Luận văn Giải pháp thiết kế kiến trúc tích hợp pin năng lượng mặt trời vào lớp vỏ công trình trung tâm thương mại ở bắc trung bộ, Việt Nam

Giải pháp thiết kế kiến trúc tích hợp pin năng lượng mặt trời là giải pháp quan trọng và khả thi nhất trong việc tiết kiệm năng lượng sử dụng vào lớp vỏ công trình trung tâm thương mại. Vì vậy, việc lắp đặt pin năng lượng mặt trời cần được nhà nước hỗ trợ và có chính sách về tài chính để có thể hạ thấp chi phí sản xuất pin năng lượng mặt trời. Thúc đẩy việc nghiên cứu ứng dụng các phần mềm các phần mềm sefaira, ecotect, vasari và một số phần mềm khác mô phỏng năng lượng mặt trời phù hợp với điều kiện khí hậu Việt Nam nhằm hỗ trợ cho việc nghiên cứu thiết kế kiến trúc tích hợp pin năng lượng mặt trời vào lớp vỏ công trình

pdf30 trang | Chia sẻ: tueminh09 | Ngày: 28/01/2022 | Lượt xem: 444 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Giải pháp thiết kế kiến trúc tích hợp pin năng lượng mặt trời vào lớp vỏ công trình trung tâm thương mại ở bắc trung bộ, Việt Nam, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ------------------------------------ LÊ THỊ THANH HÀ KHÓA: 2014- 2016 GIẢI PHÁP THIẾT KẾ KIẾN TRÚC TÍCH HỢP PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VÀO LỚP VỎ CÔNG TRÌNH TRUNG TÂM THƯƠNG MẠI TẠI BẮC TRUNG BỘ, VIỆT NAM Chuyên Ngành: Kiến Trúc Mã Số: 60.58.01.02 LUẬN VĂN THẠC SĨ KIẾN TRÚC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS.KTS.LÊ CHIẾN THẮNG Hà Nội - 2016 LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn tới khoa sau đại học - Trường đại học kiến trúc Hà Nội đã tạo điều kiện cho tôi hoàn thành xong luận văn của mình. Tôi cũng xin gửi lời cám ơn chân thành nhất tới TS.KTS. Lê Chiến Thắng, người đã trực tiếp hướng dẫn tôi trong suốt quá trình làm luận văn, cùng toàn thể các thầy cô trong tiểu ban hướng dẫn đã đóng góp những ý kiến quý báu, đưa ra những phương pháp, tìm ra hướng đi, giúp tôi hoàn thành luận văn này. Sau cùng, tôi xin cám ơn nhà trường, cơ quan công tác và toàn thể bạn bè đã giúp đỡ tôi tìm kiếm, thu thập tài liệu trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Tác giả luận văn Lê Thị Thanh Hà LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sĩ này là công trình nghiên cứu khoa học độc lập của tôi. Các số liệu khoa học, kết quả nghiên cứu của Luận văn là trung thực và có nguồn gốc rõ ràng. Tác giả luận văn Lê Thị Thanh Hà MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .................................................................................................. LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................ MỤC LỤC ....................................................................................................... DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ........................................................................ DANH MỤC BẢNG BIỂU .............................................................................. DANH MỤC HÌNH VẼ ................................................................................... A.MỞ ĐẦU.......................................................................................................1 Lý do chọn đề tài...............................................................................................1 Mục tiêu nghiên cứu..........................................................................................2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.....................................................................2 Phương pháp nghiên cứu...................................................................................2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài...........................................................3 Cấu trúc luận văn...............................................................................................4 Sơ đồ cấu trúc luận văn.....................................................................................5 B. NỘI DUNG ............................................................................................... 6 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN GIẢI PHÁP THIẾT KẾ KIẾN TRÚC TÍCH HỢP PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VÀO LỚP VỎ CÔNG TRÌNH TRUNG TÂM THƯƠNG MẠI TẠI BẮC TRUNG BỘ, VIỆT NAM ....... 6 1.1. Các khái niệm liên quan ..................................................................... 6 1.1.1. Tích hợp pin năng lượng mặt trời và lớp vỏ công trình trên thế giới. .... 6 1.1.2. Lớp vỏ bao che công trình: ................................................................... 9 1.2. Thực trạng sử dụng pin năng lượng mặt trời tích hợp vào lớp vỏ công trình. ................................................................................................... 11 1.2.1. Thực trạng sử dụng pin năng lượng mặt trời tích hợp vào lớp vỏ công trình trên thế giới và Việt Nam ..................................................................... 11 1.2.2. Thực trạng sử dụng pin năng lượng mặt trời tích hợp vào lớp vỏ công trình trung tâm thương mại tại Bắc Trung Bộ, Việt nam. .............................. 13 1.2.3. Thực trạng nghiên cứu giải pháp vỏ bao che công trình. ..................... 17 1.2.4. Thực trạng các chính sách của nhà nước liên quan đến sử dụng pin năng lượng mặt trời. ..................................................................................... 17 1.3. Một số công trình kiến trúc ứng dụng pin năng nặng mặt trời trên thế giới ......................................................................................................... 18 1.4. Các nghiên cứu liên quan đến đề tài ................................................ 20 1.5. Những vấn đề cần quan tâm của đề tài ........................................... 21 CHƯƠNG 2 : CƠ SỞ KHOA HỌC VỀ GIẢI PHÁP THIẾT KẾ KIẾN TRÚC TÍCH HỢP PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VÀO LỚP VỎ CÔNG TRÌNH TRUNG TÂM THƯƠNG MẠI TẠI BẮC TRUNG BỘ, VIỆT NAM. ................................................................................................ 23 2.1. Tiềm năng phát triển pin năng lượng mặt trời tích hợp vào vỏ công trình ở Việt Nam ......................................................................................... 23 2.1.1. Tiềm năng về điều kiện tự nhiên ......................................................... 23 2.1.2. Tiềm năng về điều kiện kinh tế - xã hội .............................................. 25 2.1.3. Các tiềm năng khác ............................................................................ 26 2.2. Cơ sở pháp lý. ................................................................................... 27 2.2.1. Một số bộ luật, quy định liển quan. ..................................................... 27 2.2.2. Các chính sách hỗ trợ phát triển kiến trúc sử dụng pin năng lượng mặt trời........ ........................................................................................................ 33 2.3. Cơ sở kỹ thuật. .................................................................................. 33 2.3.1. Các loại hình pin năng lượng mặt trời phù hợp lắp đặt trong công trình trung tâm thương mại. .................................................................................. 33 2.3.2. Yếu tố ảnh hưởng đến công suất pin năng lượng mặt trời. .................. 35 2.3.3. Các vấn đề lưu ý trong thiết kế pin năng lượng tích hợp trong công trình trung tâm thương mại. .......................................................................... 38 2.3.4. Các thế hệ pin năng lượng mặt trời. .................................................... 39 2.4. Cơ sở lý thuyết. ................................................................................. 43 2.4.1. Cơ sở thẩm mỹ kiến trúc ..................................................................... 43 2.4.2. Cảm nhận thị giác. .............................................................................. 44 2.4.3. Mỹ quan đô thị. .................................................................................. 44 2.4.4. Đặc thù về công trình trung tâm thương mại. ...................................... 45 2.5. Bài học kinh nghiệm trên thế giới .................................................... 45 CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP THIẾT KẾ KIẾN TRÚC TÍCH HỢP PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VÀO LỚP VỎ CÔNG TRÌNH TRUNG TÂM THƯƠNG MẠI TẠI BẮC TRUNG BỘ, VIỆT NAM. .... 49 3.1. Định hướng giải pháp thiết kế kiến trúc tích hợp pin năng lượng mặt trời vào lớp vỏ công trình trung tâm thương mại tại Bắc Trung Bộ, Việt Nam. .................................................................................................... 49 3.2. Nguyên tắc thiết kế kiến trúc tích hợp pin năng lượng mặt trời vào lớp vỏ công trình trung tâm thương mại tại Bắc Trung Bộ, Việt Nam. .. 49 3.2.1. Tuân thủ quy hoạch chung và các chỉ tiêu kiến trúc của khu đất xây dựng công trình trung tâm thương mại. ........................................................ 49 3.2.2. Giải quyết đồng bộ và hiệu quả khi tích hợp pin năng lượng mặt trời vào lớp vỏ công trình trung tâm thương mại. ................................................ 50 3.2.3. Phân tích, lựa chọn giải pháp tích hợp pin năng lượng mặt trời vào lớp vỏ công trình trung tâm thương mại tại Bắc Trung Bộ, Việt Nam. ............... 53 3.3. Giải pháp thiết kế kiến trúc tích hợp pin năng lượng mặt trời vào lớp vỏ công trình trung tâm thương mại tại Bắc Trung Bộ, Việt Nam. .. 53 3.3.1. Giải pháp tích hợp pin năng lượng mặt trời vào mặt đứng công trình trung tâm thương mại. .................................................................................. 53 3.3.2. Giải pháp tích hợp pin năng lượng mặt trời vào mái công trình trung tâm thương mại. ........................................................................................... 55 3.3.3. Giải pháp thiết kế kiến trúc tích hợp pin năng lượng mặt trời vào nan chắn nắng công trình trung tâm thương mại. ............................................... 58 3.3.4. Các giải pháp khác: ............................................................................ 59 3.4. Đề xuất giải pháp thiết kế thực nghiệm ........................................... 59 3.4.1. Giới thiệu công trình và các tính toán về năng lượng .......................... 59 3.4.2. Giải pháp thiết kế ............................................................................... 72 C. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................... 81 1. Kết luận .............................................................................................. 81 2. Kiến nghị............................................................................................ 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. PHỤ LỤC ........................................................................................................ DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VIẾT TẮT CỤM TỪ VIẾT TẮT BIPV Tòa nhà tích hợp pin năng lượng mặt trời EVN Viện năng lượng QCVN Quy chuẩn Việt Nam PV Pin năng lượng mặt trời. DANH MỤC BẢNG BIỂU SỐ HIỆU BẢNG TÊN BẢNG Bảng 1.1 So sánh chi phí với các vật liệu vỏ bao che Bảng 1.2 Khảo sát một số công trình trung tâm thương mại ở Bắc Trung Bộ, Việt Nam. Bảng 2.1 Số liệu về bức xạ mặt trời tại Việt Nam Bảng 2.2 Yêu cầu nhiệt kỹ thuật đối với tường bao che bên ngoài Bảng 2.3 Yêu cầu nhiệt kỹ thuật đối với mái bằng Bảng 2.4 Bảng so sánh hiệu suất của pin năng lượng mặt trời theo hướng và góc nghiêng của thiết bị Bảng 3.1 Đánh giá khả năng tích hợp một số loại pin năng lượng mặt trời trong công trình Bảng 3.2 Một số loại pin năng lượng lắp đặt trên tường (vách dựng) công trình trong điều kiện Bắc Trung Bộ Bảng 3.3 Một số loại pin năng lượng lắp đặt trên mái công trình trong điều kiện Bắc Trung Bộ Bảng 3.4 Tham số chung của pin năng lượng mặt trời 320w Bảng 3.5 Thông số định mức của pin năng lượng mặt trời 320w Bảng 3.6 Bảng so sánh 2 phương án đề xuất DANH MỤC HÌNH VẼ SỐ HIỆU TÊN HIỆU HÌNH HÌNH Hình 1.1 Tỷ lệ sản xuất pin năng lượng mặt trời hàng năm toàn cầu Hình 1.2 Phối cảnh hướng Tây Bắc Big C Vinh Hình 1.3 Mặt bằng tầng (1-4) BigC Vinh Hình 1.4 Phối cảnh TTTM Quỳnh Lưu Hình 1.5 Mặt bằng định vị TTTM Quỳnh Lưu Hình 1.6 Mặt bằng tầng 1 TTTM Quỳnh Lưu Hình 1.7 Mặt bằng tầng 2 TTTM Quỳnh Lưu Hình 1.8 Mặt bằng tầng 3 TTTM Quỳnh Lưu Hình 1.9 Phối cảnh dự án Vincom Hà Tĩnh Hình 1.10 Siêu thị Co.op Mark Quảng Trị Hình 1.11 Siêu thị Co.op Mark Thanh Hóa Hình 1.12 Dự án Golden Dragon Plaza Hình 1.13: Cao ốc văn phòng tích hợp năng lượng mặt trời vào lớp vỏ Hình 1.14 Sân vận động năng lượng mặt trời ở Kaohsiung, Taiwan Hình 1.15 Nhà để xe M.Shade Hình 2.1 Bản đồ vùng Bắc Trung Bộ Hình 2.2 Hướng và góc nghiêng của pin mặt trời Hình 2.3 Pin quang điện Hình 2.4 Các dạng pin năng lượng mặt trời Hình 2.5 Thế hệ đầu tiên và thế hệ thứ hai của pin quang điện Hình 2.6 Dự kiến màng mỏng trong tương lai bằng công nghệ xanh truyền thống Hình 2.7 Hiệu quả nghiên cứu tế bào tốt nhất của NREL Hình 2.8 IEA competition entry by D.Mizrahi, Switzerland Hình 2.9 IEA competition entry by C.Elmas, USA Hình 2.10 Dự án nhà ở có chín căn hộ tại Aalen Hình 3.1 Một số mô hình lắp đặt pin năng lượng trên tường. Hình 3.2 Một số mô hình lắp đặt trên mái. Hình 3.3 Một số mô hình lắp đặt trên tấm chắn nắng. Hình 3.4 Hoa gió định vị công trình tại Vinh, Nghệ An. Hình 3.5 Mặt bằng vị trí công trình Hình 3.6 Phối cảnh công trình hướng Tây Bắc Hình 3.7 Mặt bằng tổng thể Trung Tâm thương mại. Hình 3.8 Mặt bằng trung tâm thương mại (Tầng 1-4) Hình 3.9 Mặt đứng công trình hướng Nam Hình 3.10 Mặt đứng công trình hướng Tây Hình 3.11 Tường gạch bê tông Hình 3.12 Gạch bê tông Hình 3.13 Kính bảo ôn, cách âm, cách nhiệt Hình 3.14 Mặt bằng công trình TTTM vào lúc 9 giờ sáng ngày hè Hình 3.15 Phối cảnh công trình TTTM hướng Nam vào lúc 9 giờ sáng ngày hè Hình 3.16 Mặt bằng công trình TTTM vào lúc 10 giờ sáng ngày hè Hình 3.17 Phối cảnh công trình TTTM hướng Nam vào lúc 10 giờ sáng ngày hè. Hình 3.18 Mặt bằng công trình TTTM vào lúc 12 giờ trưa ngày hè Hình 3.19 Phối cảnh công trình TTTM hướng Nam vào lúc 12 giờ trưa ngày hè. Hình 3.20 Mặt bằng công trình TTTM vào lúc 13 giờ chiều ngày hè Hình 3.21 Phối cảnh công trình TTTM hướng Đông Tây vào lúc 14 giờ trưa ngày hè. Hình 3.22 Mặt bằng công trình TTTM vào lúc 15 giờ chiều ngày hè. Hình 3.23 Phối cảnh công trình TTTM hướng Đông Tây vào lúc 16 giờ chiều ngày hè. Hình 3.24 Phối cảnh tích hợp pin năng lượng mặt trời vào mái công trình trung tâm thương mại. Hình 3.25 Khung đỡ pin năng lượng mặt trời nâng hạ theo mùa bằng kim loại Hình 3.26 Tích hợp pin năng lượng mặt trời vào cửa sổ công trình trung tâm thương mại. Hình 3.27 Kính phủ lớp màng mỏng pin năng lượng mặt trời Hình 3.28 Tích hợp pin năng lượng mặt trời vào toàn diện mặt dứng hướng Tây công trình trung tâm thương mại 1 A. MỞ ĐẦU Lý do chọn đề tài “Nếu thế kỷ XIX là thời đại của than, thế kỷ XX là của dầu mỏ, thì thế kỷ XXI là thời đại của mặt trời.” Tuyên bố trên cho thấy tầm quan trọng của năng lượng mặt trời trong kỷ nguyên mới. Các hệ thống pin năng lượng sản xuất điện trực tiếp từ bức xạ mặt trời đang phát triển rộng rãi - lợi ích của nó trở nên rõ ràng hơn, chi phí giảm hơn trước đây rất nhiều. Pin năng lượng là công nghệ vật liệu tiên tiến sẽ giúp chúng ta thiết kế các công trình thân thiện với môi trường. Đây là một giải pháp quan trọng và khả thi nhất trong việc tiết kiệm năng lượng sử dụng trong công trình trung tâm thương mại. Vỏ bao che công trình Là thành phần ngăn cách về mặt vật lý giữa môi trường bên trong và bên ngoài công trình. Lớp vỏ có tác dụng giúp duy trì môi trường bên trong (cùng với các hệ thống điều hòa cơ khí), kiểm soát điều kiện khí hậu và xác định chế độ nhiệt cho công trình. Thiết kế vỏ bao che công trình là một lĩnh vực đặc biệt trong kiến trúc và xây dựng, nó cần sự tổng hợp mọi yếu tố trong lĩnh vực khoa học xây dựng và kiểm soát vi khí hậu trong công trình. Nước ta có lượng bức xạ mặt trời rất tốt, đặc biệt là khu vực phía Nam, ở khu vực phía Bắc thì lượng mặt trời nhận được là ít hơn. Do Bắc Trung Bộ là vùng nằm giữa Bắc và Nam nên việc sử dụng năng lượng mặt trời là tốt. Việc nghiên cứu sử dụng năng lượng mặt trời ngày càng được quan tâm, nhất là trong tình trạng thiếu hụt năng lượng và vấn đề cấp bách về môi trường hiện nay. Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng ưu việt trong tương lai, đó là nguồn năng lượng sẵn có, siêu sạch và miễn phí. Do vậy năng lượng mặt trời ngày càng được sử dụng rộng rãi trên thế giới. Việt Nam là nước nhiệt đới nóng ẩm nằm trong giải phân bổ ánh nắng mặt trời nhiều nhất trên thế giới. Với địa hình nhiều đồi núi và hải đảo, Việt Nam 2 cũng có nhiều khu vực dân cư nằm phân tán. Vì vậy, sử dụng năng lượng mặt trời như một nguồn năng lượng tại chỗ để thay thế cho các dạng năng lượng truyền thống, đáp ứng nhu cầu của các vùng dân cư là một chính sách có ý nghĩa quan trọng về mặt kinh tế, an ninh quốc phòng. Nhu cầu tích hợp pin năng lượng mặt trời cho kiến trúc Việt Nam nói chung và kiến trúc Bắc Trung Bộ nói riêng trong tương lai là rất lớn. Bởi vậy, đề tài nghiên cứu "Giải pháp thiết kế kiến trúc tích hợp pin năng lượng mặt trời vào lớp vỏ công trình trung tâm thương mại tại Bắc Trung Bộ, Việt Nam" là thực sự cần thiết và cấp bách, có ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn lớn. Mục tiêu nghiên cứu: Khảo sát, đánh giá thực trạng giải pháp thiết kế kiến trúc vỏ công trình trung tâm thương mại tích hợp pin năng lượng mặt trời tại Bắc Trung Bộ, Việt Nam. Đề xuất giải pháp thiết kế kiến trúc vỏ công trình trung tâm thương mại tích hợp pin năng lượng mặt trời tại Bắc Trung Bộ, Việt Nam. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu: Tích hợp pin năng lượng mặt trời trong thiết kế kiến trúc lớp vỏ công trình trung tâm thương mại tại vùng đồng bằng Bắc Trung Bộ, Việt Nam. Phạm vi nghiên cứu: Vùng đồng bằng Bắc Trung Bộ (bao gồm 6 tỉnh:Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị và Thừa Thiên Huế.) Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp khảo sát kiến trúc lớp vỏ công trình trung tâm thương mại tích hợp pin năng lượng mặt trời tại Bắc Trung Bộ, Việt Nam. 3 Phương pháp thu thập thông tin, tài liệu trong và ngoài nước có liên quan đến giải pháp thiết kế kiến trúc tích hợp pin năng lượng mặt trời vào lớp vỏ công trình trung tâm thương mại tại Bắc Trung Bộ, Việt Nam. Phương pháp đánh giá thực trạng cho giải pháp thiết kế kiến trúc tích hợp pin năng lượng mặt trời vào lớp vỏ công trình trung tâm thương mại tại Bắc Trung Bộ, Việt Nam trong thời gian qua. Phương pháp phân tích giải pháp thiết kế kiến trúc tích hợp pin năng lượng mặt trời vào lớp vỏ công trình trung tâm thương mại tại Bắc Trung Bộ, Việt Nam. Phương pháp tổng hợp giải pháp thiết kế kiến trúc tích hợp pin năng lượng mặt trời vào lớp vỏ công trình trung tâm thương mại tại Bắc Trung Bộ, Việt Nam. Phương pháp đề xuất giải pháp thiết kế kiến trúc tích hợp pin năng lượng mặt trời vào lớp vỏ công trình trung tâm thương mại tại Bắc Trung Bộ, Việt Nam trong tương lai. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài: Ý nghĩa khoa học: Bổ sung, hoàn thiện giải pháp thiết kế kiến trúc tích hợp pin năng lượng mặt trời vào lớp vỏ công trình trung tâm thương mại tại Bắc Trung Bộ, Việt Nam. Ý nghĩa thực tiễn: - Nâng cao chất lượng giải pháp thiết kế kiến trúc tích hợp pin năng lượng mặt trời vào lớp vỏ công trình trung tâm thương mại tại Bắc Trung Bộ, Việt Nam. - Nâng cao chất lượng thẩm mỹ cho công trình. - Sử dụng năng lượng tái tạo làm giảm sử dụng năng lượng điện lưới cho công trình. 4 Cấu trúc luận văn: Cấu trúc luận văn gồm có 3 phần: A - Mở đầu:(5 trang) B - Nội dung:( 83 trang) Chương 1: Tổng quan giải pháp thiết kế kiến trúc tích hợp pin năng lượng mặt trời vào lớp vỏ công trình trung tâm thương mại tại Bắc Trung Bộ, Việt Nam( 19 trang) Chương 2: Cơ sở khoa học về giải pháp thiết kế kiến trúc tích hợp pin năng lượng mặt trời vào lớp vỏ công trình trung tâm thương mại tại Bắc Trung Bộ, Việt Nam(28 trang). Chương 3: Đề xuất giải pháp thiết kế kiến trúc tích hợp pin năng lượng mặt trời vào lớp vỏ công trình trung tâm thương mại tại Bắc Trung Bộ, Việt Nam..( 31 trang) C - Kết Luận:( 2 trang) Tài liệu tham khảo. Phụ lục. 5 Sơ đồ cấu trúc luận văn THÔNG BÁO Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui lòng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội. Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội. Email: digilib.hau@gmail.com THƯ VIỆN 81 C. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận Giải pháp thiết kế kiến trúc tích hợp pin năng lượng mặt trời vào lớp vỏ công trình trong tương lai gần là xu hướng tất yếu, đặc biệt đối với công trình trung tâm thương mại, là dạng công trình sử dụng nhiều năng lượng. Giải pháp tích hợp pin năng lượng mặt trời vào lớp vỏ công trình hiện đang được cho là giải pháp tối ưu nhất. Đây là nguồn năng lượng sạch, không gây ô nhiễm môi trường và có trữ lượng vô cùng lớn do tính tái tạo cao. Đồng thời, phát triển công nghiệp sản xuất pin mặt trời sẽ góp phần thay thế các nguồn năng lượng hóa thạch, giảm phát khí thải nhà kính, bảo vệ môi trường. Vì thế, đây được gọi là nguồn năng lượng quý giá, có thể thay thế những dạng năng lượng cũ đang ngày cạn kiệt. Từ lâu, nhiều nơi trên thế giới đã sử dụng năng lượng mặt trời như một giải pháp thay thế những nguồn tài nguyên truyền thống. Việt Nam là nước nhiệt đới nóng ẩm nằm trong giải phân bổ ánh nắng mặt trời nhiều nhất trên thế giới. Với địa hình nhiều đồi núi và hải đảo, Việt Nam cũng có nhiều khu vực dân cư nằm phân tán. Trong kiến trúc, pin năng lượng được tích hợp trong công trình chủ yếu là dạng tấm nằm trên mái dốc của các biệt thự hay dạng ống nước tích hợp tế bào quang nhiệt bên trong nằm trên mái phẳng của công trình. Pin năng lượng mặt trời chưa được ứng dụng một cách hợp lý trong các công trình cao tầng có quy mô lớn. Vì vậy, việc sử dụng pin năng lượng như là một thành phần kiến trúc sẽ là điều mà các KTS phải suy nghĩ, tiếp cận khi thiết kế công trình trong tương lai. Bắc Trung Bộ, là khu vực có lợi thế để tích hợp pin năng lượng mặt trời ở Việt Nam. Do đó với xu hướng tất yếu hiện nay hướng tới các công trình kiến trúc xanh, pin năng lượng mặt trời sẽ ngày càng được tích hợp nhiều hơn 82 trong các công trình, đặc biệt đối với các dạng công trình trung tâm thương mại. Trong khi việc xử lý mặt đứng công trình thích ứng với điều kiện thời tiết vùng hàn đới cố gắng thu càng nhiều nhiệt càng tốt thì giải pháp chắn nắng giảm bức xạ nhiệt trực tiếp lên lớp vỏ công trình là điểm mấu chốt trong kiến trúc vùng nhiệt đới. Chính vì vậy, các giải pháp sử dụng pin năng lượng mặt trời mang nhiều chức năng rất phù hợp với Việt Nam. 2. Kiến nghị Giải pháp thiết kế kiến trúc tích hợp pin năng lượng mặt trời là giải pháp quan trọng và khả thi nhất trong việc tiết kiệm năng lượng sử dụng vào lớp vỏ công trình trung tâm thương mại. Vì vậy, việc lắp đặt pin năng lượng mặt trời cần được nhà nước hỗ trợ và có chính sách về tài chính để có thể hạ thấp chi phí sản xuất pin năng lượng mặt trời. Thúc đẩy việc nghiên cứu ứng dụng các phần mềm các phần mềm sefaira, ecotect, vasari và một số phần mềm khác mô phỏng năng lượng mặt trời phù hợp với điều kiện khí hậu Việt Nam nhằm hỗ trợ cho việc nghiên cứu thiết kế kiến trúc tích hợp pin năng lượng mặt trời vào lớp vỏ công trình. Thúc đẩy việc phổ biến kiến thức, nghiên cứu với các công nghệ pin năng lượng mặt trời mới, đặc biệt là với dạng pin có thể tích hợp trong công trình phù hợp với điều kiện Bắc Trung Bộ, Việt Nam. Tiếp tục nghiên cứu tích hợp pin năng lượng mặt trời vào lớp vỏ công trình trung tâm thương mại nhằm hoàn thiện hệ thống tích hợp pin năng lượng này vào trong công trình trung tâm thương mại. 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: 1. Chương trình mục tiêu Quốc gia về "sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả giai đoạn 2012 - 2015",(Số 1427/QĐ - TTg). 2. Hoàng Dương Hùng, Năng lượng mặt trời - Lý thuyết & ứng dụng, NXB Khoa học & Kỹ thuật, 2010. 3. Nguyễn Trọng Khang, Nguyễn Tuấn Minh (2009), Hướng dẫn thiết kế bao che cho công trình kiến trúc nhằm sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả tại các đô thị Việt Nam, Viện kiến trúc quy hoạch đô thị và nông thôn, Hà Nội. 4. Luật số 50/2010/QH12 của Quốc hội :"Luật sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong xây dựng, chiếu sáng công cộng". 5. Phạm Đức Nguyên (2008),Để sử dụng kính trong kiến trúc có hiệu quả năng lượng và môi trường, Hội thảo phát triển kiến trúc nhiệt đới trong chiến lược bảo vệ môi trường và chương trình sử dụng năng lượng tiết kiệm hiệu quả. 6. Phạm Đức Nguyên, Nguyễn Thu Hòa, Trần Quốc Bảo:" Các giải pháp kiến trúc khí hậu Việt Nam", NXB KHKT 2002. 7. Phan Thu Phương Đ1-QLNL:"Tìm hiểu năng lượng tái tạo; phân tích đánh giá hiệu quả khai thác sử dụng năng lượng mặt trời". 8. QCVN 09:2013/BXDQuy chuẩn kỹ thuật quốc gia về " các công trình xây dựng sử dụng năng lượng hiệu quả". 9. Lê Chiến Thắng, Lắp đặt pin năng lượng mặt trời trong thiết kế kiến trúc, Tạp chí kiến trúc, số 3/2012. 10. Đặng Đình Thống, " Năng lượng tái tạo Việt Nam", Trung tâm nghiên cứu năng lượng Bách Khoa Hà Nội. 84 11. Đặng Đình Thống - Lê Danh Liên (1956 - 2006) :" Cơ sở năng lượng mới và tái tạo". 12. Lý Ngọc Thắng, Nghiên cứu, thiết kế hệ thống tự động thích ứng với vị trí mặt trời nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng các thiết bị dùng năng lượng mặt trời, Viện năng lượng, Bộ Công thương. Tiếng Anh: 13. "Achitectural variations in residences and their effects on energy generation by photovoltaics " , a thesis presented to the Academic Faculty by Sandra Catalina Caballero. In Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree Master of Science in High Performance Buildings in the School of Architecture. Georgia Institute of Technology , August 2011. 14. Bächler, M. "BOS Cost Savings." 15. Becquerel, E. (1839). Mémoire sur les effetsélectriques produits sous l'influence des rayons solaires. 16. Cammerer, A. (1992). Houses of Key West. 17. CEA How Does a Photovoltaic Cell Work? 18. Ching, F. Building Construction Illustrated, John Wiley and Sons. 19. City of LakeWorth, F. ArchitecturalStyles and Building Traditions. 20. Corkhill, T. (1982). Gambrel roof. The Complete Dictionary of Wood. S. Books. New York: 211. 21. Council, L. H. (2003). The Energy Performance of Log Homes. R. Pickett. 22. DSIRE (2011). "FL State Solar Energy SystemIncentives Program." Retrieved June 10th, 2011, from 85 3F&State=federal¤tpageid=1&ee=1&re=1. (Accessed June 9th,2011) 23. DSIRE (2011). "NYSERDA - PV Incentive Program." Retrieved June 5th, 2011, from 10F&State=federal¤tpageid=1&ee=1&re=1. (Accessed June 9th,2011) 24. DSIRE (2011). "Washington Renewable Energy Production Incentives ". Retrieved June 20th, 2011, from 27F&State=federal¤tpageid=1&ee=1&re=1. (Accessed June 9th,2011) 25. EIA (2011). "Average Retail Price of Electricity to Ultimate Customers by End-Use Sector, by State ". Retrieved April 14th, 2011, from (Accessed June 7th,2011). Các trang wed: 26. Cand.com.vn 27. Công ty AC.vn 28. Co-opmart.com.vn 29. Caballero,_Sandra_C_201108_MS.vn 30. Ddemo.vinabits.com.vn 31. Eeurowindowholding.biz.vn 32. Frauhofer ISE.vn 33. Gachsieunhe.vn 34. Gsmart.vn 35. Industrialzone.vn 86 36. Odersun.vn 37. Queenland.vn 38. Quangtri360.com 39. Solarcity.vn 40. Solar PV.vn 41. Task_16_photovoltaics_in_buildings_p2.vn 87 PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1 :Danh mục các loại pin năng lượng mặt trời tại Việt Nam STT Các loại pin Công suất Màu Kích Công ty NLMT (Wp/tấm) thước (cm) 1 Silic đơn tinh thể 3-280 Xanh 993x163 Công ty mặt Silic đa tinh thể đen 5x40 trời đỏ 2 Silic đơn tinh thể 175-205 Đen 1580x80 Công ty 8x35 SolarBK 3 Màng pin năng 30-350 Đen 434x277 lượng mặt trời, tế x3- bào đơn tinh thể 1806x92 Tập Đoàn 0x30 Công nghệ 4 Silic đa tinh thể 5-320 Xanh, Điện Tử Viễn đen Thông Quốc 5 Silic đơn tinh thể 15-300 Xanh, 280x180 Tế Đông đen x1,5- Dương 1950x99 0x45 6 Silic đơn tinh thể 3-280 Xanh 1580x80 Công ty đen 8x35 Chinatech 7 Silic đa tinh thể 70-310 Xanh 1950x99 Công ty đen 0x50 SolarBK 8 Silic đa tinh thể 100-300 Xanh 1954x99 Công ty đen 0x50 TNHH sản phẩm mới Việt Nam 88 9 Silic đa tinh thể 200-4000 Xanh Công ty TNHH sản xuất MEGASUN 10 Silic đơn tinh thể 6-300 Xanh, Tập đoàn đen công nghệ 11 Silic đa tinh thể 180-200 Xanh 993x131 điện tử Sài 9x40 Gòn 12 Silic đơn tinh thể 35-310 Xanh 1956x99 công ty đen 2x45 TNHH MTV Vũ Phong 89 PHỤ LỤC 2: Bản vẽ chi tiết lắp đặt pin năng lượng mặt trời 1. Pin năng lượng mặt trời lắp đặt trên mái bằng. Hình PL.1: Chi tiết lắp đặt pin năng lượng mặt trời trên mái bằng [39] 90 2. Pin năng lượng mặt trời lắp đặt trên mái dốc. Hình PL.2: Chi tiết lắp đặt pin năng lượng mặt trời trên mái dốc [39] 91 3. Pin năng lượng mặt trời lắp đặt trên tường và vách dựng. ưHình PL.3: Chi tiết lắp đặt pin năng lượng mặt trời trên tường và vách dựng. [39] 4. Pin năng lượng mặt trời lắp đặt trên hệ thống khác Hình PL.4: Chi tiết lắp đặt pin năng lượng mặt trời trên hệ thống khác. [39] 92

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfluan_van_giai_phap_thiet_ke_kien_truc_tich_hop_pin_nang_luon.pdf