Nằm trong chuỗi series phân tích chuyên sâu của SBVN, bài viết Phần 8 giới thiệu một case study thực tiễn về tối ưu hóa thiết kế năng lượng cho dự án điểm dừng nghỉ kết hợp chợ nông sản địa phương và tòa nhà văn phòng tại Hòa Bình. Thông qua Building Energy Modeling (BEM), phân tích hiệu năng công trình và đánh giá các kịch bản đầu tư, SBVN đã xây dựng một giải pháp thiết kế tích hợp nhằm cân bằng giữa hiệu quả năng lượng, chi phí đầu tư và mục tiêu phát triển bền vững.

1. Thông tin chung của dự án

  • Công trình: Điểm dừng nghỉ kết hợp chợ nông sản địa phương và Tòa nhà văn phòng
  • Địa điểm: Hòa Bình
  • Mục tiêu: Tối ưu hiệu quả năng lượng, kiểm soát chi phí vận hành, hướng tới Net Zero Energy và đạt các tiêu chuẩn xanh quốc tế.
  • Công việc thực hiện:  SBVN tiến hành kiểm tra, xây dựng mô hình nhiệt vật lý 3D, phân tích hiệu năng năng lượng nhằm đề xuất các phương án cải thiện tiện nghi nhiệt và tối ưu chi phí đầu tư ban đầu.

2. Một số vấn đề tiêu điểm cần lưu ý tại thời điểm SBVN tiếp nhận hồ sơ dự án

Khi phân tích dự án, chúng tôi nhận thấy các thiết kế thông thường rất dễ vấp phải những rào cản cản trở mục tiêu tối ưu dòng tiền:

  • Rất nhiều dự án hiện nay tập trung đạt chứng chỉ bằng cách làm các hạng mục dễ làm trên bảng kiểm checklist nhưng lại bỏ qua bài toán đánh giá chuyên sâu kinh tế năng lượng. Việc thiết kế hệ thống điều hòa không khí và vỏ bao che như thông thường không mang lại lợi ích cốt lõi, thậm chí khiến Chủ đầu tư chi thêm chi phí đầu tư.
  • Ở môi trường nhiệt đới như Việt Nam, việc sử dụng vách kính lớn mang lại cảm giác hiện đại nhưng lại đi kèm rủi ro về bức xạ nhiệt nếu chưa chọn đúng hệ số kính. Khá phổ biến hiện nay là tình trạng tòa nhà bị chói lóa, khiến nhân viên phải kéo rèm và bật đèn điện vào ban ngày. Điều này vô tình đánh mất tiềm năng chiếu sáng tự nhiên, đồng thời tạo thêm gánh nặng cho hệ thống điều hòa.

3. Các giải pháp tối ưu hóa thiết kế năng lượng giúp cải thiện hiệu quả dự án

Nhằm tối ưu hóa nguồn vốn đầu tư và đảm bảo hiệu quả vận hành dài hạn, SBVN đề xuất các giải pháp kỹ thuật cốt lõi dựa trên kết quả phân tích từ mô hình tính toán vật lý và phân tích năng lượng BEM:

  1. Tối ưu Facade: Để giải quyết bài toán bức xạ và chống chói hướng Đông – Tây, SBVN đề xuất duy trì các hành lang dài bao quanh công trình, tạo thành lớp che nắng thụ động. Kết hợp với việc sử dụng vật liệu vỏ chất lượng: Tường gạch Neotech (U-value = 0.625) và Mái (U-value = 0.62). Đặc biệt, hệ thống kính thông số cao (SHGC: 0.27, VLT: 0.5, U-value: 1.67) được sử dụng. Nhờ vậy, diện tích chói lóa được khống chế chỉ ở mức 5.92%, đáp ứng tiêu chuẩn cực kỳ khắt khe của LEED. Tuy giảm chói, công trình vẫn xuất sắc giữ được 86% diện tích không gian đạt độ rọi chiếu sáng tự nhiên trung bình trên 300 lux trong cả năm, đạt điểm tối đa (3 điểm) về chiếu sáng theo chuẩn LEED.
  2. Tối ưu hệ thống HVAC: Khi lớp bao che đã cản nhiệt hoàn hảo, hệ thống điều hòa không cần phải hoạt động với công suất lớn. SBVN thay thế hệ thống thông thường bằng thiết kế hiệu năng cao:
    • Hệ thống xử lý không khí tươi (PAU) tách biệt.
    • Hệ thống thu hồi nhiệt (ERV) hiệu suất cao để giảm tổn thất làm lạnh khi trao đổi khí.
    • Hệ thống điều hòa trung tâm VRF hiệu suất cao giúp phân bổ tải lạnh chính xác tới từng khu vực.
  3. Tích hợp năng lượng tái tạo hướng tới Net Zero: Để bù đắp phần năng lượng điện tiêu thụ còn lại, hệ thống 3.280 m² pin năng lượng mặt trời được tính toán lắp đặt. Bước đi chiến lược này sẽ đưa tòa nhà chạm ngưỡng Net Zero Energy.

4. Kết quả kinh tế và kỹ thuật của các giải pháp

  • Tối ưu Chi phí đầu tư (CAPEX): Bằng việc đầu tư tốt cho façade để cản nhiệt, SBVN đã giúp Chủ đầu tư thu hẹp quy mô công suất điều hòa dư thừa. Việc này giúp giảm thẳng 7.99 tỷ VNĐ tiền mua sắm thiết bị điều hòa (từ 18.44 tỷ xuống còn 10.45 tỷ). Tổng kết lại, dù phải chi 12.18 tỷ VNĐ cho hệ thống pin mặt trời, mức tổng đầu tư của toàn bộ dự án Net Zero chỉ tăng 4.18 tỷ VNĐ khi đạt mục tiêu Net Zero Energy
SBVN Showcase #8 - Tối ưu hóa thiết kế năng lượng giúp giảm chi phí đầu tư HVAC
Hình 1: So sánh chi phí đầu tư (Tỷ VNĐ)
  • Cắt giảm Chi phí vận hành (OPEX): Hệ thống mới mang lại mức tiết kiệm 30% tổng năng lượng so với toà nhà thiết kế thông thường theo cách làm phổng thông tại VN
    • Tương đương giảm 329.2 MWh 
    • Tiết kiệm được 1.15 Tỷ VNĐ tiền điện mỗi năm
SBVN Showcase #8 - Tối ưu hóa thiết kế năng lượng giúp giảm chi phí vận hành
Hình 2: So sánh tổng chi phí vận hành (Tỷ VNĐ/năm)
  • Hiệu quả Môi trường & ROI: Tòa nhà giảm 270 tấn CO2 xả thải mỗi năm. Dù không tính hệ thống pin mặt trời, thiết kế đã tự thân tiết kiệm 49.76% năng lượng so với yêu cầu của LEED, đạt tối đa 17 điểm hạng mục năng lượng. Thời gian hoàn vốn (ROI) cho khoản chi phí đầu tư pin mặt trời chỉ xấp xỉ 3.5 năm.

5. Kết luận

Từ nền tảng kỹ thuật vững chắc này, SBVN đánh giá dự án hoàn toàn có tiềm năng hướng tới các chứng nhận LEED Platinum và LEED Net Zero Energy, khẳng định vị thế tiên phong về phát triển công trình bền vững. 

Việc đầu tư hệ thống điện mặt trời để hướng tới các chứng nhận công trình xanh và Net Zero không chỉ mang lại lợi ích về vận hành năng lượng, mà còn góp phần nâng tầm vị thế dự án theo các chuẩn mực phát triển bền vững quốc tế. Đây là nền tảng quan trọng giúp gia tăng giá trị thương hiệu, nâng cao năng lực cạnh tranh và tạo lợi thế khi tiếp đón các đối tác, khách hàng cũng như các đoàn công tác quốc tế.

Thông qua dự án này, SBVN tiếp tục khẳng định rằng các mục tiêu hiệu suất năng lượng và phát triển bền vững hoàn toàn có thể đạt được mà không nhất thiết làm gia tăng tổng mức đầu tư của công trình. Nhờ tối ưu hóa thiết kế năng lượng hệ thống HVAC ngay từ giai đoạn đầu, dự án đã cắt giảm đáng kể chi phí đầu tư cơ điện, qua đó tạo ra nguồn ngân sách để tích hợp hệ thống điện mặt trời và các giải pháp bền vững khác, đồng thời vẫn đảm bảo hiệu quả tài chính tổng thể của dự án.