07.2021 ISSN 2734-9888 36
PHÁT TRIỂN CÔNG TRÌNH X ANH, CÔNG TRÌNH HIỆU QUẢ NĂNG LƯỢ NG
Giải pháp giảm thiểu sử dụng năng lượng - bài học từ các công trình trình diễn
của dự án EECB
> NGUYỄN NGỌC TÚ
V
ới mục tiêu cải thiện việc sử dụng năng lượng của các tòa nhà thương mại và chung cư cao tầng, hướng đến cắt giảm cường độ phát thải các khí từ ngành Xây dựng ở Việt Nam, Dự án “Nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng trong các tòa nhà thương mại và chung cư cao tầng tại Việt Nam” (Dự án EECB) đã triển khai thực hiện và hoàn thành nhiều hợp phần quan trọng, Một trong các hợp phần của dự án là “Trình diễn và nhân rộng các giải pháp kiến trúc, vật liệu và công nghệ tiết kiệm năng lượng trong ngành Xây dựng” được thực hiện trình diễn và nhân rộng giải pháp công nghệ tiết kiệm năng lượng tại 23 công trình mới và công trình cải tạo.VAI TRÒ CỦA CÁC DỰ ÁN TRÌNH DIỄN
Giúp hỗ trợ các đơn vị tư vấn của chủ đầu tư bao gồm tư vấn thiết kế, tư vấn quản lý dự án trong việc áp dụng các giải pháp thiết kế kiến trúc và cơ điện, cũng như quản lý và giám sát công trình để đảm bảo hiệu quả năng lượng. Đồng thời, đảm bảo mỗi công trình cần tuân thủ và vượt lên các yêu cầu tại QCVN09:2013/BXD Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về các công trình sử dụng năng lượng hiệu quả (hiện nay là QCVN09:2017/BXD).
Đặc biệt, tăng cường năng lực cho các đơn vị tư vấn thiết kế kiến trúc và cơ điện thông qua các hoạt động liên quan, đồng thời hỗ trợ thực hiện trình diễn tiết kiệm năng lượng trong công trình xây dựng.
CÔNG TRÌNH TRÌNH DIỄN XÂY MỚI
Có 09 công trình xây mới được hỗ trợ kỹ thuật nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng bởi Dự án EECB: Nhà ở cao tầng và công trình thương mại Y1 (Capita Land Felix Vista), TPHCM;
Tòa nhà The Golden Lotus, TPHCM; Công trình Khách sạn, văn phòng và nhà ở Anland 2, Hà Nội); Trung tâm nghiên cứu, đào tạo ứng dụng và chuyển giao công nghệ xây dựng xanh tại Việt Nam, Trường cao đẳng xây dựng công trình đô thị, Hà Nội; Tòa nhà Văn phòng công ty CONINCO, Hà Nội; Công trình Tòa nhà trụ sở văn phòng Daikin Việt Nam, TPHCM; Tòa nhà The Holiday Hạ Long, Quảng Ninh; Công trình Khu phức hợp CSJ và Tòa nhà văn phòng DIC, Vũng Tàu.
Tiềm năng về mức độ cắt giảm khí nhà kính và tiết kiệm năng lượng
Mức độ cắt giảm khí nhà kính và tiết kiệm năng lượng của dự án được đánh giá qua các mô hình năng lượng so sánh giữa các trường hợp thông thường (BAU) và các trường hợp đề xuất. Đánh giá chi phí tăng thêm là một trong những nội dung khó nhất khi không dễ tìm và tiếp cận được chi phí thật sự của dự án và các thông số khác về tài chính..
Kết quả, chủ sở hữu có được kế hoạch 5 năm và sử dụng năng lượng hiệu quả và phương pháp tối ưu hóa hoạt động của họ từ góc độ tiết kiệm năng lượng, để cuối cùng theo dõi và đạt được tiết kiệm dự kiến ở giai đoạn thiết kế.
Bảng 1 thể hiện tổng quan về tiềm năng tiết kiệm năng lượng và cắt giảm khí nhà kính thông qua các giải pháp chính.
CẢI TẠO CÔNG TRÌNH HIỆN HỮU Cải tạo hệ thống chiếu sáng
Để cải tại các công trình này bằng các giải pháp công nghệ tiết kiệm năng lượng, nhóm chuyên gia Dự án EECB
07.2021
ISSN 2734-9888 37
Tòa nhà The Holiday Hạ Long.
đã nghiên cứu sử dụng đèn Led tuýp thay thế cho đèn Huỳnh quang. Sử dụng đèn Led downlight thay thế cho đèn Compact, đèn Halogen; sử dụng đèn Led pha thay thế cho đèn HPS, đèn Natri cao áp. Giải pháp này có thể giúp tiết kiệm đến 60% điện năng cho hệ thống chiếu sáng; thời gian hoàn vốn trong vòng 2 năm.
Theo kinh nghiệm của Dự án EECB, đây là giải pháp có chi phí đầu tư ở mức trung bình, đơn giản, dễ thực hiện. Tuy nhiên, trong quá trình triển khai, người tiêu dùng cần lựa chọn đèn của các nhà sản xuất đáng tin cậy, đặc biệt đảm bảo tuân thủ QCVN 09:2017/BXD.
Cải tạo hệ thống điều hòa không khí
Sử dụng máy lạnh cục bộ hiệu suất cao, có tích hợp biến tần và sử dụng máy lạnh trung tâm hiệu suất cao, có tích hợp biến tần; sử dụng Inverter điều khiển lưu lượng bơm nước lạnh, quạt AHU. Giải pháp này có thể giúp tiết kiệm đến 35%
điện năng cho hệ thống điều hòa không khí, thời gian hoàn vốn trong vòng 10 năm.
Đây là giải pháp phức tạp cần chi phí đầu tư ở mức cao và cần có nhà thầu thực hiện trong quá trình triển khai. Ngoài ra, người tiêu dùng cần có kế hoạch cải tạo và dự trù kinh phí từ trước, khi mà thiết bị đã cũ, hết khấu hao, hiệu suất suy giảm, hoạt động không ổn định; cần phân tích các chỉ số hiệu quả năng lượng, hiệu quả kinh tế của giải pháp: Năng lượng tiết kiệm, chi phí tiết kiệm, chi phí đầu tư, thời gian hoàn vốn.
Cải tạo hệ thống nước nóng
Sử dụng bơm nhiệt (Heatpump): Giải pháp này giúp tăng nhiệt nước nóng thay cho điện trở, lò hơi, có thể giúp tiết kiệm đến 60% năng lượng cho hệ thống nước nóng. Thời gian hoàn vốn trong vòng 2 năm. Heatpump hiện nay được
sử dụng rộng rãi trong các tòa nhà (nhất là trong các khách sạn) và chứng minh được hiệu quả năng lượng.
Đây là giải pháp phức tạp, chi phí đầu tư ở mức cao và cần có nhà thầu thực hiện. Trong quá trình áp dụng giải pháp này, người tiêu dùng cần phân tích các chỉ số hiệu quả năng lượng, hiệu quả kinh tế của giải pháp: năng lượng tiết kiệm, chi phí tiết kiệm, chi phí đầu tư, thời gian hoàn vốn. Ngoài ra, cần đánh giá, lựa chọn Heatpump phù hợp với tòa nhà:
cấp nước nóng và gió lạnh, cấp nước nóng và nước lạnh; lựa chọn nhà cung cấp và đơn vị tư vấn, thi công đáng tin cậy;
đảm bảo tuân thủ QCVN 09:2017/BXD. Một trong những ưu điểm phải kể đến của giải pháp này, đó là việc thi công ít ảnh hưởng đến hoạt động của tòa nhà.
Sử dụng máy nước nóng năng lượng mặt trời: ưu điểm của giải pháp này là máy nước nóng năng lượng mặt trời gần như không sử dụng điện, nên có thể giúp tiết kiệm 100%
năng lượng cho hệ thống nước nóng. Thời gian hoàn vốn trong vòng 3 năm.
Đây là giải pháp phức tạp, có chi phí đầu tư ở mức cao và cần có nhà thầu thực hiện; diện tích mái phù hợp: không bị che nắng, chịu được tải trọng của máy nước nóng; cần phân tích các chỉ số hiệu quả năng lượng, hiệu quả kinh tế của giải pháp: tiết kiện năng lượng, chi phí đầu tư, thời gian hoàn vốn;
lựa chọn nhà cung cấp và đơn vị tư vấn, thi công đáng tin cậy; các thông số của máy cần quan tâm: dung tích, nhiệt độ nước ra, khả năng chịu áp lực nước; tuổi thọ. Có thể thực hiện giải pháp ngay một lần, hoặc thực hiện cuốn chiếu theo từng khu vực.
Cải tạo vỏ bọc công trình
Áp dụng giải pháp này, nhóm chuyên gia Dự án EECB đề
07.2021 ISSN 2734-9888 38
TT Nội dung Tòa nhà văn
phòng Công ty CONINCO
TT nghiên cứu, đào tạo ứng dụng và chuyển
giao công nghệ xây dựng xanh, Trường Cao
đẳng xây dựng công trình đô thị
Nhà ở cao tầng và công trình thương mại Y1 (Capitaland Felix
Vista)
Công trình khách sạn, văn phòng và
nhà ở Anland 2
Tòa nhà The Golden Lotus
The Holiday Halong
1 HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG Tiềm năng TKNL của mô hình đề xuất so với trường hợp tuân thủ quy chuẩn
32% 37% 33% 21% 34% 10%
Tiềm năng TKNL của mô hình đề xuất so với trường hợp thông thường
44% 55% 36% 25% 67% 26%
Tiềm năng TKNL của mô hình xây dựng so với trường hợp tuân thủ quy chuẩn
37% 38% 33% 18% - 24%
Tiềm năng TKNL của mô hình xây dựng so với trường hợp thông thường
48% 55% 36% 22% - 38%
2 CÁC GIẢI PHÁP CHÍNH Đặc trưng thiết kế lớp vỏ công trình
1/ Hệ số truyền nhiệt tổng giảm 41% so với giá trị tuân thủ quy chuẩn:
- Kính hiệu năng cao hai lớp, phủ mềm (SHGC=0,217) - Mái cách nhiệt giảm 42% công suất lạnh của ĐHKK
- Tối ưu hóa hướng công trình - Khu vực không gian đệm được đặt ở các vị trí bất lợi để tránh bức xạ mặt trời
- Hệ thống che nắng hiệu quả để tránh bức xạ nhiệt trực tiếp từ bên ngoài ở các hướng khác nhau
- Kính hiệu quả năng lượng cao hơn quy chuẩn (SHGC = 0,55) - Mái cách nhiệt
- Thiết kế thông gió tự nhiên - Sử dụng vật liệu cách nhiệt (Gạch CMU) có độ dẫn nhiệt thấp - Mái cách nhiệt (Polystyrene) - Kính hiệu năng cao (SHGC=0,49)
- Tỷ lệ cửa sổ và tường thấp từ 25 đến 35%) - Mái cách nhiệt với 01 lớp polystyrene và các tấm pin mặt trời - Kính hiệu năng cao (SHGC <0,23)
- Giảm tỷ lệ cửa sổ và tường - Sử dụng gạch AAC cho tường bao ngoài - Kính hai lớp cách nhiệt (SHGC
=0,37) - Mái cách nhiệt
- Sử dụng gạch AAC
- Kính hai lớp cách nhiệt (phần đếSHGC=0.24, phần
thápSHGC=0/.38 - Mái cách nhiệt
Đặc trưng thiết kế với các giải pháp chủ động
- Hệ thống ĐHKK VRF với hệ số COP cao
- Hệ thống thu hồi nhiệt
- Sử dụng đèn LED và hệ thống điều khiển chiếu sáng tự nhiên
- Hệ thống sàn lạnh CCA, sử dụng nguồn địa nhiệt để cung cấp cho hệ thống CCA làm mát (sưởi ấm) của tòa nhà - Hệ thống ĐHKK chiller giải nhiệt gió với hệ số COP cao (5,17) để bổ sung cho hệ thống làm mát
- Đèn LED và hệ thống điều khiển chiếu sáng tự nhiên
- Sử dụng tấm pin mặt trời
- Sử dụng ĐHKK cục bộ hiệu quả năng lượng với hệ số COP cao (3,28) - Đèn LED được lắp đặt cho toàn bộ công trình
- Sử dụng ĐHKK cục bộ hiệu quả năng lượng với hệ số COP cao (3,1) - Đèn LED được lắp đặt cho toàn bộ công trình - Sử dụng tấm pin mặt trời lắp đặt ngay tại tòa nhà
- Tính toán lại tải lạnh công trình (giảm từ khoảng 1100kW xuống còn 625kW) - Sử dụng hệ thống ĐHKK trung tâm VRF với hệ số COP = 4,2 - Thiết bị thu hồi nhiệt cục bộ - Hiệu suất thu hồi nhiệt hiển 60%
- Đèn LED với điều khiển chiếu sáng tự nhiên và cảm biến người
- Chiller giải nhiệt nước với hệ số COP 6.11
- Máy bơm nhiệt COP 3.9
- Sử dụng đèn LED và hệ thống điều khiển chiếu sáng tự động
PHÁT TRIỂN CÔNG TRÌNH X ANH, CÔNG TRÌNH HIỆU QUẢ NĂNG LƯỢ NG
Bảng 1. Công trình trình diễn xây mới
07.2021
ISSN 2734-9888 39
Sử dụng đèn Led pha thay thế cho đèn HPS, đèn Natri cao áp
Sử dụng máy lạnh trung tâm hiệu suât cao, có tích hợp Inverter
xuất sử dụng kính 2 lớp chống nóng thay cho kính thường 1 lớp có thể giúp tiết kiệm đến 10% năng lượng cho phòng điều hòa, bên cạnh đó giải pháp này còn giúp chống ồn. Là giải pháp phức tạp có chi phí đầu tư ở mức cao và cần nhà thầu thực hiện. Thời gian hoàn vốn dài. Trong quá trình thực hiện, người tiêu dùng cần lựa chọn loại kính và diện tích kính phù hợp, đảm bảo tuân QCVN 09:2017/BXD; lựa chọn nhà cung cấp và đơn vị tư vấn, thi công đáng tin cậy. Một trong những ưu điểm của giải pháp này là việc thi công ảnh hưởng đến hoạt động của tòa nhà, song cần có kế hoạch phù hợp.
Lắp đặt hệ thống điện mặt trời nối lưới
Lắp đặt hệ thống điện mặt trời trên mái: giải pháp này có ưu điểm, khi diện tích mái cần lắp đặt: 1 kWp cần 6m2 và mỗi 1 kWp tạo ra được 4kWh/ngày; thời gian hoàn vốn trong vòng 5 năm; tuổi thọ thiết bị: tấm pin: 20 năm; biến tần: 10 năm; độ suy giảm hiệu suất của hệ thống tối đa: 1%/năm.
Là giải pháp phức tạp, có chi phí đầu tư ở mức cao, nên khi áp dụng giải pháp này, chủ tòa nhà cần có nhà thầu thực hiện; cần có diện tích mái phù hợp: không bị che nắng, chịu được tải trọng của dàn pin (10kg/m2); cần phân tích các chỉ số hiệu quả năng lượng, hiệu quả kinh tế của giải pháp: năng
lượng tiết kiệm, chi phí tiết kiệm, chi phí đầu tư, thời gian hoàn vốn; lựa chọn nhà cung cấp và đơn vị tư vấn, thi công đáng tin cậy. Đơn vị thi công sẽ hỗ trợ thủ tục và công tác đấu nối với điện lưới.
Hiệu quả của hệ thống điện mặt trời phụ thuộc vào thời tiết, tòa nhà có thể theo dõi công suất và điện năng phát ra của hệ thống qua ứng dụng trên smartphone; các ngân hàng ưu tiên vốn cho các dự án điện mặt trời mái nhà, tỷ lệ cấp tín dụng lên tới 70% chi phí đầu tư dự án.
Ngoài ra lãi suất có thể giảm sâu tới 2%/năm so với mức lãi suất hiện hành.
Theo phân tích của chuyên gia Dự án EECB, việc cải tạo công trình hiện hữu hướng tới mục tiêu tiết kiệm năng lượng sẽ mang lại lợi ích dài hạn, lên tới 20 năm, như: giảm chi phí vận hành và tăng lợi nhuận; cải thiện chất lượng phục vụ, mức tiện nghi nhờ cải tiến quá trình; có thể tạo được một hình ảnh thân thiện với môi trường trong tòa nhà;
cần thiết cho chủ tòa nhà để đạt được tính cạnh tranh toàn cầu; tuổi thọ của các thiết bị hiệu quả năng lượng (động cơ, hệ truyền động, bộ điều khiển ánh sáng…) thường ít nhất là 7-10 năm.v
