c. Ba Lan Ngụi nhà bền vững ở Ba Lan.
1.3.2 Một số công trình nhà ở kiến trúc xanh tiêu biểu ở Trung Quốc.
Quốc.
1.3.2.1. Làng Olympic.
a. Thụng tin cơ bản.
Tổng diện tớch kiến trỳc: 52.44 vạn m2, chỉ số FIR là 1.5
Kết cấu: Nhà ở nhiều và cao tầng, sử dụng hệ thống tường chịu lực mở
những lỗ lớn; khụng gian lớn sử dụng hệ thống tấm bản rỗng dựứng lực. Nhà xe, kiến trỳc cụng cộng trung tõm... sử dụng hệ thống kết cấu tường chịu lực khung. Cõu lạc bộ, kiến trỳc cảnh quan...sử dụng hệ thống kết cấu thộp.
Thi cụng: Cụng ty TNHH phỏt triển Quốc Áo, Cụng ty TNHH cổ phần khai thỏc phỏt triển Thủđụ Bắc Kinh.
Thiết kế: Cụng ty TNHH Viện thiết kế Thành Kiến Bắc Kinh.
Cụng ty TNHH thiết kế kiến trỳc Viờn Phương Thiờn Hồng Bắc Kinh. Cụng ty thiết kế kiến trỳc PTW (Australia).
Thời gian thiết kế: 2005.
Thời gian hoàn thành hạng mục: Thỏng 12 năm 2010 (Sau khi Olympic kết thỳc, vẫn tiếp tục phỏt triển)
0.0.
b. Thiết kế lợi dụng nguồn năng lượng và tiết kiệm năng lượng
b. Thiết kế sử dụng năng lượng và tiết kiệm năng lượng.
Toàn khu dõn cư sử dụng hệ thống đun nước núng bằng năng lượng mặt trời tập trung: hệ thống năng lượng mặt trời sử dụng kỹ thuật đường ống chõn khụng chảy suốt, kết hợp lắp đặt thiết bị khung vườn hoa mỏi nhà, diện tớch tập trung nhiệt năng cú hiệu quả là 4316m2, hiệu suất tập trung nhiệt 83.5%, giảm mạnh nhu cầu về sử dụng năng lượng và lượng khớ CO2 thải ra,
đạt đến mức độ tiờn tiến trong nước.
(1) Căn cứ nhu cầu quản lý kiến trỳc chia thành 4 khu vực tương đối
độc lập, căn cứ theo độ thớch ứng quy mụ của hệ thống nước núng sử dụng năng lượng mặt trời, chia khu A thành 2 khu nhỏ, tổng cộng 5 hệ thống năng lượng mặt trời tập trung cung cấp nhiệt năng cho việc cung cấp nước núng. Chi tiết xin xem bảng 1.
(2) Mỏy tập trung nhiệt sử dụng đường ống nhiệt chõn khụng chảy suốt, trong đú mỗi sản phẩm đều theo phương thức lắp đặt theo khối, mỗi khối do 20 đường ống tạo thành, mỗi khối cú tấm hỳt nhiệt, diện tớch tập trung nhiệt
cú hiệu quả là 2m2, diện tớch chiếm dụng mặt đất là 3.6m2, hiệu suất tập trung nhiệt là 83.5%.Lượng nước núng sinh ra trong mỗi một ống nhiệt chảy suốt (tăng nhiệt độ lờn 55C): bỡnh quõn mựa đụng: 5.05L/d, bỡnh quõn mựa xuõn: 7.79L/d; bỡnh quõn mựa hố: 10.37L/d, bỡnh quõn mựa thu: 7.74L/d; khi thiết kếđó sử dụng sản lượng nước núng bỡnh quõn mựa xuõn thu làm lượng nước thiết kế: 7.74L/d. A I A II B C D Mỏi nhà lắp đặt mỏy tập trung nhiệt A1,A2,A3, A4 A5,A9 B2,B3, B6,B7 C3,C4,C7 ,C8 D1,D2, D5,D6 Cấp cho A1,A2,A3, A4,A6,A7, A10,A11 A5,A8,A9, A12,A13 B1-B10 D1-D10 Nhiệt lượng tổn hao thiết kế: sau thời điểm phơi nắng 1137kW 619kW 1108kW 890 kW 1052 kW Thời điểm phơi nắng 1515kW 926 kW 2484kW 1350 kW 2358 kW Số tổ mỏy tập trung nhiệt 510 tổ 256 tổ 432 tổ 540 tổ 420 tổ
(3) Cụng trỡnh này sử dụng hệ thống cung cấp nước núng bằng năng lượng mặt trời là chủ yếu, lũ đun bằng khớ là nguồn cung cấp nhiệt phụ trợ.
Hệ thống thiết kế năng lượng mặt trời dựa trờn số người sử dụng sau khi phơi nắng và thiết kế tiờu chuẩn, nguồn cung cấp nhiệt phụ trợ dựa trờn số người sử
dụng trong khi phơi nắng và thiết kế tiờu chuẩn( Bảng 1.3).
A I A II B C D Số người sử dụng sau khi phơi nắng 1195 694 1478 1527(trong đú mẫu giỏo là 240) 1381 Số người sử dụng trong khi phơi nắng 2110 1166 3565 2775 3384
Lượng nước sử dụng thiết kế sau khi phơi nắng: 80L/ (người/ngày); lượng nước sử dụng thiết kế khi phơi nắng: 50L/ (người/ngày); nhiệt độ nước núng lấy 600C để tớnh.
(4) Hệ thống nước núng sử dụng năng lượng mặt trời là hệ thống nước núng cung cấp bằng năng lượng mặt trời lợi dụng giỏn tiếp theo phương thức khộp kớn, sử dụng nước núng năng lượng mặt trời làm dung mụi nhiệt, sau khi tiến hành tăng nhiệt cho nước lạnh sẽđưa vào sử dụng. Hệ thống bao gồm: Hệ
thống tập trung nhiệt, hệ thống giữ nhiệt, hệ thống đổi nhiệt, hệ thống nước núng sinh hoạt.
(5) Hệ thống tập trung nhiệt năng cú những thiết bị phũng chống quỏ núng và phũng chống đúng băng. Phương phỏp phũng chống quỏ núng: Lắp
đặt thiết bị toả nhiệt trờn mỏi nhà, ống gión nở, thiết bị hoỏn đổi nhiệt cú hỡnh tấm sẽ giải phúng bớt phần nhiệt năng quỏ núng. Hệ thống lấy nhiệt lượng trong vũng một giờ tại khu vực Bắc Kinh vào mựa hố làm lượng toả nhiệt thiết kế. Phương phỏp phũng chống đúng băng: khi điểm bất lợi nhất trờn mỏi
nhà vào mựa đụng cú nhiệt độ thấp hơn 50C sẽ khởi động mỏy bơm tuần hoàn bộ phận giữ nhiệt, lấy nước núng trong bỡnh nước núng làm dung mụi nhiệt, tiến hành tuần hoàn với nước trong ống tập trung nhiệt trờn mỏi nhà, tiến hành chống đúng băng. Mỏi nhà lắp đặt van an toàn, van thoỏt nước, những ống trong thời gian dài khụng tuần hoàn thỡ phải lắp thiết bị tăng nhiệt bằng điện.
(6) Phõn khu của hệ thống nước núng sinh hoạt đồng bộ với hệ thống cấp nước sinh hoạt. Tầng 1-3 là hệ thống khu vực thấp, ỏp lực cấp nước trong mạng lưới cấp nước thị chớnh là 0.18Mpa, tầng 4-6 là hệ thống khu vực cấp cao, do tổ mỏy thay đổi tần số điều chỉnh tốc độ trong phũng mỏy bơm phụ
trỏch cấp nước, ỏp lực cấp nước là 0.50Mpa.
(7) Hệ thống nước núng sinh hoạt sử dụng hệ thống tuần hoàn mỏy múc cả ngày, trong trạm trao đổi lắp 2 mỏy bơm tuần hoàn nhiệt năng, cú thể thay
đổi sử dụng; 2 lần khởi động/ ngừng hoạt động của mỏy bơm tuần hoàn nước núng căn cứ vào việc khống chế nhiệt kế tại điểm nối điện được lắp trờn
đường ống nước thu hồi nước núng trước khi mỏy bơm tuần hoàn nhiệt: nhiệt
độ khởi động mỏy bơm nhiệt là 450C, nhiệt độ dừng mỏy bơm là 500C.
(8) Khống chế hệ thống. Hệ thống nước núng năng lượng mặt trời sử
dụng hệ thống khống chế tự động, thụng qua việc đo nhiệt độ, lưu lượng, cường độ mặt trời chiếu sỏng... tại những điểm khỏc nhau, thu thập dữ liệu, phản hồi thụng tin trở lại cho những thiết bị chấp hành như mỏy bơm tuần hoàn, lũ nấu, van điện tự động...để thực hiện khống chế khu vực, khống chế
giữ nhiệt trong thựng nước, khống chế trao đổi nhiệt, khống chế tiờu độc nhiệt, khống chế phũng chống đúng băng, khống chế phũng chống quỏ núng.
+ Nhiệt độ mụi trường của tấm bản thu thập năng lượng mặt trời thấp hơn 50C, khởi động hệ thống khống chế phũng chống đúng băng.
+ Nhiệt độ lỗ ra của tấm bản thu thập năng lượng mặt trời cao hơn 1200C, nhiệt độ nước tại mức cao trong bỡnh nước mà cao hơn 950C thỡ sẽ
khởi động hệ thống bảo hộ chống quỏ núng.
+ Khống chế khu vực thu thập nhiệt năng: thiết bị truyền cảm ứng năng lượng mặt trời cú giỏ trị bức xạ bỡnh quõn ở khoảng giữa 100-200W/m, sẽ
khởi động hệ thống thu thập nhiệt năng.
+ Thựng nước giữ nhiệt: khi mỏy đổi nhiệt cấp 1 kiểm tra thấy nhiệt độ
nước cao hơn nhiệt độ nước ở mức thấp trong thựng nước, thỡ sẽ bắt đầu tiến hành giữ nhiệt đối với thựng nước.
+ Hệ thống trao đổi nhiệt: khi nhiệt độ nước ở vị trớ cao trong thựng nước lớn hơn nhiệt độ của ống chuẩn bị nhiệt, thỡ sẽ khởi động hệ thống trao
đổi nhiệt.
+ Tiờu độc nhiệt: thựng nước chuẩn bị nhiệt sau lần tăng nhiệt cuối cựng bằng năng lượng mặt trời mà nhiệt độ khụng thể tăng lờn đến 600C, thỡ sẽ khởi động hệ thống tiờu độc nhiệt.
c. Tiết kiệm vật liệu.
+ Sử dụng phương thức mở những lỗ lớn trờn tường kết cấu thuần lực cắt.
Nhà ở nhiều, cao tầng sử dụng hệ thống tường chịu lực cắt, mở những lỗ lớn, cú thể giảm thấp nhất tổng trọng lượng của hệ thống tường kết cấu, giảm bớt tổn hao vật liệu do thi cụng...Thụng thường sử dụng 2 phương phỏp sau:
Thứ nhất: Toàn bộ căn cứ theo kớch thước của kiến trỳc, mở những lỗ
trờn tường trong và ngoài, ưu điểm là giảm bớt lượng cụng trỡnh phải bơm đầy vào trong lần thi cụng thứ 2.
Thứ hai: Căn cứ theo phõn tớch chịu lực kết cấu, tăng thờm những lỗ
kết cấu tại những điểm thớch hợp tại tường trong và ngoài. Thụng qua tớnh toỏn chỳng ta biết được rằng, kết quả tớnh toỏn tường thuần chịu lực cắt của nhà nhiều và cao tầng phần lớn là cấu tạo kốm cốt . Cú thể thụng qua sự bố trớ
hợp lý những lỗ kết cấu để giảm thấp cương độ kết cấu, từđú giảm bớt lượng bờ tụng và cốt thộp phải dựng. Tiếp tục so sỏnh, chỳng ta phỏt hiện thờm độ
lớn nhỏ của lỗ mở và khối lượng vật liệu sử dụng cú liờn quan mật thiết với nhau. Lấy kết cấu tường chịu lực cắt 6 tầng, tầng cao 3.1m, bờ tụng C30, cốt thộp sử dụng thộp cấp II làm vớ dụ, tiến hành so sỏnh khối lượng cốt thộp sử dụng đối với độ lớn nhỏ của lỗ mở khỏc nhau và khi khụng tăng thờm lỗ kết cấu, xem bảng 1.4. Độ rộng lỗ mở (mm) Lượng cốt thộp xà (kg) Lượng cốt thộp cột tối (kg) Lượng cốt thộp khi cú lỗ (kg) Lượng cốt thộp khi khụng cú lỗ (kg) So sỏnh lượng cốt thộp khi cú và khụng cú lỗ (kg) 1000 8.28 41.84 234.19 226.13 2.07 2400 15.05 41.84 201.39 226.13 -28.53 3500 72.23 41.84 185.07 226.13 -40.74 4500 95.25 41.84 193.97 226.13 -31.06 Chỳ thớch: Bảng này chỉ liệt ra sự so sỏnh về việc mở lỗ đối với bức tường nhất định mà một số những cỏch thức mở lỗ khỏc nhau đều cú thể đỏp
ứng được yờu cầu tớnh toỏn.
+ Độ cao của xà ngang nối đều là 200 x 400, và đều khụng vượt quỏ lượng cốt.
+ Tường đều là cấu tạo phối cốt, độ dài đoạn tường này 8m.
Chỳng ta dễ dàng nhận thấy, nếu lỗ mở quỏ nhỏ thỡ sẽ tăng thờm tiền xõy dựng kết cấu, nhưng khi tăng độ mở của lỗ mở lờn thỡ giỏ xõy dựng lại bắt Bảng 1.4: So sỏnh khối lượng sử dụng cốt thộp khi khụng cú lỗ kết cấu và lỗ cú
đầu giảm đi, đến khi độ mở vượt qua giỏ trị nhất định (3.5m) thỡ giỏ xõy dựng lại bắt đầu tăng lờn. Nguyờn nhõn chủ yếu là do sự gia tăng của khối lượng cốt thộp sử dụng trong xà ngang nối. Cú thể nhận thấy, nếu bảo đảm được cốt thộp của xà nối dưới tiền đề của cốt thộp cấu tạo, độ mở của lỗ mở càng lớn thỡ giỏ xõy dựng lại càng thấp. Từ đú ta cú kết luận, trong dự ỏn Làng Olympic này, cỏc nhà nhiều và cao tầng sử dụng phương phỏp: cố gắng tăng thờm nhiều nhất những lỗ kết cấu nhỏ hơn 3.5m tại tường trong và ngoài, để
giảm thấp cương độ kết cấu, từđú cú thể giảm thấp lượng bờ tụng và cốt thộp sử dụng.
+ Sử dụng hỡnh thức múng hỡnh thỏi thay đổi mốc cao độ.
Múng nhà lần đầu tiờn sử dụng phương thức kết hợp múng hỡnh thỏi và múng hỡnh thựng, căn cứ tỡnh hỡnh thực tế, đối với múng hỡnh thỏi sử dụng hỡnh thức thay đổi dần mốc cao độ đỏy múng, giảm được thấp nhất lượng đất phải đào, đạt được thành quảđột phỏ.
Giai đoạn thiết kế sơ bộ, tiến hành so sỏnh nhiều phương ỏn và tiến hành nghiờn cứu sõu vấn đề thiết kế múng. Đối với nhà nhiều và cao tầng, thụng thường sử dụng 2 loại hỡnh múng: múng hỡnh thựng và múng hỡnh thỏi. Những điều kiện thớch hợp với 2 loại hỡnh này đều khụng giống nhau, giỏ xõy dựng khỏc biệt rất lớn. Tiến hành nghiờn cứu chuyờn sõu đối với việc chọn lựa loại hỡnh múng tại Làng Olympic. Nếu sử dụng múng hỡnh thựng, thiết kế
và thi cụng đều tương đối đơn giản, nhanh chúng nhưng giỏ xõy dựng lại tương đối cao. Lấy độ dày của tấm đỏy là 400mm làm vớ dụ, chỉ riờng phối cốt cấu tạo đó cần đến Φ14@180, phối cốt lớn nhất cần đạt đếnΦ20@100, đồng thời cốt thộp chịu lực cần thiết kế hai hàng hai hướng. Sau khi phủ định hỡnh thức múng này, lại bắt đầu thử dựng hỡnh thức múng hỡnh thỏi, hỡnh thức này cú ưu điểm giỏ xõy dựng thấp. Lấy cao độ của mặt cắt lớn nhất của múng hỡnh thỏi là 400mm làm vớ dụ, phối cốt lớn nhất làΦ16@150, phối cốt nhỏ nhấ
làΦ12@200, cốt chịu lực là một hàng một hướng, sau khi so sỏnh, cú thể tiết kiệm được 50% trở lờn cốt thộp tấm bản đỏy. Mặc dự vậy, vẫn nhận thấy chưa
được hoàn mỹ, bởi do cụng năng kiến trỳc yờu cầu (nhà xe và nhà ở phải cú mốc cao độ nối liền như nhau), mốc cao độđỏy của múng hỡnh thỏi phải giảm xuống -7.100m mới cú thể đỏp ứng được yờu cầu, mà tầng giữ lực của múng lại ở mức -4.200m, khoảng cỏch giữa 2 mốc là 2.9m. Lấy riờng lầu C2 làm vớ dụ, diện tớch múng là 1728m2, nếu sử dụng hỡnh thức mốc cao độ như nhau của múng hỡnh thỏi thỡ khối lượng đất phải đào sẽ tăng thờm 5011m3. Ngoài ra, do mối quan hệ mật thiết giữa độ sõu múng và độ cao tường, nếu tăng thờm 2.9m độ sõu múng thỡ độ cao tường cũng bắt buộc phải tăng thờm 2.9m, tương đương với giỏ xõy dựng hệ thống tường cao của một tầng cao, mà lại hoàn toàn bị vựi trong đất, khụng lợi dụng sử dụng triệt đểđược, tạo thành sự
lóng phớ. Thụng qua việc tỡm hiểu nhiều tư liệu, nhận thấy cú thể kết hợp từ
phương phỏp làm lỗ tập trung nước của múng hỡnh thựng, thử sử dụng hỡnh thức múng hỡnh thỏi thay đổi mốc cao độ. Cuối cựng trong dự ỏn Làng Olympic lần đầu tiờn sử dụng múng hỡnh thỏi, cục bộ hỡnh thựng cộng thờm tấm chống nước thay cho hỡnh thức kết cấu múng hỡnh thựng. Khụng những vậy, để tăng cao độ dễ chịu, mối liờn thụng giữa nhà ở và nhà để xe tốt hơn,
đó lấy mốc cao độ mặt đất của cầu thang, lỗ thụng thang mỏy và nhà xe giống nhau.
d. Sử dụng vật liệu xanh.
Sử dụng thộp cường độ cao và bờ tụng tớnh năng cao để giảm thiểu một lượng lớn vật liệu thộp và vữa, đồng thời việc tiết kiệm thộp và vữa cũng giỳp giảm thấp khớ và chất thải cú hại như CO2, SO2...Sử dụng những loại vật liệu kiến trỳc mới như bờ tụng trộn khớ cắt khối, bột than phẩn cắt khối, tấm bản tường chất liệu nhẹ rỗng tõm, tấm bản tường phức hợp...giảm nhẹ trọng lượng riờng của kết cấu, tiết kiệm tài nguyờn đất, đồng thời cũng giỳp tỏi sử dụng vật liệu cụng nghiệp.
e. Tỏi sử dụng tài nguyờn.
Đối với vật liệu nảy sinh trong quỏ trỡnh thi cụng như bờ tụng thải, khối cắt thải, vữa thải...ưu tiờn ứng dụng chuyển thành vật liệu đổ đầy, bơm phụ
chống nổi. Đồng thời căn cứ theo vị trớ nước chống nổi, xỏc định hợp lý mốc cao độ cơ bản, cố gắng giản lượng hoỏ lớn nhất khối lượng đất phải đào, khối lượng rỏc thải phải vận chuyển.
f. Trang trớ nội thất.
Trong quỏ trỡnh xõy dựng Làng Olympic, tất cả vật liệu xõy dựng sử
dụng đều phự hợp quy định của ”Quy phạm khống chế ụ nhiễm mụi trường nội thất kiến trỳc dõn dụng” (GB50325), phự hợp 10 tiờu chuẩn giới hạn lượng vật chất cú hại đối với vật liệu trang trớ nội thất của ”Giới hạn lượng vật chất cú hại đối với vật liệu trang trớ nội thất”. Tuyệt nhiờn khụng sử dụng vật liệu hay sản phẩm mà quốc gia đó cấm sử dụng hoặc xỏc định đào thải. Làng Olympic ỏp dụng phương thức trang trớ 1 lần để đỏp ứng được cỏc hạng mục yờu cầu khi tiến hành thi đấu trong thời gian tổ chức Olympic. Phần nhà ở sẽ được chuyển giao sau khi thi đấu kết thỳc, ngay từ giai đoạn thiết kế sơ bộ đó