BÀI THUYẾT TRÌNH Xử lý hợp lý tài nguyên

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.

BÀI THUYẾT TRÌNH

Xử lý hợp lý tài nguyên

Nhóm 3

Tài

Tiêu

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

•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

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

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

 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

Tài nguyên Năng lượng Tái tạo

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)

 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

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

 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.

 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

 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 Vận tải hàng không

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

 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

Nhu cầu điện cho chiếu sáng nhân tạo

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 ngắn có thể là

tránh nếu tất cả các chi phí dự kiến đang được xem xét

ngay từ đầu.

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

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.

Nhu cầu Năng lượng Tích lũy Vật liệu Xây dựng

Nhu cầu năng lượng sơ cấp - Sử dụng liên quan

Khi thiết kế một tòa nhà, nhiệt thải từ thiết bị EDP đã được tính đến Ảnh hưởng của

nhiệt thải đối với việc sắp xếp hệ thống làm lạnh, cũng như chi phí năng lượng, cho

thấy - khi nói đến Green Buildings - cũng cần cho phép các thiết bị hiệu quả Trong

các hình B2.21 và B2.22, phạm vi dao động của hệ thống điện và giá trị sử dụng cho

các thiết bị khác nhau được hiển thị

Trong các tòa nhà văn phòng ngày nay, nhu cầu năng lượng liên quan đến thiết bị và máy chủ EDP khoảng từ 25 đến 40% nhu cầu năng lượng sơ cấp (không có vật liệu xây dựng) Đối với các tòa nhà năng lượng cao, tỷ lệ tương đối trong nếp nhăn lên đến 60%, do đó, ở đây, đặc biệt, có một tiềm năng tiết kiệm đáng kể

 Đối với các tòa nhà với các máy chủ lớn, có

những khái niệm sưởi ấm và làm lạnh, hiện

nay, sử dụng nhiệt thải để làm mát hiệu quả

năng lượng

 Đường phân chia giữa công nghệ xây dựng

và thiết bị người dùng ở đó bắt đầu giảm dần

Tham số năng lượng của nhiên liệu là nhu cầu

năng lượng sơ cấp trong toàn bộ vòng đời của

một tòa nhà, bao gồm các giá trị tiêu thụ cho

các vật liệu xây dựng và thiết bị người sử

dụng

Nhu cầu năng lượng sơ cấp - Sử dụng liên quan

 Người tiêu dùng chính của nước uống là các hộ gia đình cá nhân, các hoạt động thương mại nhỏ và công nghiệp

 Mức tiêu thụ nước uống hàng ngày ở Germany hiện tại khoảng 125 lít một người, một ngày, có nghĩa là

nó đã giảm 20% so với năm 1975

Một, điều này là do giá nước tăng (50% giữa năm 1971 và năm 1991)

 Thứ hai, đó là do con người ngày càng phát triển một khoa học môi trường Do nước uống không bị ô nhiễm đã trở nên khan hiếm nên các biện pháp bảo tồn cần phải được thực hiện ngay vào thời điểm này, cho tất cả các khu vực nhưng đặc biệt là đối với việc giữ nhà

Yêu cầu nước đối với nguồn nước