BÀI THUYẾT TRÌNH Xử lý hợp lý tài nguyên

BÀI THUYẾT TRÌNH
Xử lý hợp lý tài nguyên
Nhóm 3


Thành viên nhóm 3







Trần Thanh Long
Nguyễn Tuấn Cường
Phạm Đức Hoàng
Nguyễn Thành Nam
Trần Văn Minh


Tiêu


Các tiêu chí năng lượng như là giá trị đích cho thiết kế

Yêu cầu thiết yếu của Green Buildings là sử dụng các nguồn lực có sẵn.
Việc tạo ra mức độ thoải mái trong nhà cao và thông qua việc sử dụng các
vật liệu không nguy hiểm đến sức khoẻ

Cần phải chăm sóc để giảm thiểu yêu cầu về năng lượng và nước.
Ví dụ: Ở Đức và châu Âu, lần đầu tiên, năng lượng đi được phân bổ cho mỗi

tòa nhà. Lượng năng lượng thông qua liệt kê các yêu cầu về môi trường đối với
các tòa nhà riêng lẻ, cho phép cả những người còn lại so sánh chúng với nhau.


Các tiêu chí năng lượng như là giá trị đích cho thiết kế

•Ba tiêu chí cần thiết để tạo ra các tòa nhà thân thiện với môi trường với mức độ an
toàn cao:
1) Giảm thiểu yêu cầu về năng lượng xây dựng thông qua các biện pháp xây dựng
2) Tăng hiệu suất năng lượng cho các hệ thống kỹ thuật
3 ) Sử dụng các nguồn năng lượng hồi phục để tạo ra nhiệt, làm lạnh và điện cho các công
trình xây dựng.

•Yêu cầu về năng lượng ở đây được xác định bởi định hướng và hình dạng, bởi chất
lượng vật liệu xây dựng cũng như số lượng và chủng loại các bộ phận trong suốt của tòa nhà
và các hệ thống che bóng được sử dụng.


Hóa thạch và Tài nguyên Năng lượng Tái tạo

 Than, dầu và khí là nguyên liệu quan trọng nhất của chúng ta - chúng là nguồn năng lượng sơ cấp.

•

Những biến động do thị trường năng lượng trải qua trong vài năm gần đây cho thấy, ngay cả vì lý do kinh tế, cần phải đạt được sự độc lập nhất định từ

các nguồn năng lượng truyền thống đối với các tòa nhà mới và các dự án tái phát triển hiện nay.


Tài nguyên Năng lượng Tái tạo

• Các nguồn năng lượng tự nhiên có thể được tìm thấy ở bất cứ nơi nào chúng xảy ra: mặt trời, gió, mặt đất, nước và không khí ngoài trời.


Tài nguyên Năng lượng Tái tạo

•

Nguyên liệu tái sinh là mặt khác từ động vật và thực vật, và trong suốt quá trình phát triển, cùng với lượng phát

thải carbon dioxide trong khí quyển, chúng phát thải ra ngoài trong quá trình đốt và phát điện.

•

Các nguồn tài nguyên tái tạo thường là các vật liệu sẵn có tại địa phương như gỗ (viên, củi), cây ăn côn (ngũ

cốc và thức ăn) và biogas.

•

Lợi thế của các nguồn năng lượng tái tạo hầu như không gây căng thẳng về môi trường và chi phí năng lượng

thấp

•

Cũng có những bất lợi: các mức sản lượng nhỏ hoặc dao động có nghĩa là cần nhiều diện tích lớn để tăng năng

lượng và lưu trữ năng lượng và điều này dẫn đến chi phí đầu tư ban đầu cao hơn

Tài nguyên Năng lượng Tái tạo


Tài nguyên Năng lượng Tái tạo

 Chỉ có rất ít nguồn năng lượng tái tạo có thể phù hợp với mức năng suất
của các hóa thạch.
• Yêu cầu về năng lượng phải được xác định
• Nhiệt độ hoạt động để sưởi ấm và làm lạnh không được khác biệt quá nhiều
so với nhiệt độ trong nhà để có thể sử dụng hiệu quả tài nguyên năng lượng tự
nhiên hơn.
• Tỷ lệ tổng thể kích thước tài sản đối với khối lượng xây dựng phải được cân
bằng để đảm bảo sử dụng hiệu quả cả năng lượng mặt trời và nhiệt địa nhiệt
của mặt đất.


Tiêu chuẩn năng lượng ngày nay - Nhu cầu năng lượng sơ cấp đối với điều hòa nhiệt độ trong nhà

 Ở đây, chúng ta phân biệt giữa nhu cầu năng lượng và nhu cầu năng lượng.
Yêu cầu về năng lượng là số lượng năng lượng cần thiết để đáp ứng các yêu cầu về nhiệt
độ trong nhà, độ ẩm trong nhà, độ chiếu sáng.

Nhu cầu năng lượng là lượng năng lượng mà hệ thống hiện tại phải sử dụng để đáp ứng các
yêu cầu về năng lượng. Loại nhu cầu năng lượng cần thiết cho phân phối lợi ích, phân phối và
sản xuất năng lượng được gọi là nhu cầu năng lượng cho nhu cầu năng lượng hoặc nhu cầu
cuối cùng.

Nhu cầu năng lượng xác định lượng năng lượng được sử dụng từ các công ty cung cấp
năng lượng (dầu, khí đốt, gỗ, điện vv)

Sự khác nhau giữa các khu vực về tiêu chuẩn năng lượng



Mỗi nguồn năng lượng sơ cấp được phân bổ một cái gọi là yếu tố năng lượng sơ cấp theo dõi tất cả nhu

cầu năng lượng liên quan từ thu hoạch ban đầu đến diện tích xây dựng.

 Ví dụ như, những nỗ lực vận chuyển khí đốt ở Nga ít hơn nhiều so với, tại Đức, nơi mà tất cả khí đốt cần
phải được nhập.

 Yếu tố năng lượng sơ cấp cho thành phố điện cũng phụ thuộc vào loại hình phát điện ở mỗi quốc gia. Ở
Pháp, ví dụ, các nhà máy điện hạt nhân chiếm ưu thế trong bối cảnh đó ở Thụy Điển, ví dụ như các trạm thuỷ
điện.

 Tại Đức, có các nhà máy điện tinh khiết để sản xuất năng lượng, trong đó từ 30 đến 35% điện năng được
tạo ra từ các nguồn năng lượng sơ cấp như than, dầu hoặc khí. Kể từ khi một ngày càng tang số lượng các nhà
máy điện lớn đang được thay đổi để tạo ra trigeneration, yếu tố năng lượng tiên phát ở Đức cho điện tử có thể
được dự kiến sẽ giảm.




Để đạt được một hệ thống đánh giá thống nhất cho các tòa nhà ở châu Âu, các yếu tố năng lượng sơ cấp như nhau được sử dụng trong suốt: cho nhiệt 1.1 và cho điện tử 2.7. Nhu cầu năng lượng

sơ cấp bao gồm nhu cầu sưởi ấm, nước uống nóng, làm mát, thông thoáng và chiếu sáng.
Giá trị mục tiêu cho nhu cầu năng lượng sơ cấp của Tòa nhà Xanh tại Trung Âu là 65kWh / m2 cho các tòa nhà ở và 100kWh / m2 cho các tòa nhà văn phòng. Với mật độ sử dụng và thời gian sử
dụng cao hơn, các khách sạn và các cửa hàng bán lẻ có giá trị mục tiêu cao hơn, lên đến 180kWh / m2.

Nhu cầu năng lượng sưởi ấm

Cho đến những năm chín mươi của thế kỷ trước, nhu cầu năng lượng nóng là yếu tố quyết định cho việc xây dựng năng lượng ở Bắc và Trung Âu, cho dù là trong các tòa nhà ở hay không ở. Với sự cách nhiệt
tương đối hoặc các điều kiện cho các tòa nhà mới và xây dựng redevel-các yêu cầu có thể được giảm đáng kể thông qua mức độ cách nhiệt, tăng mật độ xây dựng và thu hồi nhiệt tốt hơn thông qua hệ thống
thông gió (xem hình B2.8).
Các tòa nhà năng lượng thấp ngày nay chỉ có khoảng 20 đến 30% nhu cầu về năng lượng sưởi ấm khi so sánh với các tòa nhà đã có từ 70 tuổi (Hình B2.9).
Ngoài chức năng ban đầu của phong bì cách nhiệt, để giảm sự phát thải nhiệt ra bên ngoài, một mức độ cách điện cao cũng dẫn đến gia tăng nhiệt thoải mái. Điều này dẫn đến sự phân bố đồng đều, thoải mái
của nhiệt độ trong nhà. Với ý tưởng căn nhà thụ động ban đầu, cách tiếp cận này được thực hiện để loại bỏ hoàn toàn việc sử dụng lò sưởi, và thay vào đó, áp dụng các hệ thống thông khí cơ học để cung cấp
cho phòng với lượng nhiệt dư cần thiết.


Đối với những vùng có khí hậu lạnh và khô, điều quan trọng là làm ẩm không khí bên ngoài để đáp ứng các tiêu chuẩn về sức
khoẻ. Trong quá trình làm ẩm, không khí nguội xuống, làm nóng đêm cần thiết. Tuy nhiên, đối với các điều kiện thời tiết hiện
tại ở Trung Âu, không cần phải có sự ẩm ướt chung của không khí vào ra ngoài. Tuy nhiên, từ độ ẩm tối thiểu 35% trong nhà,
cần phải có ẩm thực hoạt tính. Nhu cầu năng lượng nhiệt đối với ẩm ướt, với điều kiện khí hậu Bắc Âu và Trung Âu, chiếm từ
10 đến 30% nhu cầu nhiệt. Nhờ vào nhu cầu về độ ẩm cao, hiện nay vật liệu mới đang được thử nghiệm sẽ điều chỉnh độ ẩm
trong nhà trên cơ sở tự nhiên.
Hình B2.7 cho thấy hệ số nhu cầu sử dụng năng lượng cho các công trình sử dụng khác nhau. Nếu nhiệt độ bên trong tăng lên
1 Kelvin, thì nhu cầu về năng lượng sưởi sẽ tăng, phụ thuộc vào cách nhiệt và hệ thống thông gió, bằng bất cứ giá nào từ 5 đến
15%. Đối với các vùng khí hậu khác nhau ở Trung Âu, có sự khác biệt cộng hoặc trừ 10%. Ví dụ, ở Nam Âu, đặc biệt khi có
bảo hộ tốt, chỉ cho thấy yêu cầu về năng lượng sưởi thấp, điều này là để điều hòa không khí. Ngược lại, nhu cầu sử dụng năng
lượng sưởi ở Bắc Âu cao hơn 50% so với ở Trung Âu.


Nhu cầu năng lượng cho nước nóng



Đối với một tòa nhà được cách điện theo tiêu chuẩn hiện tại, nhu cầu năng lượng để sưởi ấm nước uống chỉ

chiếm khoảng 20% tổng nhu cầu năng lượng sưởi ấm.



Trong các tòa nhà văn phòng, yêu cầu về nước uống nóng tương đối thấp, vì vậy tỷ lệ này chỉ ở mức 5%



Đối với các tòa nhà dân cư hoặc khách sạn với phong bì cách nhiệt cao, nhu cầu nước nóng đối với nước nóng có

thể là yếu tố chính.



Do đó, các biện pháp giảm nhu cầu sẽ được đề xuất để thực hiện. Đối với các tòa nhà văn phòng, nhiều phần cơ

bản có thể làm hoàn toàn mà không cần uống nước nóng như một quy tắc chung. Đối với các tòa nhà ở và khách sạn,
có nhiều lựa chọn khác nhau như hệ thống nhiệt năng lượng mặt trời, phụ kiện tiết kiệm nước, sử dụng nhiệt thải từ
quá trình làm lạnh và lưu lượng nước với thời gian và kiểm soát nhiệt độ.


Nhu cầu năng lượng làm mát



Trong 10 đến 20 năm qua, làm mát nhu cầu về điện ở Đức, và ở châu Âu nói chung, đã tăng lên. Có bốn lý do

cơ bản chịu trách nhiệm cho sự phát triển này.

•Thứ nhất, thiết bị kỹ thuật, đặc biệt là trong các tòa nhà văn phòng và hành chính, có xu hướng làm nóng nhiệt
thông qua các thiết bị EDP được kết nối và nhiệt cần phải được giải tán với sự trợ giúp của các biện pháp làm mát
chủ động hoặc thụ động.

•Thứ hai, đã có những cải tiến lớn về kính bảo vệ nhiệt và dòng ánh sáng ban ngày, điều đó cho phép kiến trúc
sư lớn sử dụng kính trong thiết kế của mình.

•Thứ ba, khi đó, chúng ta đã tiến bộ như một toàn bộ đối với việc xây dựng các tòa nhà được cách điện tốt hơn
và ngày càng kín. Bề mặt của tòa nhà hoạt động giống như bình thủy nhiệt: bên trong, nó vẫn ấm, bất kể nhiệt độ
ngoài trời

•Thứ tư là về nhu cầu của con người ngày càng tăng kể đến vấn đề không khí đặc biệt trong mùa khô.


Nhu cầu năng lượng làm mát

 Hình B2.11 cho thấy các hệ số sử dụng năng lượng lạnh cho các ứng dụng
khác nhau.

 Đối với khu vực sinh sống, chúng ta không đòi hỏi phải có năng lượng làm
mát đáng kể vì thông qua làm lạnh ban đêm hoạt động, khối lượng xây dựng có
thể được kích hoạt. Hơn nữa, nếu nhiệt độ trong nhà cao hơn chỉ trong một thời
gian ngắn, điều này có thể dễ dàng được chấp nhận.

 Cũng cần kể đến sự chênh lệch nhiệt độ giữa các quốc gia và các khu vực
khác nhau.


Nhu cầu năng lượng làm mát

Nhu cầu điện cho Vận tải hàng không



Để cho phép số lượng không khí mong muốn vào phòng trong một cách có điều kiện,

điện năng cần thiết cho vận chuyển hàng không. Số lượng phụ thuộc vào:
• Tỷ suất không khí bên ngoài
• Sử dụng, và các điều kiện điều hòa không khí liên quan của AHU
• Kích thước và chiều dài của hệ thống ống dẫn (vận tốc không khí cao gây tổn thất áp lực
lớn hơn) • Khí hậu ngoài trời (thông gió tự nhiên)
• Loại hệ thống thông gió được sử dụng (thông gió trung tâm, bán trung tâm hoặc không tập
trung)


Nhu cầu điện cho chiếu sáng nhân tạo



Nhu cầu điện cho chiếu sáng nhân tạo phụ thuộc vào khái niệm ánh sáng nhân tạo và

điều kiện ánh sáng ban ngày.



Khi tính toán yêu cầu ánh sáng nhân tạo dự kiến, cần phải lưu ý đến những điều sau:

vị trí căn phòng, thiết kế điều khiển cho thiết bị năng lượng mặt trời và điều kiện ánh sáng

ban ngày trong phòng.

 Chiếu sáng trong căn hộ phụ thuộc vào người sử dụng và, ngày nay, chỉ đóng một vai
trò nhỏ đối với việc tiêu thụ điện tổng thể. Tuy nhiên, ở các cơ sở văn phòng, ánh sáng
nhân tạo tạo thành một phần đáng kể nhu cầu năng lượng sơ cấp.


Nhu cầu điện cho chiếu sáng nhân tạo

 Các tiêu chí đầu tiên: thời gian hoạt động ngắn cho chiếu sáng nhân tạo dẫn đến
nhu cầu điện năng thấp hơn. Tùy thuộc vào mức độ chiếu sáng, thời gian được xem
xét và điều kiện khí hậu, các thông số khác nhau được ghi nhận

 Thứ hai của các tiêu chuẩn thiết yếu cho một cách tiếp cận hiệu quả hơn đối với
hoạt động chiếu sáng nhân tạo là điện năng kết nối điện năng thấp cho ánh sáng.
Điều này có thể đạt được thông qua việc sử dụng nguồn sáng hiệu quả cao và khi áp
dụng một khái niệm ánh sáng trực tiếp gián tiếp.


Tiêu chuẩn năng lượng trong tương lai - Nhu cầu năng lượng sơ cấp trong vòng đời của một tòa nhà



Đối với các dự án xây dựng mới và tái phát triển, nhu cầu năng lượng sơ cấp đối với bất

kỳ hệ thống nào được sử dụng để điều hòa căn phòng phải, phụ thuộc vào mức sử dụng, ở dưới
các giá trị quan trọng.

Chỉ khi có những quy định bổ sung, để hạn chế tổng lượng năng lượng, tất cả những ai
tham gia vào quá trình xây dựng đều phải bắt đầu bước đi mới và do đó phải cung cấp các giải

pháp đổi mới.

 Kế hoạch kinh doanh ngày nay cho các công ty lớn thường bao gồm chi phí chu kỳ cuộc
đời

như

là

một

công

cụ

quản

lý.

Hành

động

tránh nếu tất cả các chi phí dự kiến đang được xem xét ngay từ đầu.

ngắn

có

thể

là


Nhu cầu Năng lượng Tích lũy Vật liệu Xây dựng

 Trong quá trình vận hành, các vật liệu xây dựng phát ra các chất, cái gì đó, .. có thể dẫn đến
nhu cầu thông gió tăng lên.

 Hơn nữa, chúng cần phải được làm sạch một cách thường xuyên và cũng đòi hỏi các biện
pháp bảo dưỡng và sửa chữa lớn, cũng làm tăng nhu cầu năng lượng.

 Ở giai đoạn sản xuất và vận chuyển vật liệu xây dựng, năng lượng đã được sử dụng, có nghĩa
là nhu cầu năng lượng của một tòa nhà có thể bị ảnh hưởng đáng kể bởi việc xây dựng và loại vật
liệu được sử dụng.

 Một khi tòa nhà đã đến khi kết thúc chu kỳ sống của nó, có thêm chi phí cho việc phá dỡ và
thải bỏ
Làm thế nào cao những giá trị này sẽ được cuối cùng được xác định chủ yếu bởi khả năng tái chế
của nguyên liệu ban đầu được sử dụng.


Nhu cầu Năng lượng Tích lũy Vật liệu Xây dựng
Theo quy luật, tỷ lệ chiếm nhu cầu năng lượng tích lũy ít hơn 10% đối với các tòa nhà tiêu chuẩn hiện đại, và do đó, nó không phải là ưu tiên hàng đầu cho việc bảo tồn năng lượng. Tuy nhiên, rõ ràng là đối với
những tòa nhà có nhu cầu năng lượng sơ cấp giảm một cách thường xuyên hàng năm, thì tỷ lệ năng lượng để dành cho việc xây dựng các mái nhà sẽ tăng lên. Hình B2.19 cho thấy sự lan rộng của tổng tiêu thụ năng
lượng sơ cấp cho một tòa nhà.