sinh viên đề xuất các nhóm giải pháp nhằm sử dụng tiết kiệm, hiệu quả năng lượng trong xây dựng và trong các tòa nhà. Đặc biệt nhóm sinh viên đã đưa ra mô hình hệ thống quản lý năng lượng trong công trình (BMS) là hệ thống đồng bộ cho phép điều khiển và quản lý mọi hệ thống kỹ thuật trong tòa nhà nhằm đảm bảo cho việc vận hành các thiết bị trong tòa nhà được chính xác, kịp thời, hiệu quả, tiết kiệm năng lượng và tiết kiệm chi phí vận hành.

1 MỞ ĐẦU Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài Sử dụng lượng tiết kiệm hiệu xây dựng chiến lược phát triển bền vững nước ta nhiều quốc gia giới Trong tình hình xây dựng ngành tiêu thụ nguồn lượng lớn, hầu hết giai đoạn chu trình sống cơng trình Nhất thời kỳ cơng nghiệp hóa,hiện đại hóa nay, vấn đề tiết kiệm lượng xây dựng cần tính đến giai đoạn xây dựng Ở Việt Nam có nhiều điều kiện thuận lợi khai thác tận dụng hợp lý để tiết kiệm lượng xây dựng Nhưng bên cạnh đó, nước ta chưa phát huy hết tiềm vốn có mình, nhận thức cộng đồng doanh nghiệp hạn chế chưa sẵn sàng tiếp nhận thơng tin công nghệ giải pháp sử dụng tiết kiệm hiệu xây dựng Việc quản lý, giám sát chất lượng thi công công trình bng lỏng làm cho chất lượng cơng trình khơng đảm bảo, gây tổn thất lãng phí xây dựng Đã có nhiều báo cáo cơng trình nghiên cứu việc sử dụng tiết kiệm lượng xây dựng, nhằm đưa nhìn tổng quan để tìm giải pháp mang tính hiệu cao Trong phải kể đến “Báo cáo nghiên cứu khoa học: giải pháp chiếu sáng tiết kiệm hiệu tòa nhà Việt Nam” Th.S Nguyễn Sơn Lâm Viện KHCN Xây Dựng năm 2013 Đề tài có nhìn chung trạng Việt Nam vấn đề lượng đặc biệt vấn đề chiếu sáng, song nghiên cứu lâu nên giải pháp khơng phù hợp với tình hình nay, khơng mang lại nhìn tồn diện tối ưu việc tìm giải pháp tiết kiệm lượng Nghiên cứu “Kiến trúc xanh” trường Đại Học Yersin Đà Lạt năm 2011 mang lại nhiều nhìn tổng quan việc thiết kế cơng trình kiến trúc xanh tòa nhà thân thiện với môi trường Nhưng nghiên cứu chủ yếu tập trung vào phần thiết kế kiến trúc, mơ hình phải ứng dụng thực tiễn mang lại hiệu Qua nghiên cứu trước đây, nhận thấy nghiên cứu tiết kiệm lượng xây dựng tòa nhà khoảng trống lớn nhóm sinh viên định thực đề tài: “Nghiên cứu sử dụng lượng tiết kiệm, hiệu hoạt động xây dựng tòa nhà” Lý lựa chọn đề tài Tại Việt Nam, năm qua đô thị phát triển mạnh mẽ kéo theo phát triển ngành xây dựng Kinh tế đôi với phát triển xanh thân thiện với môi trường vốn vấn đề quan trọng Khi mà q trình xây dựng góp phần tác động khơng nhỏ đến lợi ích việc sử dụng tiết kiệm lượng, cụ thể vấn đề chiếu sáng hay vật liệu đắt đỏ lại khơng tiết kiệm lượng, Trong Mơi trường khí hậu Việt Nam có thay đổi đáng báo động Vì thế, giải pháp tiết kiệm lượng xây dựng đem lại hiệu cao việc sử dụng tòa nhà nay, đồng thời đem lại phát triển bền vững thân thiện với môi trường Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài - Đối tượng nghiên cứu đề tài: Năng lượng; Sử dụng lượng hoạt động xây dựng tòa nhà - Phạm vi nghiên cứu đề tài: Thực trạng sử dụng lượng xây dựng nhà, đề giải pháp sử dụng lượng tiết kiệm hiệu để giảm thiếu tối đa lãng phí q trình xây dựng sử dụng Mục tiêu nghiên cứu đề tài Mục tiêu đề tài qua điều tra khảo sát đánh giá sơ thực trạng sử dụng lượng xây dựng tòa nhà Bên cạnh tìm ngun nhân gây lãng phí nguồn lượng Từ nhóm sinh viên đề xuất giải pháp nhằm sử dụng lượng tiết kiệm hiệu xây dựng, góp phần thiết lập cân sử dụng lượng, phát triển bền vững nước ta Mục tiêu cuối đề tài xây dựng mơ hình tiết kiệm lượng cơng trình xây dựng; nghiên cứu áp dụng giải pháp thiết kế kiến trúc quy hoạch, sử dụng loại vật liệu mới, giải pháp kỹ thuật công nghệ sử dụng cơng trình xây dựng Phương pháp nghiên cứu Phương pháp luận đề tài phương pháp vật biện chứng Để hoàn thành đề tài nghiên cứu, nhóm sinh viên sử dụng số phương pháp nghiên cứu như: - Phương pháp điều tra xã hội học - Phương pháp điều tra dự báo - Phương pháp thống kê - Phương pháp phân tích tổng hợp - Phương pháp quy nạp diễn giải Kết đề tài Đề tài trình bày sở lí luận việc sử dụng lượng hoạt động xây dựng tòa nhà, ti ến hành phân lo ại đ ưa đ ặc điểm đồng thời trình ảnh hưởng đến việc sử dụng lượng cơng trình Bằng phương pháp thống kê, điều tra xã hội học nhóm sinh viên ch ỉ đánh giá thực trạng sử dụng lượng hoạt động xây dựng tòa nhà Đồng thời nguyên nhân dẫn đến lãng phí l ượng T đó, nhóm sinh viên đề xuất nhóm giải pháp nhằm ti ết ki ệm lượng hoạt động xây dựng tòa nhà Đặc bi ệt nhóm đưa gi ải pháp thiết kế BMS nhằm giúp cho việc quản lý, giám sát hiệu khai thác tiện lợi, đảm bảo thân thiện với môi trường Kết cấu báo cáo đề tài Ngoài phần mở đầu kết luận, đề tài cấu thành từ chương: CHƯƠNG 1: CỞ SỞ LÝ LUẬN VỀ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TRONG HOẠT ĐỘNG XÂY DỰNG VÀ TRONG CÁC TÒA NHÀ CHƯƠNG 2: THỰC TRẠNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TRONG HOẠT ĐỘNG XÂY DỰNG VÀ TRONG CÁC TÒA NHÀ CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM, HIỆU QUẢ TRONG HOẠT ĐỘNG XÂY DỰNG VÀ TRONG CÁC TÒA NHÀ CHƯƠNG 1: CỞ SỞ LÝ LUẬN VỀ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TRONG HOẠT ĐỘNG XÂY DỰNG VÀ TRONG CÁC TỊA NHÀ 1.1 Khái niệm vai trò lượng hoạt động xây dựng tòa nhà 1.1.1 Các khái niệm a) Khái niệm lượng Năng lượng đại lượng đặc trưng cho khả sinh công bao gồm nguồn lượng sơ cấp than, dầu, khí đốt,… nguồn lượng thứ cấp nhiệt năng, điện sinh thông qua q trình chuyển hóa lượng thơng qua chế biến từ nguồn tài nguyên lượng không tái tạo tái tạo Có nhiều khái niệm lượng, nhóm sinh viên xin đưa số khái niệm sau: “Năng lượng đại lượng đặc trưng cho khả sinh cơng Có nhiều dạng lượng khác như: điện năng, quang năng, năng, hoá năng, nhiệt ” [1] “Năng lượng bao gồm nhiên liệu, điện năng, nhiệt thu trực tiếp thông qua chế biến từ nguồn tài nguyên lượng không tái tạo tái tạo.” [2] b) Khái niệm sử dụng lượng tiết kiệm hiệu Năng lượng yếu tố quan trọng sống người, nhân tố phát triển định đến tồn chất lượng sống Theo thống kê: “Ước tính chung tồn giới, nguồn dầu mỏ thương mại dùng 60 năm, khí tự nhiên dùng 80 năm, than dùng 100-120 năm” Bên cạnh đó, nguồn lượng truyền thống ngày cạn kiện, có ảnh hưởng tiêu cực môi trường của nguồn lượng phục vụ đời sống người Giảm sử dụng lượng góp phần làm giảm giá thành lượng tiết kiệm chi phí tài cho người tiêu thụ Điều lượng tiết kiệm có khả bù lại chi phí phát sinh khác q trình lắp đặt cơng nghệ hiệu lượng Giảm sử dụng lượng xem giải pháp cho vấn đề giảm thải khí nhà kính Vì thế, vấn đề sử dụng lượng coi quốc sách phát triển quốc gia Vấn đề sử dụng lượng cách tiết kiệm hiệu vấn đề đáng quan tâm Ngày 6/1/2017, tỉnh Kiên Giang, Tổng cục Năng lượng tổ chức hội thảo “Giới thiệu chương trình thỏa thuận tự nguyện thí điểm sử dụng lượng tiết kiệm hiệu Mơ hình ESCO Việt Nam” Nước ta đứng trước nguy thiếu hụt nguồn lượng Do thiếu hiểu biết lượng tầm quan trọng việc sử dụng lượng tiết kiệm hiệu người nguyên nhân gây cạn kiệt nguồn tài nguyên lượng hủy hoại môi trường Vậy, cần giáo dục ý thức cho người hiểu biết lượng tầm quan trọng chúng nghiệp phát triển bền vững đất nước Như vậy, nhóm sinh viên xin đưa số khái niệm sử dụng lượng tiết kiệm hiệu quả: “Tiết kiệm hành vi giảm thiểu lãng phí” [1] “Sử dụng lượng hiệu mục tiêu nỗ lực nhằm giảm lượng cần thiết cung cấp cho sản phẩm dịch vụ” [3] “Sử dụng lượng tiết kiệm sử dụng lượng hợp lý, giảm hao phí lượng hoạt động xây dựng trình sử dụng” Bên cạnh việc sử dụng lượng tiết kiệm, cần sử dụng lượng cách hiệu quả, tránh lãng phí nguồn lượng Sử dụng lượng hiệu hiểu sau: “ Sử dụng lượng hiểu việc đảm bảo thực hoạt động cần thiết với mức tiêu phí lượng thấp nhất” “Sử dụng lượng tiết kiệm hiệu việc áp dụng biện pháp quản lý kỹ thuật nhằm giảm tổn thất, giảm mức tiêu thụ lượng phương tiện, thiết bị mà bảo đảm nhu cầu, mục tiêu đặt trình sản xuất đời sống.” [2] c) Khái niệm sử dụng lượng tiết kiệm hiệu hoạt động xây dựng Ngành xây dựng đánh giá ngành có mức độ tiêu thụ lượng lớn Và đặc biệt hầu hết chu trình sống cơng trình Theo khuyến cáo nhà khoa học, điều kiện biến đổi khí hậu nay, vấn đề tiết kiệm lượng phải tính tốn đến giai đoạn xây dựng Cũng theo số liệu nước phát triển, riêng tổng lượng tiêu thụ cho cơng trình xây dựng chiếm đến 40% - 70% tổng lượng cung cấp cho đô thị Từ thiết kế, thi công, khai thác sử dụng cơng trình đến sản xuất vật liệu xây dựng phải tiêu thụ lượng Do vấn đề tiết kiệm lượng phải tính tốn đến giai đoạn xây dựng, tổng hòa từ khâu thiết kế, thi công xây dựng sử dụng thiết bị, cơng nghệ đại Sau nhóm sinh viên xin đưa khái niệm sử dụng lượng tiết kiệm hiệu hoạt động xây dựng sau: “Sử dụng lượng tiết kiệm hiệu qủa hoạt động xây dựng việc sử dụng đồng giải pháp từ thiết kế công trình phù hợp với điều kiện tự nhiên, sử dụng thiết bị tiết kiệm lượng vật liệu có khả tái tạo” Đặc biệt, cần khuyến khích ngành công nghiệp vật liệu xây dựng phát triển loại vật liệu không nung, vật liệu thân thiện môi trường, vật liệu tái chế; giải pháp thiết kế công trình hướng đến việc tận dụng tối đa lượng từ thiên nhiên ánh sáng, gió kết hợp với thiết bị sử dụng lượng tái tạo Ví dụ khâu thiết kế việc chọn số liệu khí hậu thích hợp (về xạ mặt trời, nhiệt độ khơng khí, độ ẩm tương đối, gió, điều kiện tiện nghi vi khí hậu cơng trình,…) để phát triển cơng trình xanh, tiết kiệm lượng sở tận dụng tối đa điều kiện khí hậu thiên nhiên cảnh quan tự nhiên Việc thiết kế thụ động mang tính đại (có cửa sổ mở, lấy ánh sáng tốt, sử dụng chất liệu cách nhiệt) giúp giảm tối đa nhu cầu tiết kiệm lượng Nhất vấn đề tổ chức thơng gió tự nhiên tận dụng ánh sáng tự nhiên Hoặc lựa chọn hình dáng kiểu khối nhà tiết kiệm lượng khối trụ tròn Khối trụ vng thiết kế khơng gian lục hóa tạo mơi trường thoáng mát tạo điều kiện giảm thiểu sử dụng máy điều hòa tiết kiệm điện cách rõ Chẳng hạn, sử dụng gạch không nung xây dựng, đỡ tốn nhiên liệu nung, giảm khí thải nhiễm nhiệt, tạo loại vật liệu thân thiện với mơi trường Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng ẩm Việt Nam, vật liệu xây dựng không đảm bảo tốt yếu tố: cách nhiệt, chống thấm dột, ẩm mốc, bền vững, khó bị hư hoại trước tác động khắc nghiệt… trình vận hành cơng trình xây dựng phải sử dụng thiết bị điều hòa, thơng gió nhân tạo, hiệu quả, xong tốn nhiều lượng Cũng tận dụng tối đa để giảm chi phí vận chuyển tối ưu d) Khái niệm sử dụng lượng tiết kiệm hiệu tòa nhà Theo khảo sát Trung tâm tiết kiệm lượng TP.HCM, tòa nhà trụ sở quan hành chính, thiết bị sử dụng nhiều lượng điều hòa khơng khí chiếm 70% tổng lượng sử dụng; đèn chiếu sáng chiếm 10%; thiết bị khác máy móc văn phòng, thang máy, máy bơm nước chiếm khoảng 20% Đối với tòa nhà trung tâm thương mại, siêu thị, 75% lượng tiêu tốn điều hòa khơng khí; 10% thiết bị chiếu sáng, thiết bị khác chiếm 15% Vì sử dụng lượng tiết kiệm sử dụng tòa nhà có nghĩa giảm thiểu tối đa mức tiêu thụ lượng hệ thống giám sát lượng nhằm loại bỏ thiết bị tiêu thụ nhiều lượng, thay thiết bị có hiệu suất thấp thiết bị có hiệu suất cao đèn LED, sử dụng biến tần, bơm nhiệt… dụng tối đa lượng từ thiên nhiên ánh sáng, gió kết hợp với thiết bị sử dụng lượng tái tạo [4] Nhóm sinh viên xin đưa khái niệm sử dụng lượng tiết kiệm hiệu tòa nhà sau: “Sử dụng lượng tiết kiệm hiệu tòa nhà việc sử dụng lượng cách hợp lý, giảm hao phí lượng q trình hoạt động, sử dụng thiết bị tiết kiệm lượng, đảm bảo thực hoạt động cần thiết với mức tiêu phí lượng thấp nhất.” [2] Để nâng cao hiệu tiết kiệm lượng tòa nhà, đặc biệt tòa nhà xây cần áp dụng giải pháp tiết kiệm lượng như: tất hệ thống điện, nước, điều hòa nhiệt độ, kiểm sốt an ninh, mạng… tòa nhà lập trình theo hệ thống điều khiển tập trung để vận hành tự động; hệ thống cảm ứng tự điều chỉnh nhiệt độ máy lạnh phòng phù hợp với nhiệt độ ngồi trời, tự động ngắt điện khơng có người phòng, sử dụng bình nước nóng lượng mặt trời, hay tận dụng ánh sáng mặt trời, thông gió tự nhiên… Và thực tế cho thấy, giải pháp giúp doanh nghiệp tiết kiệm 15% - 40% điện tiêu thụ năm 1.1.2 Vai trò lượng tiết kiệm hiệu hoạt động xây dựng tòa nhà Việt Nam nhiều quốc gia khác đứng trước cân đối nghiêm trọng cung cầu lượng, trước tốc độ phát triển kinh tế - xã hội thị hóa diễn nhanh chóng Trong tồn cách tiêu dùng lãng phí hiệu lượng mặt đời sống xã hội Trong chiến lược chương trình hành động tiết kiệm bảo tồn lượng quốc gia, tiết kiệm lượng tiêu thụ khu vực xây dựng tồ nhà, cơng trình xây dựng quy hoạch chiếm vị trí quan trọng Xây dựng ngành tiêu thụ lượng lớn, hầu hết giai đoạn chu trình sống cơng trình Bởi vậy, điều kiện biến đổi khí hậu nay, vấn đề tiết kiệm lượng xây dựng cần tính đến giai đoạn xây dựng Việc sử dụng lượng xây dựng tòa nhà gắn liền với đời sống chúng ta, ảnh hưởng trực tiếp tới nguồn kinh tế gia đình Do việc sử dụng lượng tiết kiệm hiệu có vai trò sau: - Việc tiết kiệm sử dụng nguồn lượng hiệu tòa nhà khơng góp phần làm giảm chi phí cho DN mà phù hợp với mục tiêu phủ đảm bảo an ninh lượng Đây xem mơ hình phát triển bền vững Chính tiết kiệm lượng không giải vấn đề thiếu hụt lượng tương lai mà giải toán kinh tế Vừa giảm thiểu mức lượng tiêu thụ chi phí bảo trì điện đồng thời khai thác tối đa nguồn lực sẵn có tự nhiên có trữ lượng vơ lớn đồng thời thân thiện với mơi trường q trình vận hành cơng trình đưa vào sử dụng bền vững kinh bền vững kinh tế tế phát triển phát triển bền vững bền vững bền vững môi môi bền vững trường trường Hình 1.1: Mơ hình phát triển bền vững - Tiết kiệm lượng động lực phát triển kinh tế tiết kiệm lượng, thân thiện với mơi trường, thị trường có sản phẩm có giá trị gia tăng cao, tiêu tốn lượng, tác động tích cực đến sức khoẻ cộng đồng môi trường hoạt động giúp cho sản xuất bước đổi công nghệ, loại bỏ công nghệ lạc hậu, tiêu tốn nhiều lượng gây ô nhiễm môi trường - Mặt khác tuổi thọ cơng trình lớn cơng trình áp dụng giải pháp tiết kiệm lượng lâu dài tiết kiệm nhiều chi phí vận hành sau Có nhiều tòa nhà áp dụng biện pháp tiết kiệm lượng sử dụng bình nước nóng lượng mặt trời lắp đặt biến tần cho động bơm hay tận dụng ánh sáng tự nhiên Theo kinh nghiệm số nước giới, công việc thiết kế quy hoạch, thi công vận hành cơng trình tốt tiết kiệm 15%, chí cao 30% nhu cầu tiêu dùng điện khu vực tồ nhà Ðây số khơng nhỏ đóng góp đáng kể cho việc phát triển bền vững đô thị - Sử dụng lượng tiết kiệm thúc đẩy tạo mơ hình kiến trúc mẻ thân thiện với mơi trường góp phần bảo tồn phát triển không gian xanh.Tiêu thu lượng tòa nhà chiếm 1/3 tổng lượng tồn cầu Vì tiết kiệm lượng có vai trò tạo nhiều giải pháp thiết kế cho cơng trình: + Giảm thiểu thất lượng cơng trình: cải tạo khơng gian cho phù hợp, cải tạo hệ kết cấu, chi tiết kiến trúc (cửa sổ, cách nhiệt), sử dụng vật liệu (địa phương), + Thay lượng tự nhiên để cung cấp cho cơng trình + Áp dụng tiêu chuẩn lượng bền vững thiết kế xây dựng cơng trình, giảm chi phí tổng thể thời gian sử dụng tòa nhà Do vậy, việc sử dụng lượng tiết kiệm, hiệu xây dựng tòa nhà cần thiết, đòi hỏi cần có giải pháp để tiết kiệm lượng đạt hiệu cao Hình 1.2: Vai trò sử dụng lượng tiết kiệm hiệu ho ạt đ ộng xây dựng tòa nhà 1.1.3 Phân loại dạng lượng Nguồn lượng giữ vai trò quan trọng đến phát triển quốc gia Có thể phân lượng theo hai quan điểm sau: - Phân loại lượng theo nguồn gốc vật chất: + Năng lượng vật chất chuyển hóa toàn phần dạng lượng mà thiên nhiên sinh khơng có khả tái sinh mà vĩnh viễn Thành phần chủ yếu nhóm lượng dạng nhiên liệu hóa thạch (than đá, dầu mỏ, khí tự nhiên) Năng lượng vật chất chuyển hóa tồn phần nguồn lượng cho hoạt động sản xuất đời sống người + Năng lượng thay ( hay gọi lượng tái tạo) lượng từ nguồn liên tục mà theo chuẩn mực người vơ hạn lượng mặt trời, gió, mưa, thủy triều, sóng địa nhiệt Việc đưa vào sử dụng lượng tái tạo nhanh hiệu có ý nghĩa quan trọng an ninh lượng, giảm thiểu biến đổi khí hậu, có lợi ích kinh tế - Phân loại lượng theo mức độ ô nhiễm môi trường: + Năng lượng lượng khơng gây nhiễm mơi trường, có sẵn thiên nhiên, không bị cạn kiệt giải pháp tốt nhằm tiết kiệm lượng hóa thạch cho tương lai như: lượng nguyên tử, lượng thủy triều, lượng gió, lượng mặt trời, + Năng lượng gây ô nhiễm môi trường lượng sử dụng có tác động xấu tới mơi trường như: dạng lượng hóa thạch, lượng lòng đất,… Hình 1.3 : Phân loại dạng nặng lượng Đẩy mạnh việc sử dụng nguồn lượng thay thế, đặc biệt lượng môi trường Trong xã hội văn minh ngày nay, người sống thiếu lượng Năng lượng đảm bảo cho hoạt động sinh hoạt, sản xuất, 10 hoạt động dịch vụ, yếu tố thiếu hoạt động sản xuất Nhưng nguồn lượng hữu hạn nên nhân loại phải sử dụng lượng cách hiệu không lãng phí 1.2 Đặc điểm việc sử dụng lượng hoạt động xây dựng tòa nhà Sử dụng lượng tiết kiệm hiệu việc áp dụng biện pháp quản lý kỹ thuật nhằm giảm tổn thất, giảm mức tiêu thụ lượng phương tiện, thiết bị mà bảo đảm nhu cầu, mục tiêu đặt trình sản xuất đời sống Do việc sử dụng lượng tiết kiệm hiệu thể số đặc điểm sau: - Nhiều nhân tố ảnh hưởng tới việc sử dụng lượng: phải kể đến điều kiện khí hậu Đây thực điểm then chốt đặt cho nhà làm xây dựng phải dung hòa ảnh hưởng khơng tốt từ mơi trường, điều kiện khí hậu, cảnh quan thiên nhiên đem lại Mặt khác lại phải tận dụng tối đa lợi sẵn có tự nhiên để tiết kiệm lượng cho cơng trình xây dựng Theo đó, từ khâu thiết kế việc chọn số liệu khí hậu thích hợp (về xạ mặt trời, nhiệt độ khơng khí, độ ẩm tương đối, gió, điều kiện tiện nghi vi khí hậu cơng trình,…) để phát triển cơng trình xanh, tiết kiệm lượng sở tận dụng tối đa điều kiện khí hậu thiên nhiên cảnh quan tự nhiên Nhất vấn đề tổ chức thơng gió tự nhiên tận dụng ánh sáng tự nhiên điều quan trọng Trong khâu thiết kế việc chọn kiểu dáng, hình khối nhà cao tầng khơng túy phương diện thẩm mỹ kiến trúc mà có tác dụng tiết kiệm lượng q trình xây dựng vận hành, sử dụng Chẳng hạn, thứ tự ưu tiên lựa chọn hình khối nhà cao tầng để tiết kiệm lượng khối trụ tròn, khối đa diện đều, khối trụ vuông, khối trụ chữ nhật đến khối có hình thù lồi lõm phức tạp khác - Theo nghiên cứu tổ chức quốc tế chi phí gia tăng thực cơng trình xanh dao động từ 1,8%–2% Đó chi phí gia tăng cao thiết kế, nghiên cứu chuyên sâu, chi phí tư vấn chứng nhận cơng trình xanh, chi phí cho thiết bị, vật liệu phù hợp với u cầu cơng trình xanh Do chi phí đầu tư thấp, lợi nhuận chủ đầu tư khơng cao nên khó đáp ứng u cầu cơng trình xanh Chúng ta phải nhìn từ thực tế, cơng trình xanh giúp tiết kiệm lượng vận hành điều thể rõ hóa đơn tiền điện hộ gia đình tòa nhà Nhưng làm tăng chi phí chủ đầu tư họ khơng làm Chính thế, việc sử dụng vật liệu tiết kiệm trở nên khó khăn Để ứng dụng cơng trình xanh rộng rãi vấn đề có hiệu tài từ đầu khơng khó thuyết phục chủ đầu tư Với điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng ẩm Việt Nam, vật liệu xây dựng không đảm bảo tốt yếu tố: cách nhiệt, chống thấm dột, ẩm mốc, bền vững, khó bị hư hoại trước tác động khắc nghiệt… trình vận hành cơng trình xây dựng phải sử dụng thiết bị điều hòa, thơng gió nhân tạo, hiệu quả, xong lại kéo theo chi phí tốn 64 + Hệ thống thiết bị mơi trường (điều hòa, thơng khí, giám sát mơi trường…) + Hệ thống an ninh (CCTV, hệ thống kiểm sốt vào ra, Phòng cháy chữa cháy…) + Hệ thống điều khiển chiếu sáng (chiếu sáng công cộng, khẩn cấp…) + Hệ thống quản lý điện (cung cấp điện, máy phát điện, đo đếm lượng…) + Thang máy + Các hệ thống thiết bị lắp đặt phòng máy chủ Hình 3.3: Các đối tượng quản lý BMS Tùy theo dự án cụ thể mà hệ thống BMS quản lý nhiều hay so với hệ thống kỹ thuật Tính BMS - Cho phép tiện ích (thiết bị thơng minh) tòa nhà hoạt động cách đồng bộ, xác theo yêu cầu người điều hành - Cho phép điều khiển ứng dụng tòa nhà thơng qua cáp điều khiển giao thức mạng - Kết nối hệ thống kỹ thuật an ninh, báo cháy… qua cổng giao diện mở hệ thống với ngôn ngữ giao diện theo tiêu chuẩn quốc tế - Giám sát môi trường khơng khí, mơi trường làm việc người - Tổng hợp, báo cáo thông tin - Cảnh báo cố, đưa tín hiệu cảnh báo kịp thời trước có cố - Quản lý liệu gồm soạn thảo chương trình, quản lý sở liệu, chương trình soạn thảo đồ hoạ, lưu trữ lưu liệu - Hệ thống BMS linh hoạt, có khả mở rộng với giải pháp sẵn sàng đáp ứng với yêu cầu Thông qua đó, BMS điều khiển vận hành hệ thống cách tối ưu, theo yêu cầu người sử dụng, nhằm đảm bảo tiết kiệm điện giảm hao mòn máy móc, tăng tuổi thọ thiết bị 65 BMS cho phép trao đổi thông tin, giám sát hệ thống, quản lí tập trung quản lí điện mức cao - Một hệ thống tích hợp đầy đủ hệ thống thơng tin, truyền thơng tự động hố văn phòng Đây gọi tồ nhà hiệu cao, tòa nhà thơng minh, tòa nhà xanh, tòa nhà cơng nghệ cao … Hình 3.4: Các tính BMS 3.3.2 Mơ hình hệ thống BMS (Building Management System) Cấu trúc hệ thống BMS gồm phần: - Phần mềm điều khiển trung tâm - Thiết bị cấp quản lý - Bộ điều khiển cấp trường - Cảm biến thiết bị chấp hành Một hệ thống BMS bao gồm phần cứng phần mềm; phần mềm thường lập trình theo tính năng, cơng người sử dụng tòa nhà Các hãng BMS sử dụng chuẩn thơng dụng để tích hợp với hệ thống khác DeviceNet, SOAP, XML, BACnet, LonWorks Modbus 66 Hình 3.5: Mơ hình hệ thống BMS Hệ thống điện (M&E) an ninh tòa nhà giám sát điều khiển trung tâm máy tính BMS; qua người vận hành tác động lên hệ thống khác động tác đơn giản với phần mềm đồ họa trực quan mà không cần phải giám sát/ điều khiển trực tiếp đến hệ thống Ngoài việc sử dụng hệ thống BMS có chức tập trung tồn hệ thống hoạt động riêng lẽ hình tập trung, giúp người vận hành quản lý thu thập liệu tập trung quản lý hệ thống cách linh hoạt hơn, giúp tiết kiệm lượng tổn hao tối đa cho tòa nhà Hệ thống BMS có đầy đủ tính đáp ứng việc giám sát mơi trường khơng khí, mơi trường làm việc người Ngoài hệ thống có khả kết nối hệ thống kỹ thuật an ninh, báo cháy, qua cổng giao diện mở hệ thống với ngôn ngữ giao diện theo tiêu chuẩn quốc tế Hệ thống BMS linh hoạt, có khả mở rộng với giải pháp sẵn sàng đáp ứng với yêu cầu Với nhiệm vụ vậy, hệ thống BMS bao gồm: Các thiết bị cảm biến cấu chấp hành: đặt thiết bị trường cần giám sát như: AHU, FCU, Chillers, bơm, quạt thơng gió, ACB & MCCB van điện từ điều khiển ( control valve) làm nhiệm vụ thu thập thông số : trạng thái hoạt động, nhiệt độ, áp suất, mức, lưu lượng, cơng suất, dòng, áp, Và thực thi lệnh điều khiển : đóng/cắt, quay, xoay cấu khí, điều khiển biến tần, Các điều khiển số DDC: nằm nhiều phân lớp mạng khác hệ thống: FLN : mạng tầng tòa nhà, BLN : mạng tổng tòa nhà Các thiết bị giao tiếp qua chuẩn TCP/IP, Bacnet/IP, Bacnet MS/TP, 67 Hệ thống quản lý thu thập liệu: hệ thống máy chủ, phần mềm: làm nhiệm vụ thu thập liệu từ DDC lên hệ thống BMS Tạo giao diện đồ họa người sử dụng, tạo cơng cụ lập trình từ xa, tạo công cụ giám sát, thu thập xử lý liệu tính điều khiển nâng cao Điều khiển giám sát cho hệ thống cơ/điện tòa nhà nhằm đảm bảo q trình vận hành hệ thống cách tối ưu hiệu Phối hợp hoạt động hệ thống cơ/điện tòa nhà để đáp ứng tốt yêu cầu mức độ sử dụng, đảm bảo an ninh, an toàn tiện nghi, thoải mái cho người tòa nhà Tạo cơng cụ giao tiếp Người/Máy cho nhân viên vận hành tòa nhà để họ vận hành hệ thống cơ/điện tòa nhà cách an tồn, xác hiệu Thống kê số liệu tình trạng hoạt động, thông số kỹ thuật hệ thống cơ/điện tòa nhà dạng báo cáo, sở liệu giúp cho việc vận hành tòa nhà kỹ sư vận hành tối ưu Tự động phát sớm cố, đưa cảnh báo nhanh chóng, xác đến người vận hành để nhanh chóng sửa chữa, khắc phục, tránh ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động tòa nhà  Tích hợp hệ thống điều hồ trung tâm Hệ thống điều hòa trung tâm hệ thống quan trọng tòa nhà Hệ thống bao gồm mạch điện mạch điều khiển đảm bào cho hệ thống làm việc cách hiệu Hình 3.6: Mơ hình hệ thống điều hòa trung tâm 68 Thông thường nhà cung cấp điều hòa ưu tiên chọn điều khiển từ nhà cung cấp mà tích hợp vào hệ thống cách dễ dàng Để tích hợp với hệ thống, nhà cung cấp điều hòa cần phải cung cấp thiết bị có khả kết nối với hệ thống bên ngồi thơng qua giao thức mở OPC BACNet MODBUS LNS Để có khà cung cấp tính gia hạn thời gian sử dụng tự động, hệ thống BMS phài cỏ tính định nghĩa điểm họat động cho vùng Thiết bị BMS cần phài có tính logic bên để điều khiển Chiller AHU, FCU, VRF bật tắt theo vùng riêng biệt Việc điều khiển độ nóng, thơng gió dịch vụ điều hồ khác thông thường thông qua điều khiển số trực tiếp hệ thống BMS Hệ thống BMS điều khiển và/hoặc giám sát thiết bị sau : - Các máy lạnh trung tâm - Các điều chuyền khơng khí - Chỉnh lượng khơng khí - Quạt khí thải/ khí tươi - Nhiệt độ độ ẩm ngồi trời - Nhiệt độ độ ẩm phòng - Thời gian hoạt động tất khối - Các thông số môi trường khác Hệ thống BMS giám sát điều khiển thông qua thiết bị điều khiển cung cắp tính sau: - Tình trạng thiết bị - Công suất hệ thống - Các mức nhiệt hệ thống - Mức tải hệ thống - Giám sát trạng thái hoạt động - Thời gian hoạt động tát cà hệ thống cục - Tính tốn hoạt động với hiệu suất cao  Tích hợp vào hệ thống chiếu sáng Hiện có tương đối nhiều tiêu chuẩn điều khiển chiếu sáng áp dụng giới chiếu sáng coi phận quan trọng cấu thành nên cơng trình, đóng góp quan trọng kiến trúc nội thất building Hơn hệ thống chiếu sáng thành phần tiêu thụ lượng lớn tòa nhà Do sử dụng ánh sáng cách hiệu quà tiết kiệm trọng tâm việc thiết kế building Các tiêu chuẩn điều khiển chiếu sáng thông dụng giới bao gồm : KNX/EIB (châu Âu), Lutron (Mỹ), LON DALI.C- bus (Clipsal - Úc) Hầu hết hệ điều khiển chiếu sáng kể có giao diện với BMS mức cao (OPC server) hay mức thấp (DO- Digital Output DI - Digital Input hay dry relay-tiếp điểm khô) Hệ thống điều khiển chiếu sáng thường phân theo vùng điều khiển BMS lên lịch trình điều khiển ánh sáng theo mức vùng tòa nhà Đầu vào hệ thống bao gồm: Yêu cầu người dùng cần có ánh sáng xuất khu vực 69 Yêu cầu người dùng cần lên lịch trình cho việc chiếu sáng Hệ thống cho phép bật tắt đặt cấu hình để điều khiển cho đèn/dãy đèn có định từ máy tính điều khiển trung tâm hay hệ thống phím điều khiển khu vực Hệ thống BMS bao gồm chức điều khiển mức vùng sau Ánh sáng bật lên tắt vùng xác định Giám sát trạng thái cuà chuyền mạch điều khiển, khắng định lệnh đưa Giám sát trạng thái đèn bao gồm độ sáng đèn (dimming control) Bỏ qua hệ thống điều khiển phòng đặt san ché độ hoạt động cho đèn Có khâ đặt lại cấu hình cho hệ thống điều khiển chiếu sáng để thay đỗi chuyển mạch chuyền mạch phụ cho vùng chiếu sáng mà chuyển mạch bời cơng tắc phòng Giám sát tất cà modul điều khiển hệ thống điều khiển chiếu sáng Hệ thống cung cấp việc hiền thị đồ họa toàn phần cho phần ngoại thất, cho tầng hiển thị trạng thái vùng chiếu sáng, mạch điện, phát chuyền động, cảm biến mức độ sáng  Tích hợp vào hệ thống báo cháy chống cháy Hệ thống báo cháy hệ thống thông minh với phần điều khiển riêng Hệ thống giao tiếp với hệ thống BMS thông qua cổng giao tiếp thông minh, cổng giao tiếp dạng giao diện RS232 hay RS485 nhà tích hợp hệ thống BMS viết tiếp thủ tục (protocol) giao tiếp riêng tiêu chuẩn Thủ tục mức thấp với điều kiện nhũng chi tiết định dạng gói thơng tin phải cung cấp cho nhà tích hợp BMS Thơng qua cổng giao tiếp (gateway), dòng thơng tin sau cần cung cấp: - Trạng thái cùa tất cà bơm phục vụ cứu hoà - Mức nước bể chứa nước cứu hỏa - Giám sát áp lực nước bình chứa hệ thống cứu hỏa - Trạng thái bảng điều khiển Hệ thống BMS cung cấp sơ đồ bố trí sơ đồ chức hoạt động dịch vụ cứu hỏa Sơ đồ mơ động để chì trạng thái thiết bị vận hành hệ thống  Tích hơp vào thống phân phối điện Hầu hết thiết bị bào vệ máy điện (Circuit Breaker) sử dụng bảo vệ điện từ (electronci trip) có khả liên két mức độ khác Nhà cung cấp hệ thống điện có khà cung cấp điều khiển với thủ tục giao diện cổng giao diện cần thiết (thường Modbus) để giao tiếp với hệ thống BMS Cổng giao tiếp cung cấp giao diện RS232 RS485 nhà tích hợp hệ thống BMS biến chúng thành thủ tục giao tiếp riêng chuẩn Bảng điều khiển cùa hệ thống điện có điểm kiểm tra để đo điện áp, dòng, tần số, công suất lượng hệ thống điện Nhà cung cấp thiết bị điện thông thường lựa chọn điều khiển mà nối với điềm 70 kiểm tra bảng điều khiển module DI (Digital Input), nối với biến đổi chuẩn điềm đầu vào loại AI (Analogue Input) Thông qua giao diện này, hệ thống BMS giám sát thông tin trạng thái hệ thống điện từ trạm biến áp đến tủ phân phối Hệ thống BMS giám sát điều khiển sau: - Công suất tiêu thụ - Nhu cầu tối đa/tối thiểu - Giám sát trạng thái mạch điện - Giám sát điều khiển trạng thái máy cắt/ áptơmát - Điện áp, dòng tần số điện nguồn - Giám sát trạng thái tát cà từ điện, điện áp dòng điện cung cấp Hệ thống BMS cung cấp việc hiển thị đồ hoạ hệ thống điện, hiển thị hạ tầng kết nối mạch điện Màn hình đồ hoạ hiển thị sơ đồ nguyên lý đầu điện chì tên số mạch, cầu chì/CB với lượng điện tiêu thụ, giá trị đọc điện áp dòng điện Trạng thái tát cà điểm giám sát thiết bị điện hiển thị Bộ hiển thị xu hướng có khả điều theo nhu cầu đẻ hiển thị xu hướng tiêu thụ điện cho thiết bị đo nhóm thiết bị đo dựa ngày tháng chì định người dùng  Tích hợp với máy phát điện Các điều khiển BMS cho phép hệ thống BMS giám sát điều khiển máy phát hệ thống nhiên liệu cung cấp thông tin sau: Trạng thái máy phát Giám sát tình trạng mức độ chất lượng hệ thống phát điện Giám sát cảnh báo khối máy phát điện Giám sát thời gian hoạt động tát cà máy phát Giám sát mức nhiên liệu tất bình chứa Giám sát nguồn cung cấp lượng cảnh báo rò rỉ Hình 3.7: Máy phát điện Màn hình đồ hoạ mơ động chì hoạt động trạng thái máy phát cung cắp Màn hình chì q trình hoạt động bố trí 71 - mặt vật lý máy phát, hệ thống cung cấp nhiên liệu hệ thống lưu trữ nhiên liệu  Tích hơp vào thống thang máy Hệ thống thang máy thường kèm với phần mềm máy PC để giám sát điều khiển Hệ thống có thẻ cung cấp ché giao tiếp nhà tích hợp BMS để truy nhập láy thông tin Một giao tiếp mức cao cung cấp cho hệ thống điều khiển thang máy thang trung tâm (tùy nhà sản xuất) Thông qua giao diện này, hệ thống BMS giám sát điều khiển thơng tin liên quan đến thang máy giao tiếp với hệ thống thông báo, hệ thống nhắn tin hình hiền thị cùa thang máy Các nhà cung cấp thang máy thường cung cấp giao thức OPC, BACNet, MODBUS LNS P2 đơn giản TCP/IP Mỗi hệ thống thang máy cung cấp chức sau để có thẻ dùng BMS điều khiển chúng (thông qua cổng giao tiếp cùa BMS): Tất cà điểm kiềm tra trạng thái thang máy điểm cành báo giám sát Vị trí thang máy Trạng thái hoạt đơng cua thang máy Các thơng báo hình ành hiển thị lên lịch trình hiển xem hệ thống BMS Các thông báo hình ảnh cho mối hay nhóm thang thể thiết lập đưa vào lên lịch để đưa vào hiển thị Hiển thị tầng nghỉ thang máy Hướng cua thang máy Giám sát trạng thái dừng khẩn cấp thang máy Giám sát trạng thái cảnh báo thang máy: Các cảnh báo chung hệ thống thang máy không cần phải đưa Hệ thống BMS nhận thông tin cảnh báo trạng thái chi tiết hệ thống Hệ thống BMS cung cấp hình đồ hoạ mơ động để chì chuyển động trạng thái tất cà thang máy  Tích hơp vào thống cung cáp nước xử lý nước thải Các nhà cung cấp hệ thống cung cấp nước cần có thiết bị điều khiển cần thiết để tích hợp vào BMS Các giao thức sử dụng cho kết nối giao thức cấp thấp phải phù hợp để tích hợp vào BMS Khi tích hợp vào BMS thực công việc sau: - Theo dõi tình trạng bơm nước - Bật tắt máy bơm - Theo dõi mức nước bể chứa - Giám sát mức nước hố ga thu nước, tự động khời động bơm chóng lụt Hệ thơng BMS đưa sơ đồ bố trí sơ đồ chức hệ thống ống nước hệ thống dịch vụ vệ sinh Màn hình đồ họa mô động để trạng thái thiết bị tình trạng hoạt động hệ thống Kết mà nhận thấy qua thực tế phát triển khơng ngừng hãng lớn lĩnh vực tự động hoá áp dụng cho nhà Giờ việc điều khiển thiết bị tự động hố tồ nhà có phần mềm chuyên dụng, giao diện đồ hoạ 72 giúp người vận hành thao tác dễ dàng Việc trang bị hệ thống tự động hố tồ nhà giúp TKNL, giúp cho nhà thân thiện với môi trường xu hướng tất yếu xã hội đại.Và sử dụng phần mềm ecodial để tính tốn cung cấp điện cho tồ nhà cách hiệu nhanh chóng KẾT LUẬN CUỐI CHƯƠNG 3: Trên sở phân tích đánh giá thực trạng nguyên nhân dẫn đến lãng phí lượng xây dựng, nhóm sinh viên đưa m ột s ố gi ải pháp nhằm mục đích mang lại hiệu việc tiết kiệm lượng Đặc bi ệt, đề xuất phương án BMS - hệ thống tích hợp tất hệ thống phụ trợ tòa nhà để phối hợp điều khiển, vận hành, giám sát cách thống nhất, giúp cho việc vận hành tòa nhà hiệu với chi phí thấp nâng cao hiệu suất người vận hành quản lý tòa nhà Những giải pháp góp phần mang lại hiệu trình sử dụng lượng xây dựng đồng thời giúp hoàn thiện tạo nên hệ cơng trình kiến trúc xanh bền vững v ới môi tr ường tương lai 73 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ Kết luận Kết nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu sử dụng lượng tiết kiệm, hiệu hoạt động xây dựng tòa nhà” đánh giá thực trạng việc sử dụng lượng hoạt động xây dựng tòa nhà Đồng thời nguyên nhân dẫn đến lãng phí l ượng cơng trình giai đoạn Từ đó, nhóm sinh viên đề xuất nhóm giải pháp nhằm s d ụng tiết kiệm, hiệu lượng xây dựng tòa nhà Đặc biệt nhóm sinh viên đưa mơ hình hệ thống quản lý lượng cơng trình (BMS) hệ thống đồng cho phép điều khiển quản lý hệ thống kỹ thuật tòa nhà nhằm đảm bảo cho việc vận hành thiết bị tòa nhà xác, kịp thời, hiệu quả, tiết kiệm lượng tiết kiệm chi phí vận hành Kiến nghị Qua trình nghiên cứu, nhóm sinh viên xin có số kiến nghị sau: - Bộ Xây dựng thiết lập hệ thống tiêu chuẩn nhằm thiết kế đánh giá chất lượng lượng cơng trình định hướng cơng trình xanh Đưa mơ hình hệ thống quản lý lượng cơng trình (BMS) vào sử dụng cơng trình có quy mơ lớn Nhà nước điều kiện bắt buộc khuyến khích tổ chức, cá nhân áp dụng mơ hình Do hạn chế thời gian, kinh phí kiến thức chun mơn khả nghiên cứu, đề tài giải vấn đề lượng hoạt động xây dựng tòa nhà Nhóm sinh viên mong nhận góp ý từ quý Thầy Cơ, nhà khoa học để nhóm hồn thiện đề tài có hướng nghiên cứu Nhóm sinh viên nghiên cứu xin chân thành cảm ơn cô giáo Th.S Nguyễn Thị Mỹ Hạnh thầy giáo KS Nguyễn Văn Tâm – Giảng viên Bộ môn Tổ chức Kế hoạch - trường Đại học Xây dựng hướng dẫn, bảo tận tình để nhóm sinh cứu hoàn thành đề tài 74 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Theo Từ điển Tiếng Việt năm 03/2016, nhà xuất NXB Hồng Đức [2] Luật Sử dụng lượng tiết kiệm hiệu số 50/2010/QH12 ngày 17/06/2010 [3] Lê Thanh Nhất (2011) – “Nghiên cứu sử dụng lượng hiệu cho khách sạn Hải Âu - Quy Nhơn” [4] Theo Bộ Công Thương Việt Nam ngày 6/2/2017, http://www.moit.gov.vn/vn/pages/Tinchuyende.aspx? Machuyende=&IDNews=9147.vn [5] KTS.Nguyễn Trung Kiên (2011) – “Lotus Cơng cụ đánh giá cơng trình xanh Việt Nam” - Tạp chí Kiến trúc, Số 08/2011 [6] Theo Hội đồng Cơng trình xanh Việt Nam: http://archive.vgbc.org.vn/index.php/trang/cong-cu-danh-gia-lotus.vn [7] Theo Hội thảo khoa học trực tuyến:“Tiết kiệm lượng: Khó khăn giải pháp thực hiện”, Tham luận Tổng cục Năng lượng - Bộ Công Thương, ngày 10/04/2017 [8] Báo Pháp luật, ngày 07/02/2017, http://www.phapluatplus.vn/nhieu-sai-phamtrong-qua-trinh-xay-dung-benh-vien-da-khoa-nghin-ty-tai-lang-son-d35364.html.vn [9] Báo Thế giới Sài Gòn, ngày 10/4/2017, http://www.thesaigontimes.vn/150021/Bai-hoc-tu-Trung-tam-hanh-chinh-DaNang.html.vn [10] Báo Tuổi trẻ, ngày 01/09/2016, http://tuoitre.vn/tin/song-khoe/20160901/benhvien-hien-dai-thanhhai-dien/1164148.html.vn [11] Báo Yên Bái, ngày 7/10/2016, http://www.baoyenbai.com.vn/215/141593/Benh_vien_Da_khoa_tinh_Yen_Bai_C ong_trinh_hien_dai_duoc_van_hanh_nhu_the_nao.htm.vn [12] Bộ Xây Dựng, IFC, Ngân hàng giới, (2014), Hướng dẫn áp dụng Quy chuẩn QCVN 09:2013/BXD Về cơng trình xây dựng lượng hiệu quả, tài liệu hướng dẫn [13] Công văn 293-SXD-QLVLXD, Hướng dẫn doanh nghiệp xây dựng vật liệu xây dựng, TP.Hồ Chí Minh, 11/1/2013 MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài Lý lựa chọn đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài Mục tiêu nghiên cứu đề tài .2 Phương pháp nghiên cứu Kết đề tài Kết cấu báo cáo đề tài CHƯƠNG 1: CỞ SỞ LÝ LUẬN VỀ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TRONG HOẠT ĐỘNG XÂY DỰNG VÀ TRONG CÁC TÒA NHÀ 1.1 Khái niệm vai trò lượng hoạt động xây dựng tòa nhà 1.1.1 Các khái niệm 1.1.2 Vai trò lượng tiết kiệm hiệu hoạt động xây dựng tòa nhà 1.1.3 Phân loại dạng lượng 1.2 Đặc điểm việc sử dụng lượng hoạt động xây dựng tòa nhà 10 1.3 Các trình hoạt động xây dựng ảnh hướng tới việc sử dụng lượng cơng trình .11 1.3.1 Quá trình quy hoạch xây dựng 12 1.3.2 Quá trình thiết kế kiến trúc 12 1.3.3 Quá trình thiết kế kết cấu 13 1.3.4 Quá trình thiết kế hệ thống thiết bị sử dụng lượng cơng trình 13 1.4 Nội dung sử dụng lượng tòa nhà 14 1.4.1 Sử dụng hệ thống thiết bị chiếu sáng .15 1.4.2 Sử dụng hệ thống thiết bị cấp - thoát nước 15 1.4.3 Sử dụng hệ thống thiết bị điều hòa, thơng gió 16 1.4.4 Sử dụng hệ thống thang máy, điện nhẹ 16 1.5 Tiêu chí đánh giá lượng cơng trình định hướng tới cơng trình xanh 17 1.5.1 Cơng trình xanh 17 1.5.2 Các cơng cụ đánh giá cơng trình xanh 17 1.5.3 Ý nghĩa việc ứng dụng đánh giá cơng trình xanh tiết ki ệm lượng xây dựng tòa nhà 22 CHƯƠNG 2: THỰC TRẠNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TRONG HOẠT ĐỘNG XÂY DỰNG VÀ TRONG CÁC TÒA NHÀ 24 2.1 Chủ trương sách hành .24 2.2 Thực trạng sử dụng lượng hoạt động xây dựng tòa nhà 28 2.2.1 Kết khảo sát thực tế sử dụng lượng hoạt động xây dựng tòa nhà 28 2.2.2 Thực trạng sử dụng lượng hoạt động xây dựng .33 2.2.3 Tình hình sử dụng lượng tòa nhà 35 2.3 Nguyên nhân dẫn đến việc sử dụng lượng chưa hiệu xây dựng tòa nhà .38 2.3.1 Nguyên nhân dẫn đến việc sử dụng lượng chưa hiệu hoạt động xây dựng .38 2.3.2 Nguyên nhân dẫn đến việc sử dụng lượng chưa hiệu tòa nhà 41 CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM, HIỆU QUẢ TRONG HOẠT ĐỘNG XÂY DỰNG VÀ TRONG CÁC TỊA NHÀ .45 3.1 Nhóm giải pháp nhằm sử dụng tiết kiệm, hiệu lượng hoạt động xây dựng 45 3.1.1 Quy hoạch phải hợp lý tận dụng tối đa điều ki ện tự nhiên 45 3.1.2 Giải pháp thiết kế kiến trúc phù hợp với điều kiện từ nhiên 47 3.1.3 Giải pháp thiết kế kết cấu sử dụng tối đa loại vật li ệu xanh 47 3.1.4 Giải pháp thiết kế hệ thống thiết bị sử dụng lượng cơng trình phù hợp với cơng suất cần thiết 51 3.2 Các giải pháp nhằm sử dụng tiết kiệm, hiệu lượng tòa nhà 56 3.2.1 Sử dụng hệ thống thiết bị chiếu sáng hợp lý 57 3.2.2 Sử dụng hệ thống thiết bị cấp – thoát nước hiệu .59 3.2.3 Sử dụng hệ thống thiết bị điều hòa, thơng gió có hiệu suất cao 60 3.2.4 Sử dụng hệ thống thang máy, điện nhẹ phù hợp với công trình 60 3.3 Thiết lập mơ hình hệ thống quản lý lượng cơng trình (BMS) .61 3.2.1 Giới thiệu Hệ thống BMS (Building Management System) 61 3.3.2 Mơ hình hệ thống BMS (Building Management System) 64 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 72 Kết luận 72 Kiến nghị 72 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1-1: Đánh giá cơng trình xanh theo tiêu chuẩn LEED 18 Bảng 1-2: Điểm cho tiêu chí CTX LOTUS cơng trình phi nhà (2011) 21 Bảng 2-1: Các văn pháp luật sử dụng lượng xây dựng tòa nhà 24 Bảng 3-1: So sánh tính kỹ thuật thiết bị Viện KHNL chế tạo thi ết bị loại khác 58 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Mơ hình phát triển bền vững Hình 1.2: Vai trò sử dụng lượng tiết kiệm hi ệu ho ạt đ ộng xây dựng tòa nhà Hình 1.3 : Phân loại dạng nặng lượng Hình 1.4: Đặc điểm việc sử dụng lượng hoạt động xây dựng tòa nhà 11 Hình 1.5: Sơ đồ trình hoạt động xây dựng ảnh hướng tới việc sử dụng lượng cơng trình 12 Hình 1.6: Sơ đồ sử dụng lượng tòa nhà 14 Hình 1.7:Ý nghĩa cơng trình xanh cơng trình xây dựng theo tiêu chuẩn LEED 19 Hình 3.1: Sử dụng nguồn lượng mặt trời 51 Hình 3.2: a) Sơ đồ điều khiển điện áp biến áp theo nguyên lý bù b) bi ến áp tự ngẫu 57 Hình 3.3: Các đối tượng quản lý BMS .63 Hình 3.4: Các tính BMS 64 Hình 3.5: Mơ hình hệ thống BMS 65 Hình 3.6: Mơ hình hệ thống điều hòa trung tâm .66 Hình 3.7: Máy phát điện .70