Thiết kế công trình tiết kiệm năng lượng MÔI TRƯỜNG THIẾT KẾ BỀN VỮNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HỒ CHÍ MINH
KHOA KIẾN TRÚC
BỘ MÔN MÔI TRƯỜNG VÀ THIẾT KẾ BỀN VỮNG

THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH
TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG
GVHD: TS.KTS. TRƯƠNG NGUYỄN HỒNG LONG


NHĨM

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

TRƯƠNG MAI GIA KHANG (Phân tích Đồ án ứng dụng TKNL, tổng hợp dữ liệu)
NGUYỄN THỊ KIM CHI

(Phân tích Đồ án ứng dụng TKNL)

VÕ THỊ HỒNG CHÂU

(Chủ động kết hợp bị động)

NGUYỄN VIỆT HUY

(Chủ động kết hợp bị động)

TRẦN LÊ NHƯ NGỌC

(Giải pháp thụ động, thuyết trình)

NGUYỄN KIM PHỤNG

(Giải pháp thụ động)

HỒ THỊ CẨM THUYỀN

(Ngun lý TK cơng trình TKNL, ví dụ các cơng trình)

TRẦN THANH VÂN

(Ngun lý TK cơng trình TKNL, ví dụ các cơng trình)


MỤC LỤC
A. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
B. NỘI DUNG ĐỀ TÀI
I. GIẢI PHÁP THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH TKNL
1. Sử dụng mơ phỏng
2. Tối ưu hóa tất cả các cơ hội thiết kế thụ động tạo ra từ điều kiện khí hậu
II. THIẾT KẾ THỤ ĐỘNG

1.
2.
3.

4.
5.

Định nghĩa
Nguyên tắc
Giai pháp thụ động
Hệ thống thiết bị che nắng
Thiết kế kết cấu bao che

III. THIẾT KẾ CHỦ ĐỘNG
IV. KẾT HỢP GIẢI PHÁP CHỦ ĐỘNG VÀ THỤ ĐỘNG
V. CƠNG TRÌNH KẾT HỢP GIỮA CHỦ ĐỘNG VÀ THỤ ĐỘNG

C. PHÂN TÍCH ĐỒ ÁN CÁ NHÂN
D. Ý NGHĨA THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG


A. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

TÀI NGUYÊN CẠN KIỆT

BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Ơ NHIỄM MƠI TRƯỜNG

BỀN VỮNG VỀ MẶT SINH THÁI VÀ THÂN THIỆN VỚI MÔI TRƯỜNG


NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO

NĂNG
LƯỢNG LÀ GÌ?
CĨ MẤY LOẠI
NĂNG
LƯỢNG?

NĂNG LƯỢNG KHƠNG TÁI TẠO


VẬY TIẾT KIỆM
NĂNG
LƯỢNG
LÀ GÌ?


THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG
NHƯ THẾ NÀO?


Tịa thị chính Freiburg , ĐỨC
- Phía trước tịa nhà và mái vịm của tịa nhà 5 tầng này được bao phủ bởi hàng 
nghìn tấm pin năng lượng Mặt trời, cung cấp cho cả mạng lưới điện của thành phố. 
- Là mơ hình tịa nhà tự động, hiệu suất cách nhiệt và hệ thống trao đổi khơng khí 
cao giữ nhiệt độ khơng đổi trong suốt cả năm mà khơng cần hệ thống sưởi ấm hoặc 
làm mát, qua đó tiết kiệm tới 90% năng lượng.


Tịa tháp Gherkin ở London (Anh Quốc)
- Mặt bằng trịn xoay có sáu khoảng thơng tầng phân chia các khơng gian văn phịng 
thành sáu cụm nhỏ xoay dần từ dưới lên trên.

- Thơng gió ống khói từ ngồi vào trong và từ dưới lên trên theo trục xiên
- Kết hợp với lớp vỏ kính 2 lớp có khả năng đóng mở linh hoạt nên tận dụng thơng 
gió và chiếu sáng tự nhiên, giúp cơng trình tiết kiệm 50% năng lượng 


TỪ NHỮNG VÍ DỤ TRÊN. THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH TIẾT
KIỆM
NĂNG LƯỢNG LÀ


B. NỘI DUNG ĐỀ TÀI

BA ĐIỀU CẦN LƯU Ý CHO THIẾT KẾ
CHỦ ĐỘNG VÀ BỊ ĐỘNG

VẤN

GIẢI

Ý

ĐỀ

PHÁP

NGHĨA


I.

Giải pháp thiết kế cơng trình TKNL

1. Sử dụng Mơ phỏng (phương pháp tiếp cận “cơ sở khoa học” – dựa
trên mô phỏng hiệu suất và đánh giá định lượng)
2. Tối ưu hóa tất cả các cơ hội của thiết kế thụ động được tạo ra từ điều
kiện khí hậu.
3. Thiết kế sử dụng các dạng chủ động của các hệ thống mơi trường có
sử dụng M & E để đạt tiện nghi (kết hợp với các kỹ sư cơ điện).
4. Tối đa hiệu suất cách nhiệt cửa lớp vỏ cơng trình (tường, cửa sổ, kết
cấu che nắng, độ ẩm)
5. Tối thiểu các dịng nhiệt bên trong cơng trình và tải năng lượng của
cơng trình.
6. Thiết kế chiếu sáng tự nhiên và nhân tạo
7. Thiết kế hệ thống HVAC hiệu quả và sử dụng năng lượng tiết kiệm.
8. Lựa chọn trang thiết bị, vật liệu cơng trình xanh
9. Sử dụng tài ngun nước trong cơng trình.
10. Kĩ thuật sử dụng năng lượng sạch (pin, nước nóng, gió,…)


1.

Sử dụng mô phỏng:

- Một số công cụ mô phỏng:
- Năng lượng cơng trình: Equest, DOE-2.2, Enegry-10
- Chiếu sáng tự nhiên: RADIANCE
- Thiết kế tổng hợp: Ecotect, Autodesk Vasari, IES Vitual Environment,
Designbuilder, Bentley Tas, Sefaira

2.Tối ưu hóa tất cả các cơ hội của thiết kế thụ động được tạo ra từ điều kiện khí hậu :

-

Tận dụng các điều kiện thuận lợi của khí hậu để duy trì phạm vi tiện nghi nhiệt trong nhà
Gồm hai đặc điểm:

•
•

Tận dụng địa điểm và vị trí cơng trình
Chú trọng thiết kế kiến trúc (hướng nhà, hình khối, cửa, thơng gió)

KHÍ HẬU ĐỊA PHƯƠNG

ĐIỀU KIỆN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG

TỈ LỆ HÌNH KHỐI CƠNG TRÌNH (DÀI – RỘNG)

ĐẶC TÍNH HÌNH KHỐI

THIẾT KẾ
THỤ
ĐỘNG

SỬ DỤNG CƠNG TRÌNH

CHIẾN LƯỢC CHIẾU SÁNG TỰ NHIÊN

VỎ BAO CHE CƠNG TRÌNH

TẢI NHIỆT CƠNG TRÌNH

CHIẾN LƯỢC THƠNG GIĨ


II. THIẾT KẾ THỤ ĐỘNG

1.

Định nghĩa

Là thiết kế tận dụng các điều kiện thuận lợi của khí hậu để duy 
trì phạm vi tiện nghi nhiệt trong nhà, làm mát hoặc sưởi ấm,
giảm tiêu thụ năng lượng và giảm phát thải của cơng trình ảnh
hưởng mơi trường


II. THIẾT KẾ THỤ ĐỘNG

2. Ngun tắc để có một giải pháp thiết kế thụ động
a. Hướng cơng trình

Khơng gian ở lý tưởng 
nhất nên được đặt theo 
hướng bắc, ngoại trừ 
vùng khí hậu nhiệt đới.


II. THIẾT KẾ THỤ ĐỘNG

b. Sưởi ấm tự nhiên


II. THIẾT KẾ THỤ ĐỘNG

c. Che nắng
- Ví trí mái hiên, mái đua và dàn cây sẽ che nắng cho cửa sổ.
- Từ đó tạo ra một nhiệt độ tiện nghi và giảm nhu cầu điều hịa 
khơng khí.


II. THIẾT KẾ THỤ ĐỘNG

d. Thực vật
Thảm thực vật dày ở phía tây che nắng cho tường và cửa sổ 
mặt trời lúc lặn. 


II. THIẾT KẾ THỤ ĐỘNG
e. Kính
Các cửa sổ trong phịng khách này là kính đơi uPVC, tiết kiệm 
năng lượng hơn và là một lựa chọn tốt nhất trong một mơi 
trường ven biển khắc nghiệt


II. THIẾT KẾ THỤ ĐỘNG

f. Làm mát tự nhiên
Cửa sổ đóng vai trị quan trọng trong việc làm mát tồn bộ ngơi

Nhà


II. THIẾT KẾ THỤ ĐỘNG

g. Nhiệt khối

-

Khối nhiệt là khả năng kháng lại sự thay đồi nhiệt độ của vật liệu.
Khối nhiệt rất quan trọng trong đối với hiệu quả thiết kế sưởi
thụ động bằng năng lượng mặt trời.


II. THIẾT KẾ THỤ ĐỘNG

h. Cách nhiệt
Được làm từ nhẹ bọt polystyrene,


II. THIẾT KẾ THỤ ĐỘNG

i.Gioăng cao su
Làm giảm hoặc loại bỏ sự phụ thuộc vào hệ thống sưởi và làm 
mát cơ khí,


3. Giải pháp thụ động

- Quy hoạch và thiết kế tổng thể

- Bố trí mặt bằng hợp lý
- Thiết kế mặt đứng thích ứng
- Cấu tạo và kết cấu bao che bên trong và bên ngồi cơng trình
- Thiết kế bố cục nội thất.
- Tận dụng các năng lượng tái tạo:
- Sử dụng cây xanh và mặt nước:
- Sử dụng Mơ phỏng Các thí nghiệm