Khi nhu cầu phát triển bền vững ngày càng gia tăng trên toàn cầu, các hệ thống MEPF cho công trình net-zero đang trở thành tâm điểm trong lĩnh vực xây dựng. Những hệ thống Cơ – Điện – Nước – Phòng cháy chữa cháy đóng vai trò then chốt trong việc giảm phát thải, tiết kiệm tài nguyên và đảm bảo sự thoải mái, an toàn cho mọi người.
Các chứng nhận công trình xanh như LEED, EDGE và LOTUS đều nhấn mạnh tầm quan trọng của việc thiết kế, triển khai và giám sát hệ thống MEPF cho công trình net-zero. Từ hiệu quả năng lượng, tiết kiệm nước cho đến tối ưu hóa kỹ thuật số, thiết kế MEPF đóng vai trò quan trọng trong việc mang lại hiệu suất cao cho công trình xanh mà không ảnh hưởng đến tính an toàn hay công năng.
Ý chính
-
- Hệ thống cơ khí hỗ trợ hiệu suất công trình net-zero
- Tối ưu hệ thống điện cho vận hành net-zero hiệu quả
- Thiết kế hệ thống cấp thoát nước thông minh cho công trình tiết kiệm nước
- Tích hợp hệ thống PCCC vào MEPF bền vững
- Sự khác biệt khi vận hành hệ thống MEPF truyền thống và net-zero
Hệ thống cơ khí hỗ trợ hiệu suất công trình net-zero
Trong các tòa nhà thương mại, hệ thống HVAC thường chiếm khoảng 30% – 50% tổng mức tiêu thụ năng lượng. Để đảm bảo hiệu quả cho hệ thống MEPF của công trình net-zero, giải pháp cơ khí cần kết hợp chiến lược thiết kế thụ động với thiết bị hiệu suất cao.
Một số chiến lược hiệu quả:
- Sử dụng hệ thống VRF hoặc hệ thống làm lạnh bằng chiller có hệ số hiệu suất cao (COP).
- Lắp đặt thiết bị thu hồi năng lượng từ không khí thải (ERV).
- Thiết kế hệ HVAC theo từng vùng để tránh làm lạnh dư thừa.
- Tận dụng thông gió tự nhiên bằng cửa sổ mở và hướng công trình hợp lý.
Ứng dụng thực tế:
Các tòa nhà sử dụng chiller giải nhiệt gió có tích hợp thu hồi nhiệt có thể tận dụng nhiệt thải để cung cấp nước nóng sinh hoạt, đồng thời giảm cả tải lạnh và tải nhiệt.
Tối ưu hệ thống điện cho vận hành net-zero hiệu quả
Hiệu suất điện là yếu tố cốt lõi của hệ thống MEPF cho công trình net-zero. Ngoài việc sử dụng đèn tiết kiệm năng lượng, hệ thống điện hiện đại cần tối ưu tải và kết nối thông minh với nguồn năng lượng tái tạo.
Một số chiến lược hiệu quả:
- Sử dụng đèn LED có hiệu suất trên 100 lm/W.
- Cảm biến chuyển động, cảm biến ánh sáng và hệ thống điều khiển chiếu sáng trung tâm.
- Đồng hồ đo điện thông minh và phân loại tải riêng biệt để dễ giám sát và quản lý dự phòng.
- Điều chỉnh hệ số công suất để giảm tổn thất điện năng.
Ứng dụng thực tế:
Tích hợp biến tần năng lượng mặt trời và lưu trữ điện giúp trao đổi năng lượng 2 chiều và cắt giảm tải theo thời gian thực khi kết hợp với tủ điện thông minh.
Thiết kế hệ thống cấp thoát nước thông minh cho công trình tiết kiệm nước
Các công trình net-zero cũng hướng tới mục tiêu net-zero nước, chỉ sử dụng lượng nước có thể thu hồi hoặc tái chế. Vì vậy, thiết kế hệ thống cấp thoát nước đóng vai trò trung tâm trong việc tiết kiệm nước và năng lượng, đặc biệt là ở hệ thống nước nóng và xử lý nước thải.
Một số chiến lược hiệu quả:
- Sử dụng thiết bị vệ sinh lưu lượng thấp.
- Tái sử dụng nước xám cho xả bồn cầu và tưới cây.
- Thu gom nước mưa kèm theo hệ thống lọc và bể chứa.
- Hệ thống gia nhiệt nước bằng năng lượng mặt trời hoặc máy bơm nhiệt.
Ứng dụng thực tế:
Các công trình đạt chuẩn xanh thường đặt mục tiêu tiêu thụ nước dưới 100 lít/người/ngày, có hệ thống giám sát để theo dõi liên tục.
Tích hợp hệ thống PCCC vào MEPF bền vững
Dù PCCC có vẻ không liên quan nhiều tới yếu tố bền vững, nhưng việc tích hợp hợp lý có thể giảm lãng phí nước, điện và vật tư trong cả vận hành thường ngày và khi có sự cố.
Một số chiến lược hiệu quả:
- Sử dụng khí sạch cho phòng IT/server thay vì nước.
- Hệ thống báo cháy thông minh chia vùng để hạn chế báo giả.
- Mô hình thủy lực giúp thiết kế ống dẫn chính xác và tiết kiệm.
- Tích hợp hệ thống PCCC với BAS để tự động tắt các hệ thống không cần thiết trong sự cố.
Ứng dụng thực tế:
Khi tích hợp hệ thống PCCC vào BAS, có thể tự động tắt các hệ thống không thiết yếu khi có báo cháy, vừa tiết kiệm năng lượng vừa hỗ trợ sơ tán an toàn.
Sự khác biệt khi vận hành hệ thống MEPF truyền thống và net-zero
Bên cạnh thiết kế và lắp đặt, vận hành và bảo trì (O&M) đóng vai trò then chốt đối với tính bền vững lâu dài của công trình. So sánh giữa hệ thống MEPF truyền thống và net-zero cho thấy sự khác biệt không chỉ ở công nghệ mà còn ở cách giám sát, quản lý và bảo trì.
Thiết kế hệ thống MEPF cho công trình net-zero là một thách thức phức tạp nhưng mang lại nhiều giá trị. Nó đòi hỏi tư duy tích hợp vượt qua giới hạn của từng lĩnh vực kỹ thuật riêng lẻ, nhằm đạt cân bằng năng lượng, tối ưu nước, đảm bảo an toàn và tự động hóa thông minh.
Kết quả mang lại không chỉ là một công trình bền vững hơn, mà còn tiết kiệm chi phí, tăng khả năng thích ứng và mang đến sự thoải mái cho người sử dụng trong nhiều năm.
Bằng việc tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế và quốc gia, các nhà quản lý, kỹ sư và kiến trúc sư có thể đảm bảo đạt mục tiêu net-zero mà không ảnh hưởng tới hiệu suất hay an toàn. Dù đó là cao ốc văn phòng, bệnh viện hay khu công nghiệp, tương lai của thiết kế công trình sẽ nằm ở sự tích hợp liền mạch của hệ thống MEPF với tính bền vững làm cốt lõi.
