mở đầu cho sự phát triển CTX trên toàn thế giới. Năm 2000, USGBC đã nghiên cứu và TRẦN THANH LONG - 1970690 7 GVHD: TS. TRƯƠNG PHƯỚC HÒA đưa ra bộ tiêu chí đánh giá gọi là LEED - Leadership in Energy and Environmental Design (Định hướng thiết kế về môi trường và năng lượng). Đây được xem là hoạt động tích cực và hiệu quả nhất trong các nỗ lực ứng phó với biến đổi khí hậu trên toàn cầu.
Trải qua gần 20 năm áp dụng với bốn lần được chỉnh sửa, bổ sung phù hợp với tình hình thực tế, tuy ngày càng nghiêm ngặt và khắt khe hơn nhưng với hàng ngàn công trình xanh đạt chứng nhận tiêu chuẩn LEED mỗi năm trên toàn thế giới đã chứng minh đây là xu hướng xây dựng tất yếu trên toàn cầu trong tương lai. Trong khi cách mạng xây dựng xanh đang diễn ra trên toàn thế giới thì Việt Nam vẫn còn ở giai đoạn khởi đầu, chậm hơn các nước trên thế giới khoảng 15-20 năm [2]. Ra mắt thị trường Việt Nam vào năm 2007, sau hơn 10 năm triển khai với CTX đầu tiên là nhà máy Colgate Pamolive Bình Dương được xây dựng vào năm 2008, số CTX hiện nay ở Việt Nam đã vượt 150 công trình ở nhiều loại chứng chỉ nhưng còn là con số rất khiêm tốn nếu xét cùng thời gian phát triển ở các nước khác, như số CTX ở Mỹ vào năm 2000 đã là 1500, Singapore là 2300 và Trung Quốc năm 2017 với hơn 2000 công trình [3]. Tuy nhiên, số lượng xây dựng CTX đã gia tăng đáng kể qua từng năm cho thấy nổ lực của ngành xây dựng trong việc bắt kịp xu hướng của khu vực và thế giới.1 Tốp 10 quốc gia xây dựng CTX theo tiêu chuẩn LEED Xếp hạng Tên quốc gia Diện tích sàn (triệu m2) Số dự án 1 Trung quốc 47.66 106 TRẦN THANH LONG - 1970690 8 GVHD: TS.
TRƯƠNG PHƯỚC HÒA Xếp hạng Tên quốc gia Diện tích sàn (triệu m2) Số dự án 7 Đài Loan 6.15 124 8 Thổ Nhĩ Kỳ 6.16 305 Tiểu vương quốc Ả 4.41 207 10 Rập Thống Nhất (Nguồn: USGBC, 2017) Bảng 2.2 Số lượng dự án đăng ký qua các năm ở các nước trong khu vực Đông Nam Á Quốc Gia Năm Việt Nam Thái Lan Phi-lip-pin Ma-lay-si-a 2100 - 2011 2 8 4 6 2012 - 2013 9 16 11 18 2014 - 2015 5 61 21 13 2016 - 2017 19 42 39 16 (Nguồn: Báo cáo xu hướng CTX tại Việt Nam của Bluescope, 2017) Số lượng dự án qua áp dụng tiêu chuẩn CTX đang tăng trong những năm gần đây. Nhưng so với các nước trong khu vực như Thái Lan hay Phi-lip-pin thì số lượng dự án tại Việt Nam còn khiêm tốn.3 Các chứng chỉ công trình xanh tại Việt Nam Cùng với sự ra đời của CTX, tại mỗi quốc gia với những bối cảnh khác nhau đã cho ra đời những bộ tiêu chí riêng cho mình hoặc áp dụng linh hoạt hệ thống đánh giá sẵn có của các quốc gia khác. Một số hệ thống đánh giá nổi bật có thể kể đến như LEED (Hoa Kỳ), Green Star (Úc), Green Mark (Singapore), GOBAS (Trung Quốc), GRIHA TRẦN THANH LONG - 1970690 9 GVHD: TS. TRƯƠNG PHƯỚC HÒA (Ấn Độ), v.
Với mỗi hệ thống đánh giá của từng quốc gia sẽ có các tiêu chí đánh giá khác nhau phù hợp với đặc điểm khí hậu và điều kiện xây dựng thực tế nhưng nhìn chung đều đảm bảo được các tiêu chí: • Địa điểm xây dựng bền vững: khai thác và tận dụng tối đa điều kiện thuận lợi của địa điểm phục vụ xây dựng công trình, không hủy hoại và làm biến đổi đặc điểm môi trường hiện hữu. Bảo tồn và khôi phục đa dạng sinh thái, đảm bảo tỷ lệ cây xanh cao trong khu vực xây dựng. Đảm bảo tối ưu việc sử dụng đất đai xây dựng có hiệu quả. Đảm bảo giao thông cơ giới, xe đạp và đi bộ di chuyển.
• Không gian xanh: Đô thị xanh là có nhiều không gian xanh, có chất lượng môi trường xanh, sạch (môi trường không khí, nước, đất). Giảm thiểu chất thải, ô nhiễm và những nguyên nhân làm suy thoái môi trường. Chất lượng môi trường trong và ngoài tòa nhà, tăng cường thông gió tự nhiên, kiểm soát ô nhiễm hóa học, tăng cường sử dụng ánh sáng tự nhiên. • Dự án tận dụng nguồn nước hiệu quả: Tiết kiệm nước trong sinh hoạt, sản xuất, trồng trọt.
Tăng cường việc kiểm soát, lưu giữ và sử dụng nước mưa, giảm dùng nước sạch tưới cây, áp dụng công nghệ xử lý nước thải để tái sử dụng. • Sử dụng hiệu quả năng lượng: Tăng cường tối đa sử dụng các thiết bị tiết kiệm điện cho chiếu sáng, điều hòa không khí, thông thoáng, vận hành công trình. Sử dụng năng lượng mặt trời, gió, địa nhiệt với mục tiêu giảm được từ 30% đến 50% năng lượng có nguồn gốc hóa thạch. Sử dụng thiết bị kiểm soát năng lượng.
• Nguyên vật liệu: Tăng cường sử dụng vật liệu có nguồn gốc tự nhiên, vật liệu có sẵn tại địa phương. Vật liệu xây dựng phải phù hợp với đặc điểm khí hậu của mỗi khu vực địa lý khác nhau. Tránh lạm dụng quá nhiều kính trong việc thiết kế mặt ngoài công trình để giảm thiểu sự tăng nhiệt độ cho công trình và không gian xung quanh công trình do hiệu ứng “nhà kính”, điều này là nguyên nhân chủ yếu làm cho nhiệt độ ở các thành phố luôn cao hơn khu vực nông thôn. Lưu giữ, thu gom, tái chế vật liệu, rác thải sinh hoạt, sản xuất, quản lý chất thải xây dựng, v.
TRẦN THANH LONG - 1970690 10 GVHD: TS. TRƯƠNG PHƯỚC HÒA Tại Việt Nam, có 4 công cụ đánh giá được áp dụng: • EDGE: Công cụ đánh giá của Tổ chức tài chính thế giới (IFC). Hệ thống đánh giá này tập trung vào các tiêu chí năng lượng, nước và vật liệu nên phù hợp với các dự án có mục tiêu chính là tối thiểu hóa mức tiêu thụ tài nguyên. • GREENMARK: công cụ đánh giá của Cơ quan xây dựng Singapore (BCA).
Cũng giống như LEED, các tiêu chí của công cụ đánh giá này chủ yếu phù hợp ở các nước phát triển. • LEED: công cụ đánh giá của Hội đồng Công trình xanh Hoa Kỳ (USGBC). Đây là một hệ thống đánh giá toàn diện, phù hợp cho các dự án hướng tới nhận diện thương hiệu quốc tế nên các tiêu chuẩn đánh giá chủ yếu thích hợp cho các nước phát triển. Hiện nay, LEED là tiêu chuẩn quốc tế tiên phong và phổ biến nhất thế giới khi đã thực hiện đánh giá hơn hơn 50,000 công trình ở tất cả 50 tiểu bang của Mỹ và 135 quốc gia [4].
• LOTUS: công cụ đánh giá của Hội đồng Công trình xanh Việt Nam (VGBC). Là công cụ được phát triển trên nền tảng hệ thống đánh giá công trình xanh của các nước tiên tiến và được điều chỉnh, bổ sung cho phù hợp với thực tiễn ngành xây dựng và điều kiện khí hậu ở Việt Nam.3 Số lượng các công trình xanh tại Việt Nam Chứng chỉ Ra mắt thị trường Số lượng dự án Nguồn Việt Nam được cấp chứng chỉ EDGE 2015 3 Website Hội Đồng CTX Việt Nam GREENMARK 2010 4 Website Hội Đồng CTX Việt Nam TRẦN THANH LONG - 1970690 11 GVHD: TS. TRƯƠNG PHƯỚC HÒA LEED 2007 88 Website hội đồng CTX Hoa Kỳ LOTUS 2009 41 Website Hội Đồng CTX Việt Nam Có khá nhiều tiêu chuẩn CTX được áp dụng tại Việt Nam, nhưng phổ biến nhất là tiêu chuẩn CTX LEED của Mỹ, tiếp theo đó là tiêu chuẩn LOTUS của Việt Nam. Tiêu chuẩn GreenMark chỉ áp dụng đối với các công trình được phát triển bởi các nhà đầu tư từ Sing-ga-po.
Bên cạnh đó, EDGE là tiêu chuẩn được phát triển gần đây bởi Ngân hàng thế giới nên mức độ phổ biến là chưa cao tại thị trường Việt Nam.3 TỔNG QUAN VỀ MÔ PHỎNG NĂNG LƯỢNG Mô phỏng năng lượng là một công cụ hiệu quả để tính toán được lượng điện năng tiêu thụ của tòa nhà trong tương lại, từ đó đưa ra các giải pháp thiết kế, cải tạo hiệu quả về mặt kinh tế đối với các tòa nhà mới hoặc các tòa nhà hiện hữu. Đối với các tòa nhà hiện hữu, việc mô phỏng phải dựa trên kết các thông số đo đạt thực tế và thực hiện hiệu chỉnh mô hình để cho ra kết quả chuẩn xác nhất. Theo thông tin từ Hội Mô phỏng hiệu năng công trình xây dựng Việt Nam (IBPSA-VIETNAM), mô phỏng năng lượng công trình là cách tốt nhất để đưa ra quyết định thiết kế liên quan tới năng lượng, tiện nghi sử dụng và chi phí [5].4 GIỚI THIỆU CÁC CÔNG CỤ MÔ PHỎNG NĂNG LƯỢNG Các phần mềm mô phỏng năng lượng có thể được áp dụng để dự báo năng lượng tiêu thụ của tòa nhà đang được sử dụng phổ biến trên thị trường hiện nay: • Giới thiệu phần mềm EnergyPlus: Là một chương trình mô phỏng tình hình tiêu thụ năng lượng và nước trong công trình. Chương trình được tài trợ bởi Bộ Năng lượng Hoa Kỳ.
Đây là một chương TRẦN THANH LONG - 1970690 12 GVHD: TS. TRƯƠNG PHƯỚC HÒA trình mô phỏng năng lượng toàn bộ tòa nhà mà các kỹ sư, kiến trúc sư (KTS)và nhà nghiên cứu sử dụng để lập mô hình cho cả mức tiêu thụ năng lượng — để sưởi ấm, làm mát, thông gió, chiếu sáng và tải cắm và xử lý — và sử dụng nước trong các tòa nhà. • Giới thiệu phần mềm eQuest: là một trong những công cụ mô phỏng năng lượng phổ biến nhất cho giai đoạn thiết kế cơ sở hoặc sớm hơn. Tên đầy đủ là: QUick Energy Simulation Tool, và đúng như tên gọi, eQuest là một công cụ hữu ích giúp các kiến trúc s(KTS) nhanh chóng chạy các mô phỏng năng lượng đơn giản để đánh giá giữa các giải pháp thiết kế khác nhau.
Phần mềm hữu ích này được phát triển bởi Jame J. Hirsch & Associates, với vốn tài trợ từ Bộ Năng lượng Hoa Kỳ. • Giới thiệu phần mềm IES-VE: Được phát triển bởi hãng Integrated Enviromental Solutions phát triển. Đây là phần mềm hỗ trợ dự án xây dựng giảm thiểu mức tiêu thụ năng lượng của công trình thông qua việc tối ưu các yếu tố như hệ thống đèn chiếu sáng, hệ thống làm mát, sưởi và lớp vỏ bao che của công trình.
Vì vậy sử dụng năng lượng hiệu quả, tiết kiệm là một trong những nhiệm vụ thiết yếu của Quốc Gia nhằm nâng cao tính cạnh tranh, giảm tải cho hệ thống cung cấp và đảm bảo an ninh năng lượng. Mà trong đó, hành vi của con người là điều quan trong nhất nhưng thường ít được quan tâm trong cơ hội tiết kiệm năng lượng [6].5 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ BIM VÀ CTX TRƯỚC ĐÂY Các nghiên cứu trước đây liên quan đến ứng dụng mô hình thông tin công trình (BIM) trong công trình xanh (CTX).