Luận văn: Nghiên cứu ứng dụng và phát triển căn hộ thông minh ở VN Nguyễn Trí Hiếu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
  





NGUYỄN TRÍ HIẾU




NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VÀ PHÁT
TRIỂN
CĂN HỘ THÔNG MINH Ở VIỆT NAM




LUẬN VĂN THẠC SỸ KIẾN TRÚC

2





HÀ NỘI- 2009


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
  





NGUYỄN TRÍ HIẾU




NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VÀ PHÁT TRIỂN
CĂN HỘ THÔNG MINH Ở VIỆT NAM

Chuyên ngành: KIẾN TRÚC DÂN DỤNG
Mã số: 06.58.01


LUẬN VĂN THẠC SỸ KIẾN TRÚC

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
PGS.TS. DOÃN MINH KHÔI






3




HÀ NỘI- 2009

Trang2-

Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam
Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06
MụC LụC

A- Phần mở đầu
1. Lý do chọn đề tài 6
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài 6

3. Phơng pháp nghiên cứu 6
4. Phạm vi nghiên cứu, thời gian khảo sát 7

B- Nội dung nghiên cứu
Chơng I: Tổng quan nghiên cứu và ứng dụng nhà thông
minh ở Việt Nam và trên thế giới 8
I.1. Khái niệm nhà thông minh 8
I.1.1. Khái niệm tòa nhà thông minh( smart buiding) 8
1.1.2. Khái niệm căn hộ thông minh ( smart house) 13
I.2.Tổng quan về kiến trúc và công nghệ căn hộ thông minh trên thế giới 18
I.2.1. Xây dựng căn hộ thông minh ở các nớc phát triển 18
I.2.2. Xây dựng căn hộ thông minh ở Mỹ 19
I.2.2. Xây dựng căn hộ thông minh ở Châu Âu 20
I.2.2. Xây dựng căn hộ thông minh ở một số nớc Châu á 22
I.3. Tổng quan về kiến trúc và công nghệ căn hộ thông minh ở việt nam.23
I.3.1. Tình hình nghiên cứu căn hộ thông minh ở Việt Nam 23
I.3.2. Tình hình ứng dụng căn hộ thông minh ở Việt Nam hiện nay 29
I.4. Kết luận và những vấn đề cần rút ra để nghiên cứu 31
Chơng II: Các hệ thống thông minh trong căn hộ và áp
dụng chúng ở việt nam 32
II.1. Hệ thống che nắng ngoại thất 32
II.1.1. Skylight 2 động cơ song song (FTS) 32
II.1.2. Skylight cuộn lò xo (FSS) 33
II.1.3. Skylight cuốn dây (FCS) 33
II.1.4. Skylight có ray 34
II.1.5. Hệ thống cửa chớp lật tự động 35
Trang3-


Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam

Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06


II.1.6. Mái hiên di động 37
II.2. Hệ thống che nắng nội thất 37
II.2.1. Rèm cuốn điều khiển từ xa 37
II.2.2. Rèm roman điều khiển từ xa 39
II.2.3. Rèm mở ngang điều khiển từ xa 40
II.2.4. Mành sáo ngang điều khiển từ xa 41
II.3. Hệ thống cửa, cổng tự động 43
II.3.1. Hệ thống cổng mở trợt tự động 43
II.3.2. Hệ thống cổng mở quay tự động 44
II.3.3. Hệ thống cổng mở quay tự động âm sàn 47
II.3.4. Hệ thống cửa cuốn tự động 48
II.3.5. Hệ thống cửa trợt tự động 50
II.3.6. Hệ thống cửa trợt áp trần tự động 53
II.4. Các giải pháp thông minh cho ngôi nhà 54
II.4.1. Giải pháp mặt đứng hai lớp 54
II.4.2. áp dụng kiến trúc cây xanh và mặt nớc 56
II.4.3. áp dụng hệ thống mái xanh 58
II.4.4. Giải pháp bao che căn nhà với Da thông minh trong tơng lai 59
II.4.5. Giải pháp thiết kế ngôi nhà tiết kiệm năng lợng 60
II.5. Vật liệu thông minh cho ngôi nhà 62
II.5.1. áp dụng bê tông nhẹ khi xây dựng căn hộ thông minh giảm giá thành nền
móng 64
II.5.2. Bê tông bọt dùng xây tờng bao cho căn hộ 64
II.5.3. Dùng tấm 3D-panel để xây tờng 65
II.5.4. áp dụng vật liệu cách âm cách nhiệt cho ngôi nhà 66
II.5.5. Sử dụng tờng bao che bằng vật liệu kính trong căn hộ thông minh 68
II.5.6. áp dụng vật liệu ETFE thay thế kính trong nhà thông minh 73

II.5.7. áp dụng vật liệu thân thiện môi trờng cho nhà thông minh 75
II.6. Các thiết bị thông minh trong ngôi nhà 76
Trang4-


Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam
Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06


II.6.1. ứng dụng đèn phát sáng bằng tấm nhựa phát sáng sử dụng các đi-ốt phát sáng
hữu cơ 76
II.6.2. Chiếu sáng sân vờn ngoài nhà bằng "đèn hoa" 77
II.6.3. Chiếu sáng sân vờn ngoài nhà bằng Solar Tree 78
II.6.4. Dùng bồn cầu thông minh cho nhà thông minh 79
II.6.5. áp dụng bể phốt kiểu mới của Việt Nam 80
II.6.6. Bình nớc nóng năng lợng mặt trời 81
II.6.7. Van cảm ứng tự động 86
II.6.8. Vòi nớc tự động 88
Chơng III: các hệ thống kỹ thuật liên hệ với kiến trúc
thông minh trong căn hộ và áp dụng ở việt nam 89

III.1. Hệ thống điện và các thiết bị tự động hóa thông minh 89
III.1.1. Hệ thống điện thông minh dùng điện áp một chiều 24Volt 89
III.1.2. Hệ thống nhà thông minh dùng công nghệ X10 90
III.1.3. Các thiết bị tự động hóa thông minh 91
III.2. Hệ thống camera an ninh giám sát và âm thanh hình ảnh 97
III.2.1. Hệ thống camera giám sát 97
III.2.2. Hệ thống báo động không dây 106
III.2.3. Hệ thống khóa cửa thông minh 107
III.2.4. Hệ thống âm thanh trong căn hộ 109

III.3. Hệ thống báo cháy và chữa cháy 111
III.3.1. Hệ thống báo cháy, báo ga tự động 111
III.3.2. Hệ thống chữa cháy tự động 114
III.4. Năng lợng với nhà thông minh 120
III.4.1. Năng lợng mặt trời và gió 121
III.4.2. Năng lợng điện hạt nhân 125
III.4.3. Địa nhiệt 126
III.4.4. Điện thuỷ triều 128
III.4.5. Đảo Năng lợng kết hợp năng lợng mặt trời, gió và sóng 129
III.5. Một số dạng nhà thông minh trong các tình huống 130
III.5.1. Nhà di động của KTS Hồ Văn Thọ 131
Trang5-


Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam
Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06


III.5.2. Ngôi nhà biết đi 132
III.5.3. Nhà bằng giấy tái chế cải thiện những khu ổ chuột trong thành
phố 134
III.5.4. R-House: Nhà ở sinh thái thế hệ mới 135
III.6. Đề xuất áp dụng mô hình và cách biến đổi căn hộ thông thờng thành căn
hộ thông minh ở Viêt Nam 136

C- Kết luận và kiến nghị
1. Kết luận 139
2. Kiến nghị 139

D- Tài liệu tham khảo 142

Trang6-


Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam
Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06


A. phần mở đầu

1. Lý do chọn đề tài
- Tầm quan trọng, tính cấp thiết của đề tài:
Hiện nay nhà thông minh áp dụng ở Việt Nam mới bắt đầu và cha có nhiều,
các công ty đều là đại diện của nớc ngoài, việc hiểu biết về nhà thông minh cũng nh
áp dụng nó nh thế nào ở Việt Nam cho hiệu quả, hớng nghiên cứu để phát triển và
nội địa hóa, tận dụng lợi thế của Việt Nam là rất cần thiết.
Cuộc sống của con ngời ngày càng có nhu cầu cao, mặt khác các nguồn năng
lợng và vật liệu cạn kiệt dần do đó nhu cầu ở trong một ngôi nhà thông minh là rất
cần thiết nhằm giảm thiểu tiêu hao năng lợng, tận dụng nguồn nguyên vật liệu lợi thế
của địa phơng.

- Lý do chọn đề tài, ý nghĩa về mặt lý luận và thực tiễn:
Hiện nay công nghệ nhà thông minh trên thế giới ứng dụng một thời gian và
Việt Nam cũng đã áp dụng ở một số công trình lớn cũng nh nhà ở gia đình. Việc áp
dụng nhà ở thông minh là cần thiết và thực tế để đạt đợc các mục tiêu bao gồm chi
phí thấp nhất, hiệu quả cao nhất và phát triển bền vững thông qua sự hợp lý, thông
minh.
Không nhất thiết cứ phải áp dụng toàn bộ công nghệ mới là nhà thông minh.
Nhà thông minh ở đây có thể hiểu là áp dụng kiến trúc truyền thống phù hợp khí hậu
Việt Nam nh nào cho hiệu quả hoặc áp dụng một phần của công nghệ, hoặc dùng các
giải pháp tiết kiệm và phát triển bền vững năng lợng tận dụng những lợi thế của Việt
Nam (nớc ta có ánh sáng và gió nhiều do ở vùng biển nhiệt đới )

- Những mong đợi từ kết quả nghiên cứu của đề tài:
Đề tài sẽ góp một phần trong việc tiếp cận nhà ở thông minh của các ngành
khoa học liên quan và là một trong những tài liệu hớng dẫn áp dụng nhà thông minh
một cách hiệu quả ở Việt Nam, đóng góp một phần nhỏ vào quá trình công nghiệp hóa
hiện đại hóa của đất nớc.

2. Mục đích nghiên cứu của đề tài

Nghiên cứu này hớng đến những mục đích/mục tiêu sau:
-Tìm hiểu về tòa nhà thông minh, nhà ở thông minh nhằm nâng cao hiểu biết và
cung cấp thêm t liệu cho ngành kiến trúc cũng nh các ngành liên quan.
-Nghiên cứu nhằm ứng dụng nhà thông minh một cách hợp lý trong điều kiện
văn hóa, kinh tế, chính trị, xã hội của Việt Nam

3. Phơng pháp nghiên cứu
3.1 Khách thể và đối tợng nghiên cứu
-Khách thể nghiên cứu : sự ứng dụng và phát triển tính thông minh của nhà
thông minh.
-Đối tợng nghiên cứu : tính thông minh, các công nghệ áp dụng cho nhà thông
minh ở Việt Nam và thế giới.
3.2 Phơng pháp tiếp cận nghiên cứu
-Nghiên cứu qua tài liệu bao gồm sách, tạp chí chuyên nghành, internet
Trang7-


Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam
Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06


-Nghiên cứu qua những tòa nhà thông minh đã áp dụng ở Việt Nam
-Nghiên cứu qua cảm giác mang lại của những ngời sống trong những tòa nhà
thông minh, căn hộ thông minh.

4. Phạm vi nghiên cứu, thời gian khảo sát
Phạm vi nghiên cứu : Việt Nam, đại diện là Hà Nội
Thời gian triển khai nghiên cứu: dự kiến sẽ nghiên cứu trong 5 tháng từ tháng11/2008
đến 5/2009

Trang8-


Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam
Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06


B- Nội dung nghiên cứu

Chơng I: Tổng quan nghiên cứu và ứng dụng nhà thông
minh ở Việt Nam và trên thế giới
I.1. Khái niệm nhà thông minh
I.1.1. Khái niệm tòa nhà thông minh (smart buiding)
a. Các định nghĩa về tòa nhà thông minh
Hiện nay chúng ta có thể bắt đầu nghe thấy ngời ta nói nhiều về "nhà thông
minh", quá trình định nghĩa tùy theo từng khu vực với chức năng của tòa nhà mà ngời
ta định nghĩa khác nhau.
Theo định nghĩa của Châu Âu (EIBG - European Intelligent Building Group)
nhóm phát triển cao ốc thông minh của Châu Âu, thì cao ốc/tòa nhà thông minh sẽ
phải phối hợp đợc những tinh túy, hiện đại nhất của:
- Các khái niệm (Concepts)
- Các vật liệu (Materials)
- Các hệ thống (Systems)
- Các kỹ thuật (Technologies)
Tích hợp những yếu tố trên để xây dựng đợc một tòa nhà đạt hoặc vợt qua
những tiêu chuẩn về tính năng đợc yêu cầu bởi ngời sử dụng. Điều mà cho phép
tăng tối đa hiệu suất của ngời sử dụng và hiệu quả quản lý nguồn lực với chi phí tối
thiểu.

(H.I.1) Tỷ lệ thông minh áp dụng trong tòa nhà (nguồn Saga.vn)
Trang9-


Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam
Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06


Theo định nghĩa của Mỹ - IBI (The Intelligent Building Institute - Học viện Cao
ốc thông minh), thì đó là cao ốc mà cung cấp một môi trờng hữu ích và hiệu quả cho

hoạt động của con ngời thông qua sự tối u của 4 thành phần cơ bản sau:
- Cấu trúc (structure)
- Hệ thống (Systems)
- Dịch vụ (Services)
- Quản lý (Management)
Và sự kết hợp giữa các yếu tố đó. Định nghĩa của một cao ốc thông minh có thể
đợc tổng quát nh sau: là một cao ốc có thể cung cấp đợc:
- Một môi trờng làm việc hữu ích (Productive environment)
- Một môi trờng với chi phí hiệu quả (Cost effective environment)
Thông qua sự tối u hóa của 4 thành phần cơ bản sau:
- Cấu trúc (structure)
- Hệ thống (systems)
- Dịch vụ (services)
- Quản lý (Management)
Và sự kết hợp giữa các thành phần đó, tập trung vào lợi ích của ngời sử dụng.
Tối đa hiệu suất của ngời sử dụng, và cho phép tối đa hóa hiệu quả quản lý nguồn lực
với chi phí tối thiểu, thân thiện với môi trờng và phát triển bền vững
b. Các hệ thống trong tòa nhà
Về cơ bản các cao ốc cao tầng có các hệ thống sau:
-Điều hòa thông gió (HVAC )
-Chiếu sáng (Lighting)
-Quản lý điện năng/năng lợng (Electrical/Energy Management)
(Hệ thống năng lợng dùng năng lợng sạch, thông minh: Năng lợng mặt trời,
năng lợng gió là xu hớng áp dụng ở tòa nhà thông minh)
-Hệ nan che nắng tự động quay theo hớng nắng nhờ các bộ phận cảm ứng (áp
dụng ở những tòa nhà thông minh)
-Hệ thống Báo/Chữa cháy (Fire-Fighting System)
-Thang máy (Lift)
-Hệ thống Gara ngầm di chuyển cất và lấy ô tô tự động từ lúc đỗ tại cửa vào đến
chỗ cất giữ

-Hê thống bơm nớc sinh hoạt (Pumbling)
-Hệ thống tổng đài nội bộ, thông báo (PABX/PA)
-Hệ thống an ninh (Security/CCTV)
-Hệ thống công nghệ thông tin, VOD, VoIP,
Và nhiều hệ thống khác cho các yêu cầu đặc biệt
Trang10-


Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam
Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06



(H.I.2) Liên kết các hệ thống trong tòa nhà
Các tòa nhà hiện đại thì các hệ thống này sẽ kết nối với nhau để có thể giám sát
điều khiển, tích hợp hoạt động của các hệ thống khác nhau trên cùng một nền tảng
đảm bảo tiện lợi, tối u hóa vận hành, tiết kiệm năng lợng, an ninh, an toàn,

(H.I.3) Tháp HyperGreen ý tởng thiết
kế bởi Jacques trong một cuộc thi ở
Paris, cao 250 mét / 60 tầng (nguồn
internet)

(H.I.4) Những đặc tính thông minh: những bơm
nhiệt địa nhiệt, những bảng quang điện, những tua-
bin gió tổng hợp, trái đất làm mát những cái ống,
một vờn trên mái, hệ thống khôi phục nớc ma,
và những tấm sàn linh hoạt và có thể thích nghi
(nguồn internet)
Ví dụ một bài toán đơn giản: Một cao ốc có tín hiệu cháy ở tầng 40. Nếu là tòa

nhà thông minh các hệ thống đợc kết nối với nhau thì tại phòng điều khiển trung tâm
sẽ có tín hiệu, chúng ta có thể kiểm tra bằng Camera xem tình hình, đồng thời một số
chơng trình cài đặt tự động sẽ phản ứng ngay nh chữa cháy tự động, cắt điện tầng 40
(thậm chí có thể cắt đến khu vực cháy nếu cháy cục bộ) hệ thống an ninh sẽ xác định
có bao nhiêu ngời ở tầng 40, để xác định phơng án giải cứu. Cắt cục bộ thang máy,
hệ thống PA chỉ thông báo theo khu vực để tránh lộn xộn khi tổ chức cứu hộ, Nhiều
đơn vị cấp cứu nh Công an PCCC có thể trực tiếp kết nối vào hệ thống từ xa để cập
nhật tình hình,
Việc kết nối chung cũng đảm bảo các công cụ quản lý nh quản lý bảo
dỡng,sửa chữa đảm bảo tính sẵn sàng của hệ thống,
Trang11-


Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam
Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06



(H.I.5) Ngọn tháp với những tua-bin gió trên
mái (nguồn internet)

(H.I.6) Những điểm sáng xanh lục của Tháp
bao gồm những pin mặt trời tổng hợp, những
tua-bin gió, một nớc ma gặt hái hệ thống và
một hệ thống sởi địa nhiệt (nguồn internet)
BMS (Building Management System) hoặc ở một số chỗ sẽ gọi là IBMS cũng
nh vậy là hệ thống kết nối các hệ thống ở phần 2. Mạng truyền thông kết nối giữa
các thành phần của hệ thống điều khiển nêu trên đợc mô tả bởi 2 phần chủ yếu:
- Đờng truyền vật lý (Wire, optical fibre, radio)
- Giao thức truyền thông (Protocol: BACnet, LonWork, Modbus)

Chức năng then chốt của hệ thống BMS trong cao ốc là cam đoan tăng cờng
tiện nghi với chi phí vận hành giảm. BMS cung cấp một loạt các chức năng sau:
- Tự động Bật/Tắt hệ thống: trên cơ sở của thời gian, loại ngày hoạt động và
điều kiện thực tế của môi trờng.
- Giám sát trạng thái của tòa nhà và điều kiện môi trờng làm việc.
+) Nhân viên trong tòa nhà có thể đợc báo động về các tình huống nguy hiểm
đúng lúc và thực hiện các biện pháp an toàn một cách đúng đắn
+) Cho phép việc phản ứng nhanh, đón đầu sự cố thay vì phản ứng lại những
hậu quả của sự cố. từ đó, quản lý dịch vụ sửa chữa khắc phục đơn giản, dễ dàng, nhanh
chóng và hiệu quả hơn.
- Công cụ tiết giảm năng lợng: cùng với một thiết kế cao ốc tốt,và một hệ
thống điều hòa thông gió hiệu quả, hệ thống BMS chiếm một phần sống còn trong
quản lý tiêu phí năng lợng và giảm ảnh hởng của hoạt động của tòa nhà đến môi
trờng xung quanh.
- Công cụ quản lý dịch vụ cao ốc: cung cấp các thông tin hữu ích về tóm lợc,
thông tin lu trữ theo thời gian/sự kiện và các báo cáo. Chức năng này cung cấp những
thông tin hữu dụng cho các dịch vụ trong cao ốc và bộ phận kinh doanh của cao ốc.
Những thông tin này cũng mang lai thêm giá trị cho dịch vụ của cao ốc khi những
ngời thuê cao ốc ngày nay đánh giá cao các tiện ích do cao ốc mang lại.
Trang12-


Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam
Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06


- Các khả năng giám sát từ xa: cung cấp khả năng giám sát điều khiển tập trung.
Từ một vị trí có thể truy cập đợc tất cả những thông tin cần thiết nh nhiệt độ, áp
suất, trạng thái thiết bị hiển thị cho tình trạng hoạt động của cao ốc.
- Công cụ kiểm tra lỗi: cung cấp một bức tranh tổng thể về hoạt động của các hệ

thống kỹ thuật trong building, từ đó có thể dễ dàng tìm ra nguồn gốc của sự cố khi có
một tình huống kỹ thuật xảy ra.
- Cho phép tích hợp với các hệ thống cao ốc khác: với chức năng này, các dịch
vụ - tiện nghi trong cao ốc có thể hoạt động một cách hiệu quả nhất, giảm đợc chi phí
và tăng đợc hiệu suất của các kỹ s vận hành tòa nhà. Các công ty BĐS lớn có thể kết
nối toàn bộ hệ thống BĐS trên toàn thế giới để quản lý tập trung thậm chí là trạng thái
của một bóng đèn
e. Truyền thông hợp nhất
Mức độ tích hợp cao cấp hơn nữa với các hệ thống này là tích hợp hệ thống
BMS và IT (intelligent technologies - các hệ thống thông minh) vào một nền tảng
chung. Chúng ta có thể tởng tợng rất đơn giản từ điện thoại để bàn chúng ta có thể
mở rèm cửa, Order đồ uống, mở cửa cho khách, xem ai đến thăm, bật-điều khiển
đèn, hoặc vào mạng xem nồi cơm điện ở nhà đã tắt cha? bật máy lạnh trớc khi về
nhà Hoặc để đơn giản hơn đây là xu hớng IP hóa các thiết bị điều khiển, thiết bị
chấp hành, Tất cả các hệ thống trên có thể giải quyết đợc vấn đề tăng hiệu suất khai
thác, tiết kiệm chi phí năng lợng,
Một ví dụ về tòa nhà thông minh là Tòa nhà Dynamic Tower (Tòa tháp Năng
động) đang đợc Dubai lên kế hoạch xây dựng, đó là tòa nhà chuyển động đầu tiên
của thế giới.
(H.I.7) Tòa nhà Dynamic Tower sẽ luôn thay
đổi hình dáng (nguồn AP)
Theo thiết kế, Dynamic Tower
có 80 tầng, mỗi tầng là một căn hộ tiền
chế có thể xoay độc lập với các căn khác
để thay đổi hình dáng của tòa nhà.
Vị trí đặt quảng cáo với 79
turbine gió phát điện đợc lắp đặt giữa
các tầng, những căn hộ của tòa nhà cao
420 mét này có thể xoay 360o quanh
một cột trụ, theo lệnh bằng giọng nói.

Ông Fisher khẳng định tòa nhà xoay vừa
đủ chậm để không ai chú ý và bị chóng
mặt. Các căn hộ mất 1-3 tiếng để đi hết
một vòng xoay.

Trang13-


Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam
Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06


(H.I.8) Mặt bằng tòa nhà Dynamic Tower
(nguồn interner)
Đặc biệt, những chiếc turbine gió
khổng lồ còn sản xuất đủ điện cho cả tòa
nhà, thậm chí có thể đóng góp thêm vào
lới điện. Ngoài ra, hệ thống thang máy
sẽ cho phép các chủ hộ có thể cất xe hơi
ngay trong căn hộ của mình.
Ông Fisher cho biết mỗi tầng sẽ
đợc tiền chế tại một nhà máy của ý rồi
chuyển đến địa điểm xây tại Dubai để
lắp vào cột lõi. Việc lắp ráp theo kiểu
này sẽ chỉ cần 80 kỹ thuật viên và mất
20 tháng, và theo ông là tiết kiệm hàng
chục triệu đô la Mỹ. Chi phí xây dựng
tòa nhà ớc tính khoảng 700 triệu đô la
Mỹ.
1.1.2 Khái niệm căn hộ thông minh (smart house)

a. Khái niệm
Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học và công nghệ, đặc biệt là công
nghệ điện tử đã làm cho điều kiện sống con ngời ngày càng có nhiều thay đổi. Các
thiết bị điện tử gia dụng nh máy giặt, điều hòa, ti vi dờng nh ngày càng thông minh
hơn nhờ đợc ứng dụng các thành tựu của khoa học, công nghệ. Nhng với các thiết bị
đơn lẻ đợc ứng dụng công nghệ mới đó đã đợc gọi là ngôi nhà thông minh cha?
Vậy ngôi nhà thông minh là nh thế nào? Smarthouse dịch ra tiếng Việt có thể dịch là
nhà thông minh, ngôi nhà thông minh , căn nhà thông minh, căn hộ thông minh, nhà ở
thông minh. Tuy nhiên có thể định nghĩa căn hộ thông minh là một căn nhà riêng để ở
có thể cung cấp đợc:
- Một môi trờng ở và làm việc hữu ích (Productive environment)
- Một môi trờng với chi phí hiệu quả (Cost effective environment)
Thông qua sự tối u hóa của 4 thành phần cơ bản sau:
- Cấu trúc (structure)
- Hệ thống (systems)
- Dịch vụ (services)
- Quản lý (Management)
Và sự kết hợp giữa các thành phần đó, tập trung vào lợi ích của ngời sử dụng.
Tối đa hiệu suất của ngời sử dụng. và cho phép tối đa hóa hiệu quả quản lý ngôi nhà
với chi phí tối thiểu. Trong căn nhà thông minh, đồ dùng trong nhà từ phòng ngủ,
phòng khách đến toilet đều gắn các bộ điều khiển điện tử có thể kết nối với internet và
điện thoại di động, cho phép chủ nhân điều khiển vật dụng từ xa hoặc lập trình cho
Trang14-


Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam
Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06


thiết bị ở nhà hoạt động theo lịch. Thêm vào đó, các đồ gia dụng có thể hiểu đợc

ngôn ngữ của nhau và có khả năng tơng tác với nhau
Yếu tố thông minh không chỉ nằm trong hệ thống điều khiển tự động với công
nghệ cao mà còn một tổ hợp với bản chất kiến trúc là yếu tố cốt lõi để tạo nên cái
gọi là ngôi nhà. Từ xa xa cho tới bây giờ, theo suốt chiều dài lịch sử, kiến trúc phát
triển không ngừng để đi tìm cái đẹp hoàn mỹ hơn và cũng là để đáp ứng đầy đủ, thiết
thực hơn nhu cầu của con ngời, đi tới sự tiện lợi nhất. Nhà thông minh không nằm
trong ngoại lệ đó.
Về cơ bản căn hộ thông minh có các thành phần tơng tự nh toà nhà thông
minh nhng các hệ thống đợc ít hơn, không bị quản lý phức tạp nh toà nhà, không
có hệ thống bãi xe, hệ thống thang nhiều thang máy
b. Các yếu tố của nhà thông minh:
Nhà thông minh bao gồm những yếu tố có quan hệ chặt chẽ với nhau, tơng hỗ
nhau, phù hợp trên cả phơng diện công năng, kỹ thuật, thẩm mỹ, kinh tế. ở một cách
nhìn tổng quan, nhà thông minh cần những yếu tố sau:
- Giải pháp kiến trúc thông minh :
Dù thông minh nh thế nào đi chăng nữa, một ngôi nhà sẽ chỉ thực sự tốt khi
yếu tố đầu tiên tạo nên ngôi nhà kiến trúc phải tốt. Nhà thông minh phải có giải
pháp kiến trúc thông minh. Sự phát triển của khoa học kỹ thuật và sự lạm dụng công
nghệ nhiều khi làm mờ nhạt vai trò của kiến trúc. Mọi thứ không hợp lý, cha tốt
ngời ta đều vin vào giải pháp công nghệ hỗ trợ. Các giải pháp kỹ thuật sẽ chỉ tốt và
phát huy hiệu quả trên nền một kiến trúc thông minh, hợp lý.
Kiến trúc là khởi đầu và là tiền đề của mọi yếu tố khác. Giải pháp kiến trúc
thông minh là tận dụng tốt yếu tố môi trờng, cảnh quan, phát huy u điểm, khắc phục
nhợc điểm. Sẽ là không thông minh nếu nh ngôi nhà quay hớng tây mà không tính
đến giải pháp chắn nắng, chống nóng. Giải pháp kiến trúc thông minh là hợp lý công
năng, thuận tiện cho con ngời, đáp ứng đợc nhu cầu của ngời sử dụng trong công
trình đó. Giải pháp kiến trúc thông minh còn là sự hợp lý giữa nội tại kiến trúc: hình
thức và công năng; hay mối quan hệ kiến trúc và các yếu tố khác nh nội ngoại
thất, kỹ thuật (kết cấu, hệ thống điện, cấp thoát nớc, thông tin liên lạc, hệ thống
điều khiển tự động).

Giải pháp kiến trúc thông minh còn là sự linh hoạt khi cần thay đổi hay bổ sung
hệ thống trang thiết bị kỹ thuật. Chúng ta có thể thấy nhiều công trình cổ hàng trăm
năm tuổi ở châu Âu, vẫn không hề lạc hậu khi đa những hệ thống kỹ thuật hiện đại
vào, không làm phá vỡ cấu trúc ban đầu, vận hành tốt, đáp ứng đợc những yêu cầu
của thời đại.

- Sinh thái thân thiện môi trờng :
Trang15-


Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam
Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06


Kiến trúc sinh thái hay còn gọi là kiến trúc xanh đợc nhắc tới nhiều trong
những năm gần đây. Đó là hệ quả tất yếu sau khi con ngời mải miết kiếm tìm và phát
minh những công nghệ và vật liệu mới nhng lại xả rác vào môi trờng. Trái đất
đang nóng lên, tầng ozone thủng, băng tan đó là những hệ quả vĩ mô nhng rõ nét
của nền công nghiệp phát triển không ngừng, trong đó có công nghiệp xây dựng mang
lại. Kiến trúc sinh thái hớng tới sự bền vững, thân thiện thiên nhiên, môi trờng. Có
thể ở một khía cạnh nào đó, văn minh và thiên nhiên nh hai cá thể đối lập loại trừ lẫn
nhau. ở nơi thiên nhiên thì tính văn minh kém và ngợc lại. Tuy nhiên thực tế thì văn
minh và thiên nhiên luôn cùng tồn tại với những tỷ lệ tơng quan khác nhau. Nhng
mọi hành động của con ngời, đặc biệt là hoạt động xây dựng đang tàn phá thiên nhiên
ở nhiều phơng diện: phá núi, phá rừng Đó là việc lấy nguyên vật liệu, lấp ao hồ lấy
mặt bằng xây dựng, bê tông hoá bề mặt đất tự nhiên, thải vô số các loại phế thải xây
dựng độc hại và khó phân huỷ vào môi trờng
Một ngôi nhà thông minh hẳn phải có yếu tố sinh thái. Khi mà kiến trúc hiện
đại đợc tạo nên bởi bê tông, kính, thép; khi mà đô thị chật chội với những toà nhà san
sát nhau; ngời ta mới hiểu và mới thấy cần giá trị của cây xanh, mặt nớc, môi trờng

không khí trong lành. Đó không chỉ là yếu tố vật lý, khí hậu thuần tuý cho sức khoẻ
mà nó còn tác động trực tiếp đến thị giác, tâm hồn của con ngời.
Để thiết kế một ngôi nhà thông minh, bao gồm yếu tố sinh thái, kiến trúc s
phải nắm đợc quan hệ giữa môi trờng và tiến bộ xã hội. Và để thực hiện tốt
hớng về thiên nhiên, đồng nghĩa với việc ngăn chặn những hoạt động của con ngời
gây tác động tới thiên nhiên thì dờng nh cũng đồng nghĩa với việc chấp nhận những
bớc lùi của sự phát triển, tăng trởng kinh tế. Điều đó quả thực là khó, gần nh là
thách thức.
-Tiết kiệm năng lợng :
Tiết kiệm năng lợng là một tiêu chí của kiến trúc sinh thái. Tiết kiệm năng
lợng đồng nghĩa với việc giảm sự tàn phá thiên nhiên ở đầu nguồn (do khai thác than,
dầu mỏ) và giảm việc thải khí độc hại vào môi trờng. Rõ ràng, để đạt đợc điều
này, công trình phải có một giải pháp kiến trúc cũng nh kỹ thuật tốt nh đã đề cập ở
trên.
Một ngôi nhà thông minh phải biết tiết kiệm năng lợng. Đầu tiên là phải
khai thác các yếu tố tự nhiên tối đa nh ánh sáng, thông gió; giảm thiểu việc khai thác
thiết bị tiêu hao năng lợng nh chiếu sáng, điều hoà nhiệt độ, lò sởi Tiếp theo là
phải biết tận dụng các nguồn năng lợng từ thiên nhiên để chuyển hoá thành năng
lợng hữu ích. Đó là nhiệt năng của mặt trời, sức gió, sức nớc Những thiết bị này
hiện nay đã rất phổ biến nh hệ thống đun nớc nóng dùng năng lợng mặt trời, pin
mặt trời
Tất nhiên, để tiết kiệm năng lợng một cách hiệu quả nhất phải nhờ đến một hệ
thống điều khiển hợp lý, thông minh nh trong định nghĩa đầu tiên.
Trang16-


Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam
Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06

- Hệ thống thiết bị điều khiển thông minh :
Đây là yếu tố mà ngời ta hay nhắc tới, và cho rằng nó là yếu tố quyết định để
một ngôi nhà trở thành thông minh. Tất nhiên, theo một cách nhìn có nhiều góc độ, nó
không thể định đoạt số phận một ngôi nhà nhng cũng không thể thiếu. Thực tế, nó chỉ
là điều kiện cần chứ không thể là điều kiện đủ. Nếu phân chia hệ thống điều khiển
thông minh ra thì có lẽ có quá nhiều hệ thống, và mỗi nhà cung cấp thiết bị, hệ thống
điều khiển thông minh cũng có những định nghĩa khác nhau, sự phân chia khác nhau.
Nhà thông minh cũng cần đến ngời chủ biết điều khiển nó. Một ngời chủ biết
tìm đến kiến trúc s có khả năng đáp ứng đợc những nhu cầu chính đáng của mình,
tìm đợc tiếng nói chung để đa ra giải pháp kiến trúc hợp lý nhất. Một ngời phải biết
yêu thiên nhiên, tôn trọng những giá trị của môi trờng. Một ngời phải biết tiết kiệm,
sử dụng năng lợng hợp lý (kể cả khi anh ta có nhiều tiền). Một ngời chủ phải biết sử
dụng và vận hành thiết bị đúng cách, đúng chỗ để tận hởng những giá trị của công
nghệ mang lại.
Phân loại theo hệ thống kỹ thuật
Hệ thống điều khiển thông minh đi kèm với các thiết bị đợc lập trình sẵn, giao
tiếp với ngời sử dụng linh hoạt không phụ thuộc vào khoảng cách, vị trí và thờng có
những hệ thống sau:
-Hệ thống an ninh: bao gồm các hệ thống cửa tự động, camera quan sát, đầu
ghi hình, bộ nhớ lu trữ, bộ điều khiển trung tâm cho phép ngời sử dụng có thể nắm
đợc trực tiếp hay xem lại toàn bộ mọi hoạt động diễn ra ở các khu vực có thiết bị
kiểm soát. Hệ thống an ninh còn có thể báo động bằng còi, chiếu sáng, gọi đến các số
điện thoại cần thiết và có khả năng phong toả khu vực bị đột nhập.
-Hệ thống báo cháy và chữa cháy: hệ thống báo cháy cảm ứng khi có hiện
tợng cháy (nồng độ khói, nhiệt độ), và thông báo bằng âm thanh (loa, còi), đèn chiếu
sáng. Hệ thống chữa cháy tự động phun nớc tại các nơi cần chữa cháy. ở mức độ cao
hơn, hệ thống báo cháy, chữa cháy cho phép khoanh vùng và hớng dẫn phân luồng
thoát hiểm.
-Hệ thống thiết bị nhiệt: điều hoà nhiệt độ, lò sởi, bình nớc nóng )
-Hệ thống giải trí: truyền hình, đầu DVD, máy nghe nhạc

-Hệ thống cấp nớc: phòng vệ sinh, tới vờn
Tất cả các hệ thống thông minh trên có thể hoạt động theo lập trình hoặc cho
phép ngời sử dụng điều khiển từ xa, hoặc kiểm tra trạng thái thiết bị thông qua bộ
điều khiển từ xa (remote control), điện thoại di động hay internet.
Sơ đồ mối liên hệ giữa các yếu tố trong nhà thông minh:
Trang17-


Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam
Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06


căn hộ thông minh
hệ thống
kiến trúc thông minh
vật liệu
thông minh
giải pháp
kiến trúc thông minh
thành phần và thiết bị
thông minh
các hệ thống kỹ thuật
và mối liên hệ với
hệ thống điện
thông minh
hệ thống camera giám sát
hệ thống báo cháy
và chữa cháy thông minh
và hình ảnh âm thanh
kiến trúc thông minh

tiết kiệm năng lợng - thân thiện môi trờng
hệ thống quản lý
hệ thống thiết bị nhiệt
hệ thống cấp thoát nớc
kết nối

Phân loại theo cơ chế thông minh
Có thể phân chia làm ba loại cơ chế hoạt động nh sau:
- Cơ chế nhận dạng: cơ chế nhận dạng cho phép ghi nhớ những đặc điểm đợc
cài đặt sẵn trong bộ nhớ; trong trờng hợp việc nhận dạng xảy ra không trùng khớp, hệ
thống sẽ từ chối phục vụ hoặc báo động. Ví dụ nh cổng, cửa gara chỉ mở với những
xe có biển số đã đăng ký với hệ thống, cửa tự động nhận dạng vân tay chỉ mở đúng
ngời; trong khoảng thời gian đêm, nếu có ngời lạ mặt trong phòng khách hệ thống
sẽ báo động
- Cơ chế lập trình sẵn: một số hệ thống thiết bị đợc thiết kế hoạt động theo
lịch trình nhất định. Ví dụ nh bắt đầu từ 7 giờ tối đèn vờn, đèn bảo vệ tự động bật
sáng và tắt vào thời điểm 5 giờ sáng, 7 giờ sáng ti vi tại khu vực bếp tự động bật đúng
chơng trình cài đặt để ngời ăn sáng có thể xem, 8 giờ sáng vòi nớc tới vờn hoạt
động trong 15 phút; 10 giờ đêm các hệ thống cửa tự động an toàn sẽ đóng lại
- Cơ chế cảm ứng: cơ chế cảm ứng là một cơ chế linh hoạt, hoạt động trên sự
biến đổi trạng thái mà hệ thống cảm ứng ghi nhận để tự điều khiển phù hợp. Ví dụ: tại
cầu thang, vệ sinh, đèn sẽ tự động bật khi có ngời và tự động tắt sau một thời gian
Trang18-


Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam
Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06


nhất định khi không có ngời; hệ thống báo động sẽ thông báo khi cửa có những chấn

động cơ học hơn mức bình thờng (do phá hoại, đột nhập), mái kính sẽ tự động đóng
lại khi có ma, mành rèm tự hoạt động ở trạng thái thích hợp nhất khi cảm ứng với
ánh nắng mặt trời, đèn tự động bật khi chiếu sáng tự nhiên không đủ
Và bất kể thiết bị hoạt động theo cơ chế nào thì vẫn can thiệp đợc bằng bộ
điều khiển từ ngời sử dụng.


(H.I.9) Một số ứng dụng trong nhà thông minh (nguồn internet)
Trang19-


Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam
Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06


Các hệ thống trong căn hộ thông minh luôn liên kết với nhau bằng nhiều giao
thức, có thể bằng đờng điện có điện áp riêng, đờng điện chung sẵn có của căn hộ, có
thể giao thức với nhau qua sóng không dây radio hoặc sóng wifi. Do đó đôi khi các
thiết bị của hệ thống phân chia nh trên chỉ là tơng đối. Có thể hiểu các thiết bị của
rèm cửa, che nắng cũng là thiết bị của hệ thống điện thông minh. Hệ thống chiếu sáng,
bơm nớc tới cây, báo cháycũng là một phần của hệ thống điện thông minh.

(H.I.10) Liên kết các hệ thống trong nhà thông minh
Trong luận văn này thuật ngữ nhà thông minh đợc hiểu chủ yếu là căn hộ
thông minh (smarthouse) thay vì tòa nhà thông minh (smart building) và những
nghiên cứu về smarthouse đó là cách áp dụng những mô hình cho căn nhà sao cho đạt
hiệu quả thông minh nhất có thể đợc nhằm thỏa mãn nhu cầu con ngời
I.2. Tổng quan về kiến trúc và công nghệ căn hộ thông minh trên thế giới
I.2.1. Xây dựng căn hộ thông minh ở các nớc phát triển
Các giải pháp công nghệ nhà thông minh đã đợc nhiều hãng Lagrand (Pháp),

hãng Comfort (Singapore), hãng Siemens (Đức) có nhng chi nhánh toàn câu của mình
với những mẫu nhà đa dạng theo từng yêu cầu của khách hàng. Với các loại công nghệ
thông minh nh: X10 compatible, X10 Wireless, Insteon, ZigBee, HomePlug,
Bluetooth
Trang20-


Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam
Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06


Giải pháp công nghệ X10 (Mỹ), mô hình cho phép điều khiển dễ dàng 9 loại
thiết bị nh: bộ điều khiển trung tâm, thiết bị báo động mở cửa hoặc két sắt, thiết bị
nhận diện ngời lạ xâm nhập, thiết bị điều khiển điện gia đình, thiết bị kết nối
Internet Với những trang bị này, chủ nhà có thể kiểm soát và điều khiển từ xa mọi
thiết bị điện, điện tử trong gia đình để tăng cờng hiệu quả sinh hoạt và bảo vệ gia
đình từ internet, điện thoại

(H.I.11) Số thiết bị điện trong phòng có thể điều khiển đợc bằng X10 lên tới 256 thứ.
Những phiên bản đầu tiên của hệ thống X10 đợc sáng chế tại Mỹ từ cuối
những năm 1970 và là công nghệ nhà thông minh phổ biến nhất trên thế giới hiện nay.
Sau khi lắp đặt hệ thống X10, mỗi thứ đồ điện trong nhà, dù đó là đèn, quạt, bình nóng
lạnh hay máy điều hoà, đều sẽ có một địa chỉ riêng. Và chỉ cần một chiếc điều khiển từ
xa, có thể điều khiển tất cả, dù đang ở bất kỳ vị trí nào trong nhà Ví dụ, ngời điều
khiển đang trên tầng 2, và muốn bật đèn ở cổng dới tầng 1 để xem ai đang bấm
chuông qua camera.
Hoặc ở tầng 1 và phát hiện đèn trên sân thợng vẫn quên cha tắt. Hoặc đơn
giản hơn, muốn cái đèn chùm giữa phòng khách tối đi một nửa để xem phim cho có
không khí. Hệ thống X10 sẽ cho phép làm tất cả những việc đó chỉ với vài lần bấm nút
trên điều khiển từ xa. Có thể lập chơng trình hoạt động cho từng thiết bị sao cho phù

Trang21-


Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam
Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06


hợp với tập quán sinh hoạt của gia đình. Giả sử, ngày thờng dậy vào lúc 6h30, ăn
sáng lúc 7h và đi làm lúc 7h30.
Với X10, có thể lập chơng trình để mỗi sáng đèn trong phòng sẽ sáng dần từ
6h15, đèn phòng bếp sẽ sáng từ 6h20 và bình nớc nóng đã sẵn sàng lúc 6h25. Tất
nhiên, sau khi ra khỏi nhà ít phút, đèn ở các phòng sẽ tự tắt. Hệ thống X10 sẽ mang sự
tiện nghi, hệ thống tự động hoá nhà ở và cả sự an toàn, tiết kiệm. Khác với một số hệ
thống tự động hoá nhà ở đòi hỏi phải có dây dẫn riêng nối tới từng thiết bị phải điều
khiển, X10 sử dụng chính mạng điện hiện có trong nhà để truyền dẫn tín hiệu điều
khiển. Giả sử muốn điều khiển 2 chiếc đèn trong phòng ngủ, thì chỉ cần lắp 1 module
X10 vào phía sau công tắc của 2 chiếc đèn đó. Sau đó, có thể điều khiển cả 2 chiếc đèn
bằng điều khiển từ xa, hoặc vẫn dùng chính chiếc công tắc cũ.
Hệ thống X10 hoàn toàn không ảnh hởng gì tới hệ thống điện đang dùng. Do
lợi thế đó, X10 thích hợp với cả các công trình đang sử dụng hay công trình cha hoàn
thiện, miễn là số lợng thiết bị cần điều khiển nhỏ hơn 256 (số địa chỉ IP trong một dải
địa chỉ mạng chung, từ 0 đến 255). Có rất nhiều lựa chọn để điều khiển các thiết bị
điện của mình: bằng điều khiển từ xa cầm tay, bằng máy vi tính, thậm chí có thể dùng
điện thoại để điều khiển mọi thứ trong nhà dù đang ở nớc ngoài.
Hệ thống tự động hoá nhà ở X10 không đòi hỏi phải thay đổi cấu trúc đờng
điện, cũng không cần thời gian thi công quá lâu nên giá thành rất hợp lý.

I.2.2. Xây dựng căn hộ thông minh ở Mỹ
Mỹ là một trong những nớc áp dụng và nghiên cứu hệ thống thông minh cho
ngôi nhà sớm trên thế giới. Trong đó có hệ thống X10 nh đã nói. Ngoài ra "Ngôi nhà

điện tử" đầu tiên trên Thế giới đợc mệnh danh là " Ngôi nhà thông minh" ca Bill
Gate. Ngôi nhà của Tỷ phú Bill Gates xây dựng vào năm 1994 ở trên một khu đất có
diện tích 40.000 Fut vuông( Đơn vị đo lờng Anh. 1 Fut= 30,5 Cm) rộng rãi và có
cảnh quan tự nhiên rất đẹp. Mặt tiền của ngôi nhà trông ra hồ Washington.

(H.I.12) Toàn cảnh ngôi nhà thông minh của
Bill Gate (nguồn News)

(H.I.13) Nhà xây theo kiểu ""Biệt thự Thái
Bình dơng"", mặt tiền trông ra hồ
Washington (nguồn News)
Trang22-


Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam
Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06


Các Kiến trúc s cho biết: Khu nhà của Bill Gates đợc xây dựng theo kiểu"
Biệt thự Thái Bình Dơng". Thoạt trông bề ngoài không có gì nổi bật lại có hệ thống
những trang, thiết bị điện tử tinh vi, hiện đại và rất phức tạp đợc bố trí ở nội thất bên
trong bao gồm 3 khu nhà tạo thành một quần thể, liên kết với nhau:
Khu thứ nhất đợc u tiên chủ yếu giành cho việc giải trí, tiêu khiển của khách
. Phòng khách có mặt tiền hớng ra hồ Washington. Trong phòng khách có một màn
ảnh truyền hình phẳng, rất rộng chiếm suốt cả chiều dài bức tờng chính.
Tại đây, trớc khi đi vào khu chính, khách đến thăm sẽ đợc phát một cái "Kim
găm điện tử". Trong kim, các sở thích của mỗi khách nh : Thích xem phim, ngắm
tranh, nghe nhạc hoặc xem truyền hình sẽ đợc mã số hóa. Mùi vị riêng của từng
khách cũng đợc hệ thống "Nhận biết" tự động ghi lại và nhớ khi khách bắt đầu những
bớc đi đầu tiên thăm khu nhà. Một Chip nhỏ tự động gửi những tín hiệu đặc biệt cho

biết khách đang ở phòng nào, nhà số mấy để nhiệt độ và các dịch vụ trong những
phòng đó thay đổi và phục vụ cho phù hợp với thị hiếu, nhu cầu của khách.
Khu trung tâm là Nhà-Th viện.
Cạnh th viện là cầu nhảy. Bill Gates rất
thích tập nhảy ở đây. Ông cho rằng cũng
giống nh ngồi trên ghế bành đung đa,
nhảy cầu tạo khả năng tích tụ t duy.
Cả nhà Bill Gates sống ở khu thứ
3. Tại đây bố trí những trang, thiết bị
điện tử đặc biệt hiện đại, tinh vi và phức
tạp : Tự động thay đổi màu sắc trên
tờng, thay đổi cờng độ chiếu sáng phụ
thuộc vào trạng thái tâm lý, sức khỏe của
chủ nhân.
Trong khu nhà còn có sân quần vợt, bể bơi nối liền với nhà tắm hơi kiểu Nhật
Bản. Cách đấy không xa là một cái hồ nhỏ.
I.2.3. Xây dựng căn hộ thông minh ở Châu Âu
ở Châu Âu, công nghệ trang bị cho nhà với các thiết bị thông minh đang đợc
phát triển nh EIB, Instabus, SCS. Phơng thức điều khiển nhúng cho giao tiếp số giữa
các thiết bị thống minh trên đờng bus 2 dây đợc lắp đặt theo các hệ thống điện
thờng. Đờng Instabus kết nối tất cả các ứng dụng tới một hệ thống giao tiếp phi tập
trung cho tất cả các thiết bị đợc điều khiển. Hệ thống SCS cũng là một hệ thống có
cấu trúc gần giống với hệ Instabus, các thiết bị điều khiển và các thiết bị chấp hành có
thể đợc nối theo kiểu vòng, sao, trên một đờng bus 2 dây nhng vẫn đảm bảo đợc
việc truyền dữ liệu, và tăng khả năng mềm dẻo khi thi công, mở rộng mạng và tiết
kiệm đợc đờng dây cho chủ đầu t. Một trong các hệ thống tiêu biểu cho hệ SCS là

(H.I.14) Bể cá không thể tuyệt vời hơn (nguồn
News)

Trang23-


Nghiên cứu ứng dụng và phát triển nhà thông minh ở việt nam
Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành kiến trúc Nguyễn Trí Hiếu KTR06


hệ thống của Bticino, với hệ thống này toàn bộ các hệ thống Home Automation,
Camera doorphone, Sound system, Sercurity, đợc đi trên một đôi bus. Đây là một
hệ thống có độ tích hợp công nghệ cao, có nhiều sản phẩm cho mọi ứng dụng của một
ngôi nhà thông minh trên một hệ thống .Đây là một hệ thống đang đợc sử dụng rất
nhiều trên thế giới vì ngoài khả năng công nghệ nêu trên chúng còn đợc thiết kế rất
đẹp trên nhiều loại chất liệu đáp ứng đợc yêu cầu của khách hàng.
Stadthalle - khách sạn áp dụng hệ thống thông minh và thân thiện môi
trờng, là khách sạn đầu tiên trên thế giới tự cung, tự cấp năng lợng, hoàn toàn
không nối với mạng lới điện thành phố.

(H.I.15) Stadthalle - khách sạn tự cấp năng
lợng đầu tiên của thế giới (nguồn internet)

(H.I.16) Cây cối bao quanh tờng và sân
khách sạn Stadthalle (nguồn internet)
Nằm ở thủ đô Vienna của áo, khách sạn có những bức tờng đợc bao bọc
bằng cây xanh, một hệ thống làm nớc nóng sử dụng năng lợng mặt trời và dùng
nớc ma thu gom đợc để tới cây. Khách sạn đợc nâng cấp và hoàn thành vào
tháng 11 năm 2009 với mục tiêu tạo ra khách sạn hoàn toàn tự cung, tự cấp năng
lợng đầu tiên trên thế giới. Trớc hết khách sạn này sử dụng một cách triệt để các
biện pháp xây dựng passive house (căn nhà thụ động). ý nghĩa của khái niệm passive
(thụ động) ở đây là tạo ra những ngôi nhà biết chịu đựng và nhờng nhịn thiên
nhiên. Tức là ngôi nhà đợc thiết kế và xây dựng sao cho hòa hợp một cách tốt nhất

với khí hậu và môi trờng xung quanh, dễ chịu nhất về nhiệt độ mà không đòi hỏi -
hoặc đòi hỏi rất ít - năng lợng cho điều hòa không khí. Passive house cũng là những
tòa nhà sử dụng năng lợng cực ít (ultra-low energy building). Tóm lại do căn nhà tự
sởi hay tự làm mát bản thân nên nó đợc gọi là passive.
Khách sạn Stadthalle sẽ sử dụng một hệ thống bơm, hút nớc ngầm trong lòng
đất để làm mát toàn bộ các căn phòng của mình. Các bức tờng của nó từ móng cho
đến mái đợc xây đạt tiêu chuẩn passive house, nên nhu cầu điện năng để sởi ấm vào
mùa Đông rất thấp, chỉ có 9 kWh/m.
Điện năng này không sử dụng điện lới nguồn của thành phố, mà đợc tạo ra
bởi một hệ thống pin mặt trời có tổng diện tích 77m2 và 4 trạm phát điện chạy bằng
sức gió. Các thiết bị đó có nhiệm vụ đảm bảo tự cấp nguồn điện năng cho toàn bộ
khách sạn.