Giá trị hiện tại thuần NPV: t t 2.t t 0 NPV T *β = =∑ =929,6 *106 (VND)
11.2.2. Tỷ số lợi ích – chi phí
B 155331, 9
R 1, 24
C 124376, 6
= = =
Trong đó : + B : Tổng doang thu của tất cả các năm tính. + C : Tổng chi phí của tất cả các năm tính Vậy dự án có lãi. 11.2.3. Thời gian thu hồi vốn Ta thấy năm thứ 3 có giá trị hiện tại thuần : 3 t 6 3 2.t t 0 NPV T * 485, 7 *10 (VND) = =∑ β = − Giá trị hiện tại thuần ở năm thứ 4: 4 t 6 4 2.t t 0 NPV T * 297, 6 *10 (VND) = =∑ β = Thời gian hoàn vốn: 3 t 2 t 0 n 4 3 t t 2 2 t 0 t 0 T * 485, 7 T t 3 297, 6 485, 7 T * T * = = = − = + = + + + ∑ ∑ ∑ β β β T = 3,62(năm)
Vậy sau gần 4 năm thì công trình sẽ thu hồi vốn.
11.2.4. Hệ số hoàn vốn nội tại 3 3 4 3 3 4 NPV 297, 6 IRR i (i i ) * 0,1 0, 48 NPV NPV 297, 6 485, 7 = + − = + = + +
Coi hệ số chiết khấu i=0,1 cốđịnh trong suốt đời sống của dự án
Bảng 11.2:Các chỉ tiêu kinh tế tài chính cơ bản của công trình
NPV 106(VND) B/C IRR T (năm)
929,6 1,24 0,48 3,62
Kết luận: Tất cả các chỉ tiêu kỹ thuật của mạng điện đều đảm bảo yêu cầu thiết kế. Dự án có mục đích chủ yếu là phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của nhân dân. Bên cạnh đó có thể nhận thấy dự án mạng lại hiệu quả kinh tế với tổng vốn đầu tư là
6409,79 triệu đồng sẽđược thu hồi trong khoảng thời gian là hơn 3 năm. Các chỉ tiêu kinh tế tài chính cơ bản được biểu thị trong bảng 11.2 cho thấy dự án hoàn toàn có thể chấp nhận được.
PHẦN 2 : MÔ TẢ HỆ THỐNG BMS
CHƯƠNG 12: CHUYÊN ĐỀ VỀ BMS
12.1.Khái quát chung về BMS.
Hệ thống BMS (Building Management System) hay còn gọi là (hệ thống quản lý toàn nhà). Đây là một hệ thống đồng bộ cho phép điều khiển và quản lý mọi hệ thống kỹ thuật trong toà nhà như hệ thống điện, hệ thống cung cấp nước sinh hoạt, điều hoà thông gió, cảnh báo môi trường, an ninh, báo cháy - chữa cháy… đảm bảo cho việc vận hành các thiết bị trong tòa nhà được chính xác, kịp thời. Ngoài ra hệ thống BMS còn cho phép nâng cao hiệu suất và tối ưu hóa sử dụng năng lượng của tòa nhà
Trong một tòa nhà, các hệ thống kỹ thuật hoạt động luôn cần sự liên kết với nhau. Thí dụ hệ thống báo cháy luôn cần sự tương tác từ hệ thống âm thanh, chiếu sáng, điều hòa thông gió... bởi vì khi có cháy, không chỉ còi báo cháy hoạt động mà hệ thống âm thanh phải hướng dẫn người thoát ra như thế nào, hệ thống chiếu sáng phải bật đèn dẫn hướng cho người ra, các quạt thông gió điều hòa phải thay đổi chế độ để không đưa thêm Ôxi vào khu vực cháy mà phải hút khói ra ngoài... Hệ thống BMS khi được áp dụng sẽ tạo ra mối liên kết các hệ thống kỹ thuật trong tòa nhà và phối hợp các hệ thống một cách linh hoạt để có thể phản ứng một cách nhanh nhất với các sự việc bất thường xảy ra.
Hiện nay, vấn đề ứng dụng các giải pháp quản lý hoạt động của các tòa nhà cao tầng (NCT) làm sao đểđạt hiệu quả, giảm chi phí vận hành, tiết kiệm năng lượng đang là mối quan tâm hàng đầu của nhiều doanh nghiệp, chủđầu tư. Theo khảo sát, mức tổn hao trong tiêu thụ năng lượng tại các NCT hiện có là rất lớn. Hệ thống BMS ra đời nhằm giảm thiểu sự lãng phí năng lượng sử dụng tại các đơn vị cũng như khắc phục những hạn chế về thiết kế kỹ thuật, thiết bị cũ và lạc hậu.
Việc ứng dụng BMS trong các NCT, cho phép các thiết bị thông minh trong tòa nhà hoạt động một cách đồng bộ, chính xác theo đúng yêu cầu của người điều hành; kết nối các hệ thống kỹ thuật như an ninh, báo cháy… qua cổng giao diện mở của hệ thống với các ngôn ngữ giao diện theo tiêu chuNn quốc tế; giám sát được môi trường không khí, môi trường làm việc của con người; cảnh báo sự cố, đưa ra những tín hiệu cảnh báo kịp thời trước khi có những sự cố.
Tuy nhiên, tỷ lệ áp dụng hệ thống BMS ở Việt Nam còn thấp. Nguyên nhân chủ yếu là do việc trang bị BMS đồng bộ cho một tòa nhà cao tầng rất tốn kém, chi phí đầu tư cao (chiếm khoảng 10 - 15% chi phí xây dựng tòa nhà). Bên cạnh đó, chi phí cho công tác bảo dưỡng, sửa chữa và duy trì hoạt động hệ thống cũng rất cao.
Mục tiêu của BMS là tập trung hóa và đơn giản hóa việc giám sát, vận hành và quản lý tòa nhà. BMS cho phép nâng cao hiệu suất của tòa nhà bằng cách giảm chi phí
nhân công, chi phí năng lượng và cung cấp môi trường làm việc thoải mái và an toàn cho con người.
Ưu điểm lớn nhất của hệ thống quản lý tòa nhà là cung cấp cho người dùng một môi trường thoải mái, an toàn và thuận tiện. Ngoài ra người dùng cũng như người sở hữu có thể tiết kiệm năng lượng và giảm thiểu nhân lực lao động, đảm bảo các thiết bị luôn làm việc tốt, độ bền cao. BMS rỏ ràng tạo ra những lợi thể vượt trội. Đặc biệt, hệ thống điều khiển máy điều hòa không khí cho phép tạo môi trường dể chịu nhất cho người ở, chống lãng phí năng lượng nhờ điều khiển tối ưu và liên tục duy trì điểm này.
Đối tượng tác động của BMS
BMS sẽ giám sát và điều khiển tối ưu các hệ thống trong tòa nhà trên cơ sở phân tích đặc trưng từng hệ thống và mối liên hệ giữa các hệ thống đó. BMS sẽ thay thế con người thực hiện mối liên hệ giữa các hệ thống trên. Vận hành các hệ thống đó trên cơ sở mối liên hệ với các hệ thống khác.
Mối quan hệ giữa các hệ thống trong toà nhà. Người vận hành chính có thể cấu hình lại hệ thống điều khiển BMS. Thay đổi kịch bản vận hành, kịch bản xử lý sự cố.
Hệ thống cung cấp điện là một hệ thống quan trọng trong tòa nhà cao tầng, các hệ thống kỹ thuật đều phụ thuộc vào hệ thống này trong quá trình hoạt động của tòa nhà. Để quản lý hệ thống này rất phức tạp, khó khăn. Với BMS vấn đề này được giải quyết tối ưu. Hệ BMS có chức năng sau:
Giám sát trạng thái hoạt động của máy phát điện (Mức dầu, nhiệt độ máy phát, công suất…). Đặt lịch hoạt động dự phòng giữa các máy phát dự phòng.
Thực hiện đo đếm các thông số điện năng (điện áp, công suất, dòng điện…) từng vị trí, khu vực và của toàn thể toà nhà.
Điều khiển đóng mở các attomat tổng, attomat phân phối…
Lập báo cáo về tình trạng cung cấp điện, thông sốđiện theo từng khu vực, từng tầng theo thời gian hàng ngày, hàng tháng. Hệ thống HVAC có ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống, chất lượng sống và làm việc của con người. Do vậy hệ thống HVAC có vai trò rất quan trọng. Đây là một đối tượng tác động lớn của hệ BMS, cụ thể BMS sẽ thực hiện các nhiệm vụ:
Giám sát tình trạng khí hậu của các phòng, các tầng (Nhiệt độ, độ Nm không khí, nồng độ CO2…). Đưa ra điều khiển cần thiết các thiết bị chấp hành (Quạt thông gió, điều hoà không khí, tháp giải nhiệt …) để đảm bảo điều kiện chuNn khí hậu trong phòng và tiết kiệm năng lượng.
Xác định sớm sự thay đổi miền khí hậu của vùng, khu vực, đưa ra các hành động tiếp cận.
Ví dụ trong một phòng họp có nhiều người, thời gian “cư trú” tại đó lâu, hệ thống thông gió/ điều hoà không khí phải vận hành rất nhanh để ngăn cản quá trình sinh khi CO2 trong phòng họp. Hệ thống chiếu sáng được chia làm hai phần: Chiếu sáng trong nhà và chiếu sáng ngoài sân.
Đối với hệ thống chiếu sáng ngoài sân: BMS sẽ điều khiển theo các kịch bản định trước điện của hệ vòi phun nước, đèn điện trang trí, điện chiếu sáng, Có thể tự động điều chỉnh liên tục cường độ sáng hệ thống chiếu sáng công cộng theo cường độ sáng xung quanh.
Đối với hệ thống điện chiếu sáng trong nhà: BMS giám sát hệ thống chiếu sáng trong toà nhà. Điều khiển đóng mở theo kịch bản, điều chỉnh ánh sáng của các khu vực của toà nhà phù hợp với chức năng và nhiệm vụ của từng phòng. Hệ thống BMS giám sát trạng thái làm việc, các sự cố và lưu trữ thông tin về vận hành, cụ thể.
Giám sát tất cả các trạng thái làm việc và sự cố của các bơm nước thải, bơm tăng áp, bơm chữa cháy…
Điều khiển từ xa và tự động tất cả các hệ thống bơm, hệ thống van cấp nước từng khu vực, từng tầng…
Kiểm soát các nhánh cấp nước cho từng tầng, phát hiện các nơi rò rỉ bằng việc quan sát áp suất đường ống.
Lập hóa đơn cung cấp nước cho từng phòng, từng tầng… giám sát tình trạng sử dụng nước của từng khu vực để đánh giá và kiểm tra sự rò rỉ nước.
12.2.Một số lợi ích thu được khi chủđầu tư trang bị hệ thống BMS 12.2.1. Lợi ích về năng lượng 12.2.1. Lợi ích về năng lượng
Tựđộng điều khiển liên tục công suất tải. Đặt các thiết bị chấp hành hoạt động theo tiến trình định trước hoặc theo các tiêu chuNn đặt ra ban đầu theo các thông tin nhận được từ hệ cảm biến chuyên dụng.
Điều khiển đóng ngắt hệ thống điện khi gặp sự cố, khởi động hệ thống chiếu sáng khi có đột nhập trái phép.
Giám sát việc sử dụng năng lượng hằng ngày. Tự động báo hiệu cảnh báo nếu năng lượng tiêu thụ hằng ngày quá cao.
Giám sát mức độ tiêu thụ năng lượng, in hoá đơn tiền điện cho từng khu vực chức năng, khu vực địa lý.
Có thể xác định chính xác công suất điều hòa không khí tới từng phòng, từng khu vực. Thuận lợi cho các cao ốc văn phòng cho thuê, khi trong một tầng có nhiều văn phòng được thuê bởi nhiều công ty khác nhau, tuy nhiên sử dụng một điều hòa tập trung.
12.2.2. Hỗ trợ vận hành
Hệ thống tự động điều khiển các thiết bị chấp hành theo các kịch bản được đặt ra từ trước.
Ví dụ: Khi xảy ra cháy tại tầng 3 của toà nhà, các thiết bị bổ trợ cho chữa cháy và cứu nạn được kích hoạt, cụ thể như: Hệ thống chữa cháy tự động kích hoạt, hệ thống thông gió ngừng cấp khí tươi và hút khí trong tầng ra khỏi tầng 3. Những thiết bị điện không cần thiết được ngắt khỏi hệ thống điện. Hệ thống truy nhập vào ra được ngắt, hệ thống thang máy sẽ đưa các thang đến tầng 3, bơm áp lực cầu thang được khởi động, để hỗ trợ di chuyển người ra khỏi tầng 3.
Khi yêu cầu một phòng họp cho 100 người. BMS sẽ tự động tìm phòng họp, thời gian và địa điểm cụ thể. Trước thời gian họp 30 phút (thời gian đặt có thể thay đổi), BMS sẽ tự động điều khiển bật điều hoà phòng họp, hệ thống thông gió, chiếu sáng, an ninh... Khi thời gian họp kết thúc sẽ vận hành hệ thống thang máy chờ tại tầng làm việc.
Bằng giao diện trực quan tại trung tâm điều khiển, kỹ sư vận hành có thể cài đặt lại tham số cho các thiết bị chấp hành. các thiết bị điều khiển, cảm biến.
Vị trí các thiết bị và trạng thái hoạt động của nó được thể hiện trực quan trên màn hình vận hành và giám sát, người vận hành có thể nhận biết được trạng thái hoạt động, các sự cố xảy ra đối với thiết bị và toàn hệ thống.
Người vận hành có thể giám sát các sự kiện đã xảy ra đối với các thiết bị và cả hệ thống. Các sự kiện này được biểu diễn dưới dạng đồ thị hoặc lưu trữ máy tính.
12.2.3. Hỗ trợ bảo dưỡng
BMS sẽ giám sát tình trạng hoạt động của tất cả hoặc các thiết bị quan trọng trong toà nhà. Đưa ra các cảnh báo, đặt lịch bảo trì, bảo dưỡng cho các thiết bịđó. Hạn chếđược tối đa thời gian kiểm tra thiết bị.
BMS giám sát tình trạng hoạt động của các thiết bị dự phòng, đảm bảo tính sẵn sàng hoạt động của thiết bị.
Ghi lại dữ liệu cũđể hỗ trợ phân tích lỗi đã xảy ra và tránh những lỗi lặp lại. Cho những cảnh báo hữu hiệu tới người vận hành.
Kiểm soát và và tiết kiệm năng lượng sử dụng.
Theo thống kê của ASRHAE điện năng tiêu thụ trong một toà nhà văn phòng khu vực ASEAN thường là: 264 kWh/m2/năm. Nếu trang bị hệ thống BMS, khả năng tiết kiệm năng lượng từ: 12% - 30%.Một ví dụ về lợi ích tiêt kiệm năng lượng của BMS.
+Toà nhà Sacombank sử dụng giải pháp của Johnson Control. Chi phí đầu tư ban đầu: 1.6 tỉ đồng Diện tích mặt sàn: 14000 m2 Tiêu thụđiện năng (Chưa trang bị BMS):3.696.000 kWh/năm Tiết kiệm năng lượng tương ứng 12%: 443.520 kWh/năm Tiền điện tiết kiệm: 887.040.000 đồng. =>Thời gian thu hồi vốn: 2 năm.
+Toà nhà Vietcombank, giải pháp Johnson Control: Đầu tư: 2.8 tỉđồng (năm 2000).
+Toà nhà HSBC Headquarter Hồng Kông. Đầu tư: 10 triệu đô la Hồng Kông.
Thời gian hoàn vốn: 3 năm.
12.2.4. Vận hành toà nhà tựđộng
Tiết kiệm được tiền thuê nhân viên cho công tác vận hành toà nhà. Khi có BMS, người vận hành chỉ cần ngồi tại phòng điều khiển có thể điều khiển bật/tắt các thiết bị chấp hành, lập biểu vận hành tựđộng cho các thiết bị.
Tất cả các thiết bị chấp hành được vận hành tự động và chính xác bằng hệ thống BMS.
Có khả năng vận hành, cấu hình hệ điều khiển toà nhà qua mạng Internet. Có thể kết nối nhiều toà nhà, nhiều xí nghiệp với nhau trong một hệ thống mạng. Người vận hành có thể giám sát có thể giám sát và điều khiển toàn hệ thống từ trung tâm điều hành.
12.2.5. Là công cụđắc lực cho bảo trì thiết bị
Tựđộng đưa ra các cảnh báo khi phát hiện các bất thường trong hệ thống. Tựđộng cảnh báo, đưa ra các yêu cầu khi cần bảo trì, bảo dưỡng.
Tối ưu hoá công tác an ninh và bảo mật
Hệ thống camera giám sát, điều khiển truy nhập khi được kết hợp với BMS sẽ có mối quan hệ chặt chẽ hơn với các thành phần khác của toà nhà, được hỗ trợ và bổ sung chức năng cho công tác an ninh bảo mật.
Hệ thống camera giám sát hoạt động. Và thông tin đột nhập trái phép được thông báo trên hệ audio và nhân viên an ninh sẽ hoạt động đồng thời.
12.2.6. Duy trì và tối ưu hóa môi trường:
Duy trì điều kiện môi trường tối ưu, như nhiệt độ, độ Nm, nồng độ khí CO2, bụi cũng như cường độ sáng cho tường người sử dụng hoặc từng thiết bị sản xuất.
12.2.7. Đảm bảo các yêu cầu an toàn:
Bằng việc tập trung thông tin toàn bộ các thiết bị về đơn vị xử lý trung tâm, ta có thể dể dàng xác định trạng thái của thiết bị, vận hành và khắc phục các sự cố như mất điện, hỏng, cháy. Với hệ thống an ninh tích hợp, ta có thể yên tâm về sự an toàn
của người sử dụng trong tòa nhà, bảo mật thông tin cá nhân mà không làm mất sự thỏa mái.
12.2.8. Nâng cao sự thuận tiện cho người sử dụng tòa nhà:
Việc tích hợp nhiều tính năng trong các thiết bị giúp người dùng luôn cảm nhận được sự thỏa mái. Ví dụ, luôn có thể thỏa mái ra vào suốt 24 giờ, cài đặt nhiệt độ dể dàng, đặt chếđộ thời gian, theo giỏi trạng thái thời tiết bên ngoài và thông tin quản lý, điều hành của tòa nhà.
12.3.Cấu tạo hệ thống BMS 12.3.1. Cấu tạo phần cứng 12.3.1. Cấu tạo phần cứng
Với nhiệm vụđược nêu ở trên, hệ thống BMS bao gồm:
- Các thiết bị cảm biến và cơ cấu chấp hành làm nhiệm vụ thu thập các thông số :