Nghiên cứu ứng dụng thiết kế nhà thụ động vào các công trình nhà ở riêng lẻ ở việt nam

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: o Tổng quan các lý thuyết về Passive House và thực trạng về thiết kế kiến trúc tiết kiệm năng lượng ở Việt Nam o Nhận dạng các rào cản ảnh hưởng đến việc ứng dụng Pas

Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Trang 2

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS TS Lưu Trường Văn

Cán bộ chấm nhận xét 1: TS Đinh Công Tịnh

Cán bộ chấm nhận xét 2: PGS TS Nguyễn Thống

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia Tp HCM ngày 08 tháng 08 năm 2016

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

1 PGS TS Phạm Hồng Luân

2 PGS TS Nguyễn Thống

3 TS Đinh Công Tịnh

4 TS Lê Thị Hồng Na

5 TS Nguyễn Anh Thư

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn và Trưởng khoa quản lý chuyên ngành

Trang 3

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

- -

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên : Lê Minh Hồng MSHV : 7140101

Ngày, tháng, năm sinh : 07/07/1987 Nơi sinh : Đồng Tháp

Chuyên ngành : Quản lý Xây dựng Mã ngành : 60.58.03.02

I TÊN ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG THIẾT KẾ NHÀ THỤ ĐỘNG VÀO CÁC CÔNG

TRÌNH NHÀ Ở RIÊNG LẺ Ở VIỆT NAM

II NHIỆM VỤ LUẬN VĂN:

o Tổng quan các lý thuyết về Passive House và thực trạng về thiết kế kiến trúc tiết kiệm năng lượng ở Việt Nam

o Nhận dạng các rào cản ảnh hưởng đến việc ứng dụng Passive House vào công trình nhà

ở riêng lẻ ở Việt Nam

o Đề xuất các giải pháp khắc phục rào cản nhằm thúc đẩy việc ứng dụng Passive House vào công trình nhà ở riêng lẻ ở Việt Nam

o Ứng dụng một dạng Passive House vào một trường hợp nghiên cứu ở Việt Nam

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 11/ 01 /2016

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 17/06/2016

V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS TS LƯU TRƯỜNG VĂN

Trang 4

Lời đầu tiên, tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô ở bộ môn Thi công và Quản lý Xây dựng, cùng với quý Thầy Cô thỉnh giảng đã truyền thụ những kiến thức vô cùng quý báu giúp tôi có thể vận dụng vào bài luận văn ở trong trường và giúp ích cho công việc làm nghề kiến trúc và xây dựng ở ngoài đời

Kế đến, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy hướng dẫn của tôi, PGS TS Lưu Trường Văn Thầy đã định hướng, động viên và giúp đỡ tôi rất nhiều trong suốt quá trình làm luận văn này

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các bạn trong lớp Kiến trúc KT05; các anh, các chị khóa trên của Trường Đại học Kiến trúc Tp HCM; các anh, các bạn, các em trong lớp cao học Quản lý Xây dựng khóa 2014, các đồng nghiệp, và những người quen làm trong lĩnh vực xây dựng những người đã giúp tôi trong quá trình thu thập những thông tin và dữ liệu liên quan đến đề tài

Cuối cùng, tôi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, những người luôn hỗ trợ, sát cánh động viên tinh thần để tôi có thể vượt qua những khó khăn và hoàn thành luận văn này

Tp HCM, ngày 17 tháng 06 năm 2016

Lê Minh Hồng

Trang 5

TÓM TẮT

“Thách thức về biến đổi khí hậu đã buộc chúng ta nhìn nhận việc tiết kiệm năng lượng – đặc biệt trong lĩnh vực xây dựng cơ bản – như một biện pháp quan trọng và cần thiết trong giai đoạn hiện nay”

Hiện nay, trên thế giới đã và đang tồn tại một khái niệm nhà ở thụ động mà nó được bắt nguồn từ nước Đức và dần phổ biến ở các nước Bắc Âu Đây là một xu hướng thiết kế phù hợp với xu hướng thiết kế tiết kiệm và hiệu quả năng lượng Tuy nhiên, ở Việt Nam, việc áp dụng Passive House cụ thể vào các công trình nhà ở vẫn còn hạn chế Vì vậy, việc nghiên cứu Passive House và nhận dạng các rào cản ảnh hưởng đến việc ứng dụng Passive House vào công trình nhà ở riêng lẻ ở Việt Nam là điều cần thiết và có lợi cho những người tham gia trong lĩnh vực xây dựng

Để xác định các rào cản của việc ứng dụng Passive House vào công trình nhà ở riêng lẻ ở Việt Nam, một bảng câu hỏi gồm 28 rào cản được sử dụng để thu thập dữ liệu từ những người có nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực xây dựng và có kiến thức về Passive House 146 phản hồi hợp lệ được đưa vào phân tích, các phương pháp phân tích gồm: phương pháp trị trung bình, kiểm định t, phân tích nhân tố và kiểm tra tương quan hạng Spearman Có 8 nhóm nhân tố được nhóm lại từ kết quả phân tích nhân tố EFA gồm: (1) Rào cản về chính sách nhà nước; (2) Rào cản về vật liệu xây dựng và kỹ thuật xây dựng; (3) Rào cản về nhận thức từ phía xã hội; (4) Rào cản về nhận thức từ chủ đầu tư (người sử dụng trực tiếp); (5) Rào cản về kỹ năng & năng lực của Tư vấn thiết kế; (6) Rào cản về chi phí đầu tư; (7) Rào cản về giải pháp thiết kế; (8) Rào cản về năng lực của các bên tham gia Vì vậy, các chủ đầu tư, các đội ngũ tư vấn thiết kế và thi công cần chú ý đ ến các rào cản trong nghiên cứu này để tăng khả năng ứng dụng Passive House vào công trình nhà ở riêng lẻ ở Việt Nam

Một bảng câu hỏi khác được thực hiện để khảo sát mức độ hiệu quả và khả thi của

16 giải pháp khắc phục các rào cản được đề xuất Và cuối cùng là một trường hợp nghiên cứu được đề xuất cải tạo theo hướng Passive House nhằm để thấy rõ hơn về sự cải thiện môi trường sống bên trong ngôi nhà và hiệu quả năng lượng mà nó đem lại

Trang 6

“Challenge of climate change has forced us to consider energy saving – especially

in basic construction field – as an important and essential method nowadays.”

Our world today has been existing a concept called “passive house” that was originated from Germany and then broadened to Northern Europe This is a des ign trend suitable with energy efficiency and saving trends In Vietnam, however, applying Passive House specifically into housing projects is still limited So, studying about Passive House and identifying factor affecting obstacles of applying Passive Ho uses for detached houses are necessary and beneficial to the project stakeholders

To identify factor affecting obstacles of applying Passive Houses for detached houses, a questionnaire included 28 obstacles was used to collect data from the senior in construction and have knowledge of Passive House 146 illegal replies were input to analyze Analytical methods consist of: average value, t-test, exploratory factor analysis and Spearman rank correlation test There are 8 groups of factors created from PCA analysis result, including: (1) Obstacles of government policy (2) Obstacles of materials and construction techniques (3) Obstacles of awareness from society (4) Barriers of awareness from owners (5) Obstacles of skills & qualifications of Design Consult ants (6) Obstacles of investment costs (7) Obstacles of design solutions (8) Obstacles of the competence of the project stakeholders Therefore, investors, design consultants and constructors should pay attention to the obstacles outlined in this study to increase the applying passive house for detached houses in Viet Nam

Another questionnaire was conducted to survey the level of effectiveness and feasibility of the 16 measures to overcome the obstacles And finally, a case study was proposed to regenerate towards Passive House in order to see more clearly the improvement of thermal environment inside the house, and energy effectiveness that was brought

Trang 7

LỜI CAM ĐOAN

Tôi, Lê Minh Hồng, xin cam đoan rằng luận văn này do chính tôi thực hiện Trong quá trình thực hiện luận văn, mọi số liệu, kết quả, trích dẫn đều trung thực và chính xác; không lấy kết quả từ bất cứ nghiên cứu nào

Tp HCM, ngày 17 tháng 06 năm 2016

Lê Minh Hồng

Trang 8

NỘI DUNG THỰC HIỆN

CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.1 Giới thiệu chung: 1

1.2 Xác định vấn đề nghiên cứu: 3

1.3 Mục tiêu nghiên cứu: 4

1.4 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu: 4

1.5 Đóng góp dự kiến của nghiên cứu: 5

1.5.1 Về mặt học thuật: 5

1.5.2 Về mặt thực tiễn: 5

1.6 Cấu trúc luận văn: 5

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 6

2.1 Tóm tắt chương 6

2.2 Các định nghĩa: 7

2.2.1 Passive house (nhà thụ động) 7

2.2.2 Tiêu chuẩn Nhà thụ động (The Passivhaus Standard): 7

2.3 Các mối liên hệ của Passive House: 9

2.4 Lợi ích của Passive House: 9

2.5 Nguyên tắc của Passive House: 10

2.5.1 Cách nhiệt tốt lớp vỏ bao che công trình [23]: 10

2.5.2 Cửa sổ kính cho Passive House: 11

2.5.3 Thông gió cơ khí có thu hồi nhiệt [24]: 12

2.5.4 Độ kín khí của ngôi nhà: 13

2.5.5 Giảm ảnh hưởng của cầu nhiệt (thermal bridges) [22]: 13

2.6 Passive House cho các vùng khí hậu khác nhau [22]: 14

2.7 Giải pháp thiết kế cho Passive House [6],[7]: 15

2.7.1 Hướng tòa nhà: 16

2.7.2 Hình dạng tòa nhà: 16

2.7.3 Bố trí mặt bằng: 16

2.7.4 Thiết kế lớp vỏ công trình: 16

Trang 9

Luận văn thạc sĩ GVHD: PGS.TS Lưu Trường Văn

ii

HVTH: Lê Minh Hồng – MSHV: 7140101

2.8 Thực trạng về vấn đề thiết kế hiệu quả và tiết kiệm năng lượng trong kiến trúc

ở Việt Nam 17

2.9 Các nghiên cứu tương tự: 17

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29

3.2 Quy trình nghiên cứu 30

3.3 Thiết kế bảng câu hỏi 31

3.5 Thu thập dữ liệu 32

3.5.1 Xác định kích thước mẫu 32

3.5.2 Phương pháp lấy mẫu: 32

3.6 Các phương pháp, công cụ nghiên cứu 33

3.6.1 Hệ số tin cậy Cronbach’s Alpha [19] 33

3.6.2 Kiểm định sự khác biệt về giá trị trung bình của các nhóm tổng thể [21] 33 3.6.3 Phân tích thành tố chính 34

3.7 Đề xuất các giải pháp 35

3.8 Tổng kết chương 36

CHƯƠNG 4: NHẬN DẠNG CÁC RÀO CẢN VIỆC ỨNG DỤNG PASSIVE HOUSE VÀO CÁC CÔNG TRÌNH NHÀ Ở RIÊNG LẺ Ở VIỆT NAM 37

4.2 Phân tích đặc điểm của mẫu nghiên cứu 38

4.2.1 Vai trò của người được khảo sát trong dự án xây dựng 38

4.2.2 Số năm kinh nghiệm trong lĩnh vực xây dựng 38

4.2.3 Đánh giá mức hiểu biết về công trình Passive House 39

4.2.4 Đánh giá tham gia thực hiện công trình Passive House 39

4.3 Kiểm tra độ tin cậy thang đo 40

4.4 Xếp hạng các rào cản ảnh hưởng đến việc ứng dụng Passive House vào công trình nhà ở riêng lẻ ở Việt Nam 42

4.4.1 Chủ đầu tư muốn tận dụng hết diện tích để sử dụng 42

4.4.2 Thiếu sự liên kết giữa kiến trúc sư, chủ đầu tư, các nhà thầu và nhà cung cấp 43

4.4.3 Chưa nhận thức được tầm quan trọng của việc sử dụng năng lượng 43

4.4.4 Chưa biết về công trình Passive House 44

Trang 10

4.5 Kiểm định sự khác biệt quan điểm đánh giá giữa hai nhóm (Đã từng tham gia-

Chưa từng tham gia) 44

4.6 Kiểm định sự khác biệt quan điểm đánh giá giữa bốn nhóm (Chưa từng nghe, Nghe đâu đó, Biết sơ sơ và Biết rất rõ) 45

4.7 Phân tích thành tố chính PCA 45

4.8 Rào cản ảnh hưởng đến việc ứng dụng Passive House vào công trình nhà ở riêng lẻ ở Việt Nam 48

4.8.1 Rào cản về chính sách nhà nước 49

4.8.2 Rào cản về vật liệu xây dựng và kỹ thuật xây dựng 49

4.8.3 Rào cản về nhận thức từ phía xã hội 49

4.8.4 Rào cản về nhận thức của chủ đầu tư (người sử dụng trực tiếp) 50

4.8.5 Rào cản về kỹ năng & năng lực của Tư vấn thiết kế 50

4.8.6 Rào cản về giải pháp thiết kế 50

4.8.7 Rào cản về chi phí đầu tư 51

4.8.8 Rào cản về năng lực của các bên tham gia 52

4.9 Phân tích hệ số tương quan Spearman’s Rho 52

CHƯƠNG 5: ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC CÁC RÀO CẢN ẢNH HƯỞNG ĐẾN VIỆC ỨNG DỤNG PASSIVE HOUSE VÀO CÔNG TRÌNH NHÀ Ở RIÊNG LẺ Ở VIỆT NAM 55

5.2 Đề xuất các giải pháp 55

5.2.1 Các giải pháp cho rào cản về chính sách nhà nước 56

5.2.2 Các giải pháp cho rào cản về vật liệu xây dựng và kỹ thuật xây dựng 56

5.2.3 Các giải pháp cho rào cản về nhận thức từ phía xã hội 56

5.2.4 Các giải pháp cho rào cản về nhận thức của chủ đầu tư (người sử dụng trực tiếp) 57

5.2.5 Các giải pháp cho rào cản về kỹ năng & năng lực của Tư vấn thiết kế 58

5.2.6 Các giải pháp cho rào cản về giải pháp thiết kế 58

5.2.7 Các giải pháp cho rào cản về chi phí đầu tư 59

5.2.8 Các giải pháp cho rào cản về năng lực của các bên tham gia 59

5.3 Mức độ hiệu quả và khả thi của các giải pháp 59

Trang 11

iv

5.3.2 Mức độ hiệu quả của các giải pháp 60

5.3.3 Mức độ khả thi của các giải pháp 61

5.4 Trường hợp nghiên cứu 63

5.4.1 Mô tả ngôi nhà 63

5.4.2 Phân tích hiệu quả năng lượng của ngôi nhà cải tạo theo hướng Passive Desgin 65

5.4.3 Nhận xét 67

CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 68

6.1 Kết luận 68

6.2 Kiến nghị 69

DANH MỤC BÀI BÁO 70

TÀI LIỆU THAM KHẢO 71

PHỤ LỤC 74

Phụ lục 1: Bảng câu hỏi khảo sát 1 74

Phụ lục 2: Kết quả xếp hạng 77

Phụ lục 3: Kết quả kiểm định Independent Samples T- test 78

Phụ lục 4: Kết quả kiểm định Cronbach’s alpha 82

Phụ lục 5: Kết quả kiểm định Kruskal – Wallis cho 4 nhóm đối tượng (Chưa từng nghe, Nghe đâu đó, Biết sơ sơ, Biết rất rõ) 85

Phụ lục 6: Kết quả phân tích thành tố chính 87

Phụ lục 7: Kết quả phân tích hệ số tượng quan hạng Spearman’s Rho 90

Phụ lục 8: Kết quả kiểm định Cronbach’s Alpha về mức độ hiệu quả của các giải pháp 91

Phụ lục 9: Kết quả kiểm định Cronbach’s Alpha về mức độ khả thi của các giải pháp92 Phụ lục 10: Bảng câu hỏi khảo sát 2 93

LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 97

Trang 12

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Bảng vật liệu xây dựng (Passive House Institute) - Nguồn: [12] 11

Bảng 2.2 Các rào cản của việc ứng dụng Passive House vào công trình nhà ở riêng lẻ ở Việt Nam 25

Bảng 3.1 Các nội dung, phương pháp và công cụ nghiên cứu 33

Bảng 4.1 Bảng tóm tắt vai trò tham gia trong dự án xây dựng 38

Bảng 4.2 Bảng tóm tắt số năm kinh nghiệm của dữ liệu 38

Bảng 4.3 Bảng tóm tắt mức độ hiểu biết về công trình Passive House của dữ liệu 39

Bảng 4.4 Bảng tóm tắt sự tham gia thực hiện công trình Passive House của dữ liệu 40

Bảng 4.5 Hệ số Cronbach’s alpha của thang đo các biến quan sát 40

Bảng 4.6 Bảng 10 rào cản có hạng chung cao nhất 42

Bảng 4.7 Hệ số KMO và Bartlett’s test 45

Bảng 4.8 Kết quả phân tích nhân tố khám phá 46

Bảng 4.9 Bảng xếp hạng theo quan điểm từng nhóm đối tượng 52

Bảng 5.1 Hệ số Cronbach’s Alpha của thang đo mức độ hiệu quả và mức độ khả thi 60 Bảng 5.2 Kết quả đánh giá mức độ hiệu quả của các giải pháp 60

Bảng 5.3 Kết quả đánh giá mức độ khả thi của các giải pháp 61

Trang 13

vi

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Tỷ trọng tiêu thụ năng lượng theo ngành của Việt Nam - Nguồn: [2] 2

Hình 1.2 Mức tăng trưởng của các tòa nhà - Nguồn: [2] 2

Hình 1.3 Tỷ lệ phát thải khí CO2 - Nguồn: [2] 2

Hình 2.1 Sơ đồ tóm tắt chương 2 6

Hình 2.2 Nhu cầu năng lượng của Passive House so với nhà năng lượng thấp Nguồn: [24] 9

Hình 2.3 Năm nguyên tắc của một ngôi nhà Passive House 10

Hình 2.4 Qui trình của hệ thống thông gió có thu hồi nhiệt - Nguồn [24] 12

Hình 2.5 Các vị trí không đảm bảo độ kín khí trong nhà - Nguồn [23] 13

Hình 2.6 Lớp vỏ bao che cho nhà PH -Nguồn: Passive House Institute 14

Hình 2.7 Passive House cho vùng khí hậu nóng ẩm và vùng khí hậu ôn đới - Nguồn: [24] 15

Hình 3.2 Quy trình nghiên cứu 30

Hình 3.3 Quy trình thiết kế bảng câu hỏi 31

Hình 4.2 Biểu đồ Scree Plot 46

Hình 4.3 Mô hình nghiên cứu điều chỉnh 48

Hình 4.4 Bố trí không gian nhà ở nông thôn - Nguồn: Internet 51

Hình 5.2 Mặt bằng hiện trạng 64

Hình 5.3 Mặt bằng cải tạo theo hướng Passive Desgin 64

Hình 5.4 Mặt cắt A-A 64

Trang 14

CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1 Giới thiệu chung:

Trong những năm gần đây, vấn đề năng lượng là vấn đề đang được quan tâm hàng đầu trên toàn thế giới Các nguồn năng lượng hóa thạch như dầu mỏ, than đá, khí đốt … đã dần cạn kiệt, trong khi những nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời, gió và nước… chưa được tận dụng nhiều

Theo Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển về tiết kiệm năng lượng, khảo sát tại

3 đô thị: Hà Nội, TP HCM và Đà Nẵng cho thấy, mức tiêu thụ điện của Việt Nam trong 10 năm qua tăng 400% (trong ngành công nghiệp và xây dựng, giao thông nông nghiệp, dịch vụ và hành chính dân dụng), trong đó các căn hộ có mức tăng trưởng cao nhất và hầu như không áp dụng các quy chuẩn tiết kiệm năng lượng Các công trình xây dựng trong khoảng 5 năm trở lại đây, 98% không có cách nhiệt, 75% sử dụng một lớp kính, 41% tòa nhà có tỷ lệ kính trên tường lớn hơn 25%, 37% có điều hòa nhiệt độ

sử dụng hệ thống điều hòa không khí trung tâm và 25% có các loại quạt và máy bơm với tốc độ khác nhau [1]

Nguồn: World Bank

Trang 15

2

Hình 1.1 Tỷ trọng tiêu thụ năng lượng theo ngành của Việt Nam - Nguồn: [2]

Hình 1.2 Mức tăng trưởng của các tòa nhà - Nguồn: [2]

Hình 1.3 Tỷ lệ phát thải khí CO2 - Nguồn: [2]

Trang 16

Các thống kê đã cho thấy rằng các công trình xây dựng đã và đang tiêu thụ nguồn năng lượng rất lớn Cho nên, tiết kiệm năng lượng trong các công trình xây dựng góp phần đáng kể vào việc hạn chế tiêu thụ năng lượng của Việt Nam nói riêng

và của toàn thế giới nói chung “ Thách thức về biến đổi khí hậu đã buộc chúng ta nhìn nhận việc tiết kiệm năng lượng – đặc biệt trong lĩnh vực xây dựng cơ bản – như một biện pháp quan trọng và cần thiết trong giai đoạn hiện nay.” [1]

1.2 Xác định vấn đề nghiên cứu:

Thủ tướng chính phủ đã ban hành Quyết định 1427/QĐ-TTg Phê duyệt Chương trình mục tiêu Quốc gia sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả giai đoạn 2012-2015

đã chỉ rõ rằng 100% các tòa nhà xây mới hoặc cải tạo lại đều phải thực hiện việc quản

lý bắt buộc theo Quy chuẩn xây dựng Việt Nam về “Các công trình sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả” Đồng thời, triển khai các giải pháp công nghệ sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong chiếu sáng công cộng, áp dụng chiếu sáng hiệu suất cao

Việt Nam là một trong những nước có tốc độ phát triển nhanh các cơ sở hạ tầng

Vì thế trong các khu đô thị trung tâm, nhà biệt thự, nhà ống, nhà chung cư… xây dựng ngày càng nhiều dẫn đến gánh nặng về năng lượng “Với tổng năng lượng tiêu thụ cho các công trình xây dựng đã chiếm 40-70% tổng năng lượng cung cấp cho đô thị” Theo điều tra của Viện Môi trường Đô thị và Công nghiệp Việt Nam, việc tiết kiệm năng lượng và sử dụng năng lượng hiệu quả, góp phần bảo vệ môi trường, sinh thái trong công tác quy hoạch và thiết kế kiến trúc chưa được chú trọng Năng lượng tiêu thụ khu vực nhà ở và các công trình công cộng hiện đang chiếm 25-30% Và theo

Bộ Công Thương, điện năng sử dụng trong sinh hoạt hiện chiếm khoảng 40% tổng điện năng tiêu thụ Trong khi đó, tốc độ tăng trưởng của khu vực nhà ở và công trình công cộng giai đoạn vừa qua là 18% hàng năm và có thể cao hơn trong thập kỷ tới [1] Hiện nay, trên thế giới đã và đang tồn tại xu hướng thiết kế Nhà ở Thụ động (Passive Degin) Đây là một trong những xu hướng thiết kế phù hợp với thiết kế có hiệu quả năng lượng Passive House là một khái niệm đặc biệt phổ biến ở Đức, Áo, Hà Lan và các nước Bắc Âu Ý tưởng này được lan rộng sang Mỹ và Trung Quốc Ở Ý, nhà thụ động được đưa vào ứng dụng một vài năm, ở Áo thì tiêu chuẩn nhà thụ động trở thành tiêu chuẩn chính sử dụng cho các công trình công cộng từ năm 2015 Những

Trang 17

4

sự phát triển đó đều bắt nguồn từ viện Passivhaus tại Darmstadt, Đức – viện nghiên cứu và chuyên cấp chứng chỉ Passive House được thành lập bởi GS TS Wolfgang Feist Nhưng tại sao phải Thụ động (Passive)? Chính sự ô nhiễm môi trường, tài nguyên thiên nhiên dần cạn kiệt, đô thị hóa tăng nhanh làm thu hẹp mảng xanh thiên nhiên, trái đất nóng lên nhanh chóng,… tất cả là những nguyên nhân làm mất đi sự cân bằng sinh thái, môi trường tự nhiên bị phá vỡ Cho nên, “thụ động” chính là chủ động

ý thức hòa hợp, nhường nhịn thiên nhiên, không can thiệp quá mức vào thiên nhiên và

xu hướng Passive Design là một trong những xu hướng nên được áp dụng và phát triển rộng rãi hơn ở Việt Nam [9] Nghiên cứu sẽ đi sâu vào tìm hiểu, nhận dạng và phân tích các rào cản của việc ứng dụng Passive House vào công trình nhà ở riêng lẻ ở Việt Nam nhằm tìm ra các giải pháp khắc phục để thúc đẩy khả năng ứng dụng

1.3 Mục tiêu nghiên cứu:

Nghiên cứu gồm ba mục tiêu chính như sau:

- Nhận dạng những rào cản của việc ứng dụng Passive House vào công trình

nhà ở riêng lẻ ở Việt Nam

- Đưa ra các giải pháp khắc phục những rào cản trên và xem xét tính hiệu quả

và khả thi của các giải pháp

- Ứng dụng một dạng của thiết kế Passive House vào công trình cụ thể

1.4 Phạm vi và đối tƣợng nghiên cứu:

Góc độ phân tích: Nghiên cứu dựa trên quan điểm của kỹ sư, kiến trúc sư tư vấn

& thiết kế và chủ đầu tư/người đại diện chủ đầu tư để đưa ra những rào cản của việc ứng dụng thiết kế Passive House vào các công trình nhà ở riêng lẻ ở Việt Nam từ đó đưa ra các giải pháp thiết kế cụ thể và phù hợp

Đối tượng khảo sát: Đối tượng để thu thập dữ liệu là những người có kinh nghiệm trong lĩnh vực tư vấn, thiết kế và xây dựng kiến trúc và có nghiên cứu, tìm hiểu về các xu hướng kiến trúc tiết kiệm năng lượng

Không gian nghiên cứu: Việc khảo sát được thực hiện tại Tp Hồ Chí Minh và các tỉnh lân cận

Thời gian nghiên cứu: Nghiên cứu được tiến hành từ đầu tháng 09/2015

Trang 18

1.5 Đóng góp dự kiến của nghiên cứu:

- Giúp họ nhận ra được các rào cản ảnh hưởng nhiều đến việc ứng dụng

xu hướng thiết kế Passive House ở Việt Nam Từ đó, đưa ra các giải pháp khắc phục hợp lý và có hiệu quả

1.6 Cấu trúc luận văn:

1 Chương 1: Đặt vấn đề

- Xác định vấn đề nghiên cứu

- Mục tiêu nghiên cứu

- Phạm vi và đối tượng nghiên cứu

- Cấu trúc luận văn

2 Chương 2: Tổng quan

- Định nghĩa một số khái niệm trong nghiên cứu

- Thực trạng về vấn đề thiết kế hiệu quả và tiết kiệm năng lượng trong kiến trúc Việt Nam

- Các nghiên cứu tương tự về Passive House

3 Chương 3: Phương pháp

nghiên cứu

- Quy trình nghiên cứu

- Thiết kế bảng câu hỏi

- Các phương pháp và công cụ nghiên cứu

- Kiểm tra mức độ hiệu quả và khả thi của các giải pháp

- Trường hợp nghiên cứu

6 Chương 6: Kết luận và - Kết luận

Trang 19

Lợi ích của Passive House

Nguyên tắc của Passive

Trang 20

2.2 Các định nghĩa:

2.2.1 Passive house (nhà thụ động)

Theo ThS KTS Phạm Thị Hải Hà – Bộ Môn Kiến trúc Môi trường – Đại học Xây dựng Hà Nội: Thiết kế thụ động trong kiến trúc là thiết kế tận dụng các điều kiện thuận lợi của khí hậu để duy trì phạm vi tiện nghi nhiệt trong nhà Thiết kế thụ động tốt sẽ làm giảm, loại bỏ sự cần thiết làm mát hoặc sưởi ấm, từ đó giảm tiêu thụ năng lượng và giảm phát thải khí nhà kính trong suốt vòng đời của công trình [3]

Passive House là một ngôi nhà tiết kiệm năng lượng với sự thoải mái quanh năm và các điều kiện môi trường trong nhà tốt mà hạn chế tối đa việc sử dụng các hệ thống sưởi ấm và làm mát không gian Các yêu cầu về nhiệt được giảm bằng biện pháp thụ động đến mức tối thiểu mà tại đó không còn bất cứ nhu cầu nào về một

hệ thống sưởi ấm hay làm mát thông thường (Feist, 2001) Một ngôi nhà thụ động sẽ đem đến cho toàn bộ ngôi nhà ở mức độ thoải mái cao về nhiệt Khái niệm này được dựa vào việc giảm thiểu tổn thất nhiệt và tối đa lợi nhuận nhiệt Sự xuất hiện của một ngôi nhà thụ động không cần phải có sự khác biệt từ một ngôi nhà thông thường và sống trong nó không yêu cầu thay đổi bất kì lối sống nào [4] Theo nghiên cứu của Janson (2008) (đã trích dẫn trong Antonova, 2010) đã viết “Các khái niệm Passive House không phải là một tiêu chuẩn hiệu suất năng lượng nhưng là một khái niệm đạt được điều kiện trong nhà thoải mái cao với chi phí thấp”, mà rõ hơn là chi phí năng lượng hằng năm thấp; những công trình Passive House xây mới thường đắt hơn so với các công trình bình thường và Golunovs (2009) (Cơ quan năng lượng quốc tế) đã xây dựng các nguyên tắc cơ bản của khái niệm Passive House:

1 Cải thiện cách nhiệt lớp vỏ bao che công trình;

2 Giảm ảnh hưởng của cầu nhiệt;

3 Cửa sổ kính 3 lớp;

4 Độ kín khí của ngôi nhà;

5 Thông gió cơ khí có thu hồi nhiệt

2.2.2 Tiêu chuẩn Nhà thụ động (The Passivhaus Standard):

Tiêu chuẩn Passive House là một tiêu chuẩn xây dựng cụ thể được phát triển bởi viện Passivhaus ở Đức Các tiêu chuẩn Passive House bao gồm một số các yêu cầu được thực hiện chặt chẽ để xây dựng các ngôi nhà mới, có thể đáp ứng các

Trang 21

8

điều kiện tốt và thoải mái trong suốt mùa đông và mùa hè mà hạn chế tối đa hệ thống sưởi ấm và hệ thống làm mát Đối với việc cải tạo các ngôi nhà hiện hữu, Viện Passive House phát triển một tiêu chuẩn có hiệu suất tương tự nhưng ít khắt khe hơn Kết quả việc thực hiện giảm 90% trong việc sử dụng năng lượng sưởi ấm và làm mát, lên đến 75% trong việc giảm sử dụng năng lượng sơ cấp từ các ngôi nhà hiện hữu Điều này cũng có nghĩa là góp phần tích cực đáp ứng việc giảm khí cacbon vào môi trường để

có một môi trường xây dựng thoải mái và an toàn cho sức khỏe (Taylor, 2007)

Tiêu chuẩn Passive House là một tiêu chuẩn về hiệu suất, không phải tiêu chuẩn thiết kế hay một phương pháp xây dựng cụ thể Một công trình được xây dựng với bất kì hình thức nào ở bất kì khí hậu nào đều có thể chứng nhận là một Passive House Hiệu suất của các thiết kế được xác nhận bằng cách sử dụng một công

cụ tính với kết quả chính xác trên các công trình thực tế Để đạt được chứng nhận Passive House thì cần phải đáp ứng ba tiêu chuẩn quan trọng sau [5]:

- Nhu cầu sưởi ấm và làm mát không gian ≤ 15kWh/(m² năm) Nhu cầu sưởi ấm và làm mát không gian là tổng năng lượng được sử dụng mỗi năm để giữ cho công trình có nhiệt độ an toàn và thoải mái

- Tải nhiệt cao điểm ≤ 10W/m², là lượng nhiệt tối đa có thể thêm vào ở một thời điểm

- Kết quả thử nghiệm độ kín khí ≤ 0.6 thay đổi không khí/h

Không chỉ có các thông số riêng của cấu trúc đóng vai trò quan trọng nhất trong việc đạt được các tiêu chuẩn Passive House, mà việc tổ chức không gian kiến trúc, chủ yếu là định hướng các vị trí cửa sổ cũng rất quan trọng, bởi vì rất nhiều năng lượng sẽ bị thất thoát thông qua các cửa sổ Thông thường, khuyến khích nên để

vị trí cửa sổ lớn trong công trình đối diện với hướng Nam Trong trường hợp này, các cửa sổ với các thông số nhiệt cao có thể đảm bảo thu được lượng nhiệt mặt trời sẽ lớn hơn lượng nhiệt mất đi (Feist, 2001)

Tiêu chuẩn Passive House có thể được áp dụng trên toàn thế giới và cách tiếp cận chung là như nhau Các thuộc tính của các thành phần sẽ khác nhau tùy thuộc vào điều kiện khí hậu địa phương Đối với khí hậu nóng ẩm cần đặc biệt chú ý đến các biện pháp làm mát thụ động như sử dụng giải pháp che nắng và cửa sổ thông gió để đảm bảo sự thoải mái về nhiệt trong ngôi nhà Vì vậy, các tiêu chuẩn phải được thích

Trang 22

nghi với khí hậu và vị trí địa lý Các xây dựng truyền thống địa phương và điều kiện khí hậu cụ thể của từng khu vực phải được phân tích để đạt được các giải pháp thụ động tốt nhất.

2.3 Các mối liên hệ của Passive House:

Có thể nói, Passive House được bắt nguồn từ nhà năng lượng thấp Sartori và Hestnes (2007) đã mô tả nhà năng lượng thấp như một ngôi nhà được xây dựng theo tiêu chuẩn thiết kế đặc biệt nhằm giảm thiểu nhu cầu năng lượng, vì thế việc xây dựng nhà năng lượng thấp sẽ sử dụng ít năng lượng và hiệu quả năng lượng sẽ cao hơn so với một ngôi nhà bình thường Lớp cách nhiệt dày, giảm thiểu cầu nhiệt, độ kín khí, kính cách nhiệt và thông gió thu hồi nhiệt đã được biết đến ở khái niệm nhà năng lượng thấp Vì thế, Antonova (2010) đã nói rằng Passive House được bắt nguồn từ nhà năng lượng thấp, các yếu tố xây dựng Passive House được cải thiện từ các yếu tố của nhà năng lượng thấp và cũng sẽ hợp lý khi gọi Passive House là nhà năng lượng cực thấp

Hình 2.2 Nhu cầu năng lƣợng của Passive House so với nhà năng lƣợng thấp

Nguồn: [24]

2.4 Lợi ích của Passive House:

- Giảm tác động môi trường (khí thải từ ngôi nhà thụ động);

- Ít ảnh hưởng của việc tăng giá xăng;

- Độc lập với năng lượng nhập khẩu (thông qua việc sử dụng năng lượng tái tạo) (Feist, 2007)

Trang 23

2.5 Nguyên tắc của Passive House:

Các nguyên tắc cơ bản sau đây được áp dụng cho việc xây dựng Passive House

để đáp ứng các yêu cầu về mức độ thoải mái cao về nhiệt Gồm 5 nguyên tắc:

Hình 2.3 Năm nguyên tắc của một ngôi nhà Passive House

Nguồn: Passive House Institute

2.5.1 Cách nhiệt tốt lớp vỏ bao che công trình [23]:

Lớp vỏ bao che của một ngôi nhà Passive House cần phải đạt được sự cách nhiệt và kín khí tốt để cấu trúc căn nhà được ổn định dưới mọi thời tiết Để đạt được tiêu chuẩn về năng lượng cần thiết cho một ngôi nhà Passive House, các nguyên tắc cần thiết là:

+ Lớp cách nhiệt phải liên tục, tránh sự đứt đoạn tại các mối nối trong các thành phần của ngôi nhà là biện pháp tốt nhất để đạt được hiệu quả nhất các tiêu chuẩn của Passive House

Trang 24

+ Giảm hiện tượng cầu nhiệt để đảm bảo sự chắc chắn của cấu trúc ngôi nhà bởi các tính chất nhiệt của các vật liệu là khác nhau

Có thể sử dụng nhiều phương pháp để xây dựng nhà Passive House như nhà tường gạch truyền thống, nhà gỗ, thép, dùng các cấu kiện đúc sẵn và có cách nhiệt Cách nhiệt ở lớp vỏ bao che của công trình gồm có 4 thành phần: ở tường ngoài, sàn, mái và cửa sổ Theo Antonova (2010), những lợi ích bổ sung được đề cập bởi Passive Housee Institute (2006a) là một cách nhiệt tốt sẽ chống nóng trong mùa hè và tăng tiện nghi nhiệt trong các ngôi nhà

Bảng 2.1 Bảng vật liệu xây dựng (Passive House Institute) - Nguồn: [12]

W/mK

Độ dày với U-Value = 0.13 W/(m²K)

2.5.2 Cửa sổ kính cho Passive House:

Tùy vào khí hậu ở từng vùng mà sử dụng lớp cách nhiệt và kính ở cửa sổ khác nhau để đạt yêu cầu về sự thoải mái về nhiệt Một ví dụ cho vùng khí hậu ôn đới

là dùng khung cách nhiệt và kính E-low có giá trị U < 0.85 W/(m²K) Sự tổn thất nhiệt qua khung cửa sổ thường là cao hơn so với các vị trí cách nhiệt khác, vì vậy cách nhiệt tốt cho khung cửa sổ là điều cần thiết Sử dụng kính E-low khung 3 lớp với lớp cách nhiệt cho vùng khí hậu ôn đới, và kính E-low khung 2 lớp với lớp cách nhiệt thường cho vùng khí hậu ấm áp hơn

Đối với nhà ở Passive House, cửa sổ phải được đặt trong lớp cách nhiệt của bức tường để giảm hiện tượng cầu nhiệt Do đó, cách tốt nhất là lớp cách nhiệt phải trùng lên khung cửa sổ Ở vùng khí hậu ôn đới, việc đặt trùng lớp cách nhiệt sẽ ngăn ngừa sự thất thoát nhiệt và làm tăng nhiệt độ ở bên trong ngôi nhà Còn trong

Trang 25

12

2.5.3 Thông gió cơ khí có thu hồi nhiệt [24]:

Hệ thống thông gió đóng một vai trò quan trọng trong nhà ở Passive House Vì nó cung cấp nguồn không khí sạch và loại bỏ mùi, độ ẩm không cần thiết Trong một số trường hợp, việc thông gió bằng cách mở các cửa sổ sẽ gây ra sự thất thoát nhiệt và không lọc được không khí sạch Vì vậy, đây là một hệ thống không thể thiếu cho các ngôi nhà Passive House Thiết bị trao đổi nhiệt trong hệ thống sẽ làm ấm không khí lạnh từ bên ngoài để cung cấp vào trong công trình đối với mùa đông lạnh, ngược lại, với mùa hè nóng, hệ thống này sẽ thực hiện ngược lại là làm mát không khí trước khi cấp vào bên trong nhà Tùy vào chất lượng của thiết bị trao đổi nhiệt, mà hơn 90% nhiệt độ có thể chuyển thành khí cấp có nhiệt độ gần với nhiệt độ phòng

Các nguyên tắc cơ bản của hệ thống thông gió cho nhà Passive House là

độ ẩm và không khí bẩn được thải ra từ nhà bếp và phòng tắm, không khí trong lành được cung cấp cho các khu vực sinh sống như phòng ngủ, phòng khách, và vì thế mà những hành lang được thông thoáng hơn Quy tắc chung là hệ thống thông gió được thiết kế phải cung cấp được 30m³ khí sạch cho mỗi người mỗi giờ

Hình 2.4 Quy trình của hệ thống thông gió có thu hồi nhiệt - Nguồn [24]

Trang 26

2.5.4 Độ kín khí của ngôi nhà:

Trong các ngôi nhà Passive House, độ kín khí của ngôi nhà là khó đạt yêu cầu nhất đối với vùng khí hậu lạnh và vùng khí hậu nóng ẩm Nếu độ kín khí trong công trình xây dựng không đảm bảo, không khí ẩm từ bên ngoài sẽ thâm nhập vào và gây ra thiệt hại và phá hủy cấu trúc xây dựng Vấn đề này không chỉ xét riêng cho các công trình năng lượng mà đó là điều cần thiết đảm bảo cho các công trình xây dựng

Độ kín khí và vật liệu cách nhiệt là hai đặc điểm cần thiết cho lớp vỏ bao che tốt Nhưng kín khí đảm bảo không có nghĩa là cách nhiệt tốt và ngược lại, trong một số trường hợp, cả hai có thể hoàn toàn độc lập Vấn đề kín khí cho ngôi nhà nên thực hiện

từ lúc mới bắt đầu xây dựng, vì các vấn đề sửa chữa sau đó sẽ rất khó khăn và tốn kém [22]

Trong công trình, ở bất cứ chỗ nào mà có lỗ rỗng, có sự kết nối phức tạp thì sẽ không đảm bảo độ kín khí ví dụ như: các mối nối chung quanh giữa sàn với tường, bên dưới bệ cửa sổ, xung quanh các hộp kỹ thuật

Hình 2.5 Các vị trí không đảm bảo độ kín khí trong nhà - Nguồn [23]

2.5.5 Giảm ảnh hưởng của cầu nhiệt (thermal bridges) [22]:

Khái niệm lớp vỏ bao che công trình không chỉ gồm các thành phần xây

Trang 27

14

Năng lượng sẽ bị thất thoát nhiều ra bên ngoài thông qua những điểm kết nối này và xuất hiện hiện tượng cầu nhiệt Hiện tượng cầu nhiệt sẽ làm tăng độ ẩm trong các bộ phận của công trình và gây thất thoát nhiệt Để tiết kiệm năng lượng sử dụng chính là phải giảm hiện tượng cầu nhiệt Một ví dụ cho thấy, một ngôi nhà với thiết kế có ban công sẽ gây ra hiện tượng cầu nhiệt, do đó, giải pháp để hạn chế cầu nhiệt đó là kết cấu của ban công phải độc lập với kết cấu của ngôi nhà Một số giải pháp để giảm hiện tượng cầu nhiệt:

+ Lớp cách nhiệt ở vỏ bao che phải liên tục;

+ Phải chú ý đến các góc giao giữa sàn/tường, mái hiên, đầu hồi

Hình 2.6 Lớp vỏ bao che cho nhà PH -Nguồn: Passive House Institute

2.6 Passive House cho các vùng khí hậu khác nhau [22]:

Đối với vùng khí hậu ôn đới, khái niệm Passive House chính là giảm tải nhiệt cao để tạo ra sự thoải mái về nhiệt và kết cấu vững chắc Điều này đối với vùng khí hậu nóng ẩm cũng tương tự về tải làm mát cao Đồng thời, cách nhiệt cho ngôi nhà cũng rất là quan trọng, mặc dù vùng khí hậu ôn đới cần cách nhiệt ít hơn vùng nhiệt đới nóng ẩm Điều này thể hiện qua việc cách nhiệt ở các tấm sàn, ở trần nhà là điều rất cần thiết Đối với vùng khí hậu nóng ẩm, mặt đất đóng vai trò như một tản nhiệt để làm mát các tầng trên Nhưng quan trọng nhất vẫn là cách nhiệt cửa sổ Cửa sổ được dùng là 2 hay 3 lớp là tùy vào từng vùng khí hậu khác nhau Ở một số nơi, việc dùng cửa sổ kính để tránh sự chiếu sáng của năng lượng mặt trời là được khuyến khích Đối với lớp vỏ bao che bên ngoài công trình dù là cố định hay di chuyển đều ảnh hưởng đến việc ngăn chặn lượng nhiệt chiếu sáng từ ngoài vào công trình vào mùa hè Đối với công trình Passive House ở bất kì khu vực nào, lượng nhiệt tăng lên trong công trình nên được giảm thiểu một cách tốt nhất bằng các thiết bị hiệu quả Bên cạnh đó,

Trang 28

việc thông gió vào ban đêm bằng cách mở một vài cửa sổ cũng là một cách làm mát hiệu quả

Trong một vùng khí hậu mà không chỉ nhiệt độ cao mà còn độ ẩm cao thì khử

ẩm là một yêu cầu cần thiết Thông thường, đối với những ngôi nhà Passive House nằm trong vùng khí hậu đó, vừa phải làm mát vừa phải giải quyết vấn đề về độ ẩm cao

Do đó, chính độ kín khí trong ngôi nhà Passive House sẽ giúp giảm lượng không khí

ẩm bên ngoài vào công trình và nhờ vào hệ thống đơn vị thông gió có thu hồi năng lượng giảm tải độ ẩm

Còn đối với khí hậu lạnh, việc xây dựng Passive House được xây dựng chủ yếu dựa vào những đặc trưng của vùng khí hậu ôn đới như cách nhiệt cho toàn bộ lớp vỏ bao che, cửa sổ đặc biệt và tránh hiện tượng cầu nhiệt Hệ thống thông gió thu hồi nhiệt cao và độ kín khí ở mức độ cao được kết hợp sử dụng Để đảm bảo sự thoải mái bên trong nhà và giảm nguy cơ thiệt hại do đóng băng, cách tốt nhất là phải duy trì độ

ẩm tương đối trong nhà

Tóm lại, Passive House là một giải pháp xây dựng để đạt được sự thoải mái và năng lượng hiệu quả cao Tuy nhiên, nó đòi hỏi phải thiết kế phụ thuộc vào điều kiện khí hậu tại từng khu vực, cũng như vị trí xây dựng và quy hoạch phù hợp

Hình 2.7 Passive House cho vùng khí hậu nóng ẩm và vùng khí hậu ôn đới -

Nguồn: [24]

2.7 Giải pháp thiết kế cho Passive House [6],[7]:

Các giải pháp thiết kế thụ động tập trung vào khâu thiết kế kiến trúc (hình dạng, kích thước, hướng tòa nhà,…), thiết kế lớp vỏ công trình nhằm đạt được sự tiện nghi nhiệt, tiết kiệm được năng lượng một cách tự nhiện và hiệu quả Nguyên lý thiết kế

Trang 29

Hướng gió phần lớn phụ thuộc vào khí hậu từng khu vực và vị trí các công trình xung quanh Vì thế, hướng tòa nhà cần bố trí hợp lý để đạt hiệu quả về thông gió tự nhiên vào mùa hè và hạn chế gió lạnh vào mùa đông

2.7.2 Hình dạng tòa nhà:

Quan điểm về mặt năng lượng, hình dạng tối ưu của một tòa nhà là “khi

có thể giảm thiểu tối đa sự thất thoát về nhiệt lượng từ trong nhà ra môi trường ngoài cùng lúc với việc tận dụng được nguồn năng lượng tự nhiên cần thiết từ môi trường ngoài vào bên trong nhà” Hình dạng ngôi nhà được xem xét thông qua việc tính toán

2.7.4 Thiết kế lớp vỏ công trình:

Kết cấu bao che của công trình đóng vai trò quan trọng giúp “quản lý, điều tiết sự trao đổi năng lượng giữa ngôi nhà và môi trường bên ngoài” Nó giúp hạn chế sự truyền nhiệt, âm thanh; giúp hấp thụ, và phân bổ nhiệt; đón nhận nguồn ánh sáng tự nhiên

Trang 30

Kết cấu bao che vào mùa đông phải hạn chế thất thoát nhiệt từ bên trong ngôi nhà ra môi trường bên ngoài nhằm đạt được 3 mục đích:

- Tránh nhiệt độ trong nhà xuống thấp gây thiếu tiện nghi cho người ở;

- Tránh hiện tượng ngưng tụ, ẩm mốc gây bất lợi đến sức khỏe của người

sử dụng ngôi nhà;

- Tránh lãng phí năng lượng tiêu thụ bởi các hệ thống sưởi ấm, làm mát Kết cấu bao che vào mùa hè phải giảm tối thiểu lượng nhiệt truyền từ môi trường bên ngoài vào bên trong ngôi nhà gây tăng nhiệt độ dẫn đến việc thiếu tiện nghi, làm lãng phí năng lượng tiêu thụ do các hệ thống điều hòa, làm mát

2.8 Thực trạng về vấn đề thiết kế hiệu quả và tiết kiệm năng lượng trong kiến trúc ở Việt Nam

Ngày 29/3/2011, Chính phủ đã ban hành Nghị định số 21/2011/NĐ-CP về việc Quy định chi tiết và biện pháp thi hành Luật sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả Nghị định này thay thế cho Nghị định 102/2003/NĐ-CP Tiếp đó, Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia QCVN 09:2013/BXD về “Các công trình xây dựng sử dụng năng lượng hiệu quả” do Hội Môi trường Xây dựng Việt Nam soạn thảo, Vụ Khoa học Công nghệ và Môi trường trình duyệt, Bộ xây dựng ban hành theo Thông tư số 15/2013/TT-BXD ngày 26/9/2013 Quy chuẩn này thay thế Quy chuẩn Xây dựng Việt Nam QCXDVN 09:2005 “Các công trình xây dựng sử dụng năng lượng có hiệu quả” Quy chuẩn này quy định các yêu cầu kỹ thuật bắt buộc phải tuân thủ khi thiết kế hoặc xây dựng công trình xây dựng sử dụng năng lượng hiệu quả

Tuy nhiên, tại Việt Nam, các công trình sử dụng hiệu quả và tiết kiệm năng lượng vẫn chưa đạt hiểu quả cao bởi do các vấn đề về thiết kế, kỹ thuật công nghệ và quản lý năng lượng còn hạn chế Một phần cũng do các đội ngũ tư vấn thiết kế chưa

có điều kiện tiếp xúc với các chương trình đào tạo và cập nhật các kiến thức về thiết kế tiết kiệm năng lượng nên chưa thật sự đủ năng lực để đáp ứng được các vấn đề về sử dụng hiệu quả và tiết kiệm năng lượng, do đó nhiều công trình cần phải nhờ đến sự hỗ trợ của các chuyên gia nước ngoài

2.9 Các nghiên cứu tương tự:

Trang 31

Bài báo cho thấy việc xây dựng nhà thụ động ngày nay là một vấn đề đòi hỏi chất lượng xây dựng cao và các hoạt động xây dựng đòi hỏi độ chính xác cao Đây là sự khác biệt lớn nhất so với nhà truyền thống và nó mang đến một cấp độ hoàn toàn mới cho quá trình xây dựng

Trang 33

về nhà thụ động

Dựa theo 5 nguyên tắc của nhà thụ động làm giảm mức tiêu thụ năng lượng của một công trình Dùng vật liệu cách nhiệt có hiệu năng cao làm giảm nhu cầu sưởi ấm cho các tòa nhà vào mùa đông và độ kín khí với hệ thống thông gió cơ khí làm cho khí hậu trong nhà tốt hơn Sử dụng cửa sổ 3 lớp kính giúp không tổn thất nhiệt

Phân tích từ giai đoạn thiết kế ban đầu những sự ảnh hưởng trong tổng tiêu thụ năng lượng và cuối cùng

là làm giảm chi phí năng lượng trong giai đoạn hoạt động của tòa nhà

Tính toán cầu nhiệt và mô phỏng độ ẩm được đảm bảo làm cho xây dựng an toàn và tiết kiệm chi phí bảo trì trong tương lai Kiểm tra độ ẩm hiệu quả trên gỗ xây dựng ngăn không cho ngưng tụ hơi nước và giảm cầu nhiệt có thể làm giảm sưởi ấm và cũng ngăn ngừa nấm mốc phát triển và ngưng tụ

Trang 34

Phân tích dòng tiền mặt đã tính toán sự ảnh hưởng của sự lựa chọn loại hình nhà ở cho ngân sách gia đình hàng năm Sau 20 nhà thụ động và nhà năng lượng thấp có tác động tích cực đến ngân sách hàng năm của gia đình, vì thế chấp nhận bỏ qua các biện pháp còn lại để tiết kiệm năng lượng

Đầu tư tốt nhất cho các nhà xây dựng riêng lẻ hiện nay là xây dựng nhà ở năng lượng thấp Nếu xây ở quy mô lớn hơn Cần có sự hỗ trợ từ chính phủ bằng các khoản trợ cấp để ngôi nhà thụ động hấp dẫn hơn cho các cá nhân có kế hoạch đầu tư dự án trong khu vực dân cư

- Khả năng phát triển chức năng của các khái niệm Passive House tại tất cả các công trường,

- Đạt được mục tiêu tiết kiệm 80% lượng nhiệt trong năm đầu tiên,

- Là dự án có tính kinh tế,

- Đạt được sự hài lòng của người sử dụng công trình

Trang 35

Bài báo nghiên cứu một thiết kế tối ưu của nhà giá thấp cho người có thu nhập thấp, tạo cho họ có một

cơ hội có được một chỗ ở giá cả phải chăng mà điều kiện trong nhà có khả năng chấp nhận được Việc thiết

kế và hoạt động của nhà ở giá rẻ được tối ưu hóa bằng các mô phỏng Ba chức năng chi phí đa mục tiêu bao gồm chi phí xây dựng, hiệu suất thoải mái về nhiệt và chi phí hoạt động trong 50 năm được áp dụng cho thông gió tự nhiên và các tòa nhà không khí lạnh Nhiệt độ bên trong được đánh giá và kiểm soát bởi 2 mô hình thoải mái về nhiệt Đưa ra 18 thông số thiết kế và 6 chiến lược thông gió được kiểm tra bởi 2 thuật toán tối ưu Các phương pháp tối ưu hóa trong bài báo này cho thấy một cơ hội có thể cải thiện đáng kể sự thoải mái về nhiệt, tiết kiệm năng lượng và giảm chi phí vận hành

Kết quả tối ưu được hình thành bởi 2 mô hình thoải mái khác nhau Dựa trên các kết quả của nhiều nghiên cứu trước đây về thoái mái về nhiệt đã cho thấy rằng kết quả của bài báo này là có lợi Việc tiết kiệm chi phí ở Việt Nam phụ thuộc vào khí hậu cao khoảng 14-31% so với vị trí cố định Hà Nội, ở bất kì tiêu chí nào luôn cần có điều hòa không khí để duy trì sự thoái mái về nhiệt trong suốt thời gian một năm Nhưng đối với Đà Nẵng va Hồ Chí Minh hoàn toàn có thể dựa vào chiến lược và thiết kế thụ động

Trang 36

đó Như vậy, câu hỏi đặt ra là, liệu có ảnh hưởng nhiều đến chi phí khi cần phải nhập khẩu những linh kiện từ Đức?

Trang 37

EUROPEAN

EMBEDDING OF

PASSIVE HOUSES

Xác định những thách thức cần phải đối mặt trong tương lai:

- Phát triển gói thông tin liên quan đến giải pháp nhà thụ động cho văn phòng, trường học và nhà

ở xã hội;

- Phát triển gói thông tin liên quan sửa chữa nhà thụ động;

- Phát triển chất lượng cho quy trình thiết kế và xây dựng;

- Phát triển các phương án tài chính cho nhà thụ động;

- Thực hiện các chứng nhận cho nhà thụ động;

- Nghiên cứu về mối quan hệ giữa vấn đề về vệ sinh, bảo dưỡng hệ thống thông gió và thoải mái

về nhiệt với vấn đề sức khỏe;

- Đồng bộ hóa các phương pháp tính toán năng lượng quốc gia PHPP và EPBD;

- Phát triển các chương trình đào tạo thực hành cho kiến trúc sư, kỹ sư và các đội thợ lành nghề

Trang 38

Qua tham khảo sách báo, tạp chí và các nghiên cứu trước, đã luận ra được một số các rào cản ảnh hưởng đến vấn đề đang cần được nghiên cứu của đề tài và cùng với sự góp ý từ những người đã có nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực xây dựng nói chung và có tìm hiểu về Passive House nói riêng Nghiên cứu gồm 28 rào cản ảnh hưởng đến việc ứng dụng Passive House vào công trình nhà ở riêng lẻ ở Việt Nam được đề xuất, tạm được phân loại thành 6 nhóm và được trình bày ở bảng 2.2

Bảng 2.2 Các rào cản của việc ứng dụng Passive House vào công trình nhà ở riêng lẻ ở Việt Nam

Mã

A Nhóm các rào cản về năng lực của các

bên tham gia

Kaan (2006)

Mlecnik et

al (2010)

Boqvist

et al (2010)

Vụ KHCN

& BXD (2012)

MT-Tuan (2015) Ý kiến chuyên

gia

A1

Năng lực đội ngũ thiết kế chưa đáp ứng

được yêu cầu và kỹ năng thiết kế công trình

Passive House

X

A2

Thiếu các nhà thầu thi công có kinh nghiệm

và kiến thức về xây dựng công trình Passive

House

A3 Thiếu sự liên kết giữa kiến trúc sư, chủ đầu

A4 Thiếu nghiệp vụ trong đánh giá và theo dõi

Trang 39

26

A5

Kiến trúc sư chưa đổi mới tư duy về sử

dụng các giải pháp thiết kế công trình tận

dụng hiệu quả năng lượng

A6 Chưa có tiêu chuẩn về thiết kế công trình

B Nhóm các rào cản về chi phí đầu tƣ Kaan

(2006)

Audenaert

et al (2007)

dyakarn (2007)

Chenvi-Boqvist

et al (2010)

Tuan (2015) Ý kiến chuyên

gia

7 Chi phí xây dựng công trình Passive House

8

Chỉ tập trung giảm thiểu chi phí ban đầu,

chưa quan tâm đến lợi ích của việc tiết kiệm

chi phí trong quá trình vận hành & sử dụng

X

C Nhóm các rào cản về tài nguyên – vật liệu

9 Khó khăn trong việc tìm kiếm, sử dụng vật

11 Vật liệu mới chưa được đưa vào sản xuất

D Nhóm các rào cản về nhận thức từ phía

xã hội

Mlecnik (2004)

Boqvist

et al (2010)

Vụ KHCN & BXD (2012)

MT-Ý kiến chuyên gia

Trang 40

13 Chưa nhận thức được tầm quan trọng của

14 Ý thức về sử dụng hiệu quả và tiết kiệm

15 Chủ đầu tư thiếu lòng tin vào công trình

16 Chủ đầu tư ngại thay đổi từ công trình bình

17 Chủ đầu tư muốn tận dụng hết diện tích để

18 Vấn đề phong thủy ảnh hưởng đến việc thiết

19 Kiến trúc sư chưa đầu tư đúng mức vào

E Nhóm các rào cản về chính sách nhà

nước

Muller (2001)

Mlecnik (2004)

Kaan (2006)

Audenaert

et al (2007)

Mlecnik

et al (2010)

Tantas-avasdi

et al (2011)

Vụ KHCN

& BXD (2012)

MT-Tuan (2015)

20 Thông tin về công trình Passive House chưa

21

Chưa duy trì thiết lập và chuyển giao kiến

thức ảnh hưởng đến tốc độ nhân rộng của

Passive House

Định dạng
Số trang	110
Dung lượng	2,8 MB