Không chỉ xanh, mà còn tự chủ năng lượng
Trong hơn một thập kỷ qua, xu hướng xây dựng công trình xanh tại Việt Nam đã có những bước tiến đáng ghi nhận. Các tiêu chuẩn như LEED (Mỹ), LOTUS (Việt Nam) hay EDGE (IFC) ngày càng được áp dụng rộng rãi trong nhiều dự án, đặc biệt ở các đô thị lớn như Hà Nội, TP.HCM, Đà Nẵng. Theo Hội đồng Công trình xanh Việt Nam, tính đến năm 2024, cả nước có hơn 300 công trình được chứng nhận xanh, tập trung ở lĩnh vực văn phòng, trường học, khách sạn và khu công nghiệp.
Động lực thúc đẩy tòa nhà xanh đến từ cả hai phía: nhu cầu thị trường đối với không gian sống – làm việc thân thiện môi trường và yêu cầu ngày càng nghiêm ngặt của các chủ đầu tư trong việc tiết giảm chi phí vận hành, gia tăng giá trị bất động sản.
Tuy nhiên, khi các tiêu chí "xanh" về vật liệu, tiết kiệm nước, xử lý rác thải đã dần trở nên quen thuộc, bài toán năng lượng nổi lên như một thách thức trung tâm mới: Làm thế nào để tòa nhà không chỉ tiêu ít năng lượng hơn, mà còn tự tạo ra năng lượng đủ dùng – thậm chí thừa?
Đó cũng chính là lúc khái niệm công trình cân bằng năng lượng (Zero Energy Building – ZEB) bắt đầu được nhắc đến như một cấp độ cao hơn của “xanh” – một đích đến tất yếu trong hành trình xây dựng phát thải thấp.
Tòa nhà SD4 của Đại học quốc gia Singapore là tòa nhà đầu tiên ở Đông Nam Á được trao Chứng nhận Zero Energy. Ảnh: nzeb.
ZEB là mô hình công trình có hiệu quả sử dụng năng lượng cao, kết hợp với sử dụng nguồn điện từ năng lượng tái tạo đủ để đưa mức tiêu thụ năng lượng của công trình về bằng “0”, hoặc lớn hơn so với nhu cầu. Mục tiêu này đòi hỏi sự kết hợp chặt chẽ giữa thiết kế kiến trúc, kỹ thuật cơ điện, công nghệ năng lượng tái tạo và vận hành thông minh.
Ba trụ cột chính hình thành ZEB gồm: Thiết kế thụ động về tối ưu hình khối, vật liệu, thông gió – chiếu sáng tự nhiên để giảm tối đa nhu cầu sử dụng năng lượng trong công trình; thiết kế chủ động về sử dụng các thiết bị, hệ thống cơ điện hiệu suất cao; tự tạo năng lượng bằng cách lắp đặt hệ thống tái tạo để sản xuất điện tại chỗ.
Tuy nhiên, tại Việt Nam, mô hình ZEB còn rất mới. Một số công trình tiên phong như tòa nhà xanh Liên hợp quốc tại Hà Nội. Cấu trúc công trình cũng được thiết kế để phát huy tối đa hiệu quả của hệ thống điều hòa kết hợp hệ thống điện năng lượng mặt trời từ 408 tấm pin trên mái nhà.
Một ví dụ khác là Trường quốc tế Genesis (Hà Nội) đã giảm 60% lượng điện và 40% nước tiêu thụ mỗi năm nhờ thiết kế ưu tiên tận dụng thông gió tự nhiên, tuần hoàn nước và cũng sử dụng hệ thống điện mặt trời mái nhà.
Nhiều thách thức
Các công trình đang áp dụng một phần tiêu chí ZEB, nhưng số lượng vẫn khiêm tốn. Để nhân rộng, còn nhiều rào cản về thiết kế, công nghệ và đặc biệt là chi phí đầu tư ban đầu. Khác với công trình xanh vốn có thể đạt chứng nhận dựa trên từng hạng mục, công trình cân bằng năng lượng yêu cầu một hệ thống thiết kế tích hợp từ đầu đến cuối. Tuy nhiên, với cách tiếp cận này, người thiết kế cần có kiến thức nền tảng cơ bản về khí hậu xây dựng, vật lý công trình, thiết kế kiến trúc, khả năng ứng dụng các phần mềm mô phỏng nhiệt, chiếu sáng, khí động học cũng như cập nhật các chỉ số đánh giá hiệu quả năng lượng hiện đại.
Cán bộ kỹ thuật rà soát, đánh giá hiệu quả sử dụng năng lượng của tòa nhà. Ảnh: Trung Nguyên.
Theo ông Trần Quý Năng – chuyên gia từ Mạng lưới Hiệu quả năng lượng (EEN), Việt Nam đang thiếu nguồn nhân lực có đủ kiến thức và kỹ năng mô phỏng – đánh giá năng lượng, khiến việc ứng dụng ZEB trong thực tế còn gặp nhiều hạn chế. Thêm vào đó, chi phí đầu tư ban đầu cho các hệ thống hiệu suất cao, cảm biến thông minh, hay pin mặt trời vẫn còn là rào cản. Các hệ thống quản lý năng lượng (BMS, EMS) hiện cũng chưa phổ biến, dẫn đến tình trạng thiết kế chưa tận dụng được lợi thế tự nhiên, mà lại phụ thuộc vào hệ thống cơ điện vốn sử dụng nhiều điện năng.
Đồng quan điểm, bà Vương Minh Hiền, nhà sáng lập Công ty Aline chia sẻ: Quá trình triển khai đầu tư và xây dựng các công trình lưu trú đạt chuẩn xanh, công ty gặp khó khăn khi đội ngũ kiến trúc sư không cân bằng được giữa các yếu tố thiết kế thụ động và công năng của công trình. Mặt khác, giá thành vật liệu xây dựng đạt tiêu chuẩn xanh thường sẽ đắt hơn từ 20-70% so với sản phẩm thông thường.
Thay đổi từ tư duy vận hành tòa nhà
Theo ông Nguyễn Thành Trung, Quản lý kĩ thuật cấp cao, CBRE Việt Nam: Hiệu quả công trình xanh không thể chỉ chạy theo phong trào mà cần đo đếm được qua các chỉ số sử dụng hiệu quả năng lượng. Mặt khác, vẫn phải đảm bảo các tiện ích cho những người đang sinh sống, làm việc tại tòa nhà. Ngay cả với các công trình chưa thể đạt chuẩn ZEB, vẫn có thể giảm mạnh tiêu thụ năng lượng thông qua cải tiến trong vận hành và bảo trì.
Theo Diễn đàn Kinh tế Thế giới (WEF), tòa nhà chiếm tới 39% tổng lượng phát thải khí nhà kính toàn cầu – trong đó 28% từ vận hành và 11% từ vật liệu và xây dựng. Điều đó cho thấy, chỉ tập trung vào xây mới theo tiêu chuẩn xanh là chưa đủ. Việc cải tạo tòa nhà hiện hữu để tiến tới trạng thái cân bằng năng lượng là chiến lược bền vững hơn, khả thi hơn và có tác động lớn hơn.
Thời gian qua, CBRE Việt Nam và EEN-Vietnam đã hợp tác triển khai dự án Công trình cân bằng năng lượng ZEBHub. Thí điểm tại tòa nhà Horison Tower (Hà Nội), nhóm dự án đã đánh giá toàn diện việc sử dụng năng lượng trong tòa nhà trên 4 phương diện: Thiết kế, vận hành, bảo dưỡng, quản lý năng lượng. Từ đó để đề xuất kế hoạch hành động về hiệu quả năng lượng với 35 giải pháp với nhiều mức chi phí, trong đó có 3 giải pháp không tốn tiền. Tổng tiềm năng tiết kiệm năng lượng khoảng 5%.
Bà Đỗ Tuyết Lê, Trưởng ban quản lý tòa nhà chia sẻ, trước mắt, những giải pháp có thể triển khai ngay như kiểm soát tiêu thụ năng lượng hàng ngày, vận hành hiệu quả điều hòa nhiệt độ và thiết bị thông gió, rà soát thiết bị không tiết kiệm năng lượng để lên kế hoạch thay thế... Bên cạnh đó, việc thay đổi hành vi của chính đội ngũ cán bộ, nhân viên và khách hàng tại tòa nhà rất quan trọng. Giải pháp chính là đưa ra các chiến dịch truyền thông nội bộ, chiến dịch truyền thông tới cộng đồng và có chương trình đạo tạo giải pháp kỹ thuật vận hành hiệu quả năng lượng cho ban quản lý tòa nhà.
Trong năm 2025-2026, dự án ZEBHub sẽ xây dựng nền tảng đào tạo trực tuyến nâng cao năng lực cho các cán bộ thiết kế, vận hành tòa nhà về hiệu quả năng lượng và tiếp tục tư vấn triển khai giải pháp đối với các công trình thí điểm.
Về dài hạn, việc nhân rộng mô hình ZEB sẽ là mảnh ghép quan trọng trong mục tiêu phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050 mà Việt Nam đã cam kết tại COP26. Ông Jonathan Flexer, Phó Giám đốc CBRE Việt Nam, cho rằng ZEB sẽ giúp giảm áp lực lên hệ thống điện quốc gia, đồng thời gia tăng giá trị bất động sản nhờ lợi thế cạnh tranh xanh. Tuy nhiên, để hiện thực hóa, cần có sự đồng bộ từ phía nhà nước trong việc ban hành cơ chế ưu đãi, khuyến khích đầu tư, cũng như đào tạo kỹ thuật và nâng cao nhận thức cho đội ngũ thiết kế, xây dựng công trình.
