Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.2. Tổng quan lý thuyết về phát triển các tòa nhà tiết kiệm năng lượng
1.2.2. Nội dung phát triển các tòa nhà TKNL
Mục tiêu cụ thể của phát triển tòa nhà TKNL là tạo ra ngày càng nhiều các tòa
nhà TKNL với chất lượng ngày càng nâng cao, tuy nhiên mục tiêu chung là hướng
tới phát triển bền vững.
Về thực chất, phát triển các tòa nhà TKNL là quá trình hoạt động của các chủ
thể bao gồm nhà nước và doanh nghiệp, nhằm gia tăng số lượng (tổng số và diện
tích các tịa nhà) và nâng cao chất lượng các tòa nhà tiết kiệm năng lượng trong
tổng số các tịa nhà được xây dựng nói chung.
Về mặt số lượng đó là việc nâng cao tỷ trọng của các các tòa nhà tiết TKNL
trong tổng số các tòa nhà được xây dựng. Nội dung cơ bản của phát triển các tòa nhà
TKNL là việc gia tăng nguồn cung về số lượng các tòa nhà thông qua việc nâng cao năng lực thiết kế, thi công, vận hành sử dụng tiết kiệm năng lượng trong các tòa nhà.
Về mặt chất lượng đó là việc đáp ứng ngày càng cao các tiêu chí theo quy chuẩn xây dựng (Tại Việt Nam là QCVN 09:2013/BXD về các cơng trình xây dựng
sử dụng năng lượng hiệu quả, theo Thông tư số 15/2013/TT-BXD ngày 26 tháng 9 năm 2013). Để ngày càng nâng cao chất lượng của các tòa nhà TKNL bên cạnh đề ra các tiêu chuẩn quy định và thực thi giám sát, đòi hỏi các cơ quan quản lý nhà nước phải khuyến khích, hỗ trợ doanh nghiệp xây dựng cũng như các đối tượng tiêu dùng
khác trong việc cung ứng và sử dụng sản phẩm các tòa nhà TKNL và hiệu quả.
Chủ thể của phát triển các tòa nhà TKNL bao gồm nhà nước, doanh nghiệp, trong đó nhà nước đóng vai trị chủ đạo còn doanh nghiệp lại là lực lượng chủ yếu.
Để phát triển các tòa nhà TKNL, chức năng và nhiệm vụ của nhà nước là ban hành các chính sách quy định (các quy chuẩn), thực thi và kiểm tra giám sát việc thực hiện các chính sách theo quy định của các doanh nghiệp. Đồng thời, khuyến
kiệm năng lượng nói riêng.
Là lực lượng chủ yếu để thực hiện các chính sách của nhà nước, cộng đồng doanh nghiệp có vai trị quan trọng trong phát triển các tòa nhà tiết kiệm năng lượng. Để phát triển các tòa nhà tiết kiệm năng lượng, các doanh nghiệp cần có chiến lược và kế hoạch sản xuất, từng bước phát triển sản xuất phù hợp với khả năng tài chính, cơng nghệ và trình độ quản lý, tiến tới cung ứng cho thị trường các tòa nhà tiết kiệm năng lượng với số lượng lớn chủng loại phong phú và chất lượng tốt, tranh thủ sự khuyến khích hỗ trợ của nhà nước, xây dựng chương trình phát
triển sản xuất, đặc biệt là vật liệu mới, tập trung đầu tư phát triển công nghệ xây
dựng khai thác và sử dụng tối đa tiềm năng các nguồn năng lượng tái tạo, có biện pháp đổi mới phương thức tổ chức quản lý, nâng cao chất lượng của sản phẩm xây dựng và hạ giá thành.
Tòa nhà TKNL là kết quả của một nền kinh tế phát triển với trình độ cơng
nghệ cao, do đó khơng thể tạo ra một khối lượng sản phẩm đủ lớn cơ cấu chủng loại đa dạng và chất lượng tốt nếu như khơng có một nền tảng kinh tế, khoa học cơng nghệ phát triển, đồng thời trình độ cơng nghệ, cơ sở hạ tầng của một quốc gia có ảnh hưởng trực tiếp đến phát triển các tòa nhà tiết kiệm năng lượng. Việc phát triển cơng nghệ góp phần tạo ra các sản phẩm tiết kiệm năng lượng để sử dụng trong các
tịa nhà.
1.2.3. Tiêu chí đánh giá tịa nhà tiết kiệm năng lƣợng
Để đánh giá các tòa nhà TKNL, trên thế giới sử dụng rất nhiều các tiêu chí khác nhau. Bộ hệ thống chứng nhận Cơng trình xanh5 (như LOTUS, LEED, Green Mark …) đã đưa ra những tiêu chuẩn giúp đánh giá cơng trình xây dựng có đạt các tiêu chuẩn về tiết kiệm năng lượng vật liệu hay giảm thiểu tác động tiêu cực tới mơi trường và con người. Về mục đích, các tiêu chí được đưa ra để đánh giá một tịa nhà là tiết kiệm năng lượng nhằm đạt được các vấn đề như đánh giá hiệu năng công
trình, chứng nhận đáp ứng các tiêu chuẩn về môi trường, tạo điều kiện cho quy trình thiết kế và xây dựng tích hợp, đảm bảo cơng trình tuân thủ những quy định hiện hành.
Một số bộ tiêu chí đánh giá cơng trình xanh trên thế giới hiện cũng đã đang được áp dụng tại Việt nam. Tham khảo tiêu chí đánh giá của các nước và căn cứ vào thực tiễn của Việt Nam, nước ta đã hình thành các tiêu chí hay các quy chuẩn để đánh giá các tòa nhà TKNL. Mặt khác, trên cơ sở các yêu cầu của hệ thống chứng nhận tịa nhà cơng trình xanh trên thế giới, các bộ tiêu chuẩn khi áp dụng cho các cơng trình xây dựng tại Việt Nam cũng điều chỉnh nhằm phù hợp với thực tiễn ngành xây dựng, quy định của Nhà nước và điều kiện khí hậu tại Việt Nam.
Quy chuẩn quy định những yêu cầu kỹ thuật tối thiểu bắt buộc phải tuân thủ để sử dụng năng lượng có hiệu quả khi thiết kế xây dựng mới hoặc cải tạo các cơng trình thương mại, các cơ quan nghiên cứu, trụ sở hành chính Nhà nước, chung cư cao tầng và các khách sạn lớn.... có sử dụng điều hồ khơng khí, các thiết bị sử dụng nhiều năng lượng.
Từ năm 2013, các cơng trình xây dựng được xây mới hay cải tạo trên cả nước buộc phải áp dụng các yêu cầu được đưa ra trong QCVN 09:2013/BXD.
Theo Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia QCVN 09:2013/BXD về “Các cơng trình xây dựng sử dụng năng lượng hiệu quả” do Bộ Xây dựng ban hành tại Thông tư số: 15/2013/TT-BXD ngày 26 tháng 9 năm 2013 thì các cơng trình xây dựng nói chung và các tịa nhà nói riêng được gọi là TKNL và hiệu quả khi đạt các tiêu chuẩn quy định đối với: 1) Lớp vỏ cơng trình, ngoại trừ lớp vỏ của các không gian làm kho chứa hoặc nhà kho không sử dụng điều hoà; và 2) Trang thiết bị tiêu dùng năng lượng trong cơng trình.
Trong đó:
- Vỏ cơng trình: vỏ cơng trình hay cịn gọi là kết cấu bao che cơng trình, bao
gồm tường khơng trong suốt hoặc trong suốt, cửa sổ, cửa đi, mái, cửa mái…tạo thành các khơng gian khép kín bên trong cơng trình. Vỏ tịa nhà phải đảm bảo Hệ số giảm bức xạ do kết cấu che nắng: đây là tỷ lệ năng lượng bức xạ mặt trời xuyên qua
cửa sổ vào phịng trong trường hợp có kết cấu che nắng bên ngồi cửa sổ, so với trường hợp cửa sổ khơng có kết cấu che nắng.
- Trang thiết bị trong cơng trình bao gồm: Hệ thống chiếu sáng nội và ngoại
thất; Hệ thống thơng gió; Hệ thống điều hồ khơng khí; Thiết bị đun nước nóng; Thiết bị quản lý năng lượng; Thang máy và thang cuốn…
Bộ phận tiết kiệm khơng khí làm mát bao gồm: các ống dẫn và bộ phận điều khiển tự động cho phép các quạt cung cấp khơng khí mát từ bên ngoài nhà vào trong nhà khi điều kiện thời tiết cho phép để giảm thiểu năng lượng tiêu thụ làm mát khơng khí hoặc khơng cần phải làm mát bằng máy.
Chi phí năng lượng cho cơng trình là tồn bộ các chi phí chi trả cho tiêu hao năng lượng hàng năm của cơng trình. Trong luận văn này, tiêu chí để đánh giá là hệ số suất tiêu hao năng lượng. Hệ số này được xác định bằng tỷ số giữa lượng năng lượng tiêu thụ trên một đơn vị diện tích xây dựng trong một khoảng thời gian nhất định, thông thường là 1 tháng hoặc 1 năm. Đơn vị tính của năng lượng tiêu thụ được tính bằng kWh hoặc quy đổi thành TOE, cịn đơn vị diện tích xây dựng được tính bằng m2
.
1.2.4. Kinh nghiệm quốc tế về phát triển các tòa nhà tiết kiệm năng lƣợng
1.2.4.1. Kinh nghiệm của Cộng hòa Pháp
Về chính sách, đối với việc nâng cao hiệu quả sử dụng nhiệt tại các toà nhà nhiều thành phố ở Pháp đã tổ chức các chương trình hành động nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng nhiệt tại các tồ nhà. Các chương trình này kéo dài từ hai tới ba năm và nhằm vào đối tượng là các khu nhà ở, thương mại và các trang thiết bị công cộng. Chẳng hạn, Thành phố Grenoble đã tiến hành một chương trình hành động tại 15.000 căn hộ, 380 nhà thương mại, 25 toà nhà dịch vụ và 20 tồ nhà cơng cộng. Lượng năng lượng tiết kiệm được ước tính lên tới 550 TOE/năm [7]. Cơ quan chức năng thành phố đã thu một khoản thuế đánh vào tiền thuê nhà tại các khu nhà cổ và dành khoản thuế này cho những người chủ nhà để họ tiến hành các biện pháp tiết kiệm nhiệt tại các khu nhà này. Ngoài ra, những người chủ cũng như các thương
nhân tại các khu nhà trên đều được vay tín dụng ưu đãi nhờ vào sự hỗ trợ của vùng và nhà nước.
Thành phố cũng đưa ra các quy định về cấp phép xây dựng và về hệ số sử dụng đất nhằm khuyến khích tiết kiệm năng lượng. Chi phí xây một toà nhà tiết kiệm năng lượng bao giờ cũng cao hơn các tồ nhà thơng thường vì một tồ nhà như vậy cần phải cách nhiệt tốt đồng thời phải được trang bị các thiết bị nhiệt có hiệu suất năng lượng tiên tiến. Vì bản thân giá bất động sản rất cao nên tại một số khu vực nhất định, thành phố cho phép nhà đầu tư xây thêm một tầng so với số tầng mà hệ số sử dụng đất quy định. Như vậy khi người chủ bán khu nhà, tầng được xây thêm này sẽ mang lại cho họ một khoản lãi bổ sung để bù vào chi phí mà họ đã bỏ ra để nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng của ngơi nhà. Thành phố cũng có thể có những khoản hỗ trợ tài chính trực tiếp hoặc gián tiếp.
Một số thành phố đã khuyến khích sử dụng các loại năng lượng tái sinh thông qua việc giảm thuế đánh vào các tồ nhà. Thơng qua các trung tâm tư vấn dành cho những người dân muốn tu sửa lại ngơi nhà của mình, thành phố khuyến khích họ nâng cao hiệu quả sử dụng các loại năng lượng.
Rất nhiều biện pháp cụ thể đã được thực hiện, việc quy định về nhiệt tại các cơng trình xây dựng mới sẽ được thay đổi đều đặn năm năm một lần nhằm tạo ra những ràng buộc ngày càng chặt chẽ hơn. Đến năm 2020, tiêu thụ năng lương tại các khu nhà ở và các cơng trình dịch vụ mới sẽ phải giảm 40% so với năm 2015.
Thiết lập một số nhãn hiệu nhằm khuyến khích các nhà xây dựng cơng trình làm tốt hơn những ràng buộc trong các quy định. Danh hiệu “Tồ nhà có mức tiêu thụ năng lượng hiệu quả” được dành cho các tồ nhà có mức tiêu hao năng lượng nhỏ hơn 10% so với trong quy định và danh hiệu “Mức tiêu thụ năng lượng đặc biệt hiệu quả” khi con số trên đạt 15%. Một biện pháp khác được triển khai tại Pháp và Châu Âu vào năm 2006 đó là việc dán tem chỉ tiêu tiêu hao năng lượng cho ô tô và nhà ở và sau đó là cho các thiết bị điện gia dụng đã được đưa vào sử dụng trên khắp Châu Âu. Việc dán tem là bắt buộc đối với tất cả các ngôi nhà được bán hoặc cho thuê và tem năng lượng này sẽ tương ứng với mức tiêu thụ năng lượng lý thuyết chứ không
phải mức tiêu thụ năng lượng thực tế của khu nhà. Điều này địi hỏi phải có những phương pháp tính tốn tạo điều kiện thuận lợi cho cả những người không chuyên.
1.2.4.2. Kinh nghiệm của Anh và Mỹ
Anh và Mỹ đã trở thành 2 quốc gia tiên phong trong việc dán nhãn năng lượng dành riêng cho nhóm sản phẩm cửa sổ, cửa ra vào nhằm mở ra những tiềm năng mới về tiết kiệm năng lượng trong các tòa nhà.
Tại Mỹ, từ năm 2012, Hội đồng đánh giá cách bố trí cửa sổ quốc gia (NFRC) đã ban hành bộ nhãn năng lượng màu trắng. Theo đó, mức độ tiết kiệm năng lượng của một chiếc cửa sổ hay cửa ra vào được đánh giá theo 2 tiêu chí: hệ số truyền nhiệt, hệ số thu nhiệt mặt trời (SHGC). Ngồi ra, loại nhãn này cịn cung cấp thêm các tiêu chí tham khảo khác như độ trong suốt, hệ số rị rỉ khơng khí và chỉ số kháng ngưng tụ bề mặt. Mỗi tiêu chí này có một biên độ dao động khác nhau, song đều có điểm chung là hệ số càng cao thì đem lại hiệu quả năng lượng và hiệu quả sử dụng càng lớn [12].
Người tiêu dùng có thể căn cứ vào từng tiêu chí để lựa chọn loại cửa phù hợp nhất với nhu cầu cá nhân của mình về độ sáng, độ ngưng tụ, độ rò rỉ hay khả năng hấp thụ nhiệt song vẫn đảm bảo tiết kiệm năng lượng thông qua việc tự điều chỉnh các thơng số cịn lại. Về mặt hình thức, nhãn năng lượng của NFRC gồm 3 phần: (i) Trên cùng là dấu chứng nhận của NFRC và thông tin tổng quan về sản phẩm; (ii) Phần giữa thể hiện 2 thông số về hiệu quả năng lượng (phía trên) và 3 thơng số về hiệu quả hoạt động (phía dưới). Các chỉ số được in đậm bằng mực đen với kích thước lớn, giúp người tiêu dùng dễ dàng tiếp cận với các thơng tin mình cần; (iii) Dưới cùng là một số lưu ý và quy định của NFRC về cách sử dụng nhãn.
Kể từ khi ra đời đến nay, nhãn năng lượng dành cho cửa sổ và cửa ra vào của NFRC đã thu hút được sự quan tâm của đông đảo người tiêu dùng Mỹ. Hàng nghìn sản phẩm đã được dán nhãn, cung cấp cho người dân những thơng tin cụ thể để có thể đưa ra sự lựa chọn đúng đắn nhằm tiết kiệm chi phí điện năng cho ngơi nhà của mình. Tuy nhiên, điểm hạn chế của loại nhãn này là thông tin tương đối chuyên sâu, đòi hỏi người tiêu dùng phải có một nền tảng kiến thức nhất định mới có thể hiểu được.
Tại Anh, Hội đồng đánh giá cách bố trí cửa sổ Anh (BFRC) đã đưa ra loại nhãn năng lượng dành cho cửa sổ và cửa ra vào của riêng mình. Đặc điểm của nhãn BFRC là vẫn cung cấp tương đối đầy đủ các thông số về hiệu quả năng lượng và hiệu quả sử dụng như nhãn NFRC của Mỹ, song chúng được bố trí ở phần trên cùng hoặc dưới cùng với kích thước nhỏ hơn.
Phần trung tâm của nhãn là các dải màu thể hiện mức độ tiết kiệm năng lượng từ A+ đến G. Tuỳ theo sản phẩm, vị trí của dải màu nối dài sẽ có sự thay đổi tương ứng. Các thông tin bổ sung về cách thức kiểm tra sự hợp pháp của nhãn và cơ quan BFRC sẽ được bố trí ở phần cịn lại.
So với thiết kế nhãn của NFRC, nhãn của BFRC tỏ ra dễ hiểu và thân thiện với người tiêu dùng hơn. Tương tự như ở Mỹ, sự ra đời của nhãn BFRC tại Anh cũng nhận được sự hưởng ứng mạnh mẽ của người tiêu dùng. Theo một cuộc khảo sát ngẫu nhiên, 100% số người được hỏi muốn sử dụng các sản phẩm cửa sổ và cửa ra vào được dán nhãn năng lượng của BFRC.
1.2.4.3. Kinh nghiệm của Trung Quốc
Trong khoảng thời gian từ 1999 đến 2004, Trung Quốc đã tiến hành thí điểm chương trình tiết kiệm năng lượng đầu tiên tại các khu nhà ở. Đây là chương trình xây dựng nhà ở tiết kiệm năng lượng trên một diện tích lên tới 82.000m2 tại các thành phố Cáp Nhĩ Tân, Bắc Kinh và Thượng Hải. Hệ thống cách nhiệt bên ngoài đã giúp tiết kiệm được 50% năng lượng dành cho sưởi ấm với chi phí chỉ bằng 6% chi phí dành cho việc xây dựng tồ nhà. Chương trình thứ hai kéo dài trong giai đoạn từ 2004 đến 2007, bao gồm việc thiết kế các khu phố theo logic về phát triển