Tài liệu Giải pháp hệ thống bao che chung cư cao tầng tại hà nội theo hướng dử dụng năng lượng hiệu quả.pptx

BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC: GIẢI PHÁP HỆ THỐNG BAO CHE CHUNG CƯ CAO TẦNG TẠI HÀ NỘI THEO HƯỚNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG HIỆU QUẢ GVHD : THS. KTS HÀ TIẾN VĂN NHÓM SV : NCKH Giải pháp hệ thống bao che chung cư cao tầng tại hà nội theo hướng dử dụng NLHQ NCKH Nội Dung A:PHẦN MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài 1 2.Mục đích nghiên cứu. 1 3. Nội dung nghiên cứu.1 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.2 5. Phương pháp nghiên cứu B:PHẦN NỘI DUNG CHÍNH - Chương 1: Thực trạng về hệ thống bao che sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả của chung cư cao tầng tại hà nội - Chương 2: Các cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu hệ thống bao che đạt hiệu quả NLHQ ccct tại hà nội - Chương 3: Giải pháp hệ thống bao che chung cư cao tầng (ccct) tại hà nội theo hướng sử dụng năng lượng hiệu quả C:KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ -Kết luận và kiến nghị + Danh mục tài liệu tham khảo Giải pháp hệ thống bao che chung cư cao tầng tại hà nội theo hướng dử dụng NLHQ A. A. PHẦN PHẦN MỞ MỞ ĐẦU. ĐẦU. NCKH 1. Lý do chọn đề tài.  Dân số gia tăng nhanh chóng, con người trong đời sống văn minh tiêu thụ quá nhiều năng lượng ( năng lượng được sản xuất chính từ nguyên liệu hóa thạch), biến đổi khí hậu ngày càng khó nắm bắt  Nhu cầu ở trong các chung cư tăng lên, nguồn năng lượng phục vụ cho con người trong chung cư thì có hạn  Nghiên cứu giải pháp hệ thống bao che SDNLHQ, tìm ra giải pháp hợp lý. Giải pháp hệ thống bao che chung cư cao tầng tại hà nội theo hướng dử dụng NLHQ 2.Mục đích nghiên cứu. NCKH 1. Học tập, áp dụng kinh nghiệm . 2. Nghiên cứu các tiêu chuẩn thiết kế SDNLHQ có tính ứng dụng cao vào việc thiết kế hệ thống bao che 3.Cung cấp các nguồn tư liệu giúp ích cho việc thiết kế và xây dựng. 4. Gợi ý các giải pháp thiết kế hệ thống bao che theo hướng SDNLHQ. 3. Nội dung nghiên cứu. - Thu thập, phân tích, đánh giá các đặc điểm khí hậu, năng lượng tự nhiên. - Điều tra, đánh giá thực trạng thiết kế, xây dựng. - Nghiên cứu học tập kinh nghiệm về phương pháp xây dựng tiêu chuẩn,các giải pháp thiết kế và xây dựng. - Các giải pháp thiết kế, xây dựng nhà cao tầng sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, bao gồm: không gian công trình, vật liệu xây dựng… - Các giải pháp quản lý tòa nhà sau khi đưa công trình vào sử dụng. 4.Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. Các công trình chung cư cao tầng tại các thành phố Hà Nội. 5.Phương pháp nghiên cứu. 1. Phương pháp phân tích, thống kê, điều tra, sưu tầm tài liệu, đo đạc thực tế. 2. Phương pháp so sánh, đối chiếu và tổng hợp. Giải pháp hệ thống bao che chung cư cao tầng tại hà nội theo hướng dử dụng NLHQ A. A. PHẦN PHẦN NỘI NỘI DUNG. DUNG. NCKH Chương 1: THỰC TRẠNG VỀ HỆ THỐNG BAO CHE SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ CỦA CHUNG CƯ CAO TẦNG TẠI HÀ NỘI. 1.1.Thực trạng dân số và lao động ở Hà Nội. 1.1.1 Dân số đô thị. Khái niệm: Dân số là số người sống trên một lãnh thổ nhất định vào thời điểm nhất định. Đặc điểm dân số đô thị: - Về mặt tự nhiên (sinh học): 1 2 - Về mặt tự nhiên (sinh học): + Dân số đô thị luôn luôn biến động do sinh, tử. + Dân số đô thị tập trung đông với mật độ cao. - Về mặt xã hội: + Dân số đô thị biến động do di, đến. + Thành phần và nguồn gốc không đồng nhất: Thành phần nghề nghiệp phức tạp, phong tục văn hóa, luật lệ “bất thành văn”, giao tiếp xã hội rộng. + Sự phân tầng xã hội cao, hình thành lối sống đô thị: tự do cá nhân, tỉ lệ sinh thấp … 3 1.1.2. Quy mô dân số đô thị hợp lý.  Quy mô dân số là số người sống trên một vùng lãnh thổ tại một thời điểm nhất định.  Quy mô dân số đô thị hợp lý là quy mô cho phép đảm bảo điều kiện tốt nhất để tổ chức sản xuất, đời sống, bảo vệ môi trường cảnh quan, với kinh phí xây dựng và quản lý đô thị thấp nhất. Giải pháp hệ thống bao che chung cư cao tầng tại hà nội theo hướng dử dụng NLHQ NCKH 1.1.3. Quá tải dân số đô thị. Nguyên nhân đẫn đến quá tải dân số đô thị: Biến động tự nhiên của dân số. Biến động cơ học của dân số đô thị. Tốc độ đô thị hóa cao. 1.1.4. Ảnh hưởng phát triển dân số ở Hà Nội tới nhu cầu xây dựng CCCT. Quy hoạch chung thủ đô đến năm 2015 và Quy hoạch tổng thể phát triển Kinh tế xã hội của thành phố đến năm 2020 đã được thủ tướng chính phủ phê duyệt thì mục tiêu dân số Hà Nội năm 2015 là 7,2 - 7,3 triệu người, đến năm 2020 khoảng 7,9 – 8 triệu người. Bảng 1 : Một số chỉ tiêu về dân số của Hà Nội giai đoạn 2008 – 2015 (Nguồn: Tổng cục thống kê) Năm 2008 2009 2010 2011 2012 6,3818 6,4720 6,5885 6,7257 6,8365 2013 2014 2015 6,9369 7,0959 7,2160 Dân số trung bình Dân số trung bình ( Triệu người) Mật độ dân số (người/km2) 7200000 1827 1935 1962 2013 2059 2087 2132 2171 1,23 1,31 1,27 1,18 0,99 0,92 12,3 9,1 thuần (%) Tỉ suất nhập cư (%) Tỉ suất xuất cư (%) 6600000 6400000 (%) Tỉ suất di cư 7000000 6800000 Tỉ lệ tăng tự nhiên dân số 7400000 0,39 0,99 0,59 0,47 0,27 0,03 0,4 0,6 1,07 1,31 1,08 1,10 0,61 0,77 7,5 4,7 0,68 0,32 0,49 0,64 0,33 0,74 0,78 0,41 6200000 6000000 5800000 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Giải pháp hệ thống bao che chung cư cao tầng tại hà nội theo hướng dử dụng NLHQ 2014 2015 NCKH Qua bản đồ vị trí này, có thể thấy các chung cư lớn hoàn toàn tập trung tại gần trung tâm thành phố. Nó cũng nói lên sức nóng dân số quá lớn đang tập trung về các thành phố lớn. 1.2. Tổng quan về hệ thống bao che CCCT. Hình 1.1.4.1 : Bản đồ vị trí một số chung cư lớn tại Hà Nội Quá trình thay đổi hệ thống bao che CCCT trên Hà Nội. Vỏ bao che trong kiến trúc thời ký 1945- 1970: Thời kỳ này coi trọng điều kiện khí hậu khi thiết kế, xây dựng. Tính nhiệt đới, gió mùa đã được phản ánh rất rõ trong những giải pháp thiết kế và công trình. Ngoài những thành phần kiến trúc như: tiền sảnh, mái hiên, hành lang, ô văng... thì các giải pháp về cửa cũng là một hình ảnh đặc trưng cho lối kiến trúc ấy. Giải pháp hệ thống bao che chung cư cao tầng tại hà nội theo hướng dử dụng NLHQ NCKH Vỏ bao che trong kiến trúc thời ký 1970 đến nay: Thời kì này điều kiện kinh tế của đất nước còn khó khăn, chúng ta đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ từ các nước Đông Âu. Khoảng thời gian những năm 70-80, công nghiệp sản xuất bê tông phát triển tạo sự đặc trưng cho kiến trúc nước ta thời bấy giờ, đặc biệt các công trình chung cư cao tầng. Kết Luận:  Hình thức kiến trúc bao che cho CCCT tại Hà nội còn đơn giản, chưa phát triển, chưa có sự khác biệt nhiều, không nổi bật so với các nước đang phát triển.  Hình thức lớp vỏ bao che CCCT ở Hà nội chủ yếu là lớp tường dày bên ngoài, đa phần làm vật liệu cách nhiệt.  Chưa chú trọng đến vấn đề thiết kế “Hệ thống bao che” cho chung cư cao tầng ở Hà Nội hiện nay với xu hướng sử dụng năng lượng hiệu quả.  Ngoài ra còn 1 số hình thức lớp vỏ bao che như: kính-gây hiệu ứng nhà kính, tổn hao năng lượng điều hòa cho tòa nhà, lớp cây mặt đứng nhằm giảm bức xạ của mặt trời và 1 số loại khác… Hai loại vật liệu nhắc đến nhiều nhất này góp phần tạo nên thẩm mỹ hơn cho CCCT hiện nay tại Hà Nội. Giải pháp hệ thống bao che chung cư cao tầng tại hà nội theo hướng dử dụng NLHQ 1.3. Thực trạng thiết kế hệ thống bao che CCCT tại Hà Nội. 1.3.1. Hình dạng, mặt bằng CCCT. NCKH a. Chung cư cao tầng có mặt bằng hình vuông hoặc hình chữ nhật. b. Chung cư cao tầng có mặt bằng hình chữ T. Hình 1.3.1.2 : Mặt bằng tòa T01, T04 Times City Hình 1.3.1.3 : sơ đồ mặt bằng CT2A tân tây đô Hình 1.3.1.1 : Mặt Bằng Thanh Đa View Giải pháp hệ thống bao che chung cư cao tầng tại hà nội theo hướng dử dụng NLHQ c. Chung cư có mặt bằng hình chữ Y. d. Nhà tháp có mật bằng hình chữ thập NCKH Hình 1.3.1.5 : Mặt bằng tòa A - GOLDEN PALACE Hình 1.3.1.4 : Chung cư cao cấp Trung Yên Plaza Hình 1 : Chung cư HAPPY STAR e. Chung cư có mặt bằng tạo bởi hai hình chữ nhật đặt lệch nhau song song. Hình 1.3.1.6 : Chung cư The Avila Giải pháp hệ thống bao che chung cư cao tầng tại hà nội theo hướng dử dụng NLHQ NCKH *Mặt bằng tổng thể: a.Bố cục mặt bằng dạng chữ L. Hình 1.3.1.7 : Chung cư Petro Vietnam Green House Hình 1.3.1.8 : Chung cư Ecolife Tây Hồ b.Bố cục mặt bằng dạng chữ U. Hình 1.3.1.9 : Chung cư Eco Green City Hình 1.3.1.10 : Chung cư Hà Nội Homeland Giải pháp hệ thống bao che chung cư cao tầng tại hà nội theo hướng dử dụng NLHQ c. Bố cục mặt bằng dạng đối xứng Hình 1.3.1.11 : Chung cư CT8 Mỹ Đình d.Bố cục theo dạng khu đất và cảnh quan xung quanh. NCKH Hình 1.3.1.12 : Chung cư Mulberry Lane Nhận xét: Từ những phân tích ở trên, có thế rút ra kết luận rằng dạng chung cư có mặt bằng hình chữ nhật và các biến thể của mặt bằng hình chữ nhật khi kết hợp khéo léo với việc bố trí trên khu đất sẽ đạt được hiệu quả cao nhất về tiết kiệm năng lượng :  Số lượng căn hộ bị tiếp xúc trực tiếp với nắng hướng tây giảm  Các căn hộ đều sẽ được đảm bảo không quá nóng  Có đủ ánh sáng trong quá trình sử dụng Giải pháp hệ thống bao che chung cư cao tầng tại hà nội theo hướng dử dụng NLHQ 1.3.2. Hình thức bên ngoài của CCCT. NCKH a. Màu sắc bề mặt hoàn thiện. Hình 1.3.2.1 Nhận xét:  Dựa vào tính chất của các gam màu, có thể nhận thấy rằng việc sử dụng gam màu sáng (sáng nhất là màu trắng) có khả năng phản chiếu ánh sáng tốt do đó căn hộ ít chịu ảnh hưởng của nhiệt độ bên ngoài.  Những gam màu tối sẽ hấp thụ nhiệt và phản xạ nhiệt kém nên nếu sử dụng những tone màu này thì chung cư sẽ bị nóng do đó sẽ tiêu tốn kinh phí vào việc sử dụng điều hòa để làm mát căn hộ. Tuy nhiên, việc sử dụng tone màu sáng có một nhược điểm là sẽ làm tăng bức xạ đến các đơn nguyên liền kề, trường hợp này hay xảy ra với các tổ hợp chung cư cạnh nhau Hình 1.3.2.2 1.2. Tổng quan về hệ thống bao che CCCT. Mặt đứng xây kín có cửa sổ nhỏ Hình 1.3.1.11 : Chung cư CT8 Mỹ Đình Mặt đứng bọc kính. Hình 1.3.2.4 Mặt đứng kết hợp Hình 1.3.2.5 Giải pháp hệ thống bao che chung cư cao tầng tại hà nội theo hướng dử dụng NLHQ NCKH c.Dạng hình thức có tính toán tới vi khí hậu kiến trúc: Là xu hướng mới nổi trong thế kỷ XX với phong cách thoải mái gần gũi với thiên nhiên và sử dụng năng lượng hiệu quả. Mặt đứng đẹp, gần gũi, tiêu chuẩn cao, tuy nhiên chi phí bảo dưỡng cao nên chỉ phù hợp với chung cư cao cấp. Hình thức này khá tốn kém kinh tế nhất là ở giai đoạn đầu của quá trình xây dựng nên nó chưa được áp dụng phổ biến cho dạng CCCT. Hiện nay, ở Hà Nội đã có một số công trình đạt được chứng chỉ xanh có thể kể đến: chung cư Dolphin Plaza, theLINK345, EcoLife Capitol ... Hình 1.3.2.6 : Chung cư theLINK345 Chỉ số tiết kiệm của theo trang Edgebuildings Hình 1.3.2.7 : Chung cư EcoLife Capitol Giải pháp hệ thống bao che chung cư cao tầng tại hà nội theo hướng dử dụng NLHQ NCKH 1.3.3. Kết cấu và vật liệu bao che CCCT và tính hiệu quả trong SDNLHQ. CHUNG CƯ THĂNG LONG NUMBER 1: công trình xanh. a. Kính Low – e: b. Gạch bê tông khí chủng áp: d. Sơn chống nóng. c. Tấm ốp tường. Trọng lượng 5,6 kg/viên Kích thước 594x304x16 mm Số lượng sử dụng (v/m2) 5,5 Viên Hình 1.3.3.1 Giải pháp hệ thống bao che chung cư cao tầng tại hà nội theo hướng dử dụng NLHQ CHUNG CƯ HOME CITY: a. Kính an toàn euro window.  Kính dán an toàn  Hộp kính. b. Sơn ngoài trời. CHUNG CƯ HH LINH ĐÀM: Gạch xây dựng:  Gạch nung.  Gây ô nhiễm môi trường.  Trọng lượng lớn gạch chưng áp.  Chi phí đầu tư cao hơn. Giải pháp hệ thống bao che chung cư cao tầng tại hà nội theo hướng dử dụng NLHQ NCKH CHƯƠNG 2: CÁC CƠ SỞ KHOA HỌC CHO VIỆC NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG BAO CHE ĐẠT HIỆU QUẢ NLHQ CCCT TẠI HÀ NỘI 2.1. Các khái niệm liên quan. 2.1.1. Khái niệm về kiến trúc năng lượng hiệu quả. Hiệu quả năng lượng (hay còn gọi là sử dụng năng lượng có hiệu quả) là việc giảm lượng năng lượng cần thiết để sản xuất một sản phẩm hoặc cung ứng một dịch vụ nào đó mà sản phẩm cũng như dịch vụ này vẫn đạt tiêu chuẩn chất lượng sử dụng tương đương. Ví dụ về một công trình đạt hiệu quả năng lương. Tòa nhà Trụ sở Ủy ban Năng lượng Malaysia ở Putrajaya Giải pháp hệ thống bao che chung cư cao tầng tại hà nội theo hướng dử dụng NLHQ NCKH 2.1.2. Khái niệm chung cư cao tầng (CCCT). 2.1.2.1 Định nghĩa “chung cư” tại Việt Nam. Theo Điều 70 của Luật Nhà ở 2005: 1. Nhà chung cư là nhà ở có từ hai tầng trở lên, có lối đi, cầu thang và hệ thống công trình hạ tầng sử dụng chung cho nhiều hộ gia đình, cá nhân. Nhà chung cư có phần sở hữu riêng của từng hộ gia đình, cá nhân và phần sở hữu chung của tất cả các hộ gia đình, cá nhân sử dụng nhà chung cư. Chung cư 87 Lĩnh Nam Giải pháp hệ thống bao che chung cư cao tầng tại hà nội theo hướng dử dụng NLHQ NCKH 2.1.3. Khái niệm và vai trò lớp vỏ bao che. 2.1.3.1 Khái niệm Định nghĩa về vỏ công trình của The Pew Research Center on Global Climate Change (Tổ chức nghiên cứu về biến đổi khí hậu toàn cầu). “Vỏ bao che tòa nhà là giao diện giữa bên trong của tòa nhà và môi trường bên ngoài, bao gồm các bức tường, mái nhà, và nền móng – có chức năng như một rào cản nhiệt, đóng vai trò quan trọng trong việc xác định lượng năng lượng cần thiết để duy trì môi trường thoải mái trong nhà so với môi trường bên ngoài”. Ví dụ về lớp vỏ bao che Giải pháp hệ thống bao che chung cư cao tầng tại hà nội theo hướng dử dụng NLHQ NCKH NCKH 2.1.3.2 Vai trò Chức năng chính như sau: chịu lực (chống đỡ và chịu lực), kiểm soát (dòng chảy vật chất và các dạng năng lượng), an toàn (chống lại các tác động bất lợi từ bên ngoài), thẩm mỹ (đáp ứng mong muốn của con người cả bên trong và bên ngoài). Đối với các công trình cao tầng, vỏ bao che cần chịu được tải trọng và lực tác động của bản thân, đồng thời chịu được lực tác động của gió từ ngoài vào công trình. Tòa nhà Bur Juman, Dubai (UAE) với các thanh chống nắng cố định thay đổi theo vị trí mặt trời. Giải pháp hệ thống bao che chung cư cao tầng tại hà nội theo hướng dử dụng NLHQ