Qua phân tích và đánh giá, Luận án đã khẳng định tiềm năng khai thác TGTN cho thiết kế NOCT ở vùng DHNTB là rất lớn. Đồng thời, Luận án cũng đưa ra số liệu cụ thể về thời gian có thể khai thác TGTN ở 3 thành phố lớn của vùng DHNTB (Đà Nẵng, Quy Nhơn và Nha Trang). Đồng thời, kết quả điều tra xã hội học đã cho thấy nhu cầu sử dụng TGTN để TG làm mát cho căn hộ trong NOCT là rất lớn, đặc biệt là đối với các CC cao tầng dành cho đối tượng thu nhập trung bình và thu nhập thấp. Đây là những cơ sở thực tiễn quan trọng để đề xuất áp dụng các giải pháp thiết kế nhằm khai thác TGTN cho loại hình công trình NOCT ở vùng DHNTB.
Luận án đã đưa ra được một số nguyên tắc mang tính khái quát chung về các giải pháp thiết kế nhằm khai thác hiệu quả TGTN cho NOCT, như: quy hoạch TMB, thiết kế mặt bằng, thiết kế hình khối, VBC, cửa, ... Đồng thời, Luận án cũng đưa ra phương pháp luận (thông các nghiên cứu điển hình) cho việc thiết kế TGTN cho kiến trúc NOCT. Các nguyên tắc và phương pháp luận nêu trên - tùy vào đặc thù của mỗi dự án - có thể dễ dàng được áp dụng vào quá trình thiết kế thực tế để đưa ra các phương án thiết kế ban đầu đạt được hiệu quả cao về khai thác TGTN. Điều này có thể góp phần rút ngắn thời gian mà nhà thiết kế dùng để nghiên cứu và đề xuất một phương án thiết kế kiến trúc NOCT tối ưu về TGTN.
Luận án đề xuất việc sử dụng công cụ mô phỏng để đánh giá hiệu quả TGTN trong quy trình thiết kế để có được phương án thiết kế tối ưu nhất. Cụ thể đó là phần mềm Autodesk Simulation CFD. Với những ưu điểm nổi bậc (xem mục 2.2.2.7c) và đặc biệt là chính sách cho phép một số đối tượng (sinh viên, giảng viên, nhà nghiên cứu,…) dùng phần mềm có bản quyền trong thời hạn 3 năm của hãng Autodesk, phần mềm Autodesk Simulation CFD có khả năng trở thành một phần mềm được sử dụng phổ biến trong thực tiễn thiết kế TGTN cho công trình.
4.2. HIỆU QUẢ TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG VÀ HƯỚNG ĐẾN PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG TRONG KIẾN TRÚC KHI ÁP DỤNG CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Xu hướng thiết kế hướng đến công trình TKNL, công trình có hiệu suất sử dụng năng lượng cao hay công trình có năng lượng bằng không đã trở thành tất yếu trong bối cảnh hiện nay trên thế giới và Việt Nam.
Với đặc điểm về điều kiện tự nhiên thuận lợi, qua phân tích SKH, vùng DHNTB là vùng có tiềm năng rất lớn để khai thác TGTN để tạo ra môi trường vi khí hậu tiện nghi trong NOCT. Thời gian cần TGTN để đạt tiện nghi cho công trình chủ yếu tập trung vào các tháng 4, 5, 6, 7 và 8 (đây là các tháng có nhiệt độ trung bình ngoài nhà cao hơn nhiệt độ tiện nghi).
Theo kết quả phân tích, số giờ trong năm đạt tiện nghi của 3 thành phố Đà Nẵng, Qui Nhơn và Nha Trang là: 3.207 giờ, 3.626 giờ và 4.137 giờ. Vào các thời điểm này, tổ chức TGTN chủ yếu có tác dụng tăng cường trao đổi không khí giữa trong và ngoài nhà. Thêm vào đó, nếu áp dụng các giải pháp TG hiệu quả, số giờ trong năm đạt tiện nghi của 3 thành phố Đà Nẵng, Qui Nhơn và Nha Trang có thể tăng thêm lần lượt là:
1.917 giờ, 2.441 giờ và 2.726 giờ. Như vậy, với việc khai thác hiệu quả TGTN cho công trình, tỉ lệ thời gian trong năm đạt điều kiện tiện nghi của các thành phố này rất cao, có thể đạt đến 78.3% (trường hợp của Nha Trang). Đây cũng chính là thời gian TKNL tiêu thụ cho các thiết bị như: quạt, điều hòa không khí, …
Loại hình kiến trúc NOCT có xu hướng phát triển mạnh và có số lượng dự án được đầu tư xây dựng lớn tại các đô thị DHNTB. Với việc áp dụng hợp lý các kết quả nghiên cứu của Luận án vào quá trình thiết kế kiến trúc và vận hành khai thác TGTN trong NOCT, hiệu quả về TKNL là rất lớn và tăng tỷ lệ thuận với số lượng căn hộ.
TKNL trong quá trình sử dụng của công trình nói chung, là một trong những yếu tố cơ bản và quan trọng để công trình đạt được tiêu chuẩn của một công trình KTBV.
Đồng thời, TKNL cũng là một trong những giải pháp then chốt để đạt được mục tiêu PTBV nói chung.
Chính vì vậy, với việc áp dụng hiệu quả các kết quả nghiên cứu của Luận án, TGTN cho NOCT sẽ mang lại hiệu quả TKNL rất lớn và góp phần vào mục tiêu PTBV chung của vùng DHNTB và của quốc gia.
4.3. KHẢ NĂNG ÁP DỤNG CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHO CÁC ĐÔ THỊ KHÁC Ở VIỆT NAM
Các đô thị ở Việt Nam có những điểm tương đồng nhất định về:
- Đặc điểm tự nhiên, khí hậu.
- Đặc điểm kinh tế, văn hóa, xã hội.
- Trình độ phát triển của khoa học kỹ thuật.
Vì vậy, các kết quả nghiên cứu của Luận án (định hướng khai thác TGTN, phương pháp luận trong thiết kế, một số nguyên tắc thiết kế và giải pháp vận hành nhằm khai thác hiệu quả TGTN trong NOCT của vùng DHNTB - được nêu ở Chương 3) có thể vận dụng cho nghiên cứu và tham khảo khi thiết kế các công trình NOCT tại các đô thị khác ở Việt Nam.
Để việc áp dụng các kết quả nghiên cứu của Luận án cho các đô thị khác tại Việt Nam có tính hợp lý và đạt hiệu quả tối ưu, cần có các nghiên cứu bổ sung về các đặc trưng vị trí địa lý, đặc điểm về tự nhiên, khí hậu, kinh tế, văn hóa, xã hội, … của các đô thị này (địa điểm xây dựng).
4.4. KẾT HỢP THÔNG GIÓ TỰ NHIÊN VỚI SỬ DỤNG CÁC THIẾT BỊ LÀM MÁT CÓ MỨC TIÊU HAO NĂNG LƯỢNG THẤP NHẰM TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG, HƯỚNG ĐẾN PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG
Với khí hậu nhiệt đới, nóng ẩm, việc sử dụng các loại quạt để TG và làm mát trong công trình nhà ở đã phổ biến ở Việt Nam. Sử dụng quạt mang lại những hiệu quả sau:
tăng vận tốc gió trong phòng; tăng cường làm mát nhờ quá trình thải nhiệt bằng bay hơi mồ hôi; đẩy không khí nóng và không khí bị ô nhiễm ra khỏi phòng; …
So với các thiết bị TG và làm mát khác trong công trình, quạt (quạt bàn, quạt trần,
…) có một số ưu điểm sau:
- Định mức tiêu hao năng lượng thấp - trung bình từ 50w/h đến 70w/h (có thể thấp hơn từ 10 đến 20 lần so với máy điều hòa không khí).
- Chi phí lắp đặt, vận hành và bảo trì đều thấp.
- Chủ động trong việc thay đổi hướng, vận tốc và trường gió trong phòng.
Hiệu quả của các giải pháp TGTN trong công trình phụ thuộc rất nhiều vào các đặc điểm của gió, như: hướng gió, vận tốc gió, tần suất gió ở các hướng, … Đây là các yếu tố không có tính ổn định. Hướng gió chủ đạo - một cơ sở quan trọng khi đề xuất
giải pháp thiết kế TGTN cho công trình - cũng thường có tần suất dưới 40%, cụ thể như: hướng gió Tây Bắc ở Nha Trang có tần suất là 25.5%, hướng gió Đông ở Đà Nẵng có tần suất là 23% và hướng gió Bắc ở Quy Nhơn có tần suất là 32%.
TGTN đạt hiệu quả cao nhất với giải pháp TG xuyên phòng. Tuy nhiên, số phòng được TG xuyên phòng trong các căn hộ của NOCT là không nhiều và phụ thuộc vào giải pháp thiết kế MBTĐH, giải pháp thiết kế nội thất căn hộ, giải pháp đóng mở các loại cửa trong căn hộ.
Vì vậy, giải pháp thiết kế nhằm khai thác TGTN cho căn hộ sẽ không đạt được hiệu quả như thiết kế ờ một số thời điểm trong ngày và ở một số vị trí trong căn hộ.
Để tăng cường hiệu quả và thời gian áp dụng các giải pháp TGTN thuần túy cho căn hộ, giải pháp kết hợp TGTN với việc sử dụng các thiết bị làm mát có định mức tiêu thụ năng lượng thấp (như: quạt bàn, quạt trần, …) là giải pháp hợp lý trong khai thác TGTN trong NOCT. Thời điềm sử dụng các thiết bị này trong NOCT - với chiến lược TG cả ngày và liên tục 12 tháng trong năm - là liên tục quanh năm.
4.5. NHỮNG HẠN CHẾ CỦA KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Các kết quả nghiên cứu của Luận án là một đóng góp nhỏ cho hệ thống lý luận về thiết kế quy hoạch, kiến trúc và thực tiễn xây dựng các dự án NOCT nhằm tạo ra môi trường vi khí hậu tiện nghi, thân thiện cho con người, TKNL trong quá trình vận hành, hướng đến PTBV. Một số hạn chế của kết quả nghiên cứu:
- Các nghiên cứu được thực hiện trong điều kiện tổng quát, với một số điều kiện biên nhất định, như:
+ Các điều kiện về ánh sáng, âm thanh, thành phần không khí được giả định đã đạt yêu cầu tiện nghi.
+ Đặc điểm môi trường xây dựng xung quanh công trình (như: địa hình, giải pháp quy hoạch tổng thể, cây xanh, mật độ xây dựng, chiều cao tầng, …) được đưa vào các mô phỏng thông qua sự biến thiên của giá trị vận tốc gió theo chiều cao (cụ thể là chiều dày δ của lớp biên khí quyển và hệ số mũ a).
+ Khi xây dựng mô hình công trình cho phần mềm mô phỏng, công trình kiến trúc được lượt bỏ các chi tiết nhỏ, trang thiết bị nội thất trong căn hộ, ...
Khi áp dụng các kết quả nghiên cứu vào thực tế (có các đặc điểm đặc thù thay đổi so với trường hợp tổng quát), kết quả thu được sẽ có những sai số nhất định so với thực
tế. Vì vậy, trong thực tế thiết kế, ở giai đoạn thực hiện mô phỏng nhằm đánh giá hiệu quả TGTN của phương án thiết kế, cần đảm bảo các điều kiện biên trong mô phỏng sát với điều kiện thực tế của công trình.
- Kết quả nghiên cứu đạt được dựa trên các số liệu của các đô thị vùng DHNTB, cụ thể là 3 thành phố lớn: Đà Nẵng, Qui Nhơn và Nha Trang. Vì vậy khi áp dụng cho các đô thị khác ở Việt Nam, cần tiếp tục thực hiện các nghiên cứu bổ sung về đặc điểm vị trí đị lý, điều kiện tự nhiên, khí hậu, xã hội, văn hóa, …
- Luận án đề xuất VTGTN cho vùng DHNTB - trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm cao - là 2.1m/s đến 2.4m/s. Dải vận tốc này phù hợp với cư dân sinh ra và lớn lên ở vùng DHNTB, cư dân đã quen với điều kiện nắng, nóng và nhiều gió của vùng ven biển. Trong điều kiện vận tốc gió lớn (lớn hơn 2m/s), việc thải nhiệt bằng hình thức bay hơi của cơ thể tăng. Tuy nhiên, cần lưu ý tình trạng mất nước của cơ thể có thể xảy ra khi cư dân ở trong môi trường có vận tốc gió cao trong một thời gian dài. Vì vậy, cần có các nghiên cứu tiếp theo về giới hạn thời gian tiện nghi ứng với từng giá trị VTGTN ở các điều kiện cụ thể của nhiệt độ và độ ẩm.