Lời nói đầu ---- Căn cứ vào quy hoạch báo chí đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt, theo văn bản đề nghị của Bộ Giáo dục và Đào tạo, ngày 25 tháng 11 năm 2002, Bộ Văn hoá - Thông tin đã ra Quyết định số 510/GP-BVHTT, cấp giấy phép hoạt động báo chí cho Tạp chí “Khoa học và Công nghệ” Đại học Đà Nẵng. Ngày 10 tháng 8 năm 2006, Cục Báo chí Bộ Văn hoá - Thông tin đã có Công văn số 816/BC đồng ý cho phép Tạp chí “Khoa học và Công nghệ” Đại học Đà Nẵng được tăng kỳ xuất bản từ 03 tháng/kỳ lên thành 02 tháng/kỳ. Ngày 6 tháng 2 năm 2007, Trung tâm Thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia thuộc Bộ Khoa học và Công nghệ đã có Công văn số 44/TTKHCN-ISSN đồng ý cấp mã chuẩn quốc tế: ISSN 1859-1531 cho Tạp chí “Khoa học và Công nghệ”, Đại học Đà Nẵng. Ngày 5 tháng 3 năm 2008, Cục Báo chí, Bộ Thông tin và Truyền thông đã có Công văn số 210/CBC cho phép Tạp chí “Khoa học và Công nghệ” Đại học Đà Nẵng, ngoài ngôn ngữ được thể hiện là tiếng Việt, được bổ sung thêm ngôn ngữ thể hiện bằng tiếng Anh và tiếng Pháp. Ngày 15 tháng 9 năm 2011, Bộ Thông tin và Truyền thông đã có Quyết định số 1487/GP-BTTTT cấp Giấy phép sửa đổi, bổ sung cho phép Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Đại học Đà Nẵng được tăng kỳ hạn xuất bản từ 02 tháng/kỳ lên 01 tháng/kỳ và tăng số trang từ 80 trang lên 150 trang. Ngày 07 tháng 01 năm 2016, Bộ Thông tin và Truyền thông đã có Quyết định số 07/GP-BTTTT cấp Giấy phép hoạt động báo chí in cho Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Đại học Đà Nẵng được xuất bản 15 kỳ/01 năm (trong đó, có 03 kỳ xuất bản bằng ngôn ngữ tiếng Anh). Tạp chí “Khoa học và Công nghệ” Đại học Đà Nẵng ra đời với mục đích: Công bố, giới thiệu các công trình nghiên cứu khoa học trong lĩnh vực giảng dạy và đào tạo; Thông tin các kết quả nghiên cứu khoa học ở trong và ngoài nước nhằm phục vụ cho công tác đào tạo của nhà trường; Tuyên truyền, phổ biến đường lối chính sách của Đảng và Nhà nước trong lĩnh vực giáo dục, đào tạo và nghiên cứu khoa học, công nghệ. Tạp chí “Khoa học và Công nghệ” Đại học Đà Nẵng ra đời là sự kế thừa và phát huy truyền thống các tập san, thông báo, thông tin, kỷ yếu Hội thảo của Đại học Đà Nẵng và các trường thành viên trong gần 40 năm qua. Ban Biên tập rất mong sự phối hợp cộng tác của đông đảo các nhà khoa học, nhà giáo, các cán bộ nghiên cứu trong và ngoài nhà trường, trong nước và ngoài nước để Tạp chí “Khoa học và Công nghệ” của Đại học Đà Nẵng ngày càng có chất lượng tốt hơn. BAN BIÊN TẬP
127
Embed
Lời nói đầu - tapchikhcn.udn.vntapchikhcn.udn.vn/OrtherFile/2017_12_20_16_51_929so11(120).2017-quyen 3... · Lời nói đầu-- -- Căn cứ vào quy hoạch báo chí đã
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Lời nói đầu
----
Căn cứ vào quy hoạch báo chí đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt, theo văn bản đề nghị của Bộ Giáo dục và Đào tạo, ngày 25 tháng 11 năm 2002, Bộ Văn hoá - Thông tin đã ra Quyết định số 510/GP-BVHTT, cấp giấy phép hoạt động báo chí cho Tạp chí “Khoa học và Công nghệ” Đại học Đà Nẵng.
Ngày 10 tháng 8 năm 2006, Cục Báo chí Bộ Văn hoá - Thông tin đã có Công văn số 816/BC đồng ý cho phép Tạp chí “Khoa học và Công nghệ” Đại học Đà Nẵng được tăng kỳ xuất bản từ 03 tháng/kỳ lên thành 02 tháng/kỳ.
Ngày 6 tháng 2 năm 2007, Trung tâm Thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia thuộc Bộ Khoa học và Công nghệ đã có Công văn số 44/TTKHCN-ISSN đồng ý cấp mã chuẩn quốc tế: ISSN 1859-1531 cho Tạp chí “Khoa học và Công nghệ”, Đại học Đà Nẵng.
Ngày 5 tháng 3 năm 2008, Cục Báo chí, Bộ Thông tin và Truyền thông đã có Công văn số 210/CBC cho phép Tạp chí “Khoa học và Công nghệ” Đại học Đà Nẵng, ngoài ngôn ngữ được thể hiện là tiếng Việt, được bổ sung thêm ngôn ngữ thể hiện bằng tiếng Anh và tiếng Pháp.
Ngày 15 tháng 9 năm 2011, Bộ Thông tin và Truyền thông đã có Quyết định số 1487/GP-BTTTT cấp Giấy phép sửa đổi, bổ sung cho phép Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Đại học Đà Nẵng được tăng kỳ hạn xuất bản từ 02 tháng/kỳ lên 01 tháng/kỳ và tăng số trang từ 80 trang lên 150 trang.
Ngày 07 tháng 01 năm 2016, Bộ Thông tin và Truyền thông đã có Quyết định số 07/GP-BTTTT cấp Giấy phép hoạt động báo chí in cho Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Đại học Đà Nẵng được xuất bản 15 kỳ/01 năm (trong đó, có 03 kỳ xuất bản bằng ngôn ngữ tiếng Anh).
Tạp chí “Khoa học và Công nghệ” Đại học Đà Nẵng ra đời với mục đích:
Công bố, giới thiệu các công trình nghiên cứu khoa học trong lĩnh vực giảng dạy và đào tạo;
Thông tin các kết quả nghiên cứu khoa học ở trong và ngoài nước nhằm phục vụ cho công tác đào tạo của nhà trường;
Tuyên truyền, phổ biến đường lối chính sách của Đảng và Nhà nước trong lĩnh vực giáo dục, đào tạo và nghiên cứu khoa học, công nghệ.
Tạp chí “Khoa học và Công nghệ” Đại học Đà Nẵng ra đời là sự kế thừa và phát huy truyền thống các tập san, thông báo, thông tin, kỷ yếu Hội thảo của Đại học Đà Nẵng và các trường thành viên trong gần 40 năm qua.
Ban Biên tập rất mong sự phối hợp cộng tác của đông đảo các nhà khoa học, nhà giáo, các cán bộ nghiên cứu trong và ngoài nhà trường, trong nước và ngoài nước để Tạp chí “Khoa học và Công nghệ” của Đại học Đà Nẵng ngày càng có chất lượng tốt hơn.
BAN BIÊN TẬP
Lời giới thiệu ----
Việt Nam là một trong những quốc gia sớm thực hiện chiến lược phát triển xanh và
bền vững, việc đầu tư xây dựng các công trình phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước đã và đang áp dụng những tiến bộ khoa học, những công nghệ mới và hiện đại phù hợp với điều kiện thực tế của đất nước. Các giải pháp công nghệ đều hướng tới mục tiêu cuối cùng là công trình phải xanh và bền vững, cụ thể là: tiết kiệm năng lượng, giảm phát thải khí nhà kính, sử dụng các loại vật liệu thân thiện môi trường, các giải pháp quy hoạch, thiết kế và xây dựng xanh và bền vững…
Từ thành công của Hội thảo năm 2015, Trường Cao đẳng Công nghệ – Đại học Đà Nẵng tiếp tục tổ chức Hội thảo Khoa học Quốc gia “Ứng dụng công nghệ mới trong Công trình xanh” lần thứ 2 năm 2016. So với Hội nghị Khoa học ATiGB lần thứ nhất, số lượng và chất lượng của các bài báo tham gia Hội thảo Khoa học quốc gia ATiGB lần thứ Hai – The 2nd ATiGB 2016 đã tăng lên rõ rệt. Đặc biệt, Hội thảo còn có sự tham gia báo cáo của các Giáo sư đến từ các Đại học Nhật Bản. Tiếp nối thành công của Hội thảo Khoa học quốc gia The 2nd ATiGB 2016 và Chào mừng kỷ niệm 55 năm thành lập Trường, Trường Cao đẳng Công nghệ tổ chức Hội thảo Khoa học quốc gia ATiGB lần thứ Ba – The 3rd ATiGB 2017. Đây là cơ hội để các nhà khoa học và các chuyên gia về lĩnh vực phát triển xanh trong nước và quốc tế có thể trao đổi, trình bày các kết quả nghiên cứu, các kinh nghiệm trong thực tế, các yêu cầu và đòi hỏi trong chiến lược xây dựng và phát triển xanh, qua đó tìm được tiếng nói chung, các giải pháp hữu hiệu phù hợp với điều kiện thực tế, góp phần vào sự nghiệp phát triển xanh và bền vững của đất nước.
Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Đại học Đà Nẵng Số đặc biệt 11(120).2017, Quyển 2, 3, 4 đăng tải các bài báo cho Hội thảo Khoa học Quốc gia “Ứng dụng công nghệ mới trong Công trình xanh” lần thứ 3 năm 2017 với nội dung là những công trình nghiên cứu chuyên sâu về các lĩnh vực khoa học kỹ thuật hướng đến phát triển xanh của đội ngũ cán bộ, giảng viên, nghiên cứu viên trong và ngoài trường.
Nhân dịp này tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các tác giả, nhà nghiên cứu đã dành thời gian, công sức viết bài cho Số đặc biệt này. Chúng tôi mong muốn nhận được sự chia sẻ và đóng góp ý kiến của các quí vị về các vấn đề nghiên cứu cũng như tiếp tục nhận ở sự cộng tác nghiên cứu trong tương lai.
Thay mặt lãnh đạo nhà trường, tôi xin gửi lời cảm ơn đến lãnh đạo Đại học Đà Nẵng, Ban Khoa học, Công nghệ và Môi trường, các nhà khoa học trong và ngoài trường đã tham gia phản biện, biên tập và các công việc khác để xuất bản thành công Số đặc biệt này.
Tóm tắt - Bê tông nhựa (BTN) sử dụng phế thải cao su (BTNCS) là loại BTN mà trong đó, một phần cốt liệu mịn truyền thống được thay thế bằng hạt cao su, với liều lượng tương ứng theo đường cong cấp phối đã lựa chọn. BTNCS là giải pháp tái sử dụng phế thải cao su từ lốp xe cũ, giải quyết được vấn đề môi trường do rác thải là lốp xe cũ gây ra. Mặt khác, BTNCS lại là loại vật liệu đàn hồi tốt, có khả năng kháng hằn lún tốt hơn BTN thông thường, làm giảm tiếng ồn khi xe lưu thông. Nghiên cứu này được thực hiện nhằm đánh giá, so sánh các đặc tính cơ lý giữa BTNCS và BTN truyền thống. Các phân tích và đánh giá trong quá trình thực hiện nghiên cứu kết hợp với kết quả nghiên cứu [11] sẽ cho cái nhìn tổng thể về các đặc tính cơ lý của BTNCS, và tiềm năng ứng dụng thực tế của BTNCS này. Ngoài ra, kết quả nghiên cứu là cơ sở để triển khai những nghiên cứu sâu hơn về BTNCS, nhằm làm rõ hơn những đặc điểm của loại BTN này, từng bước triển khai ứng dụng BTNCS vào thực tiễn tại Việt Nam.
Abstract - Asphalt concrete using waste rubber (WRAC) is the method of replacing the traditional aggregate by waste rubber aggregate corresponding to the grading curve. WRAC is more resistant to rutting than conventional AC, which is a measure to recycle waste rubber from old tires to reduce environmental impact and noise when vehicles are circulating. This applied research project aims to evaluate and compare the mechanical properties between WRAC and conventional AC. Analytical evaluations of the implementation of the topic combined with the results of research [11] will give us an overview of the mechanical properties, and show the potential application of WRAC. In addition, the research results are the foundation for further research on WRAC such as the influence of temperature and mixing time of the WRAC to accurately assess the practical applicability of WRAC in Vietnam.
Từ khóa - bê tông nhựa; phế thải cao su; hằn lún vệt bánh; bê tông nhựa cao su; cấp phối
Sự tăng lên về số lượng phương tiện giao thông trên
đường bởi công nghiệp hóa và phát triển kinh tế hằng năm
đã thải ra môi trường hàng triệu lốp xe [12]. Theo thống
kê của châu Âu, khoảng 1,4 tỷ lốp ô tô được bán ra trên
toàn thế giới mỗi năm và cuối cùng thải ra môi trường ở
cuối vòng đời của chúng. Ngoài ra, số liệu thống kê ở
châu Âu, Mỹ, và Nhật Bản cho thấy số lượng lốp xe phế
thải đang tăng lên vì sự phát triển ngành vận tải trên toàn
cầu. Những lốp xe cũ là nguồn rác thải khó xử lý và ảnh
hưởng lớn đến môi trường do khối lượng sản xuất ngày
càng tăng và độ bền ngày càng được cải thiện của chúng.
Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (The US
Enviromental Protection Agency) báo cáo rằng: Có
khoảng 290 triệu chiếc lốp phế liệu đã được sản xuất vào
năm 2003. Trong đó, 45 triệu trong số phế liệu này đã
được sử dụng để làm lốp xe ôtô và xe tải. Hằng năm ở
châu Âu, 355 triệu lốp được sản xuất tại 90 nhà máy, đại
diện cho 24% sản lượng thế giới. Ngoài ra, châu Âu có
hàng triệu lốp xe đã qua sử dụng tích trữ và xử lý trái pháp
luật. Việc xử lý không khoa học có thể gây ra một số hệ
lụy như: tạo ra mối đe dọa tiềm ẩn đối với sức khỏe con
người, nguy cơ hỏa hoạn, thiên đường cho các loại gặm
nhấm, muỗi hoặc các loại côn trùng gây hại khác, và có
thể làm tăng nguy cơ ô nhiễm môi trường. Hầu hết các
quốc gia ở châu Âu và nhiều nước khác trên thế giới đã
sử dụng giải pháp chôn lấp để vứt bỏ lốp xe đã qua sử
dụng, nhưng không gian hạn chế và tiềm năng tái sử dụng
đã dẫn đến việc nhiều quốc gia áp đặt lệnh cấm đối với
hoạt động này. Ước tính hiện tại các kho phế thải trên toàn
châu Âu chứa đến 5,5 triệu tấn lốp xe cũ (1,73 lần số
lượng lốp xe đã sử dụng năm 2009), và chi phí ước tính
hàng năm cho việc quản lý lên đến 600 triệu đô-la. Với
bãi chôn lấp hạn chế chưa đáp ứng được số lượng nhu cầu
chôn lấp sẽ gây ra các rủi ro về môi trường, tác động xấu
tới sức khỏe của cư dân khu vực lân cận.
Trước thực trạng đó, việc tái sử dụng lốp xe phế thải là cần thiết và đã được nhiều nước trên thế giới nghiên cứu giải quyết bằng nhiều giải pháp. BTNCS chính là một trong số những giải pháp đó. BTNCS không chỉ giải quyết vấn đề môi trường mà còn là loại BTN có khả năng kháng hằn lún cao, xe chạy ít gây tiếng ồn. Điều này đã được công nhận, chứng minh bởi các nghiên cứu từ các nước phát triển như Mỹ, hay các nước thuộc châu Âu…Tuy nhiên, mỗi nước sẽ có sự khác biệt về đặc điểm khí hậu, chế độ thủy nhiệt hoặc các tính chất của vật liệu sử dụng; vì thế, cần có những nghiên cứu cụ thể về BTNCS trong điều kiện Việt Nam trước khi ứng dụng chúng vào thực tế.
BTNCS là hỗn hợp bao gồm: đá, cát, bột khoáng, nhựa và hạt cao su. Trong đó, cốt liệu hạt cao su được thay thế từ 1÷ 3% cho cốt liệu có cùng cỡ sàng. Hỗn hợp cốt liệu này được trộn cùng lúc đến nhiệt độ yêu cầu trước khi trộn nhựa. Cốt liệu cao su ngoài chức năng tạo ra bộ khung chịu lực, còn làm tăng tính đàn hồi cho toàn bộ hệ thống.
Với yêu cầu về cường độ và độ ổn định, nhựa đường đóng vai trò cực kỳ quan trọng, nó tạo ra lực dính tương hỗ giữa cốt liệu với hạt cao su. Do đó, ngoài việc thay đổi hàm lượng cao su, thay đổi hàm lượng nhựa đường quyết định đến sự thay đổi về cường độ và độ ổn định của BTNCS. Xuất phát từ những nhận định trên, kết hợp với điều kiện vật liệu và quy mô của bài báo, qua phân tích đánh giá thực tiễn, nhóm chọn nghiên cứu ứng dụng BTNCS theo hướng thay đổi hàm lượng nhựa đường, hàm lượng cao su, trong khi giữ nguyên thành phần phần trăm từng cỡ hạt tương ứng trong đường cong cấp phối đối với loại BTNCS Dmax 19, nhằm đánh giá, so sánh tác động của việc thay đổi hàm lượng nhựa,
2 Lê Đức Châu, Nguyễn Thanh Cường, Tống Văn Đồng, Nguyễn Minh Hùng
hàm lượng cao su lên các chỉ tiêu cơ lý của BTNCS với BTN truyền thống (0% CS). Việc thay thế bao nhiêu phần trăm cốt liệu cao su là hợp lý? Hàm lượng nhựa tối ưu tương ứng sẽ là bao nhiêu? Sự thay đổi hàm lượng nhựa, hàm lượng cao su sẽ dẫn đến sự thay đổi các tính chất cơ lý của hỗn hợp BTNCS như thế nào? Là những vấn đề cần phải làm sáng tỏ.
Tương ứng với mỗi sự thay đổi hàm lượng cao su từ
0 - 3% với bước thay đổi 0,5%, nhựa đường 60/70 biến thiên
trong phạm vi 3 - 5% với bước thay đổi 0,5% giúp xây dựng
mối quan hệ tương quan giữa các tính chất cơ lý của BTNCS,
rút ra những nhận xét thông qua các thí nghiệm xác định các
thông số cơ bản của BTNCS khi thiết kế hỗn hợp theo
phương pháp Marshall như: độ ổn định Marshall (S); độ dẻo
(F); tỷ trọng khối (Gmb); tỷ trọng khối rời (Gmm); độ rỗng
dư (Va); độ rỗng khung cốt liệu (VMA); độ ổn định động
khi tiến hành thí nghiệm HLVBX theo phương pháp C (DS)
bằng thiết bị Wheel Tracking, cường độ chịu kéo uốn (Rku).
2. Công tác chuẩn bị nghiên cứu và khảo sát
2.1. Lựa chọn vật liệu và thiết kế đường cong cấp phối
2.1.1. Lựa chọn vật liệu
Bảng 1. Chỉ tiêu cơ lý vật liệu đầu vào
Cốt liệu thô được lấy từ trạm trộn của Công ty 532 (mỏ
đá Hố Chuồn), bột khoáng Hà Nam với 98% lượng lọt sàng
0,075 mm; nhựa đường 60/70 của Petrolimex và cốt liệu
cao su đường kính từ 0,6 - 4,75 mm lấy tại đại lý cung cấp
hạt cao su cho sân bóng nhân tạo Ngọc Thạch. Kích cỡ hạt
cao su là 0,06 – 2,36 mm.
2.1.2. Lựa chọn đường cong cấp phối hạt
Nguyên tắc thiết kế cấp phối cho BTNCS là đảm bảo
sự phối trộn cốt liệu làm sao để tạo được bộ khung cốt liệu
vững chắc được liên kết bởi vữa asphalt chèn khi trộn nóng.
Với mục tiêu so sánh, đánh giá các chỉ tiêu cơ lý giữa BTN
thường và BTNCSt đường cong cấp phối được thiết kế thỏa
mãn các yêu cầu [4].
Bảng 2. Bảng thành phần hạt cao su cho 1 mẻ trộn
Cỡ sàng (mm) 4,75 2,36 1,18 0,6 Tổng
Khối lượng cho 4.000 (g)
Cốt liệu 0%CS 800 440 300 260 4.000
Cao su - 1% 18 12 10 40
Cao su - 2% 35 24 21 80
Cao su - 3% 53 36 31 120
Cao su - 0,5% 9 6 5 20
Cao su - 1,5% 26 18 16 60
Cao su - 2,5% 44 30 26 100
Hàm lượng nhựa 3,0% - 5,5%
Hình 1. Biểu đồ đường cong cấp phối thiết kế của
BTNCS Dmax19
2.2. Chế bị mẫu và các tiêu chuẩn nghiên cứu
2.2.1. Chế bị mẫu theo phương pháp Marshall, HLVBX
a. Các tiêu chuẩn được sử dụng
[1], [2], [3], [4], [5], [6].
b. Các lưu ý khi chế bị mẫu BTNCS
Cốt liệu cao su được trộn cùng lúc với cốt liệu thông
thường đến nhiệt độ yêu cầu.
Đảm bảo nhiệt độ của hỗn hợp cốt liệu và nhựa đường đều
nằm trong khoảng 160°C -165°C khi đem chúng phối trộn với
nhau, quá trình này chỉ nên diễn ra trong vòng 6 phút sau khi
cho nhựa đường vào hỗn hợp để tránh nhựa bị bốc hơi.
3. Hướng và kết quả của quá trình nghiên cứu
Theo những nghiên cứu ứng dụng từ các nước phát
triển, những nghiên cứu từ Wright Asphalt Products Co. tại
Mỹ và [8], [9], [10], [11], [12] đã chứng minh và công nhận
rằng, việc thay thế cốt liệu cao su phế thải từ 1 - 3% cho
cốt liệu thông thường đã tạo ra BTNCS cải thiện về chất
lượng cũng như giải quyết vấn đề môi trường.
Do đó, nghiên cứu này sẽ được tiến hành dựa trên sự
thay đổi hàm lượng cao su từ 0% - 3% bước thay đổi 0,5%
với cùng thành phần cấp phối. Trong đó, mẫu BTN 0% cao
su (BTN thường) dùng để so sánh, đánh giá tương quan với
BTN có sử dụng cốt liệu cao su (BTNCS).
Tương ứng với mỗi hàm lượng cao su, cần tìm ra hàm
lượng nhựa tối ưu (từ 3 - 5%, bước thay đổi 0,5%) theo
phương pháp Marshall [2]. Tiến hành chế bị, thí nghiệm
mẫu hằn lún vệt bánh xe với hàm lượng nhựa tối ưu cho
mỗi hàm lượng cao su theo [5]. Đánh giá đưa ra kết luận
nghiên cứu dựa trên kết quả thí nghiệm.
3.1. Xác định hàm lượng nhựa tối ưu bằng phương pháp
Marshall theo [2]
Kết quả: theo biểu đồ Hình 2.
Tương quan: Với hàm lượng nhựa tối ưu được xác định
theo phương pháp Marshall tương ứng với mỗi hàm lượng
cao su, ta xây dựng được mối quan hệ giữa hàm lượng cao
su và các chỉ tiêu cơ lý Marshall tại hàm lượng nhựa tối ưu
theo biểu đồ Hình 2.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
0.01 0.1 1 10 100
Cận trên
Cận dưới
Cận trung vị
Vật liệu Bột
khoáng
Cát
xay
Đá dăm
Dmax 9,5
Đá dăm
Dmax19 Nhựa
Cao
su
Tỷ trọng khối
(g/cm3) 2,682 2,756 2,722 2,72 - 1,15
Mô MK - 2,789 - - - -
Độ góc cạnh - 42,36 - - - -
L.A (%) - - 21,8 22,8 - -
Thoi dẹt (%) - - 11,6 8,5 - -
Hàm lượng bụi
bùn sét (%) - 2,01 0,98 0,95 - -
Độ dính bám - - Cấp 4 Cấp 4 - -
Độ kim lún - - - - 63 -
Điểm hóa
mềm - - - - 46 -
Độ dính bám - - - - Cấp 4 -
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(120).2017, QUYỂN 3 3
Nhận xét: Khi tăng hàm lượng cao su thì hàm lượng
nhựa tối ưu tăng.
Hình 2. Biểu đồ quan hệ giữa hàm lượng cao su và
hàm lượng nhựa tối ưu của BTNCS 19
3.2. Quan hệ giữa hàm lượng cao su và các chỉ tiêu cơ lý
Marshall
3.2.1. Quan hệ giữa hàm lượng cao su và độ ổn định Marshall
Kết quả: theo biểu đồ Hình 3.
Tương quan: Biểu đồ Hình 3 cho thấy độ ổn định
Marshall giảm dần khi tăng hàm lượng cao su.
Nhận xét: Vì cốt liệu cao su là vật liệu đàn hồi, dễ biến
dạng khi ở nhiệt độ cao nên chịu lực nén kém. Khi tăng
hàm lượng cao su làm cho BTNCS dễ bị biến dạng tức thời,
dẫn đến độ ổn định Marshall giảm. Tuy nhiên, hàm lượng
cao su từ 0,5% - 3% đã thỏa mãn yêu cầu về cường độ theo
[1], và là một trong những chỉ tiêu cơ lý quan trọng quyết
định chất lượng bê tông nhựa.
Hình 3. Biểu đồ quan hệ giữa hàm lượng cao su và
độ ổn định Marshall S của BTNCS 19
3.2.2. Quan hệ giữa hàm lượng cao su và độ dẻo F
Kết quả: theo biểu đồ Hình 4.
Hình 4. Biểu đồ quan hệ giữa hàm lượng cao su và
độ dẻo F của BTNCS 19
3.2.3. Quan hệ giữa hàm lượng cao su và độ rỗng dư Va
Kết quả: theo biểu đồ Hình 5.
Hình 5. Biểu đồ quan hệ giữa hàm lượng cao su và
độ rỗng dư Va của BTNCS 19
Tương quan: Độ rỗng dư Va tăng dần theo chiều tăng
của hàm lượng cao su.
Nhận xét và phân tích: Vì khối lượng thể tích cốt liệu
cao su nhỏ hơn nhiều so với cốt liệu hạt mịn nên khi thay
thế cùng khối lượng ở các cỡ hạt thì dẫn đến hiện tượng
thiếu thể tích hạt mịn và thừa thể tích hạt cao su, và càng
tăng hàm lượng cao su thì thể tích lỗ rỗng chứa không khí
càng tăng, tuy nhiên, vẫn thỏa mãn yêu cầu theo [1].
3.2.4. Quan hệ giữa hàm lượng cao su và độ rỗng lấp đầy
nhựa VFA
Kết quả: theo biểu đồ Hình 6.
Hình 6. Biểu đồ tương quan giữa hàm lượng cao su và
độ rỗng lấp đầy nhựa VFA của BTNCS 19
Tương quan và nhận xét: Độ rỗng lấp đầy nhựa tăng theo
chiều tăng của hàm lượng hạt cao su. Vì khi hàm lượng hạt
cao su tăng thì độ rỗng cốt liệu sẽ tăng lên, nhựa dễ dàng
thâm nhập chiếm phần lỗ rỗng. Độ rỗng lấp đầy nhựa VFA
tất cả các hàm lượng cao su đều thỏa mãn yêu cầu theo [4].
3.2.5. Quan hệ giữa hàm lượng cao su và khối lượng thể tích Pmb
Kết quả: theo biểu đồ Hình 7.
Tương quan và nhận xét: Khối lượng thể tích giảm dần
theo chiều tăng của hàm lượng cao su.Vì khối lượng thể
tích cốt liệu cao su nhỏ hơn cốt liệu hạt mịn cùng cỡ sàng
nên hàm lượng cao su thay thế càng lớn thì khối lượng thể
tích BTN càng giảm.
4.16
4.244.27
4.314.32
4.34
4.40y = 0,0693x + 4,1875
,4.00
,4.10
,4.20
,4.30
,4.40
,4.50
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
HÀ
ML
ƯỢ
NG
NH
ỰA
(%
)
HÀM LƯỢNG CAO SU (%)
16.58
14.93 14.71
13.48
11.84
10.459.35
y = -2,3929x + 16,638
R² = 0,9824
6
8
10
12
14
16
18
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
ĐỘ
ỔN
ĐỊN
H S
(K
N)
HÀM LƯỢNG CAO SU (%)
MIN=8
3,87
4,89 5,08 5,24 5,33
5,46 5,66
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
ĐỘ
DẺ
O F
(mm
)
HÀM LƯỢNG CAO SU (%)
Min=1,5
Max=4
4.10
4.22 4.23 4.26 4.37 4.40 4.47
y = 0,1159x + 4,1185R² = 0,9616
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
6.0
6.5
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
ĐỘ
RỖ
NG
DƯ
Va
(%)
HÀM LƯỢNG CAO SU (%)
MIN=3
70.82
70.91 71.32 71.39 71.56 71.7272.65
y = 0,5254x + 70,693
R² = 0,8651
62.5
65.0
67.5
70.0
72.5
75.0
77.5
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3ĐỘ
LẤ
P Đ
ẦY
NH
ỰA
VF
A(%
)
HÀM LƯỢNG CAO SU (%)
MIN=65
4 Lê Đức Châu, Nguyễn Thanh Cường, Tống Văn Đồng, Nguyễn Minh Hùng
Hình 7. Biểu đồ tương quan giữa hàm lượng cao su và
khối lượng thể tích Pmb của BTNCS 19
3.2.6. Quan hệ giữa hàm lượng cao su và độ rỗng khung
cốt liệu VMA
Kết quả: theo biểu đồ Hình 8.
Hình 8. Biểu đồ tương quan giữa hàm lượng cao su và
độ rỗng khung cốt liệu VMA của BTNCS 19
Tương quan và nhận xét: Độ rỗng khung cốt liệu càng
tăng khi hàm lượng cao su tăng.
3.3. Khảo sát tương quan độ ổn định động DS và hàm
lượng cao su
Tiến hành chế tạo các mẫu hằn lún với các hàm lượng
cao su khác nhau cho cùng hàm lượng nhựa tối ưu.
Hình 9. Thí nghiệm xác định độ ổn định động DS ở nhiệt độ
60°C, tần số 42 lần/phút trong vòng 60 phút
Kết quả: theo biểu đồ Hình 10 và Hình 11.
Tương quan: Quá trình thí nghiệm cho thấy, khi hàm
lượng cao su tăng lên thì độ ổn định động DS cũng tăng
theo nhưng đến giá trị cực đại thì có xu hướng giảm dần,
nhưng vẫn đạt giá trị > 1.000 (lần/mm) trong [5].
Nhận xét: Vì khi hàm lượng cao su ít dẫn đến khả năng
đàn hồi hỗn hợp thấp, khi chịu tải trọng cao thì bộ khung cốt
liệu sẽ dường như gánh toàn bộ tải trọng, ứng suất tập trung
ở khu vực bánh xe cao, hỗn hợp không đạt độ đàn hồi tốt
nhất, làm việc không đều dễ bị lún xuống, do đó DS thấp.
Còn khi hàm lượng cao su quá cao, hỗn hợp có độ cứng thấp,
dễ biến dạng dưới tác dụng lặp đi lặp lại của bánh xe.
Khi hàm lượng cao su từ 1,5 - 2%, lượng cao su vừa đủ để
đảm bảo độ cứng của bộ khung cốt liệu, đồng thời đủ độ đàn
hồi, hỗn hợp có sự làm việc đồng đều giữa bộ khung cốt liệu
chịu lực, và lượng cao su có độ đàn hồi cao chống lại biến
dạng dư, tải trọng phân bổ đều lên mẫu, hỗn hợp lúc này làm
việc tốt nhất, ứng suất phân bố đồng đều nhất, dó đó tính
kháng lún tốt nhất, độ ổn định động do vậy đạt giá trị cao nhất.
Hình 10. Biểu đồ quan hệ giữa hàm lượng cao su và
độ ổn định động DS của BTNCS 19
Hình 11. So sánh độ ổn đinh động DS giữa BTN19-0%CS
và BTNCS19-(0,5 - 3%)CS
Phân tích, nhận định: Khi hàm lượng cao su tiếp tục tăng
lên, lượng cao su chèn vào bộ khung cốt liệu sẽ bắt đầu dư
thừa quá nhiều, hỗn hợp có độ cứng thấp, khi gặp môi trường
nhiệt độ cao kéo dài kết hợp tải trọng tác dụng liên tục làm
cho hỗn hợp bị mềm ra, dó đó sẽ có sự trồi-trượt, xê dịch vị
trí ban đầu của các hạt cốt liệu, khi hàm lượng cao càng tăng
nữa thì sự xê dịch càng lớn, làm mẫu mất ổn định.
3.4. Khảo sát tương quan giữa cường độ kéo uốn Rku và
hàm lượng cao su
Kết quả: thể hiện trên biểu đồ Hình 13.
Nhận xét: Khi hàm lượng cao su tăng thì cường độ chịu
kéo uốn tăng đến giá trị cực đại rồi giảm dần.
2.4202.416
2.4102.406
2.403
2.3982.396
y = -0,0082x + 2,4193
R² = 0,9881
2.38
2.39
2.40
2.41
2.42
2.43
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3KH
ỐI
LƯ
ỢN
G T
HỂ
TÍC
H
Pm
b(g
/cm
3)
HÀM LƯỢNG CAO SU (%)
13.93
14.1014.30
14.5214.80 14.81
14.93
y = 0,353x + 13,956R² = 0,9671
12.5
13.0
13.5
14.0
14.5
15.0
15.5
16.0
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3ĐỘ
RỖ
NG
KH
UN
G C
ỐT
LIỆ
U(%
)
HÀM LƯỢNG CAO SU (%)
MIN=13
1326
1916
2378
2945
2337
2005
1616
y = -533.71x2 + 1672.9x + 1299.9
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
ĐỘ
ỔN
ĐỊN
H D
S(lầ
n/m
m)
HÀM LƯỢNG CAO SU (%)
MIN=1000
1326
1916
2378
2945
2337
2005
1616
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
Độ ổ
n đ
inh
độn
g D
S (
lần
/mm
)
0%CS 0,5%CS1%CS 1,5%CS2%CS 2,5%CS3%CS
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(120).2017, QUYỂN 3 5
Hình 12. Thí nghiệm xác định cường độ chịu kéo uốn
Hình 13. Biểu đồ tương quan giữa hàm lượng cao su và cường
độ chịu kéo uốn Rku của BTNCS 19
3.5. Chọn hàm lượng cao su từ chỉ tiêu hằn lún và kéo uốn
Lựu chọn hàm lượng cao su tối ưu dựa trên cơ sở của thí
nghiệm hằn lún. Đối với BTNCS19, dựa vào biểu đồ quan
hệ giữa hàm lượng cao su và độ ổn định động DS (Hình 10),
chọn làm lượng cao su 1,57%. Dựa vào biểu đồ quan hệ giữa
hàm lượng cao su và hàm lượng nhựa đưa ra được hàm
lượng nhựa tối ưu với hàm lượng cao su 1,57% là 4,30%.
Bảng 3. So sánh các chỉ tiêu kỹ thuật của BTN19 thường và
BTNCS19 với các TC, QĐ liên quan
STT Chỉ tiêu kỹ
thuật
BTN19
0%CS
BTNCS19-
1,57%CS
Yêu cầu [1],
[4], [5]
1 Độ ổn định 16,58 12,88 > 8 kN
2 Độ dẻo 3,87 5,11 1,5 - 4 (mm)
3 Độ rỗng dư 4,10 4,30 3 - 6%
4 Độ rỗng cốt liệu 13,93 14,51 > 13%
5 ĐR lấp đầy
nhựa 70,82 71,52 65 - 75%
6 Hằn lún vệt
bánh xe 1326 2611
> 1.000
(lần/mm)
7 Kéo uốn 5,82 7,69 > 2,8
Dựa vào Bảng 3 có thể thấy BTNCS19 thỏa mãn hầu
hết các yêu cầu kỹ thuật, cải thiện rõ rệt khả năng kháng
hằn lún vệt bánh xe.
4. Kết luận
4.1. Một số kết luận
- Thông qua các chỉ tiêu cơ lý thí nghiệm, BTNCS đều
đạt hầu hết các yêu cầu theo tiêu chuẩn của BTN thông
thường.
- BTNCS có khả năng kháng hằn lún, cường độ kéo uốn
cao hơn BTN thông thường, đây là cơ sở cho những nghiên
cứu tiếp theo.
-Việc BTNCS đạt yêu cầu và cải thiện một số tính chất
của BTN thông thường nên có thể đưa vào sử dụng trong
tương lai gần, giúp tiêu thụ một phần lốp cao su phế thải
ngày một tăng lên hiện nay, góp phần bảo vệ môi trường.
Các hướng nghiên cứu tiếp theo cần thực hiện bằng
thực nghiệm:
- Nhiệt độ, thời gian trộn, công đầm nén.
- Thí nghiệm mỏi.
- Khả năng chống ồn.
- Cỡ hạt cốt liệu cao su tối ưu.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] TCVN 8819-2011, Mặt đường BTN nóng – Yêu cầu thi công và nghiệm thu.
[2] TCVN 8820-2011, Hỗn hợp BTN nóng – Thiết kế theo phương pháp
Marshall.
[3] TCVN 8860-1(12):2011, Bê tông nhựa – Phương pháp thử.
[4] Quyết định 858/QĐ-BGTVT: Về việc ban hành hướng dẫn áp dụng
hệ thống các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành nhằm tăng cường quản lý chất lượng thiết kế và thi công mặt đường bê tông nhựa nóng đối
với các tuyến đường ô tô có quy mô giao thông lớn.
[5] Quyết định 1617/QĐ-BGTVT: Ban hành quy định kỹ thuật về
phương pháp thử độ sâu vệt hằn bánh xe của bê tông nhựa xác định
bằng thiết bị Wheel Tracking.
[6] 22TCN 211-06, Áo đường mềm - Các yêu cầu và chỉ dẫn thiết kế.
[7] Phạm Duy Hữu (Chủ biên), Vũ Đức Chinh, Đào Văn Đông, Nguyễn
Thanh Sang, Bê tông Asphalt, Nhà xuất bản Giao Thông Vận Tải, Năm 2008.
[8] The Use of Recycled Tire Rubber to Modify Asphalt Binder and
Mixtures – Federal Highway Administration (FHWA)
Office of Asset Management, Pavements and Construction. Pulished
in 2014 on www.fhwa.dot.gov.
[9] Erik Updyke, P.E., Senior Civil Engineer, Geotechnical & Materials
ENG. Division Los Angeles County Department of Public Works. “Tire Rubber Modified Asphalt “- Wright Asphalt Products Co. in
2008 California Pavement Preservation Conference (April 9 & 10)
[10] R. Gary Hicks Department of Civil Engineering Oregon State
University, Jon A. Epps Department of Civil Engineering University
of Nevada – Reno, “Quality Control For Asphalt Rubber Binders And Mixes”, Pulished in 2000
[11] Paravita Sri Wulandari, Daniel Tjandra, Petra Christian University,
Siwalankerto 121 – 131, Surabaya, Indonesia, “Use of Crumb
Rubber as an Additive in Asphalt Concrete Mixture”, Pulished in
2016
[12] Davide Lopreti, Nottingham Transportation Engineering Centre,
University of Nottingham, Nottingham, UK, “Recycled Tyre Rubber Modified Bitumens For Road Asphalt Mixtures: A Literature
Review”, Pulished in 2013.
(BBT nhận bài: 16/8/2017, hoàn tất thủ tục phản biện: 20/11/2017)
,5.82
,6.73
,7.35
,8.19
,7.28
,6.66,6.09
y = -0,8142x2 + 2,484x + 5,7954
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3CƯ
ỜN
GĐ
Ộ K
ÉO
UỐ
N R
ku
(Mp
a)
HÀM LƯỢNG CAO SU (%)
MIN=2.8
6 Đinh Nam Đức, Lưu Thiên Hương
MỘT SỐ GIẢI PHÁP ĐỀ XUẤT CHO VIỆC SỬ DỤNG QUỸ ĐẤT
TẠI KHU VỰC NHÀ GA ĐƯỜNG SẮT ĐÀ NẴNG
PROPOSED SOLUTIONS TO THE LAND USE AT DA NANG RAILWAY STATION AREA
Tóm tắt - Theo định hướng phát triển không gian đô thị của thành phố Đà Nẵng, với việc di dời nhà ga đường sắt ra khỏi khu vực trung tâm, không gian thuộc phạm vi nghiên cứu là một khoảng không gian quý giá để có thể tạo nên một khu vực chung phục vụ cộng đồng theo tiêu chí xanh và thân thiện, nhằm kết nối cư dân sống ở khu trung tâm đô thị. Nghiên cứu này nhằm đề xuất phương án quy hoạch sử dụng đất tại khu vực nhà ga đường sắt hiện tại, với trọng tâm hình thành nên công viên đường sắt Đà Nẵng, trong đó hướng đến hai mục đích chính: nâng cao chất lượng môi trường sống cho cư dân thành phố và lưu giữ những kỉ niệm về một công trình đã gắn liền với sự phát triển của đô thị Đà Nẵng.
Abstract - According to the oriented urban space development of Da Nang City, especially to the relocation of the current railway station out of the central area, the land within the research boundary is a valuable space to create a public area for the whole community towards a green space and a friendly environment in order to connect residents living in urban centers. This study aims to propose a land-use planning at the existing railway station, with the focus on the formation of Da Nang Railway Park for two vital purposes: improving the living environment for urban residents and keeping memories of a building associated with the development of Da Nang.
Từ khóa - công viên; đường sắt; không gian công cộng; quy hoạch sử dụng đất; sinh hoạt cộng đồng.
Key words - park; railway; public space; land-use planning; community activities.
1. Tổng quan nghiên cứu
1.1. Bối cảnh nghiên cứu
Theo kết quả cuộc làm việc của chủ tịch Uỷ ban nhân
dân (UBND) thành phố Đà Nẵng ngày 17/06/2016 với Ngân
hàng Thế giới về dự án di dời ga đường sắt hiện hữu ra khỏi
nội ô, về phường Hòa Minh và Hòa Khánh Nam (thuộc quận
Liên Chiểu), việc di dời ga Đà Nẵng sẽ được thực hiện trong
6 năm, bắt đầu từ năm 2017 cho đến năm 2023 với số tiền
lên đến gần 10.000 tỉ đồng. Theo dự án này, thành phố đang
có phương án biến khu vực nhà ga mới trở thành một khu đô
thị. Về xử lý nhà ga cũ rộng 12 ha thuộc địa phận quận Thanh
Khê, thành phố cũng đã có chủ trương tổ chức nơi đây thành
khu đô thị thương mại dịch vụ (TMDV), theo đó, nha đâu tư
đươc quyên khai thac quy đât tai khu vưc nha ga cu theo quy
hoach cua thanh phô. Đối với tuyến đường sắt nội thị kết nối
giữa ga cũ và ga mới (dài khoảng 18 km) sẽ được mở rộng
để đầu tư hạ tầng giao thông [1]. Tuy nhiên, đến thời điểm
thực hiện nghiên cứu này, thành phố vẫn chưa chính thức
triển khai dự án di dời ga đường sắt.
Như vậy, theo định hướng phát triển thành phố Đà
Nẵng, việc di dời nhà ga đường sắt ra khỏi khu vực trung
tâm sẽ tạo ra một quỹ đất quý giá phục vụ cho sự phát triển
của khu trung tâm đô thị. Ý tưởng của nghiên cứu này
hướng đến việc sử dụng quỹ đất tại vị trí nói trên cho việc
xây dựng một tổ hợp công viên đường sắt (CVĐS) với
nhiều chức năng tổng hợp. Trong điều kiện khu vực trung
tâm của Đà Nẵng đang dần trở nên chật chội, ý tưởng này
sẽ tạo nên một khu vực chung phục vụ cộng đồng theo tiêu
chí xanh và thân thiện, nhằm kết nối cư dân sống ở khu
trung tâm thành phố. Ngoài ra, loại công trình mới mẻ này
còn góp phần lưu giữ những kỉ niệm về một nhà ga đường
sắt vốn tồn tại hơn 100 năm tại trung tâm thành phố.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu của nghiên cứu này là đưa ra phương án quy
hoạch sử dụng đất tại nhà ga đường sắt hiện tại ở thành phố
Đà Nẵng, với trọng tâm xây dựng một CVĐS, trong điều kiện
nhà ga đường sắt được di dời ra khỏi trung tâm thành phố.
1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Với bối cảnh và mục tiêu trên, đối tượng nghiên cứu
của bài báo là các yếu tố ảnh hưởng đến việc quy hoạch sử
dụng đất tại nhà ga đường sắt hiện tại ở Đà Nẵng.
Phạm vi nghiên cứu được xác định dựa vào 2 yếu tố là
không gian và thời gian. Về mặt không gian, giới hạn địa
lý của nghiên cứu này là khu đất thuộc nhà ga đường sắt
Đà Nẵng hiện nay, thuộc phường Tam Thuận, quận Thanh
Khê. Về mặt thời gian, tầm nhìn của nghiên cứu dựa theo
tầm nhìn quy hoạch chung xây dựng Đà Nẵng đến năm
2030, tầm nhìn đến 2050 [2].
1.4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
Quá trình nghiên cứu được thực hiện bao gồm 4 bước cơ bản:
+ Bước 1: Đánh giá tổng quan tình hình nghiên cứu;
+ Bước 2: Điều tra, khảo sát hiện trạng khu vực;
+ Bước 3: Tổng hợp và phân tích dữ liệu;
+ Bước 4: Đề xuất và thể hiện phương án.
Trong nghiên cứu này, các phương pháp nghiên cứu
được sử dụng ứng với các giai đoạn nghiên cứu, bao gồm:
+ Phương pháp đo đạc, điều tra hiện trạng (Giai đoạn
điều tra, khảo sát hiện trạng);
+ Phương pháp phân tích, tổng hợp (Giai đoạn tổng hợp
và phân tích dữ liệu);
+ Phương pháp mô hình hóa (Giai đoạn đề xuất và thể
hiện phương án).
2. Cơ sở khoa học quy hoạch CVĐS Đà Nẵng
2.1. Cơ sở lý luận
2.1.1. Loại hình công trình CVĐS
CVĐS là một dạng công viên chủ đề (theme park). Một
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(120).2017, QUYỂN 3 7
CVĐS trước hết phải đáp ứng đầy đủ các yêu cầu cơ bản của
một công viên. Ngoài ra, một CVĐS phải thể hiện nổi bật đặc
thù riêng, là một công viên theo chủ đề đường sắt, bằng những
thủ pháp quy hoạch, kiến trúc cũng như sắp đặt nghệ thuật.
Trên thế giới, một số công trình công viên được cải tạo
từ những công trình đường sắt được biết đến như: CVĐS
Takao ở Cao Hùng (Đài Loan), CVĐS SCMaglev ở
Nagoya (Nhật Bản), CVĐS High Line ở New York (Mỹ),
CVĐS McCormick-Stillman ở Arizona (Mỹ).
2.1.2. Ý nghĩa của CVĐS đối với không gian đô thị
Trong nghiên cứu này, phương án xây dựng CVĐS
được phân tích và đánh giá dựa theo tiêu chí phát triển
bền vững “là sự phát triển đáp ứng những nhu cầu của
hiện tại mà không tổn hại đến khả năng của các thế hệ
tương lai trong việc đáp ứng nhu cầu của họ” (Hiệp hội
Thế giới về Môi trường và Phát triển, 1987).
Từ đó, vai trò của CVĐS được đánh giá trong mối
tương quan với sự phát triển của tổng thể đô thị Đà Nẵng,
theo định hướng phát triển đô thị bền vững, với sự cân bằng
của 3 yếu tố: Môi trường - Kinh tế - Xã hội, như trong khái
niệm bền vững của David A. Munro [3].
+ Vai trò về môi trường: Tạo thêm không gian xanh
trong không gian đô thị, giúp điều hòa vi khí hậu; giải tỏa
giao thông, giảm ùn tắc, giảm được lượng khí thải ra môi
trường; giáo dục cộng đồng trong việc bảo vệ môi trường.
+ Vai trò về xã hội: Tạo nơi sinh hoạt cho cộng đồng dân
cư, giúp giao tiếp kết nối cộng đồng; thúc đẩy mối quan hệ
giữa con người với con người, con người với thiên nhiên;
tăng cường bãi đỗ xe cho thành phố, đáp ứng nhu cầu thiếu
chỗ đậu xe hiện nay và tương lai; phù hợp với định hướng
phát triển của thành phố trong tương lai là một thành phố
xanh; mang tính chất giáo dục giao lưu văn hóa, xã hội.
+ Vai trò về kinh tế: Tăng nguồn thu nhập cho thành
phố từ các trung tâm thương mại, dịch vụ, bãi đỗ xe ngầm;
giải quyết vấn đề ùn tắc giao thông, tiết kiệm thời gian,
nhiên liệu; kích cầu du lịch.
2.1.3. Quy hoạch sử dụng đất đai trong quy hoạch đô thị
Quy hoạch đô thị thông thường được thực hiện bởi
chính phủ, hay những tổ chức chính quyền địa phương để
làm tốt hơn cuộc sống của cộng đồng. Mục đích được tính,
gần như toàn diện hay tầm nhìn tổng thể của sự phát triển
một vùng, hơn là chỉ phát triển cho những cá thể riêng biệt.
Quy hoạch sử dụng đất đai, xét về mặt quy hoạch đô
thị, thì mục đích chính là tối ưu hóa cơ sở hạ tầng đô thị
của những đơn vị đất đai hành chính trong việc dự đoán
trước sự gia tăng dân số và phát triển kinh tế xã hội, và tính
đến kết quả của phân vùng và quy hoạch sử dụng đất đai.
Quy hoạch sử dụng đất đai phải là một tiến trình xây dựng
những quyết định sao cho việc phân chia đất đai được thuận
tiện nhưng việc sử dụng mang lại lợi ích cao nhất. Quy
hoạch này được dựa trên những điều kiện kinh tế xã hội và
những phát triển theo mong ước của người dân trong và
chung quanh những đơn vị đất đai tự nhiên. Những điều
này được đối chiếu nhau thông qua phân tích đa mục tiêu
và đánh giá các giá trị thực của những nguồn tài nguyên tự
nhiên và môi trường khác nhau của đơn vị đất đai. Kết quả
là đưa ra cách sử dụng đất đai theo mong ước hay kết hợp
những cách sử dụng với nhau. Thông qua tiến trình thỏa
thuận với các chủ thể, kết quả quyết định trên sự phân chia
đất đai cụ thể cho những sử dụng riêng biệt (hay không sử
dụng) thông qua những quy định về luật pháp và hành
chánh sẽ đưa đến một cách thực hiện quy hoạch cụ thể [4].
2.2. Cơ sở thực tiễn
2.2.1. Tổng quan điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu
- Về khí hậu: Khu vực nghiên cứu có khí hậu của thành
phố Đà Nẵng, nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa
điển hình, nhiệt độ cao và ít biến động.
- Về địa hình: Khu vực nghiên cứu có địa hình bằng
phẳng, do là khu đất được sử dụng cho nhà ga đường sắt
hàng trăm năm nay. Chiều cao của nền đất so với mực nước
biển từ 2,3 m đến 3,0 m.
- Về giới hạn, diện tích: Khu đất nghiên cứu là không
gian thuộc nhà ga đường sắt Đà Nẵng hiện nay và một số
khu đất lân cận, có tổng diện tích là 12 ha: phía Đông giáp
đường Ông Ích Khiêm và Đống Đa; phía Tây giáp chợ Tam
Thuận và kiệt 260 Hải Phòng; phía Nam giáp đường Hải
Phòng; phía Bắc giáp đường Trần Cao Vân (Hình 1).
Hình 1. Vị trí và quy mô các công trình xây dựng nằm trong
khu đất nhà ga
2.2.2. Tổng quan về hệ thống công viên tại Đà Nẵng
Hình 2. Sự phân bố hệ thống công viên tại 2 quận
Hải Châu và Thanh Khê, Thành phố Đà Nẵng
8 Đinh Nam Đức, Lưu Thiên Hương
Ở khảo sát về sự phân bố của hệ thống công viên tại Đà
Nẵng được thực hiện trong nghiên cứu này, khái niệm “công
viên” được hiểu theo nghĩa là một không gian công cộng bảo
vệ các nguồn thiên nhiên tự có hay trồng, là một nơi vui chơi,
giải trí đại chúng, là một không gian mở diễn ra các hoạt động
sinh hoạt cộng đồng (SHCĐ) của người dân. Ngoài ra, giới
hạn “khu vực trung tâm Thành phố Đà Nẵng” trong khảo sát
này được tính là 2 quận Hải Châu và Thanh Khê (Hình 2).
Bảng 1. Nhận xét tổng quát một số công viên tại 2 quận
Hải Châu và Thanh Khê, thành phố Đà Nẵng
Tên, vị trí Đặc trưng/Tính chất Hoạt động
1 - Cung thể
thao Tiên Sơn
- Quần thể kiến trúc lớn
với nhiều công trình
- Thể thao, đi bộ,
ngắm cảnh, sự kiện
2 – Quảng
trường 2 tháng 9
- Quảng trường với bãi
cỏ lớn, ít cây xanh
- Thể thao, đi bộ,
ngắm cảnh, sự kiện
3 - Cầu đi bộ
Nguyễn Văn Trỗi
- Cầu đi bộ với không
gian xanh hai đầu cầu
- Đi bộ, ngắm cảnh
4 - Công viên
Lê Đình Dương
- Khoảng đất trồng cỏ ở
giữa các giao lộ lớn
- Đi bộ
5 - Dọc đường
Bạch Đằng
- Công viên lấn sông với
nhiều kiến trúc nhỏ
- Đi bộ, ngắm cảnh,
hội họp, du lịch
6 – Quảng trường
Hùng Vương
- Một nửa là bãi đỗ xe,
một nửa là công viên
- Đi bộ, ngắm cảnh,
hội họp, du lịch
7 - Đầu đường
Như Nguyệt
- Bãi cỏ lớn với cây
xanh và kiến trúc nhỏ
- Đi bộ, ngắm cảnh,
hội họp
8 - Dọc đường
Như Nguyệt
- Công viên lấn sông với
nhiều kiến trúc nhỏ
- Đi bộ, ngắm cảnh,
hội họp
9 - Công viên
Nguyễn Hữu Cảnh
- Công viên nhỏ của
cụm dân cư
- Đi bộ, hội họp
10 - Công viên
Ngô Chi Lan
- Công viên nhỏ của
cụm dân cư
- Thể thao, đi bộ,
hội họp
11 - Công viên
Thanh Bình
- Công viên nhỏ của
cụm dân cư
- Thể thao, đi bộ,
hội họp
12 - Công viên
chợ Tam Giác
- Nằm giữa các giao lộ,
không nhiều cây xanh
- Đi bộ, hội họp
13 - Bờ hồ Hàm
Nghi
- Các vỉa hè đi bộ dọc
bờ hồ kèm các bồn hoa
- Đi bộ, ngắm cảnh,
hội họp
14 - Công viên
29/3
- Công viên trung tâm
thành phố
- Thể thao, đi bộ,
ngắm cảnh, sự kiện
15 - Khu vui
chơi Phần Lăng
- Công viên nhỏ của
cụm dân cư
- Thể thao, đi bộ,
hội họp
16 - Bờ sông
Phú Lộc
- Công viên dọc bờ sông
với một ít kiến trúc nhỏ
- Thể thao, đi bộ,
ngắm cảnh, hội họp
17 - Dọc đường
Nguyễn Tất Thành
- Công viên dọc biển
với một ít kiến trúc nhỏ
- Thể thao, đi bộ,
ngắm cảnh, hội họp
Từ các nhận xét tổng quát thu được ở Bảng 1, một số
điểm đáng chú ý trong sự phân bố các không gian công
viên tại khu vực khảo sát được đánh giá như sau:
+ Các không gian công viên chủ yếu phân bố ở ven sông
(sông Hàn và sông Phú Lộc) và đường ven biển (Nguyễn
Tất Thành).
+ Mật độ các không gian công viên tương đối thấp so với
mật độ dân cư ở trung tâm đô thị. Diện tích các không gian
công viên này tương đối nhỏ, cung cấp một vài không gian
cây xanh, bãi cỏ và sân chơi cho người dân sống gần đó.
+ Các không gian công viên phân bố tương đối rời rạc,
chưa tạo nên một tổng thể có mục đích trong quy hoạch,
thẩm mỹ kiến trúc tương đối thấp và tiện nghi cung cấp
cũng không hấp dẫn để thu hút cư dân.
2.2.3. Sự cần thiết của một CVĐS tại trung tâm thành phố
Trong Báo cáo nghiên cứu tiền khả thi Dự án Di dời ga
đường sắt Đà Nẵng và Tái phát triển đô thị của đơn vị tư vấn
của Ngân hàng thế giới, phương án phác thảo khu tổ hợp
TMDV tại khu đất nhà ga đường sắt hiện nay đã được đưa ra.
Hình 3. Phương án khu tổ hợp TMDV tại khu đất nhà ga
đường sắt của đơn vị tư vấn của Ngân hàng thế giới
Mặc dù chưa phải là phương án thiết kế chi tiết cuối
cùng của một đồ án quy hoạch cải tạo khu đất đô thị, nhưng
tác giả đưa ra một số nhận xét tổng quan của đối với
phương án nói trên như sau:
+ Phương án sử dụng quỹ đất nhà ga hình thành các tổ
hợp công trình TMDV bao gồm các khối nhà cao tầng
(chiếm phần lớn diện tích) với mật độ xây dựng rất lớn.
Việc này nhằm khai thác tối đa giá trị thương mại của khu
đất trong việc thu hút các nhà đầu tư trong điều kiện thành
phố cần xã hội hóa dự án di dời nhà ga ra khỏi trung tâm.
+ Phương án cũng đề xuất mở mới các tuyến đường
xuyên qua khu đất nhằm kết nối các khu dân cư phía Nam
và phía Bắc khu đất. Ngoài ra, một phần diện tích nhỏ cũng
được dành để xây dựng “Công viên nhà ga”.
Thực sự, đây là một phương án tương đối khả thi mà
Thành phố vẫn thường thực hiện đối với các khu đất dự án
hình thành từ việc giải tỏa các khu đất công hay các khu
dân cư. Tuy nhiên, quan điểm của tác giả là đề xuất một
hướng khác cho việc khai thác quỹ đất này:
+ Thứ nhất, khu trung tâm đô thị thành phố đang thiếu
trầm trọng các không gian công viên nói riêng hay các
không gian SHCĐ nói chung (Hình 2). Diên tích cây xanh
sử dụng công cộng bình quân đâu người của Đà Nẵng (Đô
thị loại I) là 7,3m2/người, thấp hơn so với Tiêu chuẩn quốc
gia là 10 - 12 m2/người. Diên tích cây xanh công viên bình
quân đâu người của Đà Nẵng là 3,07 m2/người, thấp hơn
so với Tiêu chuẩn quốc gia là 6 - 7,5 m2/người [5], [6]. Như
vậy, việc dùng quỹ đất này dành cho khu tổ hợp TMDV kể
trên sẽ tạo nên sức ép về mật độ dân cư sinh sống và làm
việc ở khu vực trung tâm Đà Nẵng trong tương lai gần.
Theo ý kiến của tác giả, khu đất thuộc nhà ga hiện hữu là
một vị trí phù hợp nhất cho việc hình thành nên một tổ hợp
công trình theo định hướng tăng cường các mảng xanh,
cung cấp các không gian sinh hoạt, giải trí cho người dân
của thành phố, phục vụ định hướng phát triển khu trung
tâm đô thị theo hướng bền vững. Làm được điều này có thể
sẽ không đạt được những lợi ích tức thời về kinh tế, nhưng
những giá trị lâu dài của nó mang lại (về môi trường và xã
hội) là không thể đo đếm được.
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(120).2017, QUYỂN 3 9
+ Thứ hai, nhà ga đường sắt Đà Nẵng là một công trình
có giá trị lịch sử đặc biệt đối với quá trình hình thành và
phát triển của đô thị Đà Nẵng từ thời Pháp thuộc cho đến
nay, như đã được nhắc đến trong một số nghiên cứu trước
đây [7], [8]. Việc xóa bỏ dấu ấn của công trình này cũng sẽ
làm mất đi một phần dấu ấn của đô thị Đà Nẵng, vốn không
còn giữ được nhiều công trình có dấu ấn lịch sử đô thị. Vì
lẽ đó, tác giả mạnh dạn đề xuất phương án sử dụng quỹ đất
này vào việc hình thành công trình CVĐS Đà Nẵng. Ngoài
việc khai thác và lưu giữ được yếu tố về nơi chốn trong
thiết kế quy hoạch và kiến trúc, công trình này có thể trở
thành một điểm nhấn về cảnh quan cho đô thị, góp phần
thu hút khách du lịch.
Với những lý do trên, nghiên cứu này nhận thấy rằng
một công trình CVĐS tại khu vực nghiên cứu là cần thiết
và phù hợp đối với sự phát triển bền vững của thành phố.
2.3. Cơ sở pháp lý
2.3.1. Dự án di dời ga đường sắt Đà Nẵng ra khỏi trung
tâm thành phố
Dự án di dời ga đường sắt Đà Nẵng ra khỏi trung tâm
thành phố là một trong số các dự án quan trọng về phát triển
cơ sở hạ tầng tại địa phương, phù hợp với chiến lược, quy
hoạch phát triển ngành giao thông vận tải đường sắt đến năm
2020 và tầm nhìn đến năm 2030 theo các quyết định phê
duyệt của Thủ tướng Chính phủ. Đồ án quy hoạch tổng thể
di dời ga đường sắt Đà Nẵng ra ngoài khu vực trung tâm
thành phố đã được UBND thành phố Đà Nẵng thông qua.
Thời gian di dời ga Đà Nẵng dự kiến sẽ thực hiện trong
6 năm, từ năm 2017 đến năm 2023. Sau khi nhà ga cũ được
di dời, Đà Nẵng sẽ tái phát triển đô thị khu vực nhà ga hiện
hữu và hành lang đường sắt hiện hữu, bảo đảm sự phát triển
bền vững về giao thông và kiến trúc đô thị, đồng thời tạo
nguồn tài chính tiềm năng cho dự án. Nằm trong Dự án Tái
phát triển đô thị thành phố Đà Nẵng, việc quy hoạch quỹ
đất ở nhà ga cũ và tuyến hành lang đường sắt cũ nhắm đến
mục tiêu tái phát triển khu đô thị khu vực nhà ga đường sắt
hiện trạng, tái phát triển các hành lang vận tải công cộng
xanh trên các hành lang đường sắt cũ [9].
2.3.2. Định hướng quy hoạch phát triển không gian đô thị
của thành phố Đà Nẵng
Cơ sở pháp lý chính liên quan đến định hướng quy
hoạch phát triển không gian đô thị thành phố là Quyết định
số 2000/QĐ-UBND ngày 02/04/2014 của UBND thành
phố Đà Nẵng “Về việc ban hành Quy định quản lý theo đồ
án điều chỉnh Quy hoạch chung thành phố Đà Nẵng đến
năm 2030, tầm nhìn đến 2050”, dựa theo Quyết định số
2357/QĐ-TTg ngày 04/12/2013 của Thủ tướng Chính phủ
“Về việc phê duyệt điều chỉnh quy hoạch chung thành phố
Đà Nẵng đến năm 2030 và tầm nhìn đến năm 2050”.
Theo văn bản này, dân số nội thị Đà Nẵng được dự báo
tăng nhanh: từ 822.630 người năm 2012 lên khoảng 1,3
triệu người năm 2020 (với diện tích đất xây dựng đô thị
khoảng 20.010 ha) và 2,3 triệu người năm 2030 (với diện
tích đất xây dựng đô thị khoảng 37.500 ha) (Chương 1, điều
3, mục 2, trang 3).
Theo “Quy định kiểm soát quản lý phát triển không
gian đô thị và các vùng chức năng” nằm trong quyết định
này, khu đất nhà ga được xác định nằm ở vị trí Khu đô thị
cũ, có định hướng phát triển hạn chế gia tăng dân số, duy
trì không gian đô thị nhà ở thấp tầng kết hợp TMDV nhỏ,
tăng cường cơ sở hạ tầng, từng bước cải tạo chỉnh trang để
có được sự đồng bộ về kiến trúc, cảnh quan đô thị; tổ chức
không gian đô thị khuyến khích xây dựng các công trình
phúc lợi công cộng (Chương 1, điều 10, mục 1, trang 18-
20). Đối với Khu cây xanh công viên, cây xanh cảnh quan,
cây xanh cách ly, thành phố có định hướng xây dựng mới
các công viên quy mô lớn với tính chất đa dạng; tăng cường
diện tích công viên cây xanh trong các khu đất hỗn hợp từ
chỉnh trang đô thị (Chương 1, điều 10, mục 6, trang 31).
Ngoài ra, một số quy chuẩn sử dụng trong nghiên cứu
này được dựa theo Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về Quy
hoạch xây dựng (QCVN 01:2014/BXD).
3. Kết quả nghiên cứu
3.1. Các đề xuất chung quy hoạch CVĐS Đà Nẵng
3.1.1. Các đề xuất về kiến trúc và cảnh quan
Với ý tưởng hình thành một lá phổi xanh và là một điểm
nhấn cảnh quan giữa lòng thành phố, kết hợp các cơ sở
khoa học đã đề cập, một số đề xuất chung được đưa ra đối
với phương án quy hoạch CVĐS Đà Nẵng như sau:
- Về phân bố các phân khu chức năng trên tổng mặt
bằng: phân khu chức năng trên tổng mặt bằng cần tạo sự đa
dạng về công năng sử dụng theo hướng hình thành một tổ
hợp CVĐS kết hợp công viên các chức năng khác kèm
theo. Đề xuất hai vị trí bố trí các bãi đậu xe (nổi và ngầm)
ở phía Đông Bắc và Tây Nam của khu đất phục vụ cho bản
thân CVĐS và các khu dân cư lân cận (Hình 4);
- Về các chỉ tiêu khống chế trong quy hoạch kiến trúc:
đề xuất diện tích cây xanh và mặt nước trên mặt bằng quy
hoạch sử dụng đất chiếm tối thiểu 60%, diện tích xây dựng
công trình và đường giao thông nội bộ chiếm tối đa 40%;
số tầng cao khống chế tối đa 4 tầng; khoảng lùi tối thiểu so
với chỉ giới đường đỏ là 5 m;
Hình 4. Các vị trí đề xuất xây dựng bãi đỗ xe nổi và ngầm
- Về tổ chức hình khối trên tổng thể: các khối công trình
được bố trí phân tán nhằm khai thác các hướng tiếp cận
khác nhau cho các phân khu chức năng khác nhau. Tuy
nhiên, cần tạo sự kết nối về hình khối giữa các khối công
trình này bằng các giải pháp bố cục tạo hình. Ngoài ra, cần
nhấn mạnh các không gian cây xanh, mặt nước, tiểu cảnh
trang trí trong và ngoài công trình. Đây chính là các yếu tố
giúp kết nối nhiều khối công trình khác nhau cũng như các
không gian trong và ngoài công trình;
- Về khai thác yếu tố lịch sử và nơi chốn của công trình:
khai thác các dấu ấn về một nhà ga đường sắt cũ từng tồn
tại bằng việc nhắc lại những hình ảnh liên quan đến đường
sắt như: đường ray, toa tàu, nhà chờ tàu...
10 Đinh Nam Đức, Lưu Thiên Hương
3.1.2. Các đề xuất về tổ chức giao thông
a. Giao thông tiếp cận
- Mở đường mới 10,5 m nối đường Hải Phòng với Trần Cao
Vân (Hình 5A). Con đường mới này sẽ góp phần kết nối hai
con đường nói trên với nhau, rút ngắn khoảng cách có đường
ngang nối hai con đường này (hiện nay là khoảng 1,3 km);
- Tạo đường hầm nối đường Hoàng Hoa Thám với
đường Nguyễn Tất Thành. Đường vào hầm rộng 10m, có
các đường nhánh để có thể tiếp cận từ Hoàng Hoa Thám
tới Hải Phòng và ngược lại (Hình 5B); con đường hầm này
vừa đảm bảo giao thông thông suốt từ Hoàng Hoa Thám ra
Nguyễn Tất Thành vừa không ảnh hưởng đến quy hoạch
cảnh quan của CVĐS;
- Mở rộng đường Hải Phòng từ 9 m thành 15 m, vỉa hè
rộng 5 m (Hình 5C);
- Đường Trần Cao Vân giữ nguyên chiều rộng 10 m,
vỉa hè mở rộng 10 m để tương lai có thể tạo các vịnh đỗ xe
hoặc mở rộng lòng đường (Hình 5D).
Hình 5. Vị trí các tuyến đường đề xuất mở rộng và mở mới
b. Giao thông nội bộ
- Chia đường giao thông trong công viên thành các cấp
khác nhau: 15 m, 7,5 m, 3 m; tương ứng với các trục giao
thông chính, trục giao thông phụ và các đường đi dạo nhỏ
(tiểu cảnh);
- Các đường giao thông chính đều hướng tới các quảng
trường, tạo nên những khu vực tập trung đông người dân
trong các dịp lễ hội, sự kiện.
3.2. Đề xuất và phân tích phương án quy hoạch sử dụng
đất tại CVĐS Đà Nẵng
3.2.1. Đề xuất phương án quy hoạch sử dụng đất
Hình 6. Mặt bằng phương án quy hoạch sử dụng đất CVĐS
Dựa vào các đề xuất chung đã được đưa ra ở Mục 3.1,
một phương án thiết kế quy hoạch sử dụng đất CVĐS được
tác giả đề xuất (Hình 6):
+ Trung tâm công trình CVĐS là một quảng trường lớn,
được bao bọc bởi phân khu SHCĐ;
+ Các phân khu chức năng khác được bố trí phân tán
theo chiều dài khu đất;
+ Trục giao thông chính chạy dọc theo chiều dài khu
đất (theo hướng Đông-Tây); các trục giao thông phụ tạo lối
tiếp cận riêng cho các phân khu chức năng khác nhau.
Một số đề xuất cụ thể về chỉ tiêu quy hoạch kiến trúc
đối với từng phân khu chức năng trên tổng thể công trình
CVĐS được đưa ra (Bảng 2).
Bảng 2. Các chỉ tiêu quy hoạch kiến trúc đối với các phân khu
chức năng trên tổng thể công trình CVĐS
Ký
hiệu
Phân khu
chức năng
Diện tích
(tỉ lệ)
Mật độ
xây dựng Số tầng
Khoảng
lùi
A
Phân khu
SHCĐ
15.000 m2
(12,50%) 50%
2 – 4
tầng 10 m
B
Phân khu
Bảo tàng
24.000 m2
(20,00%) 40%
2 nổi,
1 ngầm 5 m
C
Phân khu
TMDV
15.000 m2
(12,50%) 80%
3 – 4
tầng 5 m
D
Cây xanh
& Mặt
nước
36.000 m2
(30,00%) x x x
E
Bãi đỗ xe
(nổi &
ngầm)
12.000 m2
(10,00%) 80%
2 nổi,
3 ngầm 5 m
G
Quảng
trường &
G.thông
18.000 m2
(15,00%) x x x
Tổng cộng 120.000
(100,00)
Một số ưu, nhược điểm của phương án đề xuất này được
tác giả phân tích, đánh giá theo các yếu tố: tổ chức giao
thông nội bộ, tỉ lệ cơ cấu các phân khu, vị trí tương đối giữa
các phân khu (Bảng 3).
Bảng 3. Đánh giá phương án quy hoạch sử dụng đất CVĐS
Tổ chức giao thông
nội bộ
Tỉ lệ cơ cấu các
phân khu
Vị trí tương đối giữa
các phân khu
* Ưu điểm:
- Tốn ít diện tích
giao thông trong
công trình (15%).
- Giao thông rõ ràng,
các phân khu có các
lối tiếp cận riêng biệt.
- Tạo mặt bằng sinh
động cho công trình
(tính chất phi đối
xứng phù hợp với
thể loại công trình
công viên).
* Ưu điểm:
- Diện tích cây
xanh và cảnh quan
chung chiếm phần
lớn (30% diện tích
xây dựng), chưa
kể cây xanh và
cảnh quan trong
từng phân khu).
* Ưu điểm:
- Các phân khu nằm
cùng phía tạo nên
mảng xanh liên tục.
- Cách sắp xếp phân
tán các phân khu tạo
nên các không gian
ngoài trời riêng biệt
và đa dạng.
- Mảng xanh phía Nam
sẽ là diện tích dự trữ phát
triển giao thông công
cộng trong tương lai.
* Nhược điểm:
- Chưa kết nối các
thành phần chức
năng chặt chẽ với
nhau.
* Nhược điểm:
- Cây xanh phân bố
theo mảng dài phía
Nam, hạn chế tiếp cận
trực tiếp từ phía Bắc.
* Nhược điểm:
- Phân khu TMDV được
ngăn thành hai khu vực,
có thể hạn chế liên hệ
trực tiếp với nhau.
3.2.2. Giới thiệu tổng quan các phân khu chức năng đề
xuất trong phương án quy hoạch sử dụng đất CVĐS
Với nội dung là một công viên chủ đề, hình khối cơ bản
lựa chọn để thiết kế các khối công trình trong các bước thiết
kế tiếp theo của CVĐS Đà Nẵng sẽ là sự kết hợp giữa các
đường thẳng và cong, nhằm tạo sự đa dạng trong hình khối
và hình thành các không gian đa dạng, linh hoạt.
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(120).2017, QUYỂN 3 11
Hình 7. Phác thảo hình khối các công trình trong CVĐS
(Nguồn: Nghiên cứu của tác giả và nhóm SRT-SUP)
Hình 8. Phối cảnh phương án phân khu SHCĐ thuộc CVĐS
(Nguồn: Nghiên cứu của tác giả và nhóm SRT-SUP)
Hình 9. Phối cảnh phương án phân khu Bảo tàng thuộc CVĐS
(Nguồn: Nghiên cứu của tác giả và nhóm SRT-SUP)
a. Phân khu SHCĐ
Nằm ở trung tâm khu đất, có dạng hình cung tròn, xoay
quanh quảng trường trung tâm, phân khu này bao gồm khu
sinh hoạt trong nhà (chiều cao khống chế tối đa 4 tầng) và
khu sinh hoạt ngoài trời (các sân thể dục, thể thao, mặt
nước, không gian nghỉ ngơi trò chuyện).
b. Phân khu Bảo tàng
Nằm ở phía Tây Bắc khu đất, gồm khu trưng bày trong
nhà (khối nhà 2 tầng nổi, 1 tầng ngầm) và khu trưng bày
ngoài trời. Trong đó, khu trưng bày ngoài trời tận dụng hầu
hết các đường ray cũ để cải tạo làm cảnh quan kết hợp trưng
bày các hiện vật liên quan đến đường sắt.
c. Phân khu TMDV
Nằm ở phía Đông khu đất và được quy hoạch là các
khối nhà phát triển theo phương ngang (chiều cao khống
chế tối đa 4 tầng), có nhiều lối tiếp cận từ tứ phía. Cách bố
trí này sẽ đảm bảo không gây ùn tắt giao thông cục bộ vào
giờ cao điểm và thuận tiện cho việc hình thành các khu
chức năng khác nhau trong cùng phân khu này.
d. Các bãi đỗ xe
Hai bãi đỗ xe được đề xuất bao gồm bãi đỗ xe ngầm 3
tầng ở phía Đông Bắc (cạnh phân khu TMDV), và bãi đỗ
xe ngoài trời ở phía Tây Nam khu đất, góp phần bổ sung
các chỗ đỗ xe công cộng cho khu trung tâm thành phố cũng
như người đến CVĐS.
4. Kết luận và kiến nghị
4.1. Kết luận
Nghiên cứu này đề xuất phương án quy hoạch sử dụng
quỹ đất tại nhà ga Đà Nẵng hiện nay cho công trình CVĐS
Đà Nẵng, với các phân khu khác nhau, theo tiêu chí quy
hoạch phát triển bền vững khu trung tâm đô thị.
Các phân khu thuộc CVĐS tạo nên các không gian tiện nghi
cho các hoạt động học tập, hội họp, tập luyện thể dục thể thao
và gặp gỡ cho người dân đô thị. Ngoài vai trò là một điểm nhấn
cảnh quan trong tổng thể đô thị, công trình này còn là một địa
điểm tham quan, nghỉ ngơi, giải trí tại trung tâm thành phố.
4.2. Kiến nghị
Việc sử dụng một quỹ đất tại khu vực được đánh giá là
“đất vàng” của thành phố để đầu tư cho một công trình CVĐS
có thể không mang lại hiệu quả kinh tế tức thời. Nghiên cứu
này, xét dưới góc độ quy hoạch phát triển bền vững, kiến nghị
thành phố cần có sự mạnh dạn đầu tư theo hướng đảm bảo sự
phát triển lâu dài cho khu vực trung tâm đô thị, vốn đang thiếu
trầm trọng các không gian công viên cho cư dân đô thị, và
ngày càng trở nên chật chột trước sự gia tăng dân số. Một công
viên với chủ đề đường sắt được đặt đúng vị trí địa lý và lịch
sử của nó, sẽ là một công trình mang dấu ấn của thành phố và
là món quà vô giá dành cho các thế hệ tương lai.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Hansen Partnership và Martyn Group, Báo cáo nghiên cứu tiền khả thi (PFS) của Dự án Di dời ga đường sắt Đà Nẵng và Tái phát triển
đô thị, 2016.
[2] Viện Quy hoạch Xây dựng - Sở Xây dựng thành phố Đà Nẵng,
Thuyết minh Điều chỉnh quy hoạch chung Thành phố Đà Nẵng đến
năm 2030, tầm nhìn đến năm 2050, 2014, 1.
[3] Munro, David, Sustainability: Rhetoric or reality. A Sustainable
World: Defining and Measuring Sustainable Development, California Inst of Public, California, 1995.
[4] Lê Quang Trí, Giáo trình Quy hoạch sử dụng đất đai, Trường Đại
học Cần Thơ, 2005.
[5] Công ty Công viên Cây xanh Đà Nẵng, 2017.
[6] Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9257:2012, Quy hoạch cây xanh sử dụng
công cộng trong các đô thị - Tiêu chuẩn thiết kế.
[7] Lưu Anh Rô, “Quy hoạch và quản lý đô thị Đà Nẵng, bài học từ quá
khứ và những đề xuất cho tương lai”, Tạp chí Phát triển Kinh tế - Xã hội Đà Nẵng, Số 03-04, 2002, trang 39-43.
[8] Đinh Nam Đức, Urbanism and architecture of Da Nang City during
the French colonial period (1888-1954), Luận văn Thạc sĩ Trường
Đại học Văn hóa Trung Hoa (Đài Loan), 2015.
[9] Báo Tuổi Trẻ Online, Di dời ga Đà Nẵng kết hợp với phát triển đô
Tóm tắt - PPP - Public Private Partnership - Dự án hợp tác Công Tư đang là hướng đi mới trong việc phát triển cơ sở hạ tầng cho các quốc gia trên toàn thế giới, đây là xu hướng đã được các nước thực hiện cách đây vài thập niên và thu được những tín hiệu tích cực. Tuy nhiên, để có thể đạt được những thành công đó, các quốc gia cũng gặp phải không ít những vướng mắc và khó khăn. Bài nghiên cứu này thống kê các nhân tố thành công trong quá trình thực hiện dự án PPP ở các nước dựa vào mô hình các nhân tố thành công (CSFs). Từ đó thiết lập mô hình các nhân tố thành công cho dự án PPP tại Việt Nam, dựa vào kinh nghiệm của các nước và thực trạng thực hiện dự án tại Việt Nam. Đồng thời, những giải pháp khả thi được khuyến nghị để hoàn thiện mô hình PPP tại Việt Nam.
Abstract - Public Private Partnership (PPP) has become a new trend in infrastructure development in many countries in the world. PPP model has been adopted for several past decades and has gained positive results. However, its implementation worldwide encounters lots of impediments and difficulties. This study summarizes the success factors based on the critical success factors (CSFs) model for the implementation of PPP projects in different countries. The CSFs model for PPP projects in Vietnam is based on lessons learned from countries, and the implementation model of PPP projects in Vietnam is then established. In addition, some proposals are recommended to promote PPP projects in Vietnam.
Từ khóa - hợp tác công tư; cơ sở hạ tầng; các nhân tố thành công; bài học kinh nghiệm; dự án xây dựng.
Key words - Public Private Partnership; infrastructure; critical success factors; lessons learned; construction project.
1. Đặt vấn đề
Ngày nay, với sự phát triển nhanh chóng của Việt Nam
trên các lĩnh vực kinh tế - chính trị - văn hóa, nhu cầu xây
dựng và hoàn thiện cơ sở hạ tầng đang ngày càng trở nên
bức thiết. Theo ước tính của Bộ Kế hoạch và Đầu tư, nhu
cầu vốn cho cơ sở hạ tầng giai đoạn 2011-2020 vào khoảng
167 tỷ USD, trong đó mỗi năm Việt Nam cần khoảng 133
nghìn tỷ đồng để phát triển hạ tầng giao thông vận tải. Tuy
nhiên, nguồn ngân sách hạn chế của Nhà nước phải đồng
thời phân bổ cho nhiều dự án đầu tư xây dựng đang là một
bài toán khó cho các nhà quản lý tại Việt Nam. Làm cách
nào để có thể vừa phát triển được hệ thống cơ sở hạ tầng
cơ bản, vừa giảm gánh nặng cho ngân sách nhà nước, bài
toán ngân sách hạn chế đã có lời giải với sự ra đời và áp
dụng thành công của các dự án hợp tác theo hình thức công
tư PPP (Public-Private Partnership) đã tạo tiền đề cho việc
đẩy nhanh tốc độ đầu tư xây dựng cơ bản ở nước ta.
Trong vài thập niên qua, mô hình hợp tác công tư đã thu
hút sự chú ý của nhiều quốc gia trên thế giới. Hình thức đầu
tư PPP cho phép Chính phủ không chỉ tận dụng được tài chính
của khu vực tư nhân mà đồng thời đạt được những lợi ích mà
khu vực tư nhân có thể mang lại cả về những kỹ năng và quản
lý. Ngược lại, với việc tham gia vào cơ chế PPP, khu vực tư
nhân có được nhiều cơ hội đầu tư mang tính dài hạn hơn, ít rủi
ro hơn với sự bảo đảm của Nhà nước. Vì vậy, có thể khẳng
định quan hệ đối tác công tư phát huy khả năng và lợi thế của
hai bên đối tác, mang lại nhiều hiệu quả cao cho dự án.
Tuy nhiên, mô hình PPP phải đối mặt với nhiều trở ngại
như chi phí quản lý dự án cao, thời gian thực hiện dự án
kéo dài, thị trường tài chính thiếu hấp dẫn, và các yếu tố
khác. Một số học giả đã có những nghiên cứu chuyên sâu
về PPP, chẳng hạn về quản lý rủi ro, quản lý mối quan hệ
giữa các đối tác, lựa chọn nhà đầu tư, … Trong đó, nghiên
cứu xác định các nhân tố thành công (CSFs) đã được thực
hiện ở một số quốc gia nhằm tìm ra các nhân tố quan trọng
ảnh hướng đến sự thành công của mô hình PPP.
Ở Việt Nam, Chính phủ đã xác định khuyến khích lựa
chọn mô hình hợp tác công tư trong lĩnh vực xây dựng kết
cấu hạ tầng, và nhiều dự án đã được thực hiện theo mô hình
này. Vì vậy, bài báo này sẽ tập trung nghiên cứu vào hai
nội dung. Thứ nhất, nghiên cứu các nhân tố thành công cho
dự án PPP dựa trên mô hình nhân tố thành công (CSFs)
của một số quốc gia. Và thứ hai, bài học kinh nghiệm cho
Việt Nam khi thực hiện PPP sau khi đã phân tích CSFs.
2. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu nhân tố thành công
cho dự án PPP trên thế giới và Việt Nam
2.1. Hiểu thế nào về PPP
Hiện nay, trên thế giới chưa có một định nghĩa thống
nhất về thuật ngữ “hợp tác công tư” (PPP). Mỗi quốc gia,
mỗi tổ chức quốc tế đều có một cách hiểu riêng phù hợp
với quá trình áp dụng của mình, mỗi quan điểm đều hướng
đến một khía cạnh cần nhấn mạnh các đặc trưng của PPP.
Bảng 1 trình bày các khái niệm về PPP theo cách hiểu của
từng quốc gia, tổ chức.
Từ Bảng 1 có thể thấy mô hình đối tác công tư có các
đặc trưng cơ bản sau:
- PPP là sự thỏa thuận hợp tác trên cơ sở hợp đồng dài
hạn giữa Nhà nước và khu vực tư nhân trong đầu tư
phát triển cơ sở hạ tầng và cung cấp dịch vụ công;
- Quyền lợi và trách nhiệm của các bên được phân bổ
hợp lý nhằm đạt hiệu quả cao nhất;
- Nhà đầu tư tư nhân thực hiện việc thiết kế, xây dựng,
tài trợ vốn và vận hành dự án;
- Quyền sở hữu tài sản vẫn thuộc về Nhà nước và nhà
đầu tư tư nhân sẽ chuyển giao tài sản lại cho Nhà nước
Tóm tắt - Hiện nay, móng cọc được sử dụng rộng rãi và phổ biến trong nhiều loại công trình xây dựng. Cọc dùng cho loại công trình nào thì thường được tính toán thiết kế tuân theo quy phạm sử dụng cho loại công trình đó. Các nhà tư vấn thiết kế thường dự báo sức chịu tải (SCT) dọc trục của cọc dùng trong các công trình giao thông theo quy phạm “tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05”, kết quả tính toán đó lại khác khá nhiều so với kết quả tính toán theo TCVN 10304-2014 và kết quả thí nghiệm thực tế ngoài hiện trường. Bài báo này trình bày kết quả tính toán SCT dọc trục của cọc cho một số công trình thực tế theo hai tiêu chuẩn trên. Từ đó phân tích kết quả tính toán, so sánh với kết quả thí nghiệm nén tĩnh hiện trường làm cơ sở ban đầu phục vụ việc lựa chọn phương pháp tính SCT của cọc đơn.
Abstract - Currently, concrete piles and drilled piles have been used popularly as the foundation of constructions. For specific projects, a suitable standard will be applied. For example, the bearing capacity of piles of the bridges could be calculated by 22TCN 272-05, which provides a result quite different from that by TCVN 10304-2014 and static load test. This paper presents the results of bearing capacity calculation for some projects in Danang city by these methods. Consequently, authors analyse the results obtained from two standards and static load tests so that they could be used for choosing the appropriate method to calculate the bearing capacity of piles.
Từ khóa - sức chịu tải của cọc; tiêu chuẩn 22TCN 272-05; tiêu chuẩn TCVN 10304-2014; thí nghiệm nén tĩnh; SPT.
Key words - bearing capacity of the pile; standard 22TCN 272-05; standard TCVN 10304-2014; static load tests; SPT.
1. Đặt vấn đề
Khi dự báo SCT dọc trục của cọc đơn theo các tiêu chuẩn
hiện hành như 22TCN 272-05, TCVN 10304-2014 thì việc
tính toán kết quả phụ thuộc khá nhiều vào tính chủ quan của
người thiết kế. Nhiều thông số tính sức chịu tải trong 22TCN
272-05 có biên độ rộng và khó lựa chọn nên có thể làm tăng
chi phí đầu tư xây dựng hoặc làm giảm tính an toàn của công
trình. Đây là một tiêu chuẩn mở, được xây dựng trên nền
tảng tiêu chuẩn AASHTO LRFD, nên rất cần được nghiên
cứu phát triển và cập nhật thường xuyên trên cơ sở hội nhập
các tiêu chuẩn quốc tế. Vì vậy, để thống nhất trong tính toán,
đồng thời tạo ra cơ hội trao đổi rộng rãi cho các đồng nghiệp
trong việc tư vấn thiết kế, bài báo này phân tích đánh giá kết
quả dự báo SCT dọc trục của cọc ép (đóng) và cọc khoan
nhồi theo hai tiêu chuẩn trên và so sánh với kết quả thí
nghiệm nén tĩnh ở hiện trường.
2. Thực tiễn và quy phạm dự báo SCT dọc trục của cọc đơn
2.1. Thực tiễn dự báo SCT dọc trục của cọc đơn
Hiện nay, có ba nhóm phương pháp thí nghiệm để dự
báo SCT dọc trục của cọc đơn. Các nhóm phương pháp đó
là: thí nghiệm tĩnh, thí nghiệm động và thí nghiệm tĩnh
động. Phương pháp thí nghiệm nén tĩnh cọc được đánh giá
là phương pháp thí nghiệm cho kết quả chính xác nhất, phù
hợp với điều kiện làm việc của cọc trong nền đất [4], [5],
[6]. Vì thế, phương pháp thí nghiệm này vẫn được sử dụng
nhiều hơn và phổ biến hơn so với các phương pháp khác.
SCT của cọc dự báo theo phương pháp này tuân theo
TCVN 9393:2012 “Cọc - Phương pháp thử nghiệm hiện
trường bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục” [3].
2.2. Quy phạm dự báo SCT dọc trục của cọc đơn
Trước đây, SCT của cọc được dự báo theo các tiêu chuẩn
22TCN 18-79; 20TCN 21-86; TCXD 205-98. Từ năm 2005,
“tiêu chuẩn thiết kế cầu” 22TCN 272-05 [1] được đưa vào
sử dụng nên nền móng các công trình giao thông được tính
toán theo tiêu chuẩn này. Tuy nhiên, cho đến nay thì việc
tính toán SCT của cọc theo 22TCN272-05 còn tồn tại nhiều
vấn đề bất hợp lý so với thực tế và gây khó khăn cho người
tính toán dẫn đến kết quả sai lệch khá nhiều so với việc tính
Tổng sức chịu tải dọc trục của cọc Pu = 98,6 + 14,54 = 113,1 T
Bảng 4. Tính sức chịu tải của cọc ống theo TCVN10304-2014
Lớp đất li (m) zi (m) Trạng thái fi (T/m2) fi.li (T/m) γcf γcf.fi.li (T/m) z (m) qb (T/m2) γcq
1. Cát mịn
h1 = 10,3 m
1,3 2,15
Chặt vừa
3 3,9
1,0 38,72
35,5 800 0,88
1,5 3,55 3 4,5
1,5 5,05 4 6
2 6,8 4 8
2 8,8 4 8
2 10,8 4,16 8,32
2. Cát bụi
xám tro h2
= 7,2 m
1,2 12,4
Ít chặt đến
chặt vừa
3,592 4,31
1,0 27,430 2 14 3,72 7,44
2 16 3,86 7,72
2 18 3,98 7,96
3. Sét h3 =
3,3 m
1,3 19,65 Dẻo cứng B
= 0,4
4,07 5,291 ~ 0,9 12,282
2 21,3 4,178 8,356
4. Sét
h4 = 8,6 m
1,5 23,05
Dẻo mềm B
= 0,6
2 3
~ 0,9 15,792
1,5 24,55 2 3
1,6 26,1 2,022 3,235
2 27,9 2,058 4,116
2 29,9 2,098 4,196
5. Sét
h5 = 4,6 m
1 31,4 Nửa cứng B
= 0,2
9,496 9,496 ~
0,95 42,599 1,6 32,7 9,678 15,485
2 34,5 9,93 19,86
Sức chịu tải của cọc Pcu = γc(γcq.qb.Ab + u.Σ γcf.fi.li) = 138,16 + 214,81 = 352,97 T
Sức chịu tải tính toán [P] = Pcu/1,4 = 252,12 T
Hình 3. Kết quả nén tĩnh hiện trường đối với cọc ống BTCT
3.3. Tính SCT dọc trục cọc khoan nhồi
Cọc khoan nhồi dùng cho công trình xây dựng số 61B,
đường Lê Văn Hiến, quận Ngũ Hành Sơn, thành Phố Đà
Nẵng. Cọc số 43, chiều dài L = 54,5 m, đường kính D = 1 m.
3.3.1. Dự báo SCT dọc trục của cọc theo tiêu chuẩn
22TCN272-05
* Sức kháng bên của cọc: Σφfi .Qfi = u.Σ(φfi.fi.li)
Đất dính fi = α.Su với Su và α xác định theo [1] đối với
cọc khoan nhồi. Đất rời thì [1] đưa ra nhiều cách tính, tham
khảo và chọn cách tính của Reese và Wright (1977). Đối
với phần cọc đi qua lớp đá phong hóa mạnh, sức kháng bên
của cọc tính như đất rời và lấy N = 100.
* Sức kháng mũi cọc: φP.QP = φP.(qp.Ac)
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(120).2017, QUYỂN 3 21
Cọc ngàm trong đá phong hóa mạnh, được tính toán
xem như đất rời có N = 100. Theo Reese & Wright (1977),
với N > 60 thì qp = 3,8 MPa và φP = 0,5.
Kết quả tính sức chịu tải của cọc thể hiện ở Bảng 5.
3.3.2. Dự báo SCT dọc trục của cọc theo tiêu chuẩn 10304-2014
Cọc ngàm vào nền đá phiến phong hóa 9,3 m nên tính
như đối với loại cọc chống.
* SCT dọc trục của cọc (Pu) hay Rcu = γc.qb.Ab
Trong đó: γc là hệ số điều kiện làm việc của cọc trong
nền, γc =1; Ab là diện tích tiết diện ngang cọc tựa trên nền;
qb là cường độ sức kháng của đất nền dưới mũi cọc: Cọc
ngàm vào nền đá > 0,5 m nên qb = Rm(1+0,4.lđ/df) và Rm =
Rc,m,m/γg, với Rm là cường độ sức kháng tính toán của khối
đá dưới mũi cọc chống, Rc,m,m là chỉ số tiêu chuẩn của giới
hạn bền chịu nén một trục của khối đá trong trạng thái no
nước theo cách xác định ngoài hiện trường. Vậy, mũi cọc
ngàm vào lớp đá phiến phong hóa số 6 là 1,5 m nên lấy
Rc,m,m = 37,6 Mpa; γg là hệ số tin cậy của đất γg = 1,4; lđ là
chiều sâu ngàm cọc vào đá lđ = 1,5 m; df là đường kính
ngoài của phần cọc ngàm vào đá, qb=42,97 Mpa.
Vậy, (Pu) hay Rcu = 3.373,14 T.
3.3.3. SCT của cọc theo kết quả thí nghiệm nén tĩnh hiện
trường
Thí nghiệm nén tĩnh cọc theo [3]. Gia tải theo 2 chu kỳ,
chu kỳ 1: gia tải đến 100%Ptk = 600 T, chu kỳ 2: gia tải đến
200%Ptk = 1.200 T. Chuyển vị lớn nhất theo dự kiến là 1/10
bề rộng cọc, tức bằng 100 mm, hoặc chuyển vị khi vật liệu
cọc hoặc đất nền bị phá hoại. Cọc thí nghiệm số 43, chuyển
vị ứng với tải trọng 200%Ptk là 21,17 mm. SCT giới hạn
của cọc ứng với tải trọng lớn nhất khi thí nghiệm thể hiện
ở Hình 4: Pgh = 1.200/2 = 600 T.
Bảng 5. Tính SCT của cọc khoan theo 22TCN272-05
Lớp
đất
Độ sâu
(m) N
fi
(Mpa)
fi .li
(Mpa.m) φfi
φfi.fi .li
(Mpa.m)
Cát
mịn
0 0 0,000 - [1] đề
cập
đến
nhưng
không
rõ
ràng
0,6
-
1 13 0,036 0,036 0,0216
3 30 0,084 0,168 0,1008
5 30 0,084 0,168 0,1008
7 42 0,118 0,236 0,1416
9 31 0,087 0,174 0,1044
11 35 0,098 0,196 0,1176
13 40 0,112 0,224 0,1344
15 20 0,056 0,112 0,0672
Sét
17 7 0,042 0,084 0,65 0,0546
19 7 0,042 0,084 0,0546
21 3 0,018 0,036 0,0234
23 3 0,018 0,036 0,0234
25 3 0,018 0,036 0,0234
Cát
thô
27 45 0,126 0,252 [1] đề
cập
nhưng
không
rõ
0,65
0,1638
29 82 0,156 0,312 0,2028
31 72 0,154 0,308 0,2002
33 70 0,154 0,308 0,2002
35 68 0,153 0,306 0,1989
37 56 0,151 0,302 0,1963
39 50 0,140 0,280 0,182
Đá
pho
ng
hóa
41 100 0,160 0,32 0,55 0,176
43 100 0,160 0,32 0,176
45 100 0,160 0,32 0,176
47 100 0,160 0,32 0,176
49 100 0,160 0,32 0,176
51 100 0,160 0,32 0,176
53 100 0,160 0,32 0,176
54,5 100 0,160 0,24 0,132
Σ(φfi.fi.li) 3,676
Sức kháng bên của cọc 1154,3 T
Sức kháng mũi cọc 149,15 T
Sức chịu tải dọc trục của cọc Pu=1.154,3+149,15=1.303,45 T
Hình 4. Kết quả nén tĩnh hiện trường đối với cọc khoan nhồi
3.4. Tổng hợp kết quả tính SCT cho một số loại cọc
Từ kết quả tính ở trên, kết hợp với tính toán cho một số
công trình thực tế ở thành phố Đà Nẵng, nhóm tác giả tổng
hợp được bảng SCT của một số loại cọc như sau:
Bảng 6. Tổng hợp kết quả tính SCT của 03 loại cọc ở trên
Pu (T) 22TCN
272-05
TCVN
10304-2014
Thí nghiệm
nén tĩnh
Cọc BTCT đúc sẵn 61,9 147 60
Cọc ống 113,1 252,12 200
Cọc khoan nhồi 1.303,45 3.373,14 600
Bảng 7. Tổng hợp kết quả tính SCT cho một số loại cọc của
các công trình thực tế ở thành phố Đà Nẵng
S
T
T
Tên công trình
22TCN
272-05
TCVN
10304-
2014
Thí
nghiệm
nén tĩnh
Sức chịu tải của cọc (T)
1 Khách sạn Holiday – Đà Nẵng 608 1.735 720
2 Khách sạn Adomo – Đà Nẵng 1.194 3.461 1.500
3 Cầu Thạch Hãn - Quảng Trị 1.424 2.152 800
4 Cầu vượt Ngã ba Huế - Đà Nẵng 2.011 4.481 1.000
5 Cầu Sông Cái – Đà Nẵng 897 1.624 500
6 Cầu Khuê Đông 1.784 3.817 1.000
7 Trụ S1 Cầu Trần Thị Lý 2.316 5.426 2.000
8 Trụ S1 Cầu Trần Thị Lý 2.032 5.518 2.600
9 Nhà khách TP. Đà Nẵng 1.073 1.975 1.000
10 Cung thể thao Tuyên Sơn 734 1.562 >800
3.5. Nhận xét
- Từ kết quả tính toán và thí nghiệm tổng hợp ở Bảng
6, Bảng 7, kết hợp với việc nghiên cứu tính toán SCT của
cọc theo theo [1], [2] và thí nghiệm cọc cho một số công
trình xây dựng thực tế khác trên địa bàn thành phố, nhận
thấy rằng, SCT của cọc tính toán theo [1] và [2] khác nhau
khá nhiều và khác so với SCT của cọc từ kết quả thí nghiệm
nén tĩnh hiện trường.
22 Nguyễn Thu Hà, Phạm Văn Ngọc, Đỗ Hữu Đạo
- SCT của cọc BTCT thuộc loại cọc ma sát chế tạo sẵn
tính toán theo [1] thì cho kết quả gần sát với SCT của cọc
xác định được từ thí nghiệm nén tĩnh hiện trường. Trong
khi đó, SCT của cọc này tính theo TCVN 10304-2014 lại
rất lớn, gấp khoảng 2 lần SCT theo thí nghiệm nén tĩnh.
- SCT của cọc ống BTCT tính theo [1] thì nhỏ hơn so
với kết quả thí nghiệm nén tĩnh và nhỏ hơn khoảng 2 lần
so với kết quả tính theo [2].
- SCT của cọc khoan nhồi tính toán theo [1] và [2] đều
lớn hơn nhiều so với kết quả thí nghiệm nén tĩnh, và tính
theo [2] vẫn cho kết quả hơn hơn tính theo [1]. SCT của
loại cọc này tính ra càng lớn khi cọc được tính như đối với
cọc chống, và giá trị SCT nhỏ hơn nếu quan niệm việc tính
toán như đối với cọc ma sát.
- Khi tính SCT của cọc theo [1] còn tồn tại một số vấn
đề bất cập như sau:
+ Tính ma sát bên đơn vị (fi) của cọc đối với nền đất
dính thì cần có kết quả thí nghiệm nén 3 trục (Su) hoặc nếu
không có thì phải quy đổi N30 từ kết quả thí nghiệm SPT ra
Su. Việc quy đổi này lại phụ thuộc khá nhiều vào cách lấy
các hệ số quy đổi của người thiết kế. Vì thế, kết quả tính ra
có thể sai khác so với thực tế.
+ Tính fi trong nền đất rời đối với cọc đóng (ép), dùng
các giả thiết cọc có chuyển dịch hoặc không có chuyển dịch
thì giá trị fi thu được đều rất nhỏ (nhỏ hơn nhiều so với kết
quả thí nghiệm hiện trường), và SCT của cọc sẽ nhỏ hơn khi
mà lớp đất rời cọc xuyên vào có chiều dày lớn và chỉ số SPT
nhỏ (ví dụ như bài toán cọc ống BTCT ở trên).
+ Trong quá trình tính toán theo các phương pháp α
hoặc β hoặc γ thì phải tra các toán đồ của Tomlinson. Các
toán đồ trên đều có giới hạn về số lớp đất (≤ 2 lớp) và có
các rằng buộc nhất định về loại đất, tính chất của đất (trạng
thái, OCR...) mà cọc xuyên qua, hay là các yếu tố về chiều
sâu ngàm cọc (Db). Nhưng thực tế thì cọc xuyên qua nhiều
lớp đất với tính chất rất đa dạng và phức tạp, do đó, việc
tra hệ số α hoặc β hoặc γ mang tính chủ quan, nên sẽ gây
ra sự sai khác rất lớn về kết quả tính.
+ Sức kháng mũi đơn vị của cọc trong nền đất dính được
áp dụng đối với đất sét bão hòa nước, do đó khi áp dụng công
thức này cho đất sét cứng thì qp cũng nhỏ hơn so với thực tế.
+ Sức kháng bên và sức kháng mũi của cọc khoan có
thể tính theo nhiều cách của nhiều tác giả, vì vậy người tính
toán thiết kế phải có kinh nghiệm và biết lựa chọn cách tính
nào phù hợp sát với điều kiện làm việc của cọc trong nền
nhất và hướng kết quả tính toán đến giá trị thực tiễn nhất.
+ Hệ số sức kháng bên và sức kháng mũi của cọc khoan
nhồi có được đề cập đến trong tiêu chuẩn, tuy nhiên lại
không rõ ràng và không có giá trị nhất định đối với nền đất
rời, do đó, gây khó khăn cho việc chọn lựa trị số tính toán.
+ Sức kháng của cọc khoan nhồi trên nền đá cũng được
đề cập đến nhưng không rõ ràng như đối với [2].
- Tính SCT của cọc theo [2] tương đối đơn giản và dễ
tính do tiêu chuẩn rất rõ ràng. Tuy nhiên kết quả tính phụ
thuộc nhiều vào kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của
đất trong phòng và cách tra bảng các giá trị fi và qp.
4. Kết luận
- Hiện nay, khi tính toán thiết kế cọc sử dụng với mục
đích nào thì thường được tính theo tiêu chuẩn riêng của
mục đích sử dụng đó. Tuy nhiên, dù sử dụng cho loại công
trình nào thì vấn đề cần quan tâm cuối cùng vẫn là khả năng
chịu tải thực của cọc bằng bao nhiêu. Vì vậy, cần lựa chọn
cách dự báo SCT của cọc sao cho phù hợp với thực tế nhất.
- Việc tính SCT của cọc theo [1] có nhiều khó khăn, mang
tính chủ quan và phụ thuộc vào quan niệm của người thiết kế.
Vì vậy, yêu cầu người thiết kế phải có nhiều kinh nghiệm, biết
quan niệm và quy đổi nhiều lớp đất về một trong các trường
hợp của các toán đồ và lựa chọn dùng công thức tính nào để
được kết quả hợp lý và hướng đến giá trị thực tế.
- SCT của cọc tính theo [1] cho kết quả không phù hợp
với thực tế thí nghiệm hiện trường và kết quả tính toán ra
không đáng tin cậy. Có trường hợp cho kết quả nhỏ hơn so
với thực tế, nhưng cũng có trường hợp lại cho kết quả lớn
hơn nhiều so với thực tế. Do đó, người kỹ sư nên so sánh với
kết quả tính toán theo các tiêu chuẩn khác như [1], [2] hoặc
các tiêu chuẩn của Úc, Nhật, LCPC và các kết quả thí
nghiệm hiện trường để đánh giá SCT của cọc chính xác hơn.
- Việc lựa chọn phương pháp dự báo chính xác SCT của
cọc là vấn đề khó khăn và còn nhiều tồn tại bất cập cần trao
đổi. Tuy nhiên, những kết quả nghiên cứu trên là cơ sở ban
đầu để các nhà tư vấn thiết kế xem xét chọn lựa cách tính
toán trong các đồ án thiết kế của mình.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05, Bộ Giao thông Vận tải, 2005.
[2] Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 10304-2014, 2014.
[3] TCVN 9393:2012, Cọc - Phương pháp thử nghiệm hiện trường bằng
tải trọng tĩnh ép dọc trục, 2012.
[4] Vũ Công Ngữ, Nguyễn Thái, Móng cọc - Phân tích và thiết kế, Nhà
xuất bản Khoa học Kỹ thuật, 2004.
[5] Lê Đức Thắng, Tính toán móng cọc, Nhà xuất bản Giao thông Vận
tải Hà Nội, 1998.
[6] Lê Xuân Mai, Đỗ Hữu Đạo, Nguyễn Tín, Đoàn Việt Lê, Nền và
Móng, Nhà xuất bản Xây dựng, 2010.
[7] Standard AASHTO LRFD Bridge Design.
(BBT nhận bài: 11/9/2017, hoàn tất thủ tục phản biện: 17/10/2017)
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(120).2017, QUYỂN 3 23
SƠ BỘ ĐÁNH GIÁ VÀ XẾP HẠNG NĂNG LỰC CỦA NHÀ THẦU XÂY DỰNG
DỰA TRÊN PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THỨ BẬC
PRELIMINARY ASSESSMENT AND RANKING OF BIDDERS’ QUALIFICATION USING
ANALYTICAL HIERARCHY PROCESS
Trương Thị Thu Hà1, Đặng Hữu Luân2 1Trường Cao đẳng Công nghệ - Đại học Đà Nẵng; [email protected]
2Công ty TNHH Tư vấn Đầu tư và Xây dựng Mạnh Nhất; [email protected]
Tóm tắt - Năng lực nhà thầu là một trong các yếu tố có ảnh hưởng quyết định đến sự thành công của một dự án xây dựng. Đánh giá hồ sơ dự thầu là công việc nhằm lựa chọn nhà thầu có đủ năng lực để thực hiện gói thầu, đây là quá trình ra quyết định theo đa tiêu chí. Các tiêu chí đánh giá gồm tính hợp lệ của hồ sơ dự thầu, năng lực và kinh nghiệm, kỹ thuật và giá. Sự đánh giá định lượng các tiêu chí về năng lực và kinh nghiệm sẽ giúp bên chấm thầu sơ bộ xếp hạng các nhà thầu. Bài báo này ứng dụng phương pháp phân tích thứ bậc (phương pháp AHP) để đánh giá và xếp hạng năng lực của nhà thầu xây dựng. Một trường hợp cụ thể - gói thầu xây lắp văn phòng làm việc Công ty Xăng dầu Khu vực V – được sử dụng để minh họa cho phương pháp. Kết quả tính toán cho thấy, AHP là một công cụ tiềm năng hỗ trợ chủ đầu tư đưa ra các quyết định theo đa tiêu chí.
Abstract - Qualification of bidders is one of the determinants of a construction project’s success. Assessing bids is to select a qualified contractor to successfully perform the contract, and this is a multi-criteria based decision-making process. The criteria used to assess bids include eligibility, qualification, and experience, technology and bid price. The quantitative assessment of qualification and experience supports the preliminary ranking of building constructors. This paper applies Analytical Hierarchy Process (AHP) for assessing and ranking bidders’ qualification. A case study – a construction package of office of Petrolimex Da Nang – is used to demonstrate AHP. The results indicate that AHP is a potential tool in supporting investors’ multi-criteria based decision-making process.
Từ khóa - năng lực nhà thầu; hồ sơ dự thầu; năng lực và kinh nghiệm; phương pháp phân tích thứ bậc (AHP); quyết định theo đa tiêu chí.
Key words - qualification of bidders; bids; qualification and experience; analytical hierarchy process (AHP); multi-criteria based decision-making process.
1. Đặt vấn đề
Lựa chọn nhà thầu là công việc quan trọng có ảnh hưởng
quyết định đến sự thành công của một dự án xây dựng. Có 2
hình thức chủ yếu để lựa chọn nhà thầu là đấu thầu và chỉ
định thầu. Dù là hình thức nào thì hồ sơ dự thầu (hồ sơ đề
xuất) đều được đánh giá, xem xét bởi tổ chấm thầu của bên
mời thầu, nhằm lựa chọn được nhà thầu có đủ năng lực và
kinh nghiệm, có giải pháp khả thi để thực hiện gói thầu.
Nội dung đánh giá hồ sơ dự thầu (HSDT) gồm đánh giá
về tính hợp lệ của HSDT, đánh giá năng lực và kinh nghiệm
của nhà thầu, đánh giá về kỹ thuật và đánh giá về giá. Như
vậy, lựa chọn nhà thầu xây dựng là việc ra quyết định theo
đa tiêu chí. Việc ra quyết định chỉ dựa vào tiêu chí về giá
hay kỹ thuật sẽ thiếu thuyết phục vì chưa quan tâm đến các
tiêu chí khác (năng lực, kinh nghiệm).
Trình tự đánh giá HSDT được mô tả ở Hình 1. Đánh
giá HSDT gồm kiểm tra, đánh giá tính hợp lệ của HSDT,
đánh giá về năng lực và kinh nghiệm của nhà thầu, đánh
giá về biện pháp kỹ thuật và đánh giá về giá.
Trong quá trình đánh giá HSDT, việc đánh giá năng lực
và kinh nghiệm sẽ giúp bên chấm thầu sơ bộ xếp hạng năng
lực các nhà thầu trước khi đánh giá về kỹ thuật. Hiện nay,
Nghị định 63/2014/NĐ-CP [1] quy định sử dụng phương
pháp định tính (sử dụng tiêu chí “Đạt”, “Không đạt”) để
đánh giá năng lực và kinh nghiệm của nhà thầu. Điều này
dẫn đến những nhà thầu có bề dày kinh nghiệm, có tiềm
lực tốt cũng được xếp hạng ngang hàng với các nhà thầu
yếu hơn (vì các nhà thầu này vẫn đáp ứng tiêu chí “Đạt”
của hồ sơ mời thầu (HSMT)). Vậy, làm thế nào để đánh giá
định lượng các yếu tố và năng lực và kinh nghiệm của nhà
thầu? Phương pháp phân tích thứ bậc (Analytical Hierarchy
Process –AHP) giới thiệu bởi Satty [2], được kỳ vọng sẽ
giúp bên chấm thầu cũng như chủ đầu tư sơ bộ đánh giá,
xếp hạng năng lực của các nhà thầu.
Đánh giá HSDT
Kiểm tra tính
hợp lệ của HSDT
Đánh giá về năng
lực và kinh nghiệm
Đánh giá về kỹ thuật
Đánh giá về giá
Xếp hạng các nhà thầu
Làm rõ, bổ sung
tài liệu
Đạt
Không
đạt
Đạt
Đạt
Không
đạt
Đánh giá tính
hợp lệ của HSDT
Đạt
Không
đạt
Không
đạt
Không tiếp tục
xem xét
Hình 1. Trình tự đánh giá hồ sơ dự thầu
Bài báo này ứng dụng phương pháp AHP để đánh giá
một cách định lượng năng lực và kinh nghiệm của các nhà
thầu xây dựng ở Việt Nam. Nội dung nghiên cứu gồm 4
phần chính: Đặt vấn đề; Cơ sở lý thuyết của phương pháp
24 Trương Thị Thu Hà, Đặng Hữu Luân
AHP; Ứng dụng phương pháp AHP thông qua một gói thầu
thực tế, và Kết luận.
2. Phương pháp phân tích thứ bậc
2.1. Khái niệm
Phương pháp phân tích thứ bậc (AHP) là một phương
pháp định lượng, dùng để xếp hạng các phương án thỏa
mãn tiêu chí cho trước. Đây là một phương pháp ra quyết
định đa tiêu chí được đề xuất bởi Saaty (1980). Dựa trên so
sánh cặp, AHP có thể được mô tả với 3 nguyên tắc chính:
phân tích, đánh giá và tổng hợp.
Dựa trên các tiêu chí và mức độ ưu tiên cho các tiêu chí
(do người ra quyết định thiết lập), AHP sử dụng các phép
toán để tính toán trọng số cho mỗi phương án lựa chọn.
2.2. Trình tự thực hiện
Quá trình phân tích thứ bậc gồm các bước sau:
Bước 1: Xác định mục tiêu (ví dụ: lựa chọn nhà thầu có
năng lực tốt nhất).
Bước 2: Xây dựng cấu trúc thứ bậc AHP. Sơ đồ cấu trúc thứ
bậc bắt đầu với mục tiêu, được phân tích qua các tiêu chí lớn và
các tiêu chí thành phần. Bậc cuối cùng bao gồm các phương án
có thể lựa chọn (ví dụ: danh sách các nhà thầu xem xét).
Bước 3: Thiết lập ma trận so sánh cặp (pair-wise
comparison matrix) và ma trận biến đổi (synthesized matrix).
Mỗi tiêu chí sẽ có một ma trận so sánh cặp kích thước
nxn, với n là số lượng các phương án xem xét. Giữa các tiêu
chí cùng cấp bậc cũng được đánh giá qua một ma trận kích
thước mxm, với m là số lượng các tiêu chí. Quá trình đánh
giá mức độ ảnh hưởng giữa các cặp phương án (cặp tiêu chí)
sử dụng thang đo tỉ lệ gồm 9 bậc như Bảng 1. Từ ma trận so
sánh cặp, xác định ma trận biến đổi và véc-tơ ưu tiên.
Bước 4: Xác định véc-tơ nhất quán.
Véc-tơ nhất quán của từng tiêu chí được xác định như
sau: [Véc-tơ nhất quán] = [Véc-tơ trọng số]/[Véc-tơ ưu
tiên]. Trong đó: [Véc-tơ trọng số] = [Ma trận so sánh
cặp]*[Ma trận của véc-tơ ưu tiên].
Bảng 1. Thang điểm so sánh các tiêu chí [4]
Bậc Ý nghĩa Bậc Ý nghĩa
1/9 Vô cùng ít quan trọng 9 Vô cùng quan trọng
1/7 Rất ít quan trọng 7 Rất quan trọng hơn
1/5 Ít quan trọng nhiều hơn 5 Quan trọng nhiều hơn
1/3 Ít quan trọng hơn 3 Quan trọng hơn
1 Quan trọng như nhau
Bước 5: Xác định trọng số cho các tiêu chí tương ứng
trong từng ma trận. Trong nghiên cứu này, trị riêng max
được sử dụng. max được xác định bằng cách lấy giá trị
trung bình của véc-tơ nhất quán.
Bước 6: Kiểm tra tính nhất quán.
Để đánh giá tính hợp lý các giá trị mức độ quan trọng
của các tiêu chí, Saaty sử dụng tỷ lệ nhất quán của dữ liệu
(Consistency Ratio - CR). Tỷ lệ này so sánh mức độ nhất
quán với tính khách quan (ngẫu nhiên) của dữ liệu:
CICR
RI
Trong đó: CR - Tỷ lệ nhất quán;
CI - Hệ số nhất quán (Consistency Index);
RI - Hệ số ngẫu nhiên (Random Index).
Với: max
1
nCI
n
, n: số chỉ tiêu.
Đối với mỗi một ma trận so sánh cấp n, Saaty [5] đã thử
nghiệm tạo ra các ma trận ngẫu nhiên và tính ra hệ số ngẫu nhiên
(RI) tương ứng với các cấp ma trận như Bảng 2 bên dưới.
Bảng 2. Hệ số ngẫu nhiên
n RI n RI
1 0 6 1,24
2 0 7 1,32
3 0,58 8 1,41
4 0,90 9 1,45
5 1,12 10 1,49
Giá trị tỷ lệ nhất quán được chấp nhận khi CR < 0,1,
nếu lớn hơn đòi hỏi người ra quyết định điều chỉnh sự
không đồng nhất bằng cách thay đổi giá trị mức độ quan
trọng giữa các cặp chỉ tiêu trong ma trận so sánh.
Bước 7: Tổng hợp kết quả. Thứ tự xếp hạng các phương
án được xác định bởi giá trị véc-tơ ưu tiên tổng hợp.
Phương án được lựa chọn là phương án có giá trị véc-tơ ưu
tiên tổng hợp lớn nhất.
3. Ứng dụng phương pháp AHP trong đánh giá và xếp
hạng năng lực nhà thầu xây dựng
3.1. Trường hợp nghiên cứu
Để phục vụ quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất
nước, nhiều dự án đầu tư xây dựng đã được thực hiện ở
nước ta trong những năm qua. Bài báo này sử dụng việc
lựa chọn nhà thầu của một dự án thực tế: Văn phòng làm
việc Công ty Xăng dầu Khu vực V để minh họa cho
phương pháp AHP. Đây là gói thầu xây lắp văn phòng gồm
11 tầng nổi, 1 tầng hầm và 1 tầng mái). Chu đâu tư dự án
là Công ty Xăng dầu Khu vực V (Petrolimex Đà Nẵng).
Công trình được xây dựng tại số 122, đường 2 tháng 9,
quận Hải Châu, thành phố Đà Nẵng. Nội dung công việc
chủ yếu của gói thầu là thi công xây lắp và hoàn thiện văn
phòng làm việc theo thiết kế, dự toán được phê duyệt. Hình
thức lựa chọn nhà thầu là đấu thầu rộng rãi.
Gói thầu này có yêu cầu cao về mặt kỹ thuật, do đó, chủ
đầu tư yêu cầu nhà thầu phải đáp ứng các tiêu chí về năng
lực (kinh nghiệm, nhân sự, máy móc thiết bị, tài chính).
Các yêu cầu này được thể hiện ở Bảng 3.
Bảng 3. Yêu cầu đối với nhà thầu theo hồ sơ mời thầu
TT Nội dung yêu cầu Mức yêu
cầu tối thiểu
1 Năng lực kinh nghiệm
1.1 Số năm hoạt động trong lĩnh vực thi công
xây dựng công trinh dân dung
* Đối với nhà thầu độc lập ≥ 7 năm
* Đôi vơi nha thâu liên danh
- Nha thâu đưng đâu liên danh. ≥ 7 năm
- Cac thanh viên khac cua liên danh. ≥ 5 năm
1.2 Kinh nghiệm thi công cac công trinh co
mong coc ép trên địa bàn miền Trung
* Đôi vơi nha thâu đôc lâp: Sô lương công ≥ 02 công
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(120).2017, QUYỂN 3 25
trinh co mong coc ép đa thi công trong 5
năm gần đây.
trình
* Đôi vơi nha thâu liên danh: Thành viên
đảm nhận hạng mục cọc ép phải đáp ứng
kinh nghiệm thi công có móng cọc ép như
đối với nhà thầu độc lập.
2 Năng lực nhân sự
Chỉ huy trưởng công trình
Số lượng chỉ huy trưởng hạng 1 cùng loại
với công trình
≥ 3 người
Sô năm công tac liên tuc trong linh vưc thi
công xây lăp
≥ 10 năm
Số lượng công nhân kỹ thuật có chứng chỉ
nghề đào tạo
≥ 50 công
nhân
3 Năng lực máy móc thiết bị
Thiết bị ép cọc, cần cẩu 10 tấn trở lên, may đao
gầu 0,5 m3 trở lên, máy đầm đất 5 tấn trở lên, xe
tai 10 tân trơ lên, cần trục tháp, vận thăng 0,5T
Mỗi loại ≥ 1
máy, xe tải
≥ 3 xe
4 Năng lực tài chính
Doanh thu trung bình trong 03 năm gần
nhất
≥ 100 ty
đông/năm
Lơi nhuân (sau thuế) trong thơi gian 03 năm
gần nhất
> 0
3.2. Thu thập và xử lý dữ liệu nghiên cứu
Công trình xây dựng được khởi công vào năm 2010,
đưa vào sử dụng năm 2013. Để thống nhất dữ liệu cho bài
toán, tác giả đề xuất lấy thời điểm đóng thầu là năm 2017.
Như vậy, khoảng thời gian thể hiện trong năng lực tài chính
của các nhà thầu (3 năm gần nhất) là từ năm 2014 đến 2016.
Sau khi mở thầu, bên chấm thầu kiểm tra các HSDT.
Giai đoạn chấm thầu bắt đầu với việc kiểm tra tư cách hợp
lệ của các nhà thầu và nhà thầu sẽ bị loại nếu không có đủ
tài liệu chứng minh tư cách hợp lệ đã được nêu trong
HSMT. Giả sử có 5 nhà thầu bước tiếp vào vòng trong gồm
các nhà thầu A, B, D, E và liên danh C-C’. Năng lực của
các nhà thầu được thể hiện ở Bảng 4.
Bảng 4. Năng lực của các nhà thầu tham gia đấu thầu
Nhà thầu
Năng lực A B C-C’ D E
Năng lực kinh nghiệm
Số năm hoạt động trong lĩnh
vực thi công xây dựng công
trình dân dụng
30 năm 33 năm 17 năm 12 năm 18 năm
Kinh nghiệm thi công cac
công trinh co mong coc ép
trên địa bàn miền Trung
12 10 7 5 5
Sô lương hơp đông thi công
công trình dân dung cấp II, 10
tầng trở lên và mỗi hợp đồng
co gia tri tư 45 ty đông trơ lên
trên địa bàn miền Trung
6 10 7 4 8
Năng lực nhân sự
Số lượng chỉ huy trưởng hạng I
cùng loại với công trình; Sô
năm công tac liên tuc trung bình
trong linh vưc thi công xây lăp
8
13 năm
10
14 năm
5
12 năm
5
10 năm
6
11 năm
Số lượng công nhân kỹ thuật
có chứng chỉ nghề đào tạo 1.500 1.200 1.200 1.000 900
Năng lực máy móc thiết bị
Thiết bị ép cọc, cần cẩu 10 tấn
trở lên, may đao gầu 0,5 m3
trở lên, máy đầm đất 5 tấn trở
lên, xe tai 10 tân trơ lên, cần
trục tháp, vận thăng 0,5T
2 máy đóng cọc; 3
cần cẩu; 10 máy đào;
25 máy đầm đất; 10
xe tải; 4 cần trục
tháp; 4 vận thăng
2 máy đóng cọc; 3
cần cẩu; 12 máy đào;
20 máy đầm đất; 8
xe tải; 3 cần trục
tháp; 3 vận thăng
1 máy đóng cọc; 2
cần cẩu; 10 máy đào;
13 máy đầm; 7 xe
tải; 2 cẩu trục tháp; 2
vận thăng lồng
1 máy đóng cọc; 3
cần cẩu; 8 máy đào;
20 máy đầm đất; 10
xe tải; 2 cần trục
tháp; 2 vận thăng
1 máy đóng cọc; 2
cần cẩu; 8 máy đào;
15 máy đầm đất; 12
xe tải; 1 cần trục
tháp; 1 vận thăng
Năng lực tài chính (ĐVT: tỷ đồng)
Doanh thu trung bình trong 03
năm gần nhất (giả định 2013-
2015)
1.105,8 973,7 732,6 519,2 417,3
Lơi nhuân (sau thuế) trong
thơi gian 03 năm gần nhất 71,6 32,5 34,5 12,14 18
3.3. Quy trình tính toán
Sơ đồ cấu trúc thứ bậc AHP được mô tả ở Hình 2. Bậc
1 thể hiện mục tiêu của người ra quyết định (chủ đầu tư).
Bậc 2 mô tả các tiêu chí được sử dụng để đánh giá. Bậc 3
là các phương án lựa chọn (các nhà thầu).
4 tiêu chí được xem xét tương ứng sẽ có 4 ma trận so
26 Trương Thị Thu Hà, Đặng Hữu Luân
sánh cặp kích thước 5x5 và 1 ma trận so sánh cặp kích
thước 4x4. Bảng 5 thể hiện ma trận so sánh cặp cho tiêu
chí năng lực kinh nghiệm. Tiêu chí này sẽ được xem xét
để lần lượt đánh giá sự ảnh hưởng của nhà thầu này với
nhà thầu kia. Ví dụ, xét nhà thầu A với nhà thầu B, số
điểm được cho là 1/3, nghĩa là kinh nghiệm của nhà thầu
A “ít quan trọng hơn nhà thầu B”; đồng thời xét nhà
thầu B với A thì số điểm lúc này sẽ là 3. Ở vị trí đường
chéo của ma trận, số điểm được cho là 1 , nghĩa là “có
tầm quan trọng như nhau”.
Lựa chọn nhà thầu
Năng lực
kinh nghiệm
Năng lực
Máy móc thiết bị
Năng lực
nhân sự
Năng lực
tài chính
Nhà thầu A
Nhà thầu B
Liên danh
C-C’
Nhà thầu D
Nhà thầu E
Nhà thầu A
Nhà thầu B
Liên danh
C-C’
Nhà thầu D
Nhà thầu E
Nhà thầu A
Nhà thầu B
Liên danh
C-C’
Nhà thầu D
Nhà thầu E
Nhà thầu A
Nhà thầu B
Liên danh
C-C’
Nhà thầu D
Nhà thầu E
Bậc 1
Bậc 2
Bậc 3
Hình 2. Cấu trúc thứ bậc trong lựa chọn nhà thầu của gói thầu
Bảng 5. Ma trận so sánh cặp cho tiêu chí năng lực kinh nghiệm
Kinh nghiệm A B C-C' D E
A 1 1/3 5 7 5
B 3 1 5 7 7
C-C' 1/5 1/5 1 5 3
D 1/7 1/7 1/5 1 1/3
E 1/5 1/7 1/3 3 1
Từ điểm số được cho trong ma trận so sánh cặp, Bảng
6 thể hiện ma trận biến đổi và tính toán giá trị của các véc-
tơ ưu tiên, véc-tơ trọng số cho từng nhà thầu.
Bảng 6. Ma trận biến đổi cho tiêu chí năng lực kinh nghiệm
Tóm tắt - Bài báo này nghiên cứu ảnh hưởng dòng thấm đến chuyển vị hố đào qua 2 phương án gia cường hố đào, dùng cừ Larsen và cọc xi măng đất (SCP-Soil Cement Pile). Sử dụng phần mềm FLAC2D phân tích 4 giai đoạn thi công chính, kết hợp việc bơm hút liên tục để giữ cho bề mặt hố đào luôn khô nước. Kết quả cho thấy ảnh hưởng của mực nước ngầm hạ khi đào móng dẫn tới tốc độ dòng thấm tăng nhanh trong phương án 1 (cừ Larsen), nhiều hơn 400 lần so với phương án 2 (cọc SCP). Hiện tượng lún sụt nền đường sau lưng tường là do tường dịch chuyển vào trong hố móng khi khai đào và hút nước. Phạm vi lún sụt nền đường nhiều nhất nằm cách tường vây khoảng 0,5 lần chiều sâu hố đào trong phương án 1 và sát ngay sau tường trong phương án 2. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng cho kỹ sư công trình trong việc dự đoán chuyển vị khi thi công hố móng, tránh các sự cố đáng tiếc xảy ra cho công trình hầm và các công trình lân cận.
Abstract - This paper analyses the influence of fluid flow on dis-placement of diaphragm wall through two solutions reinforcing the excavation such as using Larsen piles and the soil cement piles wall (SCP) by using FLAC2D software to analyze four phases combined with the continuous suction pump to keep the excavation surface dry. The results show that the infuence of ground water on speed of fluid flow in solution 1 (Larsen pile) grows more than 400 times compared that in solution 2 (SCPile). The subsidence of the back wall is caused by the wall moving into the hole when digging and pump-absorbing water. The scope of embankment behind the side-wall has the most valuable displacement locating away from the back-wall about 0.5 the height of excavation in solution 1 and close behind the wall in solution 2. The results are important for engineers in predicting dis-placement during construction of deep excavation to avoid the unfor-tunate incidents that may occur to the tunnel and adjacent works.
Từ khóa - hố đào; tường vây; cừ Larsen; cọc xi măng đất; phương pháp đào hở.
Tóm tắt - Bài báo này trình bày các kết quả khảo sát sự tổng hợp graphen chức hóa đi từ nguyên liệu graphit tự nhiên dạng bột. Có nhiều phương pháp để tổng hợp đã được công bố, trong đó đáng chú ý là phương pháp Tour. Đây là phương pháp được xem là thân thiện với môi trường do không tạo ra khí dạng NOx và sản phẩm tạo ra là graphen oxit (GO). Do vậy nghiên cứu đã sử dụng phương pháp này để tổng hợp GO nhưng có sự biến đổi. Sản phẩm tổng hợp được đặc trưng bằng các phương pháp phân tích hóa lý như phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR), phổ nhiễu xạ tia X (XRD) và kính hiển vi điện tử quét (SEM). Kết quả thu được cho thấy khả năng phân tán và ổn định phân tán trong môi trường phân cực của graphen chức hóa tốt hơn nhiều so với graphit nguyên liệu.
Abstract - This paper reports the investigated results of the synthesis of functionalized graphene from natural graphite powder. There are many published methods for synthesis of functionalized graphene. The most interesting, is Tour method. which is considered as an environmental friendly approach because of the absence of waste gases such as NOx
and because the formed product is graphene oxide (GO). Therefore the study uses and modifies this method to prepare GO. The obtained products are characterized by methods such as Fourier Transformed Infrared Spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD) and Scanning electron microscope (SEM). The results have shown that dispersal ability and dispersal stability in the polar environment of the functionalized graphene are better than those of the graphite material.
Từ khóa - Graphen chức hóa; Graphen oxit; khả năng phân tán; sự ổn định phân tán; môi trường phân cực.
Tóm tắt - Thủy tinh từ chai lọ thải của ngành y tế đang là tác nhân gây ô nhiễm môi trường nước, không khí, đất… do phương pháp xử lý loại rác thải này chưa triệt để. Với tính chất cơ học và thành phần hóa học, thủy tinh có thể sử dụng như là một phần thay thế cốt liệu thô, cốt liệu mịn và xi măng trong chế tạo bê tông, tạo ra hướng xử lý rác thải bền vững. Ở dạng bột đủ mịn, thủy tinh thể hiện thuộc tính puzzolan và có thể sử dụng thay thế một phần vai trò xi măng trong bê tông. Trong nghiên cứu này, thủy tinh thải được nghiền thành dạng bột, với độ mịn dưới 10% thông qua sàng 90 µm để giảm một phần xi măng sử dụng. Hàm lượng bột thủy tinh thay thế 5%, 10%, 15% và 20% khối lượng xi măng, nhằm nghiên cứu ảnh hưởng sự thay thế này đến sự phát triển cường độ nén theo thời gian và so sánh với bê tông thông thường. Kết quả thể hiện rằng, khi thay thế 10% xi măng thì cường độ bê tông khá tốt và có thể được ứng dụng vào thực tiễn.
Abstract - Due to lack of effective recycled method, waste glass collected from medical bottles may cause pollution of water, air and soil. By possessing a high performance of mechanical and chemical properties, this type of glass can be used as a partial replacement for coarse aggregate, fine aggregate or cement in manufacture of concrete toward a sustainable construction industry. In powder form, glass possesses pozzolan characteristics and can be used as a partial replacement of cement role in concrete. In this study, medical glass is crushed into powder, with a fineness of less than 10% through a sieve of 90 micrometers. In order to reduce amount of cement, glass powder is introduced with content of 5%, 10%, 15% and 20% by weight of cement respectively. The aim is to study the effect of this substitution on the development of compressive strength of concrete compared to nominal concrete. The results show that with replacement of 10%, the strength of concrete is the best and can be practically applied.
Từ khóa - bê tông; thủy tinh thải y tế; bột thủy tinh; cốt liệu; cường độ chịu nén; độ sụt.
Key words - concrete; waste medical glass; glass powder; aggregates; compressive strength; slump.
1. Rác thải thủy tinh và tình hình sử dụng thủy tinh làm
vật liệu xây dựng
Theo Tổng cục Môi trường, hiện mỗi ngày các cơ sở
khám chữa bệnh trên cả nước phát sinh khoảng 340 tấn chất
thải, mức tăng chất thải y tế hiện nay là 7,6%/năm. Năm
2015, lượng phát sinh chất thải vào khoảng 600 tấn/ngày.
Dự kiến đến năm 2020, tổng lượng rác thải là 800 tấn/ngày.
Trong đó, hằng năm, lượng rác thải gồm chai, lọ thủy tinh
đựng dược phẩm y tế được thải ra với số lượng lớn, chiếm
khoảng 3% [1]. Theo ước lượng của tác giả, Bệnh viện
Trung ương Huế hằng ngày thải ra khoảng 300 kg chai thủy
tinh đựng thuốc y học, lượng rác này hiện đang tồn đọng
tại bệnh viện khoảng hàng trăm tấn. Phương hướng xử lý
chủ yếu hiện nay là thải trực tiếp hoặc xay thô và chôn lấp.
Phương án này đòi hỏi phải có nơi xử lý, quỹ đất chôn lấp
lớn, chi phí cao (bao gồm thu gom, xử lý đốt cháy và chôn
lấp, nhân công và vận chuyển). Bên cạnh đó, rác thải y tế
nếu không được xử lý triệt để sẽ gây ô nhiễm môi trường
và chất lượng đất, nước, … ảnh hưởng đến sức khỏe con
người. Và phương án này cũng không còn bền vững.
Nghiên cứu tiến hành thống kê một số nước có lượng
phát sinh thủy tinh thải (trong đó có thủy tinh thải y tế) một
số năm điển hình [2]. Theo thống kê, năm 2010, tại Mỹ,
thủy tinh thải đạt xấp xỉ 4,6% trong tổng sản lượng chất
thải rắn đô thị (trong khi lượng sản xuất xấp xỉ 20 triệu tấn).
Năm 1999 - 2000, tại Ấn Độ, chất thải thủy tinh đạt 2,1%
trong tổng sản lượng chất thải rắn đô thị. Tại Thổ Nhĩ Kỳ,
trong 120.000 tấn thì có 80.000 tấn thủy tinh được tái chế,
còn ở Đức là khoảng 3 triệu tấn thủy tinh thải được tái chế.
Ở Hồng Kông, ước tính có xấp xỉ 373 tấn thủy tinh thải ra
mỗi ngày trong năm 2010. Năm 2002, vật liệu thủy tinh
thải ở Đài Loan xấp xỉ 600.000 tấn. Tại Việt Nam, hầu như
chưa có thống kê cụ thể nào về lượng chất thải thủy tinh
nói chung và thủy tinh thải y tế nói riêng.
Trên thế giới, đã có nhiều nghiên cứu về việc sử dụng
thủy tinh thải như kính, bóng đèn, ống tia ca-tốt, cửa sổ,
chai, lọ… như một vật liệu thứ yếu làm cốt liệu trong sản
xuất bê tông. Vì thủy tinh có nguồn gốc từ silicat nên
phương án dùng nguyên liệu này xay nhỏ để làm vật liệu
xây dựng là một ý tưởng rất tốt. Tung-Chai Ling, Chi-Sun
Poon, Hau-Wing Wong [3] báo cáo về phương án chuyển
đổi thủy tinh thải thành vật liệu có giá trị và một số ứng
dụng của nó. Theo đó, thủy tinh nghiền mịn đến cỡ hạt 75
-150 µm có thể thay thế một phần xi măng trong bê tông.
Một số ứng dụng khác của thủy tinh trong thay thế cốt liệu
lớn, cốt liệu nhỏ hay mịn có thể được sử dụng làm thành
các khối block, dùng để lắp vỉa hè và tường, bê tông, bê
tông tự đầm hay vữa kiến trúc…
Việc sử dụng thủy tinh nghiền như cốt liệu trong bê
tông xi măng Pooclăng đã có một số hiệu ứng trái ngược
trong thuộc tính của bê tông. Tuy nhiên, ứng dụng vào thực
tiễn vẫn có thể được sản xuất, thậm chí sử dụng 100% thủy
tinh nghiền như cốt liệu [4]. Batayneh Malek, Marie Iqbal,
Asi Ibrahim [5] nghiên cứu sự tăng dần cường độ chịu nén,
cường độ chịu kéo tách và cường độ chịu uốn của bê tông
có chứa thủy tinh nghiền khi thay thế cát tự nhiên với tỉ lệ
hàm lượng là 5%, 10%, 15% và 20%. Borhan Tumadhir
Merawi [6] báo cáo rằng, sự tăng cao 15% trong cường độ
Tóm tắt - Trong khán phòng kiểu ruộng bậc thang, sân khấu được bao bọc bởi ghế ngồi khán giả ở mọi phía. Sự thay đổi này làm tăng phần thể tích sân khấu và ảnh hưởng đến hỗ trợ sớm ưa thích khi các nhạc công đồng diễn. Nghiên cứu này với mục đích cải thiện âm học sân khấu của một khán phòng lớn kiểu ruộng bậc thang và giảm ảnh hưởng tiêu cực đến khu vực khán giả. Nhiều phương án được đề xuất và xác nhận lại bằng mô hình mô phỏng ODEON 11. Góc nghiêng của tường bên sân khấu, tấm phản xạ phẳng treo trên sân khấu và độ treo cao được nghiên cứu. Phương án tường bên sân khấu thẳng đứng và tấm phản xạ treo ở cao độ +8,2 m trên nguồn âm cho kết quả tốt hơn cả. Hỗ trợ sớm ST1 tăng 4,5 dB và sức mạnh âm Gk trong khu vực khán giả tăng 0,2 dB so với phương án ban đầu. Tất cả các phương án đề xuất đã có những cải thiện chất lượng âm học tích cực đối với cả khu vực sân khấu và khu vực khán giả.
Abstract - In a terrace hall, the stage is surrounded by audiences’ seats from all sides. This change increases the volume behind the stage line and consequently influences the acoustical support desired for ensemble among musicians. This study is intended to improve the stage acoustics of a large terrace hall while reducing harm to the audience area. Various schemes are proposed and verified using ODEON 11 model simulation. Side stage wall tilting, overhead flat reflector and overhead reflector height are studied. Scheme with vertical side stage walls and overhead reflector at +8,2 m above the source gives the best result. Early support ST1 increases by 4,5 dB and strength Gk on the auditorium increases by only 0,2 dB in comparison with original scheme. All the proposed schemes can improve the acoustical quality both on the stage and the auditorium.
Từ khóa - khán phòng kiểu ruộng bậc thang; thiết kế âm học sân khấu; âm học phòng khán giả; ODEON 11; mô phỏng máy tính
Tóm tắt - Động đất là hiện tượng dao động rất mạnh của nền đất gây ra chuyển động ở phần móng công trình xây dựng. Do đó, chuyển động nền đất khi động đất xảy ra là một trong các yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến kết cấu công trình xây dựng chịu tải trọng động đất. Trong số các đặc trưng của chuyển động nền khi động đất xảy ra, thì các đặc trưng: biên độ lớn nhất của chuyển động nền, khoảng thời gian kéo dài của chuyển động mạnh, tần số dao động có ý nghĩa quan trọng trong việc thiết kế kháng chấn của công trình. Trong nội dung bài báo này, tác giả sẽ ứng dụng phương pháp lịch sử thời gian để đánh giá ảnh hưởng của các đặc trưng chuyển động nền đất đến kết cấu công trình xây dựng thông qua việc khảo sát các trận động đất có biên độ dao động và thời gian kéo dài chuyển động mạnh khác nhau.
, Abstract - Earthquakes are very strong oscillations of the ground that cause foundation movements of the building. Therefore, the ground movements during an earthquake is one of important factors affecting the structures of buildings that are subjected to earthquake loads. Among various indices of earthquake ground motion, the maximum amplitude value, the duration of strong motion and the frequency of oscillation play important roles in earthquake resistant design of buildings. In this paper, the author applies the time-history method to evaluating the responses of characteristics of ground motion to building structures. The earthquakes with different amplitudes and durations of strong motion are surveyed.
Từ khóa - biên độ lớn nhất của chuyển động nền; khoảng thời gian kéo dài của chuyển động mạnh; gia tốc nền đất; lịch sử thời gian; động đất.
Key words - maximum amplitude of ground movement; the duration of strong movement; ground acceleration; time-history method; earthquakes.
1. Đặt vấn đề
Động đất là một trong những thảm hoạ thiên nhiên
khủng khiếp nhất đối với nhân loại mà cho đến nay khoa
học kỹ thuật đương đại vẫn chưa dự báo chính xác thời
điểm và địa điểm xảy ra. Trong thời gian gần đây, động đất
diễn ra rất phức tạp, nó đang là vấn đề, mối quan tâm lớn
không những của các cơ quan có chuyên môn mà còn là
mối quan tâm chung của toàn nhân loại.
Khi động đất xảy ra, chuyển động của bất kỳ hạt vật
chất nào trong nền đất cũng đều theo quỹ đạo phức tạp ba
chiều với vận tốc, gia tốc và chuyển vị thay đổi một cách
chóng mặt trong một dải tần số rộng. Chuyển động của nền
đất được đo và ghi lại dưới dạng các đồ thị bằng một loại
địa chấn kế có biên độ lớn. Hình 1 là gia tốc nền biến thiên
theo thời gian của trận động đất Elcentro (Hoa Kỳ) theo
phương Bắc – Nam, xảy ra ngày 19/5/1940 [10].
Hình 1. Gia tốc đồ của trận động đất Elcentro (19/5/1940)
(Nguồn: http://peer.berkeley.edu/)
Trong số các đặc trưng của chuyển động nền khi động
đất xảy ra, thì các đặc trưng: biên độ lớn nhất của chuyển
động nền, khoảng thời gian kéo dài của chuyển động mạnh,
tần số dao động có ý nghĩa quan trọng trong việc thiết kế
kháng chấn của công trình. Mỗi đặc trưng đều có ảnh
hưởng khác nhau đến phản ứng của công trình. Chẳng hạn,
biên độ lớn nhất của chuyển động nền ảnh hưởng đến biên
độ dao động của công trình, khoảng thời gian kéo dài của
chuyển động mạnh ảnh hưởng đến mức độ tàn phá của chấn
động nền lên công trình và nội dung tần số ảnh hưởng đến
tần số, chu kỳ dao động của công trình [1, 10].
Trong nội dung bài báo, tác giả chỉ tập trung khảo sát
các đặc trưng: biên độ lớn nhất của chuyển động nền,
khoảng thời gian kéo dài của chuyển động mạnh đến kết
cấu công trình xây dựng khi chịu tải trọng động đất.
a. Biên độ lớn nhất của chuyển động nền [1, 4, 10]
Biên độ lớn nhất của chuyển động nền được thể hiện dưới
nhiều dạng khác nhau: Đỉnh của chuyển động nền và gia tốc
aRMS (căn bậc hai trung bình bình phương của gia tốc nền đất).
- Đỉnh của chuyển động nền có thể là gia tốc đỉnh, vận
tốc đỉnh, chuyển vị đỉnh. Trong đó, thông tin quan trọng
nhất dùng trong thiết kế kháng chấn là gia tốc lớn nhất hay
còn gọi là gia tốc đỉnh của nền đất. Gia tốc này không cung
cấp các thông tin liên quan tới lịch sử biến thiên của gia tốc
nền theo thời gian.
- Gia tốc aRMS là gia tốc trung bình của thời gian, là
thông số biểu thị chuyển động của nền đất trong đó có xét
đến biên độ cũng như nội dung tần số của chuyển động.
b. Khoảng thời gian kéo dài của chuyển động mạnh
[1, 4, 10]
Khoảng thời gian kéo dài chuyển động mạnh của nền
đất có ảnh hưởng lớn đến sự phá hoại kết cấu công trình
xây dựng do động đất gây ra. Khoảng thời gian kéo dài
chuyển động mạnh của nền đất được định nghĩa là khoảng
50 Lê Chí Phát
thời gian cần để giải phóng lượng năng lượng biến dạng
tích lũy dọc theo đứt gãy.
Gia tốc đồ của một trận động đất là tập hợp tất cả các
gia tốc của chuyển động nền từ khi bắt đầu động đất cho
đến khi mặt đất trở lại bình thường. Trong kỹ thuật, chỉ
phần gia tốc đồ có chuyển động mạnh mới có ý nghĩa quan
trọng. Do đó, trong địa chấn học công trình, người ta định
nghĩa khoảng thời gian kéo dài chuyển động mạnh là
khoảng thời gian nền đất chấn động với biên độ lớn, tức là
biên độ có khả năng gây ra phá hoại công trình.
Hiện nay, trên thế giới đã có một số tác giả nghiên cứu
về phương pháp lịch sử thời gian để đánh giá ảnh hưởng của
thời gian động đất đến kết cấu công trình xây dựng [1, 2, 6,
7, 12, 13]. Ở nước ta cũng có một số công trình nghiên cứu
của tác giả Nguyễn Lê Ninh, Trần Ngọc Cường [10, 13, 14]
cũng đề cập đến vấn đề này; tuy nhiên, hầu như các tác giả
chưa tính toán và phân tích cụ thể ảnh hưởng đến công trình
như thế nào. Do đó, việc nghiên cứu, khảo sát các đặc trưng
của chuyển động nền đất đến kết cấu công trình xây dựng là
vấn đề mới và có tính thời sự.
2. Cơ sở lý thuyết tinh toan đông đât theo phương pháp
lich sư thơi gian [1, 3, 4]
Có hai cách tính động đất theo phương pháp lịch sử thời
gian: Phương pháp tích phân dạng dao động (Modal) va
Phương phap tích phân trực tiếp phương trình dao động
tổng thể (Direct Integration).
2.1. Phương pháp tích phân các dạng dao động (Modal)
Ta có thể lý tưởng hóa công trình N tầng thành hệ có
khối lượng tập trung đặt tại mỗi tầng. Phương trình chuyển
động tổng quát của hệ N tầng:
g(t) (t) (t) 1 (t) m u c u k u m u (1)
Trong đo:
- ; ;m c k lân lươt la ma trân khôi lương, ma trân
hê sô can va ma trân đô cưng.
- (t) ; (t) ; (t)u u u lân lươt la ma trân gia tôc, ma trân
vân tôc, ma trân chuyên vi theo phương u.
Phương trình chuyển động của hệ N tầng trong hệ tọa
độ chuẩn ứng với dạng dao động thứ n:
n n n n n n n g(t) (t) (t) (t) M Y C Y K Y L u (2)
Thê n
n
n
2C
α =M
; 2 n
n
n
Kω =
M vao phương trinh (2) ta co:
2 nn n n n n g
n
(t) 2 (t) (t) (t) L
Y α Y ω Y uM
(3)
Trong đo:
- n n n(t); (t); (t)Y Y Y lân lươt la gia tôc, vân tôc, chuyên
vi cua hê trong hê toa đô chuân.
- T
n n nM Φ m Φ khôi lương quy đôi.
- T
n n nC Φ c Φ hê sô can quy đôi.
- T
n n nK Φ k Φ đô cưng quy đôi.
- T
n n 1L Φ m .
- nΦ : Ma trận dạng dao động ứng với tần số dao
động thứ n của hệ.
Ta co (3) là phương trình dao động của hệ một bậc tự do
với tần số dao động riêng 2
nω và hệ số giảm chấn nξ được
kích thích ở bậc n
n
L
M
bởi gia tốc nền g (t)u . Lời giải chuyển
vị trong hệ tọa độ chuẩn la tích phân Duhamel dưới dạng:
n
t
(t )n
n g nD
n nD 0
1(t) ( ) sin (t ) d
LY u e ω
M ω (4)
Vơi 2
nD n n1 ω ω ξ (5)
Sự đóng góp của dạng dao động thứ n vào chuyển vị tại
tầng thứ j được xác định trong hệ tọa độ thực:
jn jn n(t) (t)u Φ Y ; với j = 1, 2, …, N (6)
n
tjn (t )n
jn g nD
n nD 0
(t) ( ) sin (t ) d
ΦL
u u e ωM ω
(7)
Biến dạng tương đôi của tầng trên so với tầng dưới:
jn jn j 1,n(t) (t) (t) Δ u u (8)
n n n n
2
n n n
(t) (t) (t)
(t)
f k u k Φ Y
ω m Φ Y (9)
Lực ngang tác dụng tại từng tầng thứ j do dạng dao
động thứ n gây ra:
2
jn j n jn n(t) (t)f m ω Φ Y (10)
n
t2(t )n n
jn j jn g nD
n nD 0
(t) ( ) sin (t ) d
L ω
f m Φ u e ωM ω
(11)
Lực cắt và mô-men tại móng do dao động thứ n gây ra
được tính: N
0n jn
j 1
(t) (t)
V f (12)
N
0n j jn
j 1
(t) (t)
M h f (13)
Trong mỗi bước thời gian, ứng xử tổng thể của kết cấu
được xác định bằng cách kết hợp ứng xử của tất cả các dạng
dao động: N
n
n 1
(t) (t)
r r (14)
Chuyển vị, lực cưỡng bức tại tầng thứ j:
N
j jn
n 1
(t) (t)
u u ; N
j jn
n 1
(t) (t)
f f (15)
Lực cắt đáy, mô-men đáy được viết:
N
0 0n
n 1
(t) (t)
V V ; N
0 0n
n 1
(t) (t)
M M (16)
2.2. Tích phân trực tiếp phương trình dao động tổng thể
(Direct Integration)
Theo phương pháp này, trục thời gian được chia thành
nhiều khoảng nhỏ dt. Trong mỗi bước thời gian, hệ phương
trình vi phân được thay bằng hệ phương trình đại số với ẩn
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(120).2017, QUYỂN 3 51
số là chuyển vị của kết cấu. Các số hạng biết trước của hệ
kết cấu được xác định từ một số giả thuyết về điều kiện
biến thiên của tải trọng tác động hoặc gia tốc nền trong
khoảng thời gian mỗi bước. Phản ứng toàn phần của hệ kết
cấu xác định được ở cuối một bước thời gian sẽ trở thành
điều kiện ban đầu để tính toán phản ứng của hệ kết cấu ở
bước thời gian tiếp theo. Quá trình tính toán lặp lại cho tất
cả các bước thời gian được xét tới. Thủ thuật tính toán này
có tên gọi là phương pháp tích phân từng bước một. Để
được kết quả có độ tin cậy cần thiết, hệ kết cấu cần được
tính toán với gia tốc nền g (t)u khác nhau.
2.3. Tổ hợp hệ quả các thành phần tác động động đất
Khi phân tích kết cấu theo mô hình bài toán không gian, các
thành phần nằm ngang của tác động động đất phải được xem
xét là tác động đồng thời nên ta có thể tổ hợp như sau [3, 4]:
EEX “+” 0,30.EEY
0,30.EEX “+” EEY
Trong đó:
“+” : Có nghĩa là “tổ hợp với”;
EEX : Hệ quả tác động động đất theo trục nằm ngang
X của kết cấu;
EEY : Hệ quả tác động động đất theo trục nằm ngang
Y vuông góc của kết cấu.
3. Kết quả nghiên cứu và khảo sát
3.1. Số liệu phân tích
Công trình 14 tầng kết cấu bê tông cốt thép có mặt bằng
kết cấu tầng điển hình như sau:
Hình 2. Mặt bằng kết cấu tầng điển hình (tầng 2-14)
Vật liệu: Bê tông cốt thép; bê tông cấp bền B25.
Chiều cao mỗi tầng ht = 3,6 (m); khoảng cách từ dầm
móng (đà kiềng) đến đài móng 2,0 (m).
Tiết diện sàn, dầm, cột và lõi thang máy như sau:
- Sàn S1 (12 cm); S2 (10 cm); Lõi dày δ = 25 cm;
- Dầm D1, D2, D3 (25x40) cm, Dầm D4 (25x55) cm;
- Cột C1 (30x60) cm, Cột C2 (30x70) cm.
Số liệu tải trọng [3, 5]:
- Tĩnh tải do trọng lượng bản thân kết cấu: sàn, dầm,
cột, vách, … khai báo phần mềm ETABS v9.2.0 tự tính.
- Tĩnh tải các lớp cấu tạo sàn: 1,1 kN/m2.
- Hoạt tải sàn: pS1 = 2,4 kN/m2; pS2 = 3,6 kN/m2.
3.2. Các trường hợp phân tích
1. Trường hợp 1: Trận động đất Altadena có gia tốc
cực đại agR = 438,913 cm/s2 tại thời điểm t = 2,84 s và thời
gian kéo dài chuyển động mạnh ngắn.
2. Trường hợp 2: Trận động đất Elcentro1 có gia tốc
cực đại được quy đổi theo gia tốc trọng trường g: agR =
0,3129 (g) tại thời điểm t = 2,15 s.
3. Trường hợp 3: Ta khuếch đại gia tốc nền trận động
đất Elcentro1 (agR = 0,3129 g) để có cùng gia tốc nền cực
đại với trận động đất Altadane (agR = 438,913 cm/s2) bằng
cách nhân hệ số điều chỉnh Scale Factor:
438,913.0,011,43
0,3129.9,81
Gọi trận động đất sau khi được khuếch đại là Elcentro2.
Nhận xét:
- Trường hợp (2) và (3): Có cùng thời gian kéo dài chuyển
động mạnh nhưng cường độ trận động đất Elcentro2 đã được
khuếch đại lên 1,43 lần so với trận động đất Elcentro1.
- Trường hợp (1) và (3): Có cùng gia tốc đỉnh nhưng
thời gian kéo dài chuyển động mạnh khác nhau rất nhiều.
Trận động đất Elcentro2 có thời gian kéo dài chuyển động
mạnh nhiều hơn so với trận động đất Altadane.
3.3. Phân tích động đất công trình trong phần mềm
ETABS v9.2.0
3.3.1. Xây dựng mô hình kết cấu [9, 11, 14]
Hình 3. Mô hinh kêt câu công trinh trong phân mêm ETABS
3.3.2. Khai báo các biểu đồ gia tốc nền [1, 9, 14]
Tiến hành khai báo biểu đồ gia tốc nền trận động đất
Elcentro như Hình 4.
Hình 4. Biểu đồ gia tốc nền trận động đất Elcentro
Đối với trận động đất Altadena khai báo tương tự.
52 Lê Chí Phát
3.3.3. Khai báo các trường hợp phân tích động đất [9]
Với mỗi trường hợp phân tích ta xét theo cả hai phương
X và Y. Để tổ hợp hệ quả của động đất theo mỗi phương ta
cần xét đến ảnh hưởng của phương còn lại.
Hình 5. Khai báo trường hợp động đất Altadena (phương X)
Đối với các trường hợp động đất Elcentro1 và
Elcentro2 khai báo tương tự.
3.4. Kết quả phân tích
Phân tích động đất theo phương pháp lịch sử thời gian
dựa theo biểu đồ gia tốc nền hai trận động đất Elcentro và
Altadena với ba trường hợp phân tích (1) - Altadena; (2) -
Elcentro1 và (3) - Elcentro2, ta được kết quả động đất đối
với khung K6 như sau:
3.4.1. Tổ hợp chuyển vị khung K6 (theo phương X)
Bảng 1. Chuyển vị khung K6 khi phân tích Altadena;
Elcentro1 và Elcentro2
Tầng Altadena Elcentro1 Elcentro2 So sánh
(1) & (3)
So sánh
(2) & (3) (1) (2) (3)
15-Mái 0,0603 0,2316 0,3312 449,3% 43,0%
14 0,0555 0,22376 0,32 476,6% 43,0%
13 0,0534 0,21264 0,304 469,3% 43,0%
12 0,0533 0,19808 0,28328 431,5% 43,0%
11 0,0522 0,1808 0,25856 395,3% 43,0%
10 0,048 0,16144 0,2308 380,8% 43,0%
9 0,0492 0,14056 0,20096 308,5% 43,0%
8 0,0465 0,11904 0,17024 266,1% 43,0%
7 0,0413 0,10296 0,1472 256,4% 43,0%
6 0,0365 0,08992 0,12856 252,2% 43,0%
5 0,0331 0,07688 0,10992 232,1% 43,0%
4 0,0292 0,06008 0,08592 194,2% 43,0%
3 0,0214 0,04008 0,05736 168,0% 43,1%
2 0,0105 0,01864 0,02672 154,5% 43,3%
1 0,0009 0,00152 0,00224 148,9% 47,4%
Hình 6. Chuyển vị khung K6 khi phân tích Altadena;
Elcentro1 và Elcentro2
3.4.2. Tổ hợp nội lực cột khung K6 (theo phương X)
Bảng 2. Lực cắt chân cột trục A khung K6 khi
phân tích Altadena; Elcentro1 và Elcentro2
Tầng Altadena
Elcentro
1
Elcentro
2 So sánh
(1) & (3)
So sánh
(2) & (3) (1) (2) (3)
15-Mái 31208 41.183 58.890 88,7% 43,0%
14 65.333 72.255 103.313 58,1% 43,0%
13 79.958 102.368 146.378 83,1% 43,0%
12 75.863 125.198 179.010 136,0% 43,0%
11 58.058 142.133 203.235 250,1% 43,0%
10 64.530 154.005 220.208 241,2% 43,0%
9 92.738 160.958 230.145 148,2% 43,0%
8 104.955 169.823 242.828 131,4% 43,0%
7 95.933 164.948 235.860 145,9% 43,0%
6 72.345 146.558 209.558 189,7% 43,0%
5 56.258 147.500 197.288 250,7% 33,8%
4 55.523 162.135 231.833 317,5% 43,0%
3 81.075 187.718 268.410 231,1% 43,0%
2 101.768 213.893 305.843 200,5% 43,0%
1 145.193 306.345 438.030 201,7% 43,0%
Hình 7. Lực cắt chân cột trục A khung K6 khi xét Altadena;
Elcentro1 và Elcentro2
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(120).2017, QUYỂN 3 53
Bảng 3. Mô-men chân cột trục A khung K6 khi phân tích,
Altadena; Elcentro1 và Elcentro2
Tầng Altadena
Elcentro
1
Elcentro
2 So sánh
(1) & (3)
So sánh
(2) & (3) (1) (2) (3)
15-Mái 17.637 27.212 38.909 120,6% 43,0%
14 78.395 75.285 107.648 37,3% 43,0%
13 126.334 130.151 186.100 47,3% 43,0%
12 142.727 177.207 253.382 77,5% 43,0%
11 126.960 214.462 306.652 141,5% 43,0%
10 93.460 242.045 346.091 270,3% 43,0%
9 126.326 261.699 374.195 196,2% 43,0%
8 173.174 278.813 398.666 130,2% 43,0%
7 187.838 291.231 416.422 121,7% 43,0%
6 162.659 277.309 396.515 143,8% 43,0%
5 117.845 243.595 348.308 195,6% 43,0%
4 87.869 242.913 347.333 295,3% 43,0%
3 118.395 315.684 451.387 281,3% 43,0%
2 224.648 491.965 703.445 213,1% 43,0%
1 255.883 551.277 788.253 208,1% 43,0%
Hình 8. Mô-men chân cột trục A khung K6 khi xét Altadena;
Elcentro1 và Elcentro2
3.4.3. Tổng hợp hệ quả lớn nhất của động đất tác dụng lên
khung K6 (theo phương X)
Hình 9. Biểu đồ thể hiện hệ quả lớn nhất của động đất do
Altadena; Elcentro1 và Elcentro2 đối với khung K6
Bảng 4. Hệ quả lớn nhất của động đất do Altadena; Elcentro1
và Elcentro2 đối với khung K6
Giá trị khảo
sát
Trường hợp phân tích động đất So sánh
(1) và
(3)
So sánh
(2) và
(3) Altadena
(1)
Elcentro1
(2)
Elcentro2
(3)
Chuyển vị lớn
nhất (mm) 60,3 231,6 331,2 449% 43%
Lực cắt cột
lớn nhất (kN) 108,9 306,3 328,5 202% 7%
Mô-men cột
lớn nhất
(kN.m)
191,9 413,5 591,2 208% 43%
4. Bàn luận
- So sánh các trường hợp phân tích động đất (2) -
Elcentro1 và (3) - Elcentro2, tác giả nhận thấy, khi gia tốc
cực đại của trận động đất càng lớn (khuếch đại trận động
đất Elcentro1 lên 1,43 lần) thì hệ quả động đất của kết cấu
càng lớn (chuyển vị, nội lực tăng 43%).
- So sánh các trường hợp phân tích động đất (1) -
Altadena và (3) - Elcentro2, tác giả nhận thấy thời gian kéo
dài chuyển động mạnh của trận động đất Elcentro2 lớn hơn
nhiều so với trận động đất Altadena, nên kết quả chuyển vị,
nội lực lớn nhất khi phân tích hai trận động đất chênh lệch
nhau rất lớn (chuyển vị tăng 449%, nội lực tăng đến 208%).
- Dưới tác động của động đất, chuyển vị của công trình
tăng dần theo chiều cao công trình và đạt giá trị lớn nhất
đối với phần kết cấu tại đỉnh.
5. Kết luận
Bài báo đã nghiên cứu ứng dụng phương pháp lịch sử
thời gian vào phân tích kết cấu công trình xây dựng chịu
tải trọng động đất có xét đến các đặc trưng của chuyển động
nền đất (gia tốc cực đại và thời gian kéo dài chuyển động
mạnh của các trận động đất khác nhau). Trong phạm vi
nghiên cứu của bài báo, tác giả có thể rút ra một số kết luận
như sau:
- Hệ quả động đất: chuyển vị, nội lực của kết cấu phụ
thuộc vào gia tốc cực đại (PGA) của trận động đất. Khi gia
tốc cực đại của trận động đất càng lớn (tăng 43%) thì hệ
quả động đất tác động lên kết cấu càng tăng (chuyển vị, nội
lực trận động đất Elcentro2 tăng 43% so với trận động đất
Elcentro1).
- Hệ quả động đất: chuyển vị, nội lực của kết cấu không
những phụ thuộc vào giá trị gia tốc cực đại của trận động
đất tại một thời điểm (PGA) mà còn phụ thuộc rất lớn vào
thời gian kéo dài chuyển động mạnh của trận động đất đó.
Ta thấy thời gian kéo dài chuyển động mạnh của trận động
đất Elcentro2 lớn hơn nhiều so với trận động đất Altadena
nên kết quả chuyển vị, nội lực khi phân tích hai trận động
đất chênh lệch rất lớn (chuyển vị tăng 449%, nội lực tăng
đến 208%).
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Anil K. Chopra, Dynamics of Structures: Theory and Applications
to Earthquake Engineering, International Edition, Prentice –Hall, UK, 1995, pp. 794.
[2] Bathe, K.J. and Wilson, E.L., “Stability and accuracy analysis of
54 Lê Chí Phát
direct integration methods”, Earthquake Engineering and Structural
Dynamics, Vol. 1, 1973, pp. 283-291.
[3] Bộ Xây dựng, TCVN 2737-1995 Tải trọng và tác động (soát xét lần
2), NXB Xây dựng, Hà Nội, 1996.
[4] Bộ Xây dựng, TCVN 9386:2012 Thiết kế công trình chịu động đất,
NXB Xây dựng, Hà Nội, 2012.
[5] Bộ Xây dựng, TCVN 5574:2012 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép,
NXB Xây dựng, Hà Nội, 2012.
[6] Clough, R. W. and Penzien, J., Dynamics of structures, Computers
& Structures Inc., USA, 2003, pp. 730.
[7] Dobbs, M.W., “Comments on “stability and accuracy analysis of
direct integration methods” by Bathe & Wilson”, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol. 2, 1974, pp. 295-299.
[8] Krieg, R.D., “Unconditional stability in numerical time integration
methods”, Journal of Applied Mechanics, Vol. 40, 1973, pp. 417-421.
[9] Makar Nageh, How to model and Design high rise building using
ETABS Program, Scientific Book House, Cairo, A.R.E, 2007.
[10] Nguyễn Lê Ninh, Động đất và thiết kế công trình chịu động đất,
NXB Xây dựng, Hà Nội, 2008.
[11] Pinho, R. and Crowley, H., Revisiting Eurocode 8 formulae for
periods of vibration and their employment in linear seismic analysis,
Proc. of Eurocode 8 perspectives from Italian standpoint workshop, E. Cosenza (ed.), Napoli, Italy, 2009, pp. 95-108.
[12] Penelis, G. G. and Kappos, A. J., Earthquake-resistant concrete
structures, E & FN Spon, An Imprint of Chapman & Hall, London,
UK, 1997, pp. 572.
[13] Shuenn-Yih Chang, Trần Ngọc Cường, “Phương pháp phân tích
động phi tuyến kết cấu theo lịch sử thời gian không có điều kiện ổn định”, Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng, Số 1, 2015.
[14] T. N. Cường, “Các phương pháp phân tích động phi tuyến kết cấu
theo lịch sử thời gian trong SAP 2000 (phần 1, 2)”, Tạp chí Khoa
học Công nghệ Xây dựng, số 1, 2, 2016.
(BBT nhận bài: 26/06/2017, hoàn tất thủ tục phản biện: 19/10/2017)
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(120).2017, QUYỂN 3 55
NGHIÊN CỨU BẢO QUẢN CHUỐI BẰNG MÀNG PECTIN – CHITOSAN
VÀ PECTIN – ALGINATE
POSTHARVEST PRESERVATION OF BANANA FRUITS USING
PECTIN – CHITOSAN AND PECTIN – ALGINATE COATINGS
Ngô Thị Minh Phương1*, Pornchai Rachtanapun2, Đặng Thị Mộng Quyên3, Trần Thị Xô4 1Trường Cao đẳng Công nghệ - Đại học Đà Nẵng; [email protected]
2Đại học Chiang Mai, Thái Lan 3Trường Cao đẳng Lương thực - Thực phẩm Đà Nẵng; [email protected]
Tóm tắt - Bài báo này đã nghiên cứu tạo được màng pectin - alginate (P/AG) và pectin – chitosan (P/CS), đã xác định được những tính chất cơ bản của màng như độ dày, độ hòa tan, độ bền cơ học, độ thấm hơi nước, độ truyền hơi nước, độ thấm khí oxy và khả năng kháng vi sinh vật của hai loại màng. Sau đó tiến hành nghiên cứu bảo quản quả chuối bằng 2 loại màng này. Kết quả cho thấy chuối được phủ màng có tỉ lệ hao hụt khối lượng, có tỉ lệ hư hỏng, hàm lượng vitamin C, độ cứng giảm chậm hơn nhiều so với mẫu đối chứng. Đặc biệt, chuối được phủ màng P/CS có số lượng tế bào vi khuẩn, số lượng tổng tế bào nấm men, nấm mốc thấp hơn so với chuối phủ màng P/AG, đều nhỏ hơn 106 CFU/g chuối sau 18 ngày bảo quản. Vì vậy, có thể ứng dụng phủ màng P/CS cho quả chuối để kéo dài thời gian bảo quản và đảm bảo được các chỉ tiêu chất lượng của chuối.
Abstract - In this article, the pectin-alginate (P/AG) and pectin – chitosan (P/CS) films are prepared. The thickness, water solubility, the mechanical properties, water vapour permeability, water vapor transmission rate, oxygen permeability and antimicrobial activity of these films are investigated. Effect of P/CS and P/AG coatings on postharvest preservation of banana fruits are studied. The results indicate that these coatings show lower weight loss, lower decay but retain higher firmness and vitamin C content compared to control ones. Especially, the count of bacteria, molds and yeasts in the banana fruits with P/CS coatings reaches 106 CFU/g by the end of storage time of 18 days, lower than that of the control and P/AG coatings. Therefore, P/CS coatings can be applied to banana fruit preservation to extend the shelf life and protect the quality of banana fruits.
Từ khóa - bảo quản; chuối; độ cứng; hao hụt khối lượng; màng phủ Key words - preservation; banana; firmness; weight loss; coatings
1. Đặt vấn đề
Hiện nay, người tiêu dùng rất quan tâm đến sức khỏe.
Nhu cầu sử dụng rau quả của con người ngày càng tăng,
đòi hỏi ngành công nghiệp thực phẩm phải đưa ra các
phương pháp mới để duy trì chất lượng thực phẩm và kéo
dài thời gian bảo quản. Để kéo dài thời gian bảo quản trái
cây, người ta thường hay dùng hóa chất hoặc bảo quản
lạnh. Phương pháp hóa chất sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe
người tiêu dùng, phương pháp bảo quản lạnh rất tốn kém
và không tiện lợi.
Việc ứng dụng màng phim và màng phủ cho các sản
phẩm thực phẩm là môt cách tiếp cận mới để giải quyết vấn
đề này. Các màng này có thể cố định các chất kháng vi sinh
vật để bảo quản thực phẩm đạt chất lượng tốt hơn. Lợi ích
của việc sử dụng màng sinh học là có khả năng phân hủy tự
nhiên, thay thế cho những vật liệu plastic thương mại hiện
nay và đảm bảo vấn đề an toàn thực phẩm.
Pectin có nhiều ứng dụng, đặc biệt là nó có khả năng tạo
màng, ưu điểm của màng pectin là có khả năng làm rào cản
khí oxy rất tốt và có khả năng bảo vệ sản phẩm chứa lipid
khỏi bị oxy hóa [1]. Màng từ polysaccharide có khả năng
chống chịu lực lớn hơn và linh động hơn so với màng protein.
Cả pectin, alginate và chitosan đều có thể sử dụng để
tạo màng phân hủy và ăn được, nhưng màng được tạo ra từ
một loại polysaccharide thường có những nhược điểm
riêng như màng pectin có thể tan hoàn toàn trong nước, độ
bền kéo thấp, khả năng làm rào cản hơi nước thấp. Để màng
được tạo ra có những tính chất hóa lý theo mong muốn,
nghiên cứu này thực hiện tạo màng kết hợp giữa pectin và
alginate, giữa pectin và chitosan.
Chuối là một trong những loại trái cây phổ biến nhất trên
thế giới, ở Việt Nam, chuối là loại trái cây đóng vai trò quan
trọng và có giá trị xuất khẩu lớn, đặc biệt là xuất khẩu sang
Trung Quốc, Nhật Bản. Sản lượng chuối hàng năm trên triệu
tấn. Các thành phần chính của chuối bao gồm nước, đường,
polysaccharides, axit hữu cơ, hợp chất nitơ, chất thơm, các
chất polyphenol và vitamin,… [2]. Do giá trị dinh dưỡng cao,
chuối dễ mắc bệnh do vi sinh vật gây ra. Bên cạnh đó, chuối
dễ bị tổn thương ở nhiệt độ thấp và hơn nữa, nó là loại quả hô
hấp đột biến. Việc phủ màng lên bề mặt quả chuối có nhiệm
vụ làm rào cản oxy nên làm chậm quá trình hô hấp, làm rào
cản hơi nước nên làm giảm tổn thất khối lượng, giữ được độ
tươi ngon của quả tốt hơn so với quả không được phủ màng.
Chính vì những lí do trên, nghiên cứu này chọn bảo
quản chuối bằng cách phủ màng pectin – alginate và pectin
– chitosan để tạo môi trường khí quyển điều chỉnh, do đó
có thể kéo dài được thời gian bảo quản và duy trì được chất
lượng của chuối trong thời gian bảo quản.
2. Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu
2.1. Nguyên liệu
Chuối tiêu Musa acuminata đạt độ già chín được thu
hái tại vườn ở huyện Duy Xuyên, tỉnh Quảng Nam, đem
rửa sạch trong nước. Chọn các nải chuối trên cùng một
buồng và đồng nhất về kích cỡ, màu sắc, hình dạng. Những
quả bị bẩn hay sâu bệnh phải được loại bỏ.
Pectin được chiết từ vỏ bưởi theo quy trình của Ngô Thị
Minh Phương và cộng sự [3].
Chitosan có độ deacetyl hóa là 90% và khối lượng phân tử
là 70.000 Da, được cung cấp bởi Công ty Chitosan Việt Nam.
Tóm tắt - Bê tông bột hoạt tính (RPC) là một loại bê tông tính năng siêu cao (UHPC). Đặc trưng của RPC là có tỷ lệ khối lượng nước/xi măng rất thấp, điều này làm cho bê tông có độ rỗng nhỏ và thể tích thành phần rắn rất cao. Những đặc điểm này làm cho RPC có tính năng siêu cao bao gồm cả cường độ nén và độ bền. Trong bài báo này, các đặc tính phát triển của sự co ngót hóa học từ 2 ngày đến 7 ngày trong RPCs được phân tích. Các mẫu bê tông RPC được làm từ 3 loại xi măng khác nhau có các thành phần khoáng chất khác nhau. Phân tích tập trung vào những đặc trưng của sự hình thành lỗ rỗng thủy hóa (cũng như sự co ngót hóa học) trong bê tông theo thời gian khi hàm lượng chất khoáng trong xi măng thay đổi. Mô hình lỗ rỗng thủy hóa được tính toán dựa trên chương trình mô phỏng để phát triển vi cấu trúc của hồ kết dính xi măng-SF trong quá trình thủy hóa xi măng.
Abstract - The Reactive Powder Concrete (RPC) is Ultra-High Performance Concrete (UHPC). RPC is characterized via a very low water ratio to cement ratio (W/C) which is the source of the small volume of total pore and high volume of solid components. These characteristics make RPC have ultra-high performance including compressive strength and durability. In this paper, the characteristics of the development of chemical shrinkage from 2 days to 7 days in RPCs are analyzed. These RPCs are made from three different types of cement with different content of mineral components in them. The analysis focuses on the characteristics of the hydration pore (as well as the chemical shrinkage) formation in concrete by time when the content of mineral composition in the cement changes. The hydration pore model is calculated based on the simulation program for microstructure development of cement-SF paste in the process of cement hydration.
Từ khóa - mô hình; hồ xi măng; co ngót hóa học; thủy hóa; bê tông Key words - model; cement paste; chemical shrinkage; hydration; concrete
1. Đặt vấn đề
Sự co ngót hóa học trong bê tông được định nghĩa là
giảm thể tích tuyệt đối của bê tông trong quá trình thủy hóa
chất kết dính. Sự thay đổi thể tích bê tông được xem như là
nguyên nhân chính dẫn đến sự nứt trong bê tông (không kể
đến do tác động ngoại lực), qua đó làm giảm hiệu suất của
bê tông.
Sự thủy hóa chất kết dính trong bê tông là chuỗi phản
ứng hóa học của các thành phần chất khoáng trong xi măng
với nước. Vì vậy, đặc điểm thành phần khoáng trong xi
măng ảnh hưởng trực tiếp đến đặc trưng co ngót hóa học
trong bê tông.
Trong nghiên cứu này, chúng tôi tập trung đánh giá và
phân tích các đặc trưng co ngót hóa học của các mẫu bê tông
bột hoạt tính (RPC) được làm từ các loại xi măng khác nhau,
nhằm nghiên cứu sự ảnh hưởng thành phần hóa khoáng trong
xi măng đến co ngót hóa học của bê tông. Những đánh giá
và phân tích dựa trên các kết quả thực nghiệm và mô hình về
sự co ngót hóa học của các mẫu RPCs này.
RPC là một loại bê tông có thành phần cốt liệu với kích
thước nhỏ, thông thường người ta sử dụng các loại cát mịn
(mô-đun độ lớn của cát nhỏ). Những chất kết dính như xi
măng cùng phụ gia siêu mịn hoạt tính như muội silic, tro
bay, xỉ lò cao … được đưa vào trong sản xuất RPC làm cho
bê tông có độ chặt cao (độ rỗng khí rất nhỏ). Đặc điểm này
làm cho khả năng chịu nén của bê tông tăng cao cùng tính
bền với tác động của môi trường bên ngoài.
Những cấp phối tốt của loại RPC thường có cường độ
chịu nén vượt 150 Mpa. Do vậy, theo cách phân loại bê
tông theo đặc trưng chịu nén thì RPC thuộc loại bê tông có
tính năng siêu cao (UHPC) [1]. Bên cạnh đó, RPC thường
có độ bền cao hơn hẳn các loại UHPC khác.
2. Vật liệu và mẫu bê tông
Để sản xuất các mẫu UHPC, vật liệu được sử dụng
trong nghiên cứu này bao gồm: xi măng Portland (OPC);
muội silic (SF); bột đá (QB) với cỡ hạt lớn nhất là 0,41
mm; cát mịn (SB) và phụ gia dẻo (SP). Ba loại OPC (phân
loại theo ASTM) được lựa chọn trong nghiên cứu này
gồm: loại I (OPC1), loại II/V (OPC2) và loại IV (OPC3).
Thành phần hóa học, thành phần khoáng theo Bogue, đặc
tính vật lý của chúng được trình bày trong Bảng 1. Các
đặc trưng của hỗn hợp bê tông nghiên cứu được ghi ở
Bảng 2 và Bảng 3. Trong các bảng này, các mẫu bê tông
có nhãn B1, B2, B3 được làm từ các loại xi măng tương
ứng OPC1, OPC2, OPC3.
Bảng 1. Thành phần hóa học và tính chất vật lý của
vật liệu xi măng và muội silic
Tỷ lệ thành phần hóa học theo
trọng lượng (%)
Tỷ lệ thành phần khoáng theo
trọng lượng (%)
T_phần OPC1 OPC2 OPC3 T_phần OPC1 OPC2 OPC3
SiO2 21,86 21,00 25,13 C3S 62,50 60,08 44,23
Al2O3 5,31 4,10 2,51 C2S 15,52 14,87 38,67
Fe2O3 3,43 3,70 3,48 C3A 8,26 4,60 0,76
CaO 66,34 63,50 63,03 C4AF 10,43 11,25 10,59
MgO 0,96 2,3 1,66 CŠH2 1,3 1,3 1,3
Cl 0,02 - 0,01 Tính chất vật lý
SO3 0,30 2,10 2,05 T_phần OPC1 OPC2 OPC3
K2O 0,28 0,67 0,64 Dung trọng
(g/cm3) 3,18 3,20 3,15
Na2O 0,10 0,09 0,04
P2O5 0,30 0,25 0,21 Diện tích bề
mặt (m2/kg) 372 382 347
LOI 0,09 2,01 1,25
62 Bạch Quốc Sĩ, Phan Nhật Long
Bảng 2. Tỷ lệ trộn bê tông có chứa hàm lượng muội silic khác nhau
Nhãn
bê tông
Vật liệu thành phần
Đơn vị Xi
măng Cát
Muội
silic Bột đá
Phụ gia
dẻo Nước
B1 */C 1 1,1 0,10 0,05 0,018 0,16
B2 */C 1 1,1 0,10 0,05 0,018 0,16
B3 */C 1 1,1 0,10 0,05 0,018 0,16
Ghi chú: *: Xi măng; cát; muội silic; bột đá; phụ gia dẻo; nước.
C: Xi măng; */C: Tỷ lệ khối lượng.
Bảng 3. Khối lượng vật liệu trong 1m3 bê tông, kg/m3
Nhãn
Bê
tông
Vật liệu thành phần
Xi măng Cát Muội
silic Bột đá
Phụ gia
dẻo Nước
B1 1030,68 1133,75 192,40 51,53 18,55 164,91
B2 1032,77 1136,05 103,27 51,63 18,59 165,24
B3 1027,51 1130,26 102,75 51,37 18,49 164,40
3. Công việc thực nghiệm
Các thực nghiệm được tiến hành trên tất cả các mẫu bê
tông có nhãn B1, B2, B3 ở nhiệt độ 20°C, bao gồm: đo
nhiệt phát triển trong bê tông, đo co ngót hóa học. Việc thí
nghiệm nhiệt phát triển trong bê tông nhằm mục đích xác
thực các mô phỏng về sự thủy hóa xi măng, cũng như sự
phát triển vi cấu trúc của hồ kết dính trong quá trình thủy
hóa; thí nghiệm đo độ co ngót hóa học nhằm xác thực thể
tích lỗ rỗng trong bê tông do quá trình thủy hóa chất kết
dính tạo ra, cũng như làm cơ sở phân tích đặc trưng của nó.
3.1. Đo sự phát triển nhiệt và tốc độ phát triển nhiệt
Sự phát triển nhiệt và tốc độ phát triển nhiệt được đo
bằng một nhiệt lượng kế ở chế độ đẳng nhiệt (TAM-Air)
cho các mẫu có khối lượng 5-10 gram. Các mẫu được đựng
trong một lọ nhỏ bằng nhựa và được đặt vào nhiệt lượng
kế. Các thực nghiệm được thực hiện trên 2 mẫu song song
và kéo dài trong 7 ngày (168 giờ), tính từ lúc chế tạo mẫu.
Sơ đồ đo nhiệt phát triển và tốc độ nhiệt phát triển được
trình bày ở Hình 1. Nhiệt lượng phát ra từ sự thủy hóa xi
măng tại thời điểm t, test
Q t , được tính như sau:
tes tes
0
.
tt t
Q t q t dt (1)
trong đó
testq t
là tốc độ nhiệt phát ra từ mẫu.
Hình 1. Sơ đồ đo nhiệt phát triển và tốc độ nhiệt phát triển
3.2. Đo lỗ rỗng do thủy hóa xi măng để xác định co ngót
hóa học
Trong nghiên cứu này, các thí nghiệm đo lỗ rỗng do
thủy hóa xi măng được thực hiện bằng phương pháp đo
trọng lượng. Phương pháp này được dựa trên nguyên tắc
lực đẩy nổi Archimedes. Các mẫu bê tông khoảng 5÷10
gram được nhúng trong một chậu nước ở chế độ đẳng nhiệt,
các mẫu này được đựng trong một lọ nhỏ và treo vào một
cái cân tiểu ly. Sơ đồ đo lỗ rỗng do sự thủy hóa xi măng
được thể hiện trong Hình 2 và lỗ rỗng do sự thủy hóa xi
măng được tính toán theo phương trình sau:
0
_
W
past
H
a
e paste
ter
M t M tV t
ρ
y pore (2)
trong đó 0 pasteM t và
pasteM t lần lượt là trọng lượng
ban đầu và trọng lượng ở thời gian t của mẫu. Waterρ là
trọng lượng riêng của nước. Từ công thức (2), giá trị thể
tích lỗ rỗng thủy hóa xi măng trên một đơn vị khối lượng
của chất kết dính được tính như sau:
_
_
H
H C FS
V tS t
M t M t 0 0
y pore
y pore
(3)
trong đó C
M t0 , FS
M t0 lần lượt là khối lượng ban đầu
của xi măng và muội silic trong mẫu.
Hình 2. Sơ đồ đo lỗ rỗng do sự thủy hóa xi măng theo
phương pháp trọng lượng
4. Mô hình động học thủy hóa cho xi măng Portland
4.1. Cơ chế của sự thủy hóa của xi măng
Quá trình thủy hóa xi măng là quá trình bao gồm các
phản ứng hóa học phức tạp. Quá trình này được Taylor
H.F.W. (1997) mô tả qua các phương trình hóa học cho mỗi
hợp chất khoáng trong xi măng theo các phương trình từ
[A] đến [F]. Đối với hỗn hợp chất kết dính có bổ sung thêm
muội silic, phản ứng puzzolan được mô tả theo phương
trình [G]. Cơ chế diễn ra phản ứng hóa học trong hỗn hợp
chất kết dính xi măng – muội silic được thể hiện ở Hình 3.
3 1,7 45,3 1,3C S H C S H CH [A]
2 1,7 44,3 0,3C S H C S H CH [B]
3 2 6 3 323 26C A CSH H C AS H [C]
3 6 3 32 4 12 + 0.5 + 2H 1.5C A HC A C AS H S [D]
Loï thuûy tinh
Maãu beâ toâng Nhieät löôïng keá
Chi tieát maùy ño nhieät Saûn xuaát beâ toâng
Maùy tính
Maùy ño nhieät
Maùy tính
Caân tieåu ly
Maãu beâ toâng
Chaäu nöôùc ñöôïc oån ñònh nhieät ñoä
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(120).2017, QUYỂN 3 63
3 4 13 + + 12H C AHC A CH [E]
4 3 6 3 62 10C AF CH H C AH C FH [F]
1,7 41,7 2,3S CH H C SH [G]
Hình 3. Cơ chế phản ứng hóa học trong
hỗn hợp xi măng – muội silic
Khi biết được bậc phản ứng của mỗi thành phần khoáng
xi măng và muội silic, mô hình tính toán nhiệt phát triển ở
thời điểm t trong quá trình thủy hóa hỗn hợp OPC-SF được
tính như sau:
L C S
Q t Q t Q t (4)
trong đó: L
Q t , C
Q t , S
Q t là nhiệt lượng tỏa ra tại
thời điểm t tương ứng của hỗn hợp OPC-SF, OPC và SF. Và
tốc độ phát triển nhiệt được xác định theo công thức sau:
ass com
ii/C. .
m iL
i
d tdQ tr t Q
dt dt 0
ξ (5)
trong đó: ass
i/C
mr t0 là tỷ lệ thành phần khoáng thứ i (C3S,
C2S, C3A, C4AF) theo khối lượng trong xi măng, mass
S/FSr t0
là tỷ lệ ôxit silic trong muội silic theo khối lượng. Giá trị
ass
i/C
mr t0 ,
mass
S/FSr t0 được lấy trong Bảng 1. com
iQ là nhiệt
lượng tỏa ra tối đa khi một đơn vị khối lượng pha i thủy
hóa hoàn toàn. Một cách tương tự, com
SQ là nhiệt lượng tỏa
ra tối đa khi một đơn vị khối lượng ôxit silic phản ứng hoàn
toàn. i
tξ , S
tξ lần lượt là bậc thủy hóa pha i và ôxit
silic. i
tξ , S
tξ được mô phỏng cho mỗi hỗn hợp bê
tông trong Bảng 2 và Bảng 3. Chi tiết mô hình tính toán
cho i
tξ , S
tξ có thể tham khảo ở [2].
4.2. Mô hình sự phát triển thể tích các pha
Sau khi xác định được i
tξ và S
tξ , mô hình tính
toán sự phát triển thể tích các sản phẩm do thủy hóa xi
măng được tính theo công thức (6) và thể tích lỗ rỗng thủy
hóa được tính toán theo công thức (7).
Pro_hy_j
molaire molairei,i, /j_Stoechiométrie
i, 0 i,
. / .
/ . .
e
e
j
j i
SS
S S
V t
r M M
V t t
(6)
Pore_hy
0
Por _gelPr _ P _cap
Binder Unhy
eo hy ore
V t
V t V t
V t V t V
(7)
trong đó: Pro_hy_j
e
V t là thể tích sản phẩm thứ j
(j = 1,7 4
C S H , CH , 6 3 32C AS H , 4 12C A HS ,
4 13C AH ,
3 6C AH , 3 6C FH ) do thủy hóa xi măng tại thời điểm t qua
phương trình phản ứng hóa học e (e = [A], [B], [C], [D],
[E], [F], [G]); i, /j_Stoechiométrie
e
Sr là tỷ lệ hóa trị giữa pha j và
pha i (hoặc muội silic) trong phương trình phản ứng e; molairei, ,SjM là phân tử lượng của các pha i, j, và muội silic;
i, ,Sj là trọng lượng riêng của các pha i, j, và muội silic;
0 i,SV t lần lượt là thể tích ban đầu trong hỗn hợp vữa của
xi măng và muội silic; Pore_hy
V t là thể tích lỗ rỗng trong
bê tông do thủy hóa chất kết dính tạo ra; 0 BinderV t là thể
tích ban đầu của vữa chất kết dính; Unhy
V t và Pr _o hy
V t
lần lượt là thể tích tại thời điểm t của lượng xi măng chưa
thủy hóa và muội silic chưa thủy hóa; P _capore
V t và
Por _geleV lần lượt là thể tích tại thời điểm t của lỗ rỗng mao
quản và lỗ rỗng trong gel C-S-H của bê tông.
C3A
H CSH2
C6AS3H32
[ C ] 1
H CH
[ F ] 1
C4AH13
H
[ A ] 1
C2S
C4AF
C3AH6
[ E ] 3
CHH
C3S
C3FH6
H
[ B ]CH
S [ G ] 3
CHH
CSH
C4ASH12
H C6AS3H32
[ D ] 2
[ A ] ... [ G ] :
Phöông trình phaûn
öùng hoùa hoïc.
Ghi chuù:
Traät töï öu tieân cuûa
caùc phaûn öùng hoùa hoïc.
(*)
1
1
Hydra
ted
Gyp
se
Wate
r
Wate
r
Hydrated
Silica fume
anhydre
Water
Water
Hydrated
Cement
anhydrate
Water
Water
Products ofhydration
2 3; ;
C3S
C6AS3H32
:
:
(*) :
Höôùng xaûy ra caùc
phaûn öùng hoùa hoïc.
:
Thaønh phaàn khoaùng
trong xi maêng.
Ñieàu naøy coù nghóa laø
caùc phaûn öùng hoùa hoïc
luoân xaûy ra trong moät
traät töï nhaát ñònh coù söï
öu tieân: ban ñaàu laø möùc
öu tieân 1, sau ñoù deán
möùc öu tieân 2, vaø cuoái
cuøng laø möùc öu tieân 3.
Möùc öu tieân trong traät
töï phaûn öùng ñöôïc hieåu
laø neáu taïi moät thôøi ñieåm
nhaát ñònh coù theå xaûy ra
nhieàu höôùng phaûn öùng
hoùa hoïc xaûy ra trong
quaù trình thuûy hoùa chaát
keát dính (xi maêng vaø
muoäi silic).
Saûn phaåm thuûy hoùa
chaát keát dính.
:
Hình thaùi hoà keát
dính trong beâ toâng.
64 Bạch Quốc Sĩ, Phan Nhật Long
Hình 4. Các thành phần trong bê tông bột hoạt tính
Những đại lượng thể tích mô tả các thành phần trong
RPC tại một thời điểm t trong suốt quá trình thủy hóa được
trình bày ở Hình 4. Hình 4 được tham khảo ở tài liệu [2]
(ngôn ngữ Pháp), nội dung và thuật ngữ hoàn toàn tương
đồng với bài báo này. Giá trị của các đại lương molairei, ,SjM ,
i, ,Sj được tham khảo tại các tài liệu [4], [5], [9], [11].
5. Kết quả và thảo luận
Tiến hành so sánh kết quả mô hình sự phát triển nhiệt
và tốc độ phát triển nhiệt được xác định theo phương trình
(4) và phương trình (5), với kết quả thực nghiệm được mô
tả ở phương trình (1) trên tất cả các mẫu bê tông nghiên
cứu, kết quả điển hình trên mẫu B1 được thể hiện ở Hình
5. Chúng ta nhận thấy rằng, các kết quả mô hình và kết quả
thực nghiệm rất tương thích với nhau. Điều này cho phép
tin cậy vào mô hình động học thủy hóa xi măng Portland
như đã mô tả ở mục 4.
Một cách tương tự đối với co ngót hóa học của bê tông,
kết quả thực nghiệm và mô hình ở các phương trình (2), (3),
(7) được so sánh. Hình 6 là một điển hình so sánh giữa thực
nghiệm và mô hình dự kiến về co ngót hóa học cho bê tông
có nhãn B1, qua đó chúng ta nhận thấy rằng, mô hình co ngót
hóa học của bê tông có độ chính xác rất cao. Bên cạnh đó,
kết quả mô hình sự phát triển thể tích các pha trong hồ kết
dính được mô tả ở mục 4.2 có thể nhìn thấy ở Hình 7. Hình
7 là kết quả tính toán cho mẫu bê tông có nhãn B1.
Hình 5. Nhiệt phát triển và tốc độ nhiệt phát triển, so sánh giữa
thực nghiệm và mô hình – trường hợp B1
Hình 6. Co ngót hóa học của bê tông, so sánh giữa
thực nghiệm và mô hình – trường hợp B1
Kết quả thực nghiệm đo co ngót hóa học trên tất cả các
UHPCs (B1, B2, B3) làm từ các loại xi măng khác nhau
được trình bày trong Hình 8, trong khoảng thời gian 168
giờ (7 ngày). Trong hình này, chúng ta có thể nhận thấy
rằng, giá trị co ngót hóa học của B3 (được làm từ loại xi
măng IV) thấp hơn giá trị co ngót hóa học của B2 (được
làm từ loại xi măng II/V). Một cách tương tự, giá trị co ngót
hóa học của B2 thấp hơn giá trị co ngót hóa học của B1
(được làm từ loại xi măng I) tại mọi thời điểm.
Hình 9 thể hiện mối quan hệ giữa hàm lượng (C3A+
C4AF) và kết quả thực nghiệm co ngót hóa học của tất cả
các UHPCs. Trên hình này, chúng ta dễ dàng nhận ra rằng,
sự gia tăng co ngót hóa học của bê tông đi cùng với sự gia
tăng hàm lượng thành phần khoáng (C3A+ C4AF) trong xi
măng. Hay nói cách khác, co ngót hóa học của bê tông sẽ
giảm khi hàm lượng thành phần khoáng (C3S + C2S) trong
xi măng ít lại. Những nhận xét này sẽ sáng tỏ hơn khi chúng
ta để ý phương trình (6) và phương trình (7), cũng như các
phương trình phản ứng hóa học từ [A] đến [G]. Trong các
phương trình này đã mô tả sự giảm thể tích tuyệt đối của các
sản phẩm thủy hóa chất kết dính so với thể tích tuyệt đối ban
đầu của các thành phần tham gia phản ứng ban đầu (bao gồm
bốn thành phần khoáng chính trong xi măng, muội silic và
nước). Điều này dễ nhận ra hơn khi quan sát Hình 4.
Cũng ở Hình 8 và Hình 9, chúng ta nhận thấy co ngót hóa
học của bê tông tăng nhanh ở thời điểm từ 36 giờ đến 48 giờ.
Trong khoảng thời gian này, tốc độ thủy hóa xi măng xảy ra
rất nhanh, và chúng ta có thể nhìn thấy điều này ở Hình 4.
Taylor H.F.W. (1997) giải thích rằng, tốc độ thủy hóa xi măng
tăng nhanh là do cộng hưởng về năng lượng (nhiệt lượng) từ
sự tỏa nhiệt khi thủy hóa các thành phần khoáng của xi măng.
VEau libre
VCSH-solide
VEau adsorbée dans CSH
VEau adsorbé physiquement
VC3A
VC2S
VFumées anhydrate
VC4AF
VC3S
Vlian
t an
hyd
raté
es
Vso
lide
gel
Vee
u g
el
Vh
ydra
tées
Vea
u c
apill
aire
Vp
ore
cap
illa
ire
Vp
ore
gel
Vp
ore
pât
eV
solide
pât
e
Vp
âte
lian
t
Vb
éto
nV
tota
le=
Vci
men
t an
hyd
rate
Vsable
Vbulle d'air
VCH
VCAH
VCAFH
Vvide d'hydratation
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 24 48 72 96 120 144 168
Thời gian: t, [giờ]
Nh
iệt
ph
át
triể
n:
Q(t
) , [J
/ g
r ch
ất
kết
dín
h]
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Tố
c đ
ộ n
hiệ
t p
hát
triể
n:
dQ
(t)/
dt,
[J/ (g
r ch
ất
kết
dín
h).
(hrs
)]
Q(t) - Experiment
Q(t) - Model
dQ(t)/dt - Experiment
dQ(t)/dt - Model
E/C = 0,16
SF/C = 0,10
C3S : 62.50
C2S : 15.52
C3A : 8.26
C4AF : 10.43
CSH2 : 1.3
0
2
3
5
6
8
9
11
12
14
15
0 24 48 72 96 120 144 168
Thời gian, [giờ]
Co
ng
ót
hó
a h
ọc:
S(t
) , [m
m3 / g
r ch
ất
kết
dín
h] S(t): Thực nghiệm
S(t): Mô hình
E/C = 0.16
SF/C = 0.10
C3S : 62.50
C2S : 15.52
C3A : 8.26
C4AF : 10.43
CSH2 : 1.3
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(120).2017, QUYỂN 3 65
Hình 7. Sự phát triển thể tích các pha trong hồ kết dính
Hình 8. Kết quả thực nghiệm co ngót hóa học của tất cả
các UHPCs làm từ các loại xi măng khác nhau
Hình 9. Quan hệ giữa hàm lượng (C3A+ C4AF) và kết quả
thực nghiệm co ngót hóa học của tất cả các UHPCs
6. Kết luận
Trong nghiên cứu này, co ngót hóa học của bê tông
được làm từ các loại xi măng khác nhau được phân tích trên
cơ sở thực nghiệm và lý thuyết. Những kết luận chính được
rút ra như sau:
i) Một mô hình động học cho sự thủy hóa hỗn hợp “xi
măng - muội silic” được thiết lập và xác minh lại thông qua
đo nhiệt tỏa ra của bê tông trong quá trình thủy hóa chất
kết dính ở chế độ đẳng nhiệt;
ii) Các lỗ rỗng do thủy hóa xi măng được xác định bởi
thực nghiệm và tính toán bởi mô hình phát triển thể tích
các pha trong nghiên cứu này. Mô hình vi cấu trúc phát
triển đã chú ý đến sự thủy hóa từng thành phần khoáng
trong xi măng;
iii) Mô hình co ngót hóa học của UHPC được tính toán
dựa trên mô hình lỗ rỗng thủy hóa xi măng. Kết quả mô
hình co ngót hóa học của các UHPCs rất phù hợp với kết
quả thực nghiệm;
iv) Sự gia tăng co ngót hóa học của UHPC đi cùng với
sự gia tăng hàm lượng thành phần khoáng (C3A+ C4AF)
trong xi măng;
(v) Đối với những UHPCs như bê tông bột hoạt tính
trong nghiên cứu này, co ngót hóa học sẽ phát triển nhanh
Tóm tắt - Nghiên cứu sản xuất bánh tráng khoai lang tím (KLT) giàu anthocyanin không chỉ là biện pháp kéo dài thời gian sử dụng KLT, mà còn tạo ra sản phẩm mới mang đậm tính truyền thống có giá trị dinh dưỡng cao và màu sắc đẹp. Sản phẩm bánh tráng KLT giàu hợp chất màu tự nhiên anthocyanin, không những có màu sắc đẹp tự nhiên hấp dẫn mà còn có hoạt tính kháng oxy hóa cao và đảm bảo ATTP. Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng dịch gạo bổ sung vào bột KLT tăng gấp 2 lần thì độ bền kéo đứt tăng gấp 3,48 lần, tỉ lệ bột KLT (kg): dịch gạo (kg) = 0,5:1,4 để tráng bánh cho hiệu suất thu hồi là 95,76%. Khi sấy bánh bằng không khí nóng ở 60˚C cho hàm lượng anthocyanin cao nhất, bề mặt bánh phẳng, không bị nứt; khi phơi nắng điều kiện phơi tốt nhất là lúc nắng to, thời gian nắng dài. Nghiên cứu đã đề xuất được quy trình công nghệ sản xuất bánh tráng KLT có hàm lượng anthocyanin đạt khoảng 112,07÷119,91mg/100g chất khô và hàm lượng chất xơ đạt khoảng 1,69÷1,71%.
Abstract - Processing of purple sweet potato into anthocyanin-rich girdle cakes is not only a post-processed preservation but also a creation of developed-originally traditional new products with attractive color, and enhanced nutritional and utilization values. Purple sweet potato girdle cake products with natural anthocyanin-rich pigment not only have attractive color but also high antioxidant activity and food safety. The research shows that increasing added rice solution 2 times leads to 3.48 times of tensile strength. When adding 0.5 kilogram of rice solution to PWP pure, efficiency of forming girdle cake reaches 95.76%. The girdle cakes dried in heated air at ~60°C give the best anthocyanin contents and flat and unsplit girdle cake surface. The best drying condition is under direct, strong sunlight and long sunshine time. The research recommends a procedure to produce PWP girdle cakes containing ~112.07÷119.91mg of anthocyanin per 100g dried matter and 1.69÷1.71% of cellulose.
Từ khóa - anthocyanin; dịch gạo; khoai lang tím (KLT); hiệu suất thu hồi bánh; độ bền kéo đứt.
Key words - anthocyanin; rice solution; purple sweet potato (KLT); efficiency of forming girdle cakes; tensile strength.
1. Đặt vấn đề
Khoai lang tím (KLT) chứa nhiều chất dinh dưỡng, đặc
biệt hàm lượng anthocyanin tương đối cao chiếm từ
51,5-174,7mg/100g nguyên liệu tươi [10]. Ngoài việc tạo
ra màu sắc đẹp và an toàn cho thực phẩm, anthocyanin còn
là hợp chất có hoạt tính kháng oxy hóa cao [8]. Tuy nhiên,
thành phần hóa học của KLT đặc biệt là hàm lượng
anthocyanin bị giảm nhanh chóng sau thu hoạch [9].
Hiện nay, KLT đã nghiên cứu và chế biến thành một số
dạng sản phẩm như bột KLT, nước uống KLT, giấm đỏ
KLT,... Bánh tráng KLT là một sản phẩm mới mang đậm
tính truyền thống, không những có màu tím đẹp mà còn hứa
hẹn những ưu thế vượt trội nhờ hàm lượng chất xơ cao, khả
năng kháng oxy hóa cao nhờ thành phần anthocyanin trong
khoai lang tím.Tại Việt Nam, KLT được trồng nhiều ở các
tỉnh phía Nam, đặc biệt ở các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long,
tuy nhiên cho đến nay chưa có công bố nào về việc nghiên
cứu sản xuất bánh tráng KLT nhằm nâng cao giá trị sử dụng
của loại nông sản phổ biến, rẻ tiền và dễ hư hỏng này.
2. Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu
2.1. Nguyên liệu
KLT sử dụng trong nghiên cứu được thu hoạch vào tháng
6 (vụ Xuân Hè) và được trồng tại Bình Tân - Vĩnh Long.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp xử lý nguyên liệu và chuẩn bị mẫu
khoai lang tím phục vụ nghiên cứu
KLT tươi thu mua về rửa sạch, loại bỏ phần sâu, hà, để
ráo nước, đem luộc vừa chín tới, để nguội, nghiền nhỏ. Sau
đó, phân mẫu, bao gói và bảo quản lạnh đông phục vụ cho
quá trình nghiên cứu.
2.2.2. Phương pháp chuẩn bị dịch gạo phục vụ nghiên cứu
Gạo được định lượng, rửa sạch và ngâm qua đêm với tỉ
lệ gạo: nước =1:2. Sau đó, gạo được rửa lại bằng nước sạch,
đem xay. Cứ 1kg gạo thu được 4,0kg dịch gạo.
2.2.3. Phương pháp xác định hàm lượng đường khử, hàm
lượng tinh bột
Sử dụng phương pháp Bertrand để xác định hàm lượng
đường khử và hàm lượng tinh bột [3].
2.2.4. Phương pháp xác định độ ẩm
Sử dụng phương pháp sấy nhanh bằng hồng ngoại để
xác định độ ẩm của mẫu trên máy sấy hồng ngoại MS 70
của Nhật [3].
2.2.5. Phương pháp chiết tách anthocyanin
Anthocyanin của khoai lang tím được chiết tách theo
kết quả nghiên cứu của Tạ Thị Tố Quyên [8]. Bánh tráng
KLT được xay mịn và chiết tách với điều kiện: dung môi
ethanol/nước là 75/25 bổ sung 1% HCl, nhiệt độ 80˚C, thời
gian chiết là 180 giây, tỷ lệ nguyên liệu/dung môi 1/16 [8].
2.2.6. Phương pháp xác định hàm lượng anthocyanin
Sử dụng phương pháp pH vi sai (AOAC method
2005.02) [11]. Dựa trên nguyên tắc sự đổi màu và thay đổi
độ hấp thụ của anthocyanin theo sự thay đổi của pH. Tại
pH = 1,0 các anthocyanin ở dạng muối oxinium (còn gọi là
cation flavylium) có màu và có độ hấp thụ cực đại. Ở
pH = 4,5 anthocyanin có dạng carbinol không màu nên độ
hấp thụ gần như bằng không.
2.2.7. Phương pháp xác định hàm lượng xơ
Hàm lượng chất xơ được xác định trên thiết bị chiết chất
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(120).2017, QUYỂN 3 67
xơ VELP [6]. Chất xơ được xác định dựa trên nguyên tắc
cellulose là chất xơ, bã còn lại sau khi các chất glucid khác
bị thủy phân. Sau khi lọc, rửa xơ, bã được sấy khô đến trọng
lượng không đổi và nung.
2.2.8. Phương pháp xác định độ bền kéo đứt
Độ bền kéo đứt (đơn vị N) được xác định trên thiết bị
đo độ bền kéo đứt Instron 3345 của hãng Instron, Mỹ [5].
2.2.9. Phương pháp đánh giá cảm quan
Đánh giá cảm quan dựa trên phép thử thị hiếu với phép
thử chấp nhận [2], phép thử dựa trên mức độ hài lòng của
người tiêu dùng. Thang điểm mô tả cấp độ hài lòng, ưa
thích như sau: 1. Cực kỳ thích, 2. Rất thích, 3. Thích vừa
phải, 4. Hơi thích, 5. Không thích, không ghét, 6. Hơi ghét,
7. Ghét vừa phải, 8. Rất ghét, 9. Cực kỳ ghét.
2.2.10. Phương pháp phân tích số liệu
Các thí nghiệm được thực hiện với 3 lần lặp, các kết
quả nghiên cứu là trung bình của 3 lần lặp ± độ lệch chuẩn.
Xử lý số liệu bằng phần mềm excell, dùng hàm STDEV và
vẽ đồ thị sai số để đánh giá sự sai khác có nghĩa giữa các
lần lập lại thí nghiệm và giữa các mẫu.
3. Kết quả và bàn luận
3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng tỉ lệ phối trộn dịch gạo đến
độ bền kéo đứt và hiệu suất thu hồi bánh sau khi hấp
Để xác định tỉ lệ phối trộn dịch gạo vào bột KLT tiến
hành làm 6 mẫu theo tỉ lệ bột KLT (kg) và dịch gạo (kg)
như sau: mẫu a (0,5: 1,2), mẫu b (0,5: 1,3), mẫu c (0,5: 1,4),
mẫu d (0,5: 1,5), mẫu e (0,5: 1,6), mẫu f (0,5: 1,7), đo độ
bền kéo đứt của mẫu sau khi tráng bánh và hiệu suất thu
hồi sản phẩm theo mỗi mẫu phối trộn. Hiệu suất thu hồi là
tỉ lệ phần trăm giữa lượng bánh nguyên sau khi tráng được
so với lượng bánh (nguyên và bánh bị rách) sau khi tráng.
Khi phối trộn dịch gạo vào bánh trángKLT cố định tỉ lệ các
chất điều vị theo cơ sở sản xuất Như Hương (296 Phạm Cự
Lượng, Sơn Trà, Đà Nẵng) đã sử dụng cho bánh tráng gạo
đã bán ra trên thị trường (30g đường + 20g muối + 10g mì
chính/1kg nguyên liệu gạo).
Kết quả được trình bày ở Hình 1, Hình 2.
Kết quả ở Hình 1 cho thấy khi lượng bột gạo bổ sung
vào bột KLT càng tăng thì độ bền kéo đứt càng tăng nghĩa
là lượng bột gạo trong nguyên liệu đem tráng bánh càng
cao thì màng tạo thành càng bền [1]. Tuy nhiên, nếu tỉ lệ
bổ sung lượng dịch gạo càng tăng thì hàm lượng bột khoai
lang tím trong sản phẩm càng ít. Với mục đích sản xuất sản
phẩm, bánh tráng KLT có hàm lượng khoai lang tím là cao
nhất mà trong quá trình tráng bánh, bánh không bị rách, đứt
khi vớt ra khỏi lò và đặt trên vỉ phơi, sấy do đó tiến hành
khảo sát lượng dịch gạo bổ sung vào bột KLT và đánh giá
hiệu suất thu hồi bánh sao cho lượng dịch gạo bổ sung là ít
nhất mà hiệu suất thu hồi bánh cao, kết quả cho ở Hình 2.
Với các mẫu d, e, f cho hiệu suất thu hồi bánh cao và cho
thấy sự sai khác không có nghĩa. Với mẫu a, b, c cho tỉ lệ
phối trộn dịch gạo vào bột khoai lang tím thấp hơn và kết
quả thể hiện sự sai khác có nghĩa về hiệu suất thu hồi bánh.
Ở mẫu c cho kết quả sai khác có nghĩa lớn hơn so với kết
quả thể hiện ở 2 mẫu a và b do đó kết quả được chọn là
mẫu c (0,5kg bột KLT: 1,4kg dịch gạo).
Hình 1. Độ bền kéo đứt của mẫu theo tỉ lệ phối trộn bột
Hình 2. Ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn bột đến
hiệu suất thu hồi bánh
3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian làm khô
đến hàm lượng anthocyanin bánh tráng khoai lang tím
3.2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hàm lượng
anthocyanin bánh tráng khoai lang tím
Để khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến sự bền màu
anthocyanin bánh tráng KLT, sau khi hấp bánh vớt ra vỉ
sấy tiến hành sấy bằng không khí nóng cho đến khi đạt độ
ẩm khoảng dưới 12%. Nhiệt độ sấy được chọn nghiên cứu
là: 50˚C, 60˚C, 70˚C. Trong thời gian sấy, theo dõi sự biến
đổi độ ẩm và xác định hàm lượng anthocyanin của mẫu đạt
độ ẩm <12% ở các chế độ sấy 50˚C, 60˚C, 70˚C. Kết quả
thu được trình bày ở Hình 3, Hình 4 và Hình 5a, 5b, 5c.
Kết quả Hình 3 và Hình 4 cho thấy khi tăng nhiệt độ
sấy (50˚C, 60˚C, 70˚C) thì thời gian sấy được rút ngắn và
ở Hình 4 kết quả hàm lượng anthocyanin khác nhau không
có nghĩa. Điều này cho thấy anthocyanin từ KLT có khả
năng ổn định màu khá tốt [9].
Khi sấy ở nhiệt độ 50˚C, 60˚C bề mặt bánh phẳng đẹp,
ở 70˚C bị cong vênh và có hiện tượng bị rách (Hình 5a, b,
c). Điều này được giải thích bề dày bánh KLT mỏng nhưng
nhiệt độ sấy cao dẫn đến tốc độ thoát ẩm quá nhanh, chênh
lệch ẩm lớn ẩm di chuyển nhanh nên các mối liên kết phân
tử giữa tinh bột - protein chưa kịp phục hồi, đồng thời khi
sấy khô ở nhiệt độ cao tốc độ bay hơi lớn mạch phân tử tinh
bột định hướng mạnh mẽ cùng với sự giảm thể tích của
màng dẫn đến sự co ngót về chiều dày và xuất hiện ứng
suất nội, khi ứng suất nội lớn hơn độ bền của cấu trúc màng
lúc này màng bị rách. Do đó, nhiệt độ sấy càng cao bề mặt
bánh càng bị cong vênh và rách.
0
0.5
1
1.5
2
2.5
mẫu a mẫu b mẫu c mẫu d mẫu e mẫu f
Độ
bền
kéo
đứ
t (N
)
63,2
85,3995,76
98,25 98,51 98,87
50
60
70
80
90
100
a b c d e f
Hiệ
u s
uấ
t th
u h
ồi
bá
nh
(%)
Mẫu
68 Nguyễn Thị Hoài Tâm, Nguyễn Thị Hồng Ngân, Huỳnh Thị Kim Cúc
Hình 3. Sự thay đổi độ ẩm khi sấy bánh tráng KLT
ở các nhiệt độ khác nhau
Hình 4. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy bánh tráng KLT
đến hàm lượng anthocyanin
Hình 5a. Mẫu bánh
tráng sấy ở nhiệt độ
50C
Hình 5b. Mẫu bánh
tráng sấy ở nhiệt độ
60C
Hình 5c. Mẫu bánh
tráng sấy ở nhiệt độ
70C
Đối với mẫu bánh tráng KLT sấy (50˚C, 210 phút) thì độ
ẩm bánh 11,26% (đạt yêu cầu) và hàm lượng anthocyanin
119,22mg/100 chất khô, với mẫu bánh tráng KLT sấy (60˚C,
180 phút) thì độ ẩm bánh 10,29% (đạt yêu cầu) và hàm lượng
anthocyanin 119,94mg/100g chất khô. Do đó, để tiết kiệm
thời gian và năng lượng mà sản phẩm bánh tráng KLT thu
được đạt yêu cầu về độ ẩm, hàm lượng anthocyanin đảm bảo
và bề mặt bánh không bị cong vênh và nứt bề mặt thì nhiệt
độ sấy phù hợp là 60˚C, thời gian 180 phút.
3.2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian phơi nắng đến
hàm lượng anthocyanin bánh tráng khoai lang tím
Hiện nay, sản xuất bánh tráng chủ yếu được thực hiện
theo phương pháp thủ công với quy mô cơ sở sản xuất hộ
gia đình do đó cách làm khô bánh là phơi nắng. Hơn nữa,
với KLT trồng vụ xuân hè thì khi thu hoạch đúng vào mùa
nắng nên phù hợp cho việc chọn phương pháp phơi nắng
đề làm khô. Để nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và thời
gian đến hàm lượng anthocyanin, độ ẩm của bánh tráng
KLT, tiến hành phơi nắng trong điều kiện tự nhiên và theo
dõi nhiệt độ trong thời gian phơi nắng, cứ sau 30 phút lấy
mẫu kiểm tra độ ẩm và xác định hàm lượng anthocyanin
của mẫu đạt độ ẩm <12%. Kết quả thu được trình bày ở
Bảng 1, Hình 6.
Bảng 1. Diễn biến nhiệt độ theo thời gian phơi nắng
bánh tráng KLT
Thời gian phơi nắng (phút) Diễn biến nhiệt độ phơi nắng (0C)
0 (10h30 sáng) 34.0
30 (11h00 sáng) 34.8
60 (11h30 sáng) 35,2
90 (12h00 trưa) 35,4
120 (12h30 trưa) 35,4
150 (13h00 chiều) 35,6
180 (13h30 chiều) 35,8
210 (13h30 chiều) 35,2
Hình 6. Sự thay đổi độ ẩm khi phơi nắng bánh tráng KLT
ở các thời gian khác nhau
Kết quả Bảng 1 và Hình 6 cho thấy khi phơi nắng lúc
thời tiết nhiệt độ khoảng từ 34-36˚C, thời gian phơi đến
180 phút thì độ ẩm bánh còn lại là 11,54% và hàm lượng
anthocyanin đạt 119,91mg/100g chất khô. Nếu tiếp tục sấy,
ẩm tiếp tục giảm nhưng hàm lượng anthocyanin không đổi
và có chiều hướng giảm (119,09mg/100g chất khô). Tuy
nhiên, phơi đến 180 phút độ ẩm của bánh đã phù hợp với
qui định (độ ẩm bánh tráng <12%).
Hình 7. Ảnh hưởng của phương pháp làm khô
(phơi nắng và sấy bằng không khí nóng) đến
hàm lượng anthocyanin trong mẫu bánh tráng KLT
So với phương pháp sấy bằng không khí nóng ở 60˚C
cùng với khoảng thời gian làm khô 180 phút với mẫu bánh
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(120).2017, QUYỂN 3 69
tráng được phơi nắng lúc thời tiết nhiệt độ khoảng từ
34-36˚C, thời gian phơi đến 180 phút nhưng hàm lượng
anthocyanin tương đương nhau (Hình 7). Từ kết quả trên
cho thấy rằng bánh tráng KLT rất phù hợp với việc sản xuất
theo phương pháp cổ truyền, phơi nắng.
3.3. Đánh giá mức độ ưa thích của người tiêu dùng đối
với sản phẩm bánh tráng
Sản phẩm bánh tráng được sản xuất với tỉ lệ phối trộn
dịch gạo và bột KLT là 1,4kg: 0,5kg, bánh sau khi tráng
được làm khô và được đem đánh giá dựa trên mức độ hài
lòng của 105 người thường xuyên mua bánh tráng tại cơ sở
sản xuất Như Hương (296 Phạm Cự Lượng, Sơn Trà, Đà
Nẵng), nơi làm sản phẩm mẫu nghiên cứu bánh tráng KLT.
Kết quả được trình bày ở Bảng 2, Hình 8.
Bảng 2. Kết quả đánh giá cảm quan về sản phẩm bánh tráng
bằng phép thử chấp nhận
Cấp độ hài
lòng, ưa thích
Cực kỳ
thích
Rất
thích
Thích
vừa phải
Hơi
thích
Không thích,
không ghét
Số người 39 32 20 10 1
Tỉ lệ (%) 37,14 30,5 19,1 9,52 0,95
Cấp độ hài
lòng, ưa thích
Hơi
ghét
Ghét
vừa phải Hơighét
Cực kỳ
ghét Tổng
Số người 3 0 0 0 105
Tỉ lệ (%) 2,9 0 0 0 100
Hình 8. Mẫu bánh tráng KLT
Qua Bảng 2 cho thấy rằng với sản phẩm bánh tráng
KLT có số người ưa thích sản phẩm từ mức độ hơi thích
đến cực kỳ thích chiếm đến >98,1% (trong đó ở mức rất
thích chiếm 30,5%, cực kỳ thích chiếm 37,14%). Vì vậy,
điều này cho thấy sản phẩm được số đông người tiêu dùng
chấp nhận.
3.4. Xác định một số chỉ tiêu hóa lý của sản phẩm
Tham khảo TCCS 08:2010/SGC đối sản phẩm bánh
tráng của HTX bánh tráng Phú Hòa Đông và tham khảo
quy định của Bộ Y Tế (2007) về các chỉ tiêu lý hóa cho sản
phẩm tương tự của bánh tráng KLT. Trong đó, hai chỉ tiêu
độ ẩm và độ chua là hai chỉ tiêu bắt buộc quy định ngưỡng
cho phép, còn các chỉ tiêu như thành phần đường khử, tinh
bột hàm lượng xơ thuộc về dinh dưỡng. Các chỉ tiêu lý hóa
và kết quả phân tích chỉ tiêu lý hóa của bánh tráng KLT sau
khi sản xuất được thể hiện ở Bảng 3
Kết quả Bảng 3 cho thấy bột KLT có các chỉ tiêu lý hóa
đạt yêu cầu theo tham khảo TCCS 08:2010/SGC với sản
phẩm có độ ẩm là 11.56% và độ chua bằng 1.87 (ml NaOH
1N/100g) giúp sản phẩm an toàn trong bảo quản. Sản phẩm
có chứa các chất dinh dưỡng như đường khử, tinh bột,
anthocyanin và chứa một lượng chất xơ, cần thiết cho sự
tiêu hóa của con người. Đặc biệt, với hàm lượng xơ 1.69%
cao hơn so với các loại bánh tráng thông thường và có chứa
hàm lượng anthocyanin 112.07mg/100g chất khô
Bảng 3. Chỉ tiêu lý hóa của bánh trángKLT
STT Tên chỉ tiêu Yêu cầu Kết quả
phân tích
1 Độ ẩm (%) ≤ 15 11,56
2 Độ chua (số ml NaOH 1N/100g) ≤ 4 1,87
3 Hàm lượng đường khử (%) Phân tích 7,33
4 Hàm lượng tinh bột (%) Phân tích 63,85
5 Hàm lượng xơ (%) Phân tích 1,69
6 Hàm lượng anthocyanin
(mg/100g chất khô)
Phân tích 112,07
3.5. Đề xuất quy trình sản xuất bánh tráng khoai lang tím
Kết quả nghiên cứu Mục 3.1, 3.2, 3.3 đề xuất quy trình
sản xuất bánh tráng khoai lang tím (Hình 9).
Xử
Củ KLT
Hình 9. Sơ đồ quy trình sản xuất bánh tráng KLT
Thuyết minh quy trình: Gạo được cân, rửa sạch, ngâm
gạo qua đêm theo tỉ lệ gạo: nước khoảng 1:2. Sau đó, gạo
được làm sạch bằng nước sạch và xay ướt. Cứ 1kg gạo thu
được 4,0kg dịch gạo.KLT tươi thu mua về rửa sạch, loại bỏ
phần sâu, hà, để ráo nước, luộc vừa chín tới, để nguội và
nghiền nhỏ thu được bột nhão KLT. Trộn đều 0,5kg bột
KLT và 1,4 kg dịch gạo, bổ sung gia vị (30g đường mật
+20g muối +10g mì chính/1kg nguyên liệu gạo khô). Tiến
hành tráng, hấp bánh bằng cách cho muỗng bột vào khi
nước sôi đủ tạo hơi, tráng đều tay để bột dàn đều tạo thành
vòng tròn trên mặt vải (đúng vạch tròn trên mặt vải). Đậy
nắp khoảng 60 giây sau đó mở nắp để ráo bề mặt khoảng
5-10 giây. Vớt bánh, đặt bánh lên vỉ. Sấy bánh bằng không
khí nóng ở nhiệt độ 60C, thời gian 180 phút hoặc phơi
nắng với trời nắng tốt nhiệt độ lên đến >35C, thời gian
phơi nắng 180 phút; tùy điều kiện thời tiết có thể kéo dài
thời gian phơi nếu nhiệt độ <35C. Sau đó, làm nguội, đóng
gói bảo quản.
Gạ
o
Phơi/sấy
bánh
Vớt bánh, đặt
bánh lên vỉ
Tráng, hấp
bánh
Làm
nguội
Đóng
gói
Bánh tráng KLT
Xử lý
Xử lý Trộn đều
70 Nguyễn Thị Hoài Tâm, Nguyễn Thị Hồng Ngân, Huỳnh Thị Kim Cúc
4. Kết luận
Kết quả nghiên cứu đã xác định được hàm lượng dịch
gạo bổ sung vào bột KLT tăng gấp 2 lần thì độ bền kéo đứt
tăng gấp 3,48 lần và lượng dịch gạo bổ sung vào bột khoai
lang tím với tỉ lệ là 0,5kg bột KLT: 1,4 kg dịch gạo cho
hiệu suất thu hồi cao nhất là 95,76%. Khi sấy bằng không
khí nóng ở t=60˚C, thời gian 180 phút, độ ẩm bánh là
10,29% cho bề mặt bánh phẳng, không bị nứt và hàm lượng
anthocyanin đạt được 119,91%. Bánh tráng KLT rất phù
hợp với việc sản xuất theo phương pháp cổ truyền, phơi
nắng; với thời gian phơi nắng 180 phút, nhiệt độ khi phơi
trung bình từ 34-36˚C thì hàm lượng anthocyanin đạt
119,91%, tương đương mẫu sấy bằng không khí nóng.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Hoàng Kim Anh, Hóa học thực phẩm (2007), NXB Khoa học và Kỹ thuật.
[2] Hà Duyên Tư, Kỹ thuật phân tích cảm quan thực phẩm (2010), NXB
Khoa học và Kỹ thuật.
[3] Hà Duyên Tư, Phân tích hóa học thực phẩm (2009), NXB Khoa học
và Kỹ thuật.
[4] Limited/International div (2004), Moisture Analyser MS-70/MX-
50/MF-50/ML-50 Q&A/users’ handbook, A&D Company
[5] Instron, Copyright (2009) IIIinois Tool Words Inc, USA
[6] VELP Scientifica Handbook (2007), Italia
[7] Chi cục Phát triển Nông thôn thành phố Hồ Chí Minh, Tiêu chuẩn
cơ sở của sản phẩm bánh tráng của HTX bánh tráng Phú Hòa Đông TCCS 08:2010/SGC có hiệu lực từ ngày 14 tháng 4 năm 2010.
[8] Tạ Thị Tố Quyên, Huỳnh Thị Kim Cúc, Cù Thị Ngọc Thúy, Đào
Hùng Cường (2013). "Chiết tách chất màu anthocyanin từ khoai lang
tím”, Tạp chí Khoa học và công nghệ - Đại học Đà Nẵng, số 11(84),
quyển 1, 55-59
[9] Huynh Thi Kim Cuc et al. (2013). "Changes in chemical compositions of post-harvest purple sweet potato", For International
Workshop on Agricultural Engineering and Post-harvest
Technology for Asia Sustainability.
[10] Truong, V. D. and Avula, R. Y. (2010), “Sweet potato purees and
powders for functional food ingredients”, Nova Science Publishers USA.
[11] AOAC Official Method 2005.02. Total Monomeric Anthocyanin
Pigment. Content of Fruit Juices, Beverages, Natural, Colorants, and Wines.
(BBT nhận bài: 02/10/2017, hoàn tất thủ tục phản biện: 08/11/2017)
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(120).2017, QUYỂN 3 71
NGHIÊN CƯU PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG GIAO THÔNG XE ĐẠP VÀ
BỘ HÀNH TRONG CÁC ĐÔ THỊ VIỆT NAM THEO HƯỚNG
GIAO THÔNG XANH VÀ BỀN VỮNG
DEVELOPMENT OF BICYCLE AND PEDESTRIAN SYSTEM IN URBAN AREAS
OF VIETNAM TOWARDS GREEN AND SUSTAINABLE TRANSPORT
Nguyễn Tiến Thái1, Phan Cao Tho 2, TrầnThi Phương Anh3 1Ban QLDA phát triển GTNT thành phố Đà Nẵng; [email protected]
Tóm tắt - Thông qua các kết quả nghiên cứu lý thuyết về tiêu chuẩn, quy trình và kinh nghiệm của các nước trên thế giới về quy hoạch phát triển giao thông xe đạp, bộ hành; kết hợp với kết quả khảo sát thực nghiệm về tình hình sử dụng, tổ chức loại phương thức vận tải này trong đô thị Việt Nam, bài báo đã đề xuất 5 nhóm giải pháp gồm: giải pháp quy hoạch hạ tầng, giải pháp kỹ thuật và kết cấu, giải pháp tổ chức giao thông, giải pháp kết nối và giải pháp thể chế, chính sách. Các giải pháp được đề xuất nhằm mục đích phát triển hệ thống giao thông xe đạp và bộ hành, thu hút người dân sử dụng loại hình này trong đô thị, tăng thị phần sử dụng giao thông công cộng, cải thiện hiệu quả tình trạng ùn tắc giao thông... Từ đó, tạo ra cơ cấu hợp lý giữa các phương thức vận tải của đô thị, hướng tới phát triển giao thông xanh, bền vững trong đô thị. Kết quả nghiên cứu được áp dụng cụ thể cho khu trung tâm thành phố Đà Nẵng.
Abstract - From the results of theoretical research on standards, procedures and real experiences of bicycle and pedestrian developing planning as well as the results of practical study of using, exploiting and organizing these types of traffic in urban areas of Viet Nam, the paper proposes five main solutions regarding infrastructure planning, engineering and structure, traffic organization, connection and policies. These proposed solutions aim to develop pedestrian and bicycle traffic systems, attract people to using these types of traffic in urban areas to increase the number of public transport users and prevent congestion, and thereby create an appropriate proportion of various urban transport modes, orienting to green and sustainable transport development in urban areas. These research results are applied specifically in Danang city Centre.
Từ khóa - giao thông xe đạp; giao thông xanh; bộ hành; phát triển bền vững; tổ chức giao thông xe đạp; quy hoạch giao thông xe đạp và bộ hành.
Key words - bicycle traffic; green transport; pedestrian; sustainable development; bicycle traffic organization; bicycle and pedestrian traffic planning.
1. Đặt vấn đề
Giao thông xanh, bền vững là giải pháp về giao thông
được nhiều đô thị của các quốc gia trên thế giới cũng như
Việt Nam đề cập đến trong những năm gần đây. Trong đó,
phát triển hệ thống giao thông xe đạp và bộ hành được xem
là một trong những chiến lược, chính sách quan trọng và là
chính sách đầu tiên cho hệ thống giao thông xanh. Nhiều
đô thị hiện đại ở các nước tiên tiến trên thế giới đã nhận
thức được tầm quan trọng của việc phát triển loại phương
tiện này như một phương tiện giao thông “tích cực”,
phương tiện của xã hội văn minh hơn vì sức khỏe, vì môi
trường và vì an toàn giao thông. Từ đó, họ đã có những giải
pháp và đã đạt được một số kết quả tích cực trong quá trình
phát triển hệ thống giao thông này. Điển hình như ở Pháp,
hiện là quốc gia đang đứng thứ 3 ở Châu Âu với 2,9 triệu
xe đạp được bán ra hàng năm (sau Đức và Anh). Hay
trường hợp Hà Lan là quốc gia có tỷ lệ dân số dùng xe đạp
nhiều nhất trên thế giới với số lượng xe đạp ở Hà Lan đạt
đến 22 triệu xe, nhiều hơn cả dân số của quốc gia này (17
triệu dân) [1].
Ở các đô thị của Việt Nam, với đặc điểm phức tạp về
giao thông và những vấn đề về giao thông mà đô thị đang
phải đối mặt, phát triển hệ thống giao thông xe đạp và bộ
hành là một trong nhiều giải pháp cần thiết để cải thiện tình
hình giao thông hiện nay, giúp giảm ùn tắc giao thông, tăng
cường kết nối hợp lý với hệ thống giao thông công cộng.
Từ đó, có thể tăng thị phần sử dụng giao thông công cộng,
Tóm tắt - Trong các trường hợp hỏa hoạn, bê tông cho thấy sự mất ổn định, thể hiện qua các dạng bong tróc bề mặt, nổ vỡ do quá trình chuyển hóa thủy nhiệt trong bê tông. Thuộc tính truyền nhiệt, cấu trúc vật lý được đặc trưng bởi tính thấm của bê tông là những tham số chi phối sự chuyển hóa này. Nội dung bài báo trình bày kết quả thực nghiệm các thuộc tính này, được nghiên cứu trên 2 loại bê tông thông thường (BTTT) và bê tông cường độ cao (BTCĐC) được nung đến 300°C. Kết quả cho thấy, với một cấu trúc đặc chắc, nhờ vào tỷ số nước/xi măng (N/X) thấp, độ thấm của BTCĐC thấp hơn so với của BTTT, độ dẫn nhiệt và độ khuếch tán nhiệt của BTCĐC cao hơn so với của BTTT. Khi nhiệt độ nung tăng, độ thấm gia tăng, độ dẫn nhiệt và độ khuếch tán nhiệt giảm đối với cả 2 loại bê tông nghiên cứu.
Abstract - In case of fire, the concrete shows a thermal instability (in the form such as spalling, explosion) caused by thermo-hydro transfer. Thermal properties, physical properties characterized by permeability are the parameters that govern this transformation. This article presents experimental results of these properties studied on two concrete types: normal concrete (NC) and high performances concrete (HPC) subjected to room temperature to 300°C. Obtained results show that with a compact structure thanks to the low ratio W/C, the permeability of NC is lower than that of HPC; the thermal conductivity, diffusion of HPC is higher than that of NC. The increase in the permeability and the diminution of the thermal conductivity and diffusion occurs for both of concrete types while increasing imposed temperature.
Từ khóa - tính thấm; thuộc tính truyền nhiệt; bê tông thông thường; bê tông cường độ cao; nhiệt độ cao.
Key words - permeability; thermal properties; normal concrete; high performance concrete; high temperature.
1. Giới thiệu
Ngay khi chịu tác dụng bởi nhiệt độ cao, bê tông cho thấy
sự mất ổn định dưới các dạng bong tróc bề mặt, nứt nẻ và có
thể bị nổ. Những hỏa hoạn xảy ra ở các công trình dân dụng
như Tháp Windsor, Thủ đô Mandrid, Tây Ban Nha (2005),
hay công trình giao thông như hầm Manche (1996 và 2008)
nối liền Anh và Pháp, Tauern (1999) ở Áo, Saint-Gothard
(2001) ở Thụy Sỹ là những minh chứng cho sự mất ổn định
này. Sự mất ổn định này là do những chuyển hóa thủy –
nhiệt, mà ở đó qua trình phóng thích nước dạng hơi đưa đến
một áp lực hơi nước trong lỗ rỗng đủ lớn để gây ra hiện
tượng nổ của bê tông [1], hay cũng như những ứng xử cơ-
nhiệt xảy ra bên trong bê tông, làm phát sinh các ứng suất
nhiệt (ứng suất nén song song với bề mặt bị đốt nóng) [2],
hay sự xung khắc biến dạng giữa vữa xi măng và cốt liệu,
mà hậu quả là đưa đến sự nứt nẻ hay bong tróc bề mặt [1, 3].
Các tham số đặc trưng cho thuộc tính vật lý như: độ đặc
chắc, tính xốp, tính thấm, tính truyền nhiệt của bê tông, hay bản
chất cốt liệu, thành phần hỗn hợp bê tông và những nhân tố khác
có thể ảnh hưởng đến các ứng xử của bê tông ở nhiệt độ cao.
Bài báo sẽ tập trung trình bày và phân tích các kết quả
thực nghiệm về tính thấm, tính truyền nhiệt trên các mẫu
bê tông được chế tạo từ hai loại BTTT (N/C = 0,67; Rc =
37 Mpa ở 28 ngày) và BTCĐC (N/C = 0,30; Rc = 73 Mpa).
Các mẫu thử nghiệm được nung từ nhiệt độ phòng đến
300°C khi xác định tính thấm và tính truyền nhiệt. Sự chi
phối của các thuộc tính truyền nhiệt, tính thấm đến quá
trình chuyển hóa thủy nhiệt trong bê tông sẽ được đề cập
trong những nghiên cứu tiếp theo.
2. Vật liệu, mẫu và thiết bị thí nghiệm
2.1. Vật liệu
Hai loại bê tông được sử dụng trong nghiên cứu này là
BTTT (ký hiệu B1) và BTCĐC (ký hiệu B2). Thành phần
hỗn hợp của chúng được trình bày trong Bảng 1.
Bảng 1. Thành phần hỗn hợp các loại bê tông cho 1 m3
Thành phần B1 B2
Xi măng CEM I 52,5N CE CP2 NF (kg) 328 500
Nước (kg) 219 150
Sỏi Silico-Calcaire (6,3-20) (kg) 1.069 1.090
Cát Silico-Calcaire (0-4) (kg) 630 640
Phụ gia siêu dẻo (Cimfluide 3002) (kg) 0 4,4
Tỷ lệ N/C 0,67 0,30
Cường độ nén 28 ngày (Mpa) 37 73
2.2. Mẫu và thiết bị thí nghiệm
2.2.1. Mẫu và thiết bị đo thấm
Mẫu đo thấm có dạng hình đĩa, có đường kính 15 cm
và chiều cao 5 cm (Hình 1). Mẫu được cắt từ các mẫu đúc
hình trụ 15x30 cm (Øxh).
Hình 1. Mẫu thử dạng đĩa = 150 mm, H = 50 cm
Trước khi thí nghiệm, các mẫu được sấy khô trong lò ở
80°C đến khi khối lượng không đổi. Điều này giúp loại bỏ
hoàn toàn nước tự do ở các lỗ rỗng mà vẫn bảo toàn nước
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(120).2017, QUYỂN 3 77
liên kết trong các hydrat silicat canxi (Calcium Silicate
Hydrate C-S-H). Các mẫu lần lượt chịu tác dụng ở 3 mức
nhiệt độ khác nhau và để nguội như trước khi đo thấm
(Hình 2) bằng thiết bị Cembureau (Hình 3).
Hình 2. Các chế độ tác dụng nhiệt để đo thấm
Hình 3. Thiết bị đo thấm – phương pháp Cembureau
2.2.2. Mẫu và thiết bị đo thuộc tính truyền nhiệt
Mẫu đo có dạng hình hộp chữ nhật, có kích thước
8x4x12 cm. Mẫu được cắt từ các mẫu đúc hình lăng trụ
8x8x24 cm.
Trước khi thí nghiệm, các mẫu cũng được sấy khô trong
lò ở 80°C đến khi khối lượng không đổi. Các thuộc tính
truyền nhiệt lần lượt được đo ở các nhiệt độ 24°C, 80°C,
150°C và 300°C (Hình 4) trong quá trình nung mẫu bằng
thiết bị đo Hot Disk TPS 1500 (Hình 5).
Hình 4. Các ngưỡng nhiệt độ đo thuộc tính truyền nhiệt
Hình 5. Mẫu và thiết bị đo Hot Disk TPS 1500
3. Kết quả và thảo luận
3.1. Tính thấm
Tính thấm được xác định bằng độ thấm khí gas khi cho
dòng khí gas nitơ được giữ ở một áp lực nhất định (từ 1,5 bar
đến 3,5 bar) thấm xuyên qua mẫu bê tông đã được chuẩn bị
như mô tả ở Mục 2.2.1. Các thiết bị thí nghiệm tuân thủ theo
tiêu chuẩn RILEM TC 116-PCD (phương pháp Cembureau).
Độ thấm khí gas được xác định bởi công thức:
APP
LQPk
i
g
2
0
2
002
Q0 là lưu lượng khí nitơ (N2) đo được ở đầu ra [m3/s].
A là tiết diện thấm của mẫu [m²].
L chiều dày của mẫu [m].
μ độ nhớt động của khí N2, được lấy 1,76x10-5 Pa.s.
Pi là áp suất tuyệt đối khí ở đầu vào [Pa].
P0 là áp suất môi trường [Pa], và lấy 101325 (Pa).
Kết quả đo độ thấm (ký hiệu Ki) và độ thấm tương đối
(là tỷ lệ giữa độ thấm đo được ở nhiệt độ Ti so với độ thấm
của mẫu sau khi sấy ở 80°C, ký hiệu Ki/K80) theo nhiệt độ
được nêu trong Bảng 2.
Bảng 2. Độ thấm và độ thấm tương đối của bê tông ở
các nhiêt độ đo
Mẫu T(°C) Ki (10-16.m2) Ki/K80 (%)
B1
80 4,5 100
150 13,0 288
300 43,4 960
B2
80 0,7 100
150 2,7 363
300 20,3 2.723
Hình 6 và Hình 7 cho thấy sự thay đổi trong độ thấm và
độ thấm tương đối theo nhiệt độ. Độ thấm của bê tông tăng
theo nhiệt độ. Sự gia tăng mạnh mẽ của độ thấm xảy ra khi
nhiệt độ vượt quá 150°C. So với độ thấm ban đầu ở 80°C, độ
thấm của mẫu B1 đo được ở 300°C gấp 10 lần, trong khi đó,
độ thấm của mẫu B2 cũng ở nhiệt độ này nhưng gấp 30 lần.
Kết quả cũng cho thấy rằng, độ thấm của bê tông B2
luôn nhỏ hơn so với bê tông B1 ở các ngưỡng nhiệt độ đo.
Điều này có được là nhờ cấu trúc đặc chắc của bê tông B2
khi có tỷ lệ N/C ít hơn so với bê tông B1. Tuy nhiên, dưới
tác dụng của nhiệt độ, độ thấm tương đối của bê tông B2
lại gia tăng mạnh hơn so với bê tông B1 (Hình 7).
Hình 6. Sự thay đổi độ thấm của bê tông theo nhiệt độ
50
150
300
T°C
0
Thời gian
t
Pha nung nóng Pha làm lạnh
t : Thời gian lưu giữ
Tmax
Tmax : Nhiệt độ nung
lg
lg
Tmax (°C) t
150 30 giờ
300 6 giờ
lg
80 28 ngày
Đo thấm
M
78 Nguyễn Văn Thái
Hình 7. Sự thay đổi độ thấm tương đối của bê tông theo nhiệt độ
Sự gia tăng độ thấm có liên quan đến sự xuất hiện và
phát triển của các vết nứt trong bê tông. Dưới tác dụng của
nhiệt độ nung, cốt liệu bị giãn nở [4-6], trong khi hồ xi
măng lại co rút [7]. Chính sự không tương thích của biến
dạng giữa hồ xi măng và cốt liệu gây ra hiện tượng nứt của
bê tông. Các Hình 8 và Hình 9 cho thấy rằng, bề rộng vết
nứt tăng lên cùng với sự gia tăng nhiệt độ. Một mạng lưới
dày đặc của các vết nứt làm cho độ thấm tăng.
Hình 8. Bề rộng vết nứt trên mẫu bê tông B1 sau khi nung ở
các nhiệt độ thử nghiệm
Hình 9. Bề rộng vết nứt trên mẫu bê tông B2 sau khi nung ở
các nhiệt độ thử nghiệm
Hình 10. So sánh độ thấm đo được trên các mẫu B1 và B2 với
kết quả đo của các tác giả khác [8-11] khi có sự khác biệt về
thời gian duy trì nhiệt độ nung
Từ một cấu trúc đặc chắc hơn, độ thấm của B2 nhỏ hơn
so với B1. Tuy nhiên, sau khi nung đến 300°C, sự gia tăng
độ thấm tương đối của B2 gấp 3 lần so với B1. Điều này
cho phép khẳng định rằng bê tông B2 trải qua một sự hủy
hoại đáng kể khi bị nung nóng.
So sánh kết quả đo được với các tác giả khác Fares [8],
Mindeguia [9], Haniche [10] và Kanema [11] (Hình 10),
trong điều kiện có sự khác biệt về thời gian duy trì tác dung
nhiệt, cho thấy rằng, với một tốc độ gia nhiệt chậm 0,1°
C/phút và một thời gian duy trì tác dụng nhiệt lâu, độ thấm
đo được khá gần với kết quả đo của tác giả Mindeguia và
cao hơn so với các tác giả còn lại khi duy trì thời gian tác
dụng nhiệt ngắn. Điều này cho thấy, với thời gian tiếp xúc
nhiệt càng lâu, cấu trúc của bê tông càng bị hư hại nghiêm
trọng và đưa đến sự gia tăng mạnh của độ thấm của bê tông.
3.2. Thuộc tính truyền nhiệt
Các kết quả thực nghiệm về thuộc tính truyền nhiệt của 2
loại bê tông đặc trưng bởi độ dẫn nhiệt, độ khuếch tán nhiệt
và nhiệt dung riêng theo nhiệt độ được thể hiện trong Bảng 3.
Bảng 3. Thuộc tính truyền nhiệt của bê tông ở các nhiêt độ đo
Loại
BT
Nhiệt
độ đo
T (°C)
Độ dẫn
nhiệt
(W/m/K)
Độ khuếch
tán nhiệt
(mm2/s)
Nhiệt dung
riêng (*)
C (J/kg/K)
B1
24 1,94 1,12 820
80 2,03 1,00 966
150 1,91 0,81 1.125
300 1,62 0,64 1.235
B2
24 2,22 1,17 808
80 2,26 1,04 926
150 2,18 0,86 1.098
300 1,85 0,70 1.167
Ghi chú: (*) Khối lượng thể tích của mẫu đo được lấy
trong Bảng III-4 [12] để xác định nhiệt dung riêng của mẫu
bê tông thử nghiệm.
3.2.1. Độ dẫn nhiệt
Sự thay đổi độ dẫn nhiệt theo nhiệt độ được biểu diễn
trên Hình 11. Một sự tăng nhẹ độ dẫn nhiệt xảy ra khi nhiệt
độ nung tăng đến 80°C. Sự gia tăng độ dẫn nhiệt này có
liên quan đến nước bị mắc kẹt trong các lỗ rỗng và vữa xi
măng. Chính sự gia tăng độ dẫn nhiệt của nước gây ra sự
gia tăng độ dẫn nhiệt của bê tông [13].
Khi nhiệt độ vượt quá 80°C, một sự suy giảm độ dẫn
nhiệt gần như tuyến tính cho cả hai loại bê tông. Trong quá
trình gia nhiệt, bê tông trở nên khô hơn do mất nước. Mặt
khác, sự hình thành các khe nứt do sự xung khắc biến dạng
giữa hồ xi măng và cốt liệu làm hạn chế sự truyền dẫn nhiệt
trong bê tông.
Hình 11. Độ dẫn nhiệt thay đổi theo nhiệt độ
Thời gian duy trì nhiệt thay đổi
Thời gian duy trì nhiệt 1 tiếng
Thời hona
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(120).2017, QUYỂN 3 79
Kết quả thí nghiệm cũng cho thấy rằng, độ dẫn nhiệt
của bê tông B2 (BHP) luôn lớn hơn so với bê tông B1 (BO)
vào khoảng 13% cho cả 4 mức nhiệt độ thử nghiệm. Một
cấu trúc kém đặc chắc của bê tông thông thường B1 làm
cho độ dẫn nhiệt thấp.
Hình 12. So sánh độ dẫn nhiệt đo được với kết quả của các
tác giả Xing [14], Mindeguia [9]và Euro code 2
Khi so sánh kết quả thí nghiệm đạt được với các kết quả
khác của tác giả Xing [14], Mindeguia [9] và tiêu chuẩn
Euro code 2 (Hình 12) cho thấy kết quả đạt được hoàn toàn
phù hợp với những nghiên cứu của các tác giả Xing [14] và
Mindeguia [9]. Các trị số đo được ở các nhiệt độ dưới 80°C
của Mindeguia cao hơn, do thực hiện trong điều kiện mẫu
ướt và chưa được sấy khô.
3.2.2. Độ khuếch tán nhiệt
Sự thay đổi độ khuếch tán nhiệt theo nhiệt độ được biểu
diễn trên Hình 13. Tương tự như độ dẫn nhiệt, độ khuếch
tán nhiệt của bê tông B1 luôn nhỏ hơn so với bê tông B2 ở
bất kỳ nhiệt độ đo. Đối với cả 2 loại bê tông, khả năng
khuếch tán nhiệt của chúng giảm khi nhiệt độ nung tăng.
Trong một môi trường có nhiều lỗ rỗng hay một vi cấu trúc
bị hư hại bởi các vết nứt, sự truyền nhiệt diễn ra chậm. Điều
này giải thích sự giảm khả năng khuếch tán nhiệt khi nhiệt
độ nung tăng.
Một sự sụt giảm nhanh độ khuếch tán nhiệt khi nhiệt độ
lên đến 150°C. Hiện tượng này có thể liên quan đến sự tiêu
thụ nhiệt để nước tự do bay hơi. Vượt quá 150°C, độ
khuếch tán nhiệt giảm chậm hơn. Điều này có liên quan
đến sự mất nước trong các hydrat [14].
Hình 13. Độ khuếch tán nhiệt thay đổi theo nhiệt độ
Sự thay đổi độ khuếch tán nhiệt theo nhiệt độ đo được
trên các mẫu thử là khá tương đồng với các kết quả của tác
giả Xing [14] và Mindeguia [9] (Hình 14).
Hình 14. So sánh độ khuếch tán nhiệt đo được với kết quả
của các tác giả Xing [14]và Mindeguia [9]
3.2.3. Nhiệt dung riêng
Kết quả thí nghiệm cho thấy rằng, nhiệt dung riêng của
bê tông B1 lớn hơn bê tông B2. Điều này là do bê tông B1
chứa nhiều nước hơn và sở hữu một cấu trúc kém đặc chắc
hơn so với bê tông B2.
Hình 15. Nhiệt dung riêng thay đổi theo nhiệt độ đo
Nhiệt dung riêng của hai loại bê tông tăng cùng với sự gia
tăng nhiệt độ nung (Hình 15). Sự gia tăng của nhiệt dung riêng
là do bê tông hấp thụ năng lượng nhiệt để chuyển hóa lý - hóa
xảy ra bên trong nó. Một sự gia tăng nhanh chóng khi nhiệt độ
nâng lên đến 150°C. Điều này là do nước tự do hấp thu nhiệt
để hóa hơi và thoát ra khỏi bê tông. Tiến trình này phù hợp với
các quan sát của Schneider [15] và Xing [14].
4. Kết luận
Với một cấu trúc đặc chắc do sử dụng lượng nước thấp,
bê tông cường độ cao B2 (N/X = 0,3; R28 = 73 Mpa) có tính
thấm nhỏ hơn so với bê tông thông thường B1 (N/X = 0,67;
R28 = 37 Mpa). Khi bị nung nóng, độ thấm của các loại bê
tông này tăng. Khi nhiệt độ nung vượt quá 150°C, độ thấm
của cả hai loại bê tông tăng mạnh. Đặc biệt bê tông B2, độ
thấm tương đối của nó là gấp đôi so với bê tông B1 ở 300°C.
Điều này cho thấy bê tông cường độ cao trải qua một sự suy
thoái đáng kể bởi vết nứt so với bê tông thông thường. Ngoài
ra, thời gian duy trì tác dụng nhiệt càng lâu, tiến trình giải
nước (dehydration) của C-S-H càng mạnh, thì cấu trúc của
bê tông càng bị hủy hoại. Sự hình thành và phát triển của các
vết nứt góp phần làm tăng tính thấm của bê tông.
Một cách tổng quát, sự thay đổi thuộc tính truyền nhiệt
theo nhiệt độ nung diễn ra một cách tương tự nhau cho cả hai
80 Nguyễn Văn Thái
loại bê tông nghiên cứu là B1 và B2. Các kết quả thực nghiệm
cho thấy rằng, độ dẫn nhiệt và độ khuếch tán nhiệt của bê tông
giảm khi nhiệt độ nung tăng. Sự giảm sút này là do quá trình
mất nước trong bê tông và sự xuất hiện của các vết nứt. Trong
khi đó, nhiệt dung riêng của bê tông lại tăng theo nhiệt độ
nung. Sự gia tăng này là do bê tông hấp thụ nhiệt lượng cho
sự bay hơi của nước hay sự giải nước của C-S-H. Sự hiện diện
của nước tự do trong lỗ rỗng có ảnh hưởng đến các thuộc tính
truyền nhiệt khi nhiệt độ nung dưới 150°C.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Consolazio, G.R., McVay, M.C. & Rish, J.W., Measurement and
prediction of pore pressure in cement mortar subjected to elevated temperature, International Workshop of Fire Performance of High
Strength Concrete, Gaithersburg, Maryland, NIST: National Institute of
Standards and Technology Special Publication 919, 1997, pp. 125-148.
[2] Bazant, Z.P. & Kaplan, M.F., Concrete at high temperatures: Material
properties and mathematical models, Harlow, Longman, 1996.
[3] Kalifa, P., Menneteau, F.-D. & Quenard, D., “Spalling and pore
pressure in HPC at high temperatures”, Cement and Concrete Research, Vol. 30, 2000, pp. 1915-1927.
[4] Khoury, G.A., “Strain components of nuclear-reactor-type concretes
during first heat cycle”, Nuclear Engineering and Design, Vol. 156,
Tóm tắt - Bài báo phân tích các bộ chỉ số về giao thông xanh của các học giả và tổ chức trên thế giới, từ đó tổng hợp và đề xuất bộ chỉ số đánh giá hệ thống giao thông xanh phù hợp với các điều kiện của đô thị ở Việt Nam. Bộ chỉ số gồm 12 chỉ số phát triển giao thông xanh, được chia thành 3 nhóm: (1) nhóm các chỉ số cơ sở hạ tầng, (2) nhóm các chỉ số phương tiện vận chuyển, (3) nhóm các chỉ số tổ chức giao thông. Sử dụng phương pháp cho điểm kết hợp với phương pháp đánh giá quản trị mục tiêu, có thể giúp đánh giá hệ thống giao thông của một đô thị ở Việt Nam có đáp ứng được các yêu cầu của hệ thống giao thông xanh hay không? Và nếu đáp ứng được các yêu cầu của hệ thống giao thông xanh thì đáp ứng ở mức độ trung bình hay mức độ tốt?
Abstract - The article analyzes the green transportation indexes of scholars and organizations in the world. Thereby, it synthesizes and proposes a set of green transportation evaluation indexes in accordance with Vietnam’s urban conditions. The set of indexes consists of 12 green transportation development indexes, divided into 3 groups: (1) infrastructure index group, (2) vehicle index group, (3) organizing transportation index group. Using rating scale method combined with management by objectives method can help evaluate whether a city's urban transportation system meets the requirements of the urban green transportation system? And if it does, the response is moderate or good?
Từ khóa - giao thông xanh; giao thông xanh đô thị; chỉ số đánh giá; bộ chỉ số đánh giá; đô thị.
Key words - green transportation; urban green transportation; evaluation index; set of evaluation index; urban.
1. Đặt vấn đề
Theo nghiên cứu của Cơ quan Năng lượng Quốc tế [4],
giao thông vận tải là ngành có tỷ lệ phát thải chiếm tới 25%
tổng lượng phát thải của toàn bộ nền kinh tế, trong đó, giao
thông vận tải đường bộ chiếm tới 90% tổng lượng phát thải
của ngành giao thông vận tải. Do đó, phát triển hệ thống
giao thông xanh ở đô thị, đặc biệt là hệ thống giao thông
đường bộ xanh sẽ góp phần quan trọng giúp giảm phát thải
khí nhà kính và tiêu thụ nhiên liệu của hệ thống giao thông
vận tải và của toàn bộ nền kinh tế.
Theo tác giả [1], thuật ngữ “giao thông xanh” (green
transportation) cần hiểu theo nghĩa rộng là một hệ thống giao
thông vận tải sử dụng hiệu quả các nguồn lực (năng lượng, tài
nguyên đất…), đồng thời phát thải ít khí nhà kính, khí độc hại,
nhằm giảm thiểu tất cả những tác động tiêu cực của hệ thống
giao thông vận tải đến môi trường, kinh tế và xã hội. Như vậy,
để đạt được giao thông xanh hay chính là mục tiêu phát triển
bền vững cần có một hệ thống (Hình 1) gồm:
(1) Chiến lược, kế hoạch phát triển giao thông xanh;
(2) Quy hoạch giao thông vận tải xanh và mô hình xanh
trong phát triển đô thị và giao thông;
(3) Phát triển phương tiện giao thông xanh và chính
sách quản lý;
(4) Xây dựng hạ tầng giao thông xanh và ứng dụng
công nghệ xanh;
(5) Khai thác, vận hành giao thông xanh và ứng dụng
công nghệ xanh.
Hệ thống giao thông xanh
Chiến lược,
kế hoạch
phát triển
giao thông
vận tải xanh
Quy hoạch
giao thông
xanh, mô hình
xanh trong
phát triển đô
thị và giao
thông
Phát triển
phương tiện
giao thông
xanh và chính
sách quản lý
Xây dựng hạ
tầng giao
thông xanh và
ứng dụng công
nghệ xanh
Khai thác,
vận hành giao
thông xanh và
ứng dụng
công nghệ
xanh
Hình 1. Sơ đồ minh họa hệ thống giao thông xanh
Tuy nhiên, để đánh giá một hệ thống giao thông hiện
tại có đáp ứng các tiêu chí của hệ thống giao thông xanh
hay chưa, hoặc, nếu đã đáp ứng các tiêu chí của hệ thống
giao thông xanh thì đáp ứng ở mức độ nào, là vấn đề chưa
được quy định trong các văn bản pháp luật, quy phạm ở
Việt Nam hiện nay. Do vậy, tác giả nghiên cứu các hệ
thống tiêu chí, chỉ số đánh giá của các tổ chức, chuyên gia
nước ngoài. Trên cơ sở đó, tổng hợp đề xuất bộ chỉ số đánh
giá giao thông xanh phù hợp với các điều kiện của đô thị
ở Việt Nam.
82 Phạm Đức Thanh
2. Cơ sở khoa học
Các học giả nước ngoài đã thực hiện nhiều nghiên cứu
về hệ thống đánh giá cacbon thấp [10, 11]. Theo tổng hợp
của các nghiên cứu [5, 6, 14], các phương pháp đánh giá
chủ yếu bao gồm: phương pháp phân tích quá trình phân
cấp AHP (analytic hierarchy process), phương pháp phân
tích bao bọc dữ liệu DEA (data envelopment analysis),
phương pháp phân tích thành phần chủ yếu PCA (principal
component analysis) …
Năm 2008, Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế
(OECD) [12], đã xây dựng các chỉ số môi trường chính
để đo lường sự ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp tới môi
trường.
Năm 2010, Dagoumas và Barker [3] đã phân tích sự
phát thải khí CO2 của Vương quốc Anh bằng mô hình
E3MG (Energy Economy Environment Model). Các chỉ số
phát triển giao thông xanh của Vương quốc Anh hướng tới
đo lường mức độ tiếp cận các dịch vụ giao thông công cộng
của cư dân đô thị. Nhóm nghiên cứu sử dụng số thời gian
một cư dân sử dụng phương tiện giao thông công cộng để
đi học, đi làm mà không dùng đến xe hơi cá nhân; tỷ lệ cư
dân sử dụng phương tiện công cộng và đánh giá chất lượng
dịch vụ công cộng của cư dân.
Năm 2012, Zhao [9] đã xây dựng hệ thống chỉ số giao
thông đô thị ít cacbon, trong đó, phát thải khí CO2 và chất
ô nhiễm từ động cơ là các chỉ số chính.
Năm 2013, Peng [13] đã xây dựng hệ thống chỉ số
đánh giá giao thông ít cacbon trong đô thị gồm công
nghệ cacbon thấp, quản lý nhu cầu và tổ chức giao thông
hiệu quả.
Tại Hội nghị Nhóm Công tác ASEAN về Thành phố
bền vững môi trường lần thứ 5 [7] và lần thứ 6 [8] đã thống
nhất một số chỉ tiêu phát triển giao thông xanh của các nước
ASEAN như: tỷ lệ (%) các phương tiện giao thông chạy
bằng xăng đáp ứng các tiêu chuẩn thành phố/quốc gia; tỷ
lệ (%) các phương tiện giao thông chạy bằng dầu đáp ứng
các tiêu chuẩn thành phố/quốc gia.
Năm 2015, thành phố Đà Nẵng xây dựng bộ chỉ số phát
triển xanh và bền vững của thành phố Đà Nẵng. Theo tài
liệu [2], các chỉ số về giao thông xanh bao gồm: mật độ
mạng lưới, mật độ mạng lưới giao thông công cộng, tỷ lệ
gia tăng phương tiện giao thông cơ giới cá nhân, giảm thiểu
tỷ lệ tai nạn giao thông, tỷ lệ người sử dụng phương tiện
giao thông công cộng, tỷ lệ đất sử dụng cho giao thông (tĩnh
và động)/tổng diện tích đất đô thị, tổng thời gian mất trung
bình theo đầu người do tắc nghẽn trong một năm.
Tóm lại, các bộ chỉ tiêu giao thông xanh phụ thuộc vào
trình độ phát triển, các vấn đề phát triển kinh tế - xã hội -
môi trường bức xúc cần giải quyết của mỗi nước.
Bài báo nghiên cứu về hệ thống chỉ số đánh giá trên cơ
sở kết hợp các hệ thống chỉ số đánh giá với quản lý của các
thành phố cacbon thấp để cung cấp chuẩn tham chiếu và cơ
sở đánh giá cho các thành phố ở Việt Nam. Từ bộ chỉ số có
thể làm cơ sở để các thành phố đánh giá hiện trạng, tìm ra
các tiêu chí chưa đạt, hoặc đạt ở mức độ thấp để hoàn thiện
và phấn đấu trở thành các thành phố có hệ thống giao thông
xanh trong tương lai.
3. Phương pháp nghiên cứu
3.1. Phương pháp phân tích tổng hợp
Sử dụng phương pháp phân tích tổng hợp từ việc phân
tích các hệ thống chỉ số đánh giá giao thông xanh của các
cá nhân và tổ chức trên thế giới, tác giả tổng hợp các chỉ số
phù hợp với điều kiện về nguồn cơ sở dữ liệu ở Việt Nam.
3.2. Các phương pháp đánh giá
Có 3 phương pháp đánh giá thường được sử dụng trong
thực tiễn là:
(1) Phương pháp đánh giá cho điểm (rating scale);
(2) Phương pháp đánh giá mô tả (essay method);
(3) Phương pháp đánh giá quản trị mục tiêu
(management by objectives).
a) Phương pháp đánh giá cho điểm
Phương pháp đánh giá cho điểm cho phép người sử
dụng có nhiều lựa chọn trong việc thiết kế mô hình đánh
giá. Theo phương pháp này, người đánh giá xem xét từng
tiêu chí đánh giá và cho điểm hoặc xếp hạng dựa trên một
thang đánh giá được xây dựng từ trước. Thông thường,
thang đánh giá gồm một số bậc được xếp hạng từ thấp tới
cao, hoặc một cách sắp xếp tương tự nào đó. Mỗi một tiêu
chí cần đánh giá sẽ có một thang điểm phù hợp.
Khi lựa chọn những tiêu chí đánh giá, người thiết kế
phải luôn giữ nguyên tắc là các tiêu chí này bắt buộc phải
liên quan tới mục tiêu của đối tượng được đánh giá.
Đặc điểm:
Ưu điểm lớn nhất của phương pháp đánh giá cho điểm
là có kết cấu rõ ràng. Việc tiêu chuẩn hoá cho phép kết quả
xếp hạng dễ dàng được so sánh và đối chiếu. Phương pháp
đánh giá cho điểm rất dễ hiểu và dễ sử dụng bởi vì khái
niệm cho điểm là rất rõ ràng, cả người đánh giá và đối
tượng được đánh giá đều dễ dàng thấy được logic đơn giản
và hiệu quả của thang điểm đánh giá. Do đó, đây là phương
pháp phổ biến và được áp dụng rộng rãi.
Tuy nhiên, phương pháp này cũng có một số hạn chế
như: (1) Những tiêu chí đánh giá trong phương pháp đánh
giá cho điểm có thể không liên quan một cách rõ ràng tới
mục tiêu của toàn bộ hệ thống; (2) Việc cho điểm có thể
không dựa trên các thang đo, quy định các mục tiêu rõ ràng
và định lượng nên việc đánh giá cho điểm có thể mang tính
cảm tính của người đánh giá.
b) Phương pháp đánh giá mô tả
Trong phương pháp đánh giá mô tả, người đánh giá thể
hiện đánh giá của mình về đối tượng được đánh giá bằng
việc viết một bản báo cáo đánh giá. Báo cáo đánh giá
thường tập trung mô tả những điểm mạnh và điểm yếu cụ
thể nào đó về đối tượng được đánh giá và có thể đề xuất
các biện pháp nhằm khắc phục những tồn tại phát hiện
được trong quá trình đánh giá.
Đặc điểm:
So với phương pháp cho điểm, phương pháp đánh giá mô
tả cho phép người đánh giá có thể thực hiện đánh giá hầu hết
mọi khía cạnh có liên quan tới đối tượng cần đánh giá. Khi
áp dụng phương pháp đánh giá này, người đánh giá có thể
chủ động hoàn toàn về việc đưa ra mức độ đánh giá về các
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(120).2017, QUYỂN 3 83
vấn đề mà họ cảm thấy là phù hợp và hợp lý. Chính vì vậy,
quá trình đánh giá không bị giới hạn và rất linh hoạt.
Phương pháp này tiêu tốn nhiều thời gian và không dễ
thực hiện. Đối với người đánh giá, phương pháp đánh giá
này đòi hỏi những yêu cầu khắt khe hơn so với phương
pháp đánh giá khác, đặc biệt là về khả năng diễn đạt và óc
tổng hợp. Sự mô tả về đối tượng đánh giá một cách tự
nhiên, không gò bó vừa là một ưu điểm, nhưng đồng thời
cũng chính là nhược điểm của phương pháp đánh giá mô tả
khi khó định lượng được các tiêu chí đánh giá.
c) Phương pháp đánh giá quản trị mục tiêu
Phương pháp đánh giá quản trị mục tiêu là phương pháp
hướng kết quả vì theo phương pháp này kết quả đánh giá
dựa trên mức độ đạt được của đối tượng đánh giá so với
mục tiêu của tiêu chí đã được xác định từ trước.
Đặc điểm:
Phương pháp đánh giá quản trị mục tiêu khắc phục
được một số vấn đề phát sinh do kết quả của đối tượng cần
đánh giá có thể xác định và đo lường một cách đáng tin
cậy. Thay vì phải giả định về những đặc điểm của đối
tượng, phương pháp đánh giá quản trị mục tiêu lại tập trung
vào kết quả thực tế. Một điểm mạnh của phương pháp đánh
giá quản trị mục tiêu là tính rõ ràng của mục tiêu.
3.3. Áp dụng phương pháp cho điểm kết hợp với phương
pháp đánh giá quản trị mục tiêu
Từ đặc điểm của 3 phương pháp đánh giá đã trình bày ở
trên, trong nghiên cứu này, tác giả sử dụng phương pháp cho
điểm từng chỉ số kết hợp với phương pháp đánh giá quản trị
mục tiêu nhằm phát huy các ưu điểm của cả 2 phương pháp.
Sử dụng phương pháp đánh giá quản trị mục tiêu để đặt
ra các mục tiêu cụ thể của từng tiêu chí để đạt được hệ
thống giao thông xanh. Sử dụng phương pháp cho điểm
từng chỉ số: mỗi mục tiêu được cho điểm số tương ứng.
Người đánh giá cho điểm số của từng tiêu chí dựa trên kết
quả thực tế của đối tượng cần đánh giá khi so sánh với các
mục tiêu của các tiêu chí đã đặt ra.
Sau đó, tổng hợp điểm và đánh giá. Các chỉ số đánh giá
về mức độ tiêu thụ nhiên liệu và giảm phát thải khí nhà kính
là các chỉ số định lượng toàn diện, giúp thiết lập các tiêu
chuẩn để tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải khí ô nhiễm.
Từ đó giúp các nhà quản lý, các cơ quan có thẩm quyền đánh
giá, cho điểm và đưa ra chính sách quản lý hiệu quả.
4. Nghiên cứu xây dựng bộ chỉ số đánh giá giao thông
xanh cho các đô thị ở Việt Nam
4.1. Nguyên tắc xây dựng bộ chỉ số
- Căn cứ vào điều kiện thực tiễn để lập các mục tiêu phù
hợp với phát triển kinh tế xã hội cho các đô thị ở Việt Nam.
- Chọn lọc các chỉ số phù hợp với điều kiện, cơ sở dữ
liệu của hệ thống giao thông đô thị ở Việt Nam để có thể
dễ dàng sử dụng chỉ số và dễ dàng đánh giá.
4.2. Cấu trúc theo chiều dọc của bộ chỉ số
- Tổng thể điểm số, chủ yếu phản ánh mức độ phát triển
quan hệ giữa các chỉ số đánh giá.
- Nhóm các chỉ số cùng loại, phân loại và tích hợp các
chỉ số cùng loại một cách toàn diện.
- Nội dung đánh giá chủ yếu phản ánh các yếu tố được
xem xét trong từng nhóm, tìm kiếm nội dung các chỉ số phù
hợp để phản ánh các đặc điểm của việc phát triển hệ thống
giao thông cabon thấp một cách toàn diện và cụ thể.
- Điểm số đánh giá chủ yếu phản ánh nội dung cụ thể
của các yếu tố.
4.3. Cấu trúc theo chiều ngang của bộ chỉ số
Cấu trúc này chủ yếu gồm hệ thống thứ bậc các nhóm chỉ
số, tên và ý nghĩa, tiêu chuẩn đánh giá gồm khoảng giá trị tương
ứng với 3 mức (thấp, trung bình, cao) và điểm số tương ứng.
Bộ chỉ số đánh giá bao gồm 12 chỉ số được chia thành
3 nhóm:
- Nhóm 1: các chỉ số về cơ sở hạ tầng (tối đa 20 điểm);
- Nhóm 2: các chỉ số về phương tiện vận chuyển (tối đa
25 điểm);
- Nhóm 3: các chỉ số về tổ chức giao thông (tối đa 15 điểm).
Kết quả đề xuất bộ chỉ số đánh giá giao thông xanh cho
các đô thị ở Việt Nam được thể hiện ở Bảng 1.
Bảng 1. Bộ chỉ số đánh giá giao thông xanh cho các đô thị ở Việt Nam
Nhóm chỉ
số TT Chỉ số Tiêu chuẩn đề xuất
Điểm đánh
giá
Đề xuất
đạt được
Cở sở hạ
tầng
(20 điểm)
1 Mật độ mạng lưới (km/km2)
< 3 Thấp 1
> 4 3 - 4 Trung bình 3
> 4 Cao 5
2 Mật độ mạng lưới giao thông công
cộng (km/km2)
< 2 Thấp 1
> 3 2-3 Trung bình 3
>3 Cao 5
3
Tỷ lệ đất sử dụng cho giao thông
(tĩnh + động)/tổng diện tích đất đô thị
(%)
< 20 Thấp 1
> 30 20 - 30 Trung bình 3
> 30 Cao 5
4 Đầu tư hàng năm cho tuyến đi bộ và
xe đạp
<25% Chưa hài lòng 1
>53% 25-53% Hài lòng 3
>53% Rất hài lòng 5
Phương
tiện vận
chuyển (25
điểm)
5 Tỷ lệ người đến cơ quan bằng xe đạp
(%)
<20% Thấp 1
>40% 20-40% Trung bình 3
>40% Cao 5
6 Tỷ lệ người sử dụng phương tiện <15% Thấp 1 > 30%
84 Phạm Đức Thanh
giao thông công cộng (%) 15-30% Trung bình 3
>30% Cao 5
7 Tỷ lệ gia tăng phương tiện giao thông
cơ giới cá nhân (qui đổi) (%)
> 10 Cao 1
< 5 5 - 10 Trung bình 3
< 5 Thấp 5
8
Tỷ lệ các phương tiện giao thông
chạy bằng xăng đáp ứng các tiêu
chuẩn khí thải EURO 4 trở lên khi
đăng kiểm (%)
<30% Thấp 1
>70% 30-70% Trung bình 3
>70% Cao 5
9
Tỷ lệ các phương tiện giao thông
chạy bằng dầu đáp ứng các tiêu
chuẩn khí thải EURO 4 trở lên khi
đăng kiểm (%)
<30% Thấp 1
>70% 30-70% Trung bình 3
>70% Cao 5
Tổ chức
giao thông
(15 điểm)
10
Số lượng phương tiện đơn chiếc vào
trung tâm thành phố vào buổi
sáng/giờ
<25% Thấp 1
>45% 25-45% Trung bình 3
>45% Cao 5
11
Ùn tắc giao thông: Tổng thời gian
mất trung bình theo đầu người do tắc
nghẽn (giờ/năm)
> 110 Cao 1
< 100 100 - 110 Trung bình 3
< 100 Thấp 5
12 Tai nạn đường bộ bị thương vong
(/10.000)
> 20 Cao 1
<10 10-20 Trung bình 3
< 10 Thấp 5
ĐÁNH
GIÁ
Không đáp ứng các tiêu chí của hệ thống giao thông xanh < 30
Đáp ứng trung bình các tiêu chí của hệ thống giao thông xanh 30 – 45
Đáp ứng tốt các tiêu chí của hệ thống giao thông xanh 45 - 60
5. Cách cho điểm và đánh giá
Từ bảng hệ thống tiêu chí đánh giá giao thông xanh cho các
đô thị ở Việt Nam (Bảng 1), người đánh giá căn cứ vào tiêu
chuẩn đề xuất và thực tế đối tượng cần đánh giá để cho điểm.
Sau khi cho điểm từng tiêu chí, tiến hành cộng tổng số điểm
của từng tiêu chí. Nếu tổng số điểm của hệ thống đánh giá:
T ≥ 45 điểm: thì đối tượng đánh giá đáp ứng tốt các
tiêu chí của hệ thống giao thông xanh.
30 điểm ≤ T < 45 điểm: thì đối tượng đánh giá đáp ứng
trung bình các tiêu chí của hệ thống giao thông xanh.
T < 30 điểm: thì đối tượng đánh giá không đáp ứng
các tiêu chí của hệ thống giao thông xanh.
6. Kết luận
Bài báo đi từ phân tích hệ thống các chỉ số phát triển
giao thông xanh của các học giả và tổ chức trên thế giới để
tổng hợp và đề xuất bộ chỉ số gồm 12 chỉ số phát triển giao
thông xanh, được chia thành 3 nhóm: (1) nhóm các chỉ số
cơ sở hạ tầng, (2) nhóm các chỉ số phương tiện vận chuyển,
(3) nhóm các chỉ số tổ chức giao thông.
Trên cơ sở đánh giá và cho điểm với từng chỉ số có thể giúp
xác định hệ thống giao thông của một đô thị ở Việt Nam có đáp
ứng được các yêu cầu của hệ thống giao thông xanh đô thị hay
không? Và nếu đáp ứng được các yêu cầu của hệ thống giao
thông xanh thì đáp ứng ở mức độ trung bình hay mức độ tốt?
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Phạm Đức Thanh, Nguyễn Quang Đạo, “Tổng quan một số công nghệ hiện đại trong giao thông xanh”, Tạp chí Khoa học và Công
nghệ Đại học Đà Nẵng, ISSN 1859-1531, số tháng 11, 2016.
[2] Phan Cao Thọ, “Xây dựng bộ chỉ số phát triển xanh và bền vũng cho
các đô thị lớn ở Việt Nam – Trường hợp của thành phố Đà Nẵng”,
Tạp chí Khoa học và Công nghệ Đại học Đà Nẵng, ISSN 1859-1531,
số tháng 11, 2016.
[3] T. S. Barker A.S. Dagoumas, “Pathways to a low-carbon economy
for the UK with the macro econometric E3MG model”, Energy Policy, 38, 2010, pp. 3067-3077.
[4] International Energy Agency, CO2 Emissions from fuel combustion
highlights, 2012.
[5] Y.J. Zhang B. Ouyang, J. Guo, “The Comprehensive Evaluation
Indicators for Low-carbon Transport and Applications”, Journal of
Beijing Institute of Technology (Social Science Edition), 3, 2014.
[6] W.D. Liu B.Y. Gao, “Emissions reduction potential analysis of road
transport”, Geographical Research, 32, 2013, pp. 767-775.
[7] ASEAN Cooperation on Environment, 5th High Level Seminar On
Tóm tắt - Bài báo đã đánh giá kết quả đo thử nghiệm và mô phỏng quá trình kết hợp các nguồn năng lượng tái tạo để cung cấp năng lượng cho hệ thống đèn tín hiệu giao thông tại các khu vực ven biển của Việt Nam. Kết quả phân tích cho thấy sự kết hợp ba nguồn năng lượng đạt được hiệu quả nhất định với điều kiện cho phép khi sử dụng các loại năng lượng sạch này thay thế năng lượng truyền thống hiện nay từ lưới điện và máy phát sử dụng động cơ đốt trong. Ngoài ra, hiệu quả về việc sử dụng năng lượng mặt trời sẵn có để cung cấp năng lượng cho hệ thống đèn tín hiệu giao thông chiếm phần lớn, với mô hình thử nghiệm trong nghiên cứu được bố trí và kết hợp một cách tối ưu, mang lại hiệu quả kinh tế trong vấn đề năng lượng để giảm tiêu hao năng lượng từ lưới điện truyền thống, góp phần phát triển công nghệ điều khiển thông minh trong giao thông tại các khu vực ven biển của Việt Nam.
Abstract - This paper evaluates the results of measurement and simulates the combined process of renewable energy sources to provide energy for traffic signal systems in coastal areas of Vietnam. Analytical results show that the combination of three sources of energy has achieved much with certain conditions, which allows the use of clean energies to replace the traditional energy from the grid and generators using combustion engines. In addition, the article also shows that the efficiency of using available solar power to provide for the traffic light system is significant, with the experimental model in the research arranged and combined optimally, which brings economic efficiency in the field of energy, and reduces energy consumption from the traditional grid, contributing to the development of intelligent control technology in transportation in coastal areas in Vietnam.
Từ khóa - ba nguồn năng lượng kết hợp; năng lượng gió; năng lượng mặt trời; hệ thống đèn tín hiệu giao thông; khu vực ven biển
Key words - three combined energy sources; wind energy; solar power; traffic lights; coastal area.
1. Giới thiệu
Theo xu hướng phát triển ngày nay, việc tiết kiệm năng
lượng, kết hợp nhiều nguồn năng lượng tái tạo để phát điện
(tạo năng lượng) cung cấp cho các thiết bị sử dụng năng
lượng cần thiết đã được quan tâm tại Việt Nam nói riêng và
các nước phát triển trên thế giới nói chung. Với mục tiêu ưu
tiên hàng đầu là sử dụng năng lượng sạch, hiệu quả, giảm
phát thải nhằm tiết kiệm năng lượng, cải thiện môi trường
sống và phát triển bền vững cho tất cả các hoạt động dịch vụ
của xã hội là hết sức cần thiết. Hệ thống kết hợp ba nguồn
năng lượng bao gồm năng lượng gió - mặt trời - máy phát từ
con quay (do quá trình hoạt động của các phương tiện giao
thông) là một hệ thống được kết hợp để bố trí cung cấp cho
các hệ thống đèn tín hiệu bị cô lập, tự do, không phụ thuộc
vào lưới điện quốc gia, đồng thời có thể lấy một cách tự
nhiên theo các điều kiện môi trường hiện nay tại Việt Nam
như: quanh năm có gió mùa, nắng nóng vào mùa hè và dọc
các khu vực đô thị ven biển luôn có các loại phương tiện hoạt
động liên tục. Chính vì thế, nhiều nhà nghiên cứu và các cơ
quan liên quan đến biến đổi khí hậu đã dự báo rằng, hiện
nay, năng lượng từ gió và mặt trời là hai nguồn năng lượng
dồi dào của Việt Nam [1-2]. Nhiều quốc gia phát triển khác
trên thế giới cũng đang chú ý và nhìn thấy qua các đánh giá
phát triển năng lượng trong những năm gần đây và có ý định
đầu tư và phát triển tại thị trường đầy tiềm năng của Việt
Nam, để kết hợp và nhằm tăng cường hiệu quả sử dụng năng
lượng tái tạo, góp phần giảm thiểu hiệu ứng nhà kính cho
Việt Nam nói riêng và cả thế giới nói chung. Một số nước
phát triển đã và đang nghiên cứu để ứng dụng mô hình kết
hợp nhiều nguồn năng lượng tái tạo nhằm phát điện, tạo năng
lượng và giảm việc sử dụng năng lượng truyền thống như
các nước Nhật Bản, Hà Lan, Anh, New Zealand, Hàn Quốc,
…, họ chủ yếu tập trung kết hợp hai hoặc ba nguồn khác
nhau như: gió-mặt trời, sóng biển-mặt trời, địa nhiệt-gió, địa
nhiệt-gió-mặt trời,… Bên cạnh đó, những nghiên cứu trước
đây cũng tập trung đầu tư phát triển các nguồn năng lượng
tái tạo, diễn ra đầu tiên ở các nước khu vực châu Âu như
Anh, chiếm khoảng 10% sản lượng điện thay thế cho các
nguồn năng lượng truyền thống [3], và Hà Lan chiếm
khoảng 5% nguồn năng lượng lấy được từ việc dùng ít nhất
hai nguồn tái tạo từ gió- mặt trời sau khi kết hợp, hoặc năng
lượng từ bước chân và nhiệt của bề mặt đường [4]. Tiếp theo
là các nước châu Á như Nhật Bản, chiếm khoảng 2% mức
năng lượng kết hợp để dành cho việc sạc xe điện, xe hybrid
[5], và Trung Quốc chiếm khoảng 1% dành cho việc bố trí
đèn và tín hiệu giao thông [6].
Những hệ thống tín hiệu giao thông dọc trên các tuyến
đường được điều khiển và kết nối hầu hết với lưới điện quốc
gia - là nguồn cung cấp năng lượng chính, tiêu thụ một mức
đáng kể hằng năm. Gần đây nhất, một số nhóm tác giả đã
nghiên cứu và đưa ra các chỉ số phát triển xanh và bền vững
cho các đô thị, trong đó có việc sử dụng năng lượng cho
phương tiện giao thông và thiết bị hỗ trợ tín hiệu giao thông
với các mức tiêu thụ năng lượng ảnh hưởng đến chỉ số xanh
như trong bài báo [7]. Với phương án kết hợp các nguồn
năng lượng tái tạo (gió, mặt trời và con quay) là sẵn có tại
chỗ dựa vào thiết bị kết hợp và lưu trữ, sau đó cung cấp cho
hệ thống đèn tín hiệu giao thông, là một phương pháp hiệu
quả góp phần vào phát triển giao thông xanh. Đây cũng là
Tóm tắt - Quan hệ Đối tác Công - Tư (PPP) là hình thức hợp tác tối ưu hóa hiệu quả đầu tư và cung cấp dịch vụ công cộng chất lượng cao, sử dụng được kỹ năng, công nghệ hiện đại và tính hiệu quả trong quản lý của khu vực tư nhân. Tuy nhiên, hiện nay, vấn đề quản trị rủi ro nhằm hạn chế tác động xấu từ các ảnh hưởng đến dự án đầu tư cơ sở hạ tầng kỹ thuật (CSHTKT) theo hình thức PPP chưa được quan tâm, còn mang tính đối phó bị động, khiến cho nhiều dự án PPP trong đầu tư CSHTKT tại Đà Nẵng chưa thực sự được triển khai vào thực tiễn và chưa phát huy hiệu quả như kỳ vọng. Nguyên nhân khách quan của vấn đề này là do nhận thức của các chủ thể có liên quan còn nhiều hạn chế. Do vậy, việc nghiên cứu nhận thức và mức độ thực hiện quản trị rủi ro trong các dự án đầu tư CSHTKT theo hình thức PPP là thực sự cần thiết, nhằm nâng cao hiệu quả của việc thực hiện dự án PPP trong phát triển CSHTKT tại Đà Nẵng.
Abstract - Public Private Partnership (PPP) is a form of cooperation that optimizes the efficiency of investment and the provision of high quality public services that utilize modern skills, technology and effectiveness in management of the private sector. However, at present, risk management in order to limit the negative impact on the PPP investment projects has not been paid attention to and is still passive. It makes many PPP projects in Danang's infrastructure not be really implemented and not be as effective as expected. The objective cause of this problem is the limited awareness of stakeholders. Therefore, the research on awareness and the level of risk management implementation in PPP investment projects is really necessary to improve the effectiveness of PPP implementation in development of Danang's technical infrastructure.
Từ khóa - kiểm soát rủi ro; quản lý rủi ro; quản trị rủi ro; rủi ro tiềm ẩn; rủi ro cơ sở hạ tầng kỹ thuật
Key words - risk control; risk management; potential risk; risk of technical infrastructure
1. Đặt vấn đề
Hiện nay, đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng kỹ thuật tại
thành phố Đà Nẵng không ngừng tăng nhanh cả về quy mô
và lĩnh vực, với sự tham gia của toàn xã hội. Chính những
tác động không ổn định từ môi trường xung quanh và sự
điều chỉnh nội tại của dự án dẫn đến việc phải thay đổi
nhiều tiêu chí cơ bản được dự tính ban đầu và làm thay đổi
hiệu quả của dự án. Đó chính là sự tồn tại của rủi ro đối với
dự án đầu tư cơ sở hạ tầng kỹ thuật theo hình thức Đối tác
Công - Tư (PPP) tại Đà Nẵng.
Rủi ro xuất hiện khi tồn tại đồng thời 2 yếu tố cơ bản:
yếu tố gây rủi ro và đối tượng chịu tác động, chịu ảnh
hưởng. Các rủi ro thường gây ra những tổn thất đòi hỏi phải
tốn kém những khoản chi phí để khắc phục. Việc sớm chủ
động nhận thức được tầm quan trọng của công tác quản rị
rủi ro và mức độ thực hiện quản trị rủi ro có hiệu quả góp
phần giảm thiểu tác động của rủi ro đối với các dự án PPP
tại Đà Nẵng, nâng cao hiệu quả của việc thực hiện các dự
án PPP, phục vụ tốt công tác quản lý đầu tư và xây dựng
dự án CSHTKT tại Đà Nẵng.
Xuất phát từ những vấn đề trên, việc nghiên cứu vấn đề
nhận thức về quản trị rủi ro và mức độ thực hiện quản trị
rủi ro trong các dự án đầu tư CSHTKT theo hình thức PPP
là thực sự cần thiết, nhằm góp phần giảm thiểu rủi ro trong
quá trình triển khai thực hiện các dự án PPP đầu tư
CSHTKT tại Đà Nẵng, đồng thời tạo điều kiện để phát triển
dự án một cách bền vững trong điều kiện môi trường đầy
bất trắc như hiện nay.
2. Tổng quan nghiên cứu nhận thức về quản trị rủi ro
và mức độ thực hiện quản trị rủi ro trong các dự án đầu
tư CSHTKT theo hình thức PPP
2.1. Nghiên cứu nhận thức về quản trị rủi ro và mức độ
thực hiện quản trị rủi ro trong các dự án đầu tư CSHTKT
theo hình thức PPP ở các nước trên thế giới
Quản trị rủi ro là vấn đề chính cần giải quyết khi bắt tay
vào triển khai một dự án PPP, đặc biệt là dự án PPP đầu tư
CSHTKT. Là lĩnh vực có tính thương mại không cao, để
thu hút nhà đầu tư và các định chế tài chính tham gia đầu
tư vào dự án PPP đầu tư CSHTKT, việc giảm thiểu một
cách hợp lý các loại rủi ro là điều quan trọng nhất để bảo
đảm tính khả thi của các dự án trong lĩnh vực này.
Trên thế giới, không một chính phủ nào có thể chi trả
được toàn bộ chi phí đầu tư cho hệ thống cơ sở hạ tầng giao
thông, nhưng cũng không nhà đầu tư tư nhân nào có thể
làm được việc này vì đây là lĩnh vực có hiệu quả kinh tế
thấp và nhiều rủi ro. Do vậy, các nước phát triển và đang
phát triển đều đang có mối quan tâm ngày càng tăng trong
việc áp dụng chính sách đối tác nhà nước - tư nhân.
Quản trị rủi ro là một trong những nội dung quan trọng
đang được đề cập đến trong dự án PPP đầu tư CSHTKT
trong giai đoạn hiện nay. Đã có rất nhiều nhà nghiên cứu
trên thế giới quan tâm đến vấn đề này, các nghiên cứu đã
tập trung vào việc phát triển mô hình để giải quyết các vấn
đề khác nhau về quản trị rủi ro cho dự án như: Bakatjan và
cộng sự đã sử dụng một mô hình đơn giản để xác định mức
công bằng tối ưu cho các nhà hoạch định chính sách ở giai
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(120).2017, QUYỂN 3 91
đoạn đánh giá của một dự án BOT, mô hình này kết hợp một
mô hình tài chính và một mô hình lập trình tuyến tính để tối
đa hoá dự án từ quan điểm của chủ sở hữu [1]; Hồ đã phát
triển một mô hình dựa trên lý thuyết trò chơi, xác định thời
điểm và cách chính phủ sẽ cứu hộ một dự án bị ảnh hưởng
đối với việc mua sắm và quản lý dự án [2]; Subprasom và
Chen đã cung cấp mô hình phân tích giá cả đường cao tốc và
lựa chọn năng lực cho một kế hoạch dự án BOT, qua đó cho
thấy rằng sự kết hợp của lệ phí cầu đường bộ và quy định
năng lực đường bộ là giải pháp thực hiện tốt nhất nhằm tăng
phúc lợi xã hội, tuy nhiên, trong các dự án đường cao tốc
PPP quy định có thể gây áp lực tài chính đối với các nhà đầu
tư tư nhân để vận hành một dự án nên cần phải có trợ cấp
cho các nhà đầu tư tư nhân để sự tham gia của họ có tính khả
thi về mặt tài chính [11]; Wibowo đã xây dựng một mô hình
dòng tiền mặt để tính toán các khoản chi phí hoạt động được
tạo ra bởi một dự án PPP, qua đó nhận thấy được tác động
tài chính của tổ chức bảo đảm từ quan điểm của chính phủ
và nhà tài trợ dự án, kết quả mô phỏng cho thấy việc đảm
bảo có thể làm giảm rủi ro về khả năng tài chính nhưng
không phải trả phí [14]. Các nghiên cứu trên cho thấy quá
nhiều hoặc quá ít sự đảm bảo hay hỗ trợ của chính phủ không
thể đạt được sự cân bằng phù hợp. Do vậy, Thomas và cộng
sự đã đưa ra một khung xác suất và đánh giá tác động rủi ro
dựa trên cây mờ và phương pháp Delphi nhằm mô hình hóa
các kịch bản rộng rãi về những rủi ro quan trọng trong các
dự án và xử lý có hệ thống các đánh giá chuyên môn của các
chuyên gia [12]; Zhang và Zou đã phát triển một mô hình
phân cấp mờ để đánh giá rủi ro liên quan đến các dự án liên
doanh [15]. Các nghiên cứu này đã cố gắng xác định những
rủi ro trong PPP bằng cách sử dụng một mẫu nhỏ, tuy nhiên,
để làm cho kết quả xác định rủi ro có ý nghĩa hơn, nên sử
dụng mẫu có kích thước lớn hơn. Hơn nữa, nghiên cứu trong
tương lai cũng nên tập trung vào việc khám phá các mô hình
đánh giá rủi ro thuyết phục hơn, cần thiết phải tạo ra các mô
hình đánh giá rủi ro để kết hợp nhiều loại rủi ro khác nhau.
Quản trị rủi ro là vấn đề nghiên cứu đang được thế giới
quan tâm. Các nghiên cứu đã phát triển được các mô hình
nhằm quản trị rủi ro cho dự án. Tuy nhiên, quản trị rủi ro
ro trong các dự án PPP đầu tư CSHTKT không thể đơn giản
được sao chép từ nước này sang nước khác, các nước khác
nhau có những thực tiễn khác nhau về văn hoá và chính
sách. Do vậy, cần có trường hợp nghiên cứu cụ thể đối với
vấn đề quản trị rủi ro tại Việt Nam nói chung và thành phố
Đà Nẵng nói riêng.
2.2. Nghiên cứu nhận thức về quản trị rủi ro và mức độ
thực hiện quản trị rủi ro trong các dự án đầu tư CSHTKT
theo hình thức PPP tại Việt Nam
PPP cũng đang là mối quan tâm lớn của Chính phủ Việt
Nam nói chung và thành phố Đà Nẵng nói riêng. Nhiều
nghiên cứu của các tác giả trong nước mới chỉ tập trung tìm
hiểu kinh nghiệm thế giới, để từ đó rút ra bài học kinh
nghiệm cho Việt Nam, tiêu biểu có Nguyễn Hồng Thái đã
nghiên cứu kinh nghiệm quản lý mô hình PPP trong phát
triển mạng lưới giao thông đường bộ có thu phí của một số
nước nhằm rút ra bài học cho Việt Nam [5]. Một số khác
lại nghiên cứu, phân tích thực trạng để từ đó đưa ra một số
đề xuất thúc đẩy hình thức PPP như: Huỳnh Thị Thúy
Giang đã nghiên cứu hình thức hợp tác công tư để phát triển
cơ sở hạ tầng giao thông đường bộ [3]; Ngô Thế Vinh đã
nghiên cứu ứng dụng hình thức đối tác công tư trong quản
lý đầu tư xây dựng công trình giao thông đô thị [6]; Nguyễn
Thị Hồng Minh đã nghiên cứu vấn đề quản lý Nhà nước
đối với dự án đầu tư theo hình thức đối tác công tư trong
xây dựng hạ tầng giao thông đường bộ tại Việt Nam [9];
Nguyễn Thị Ngọc Huyền và Lê Hồng Minh đã nghiên cứu
phát triển hình thức đối tác công tư trong đầu tư xây dựng
kết cấu hạ tầng giao thông đường bộ Việt Nam [10].
Quản trị rủi ro cũng đang là mối quan tâm của nhiều
nhà nghiên cứu trong nước nhưng kết quả nghiên cứu lại
còn rất hạn chế như: Nguyễn Văn Châu nghiên cứu rủi ro
kỹ thuật trong thi công công trình giao thông đường bộ ở
Việt Nam [4]; Nguyễn Hồng Thái đã nghiên cứu quy trình
quản lý rủi ro trong đầu tư phát triển cơ sở hạ tầng giao
thông [8]; Nguyễn Văn Châu, Bùi Ngọc Toàn & Nguyễn
Quang Phúc đã ứng dụng mô hình F-AHP để đo lường mức
độ rủi ro kỹ thuật trong xây dựng công trình giao thông
đường bộ ở Việt Nam [7]; Thân Thanh Sơn nghiên cứu
phân bổ rủi ro trong hình thức hợp tác công tư trong phát
triển cơ sở hạ tầng giao thông đường bộ Việt Nam [13].
Vấn đề quản trị rủi ro trong các dự án CSHTKT theo hình
thức PPP tại Đà Nẵng chưa có nhà nghiên cứu nào quan tâm
nghiên cứu. Đó là lý do tại sao rất nhiều dự án PPP tại Đà
Nẵng chưa thực sự được triển khai vào thực tiễn. Do vậy,
việc nghiên cứu nhận thức và mức độ thực hiện quản trị rủi
ro trong dự án đầu tư CSTHKT theo hình thức PPP tại Đà
Nẵng là thực sự cần thiết, nhằm làm tăng hiệu quả của dự án
và góp phần hiện thực hóa các dự án PPP tại Đà Nẵng.
3. Cơ sở lý luận và phương pháp nghiên cứu về vấn đề
nhận thức và mức độ thực hiện quản trị rủi ro dự án
PPP trong đầu tư CSHTKT tại Đà Nẵng
3.1. Khái niệm PPP
PPP là hình thức đầu tư được thực hiện trên cơ sở hợp
đồng giữa cơ quan nhà nước có thẩm quyền và nhà đầu tư,
doanh nghiệp dự án để thực hiện, quản lý, vận hành dự án
kết cấu hạ tầng, cung cấp dịch vụ công.
3.2. Khái niệm rủi ro
Rủi ro là tổng hợp của những sự kiện ngẫu nhiên tác
động lên sự vật, hiện tượng làm thay đổi kết quả của sự vật
hiện tượng.
3.3. Quản trị rủi ro đối với dự án PPP
Quản trị rủi ro là một quá trình bao gồm: nhận dạng,
phân tích, đánh giá và đề xuất giải pháp ứng phó rủi ro
nhằm tối đa hóa các cơ hội và giảm thiểu những hậu quả
tiêu cực của các rủi ro của doanh nghiệp.
3.4. Phương pháp nghiên cứu
Bài báo sử dụng phương pháp điều tra khảo sát số liệu
kết hợp với ý kiến của chuyên gia để phân tích, xử lý và tổng
hợp số liệu, nhằm xác định nhận thức và mức độ thực hiện
quản trị rủi ro trong các dự án PPP đầu tư CSHTKT tại Đà
Nẵng, qua đó đề xuất nhóm giải pháp để nâng cao nhận thức
về quản trị rủi ro cho các dự án PPP về CSHTKT Đà Nẵng.
3.5. Sơ đồ nghiên cứu
Dựa trên cơ sở mục đích của vấn đề cần nghiên cứu và
thực trạng nhận thức vấn đề quản trị rủi ro dự án PPP đầu
92 Phạm Thị Trang, Nguyễn Huy Thanh
tư CSHTKT tại Đà Nẵng, tác giả đề xuất sơ đồ nghiên cứu
như sau:
Hình 1. Sơ đồ nghiên cứu nhận thức về quản trị rủi ro
3.6. Phương pháp chọn mẫu
3.6.1. Phương pháp chọn mẫu
Bài báo áp dụng phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên, phân
tầng kết hợp theo các tiêu chí bao gồm: cơ quan công tác, vị
trí công tác, kinh nghiệm chuyên môn, mức độ nhận thức…
3.6.2. Phương pháp thu thập số liệu
Phương pháp thu thập số liệu được thực hiện bằng
phương pháp định lượng thông qua việc phát bảng câu hỏi
với kích thước mẫu là 200 phiếu, được thực hiện ở các cơ
quan nhà nước, nhà đầu tư, tổ chức tài chính, trên địa bàn
thành phố Đà Nẵng.
3.6.3. Phương pháp đánh giá độ tin cậy của bảng câu hỏi
Độ tin cậy của câu trả lời được đánh giá thông qua độ lệch
chuẩn của các câu hỏi. Độ lệch chuẩn cho phép đánh giá mức
đồ đồng nhất trong các câu trả lời của đối tượng được khảo sát.
4. Kết quả nghiên cứu và khảo sát
4.1. Đặc điểm của đối tượng khảo sát
Để đánh giá vấn đề nhận thức và mức độ thực hiện vấn
đề quản trị rủi ro trong các dự án CSHTKT theo hình thức
PPP tại Đà Nẵng, nghiên cứu đã thực hiện điều tra các đối
tượng liên quan đến nhà nước và nhà đầu tư các công trình
thực hiện theo hình thức PPP trong CSHTKT tại Đà Nẵng.
Tổng số phiếu điều tra phát ra là 230 phiếu, thu về được
200 phiếu hợp lệ. Thông tin chung của hai nhóm đối tượng
được khảo sát là nhà đầu tư và nhà nước với 3 nhóm lĩnh
vực liên quan như lĩnh vực xây dựng, tài chính và lĩnh vực
khác có liên quan, kết hợp với số năm kinh nghiệm và chức
vụ đã đảm nhận, được thể hiện trong các bảng sau:
Bảng 1. Bảng thống kê thông tin đối tượng khảo sát
Cơ quan công
tác Tần số
Phần
trăm
Phần trăm
hợp lệ
Phần trăm
tích lũy
Nhà nước 100 50 50 50
Nhà đầu tư 100 50 50 100
Tổng 200 100 100
Lĩnh vực công
tác Tần số
Phần
trăm
Phần trăm
hợp lệ
Phần trăm
tích lũy
Xây dựng 143 71,5 71,5 71,5
Tài chính 32 16 16 87,5
Lĩnh vực khác 25 12,5 12,5 100
Tổng 200 100 100
Năm kinh
nghiệm Tần số
Phần
trăm
Phần trăm
hợp lệ
Phần trăm
tích lũy
Dưới 5 năm 55 27,5 27,5 27,5
Từ 5-10 năm 82 41 41 68,5
Từ 11-20 năm 56 28 28 96,5
Trên 20 năm 7 3,5 3,5 100
Tổng 200 100 100
Chức vụ đảm
nhận Tần số
Phần
trăm
Phần trăm
hợp lệ
Phần trăm
tích lũy
Nhân viên bình
thường 133 66,5 66,5 66,5
Cán bộ quản lý 67 33,5 33,5 100
Tổng 200 100 100
(Kết quả khảo sát được xử lý từ phần mềm SPSS.16)
Kết quả khảo sát cho thấy, đối tượng khảo sát đều là các
bên liên quan trong quá trình hình thành dự án PPP tại Đà
Nẵng. Đồng thời, đối tượng khảo sát có trình độ chuyên môn
cao, với 100% có trình độ chuyên môn là cử nhân, kỹ sư trở
lên. Trong đó, 72% có kinh nghiệm trên 5 năm trong lĩnh vực
chuyên môn, 33,5% đã giữ chức vụ quản lý. Với đối tượng đã
khảo sát có đủ năng lực để trả lời các câu hỏi của nghiên cứu
đề xuất, tác giả thấy rằng số liệu khảo sát có độ tin cậy cao.
4.2. Kết quả khảo sát
Tác giả đã tiến hành điều tra thông qua phiếu khảo sát cho
200 đối tượng thuộc các bên có liên quan như các cơ quan Nhà
nước (thành phố), nhà đầu tư, cơ quan tài trợ vốn trong quá
trình thực hiện dự án PPP đầu tư CSHTKT tại Đà Nẵng và đã
thu được kết quả. Kết quả đã được thống kê, tính toán thông
qua phần mềm SPSS.16 và có độ lệch chuẩn của các câu trả
lời tương đối hợp lý, được thể hiện trong Bảng 2.
Bảng 2. Bảng thống kê độ lệch chuẩn của câu trả lời
Thông tin câu hỏi khảo sát Giá trị
trung bình
Độ lệch
chuẩn
Đã bao giờ nghe đến PPP 1,86 0,348
Đã biết PPP qua hình thức nào 1,64 0,418
Đầu tư PPP là gì 1,73 0,297
Có biết các quy định của Nhà nước liên
quan đến PPP 3,01 0,787
Đã biết những loại hợp đồng PPP nào 1,67 0,329
Đã từng tham gia dự án PPP 1,37 0,483
Đã tham gia bao nhiêu dự án PPP 1,56 0,642
Yếu tố quan trọng trong dự án PPP 1,56 0,459
Có biết những rủi ro trong dự án PPP 3,10 0,800
Có quan tâm đến dự án PPP Đà Nẵng 2,76 0,721
Có nhu cầu đầu tư dự án PPP 2,05 0,969
Ly do quan tâm đến dự án PPP 2,51 0,806
Kêu gọi PPP được quan tâm đúng mức chưa 1,68 0,856
Có mong muốn nhận thông tin dự án PPP không 3,05 0,595
Hình thức PPP quan trọng không 3,30 0,520
5. Bàn luận
5.1. Mức độ đã từng nghe về PPP tại Đà Nẵng
Trong tổng số 200 đối tượng được điều tra khảo sát thì
có 172 đối tượng (chiếm 86%) là đã từng nghe đến PPP,
Nghiên cứu thực trạng công tác quản trị rủi ro các
dự án PPP đầu tư CSHTKT tại Đà Nẵng
Xây dựng hệ thống các câu hỏi trên cơ sở tham
khảo ý kiến chuyên gia
Thu thập tài liệu thông qua khảo sát
Phân tích kết quả khảo sát
Đánh giá và kết luận
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(120).2017, QUYỂN 3 93
nhận thức được chủ yếu là qua các phương tiện thông tin
đại chúng (có 123 đối tượng chọn đáp án này), qua hội thảo,
hội nghị (có 67 đáp án chọn), số rất ít (18 đối tượng) được
biết qua bạn bè, người thân và 40 đáp án chọn là biết đến
PPP qua các kênh khác như do làm dự án, do học đại
học,…; còn 28 đối tượng (chiếm 14%) xác nhận là chưa
bao giờ biết đến PPP.
5.2. Mức độ nhận thức đúng về PPP tại Đà Nẵng
Hầu hết những đối tượng đã từng nghe đến PPP đều
nhận thức rất đúng về hình thức PPP, trong tổng số 172 đối
tượng biết đến PPP, có 137 đối tượng (79,7%) nhận thức
đúng về PPP, xem “PPP là hình thức đầu tư được thực hiện
trên cơ sở hợp đồng giữa cơ quan Nhà nước có thẩm quyền
và nhà đầu tư, doanh nghiệp dự án để thực hiện, quản lý,
vận hành dự án kết cấu hạ tầng, cung cấp dịch vụ công”; số
rất ít - 35 đối tượng, chiếm 18,6% cho rằng “PPP là hình
thức xã hội hóa hay đơn thuần là sự phối hợp giữa Nhà
nước và nhà đầu tư để thực hiện dự án”, 1,7% xác nhận
chưa nhận thức chính xác PPP là gì.
5.3. Mức độ nhận thức đủ về PPP tại Đà Nẵng
Hầu hết 172 đối tượng đã nghe đến PPP, chủ yếu biết
đến 3 loại hợp đồng phổ biến của PPP như BOT (163 đối
tượng biết), BT (152 đối tượng biết đến), một số rất ít biết
đến loại hợp đồng nhượng quyền khai thác và hợp đồng
xây dựng – chuyển giao – kinh doanh (BTO), đa số không
biết đến các hình thức hợp đồng còn lại của hình thức PPP
như BOO, BTL, BLT, DBFO, O&M,…
Hầu hết đối tượng đã từng nghe đến PPP đều cho rằng,
PPP là hính thức rất quan trọng (50 đối tượng) và quan
trọng đối với sự phát triển của Đà Nẵng (119 đối tượng),
số rất ít - chỉ có 3 đối tượng cho rằng PPP không quan trọng
hoặc không biết. Do vậy, hầu hết các đối tượng có mong
muốn nhận thông tin liên quan đến dự án PPP Đà Nẵng (có
160 đối tượng, chiểm 93,02%) với mục đích muốn đầu tư
và muốn tìm hiểu để biết (155 đối tượng).
Hầu hết đối tượng được khảo sát đã từng nghe đến PPP
đều biết ít (102 đối tượng), hay biết rất ít (24 đối tượng),
hoặc không biết gì (8 đối tượng) đến các văn bản pháp quy
liên quan đến hình thức PPP; chỉ có 34 đối tượng biết nhiều
và 4 đối tượng biết rất nhiều về PPP.
Mặt khác, hầu hết đối tượng khảo sát đã từng nghe đến
PPP đều cho rằng hiệu quả kinh tế xã hội là yếu tố quan trọng
nhất trong quá trình đầu tư theo hình thức PPP trong đầu tư
CSHTKT tại Đà Nẵng (có 142 đối tượng chọn yếu tố này),
bên cạnh đó, hiệu quả tài chính được xem là yếu tố quan
trọng thứ hai (có 92 đối tượng), các yếu tố còn lại như cơ cấu
nguồn vốn, chia sẻ rủi ro và thời gian chuyển nhượng ít được
biết đến trong quá trình đầu tư theo PPP tại Đà Nẵng.
Như vậy, nhìn chung, qua số liệu khảo sát các đối tượng
(200 đối tượng được khảo sát), tác giả nhận thấy rằng, mặc
dù PPP trong đầu tư CSHTKT theo hình thức PPP tại Đà
Nẵng được xem là hình thức đầu tư rất quan trọng, hiện đang
có nhu cầu biết và đầu tư khá cao, tuy nhiên, nhận thức về
PPP tại Đà Nẵng trong đầu tư CSHTKT lại rất hạn chế, hầu
hết đối tượng được khảo sát mới chỉ nhận thức được đúng
khái niệm về PPP, còn những văn bản và quy định liên quan
đến PPP lại không biết, biết rất ít hoặc ít (có 136 đối tượng,
chiếm 79,1%). Hơn nữa, nhận thức về yếu tố quan trọng cần
phải quan tâm trong dự án PPP đầu tư CSHTKT còn chưa
biết đến nhiều. Điều này chứng tỏ nhận thức về PPP trong
đầu tư CSHTKT tại Đà Nẵng còn chưa được đầy đủ.
5.4. Mức độ nhận thức về quản trị rủi ro và mức độ thực
hiện quản trị rủi ro dự án PPP trong đầu tư CSHTKT Đà
Nẵng
Hầu hết đối tượng được khảo sát đẽ từng nghe đến PPP
đều biết ít (73 đối tượng), biết rất ít (37 đối tượng) hoặc không
biết (3 đối tượng) đến những rủi ro trong quá trình thực hiện
dự án PPP; chỉ có 58 đối tượng biết nhiều và 1 đối tượng biết
rất nhiều về những rủi ro trong quá trình thực hiện dự án PPP.
Vấn đề chia sẻ rủi ro có rất ít đối tượng quan tâm và
biết đến trong quá trình thực hiện dự án PPP Đà Nẵng (chỉ
có 45 đối tượng biết trong tổng số 172 đối tượng đã từng
nghe đến PPP).
Mặt khác, trong tổng số 31 chuyên gia được phóng vấn
tại Đà Nẵng về quản trị rủi ro và mức độ thực hiện quản trị
rủi ro các dự án PPP đầu tư CSHTKT, hầu hết cho rằng rủi
ro chỉ được xác định khi dự án có gặp vấn đề về rủi ro, rủi
ro xuất hiện ở giai đoạn do bên nào quản lý thì bên đó chịu
trách nhiệm xử lý, phần lớn các rủi ro không được dự tính
trước và không được phân bổ ngay từ đầu, tất cả các dự án
BT thì hầu như rủi ro đều phân bổ cho nhà đầu tư.
Như vậy, qua kết quả điều tra này, tác giả nhận thấy,
thực trạng nhận thức đầy đủ về PPP tại Đà Nẵng là nguyên
nhân khách quan khiến cho nhận thức về quản trị rủi ro và
mức độ thực hiện quản trị rủi ro tại Đà Nẵng còn chưa đúng
đắn và còn nhiều hạn chế, bị động. Đó chính là nguyên
nhân khiến cho rất nhiều dự án PPP tại Đà Nẵng hiện chưa
được triển khai và hiện thực hóa được trong thực tế.
6. Đề xuất giải pháp nâng cao nhận thức về quản trị rủi ro
và nâng cao mức độ thực hiện quản trị rui ro trong các dự
án đầu tư CSHTKT theo hình thức PPP tại Đà Nẵng
Giải pháp 1: Nâng cao nhận thức về PPP, nhận thức về
quản trị rủi ro dự án PPP tại Đà Nẵng. Đà Nẵng cần có giải
pháp tăng cường công tác tuyên truyền rộng rãi trên các
phương tiện thông tin đại chúng, tăng cường công tác bồi
dưỡng, mở các lớp đào tạo về PPP, tổ chức nhiều các hội
thảo, hội nghị, tập huấn về PPP.
Giải pháp 2: Nâng cao năng lực thực hiện dự án PPP
cho các nhà đầu tư. Trong số những người đã từng nghe
đến PPP chỉ có 63 người (chiếm 36,6%) đã từng tham gia
dự án PPP (có 33 người tham gia 1 dự án, 25 người tham
gia 3-5 dự án và 5 người tham gia trên 3 dự án), còn 109
người chưa bao giờ tham gia dự án PPP Đà Nẵng (chiếm
63,4%). Đó có thể là nguyên nhân làm cho nhận thức về
PPP, nhận thức về quản trị rủi ro và mức độ quản trị rủi
ro trong dự án PPP đầu tư CSHTKT Đà Nẵng còn nhiều
hạn chế. Do vậy, Đà Nẵng cần tạo điều kiện về năng lực
cho nhà đầu tư thông qua cơ cấu góp vốn của thành phố
(thành phố góp vốn nhiều hơn quy định) hoặc có nhiều
chính sách ưu đãi, hỗ trợ cho nhà đầu tư, nhằm khuyến
khích nhiều nhà đầu tư mạnh dạn đầu tư vào dự án PPP.
Giải pháp 3: Nâng cao mức độ quan tâm hơn nữa đối
với các dự án PPP. Theo số liệu khảo sát, có 90 đối tượng
(hơn 50%) cho rằng PPP ở Đà Nẵng chưa được quan tâm
đúng mức. Do vậy, thành phố cần có chính sách ưu tiên, có
94 Phạm Thị Trang, Nguyễn Huy Thanh
giải pháp hỗ trợ, tăng cường công tác tuyên truyền, vận
động để thu hút nhà đầu tư tư nhân tham gia vào dự án PPP
đầu tư CSHTKT, nhằm giải quyết vấn đề khó khăn về vốn
trong đầu tư CSHTKT hiện nay của thành phố.
Giải pháp 4: Đơn giản hóa các văn bản pháp quy hiện
hành của Nhà nước, cụ thể hóa thành văn bản riêng, áp
dụng, hướng dẫn sử dụng cho PPP tại Đà Nẵng nhằm tạo
điều kiện cho PPP tại Đà Nẵng được thực hiện thuận lợi,
dễ nhận thức và triển khai.
Giải pháp 5: Nâng cao năng lực thẩm định các dự án PPP
đầu tư CSHTKT tại Đà Nẵng nhằm mục đích nâng cao hiệu
quả của các dự án, nâng cao nhận thức đối với yếu tố quan
trọng cần được quan tâm trong thẩm định, cần quan tâm xem
xét vấn đề quản trị rủi ro trong quá trình thực hiện dự án PPP,
góp phần giảm thiểu rủi ro trong các dự án PPP, tạo sự an
tâm, đồng thời kích thích nhu cầu đầu tư cho các nhà đầu tư.
7. Kết luận và kiến nghị
7.1. Kết luận
Dựa vào kết quả nghiên cứu khảo sát, tác giả đã cho
thấy thực trạng hiện nay về nhận thức của các bên liên quan
về PPP, về quản trị rủi ro và mức độ thực hiện quản trị rủi
ro các dự án PPP trong đầu tư CSHTKT tại Đà Nẵng. Qua
đó cho thấy những vấn đề đang còn tồn tại trong việc thực
hiện dự án PPP tại Đà Nẵng mà thành phố cần có giải pháp
khắc phục. Đồng thời, tác giả cũng đã đề xuất được nhóm
giải pháp phù hợp nhằm nâng cao hiệu quả của quá trình
thực hiện dự án PPP đầu tư CSHTKT tại Đà Nẵng. Kết quả
nghiên cứu góp phần hiện thực hóa các dự án PPP tại Đà
Nẵng, nâng cao nhận thức cho các bên có liên quan về vai
trò của công tác quản trị rủi ro trong các dự án PPP trong
đầu tư CSHTKT.
7.2. Kiến nghị
Rủi ro là yếu tố không thể không xảy ra trong quá trình
thực hiện dự án CSHTKT theo hình thức PPP, do vậy, Nhà
nước, nhà đầu tư và các tổ chức tín dụng cho vay cần phải
quan tâm nhiều hơn và tích cực nghiên cứu vấn đề rủi ro
trong dự án PPP đầu tư CSHTKT tại Đà Nẵng, nhằm làm
tăng hiệu quả của dự án, thúc đẩy nhu cầu đầu tư. Muốn vậy:
+ Thành phố cần nâng cao nhận thức về PPP và nhận
thức quản trị rủi ro trong dự án PPP cho các đối tượng có
liên quan đến dự án PPP trong đầu tư CSHTKT tại Đà Nẵng.
+ Cần nghiên cứu, xây dựng và ứng dụng quy trình, giải
pháp giảm thiểu rủi ro trong dự án PPP tại Đà Nẵng.
+ Tăng cường và chú trọng hoạt động thu thập, tích lũy
số liệu liên quan đến rủi ro, quản trị rủi ro trong quá trình
thực hiện dự án, nhằm phục vụ công tác quản trị rủi ro một
cách có hiệu quả.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Bakatjan, S., Arikan, M., Tiong, R.L.K., “Optimal capital structure
model for BOT power projects in Turkey”, Journal of Construction
Engineering and Management, 129 (1), 2003, pp. 89–97.
[2] Ho, S.P., “Model for financial renegotiation in public–private
partnership projects and its policyimpl ications: Game theore
ticview”, Journal of Construction Engineering and Management, 132 (7), 2006, pp. 678–688.
[3] Huỳnh Thị Thúy Giang, Hình thức hợp tác công-tư (public private
partnership) để phát triển cơ sở hạ tầng giao thông đường bộ Việt Nam,
Luận án tiến sỹ, Trường Đại học Kinh tế Thành phố Hồ Chí Minh, 2010.
[4] Nguyễn Văn Châu, Nghiên cứu quản lý rủi ro kỹ thuật trong thi công
công trình giao thông đường bộ ở Việt Nam, Luận án tiến sỹ kinh tế,
Trường Đại học Giao thông Vận tải, 2016.
[5] Nguyễn Hồng Thái, “Kinh nghiệm quản lý mô hình PPP trong phát
triển mạng lưới giao thông đường bộ có thu phí của một số nước
nhằm rút ra bài học cho Việt Nam”, Tạp chí Khoa học Công nghệ Trường Đại học Giao thông Vận tải, 2008.
[6] Ngô Thế Vinh, Nghiên cứu ứng dụng hình thức đối tác công tư trong
quản lý đầu tư xây dựng công trình giao thông đô thị, Luận án tiến
sỹ, Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội, 2015.
[7] Nguyễn Văn Châu, Bùi Ngọc Toàn & Nguyễn Quang Phúc, “Đo
lường mức độ rủi ro kỹ thuật trong xây dựng công trình giao thông
đường bộ ở Việt Nam bằng phương pháp F-AHP”, Tạp chí Giao
thông Vận tải, số tháng 9, 2015, ISSN 2354-0818, trang 49-52.
[8] Nguyễn Hồng Thái, “Quy trình quản lý rủi ro trong đầu tư phát triển
cơ sở hạ tầng giao thông”, Tạp chí Khoa học Công nghệ Trường Đại học Giao thông Vận tải, 2008.
[9] Nguyễn Thị Hồng Minh, Quản lý nhà nước đối với dự án đầu tư theo
hình thức đối tác công tư trong xây dựng hạ tầng giao thông đường bộ tại Việt Nam, Luận án tiến sỹ, Trường Đại học Kinh tế Quốc dân,
Hà Nội, 2016.
[10] Nguyễn Thị Ngọc Huyền và Lê Hồng Minh, “Phát triển hình thức
đối tác công tư trong đầu tư xây dựng kết cấu hạ tầng giao thông đường
bộ Việt Nam”, Tạp chí Kinh tế và Phát triển, số 168, 2011, trang 3-7.
[11] Subprasom, K., Chen, A., “Effects of regulation on highway
pricing and capacity choice of a build – operate – transfer
scheme”, Journal of Construction Engineering and Management, 133(1), 2007, pp. 64–71.
[12] Thomas, A.V., Kalidindi, S.N., Ganesh, L.S., “Modelling and
assessment of critical risks in BOT road projects”, Construction
Management and Economics, 24 (4), 2006, pp. 407–424.
[13] Thân Thân Sơn, Nghiên cứu phân bổ rủi ro trong hình thức hợp tác
công tư phát triển cơ sở hạ tầng giao thông đường bộ Việt Nam,
Luận án tiến sỹ, Trường Đại học Giao thông Vận tải, Hà Nội, 2016.
[14] Wibowo, A., “Valuing guarantees in a BOT infrastructure project”,
Engineering, Construction and Architectural Management, 11(6), 2004, pp. 395-403.
[15] Zhang, G.M., Zou, P.X.W., “Fuzzy analytical hierarchy process risk
assessment approach for joint venture construction projects in
China”, Journal of Construction Engineering and Management, 133
(10), 2007, pp. 771–779.
(BBT nhận bài: 28/9/2017, hoàn tất thủ tục phản biện: 16/10/2017)
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(120).2017, QUYỂN 3 95
TỐI ƯU THỜI GIAN – CHI PHÍ XEM XÉT TRÁCH NHIỆM MÔI TRƯỜNG
TRONG CÁC DỰ ÁN XÂY DỰNG ĐƯỜNG GIAO THÔNG
TIME – COST OPTIMIZATION PROBLEM CONSIDERING ENVIRONMENTAL
Tóm tắt - Mối quan hệ giữa thời gian và chi phí trong xây dựng là một trong những quyết định quản lý dự án quan trọng. Trong xu thế phát triển bền vững, các dự án xây dựng được khuyến khích xem xét chi phí môi trường bên cạnh các chi phí truyền thống. Nghiên cứu này trình bày mô hình toán tối ưu thời gian – chi phí có xem xét đến trách nhiệm môi trường và xây dựng quy trình ứng dụng thuật toán di truyền để giải quyết bài toán tối ưu. Thông qua ví dụ dự án Quốc lộ 20 qua địa phận tỉnh Lâm Đồng, mô hình nghiên cứu được minh họa và được kiểm tra độ nhạy, độ tin cậy nhằm đảm bảo tính ổn định của mô hình. Kết quả nghiên cứu đã hỗ trợ cho các nhà thầu lựa chọn giải pháp thi công thỏa mãn mục tiêu tiến độ và chi phí dự án trong khi vẫn thực hiện nghĩa vụ môi trường.
Abstract - The relationship between time and cost in construction is one of important project management decisions. In the trend of sustainable development, construction projects are encouraged to consider environmental costs in addition to conventional construction costs. This study presents the time-cost optimization model considering environmental responsibilities, and develops a procedure of applying genetic algorithms to solving the optimal problem. Through the case of Highway No.20 project across Lam Dong province, the proposed research model has demonstrated and tested the sensitivity, confidence level ensuring the validation of the model. The study results support contractors in selecting effective construction solutions optimizing the project schedule and costs while still fulfilling the environmental obligations.
Từ khóa - thuật toán di truyền; thời gian; chi phí; môi trường; đường giao thông.
Key words - genetic algorithms; time; cost; environment; road.
1. Đặt vấn đề
Trong nền kinh tế thị trường, việc rút ngắn thời gian
cũng như chi phí của các dự án là một nhu cầu tất yếu và
ngày càng phổ biến. Mối quan hệ giữa tiến độ và chi phí
trong dự án xây dựng được là quyết định đánh đổi quan
trọng nhất trong quản lý dự án xây dựng. Trong bài toán
đánh đổi thời gian – chi phí trong dự án xây dựng truyền
thống, tổng chi phí của dự án bao gồm cả chi phí trực tiếp
và chi phí gián tiếp. Chi phí trực tiếp cho dự án bao gồm
chi phí vật liệu, nhân công, thiết bị, và chi phí cho các nhà
thầu phụ. Chi phí gián tiếp là những chi phí phục vụ chung
cho toàn dự án. Nếu mỗi hoạt động được lập tiến độ trong
khoảng thời gian mà chi phí trực tiếp tối thiểu, thì theo cách
này, thời gian để hoàn thành toàn bộ dự án có thể bị kéo rất
dài. Do đó, các nhà lập kế hoạch cần phân tích đánh đổi
thời gian – chi phí để rút ngắn thời gian dự án.
Ngày nay, các ngành công nghiệp, trong đó có ngành xây
dựng, ngày càng có nhiều nỗ lực trong việc xem xét yếu tố
môi trường trong tất cả các hoạt động sản xuất và quản lý.
Trong những nằm gần đây, cộng đồng quốc tế đã và đang có
những tiến bộ trong việc giảm thiểu các hoạt động gây ra sự
biến đổi khí hậu toàn cầu, và vì thế nhiều giới hạn nghiêm ngặt
đã được áp dụng để giảm lượng cacbon trên Trái Đất (IPCC,
2007). Ngành xây dựng cũng đã bắt đầu xem xét đánh giá
lượng phát thải khí nhà kính để đánh giá tính khả thi và ưu tiên
của các dự án một cách bền vững (Holton, Glass, và Price,
2010). Tuy nhiên, trong các lĩnh vực của ngành xây dựng thì
đa số nghiên cứu và nỗ lực quốc gia đều tập trung vào đánh
giá lượng phát thải khí nhà kính từ các tòa nhà.
Theo báo cáo của Đại học Washington trong bộ tiêu chí
“Greenroads” năm 2011 về các tiêu chuẩn được ghi nhận
công trình xanh đối với đường giao thông, tại Hoa Kỳ, năng
lượng tiêu thụ cho một dặm đường bằng mức tiêu thụ của
50 hộ gia đình trong cùng một năm. Vào năm 2008, Hoa
Kỳ có khoảng 8,5 triệu dặm làn đường bê tông nhựa và
khoảng 600.000 chiếc cầu, tiêu tốn hơn 25% tổng năng
lượng tiêu thụ trên toàn Hoa Kỳ trong cả năm 2005
(Muench, 2011). Ngành công nghiệp xây dựng chịu trách
nhiệm lớn cho lượng phát thải khí GHGs toàn cầu, ví dụ
như giao thông, do sự phụ thuộc vào việc tiêu thụ nhiên
liệu hóa thạch để chuyển thành năng lượng vận hành các
thiết bị thi công. Việc đốt cháy nhiên liệu hóa thạch tạo ra
khí CO2 trong không khí – là thành phần có hại nhất trong
khí nhà kính. Việc gây ra khí nhà kính từ các thiết bị xây
dựng là lớn hơn nhiều về tỷ lệ phát thải trung bình so với
các phương tiện giao thông vận tải, do sự khác nhau về loại
nhiên liệu, kỹ thuật động cơ và công suất máy (UW, 1997).
Đối với những dự án xây dựng hạ tầng giao thông thì việc
vận hành các thiết bị xây dựng trên công trường tạo ra phần
lớn lượng phát thải khí nhà kính của dự án. Chủng loại, tuổi
thọ và công suất thiết bị cũng như loại nhiêu liệu sử dụng
để vận hành máy ảnh hưởng rất lớn đến tỷ lệ phát thải tạo
ra (Avetisyan, 2010). Vì tính phức tạp của đặc thù kỹ thuật
các công tác, việc lựa chọn các máy móc thiết bị cần được
xem xét cẩn thận hơn nhằm giảm thiểu khí thải từ dự án.
Trong nghiên cứu này, tác giả đề xuất xem xét chi phí
môi trường bên cạnh các chi phí xây dựng truyền thống
trong tổng chi phí của dự án. Nghiên cứu tính toán chi phí
môi trường dựa trên mức thuế môi trường mà các doanh
nghiệp phải đóng cho chính phủ các quốc gia do việc tiêu
thụ nhiên liệu hóa thạch vào quá trình sản xuất. Bên cạnh
việc xác định thời gian và chi phí xây dựng truyền thống,
nghiên cứu này phát triển mô hình tính toán lượng khí nhà
kính tạo ra từ quá trình sử dụng năng lượng hóa thạch trong
quá trình thi công dự án xây dựng. Từ đó, chi phí thuế môi
trường sẽ được tính toán dựa trên lượng khí thải vừa được
xác định. Nghiên cứu đề xuất áp dụng thuật toán di truyền
96 Huỳnh Thị Minh Trúc, Phạm Anh Đức
để lựa chọn được phương án thi công vừa đáp ứng yêu cầu
tiến độ vừa tối thiểu được chi phí dự án. Ngoài ra, nghiên
cứu áp dụng trường hợp của Quốc lộ 20 qua địa phận tỉnh
Lâm Đồng làm ví dụ minh họa.
2. Kết quả nghiên cứu
2.1. Khái quát nội dung liên quan
2.1.1. Tổng quan về vấn đề đánh đổi thời gian – chi phí
trong xây dựng
Đã có nhiều phương pháp được đề xuất để giải quyết
các vấn đề đánh đổi thời gian – chi phí trong xây dựng.
Nhìn chung, các phương pháp này được phân ra thành 03
nhóm: nhóm phương pháp toán học, nhóm phương pháp
tìm kiếm (heuristic) và nhóm meta-heuristic. Phương pháp
lập trình toán học chuyển đổi các vấn đề đánh đổi thời gian
– chi phí (Time – Cost Trade-off Problem – TCTP) thành
các mô hình toán học. Do đó, phương pháp này tốn nhiều
thời gian và khó khăn cho các nhà lập kế hoạch tiến độ xây
dựng áp dụng trong thực tế, vì những người này không có
vốn kiến thức toán học chuyên sâu. Theo phương pháp tìm
kiếm (heuristic), tất cả các công tác của một dự án được
nhóm theo những sự kết hợp khả dĩ và lên tiến độ cho tất
cả các công tác trong các nhóm được chọn để tối thiểu thời
gian dự án. Giới hạn của phương pháp heuristic là tùy thuộc
vào loại vấn đề, dẫn đến việc khó áp dụng vào các dự án
tương tự. Những phương pháp meta-heuristic khác nhau đã
được nghiên cứu để giải quyết TCTP. Những phương pháp
này bao gồm: thuật toán di truyền (GA), thuật toán bầy đàn,
thuật toán tiến hóa vi phân, … Trong đó, thuật toán di
truyền (genetic algorithm – GA) được áp dụng khá phổ
biến. Nhìn chung, GA dựa trên cơ chế tìm kiếm ngẫu nhiên,
vì thế nó có thể giải quyết nhiều vấn đề tối ưu khác nhau
bằng cách tìm kiếm không gian giải pháp lớn hơn.
2.1.2. Tổng quan tác động môi trường của các phương án
thi công đường giao thông
Vấn đề phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến lượng khí
thải của các máy móc – thiết bị xây dựng cũng được nhiều
tác giả nghiên cứu. Rasdorf và cộng sự (2012) đã đánh giá
việc sử dụng nhiên liệu trên công trường và khí thải gây ra
từ một dự án thương mại. Trong số 28 công tác được xem
xét trong nghiên cứu này, có 4 công tác đào đất sử dụng
máy ủi và máy đào thủy lực được xác định là nguyên nhân
gây ra khí thải nhiều nhất (Rasdorf, Lewis, Marshall,
Arocho, & Frey, 2012). Việc đánh giá 2 dự án xây dựng
cao tốc tại Hàn Quốc chỉ ra rằng, các máy đào đất tạo ra
lượng khí thải lớn nhất trong suốt quá trình xây dựng
(>90%), tiếp đến là ô tô tự đổ, máy ủi và máy xúc (Kim,
Lee, Park, & Kim, 2012a, 2012b). Carmichael và cộng sự
(2012) đã nghiên cứu về việc sử dụng năng lượng, khí thải
cacbon và chi phí xây dựng của các công tác đào đất phục
vụ xây dựng một bãi đỗ xe ngầm. Nghiên cứu cho rằng khí
thải tạo ra từ các công tác đất cao gấp 10 lần so với công
tác bê tông. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng việc sử dụng các
máy đào và ô tô chở đất loại mới có thể giảm lần lượt 20%
và 6% khí thải (Carmichael, 2012). Marshall và cộng sự
(2012) đã phát triển một phương pháp liên kết các công tác
xây dựng với khí thải và ghi nhận ảnh hưởng của loại động
cơ, việc phân loại thiết bị, loại thiết bị và năng suất đến khí
thải gây ra bởi việc sử dụng thiết bị. Nghiên cứu này cũng
cho rằng việc đào đất với khối lượng lớn gây ra tỷ lệ khí
thải lớn nhất so với các công tác xây dựng còn lại
(Marshall, Rasdorf, Lewis, & Frey, 2012).
2.2. Phát triển mô hình
Mục tiêu của nghiên cứu này là phát triển mô hình giúp
các nhà thầu lựa chọn phương án thi công tối ưu tiến độ và chi
phí dự án, trong đó có xem xét trách nhiệm môi trường thông
qua phần chi phí thuế môi trường phải trả dựa trên lượng khí
thải tạo ra từ hoạt động thi công. Vì thế, bài toán tối ưu có hai
hàm mục tiêu chính là: thời gian hoàn thành và tổng chi phí
của dự án. Các hàm số toán học của các mục tiêu, các biến
quyết định và ràng buộc của các biến được mô tả như sau:
2.2.1. Các biến quyết định
Trong các dự án xây dựng có mức độ cơ giới hóa cao
như các dự án xây dựng công trình giao thông, thời gian thực
hiện các công tác phụ thuộc vào loại máy, số lượng và mức
độ sử dụng thời gian hiệu quả của máy móc và thiết bị thi
công (Peurifoy, 2002). Nghiên cứu này xem xét loại máy và
số lượng máy là những yếu tố quyết định đến các mục tiêu
nghiên cứu. Vì độ phức tạp trong tính toán cũng như trong
thu thập, phân tích dữ liệu về mức độ sử dụng thời gian hiệu
quả tại công trường, nghiên cứu chưa phân tích yếu tố này
như là biến ảnh hưởng đến thời gian thực hiện dự án.
(1) Loại tổ máy: bao gồm các loại thiết bị - máy móc khác
nhau (năng suất làm việc, đơn giá, định mức tiêu hao nhiên
liệu khác nhau) với tỷ lệ số lượng giữa các máy đảm bảo yêu
cầu kỹ thuật, ví dụ tỷ lệ số lượng ô tô tự đổ tương ứng với 01
máy đào nhằm đảm bảo không có thời gian chờ và phù hợp
với đặc điểm kỹ thuật của máy. Vì năng suất máy ảnh hưởng
đến thời gian thực hiện công tác, nên năng suất tổ máy trở
thành biến quyết định trong mô hình nghiên cứu này.
(2) Số lượng tổ máy để thực hiện công tác phụ thuộc
vào số lượng máy móc thiết bị sẵn có của nhà thầu.
Sự kết hợp hai biến quyết định này tạo ra các phương
án để thực hiện các công tác trong dự án.
2.2.2. Các hàm mục tiêu
Mục tiêu 1: Tối thiểu thời gian hoàn thành dự án
minpT
max( ) max( )p i iiST F D với 1,i Q (1)
Trong đó:
Q là số lượng công tác trong dự án; iS là thời điểm bắt
đầu công tác i; iF là thời điểm kết thúc công tác i;
iD (ngày) là thời gian hoàn thành công tác i:
.i i id wD (2)
Với iw là khối lượng công tác i,
id (ngày/đơn vị khối
lượng công tác) là thời gian cần thiết để thực hiện một đơn
vị khối lượng công tác i.
- Nếu thời gian thực hiện công tác i phụ thuộc vào việc
vận hành máy thi công k, thì k
i id d , với k
id được xác định
qua công thức sau: k
k i
ki
i
Pd
N
(3)
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(120).2017, QUYỂN 3 97
Trong đó, ,kk
i iNP lần lượt là năng suất và số lượng tổ
máy k thực hiện công tác i.
- Nếu công tác i không có mức độ cơ giới hóa cao, thời
gian thực hiện công tác i phụ thuộc vào hiệu suất làm việc
của nhân công. Nói cách khác, quan hệ giữa di và hai biến
quyết định là quan hệ rời rạc.
Mục tiêu 2: Tối thiểu tổng chi phí dự án
minpC
envip D ITaxC C C (4)
Trong đó, pC là tổng chi phí để hoàn thành dự án,
DC là
chi phí trực tiếp, IC là chi phí gián tiếp,
enviTax là thuế môi
trường do việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch trong sản xuất.
1
QM L E
D i i ii
C C C C
(5)
với CM
i, C
L
i, E
iC lần lượt là chi phí phí vật liệu, chi phí
nhân công, chi phí máy thi công để thực hiện công tác i; được
xác định lần lượt theo các công thức (6), (7), (8) như sau:
MwC ii
M
i. (6)
với iM là chi phí vật liệu để thực hiện một đơn vị khối lượng
công tác i; iM không phụ thuộc vào thời gian thực hiện công
tác i, hay nói cách khác quan hệ giữa iM và k
id là rời rạc.
LwC ii
L
i. (7)
với iL là chi phí nhân công để thực hiện một đơn vị khối
lượng công tác i.
- Nếu thời gian thực hiện công tác i phụ thuộc vào hoạt
động máy thi công k thì iL không phụ thuộc vào thời gian
thực hiện công tác i. Nói cách khác, quan hệ giữa iL và
id
là quan hệ rời rạc.
- Nếu việc thực hiện công tác i phụ thuộc vào hoạt động
của nhân công thì ( )i i
f dL .
. . . .
k
E k k ki
ki ii i i i
i
PC w d wR R
N (8)
với k
iR là chi phí cho một ngày làm việc của tổ máy k được
chọn để thực hiện công tác i (đơn vị là VNĐ/ngày).
TCC pIb.
0 (9)
với 0C là chi phí chuẩn bị ban đầu để triển khai thi công
dự án; b là chi phí chung trung bình cho một ngày làm việc
của nhà thầu.
.envi p
cTax GHG (10)
Trong đó, c là đơn thuế môi trường trên một đơn vị CO2e
tạo ra trong quá trình sản xuất. Tại một số quốc gia, người ta
còn gọi là chi phí cacbon (carbon price) hoặc là thuế cacbon
(carbon tax). Mức thuế suất này là khác nhau giữa các quốc
gia. Tại Việt Nam, Conxhead vaf cộng sự (2013) đã nghiên
cứu về thuế cacbon tại Việt Nam dựa trên những chính sách
thuế môi trường do việc tiêu thụ các nhiên liệu hóa thạch để
tạo ra năng lượng (Coxhead, Wattanakuljarus, & Nguyen,
2013). Theo nghiên cứu này, các tác giả đã tính toán và tổng
hợp chi phí cacbon được đánh vào mỗi kg CO2e cho từng
loại nhiên liệu như Bảng 1.
Bảng 1. Chi phí thuế môi trường cho 1kg CO2e tại Việt Nam
(Coxhead và cộng sự, 2013)
Loại nhiên liệu Than Diesel Gasoline
USD/tấn-CO2e 0,71 20 47
1
. .Q
kk
iP i ii
GHG w GHGP
(11)
Trong đó, PGHG là tổng lượng khí thải từ dự án (đơn vị
kg CO2e), k
iGHG là khí thải tạo ra từ việc sử dụng tổ máy k
để thực hiện công tác i trong một ngày làm việc, được xác
định qua công thức sau:
.k
k
i
i
u uu
F EFGHG
(12)
với u là số loại nhiên liệu mà tổ máy k sử dụng để thực hiện
công tác i; uF là mức tiêu hao nhiên liệu loại u để thực
hiện công tác i trong một ngày làm việc của tổ máy k. Dữ
liệu về uF có thể được tra cứu trong catalogue kỹ thuật
của các loại thiết bị thi công. uEF là hệ số chuyển đổi khí
thải theo loại nhiên liệu được sử dụng để vận hành máy
(Bảng 2).
Bảng 2. Hệ số chuyển đổi khí thải từ năng lượng (EPA, 2011)
Loại năng lượng Đơn vị Kg-CO2e/l, kWh
Diesel Lit 2,663
Điện kWh 0,7
Như vậy, công thức (10) trở thành:
1
. . . .k
Qk
ienvi ii
i
cu u
uF EFTax w P
(13)
2.2.3. Các ràng buộc
Bài toán nghiên cứu có các ràng buộc sau đây:
(1) Ràng buộc giới hạn biến năng suất của tổ máy k
iP
min max
k k k
i i iP P P với 1,i Q (14)
(2) Ràng buộc giới hạn số lượng tổ máy k
iN :
max
1k k
i iN N với 1,i Q (15)
(3) Ràng buộc về thời gian bắt đầu của công việc đầu tiên:
Để đơn giản, nghiên cứu này giả định thời điểm bắt đầu
công việc đầu tiên sẽ bắt đầu ngay từ mốc 0:
10S (16)
(4) Ràng buộc về quan hệ trước sau giữa các công tác:
Nếu là quan hệ kết thúc – bắt đầu (Finish to Start):
PtSlagdS iittt ;
,
(17)
Nếu là quan hệ bắt đầu – bắt đầu (Start to Start):
,
;t it i
t PlagS S (18)
98 Huỳnh Thị Minh Trúc, Phạm Anh Đức
Trong đó {P} là tập hợp các công tác liền trước công
tác i; lagt,i (đơn vị: ngày) là thời gian khởi muộn giữa công
tác i và công tác t.
(5) Điều kiện biên:
0k k
i iP P ; (19)
0k k
i iN N (20)
2.2.4. Ứng dụng thuật toán di truyền để giải quyết bài toán
nghiên cứu
Mô hình tối ưu hóa được đề xuất trong nghiên cứu này
được thực hiện thông qua 3 giai đoạn sau: (1) Giai đoạn
khởi tạo nhằm tạo ra một tập hợp các phương án ban đầu;
(2) Tính toán giá trị của các hàm mục tiêu về tiến độ và
tổng chi phí dự án; (3) Thực hiện các kỹ thuật tối ưu hóa
bằng thuật toán di truyền (lựa chọn, bắt chéo, đột biến để
tạo các “quần thể con cái” và so sánh, lựa chọn phương án
tối ưu). Ba giai đoạn này được mô tả thông qua Hình 1 và
được giải thích như sau:
Giai đoạn 1: Khởi tạo
Mục tiêu giai đoạn này là khởi động quy trình tối ưu
hóa theo mô hình nghiên cứu, với 3 nhiệm vụ cụ thể:
Đọc dữ liệu dự án cần thiết cho quá trình tối ưu. Các
thông số dự án bao gồm: (1) Số công tác trong dự án; (2)
Khối lượng từng công tác; (3) Quan hệ trước sau giữa các
công tác; (4) Thời gian khởi muộn giữa các công tác; (4)
Số loại tổ máy khác nhau cho từng công tác; (5) Các thông
số kinh tế - kỹ thuật theo loại tổ máy: năng suất, định mức
tiêu hao nhiên liệu, chi phí vận hành tổ máy trong một ngày
làm việc; (6) Các thông số kinh tế của dự án: chi phí vật
liệu cho một đơn vị khối lượng từng công tác, chi phí nhân
công cho một đơn vị khối lượng từng công tác; (7) Các
thông số yêu cầu để khởi tạo quần thể ban đầu: kích cỡ
chuỗi (số công tác), số thế hệ, kích thước quần thể, tỷ lệ bắt
chéo, tỷ lệ đột biến.
1. Tạo ngẫu nhiên các giải pháp s=1 cho quần thể đầu
tiên (P=1) ở thế hệ đầu tiên (g=1).
Giai đoạn 2: Tính toán các hàm mục tiêu
Xuất phát từ giải pháp s=1, quy trình thực hiện các thao tác:
1. Tính toán thời gian hoàn thành dự án;
2. Tính toán tổng chi phí dự án.
Giai đoạn 3: Tối ưu hóa các mục tiêu để tìm phương
án tối ưu
1. Hàm mục tiêu được đánh giá cho từng giải pháp s.
2. Kể từ s=2 trở đi, kết quả các hàm mục tiêu được so
sánh tương đối với nhau, thực hiện cho đến giải pháp cuối
cùng để tìm xếp hạng Pareto. Tập Pareto là tập hợp các giải
pháp mà được đảm bảo rằng không có giải pháp nào trội hơn.
3. Thực hiện tạo ra “quần thể con cái” bằng các kỹ
thuật: lựa chọn, bắt chéo, đột biến.
4. Đánh giá, so sánh các giải pháp ở “thế hệ con cái”
theo các tiêu chí của các hàm mục tiêu như ở bước 2 giai
đoạn này cho đến khi tất cả chuỗi trong quần thể là giống
nhau (hoặc đến khi một điều kiện dừng được thỏa mãn).
Hình 1. Mô hình áp dụng GA vào tối ưu hóa
thời gian – chi phí dự án
3. Nghiên cứu tình huống
3.1. Tổng quan về tình huống nghiên cứu
Bài báo sử dụng dữ liệu của gói thầu xây dựng mới 02km
đường Quốc lộ 20 qua địa phận tỉnh Lâm Đồng (km 189+00
đến km 191+00) để làm ví dụ minh họa cho mô hình nghiên
cứu. Dữ liệu của nghiên cứu được tổng hợp trong Bảng 3.
Tình huống nghiên cứu có 12 công tác cần thực hiện, kết hợp
với số phương án máy trung bình là 4,3 phương án, tạo ra
4,312 (khoảng 30 triệu giải pháp). Bảng 4 thể hiện nội dung
cũng như mối quan hệ giữa các công tác.
Bảng 3. Dữ liệu tình huống
Công
tác (i)
Năng suất
máy Số lượng
Khối lượng
Chi phí vật liệu
đơn vị
Chi phí vật liệu
đơn vị Chi phí máy/ngày
Khí thải /ngày
1 0,375 1-3 46,30 0 1.106.336 4.456.234 343,527
1 0,336 1-3 46,30 0 1.106.336 5.577.445 423,417
1 0,130 1-3 46,30 0 1.106.336 6.607.887 489,992
2 0,630 1-3 26,22 0 2.285.956 3.603.065 231,681
2 0,502 1-3 26,22 0 2.285.956 3.732.139 242,333
2 0,441 1-3 26,22 0 2.285.956 4.066.677 287,604
3 0,630 1-3 31,20 0 289.108 3.150.239 223,692
4 0,420 1-3 18,21 0 289.108 1.256.047 90,542
4 0,335 1-3 18,21 0 289.108 1.385.121 101,194
4 0,294 1-3 18,21 0 289.108 1.719.659 146,465
k
iPk
iN iw iM iLk
iRk
iGHG
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(120).2017, QUYỂN 3 99
assessment model for construction processes”, Building and Environment, 45(3), 2010, pp. 766-775.
[12] Liu, L., Burns, S. A., & Feng, C.-W., “Construction Time-Cost Trade-
Off Analysis Using LP/IP Hybrid Method”, Journal of Construction
Engineering and Management, 121(4), 1995, pp. 446-454.
[13] Marshall, S. K., Rasdorf, W., Lewis, P., & Frey, H. C.,
“Methodology for Estimating Emissions Inventories for
Commercial Building Projects”, Journal of Architectural Engineering, 18(3), 2012, pp. 251-260.
[14] Moselhi, O., & El‐Rayes, K., “Scheduling of Repetitive Projects
with Cost Optimization”, Journal of Construction Engineering and Management, 119(4), 1993, pp. 681-697.
[15] Muench, S. T., Anderson, J. L., Hetfield, J. P., Koester, J. R., and
Soderlund, M. et al., Greenroads Manual v1.5, University of
Washington, 2011.
(BBT nhận bài: 29/9/2017, hoàn tất thủ tục phản biện: 12/10/2017)
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(120).2017, QUYỂN 3 101
NHẬN THỨC CỦA CÁC BÊN LIÊN QUAN ĐẾN VIỆC ĐÁP ỨNG
CÁC TIÊU CHUẨN CÔNG TRÌNH XANH CỦA CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
INVESTIGATING THE AWARENESS OF STAKEHOLDERS IN MEETING SUSTAINABLE
CONSTRUCTION STANDARDS IN DANANG CITY
Nguyễn Quang Trung1, Trương Quỳnh Châu1, Phan Thị Như Quỳnh2, Trần Văn Thành2, Mạc Thị Vy2 1Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng; [email protected], [email protected]
2Sinh viên 14KX, Khoa QLDA, Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng;
Tóm tắt - Phát triển bền vững ngày càng được áp dụng rộng rãi và trở thành yêu cầu không thể thiếu trong các công trình xây dựng trên thế giới, đặc biệt là ở các nước phát triển. Và thực tế cho thấy, việc áp dụng các bộ tiêu chuẩn, các tiêu chí đánh giá về “công trình bền vững” tại Việt Nam hiện đang gặp nhiều khó khăn và thách thức, mà trong đó, tính phổ biến và nhận thức của người dân về tầm quan trọng của phát triển bền vững vẫn còn nhiều hạn chế. Bài báo này đề xuất một phương pháp nhằm tìm hiểu, xác định nhận thức của các bên liên quan đối với các nhân tố đánh giá công trình bền vững. Việc nghiên cứu được thực hiện trên cơ sở thừa kế thành tựu từ những bài báo, nghiên cứu đi trước kết hợp với quá trình khảo sát thực tiễn, lấy ý kiến từ các chuyên gia, các bên liên quan. Kết thúc, bài báo đưa ra một số kiến nghị nhằm thức đẩy việc xây dựng các công trình đáp ứng các tiêu chuẩn công trình xanh trên địa bàn thành phố Đà Nẵng.
Abstract - Sustainable development is widely adopted and becomes an indispensable requirement in the construction industry in the world, especially in developed countries. But in practice, the application of standards and criteria for "green building" in Vietnam is facing many difficulties and challenges. Particularly, the perception of the importance of sustainable development is still limited. This paper proposes a method to investigate stakeholders' perceptions of sustainable construction assessment factors. The research has been done based on the results from the previous studies associated with the process of doing survey in which opinions from experts and stakeholders are being investigated. In conclusion, the paper presents a set of key criteria for sustainable appraisal that has been and will be widely applied in Da Nang city, and discusses other important criteria that are not applied in sustainable construction and development in Da Nang city.
Từ khóa - phát triển bền vững; công trình xanh; nhận thức; tiêu chuẩn xanh; vật liệu mới; tiết kiệm năng lượng
Key words - sustainable development; green building; perception; sustainable standards; new material; energy saving
1. Đặt vấn đề
Phát triển bền vững là “sự phát triển có thể đáp ứng
được những nhu cầu hiện tại mà không ảnh hưởng, tổn hại
đến khả năng đáp ứng nhu cầu của các thế hệ tương lai...”
[1]. Phát triển bền vững là một chiến lược để nâng cao chất
lượng cuộc sống, trong đó cho phép người dân được sống
trong một môi trường lành mạnh, cải thiện điều kiện sống,
xã hội và kinh tế cho các thế hệ hiện tại và tương lai.
Một trong các vấn đề được bàn để đảm bảo phát triển
bền vững là đảm bảo phát triển công nghệ xây dựng công
trình xanh, bởi vì những công trình với phương pháp thi
công truyền thống thường tiêu thụ một lượng lớn nguồn tài
nguyên không thể tái tạo, tạo ra chất thải rắn, làm ô nhiễm
nguồn nước, không khí, góp phần vào sự hoang hóa đất.
Khái niệm “công trình xanh” [1] được đưa ra như là một
giải pháp tối ưu cho chiến lược nâng cao chất lượng cuộc
sống của con người và bảo vệ môi trường tự nhiên. Lợi ích
của công trình xanh đã được nhiều nhà nghiên cứu chứng
minh, phân tích như giảm các lãng phí nguyên liệu, việc tái
chế và tiết kiệm năng lượng được cải thiện bằng cách sử
dụng các nguồn tài nguyên như ánh sáng tự nhiên, năng
lượng gió hay năng lượng mặt trời, góp phần giảm thiểu
các tác động xấu tới khí hậu toàn cầu.
Trên thế giới, “phát triển bền vững” và “công trình
xanh” rất phổ biến và được áp dụng rộng rãi cho hầu hết
các công trình xây dựng. Việt Nam đang trên con đường
hội nhập, do đó cũng không nằm ngoài xu thế phát triển đó.
Năm 2007, Hội đồng Công trình xanh Việt Nam (VGBC)
được thành lập, là một tổ chức phi chính phủ, chi nhánh
của hội đồng công trình xanh California. Năm 2011,
VGBC đưa ra hệ thống đánh giá công trình xanh đầu tiên
ở Việt Nam, gọi là Lotus, và cho đến nay đây cũng chính
là hệ thống đánh giá công trình xanh duy nhất của nước ta.
Tính đến tháng 6/2016, chúng ta có khoảng 60 công trình
đã được chứng nhận Lotus này. Trên thực tế, ở Việt Nam,
chỉ mới nghiên cứu các rào cản trong quá trình thực hiện
công trình xanh, hoặc tập trung nghiên cứu xây dựng lại bộ
đánh giá Lotus để phù hợp với điều kiện Việt Nam.
Để tìm hiểu rõ hơn, bài nghiên cứu khoa học với tiêu
đề “Nghiên cứu nhận thức của các bên liên quan trong việc
đáp ứng các tiêu chuẩn công trình xanh của công trình xây
dựng tại Đà Nẵng” sẽ giúp tìm hiểu, xác định, và phân tích
rõ hơn các nhân tố ảnh hưởng. Để từ đó cung cấp cái nhìn
khách quan nhất về đặc điểm cơ bản của công trình xanh
và nhận thức về nó một cách cụ thể nhất.
2. Kết quả nghiên cứu và khảo sát
Nghiên cứu được thực hiện thông qua việc kết hợp tham
khảo các tài liệu nghiên cứu trước đây, tham khảo ý kiến
từ các chuyên gia trong lĩnh vực liên quan trong việc lựa
chọn đối tượng khảo sát, kết hợp lấy kết quả từ việc khảo
sát ý kiến của các đối tượng liên quan.
2.1. Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Trên thế giới đã có nhiều báo cáo nghiên cứu về phát
triển bền vững ở cấp độ vĩ mô hay vi mô trong phạm vi
quốc gia, khu vực, như: Rủi ro phân tích trong quá trình ra
[18] SPSS software, Statistical package, version 20. SPSS Inc., Chicago,
http://www.spss.com, 2012.
(BBT nhận bài: 15/9/2017, hoàn tất thủ tục phản biện: 17/10/2017)
106 Nguyễn Thành Trung, Lê Hữu Thọ, Lê Thùy Trang, Trịnh Văn Chính
GIAO THÔNG XANH TRONG ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG
GIAO THÔNG ĐÔ THỊ CỦA THÀNH PHỐ BIÊN HÒA CHO TƯƠNG LAI
ORIENTED SUSTAINABLE DEVELOPMENT OF URBAN TRANSPORTATION OF
BIEN HOA CITY TOWARDS GREEN-TRANSPORTATION
Nguyễn Thành Trung1, Lê Hữu Thọ1, Lê Thùy Trang1, Trịnh Văn Chính2 1Trường Đại học Lạc Hồng; [email protected]
2Trường Đại học Giao thông Vận tải Thành phố Hồ Chí Minh
Tóm tắt - Nghiên cứu nay trình bày các đặc điểm liên quan đến giao thông ở thành phố Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai nhằm đưa ra các mục tiêu phát triển bền vững đô thị với giao thông xanh và xu hướng sử dụng các phương tiện giao thông thân thiện với môi trường trên thế giới. Ngoài ra, nghiên cứu này cũng tổng hợp những tính năng ưu việt của xe buýt sử dụng khí CNG (xe buýt sử dụng nguyên liệu khí thiên nhiên với thành phần chủ yếu là mêtan) đang được sử dụng rộng rãi hiện nay và so với các loại hình xe buýt khác. Từ kết quả khảo sát cụ thể đê xuât thí điểm mô hinh tuyên xe buýt sử dụng nhiên liệu sạch CNG trong hệ thống vận tải công cộng của thành phố Biên Hòa sao cho phù hợp với mô hình phát triển bền vững giao thông vận tải (GTVT) trong tương lai.
Abstract - The aims of the research are to take an overview of the transportation system in Bien Hoa city, Dong Nai province. This study introduces the purpose of sustainable development of urban transportation of Bien Hoa city with green transportation and propensity to use the environmentally friendly buses in the world. In recent years, in developing countries, CNG buses have been used widely. This paper analyses the advantages of CNG bus with those of other buses. Based on the result of survey, this study proposes using the CNG bus system in the public transportation system of Bien Hoa city in accordance with the sustainable development model of transportation in the future.
Từ khóa - giao thông xanh; khí thiên nhiên; phát triển đô thị; phát triển đô thị bền vững; giao thông công cộng
Key words - green transport; compressed natural gas; urban development; sustainable urban development; public transportation
1. Giới thiệu
Trong những năm qua, tỉnh Đồng Nai đã đạt nhiều thành
tựu trong lĩnh vực phát triển đô thị, đạt tỷ lệ đô thị hóa cao
hơn trung bình toàn quốc, hệ thống hạ tầng đô thị đã được
đầu tư tương đối định hình, thuận lợi để tỉnh Đồng Nai kết
nối với các tỉnh khác trong vùng, vận chuyển hàng hóa thuận
lợi và phục vụ tốt an ninh - quốc phòng, giải quyết ách tắc
giao thông, góp phần quan trọng trong sự phát triển kinh tế -
xã hội của toàn tỉnh. Thành phố Biên Hòa đang phải đối diện
với những vấn đề của một đô thị lớn có dân số tăng quá
nhanh. Trong nội ô thành phố, đường sá trở nên quá tải và
thường xuyên ùn tắc. Hệ thống giao thông công cộng
(GTCC) kém hiệu quả. Môi trường thành phố cũng đang bị
ô nhiễm do phương tiện giao thông, các công trường xây
dựng và khu công nghiệp sản xuất.
Theo số liệu của Cục Thống kê, dân số TP. Biên Hòa
năm 2015 là 1,104 triệu người, là thành phố trực thuộc tỉnh
có dân số đông nhất cả nước, trên 1 triệu người. Theo dự
đoán, dân số TP. Biên Hòa sẽ tăng lên gấp 1,2 lần trong
hơn 10 năm tiếp theo, và đây sẽ là một áp lực rất lớn đối
với nền kinh tế, đặc biệt là cơ sở hạ tầng giao thông. Với
chiến lược phát triển đô thị theo định hướng bền vững đã
được tiến hành trong thời gian gần đây thì TP. Biên Hòa
cần giải quyết vấn đề về hạ tầng giao thông, với mục tiêu
hướng đến GTCC. Các tuyến xe buýt cần được phát triển
mạnh, nâng cao chất lượng với mức giá cả hợp lý, đảm bảo
an toàn, tiện lợi, góp phần giảm thiểu tai nạn giao thông và
hạn chế ô nhiễm môi trường.
Xuất phát từ nhu cầu đó, nhóm tác giả thực hiện nghiên
cứu “Giao thông xanh trong định hướng phát triển bền
vững giao thông đô thị của TP. Biên Hòa cho tương lai”
nhằm đưa ra những mục tiêu phát triển đô thị bền vững với
giao thông xanh thông qua việc sử dụng nhiên liệu sạch
trong hệ thống GTCC cho TP. Biên Hòa nói riêng và các
đô thị khác ở nước ta nói chung trong tương lai.
2. Thực trạng cơ sở hạ tầng và giao thông vận tải tỉnh
Đồng Nai
Đồng Nai có một hệ thống giao thông phát triển khá
đồng bộ, theo thống kê, nếu tính cả đường nông thôn và
đường đô thị, Đồng Nai có 3.058 tuyến đường với tổng
chiều dài 6.266,8 km. Cụ thể:
+ Quốc lộ gồm 05 tuyến (QL1A, QL1K, QL20, QL51,
QL56) với tổng chiều dài 244,23 km.
+ Đường tỉnh gồm 20 tuyến với tổng chiều dài 370 km,
đường nhựa đạt tỷ lệ 76%, còn lại chủ yếu là đường cấp
phối sỏi đỏ. Chất lượng đường được nâng lên rõ rệt, cơ bản
đã đáp ứng được nhu cầu đi lại và lưu thông hàng hoá ngày
càng tăng của Tỉnh.
+ Đường huyện gồm 249 tuyến với tổng chiều dài
1.317 km, đường nhựa đạt trên 65%.
+ Đường xã gồm 2.629 tuyến với tổng chiều dài 3.835 km,
100% xã có đường ô tô đến trung tâm. Nhờ vào chương trình
xã hội hoá giao thông nông thôn, một số xã vùng sâu, vùng
xa, xã đặc biệt khó khăn có tỷ lệ đường được nhựa hoá đạt
60-70%.
+ Đường chuyên dùng gồm 155 tuyến với tổng chiều
dài 390 km, tỷ lệ nhựa hoá đạt 100%. Được sự quan tâm và
đầu tư đúng mức, hệ thống giao thông đường khu công
nghiệp phát triển khá nhanh, tạo nên một mạng lưới giao
thông liên hoàn đến tận cơ sở [1].
Riêng thành phố Biên Hòa có hơn 500 nút giao thông,
trong đó xây dựng 6 nút giao thông khác mức ở tuyến quốc
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(120).2017, QUYỂN 3 107
lộ qua thành phố (5 nút đã hoàn thành và 1 nút đang xây
dựng), còn lại trong nội thị chủ yếu ở dạng đồng mức. Phần
lớn các đường đều hẹp, chỉ có khoảng 20% số đường có lòng
đường rộng trên 12 m, có thể tổ chức vận chuyển xe buýt
tiêu chuẩn (80 chỗ) thuận lợi; 60% số đường có lòng đường
rộng từ 7 m đến 12 m, thuận tiện cho các xe buýt loại trung;
còn lại là 20% số đường có lòng đường nhỏ hơn 7 m, khó bố
trí xe buýt lưu thông. Nhìn chung, mạng lưới đường bộ của
thành phố phát triển chưa cân đối và chưa được phân cấp
theo chức năng, đa số đều phát triển chưa đồng bộ, thể hiện
qua các khía cạnh như: kích thước, khổ đường, lộ giới, vỉa
hè. Trong khi đó, lượng xe ngày một tăng, đường sá không
được mở rộng thêm, dẫn đến tình trạng ùn tắc giao thông
thường xuyên xảy ra tại một số điểm trên địa bàn.
Để giải quyết vấn đề giao thông đô thị và hướng đến bền
vững, thành phố đang đầu tư cho hệ thống GTCC. Hiện nay,
thành phố có hơn 363 xe buýt có sức chứa từ 12 đến 80 chỗ
và 2 tuyến xe buýt miễn vé với 12 xe có sức chứa 12 chỗ. Hầu
hết các xe này đảm bảo các quy định về tiêu chuẩn phương
tiện khai thác vận tải hành khách công cộng (VTHKCC) bằng
xe buýt, ban hành theo nghị định 91/2009/NĐ-CP ngày
21/10/2009 của Bộ trưởng Bộ Giao thông Vận tải (GTVT).
Tuy nhiên, vẫn còn một số xe đã quá cũ, không còn đảm bảo
các điều kiện theo quy định này. Do vậy, trong kế hoạch cần
phải sớm thay thế những xe không phù hợp.
3. Xu hướng phát triển bền vững (PTBV) trong đô thị
và giao thông đô thị
3.1. Khái niệm về phát triển bền vững và phát triển đô thị
bền vững
Theo Ủy ban thế giới về Môi trường và Phát triển
(World Commision on Environment and Development –
WCED) thì “phát triển bền vững là sự phát triển đáp ứng
các nhu cầu hiện tại mà không làm tổn hại đến khả năng
đáp ứng các nhu cầu của các thế hệ tương lai” (Báo cáo
Brundtland, 1987). Còn theo Luật Bảo vệ môi trường năm
2005 của nước ta: “Phát triển bền vững là phát triển đáp
ứng được nhu cầu của các thế hệ hiện tại mà không làm tổn
hại đến khả năng đáp ứng nhu cầu đó của các thế hệ tương
lai trên cơ sở kết hợp chặt chẽ, hài hòa giữa tăng trưởng
kinh tế, bảo đảm tiến bộ xã hội và bảo vệ môi trường”.
Hình 1. Mô hình của phát triển bền vững [2]
Nói cách khác, muốn phát triển bền vững thì phải cùng
đồng thời thực hiện 3 mục tiêu:
- Phát triển có hiệu quả về kinh tế;
- Phát triển hài hòa các mặt xã hội; nâng cao mức sống
của các tầng lớp dân cư;
- Cải thiện môi trường môi sinh, bảo đảm phát triển lâu
dài vững chắc cho thế hệ hôm nay và mai sau.
Như vậy ta có thể có thể thấy rằng, về bản chất, phát
triển bền vững là một quá trình biến đổi mạnh mẽ trong các
lĩnh vực kinh tế, xã hội nhằm tạo ra sự tối ưu nhất trong
tăng trưởng để đáp ứng nhu cầu nâng cao chất lượng cuộc
sống của con người mà không làm tổn hại đến hệ các sinh
thái và môi trường trong hiện tại cũng như trong tương lai.
Tổng quát hơn, phát triển bền vững chính là một quá trình
liên tục cân bằng và hoà nhập các mục tiêu kinh tế, xã hội
và môi trường sinh thái. Nó đảm bảo sự trường tồn của
nhân loại. Chính vì vậy, phát triển bền vững đã trởthành
mục tiêu chiến lược cho toàn cầu, cho từng quốc gia, từng
khu vực cũng như cho từng đô thị.
Trên cơ sở khái niệm chung về PTBV thì đô thị phát triển
bền vững vẫn được dựa trên nguyên tắc: Kinh tế đô thị - môi
trường đô thị và văn hoá xã hội đô thị. Với đặc thù của một
đô thị, khái niệm PTĐTBV có thể được hiểu là “mối quan
hệ hữu cơ, mật thiết giữa: A) Kinh tế đô thị; B) Văn hóa xã
hội đô thị; C) Môi trường - Sinh thái đô thị; D) Cơ sở hạ tầng
đô thị và E) Quản lý đô thị”. Như vậy, khái niệm PTĐTBV
có thể được thể hiện như sơ đồ (Hình 2) sau đây:
Hình 2. Mô hình của phát triển đô thị bền vững [3]
Trong quá trình phát triển GTVT ở các đô thị, vấn đề
môi trường bị ảnh hưởng do phương tiện giao thông sử
dụng mặt đường đô thị, tiêu thụ một lượng lớn nhiên liệu,
thải khí ô nhiễm, ùn tắc giao thông giờ cao điểm, gây tiếng
ồn giao thông trong đô thị. Ước tính nguồn thải bụi do hoạt
động GTVT gây ra trong không gian hẹp dọc theo các đường
phố chiếm 80% trong tổng lượng bụi thải, khí CO chiếm
85%, NO2 chiếm 30% và SO2 chiếm 5%. Ô nhiễm tiếng ồn
ở các đường phố thông thường trong các đô thị Việt Nam là
70 – 75 dB, với các đường phố đông xe là 80 – 85 dB, khi
có còi xe thì tăng lên 90 – 100 dB. Đây chính là các vấn đề
môi trường liên quan đến sự phát triển GTVT. Phát triển giao
thông vận tải bền vững hoặc giao thông vận tải xanh là quá
trình phát triển đảm bảo sự cân bằng hài hoà giữa các mục
tiêu kinh tế - xã hội và bảo vệ môi trường. Do vậy, xu hướng
phát triển của nhiều nước hiện nay là phát triển một hệ thống
giao thông đồng bộ, có cơ cấu sử dụng phương tiện hợp lý,
trong đó tập trung phát triển giao thông công cộng, hiện đại,
văn minh, có khả năng đáp ứng nhu cầu đi lại của mọi người
dân một cách nhanh chóng, thuận tiện, an toàn với giá cước
vận tải hợp lý và trên cơ sở bảo vệ môi trường. Tại Hội
nghị Khí hậu và Năng lượng sạch (Manila, Philippines,
6/2009), đã đưa ra các tiêu chí cho GTVT xanh là: Hệ thống
108 Nguyễn Thành Trung, Lê Hữu Thọ, Lê Thùy Trang, Trịnh Văn Chính
GTVT được quy hoạch, sử dụng quỹ đất hợp lý; Bố trí hoạt
động vận tải tối ưu; Tiết kiệm năng lượng và giảm khí thải
CO2 ra môi trường.
3.2. Định hướng giao thông đô thị bền vững, phát triển
giao thông xanh cho TP. Biên Hòa
a) Quy hoạch đô thị và xây dựng hệ thống giao thông
bền vững về mặt môi trường: Quy hoạch hệ thống hạ tầng
kỹ thuật giao thông vận tải đáp ứng đầy đủ nhu cầu giao
thông đi lại. Tỷ lệ tổng diện tích giao thông (diện tích giao
thông động và diện tích giao thông tĩnh) trên tổng diện tích
của đô thị cần quy hoạch là 15 - 25%.
b) Phát triển hệ thống giao thông công cộng, đi xe đạp
và đi bộ: Cần phát triển hệ thống vận tải năng lực cao, chú
trọng VTHKCC (xe buýt, xe điện…); Tạo điều kiện cho
người dân đô thị đi bộ và đi xe đạp.
c) Thắt chặt dần các tiêu chuẩn môi trường cho thành
phố: Về tiêu chuẩn chất lượng không khí xung quanh: Các
tiêu chuẩn chất lượng không khí xung quanh đã được áp
dụng ở nhiều nước châu Á từ những năm của thập niên 90
của thế kỷ trước, còn ở nước ta, mãi đến năm 2005 mới ban
hành tiêu chuẩn tương tự; Nâng cao tiêu chuẩn khí thải của
xe ô tô, chất lượng xăng của xăng…
d) Thực thi chính sách nhằm giảm nguồn khí thải gây ô
nhiễm giao thông: Phát triển các loại xe ô tô, xe máy ít ô
nhiễm hoặc không gây ô nhiễm đô thị như xe chạy điện, xe
chạy bằng khí hóa lỏng (LPG) hoặc khí tự nhiên nén
(CNG), ethanol, dầu sinh học; Chính sách thu phí khí thải
giao thông và khuyến khích giảm khí thải giao thông…
e) Truyền thông nâng cao nhận thức về giao thông xanh
và xây dựng văn hóa giao thông trong cộng đồng: Tuyên
truyền, giáo dục phục hồi thói quen đi xe đạp và đi bộ ở các
cự ly phù hợp trong đô thị; Tự giác chấp hành nghiêm túc luật
lệ giao thông đô thị; Truyền thông về tình hình ô nhiễm môi
trường không khí đô thị và tác hại của ô nhiễm không khí đô
thị đối với sức khỏe con người vừa để cảnh báo ô nhiễm vừa
để nâng cao ý thức bảo vệ môi trường đối với cộng đồng.
4. Giải pháp phát triển giao thông xanh với các phương
tiện giao thông công cộng thân thiện môi trường
4.1. Các phương tiện GTCC thân thiện môi trường được
sử dụng hiện nay
Hình 3. Mô hình của phát triển GTCC bền vững [2]
Một trong các hướng phát triển bền vững GTVT là phát
triển các phương tiện GTCC thân thiện với môi trường, đảm
bảo đáp ứng nhu cầu đi lại của người dân một cách nhanh
chóng, thuận tiện và an toàn. Đây phải là các phương tiện có
sức chở lớn, sử dụng năng lượng sạch, hạn chế tối đa lượng
phát thải, tiếng ồn và ảnh hưởng đến môi trường sinh thái.
Hiện nay, trên thế giới có một số hướng điển hình phát
triển loại xe buýt sạch như:
+ Xe buýt sử dụng khí thiên nhiên CNG - LNP;
+ Xe buýt điện: dùng điện lưới (Trolleybus); dùng ắc
quy; dùng siêu tụ điện (Ultra capacitor); đa động lực
(Hybrid electric bus); hai chế độ (Dual-mode bus); pin
nhiên liệu (Fuel cell bus).
a) Xe buýt sử dụng khí thiên nhiên
Khí thiên nhiên là hỗn hợp khí có nguồn gốc từ dầu mỏ,
bao gồm phần lớn là hydrocarbon. Khí thiên nhiên là loại
nhiên liệu hóa thạch rất hữu ích, có thể là năng lượng thay
thế trong tương lai, đặc biệt giúp giảm ô nhiễm môi trường
trong thành phố. Hiện nay, khí thiên nhiên ứng dụng vào
trong hoạt động GTVT có 2 loại, đó là khí thiên nhiên nén
(BBT nhận bài: 10/8/2017, hoàn tất thủ tục phản biện: 26/9/2017)
112 Nguyễn Anh Tuấn, Nguyễn Xuân Trung, Phan Tiến Vinh
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG ĐỊNH MỨC NĂNG LƯỢNG
CHO CÔNG TRÌNH KHÁCH SẠN Ở ĐÀ NẴNG
A STUDY ON ENERGY BENCHMARK FOR HOTEL BUILDINGS IN DANANG
Nguyễn Anh Tuấn1, Nguyễn Xuân Trung1, Phan Tiến Vinh2 1Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng; [email protected] 2Trường Cao đẳng Công nghệ - Đại học Đà Nẵng; [email protected]
Tóm tắt - Loại hình khách sạn đang phát triển rất nóng tại các đô thị du lịch, đặc biệt là thành phố Đà Nẵng. Để quản lý hiệu quả việc tiêu dùng năng lượng trong nhóm công trình này cần phải xây dựng định mức tiêu hao năng lượng, tiến tới việc dán nhãn năng lượng theo mức độ hiệu quả. Nghiên cứu này đề xuất một phương pháp xây dựng định mức năng lượng thông qua khảo sát và phân tích dữ liệu thực tế của 55 khách sạn trên địa bàn Đà Nẵng. Kết quả nghiên cứu cho thấy, khách sạn có hạng (cấp sao) càng cao thì suất tiêu hao năng lượng càng lớn, với mức trung bình chung là 87,4 kWh/m2/năm hay 8.628,6 kWh/phòng ngủ/năm. Nghiên cứu cũng đã đề xuất một thang phân loại công trình khách sạn theo mức độ hiệu quả năng lượng gồm 7 hạng từ A đến G. Kết quả nghiên cứu có nhiều ý nghĩa trong quản lý, thiết kế xây dựng và cải tạo loại hình công trình này.
Abstract - Hotel buildings have been developing very rapidly in tourism cities, especially in Danang city. To effectively manage energy consumption of this type of buildings, it is necessary to establish an energy benchmark, moving towards energy labeling corresponding to buildings’ energy efficiency. This study proposes a method to establish an energy benchmark by conducting a survey and analysis of real-world data of 55 hotels in Danang. The results show that the higher the rating (star-rating) of a hotel is the more energy it consumes, with an average of 87.4 kWh/m2/year or 8,628.6 kWh/bedroom/year. This study also proposes an energy-efficiency-based rating scale for hotel buildings, including 7 grades from A to G. The results of the study demonstrate potential applications in hotel building management, design, construction and renovation of this building type.
Từ khóa - định mức năng lượng; khách sạn; suất tiêu hao; dán nhãn năng lượng; thang phân loại
Key words - energy benchmarking; hotel; energy use intensity; energy labeling; energy rating scale
1. Đặt vấn đề
Tiết kiệm năng lượng hiện nay là vấn đề thời sự đang được
quan tâm từ nhiều phía. Đứng trên góc độ môi trường và phát
triển bền vững, tiết kiệm năng lượng là một hành động thiết
thực hàng đầu nhằm đạt được mục tiêu phát triển bền vững và
bảo vệ môi trường. Đi kèm với đó, vấn đề xây dựng định mức
tiêu thụ năng lượng (energy benchmarking) cho các công trình
xây dựng đã được nhiều nước trên thế giới quan tâm rất sớm,
từ những năm 1990. Đi kèm với việc xây dựng định mức năng
lượng là việc xây dựng thang phân loại công trình theo hiệu
quả năng lượng (building energy rating tool).
Lĩnh vực khách sạn ở Đà Nẵng nói riêng và nhiều địa
phương trong cả nước nói chung đang phát triển nhanh chóng
do sự bùng nổ du lịch trong những năm gần đây. Riêng tại Đà
Nẵng đã có trên 575 cơ sở lưu trú (trong đó khách sạn chiếm
khoảng 95%) và con số này vẫn liên tục tăng nhanh khoảng
10% - 14%/năm. Đi kèm sự phát triển đó là điện năng tiêu thụ
bởi khu vực khách sạn du lịch cũng tăng và chiếm tỷ trọng
đáng kể trong tổng tiêu thụ điện năng, do khách sạn thường
trang bị các hệ thống sử dụng điện công suất cao.
Giảm thiểu điện năng tiêu thụ của lĩnh vực khách sạn đang
rất được quan tâm, do đó, cần xây dựng định mức tiêu thụ
năng lượng cũng như biện pháp phân loại mức độ hiệu quả về
sử dụng năng lượng là rất cần thiết. Đây là cơ sở để các cơ
quan quản lý nhà nước quản lý, khuyến khích, chế tài đối với
lĩnh vực khách sạn nhằm giảm thiểu lãng phí điện năng.
Mục tiêu chính của nghiên cứu này là xây dựng định
mức năng lượng và thang phân loại khách sạn du lịch trên
địa bàn Đà Nẵng theo mức độ hiệu quả năng lượng, nhằm
đưa ra các kết quả có thể hỗ trợ công tác thiết kế, xây dựng
và quản lý có hiệu quả các công trình khách sạn du lịch trên
địa bàn thành phố Đà Nẵng nói riêng và cả nước nói chung.
Đối tượng nghiên cứu là loại hình công trình khách sạn du
lịch, một loại hình công trình đang có tốc độ phát triển
nhanh chóng tại các thành phố du lịch, đặc biệt là Đà Nẵng.
2. Phương pháp nghiên cứu, nội dung nghiên cứu và các
kết quả đạt được
2.1. Phương pháp nghiên cứu
Hiệu suất sử dụng năng lượng của một công trình
thường được đo lường bằng cách so sánh hiệu suất năng
lượng của nó với một tập hợp mẫu các công trình tương tự,
thông thường là một định mức (benchmark) được tính toán
từ tập hợp mẫu. Nói cách khác, một công trình làm mẫu
điển hình (prototype building) có thể được dùng như là một
định mức. Hiện nay có khá nhiều cách xây dựng định mức
năng lượng cơ bản, trong đó những cách phổ biến nhất có
thể kể đến gồm có [1]:
a. Hệ thống xếp hạng;
b. Mô hình phân phối, sử dụng giá trị ở giữa và các
khoảng xác suất phần trăm;
c. Mô hình hồi quy;
d. Mô hình hồi quy sử dụng sai số chuẩn của một phép
hồi quy, hoặc suất tiêu hao trung bình, của một tập hợp mẫu;
e. Các mô hình điển hình.
Những mô hình này thường xây dựng định mức dưới
dạng một chỉ số suất tiêu hao năng lượng - EUI (energy use
intensity), thường là kWh/m2/năm hay MJ/m2/năm, hay
tương tự. Việc dùng các loại đơn vị đo này giúp cho các nhà
quản lý dễ hiểu được hệ thống định mức. Ngoài ra, một loại
đơn vị đo khác cũng có thể được sử dụng với độ chính xác
cao hơn, nhưng việc thu thập dữ liệu phức tạp hơn, đó là đơn
vị có dạng kg CO2/m2/năm. Một vài định mức có thể có thêm
chỉ dẫn cụ thể về tỷ lệ phần trăm năng lượng được sử dụng
bởi các mục đích sử dụng khác nhau trong công trình.
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(120).2017, QUYỂN 3 113
Trong nghiên cứu của chúng tôi, các phương pháp b., c.,
d. nói trên được áp dụng. Việc xây dựng định mức năng lượng
theo phương pháp này nói chung cần một tập hợp mẫu khảo
sát đủ lớn để đảm bảo tính đại diện của mẫu và độ tin cậy của
kết quả khảo sát. Chúng tôi quyết định chọn khảo sát khoảng
10% tổng số khách sạn trên địa bàn thành phố Đà Nẵng – tức
khoảng từ 50 đến 55 công trình khách sạn để có được các
thông tin cơ bản và lượng năng lượng tiêu thụ tương ứng trong
12 tháng liên tục. Các thông tin khảo sát gồm:
- Năng lượng tiêu thụ của từng tháng, trong 12 tháng
liên tục của 1 năm;
- Thông số quy mô công trình: diện tích sàn, khối tích,
số phòng ngủ, số tầng;
- Năm xây dựng, năm vận hành;
- Hệ thống dùng năng lượng như điều hòa, máy nước
nóng, đèn chiếu sáng...
Việc khảo sát được thực hiện bằng cách gửi thư hoặc
đến trực tiếp tại cơ sở.
Để đảm bảo chất lượng và tính đại diện mẫu khảo sát,
chúng tôi lựa chọn khách sạn mẫu theo những tiêu chí ưu
tiên từ cao đến thấp như sau:
- Hạng khách sạn: phải có đủ các hạng từ 1 sao đến 5
sao, số lượng giữa các hạng càng đồng đều càng tốt;
- Vị trí công trình: cố gắng có các đại diện khách sạn ở
các quận nội thành;
- Quy mô công trình: có công trình nhỏ (dưới 2.500
m2), vừa và lớn; có thấp tầng, có cao tầng.
Trên cơ sở dữ liệu thu được, nghiên cứu đã sử dụng các
công cụ phân tích thống kê như phương pháp đồng hóa dữ
liệu và phương pháp tính trung bình, phương pháp hồi quy,
phương pháp phân bố xác suất… để đưa ra định mức tiêu
hao năng lượng trung bình.
Bằng biện pháp phân tích phân bố xác xuất, từ dữ liệu
điều tra có thể xây dựng được thang phân loại công trình
theo mức độ hiệu quả năng lượng. Thang phân loại có thể
dùng để phân loại và dán nhãn năng lượng công trình.
2.2. Nội dung nghiên cứu
Kết thúc gần 1 năm thực hiện khảo sát, chúng tôi đã có
được kết quả của 55 công trình khách sạn trên địa bàn thành
phố. Qua quá trình sàng lọc, dữ liệu của 5 công trình khách sạn
không đạt yêu cầu chất lượng hoặc không phù hợp (số liệu điện
năng bất thường, thông tin không rõ ràng, chủng loại công trình
không phù hợp…) được chúng tôi loại bỏ. Dữ liệu còn lại là
của 50 khách sạn được phân nhóm từ 1 sao đến 5 sao. Số lượng
khách sạn của từng nhóm được trình bày trong Bảng 1.
Bảng 1. Số lượng khách sạn khảo sát ở từng hạng
Số
lượng
1 sao 2 sao 3 sao 4 sao 5 sao
10 6 21 8 5
Các kết quả khảo sát nói trên được sàng lọc, xử lý, quy
đổi, nội suy một số giá trị còn thiếu. Một số khách sạn lớn
có sử dụng dầu diezen để vận hành được quy đổi từ thể tích
dầu sử dụng sang đơn vị năng lượng kWh. Kết quả cuối
cùng được phân tích trên phần mềm thống kê Stata v.10.
Kết quả phân tích được đối chiếu, kiểm tra cẩn thận với các
dữ liệu khoa học khác trước khi công bố.
2.3. Các kết quả của nghiên cứu
2.3.1. Định mức tiêu hao năng lượng của từng hạng khách
sạn và định mức chung
Việc xây dựng định mức thường dựa trên cơ sở tính toán
giá trị trung bình của một tập hợp mẫu. Tuy nhiên, trong
trường hợp của chúng tôi, các nhóm khách sạn có hạng khác
nhau thì có suất tiêu hao năng lượng khác nhau, đồng thời số
mẫu khảo sát trong mỗi nhóm cũng khác nhau. Do đó, việc
tính toán mức tiêu hao năng lượng trung bình được chúng tôi
tính toán theo phương pháp đặc biệt như sau:
5
1
5
i sao
i
EUI
EUI
(0.1)
Trong đó:
EUI là suất tiêu hao năng lượng trung bình của loại
hình công trình khách sạn;
saoiEUI là suất tiêu hao năng lượng của khách sạn hạng
i sao (được tính bằng trung bình suất tiêu hao của nhóm
khách sạn hạng i sao).
Hình 1. Suất tiêu hao năng lượng trung bình tính theo tổng diện
tích sàn sử dụng và tính theo số phòng ngủ
Kết quả định mức tiêu hao năng lượng EUI được chúng
tôi trình bày trong Hình 1. Kết quả cho thấy suất tiêu hao
năng lượng trung bình là 87,4 kWh/m2/năm hay 8.628,6
kWh/phòng ngủ/năm. Kết quả cũng chỉ ra rằng, khách sạn
có hạng càng cao (càng nhiều sao) thì suất tiêu hao năng
lượng càng lớn. Khách sạn 5 sao có suất tiêu hao trung bình
gần gấp 3 lần khách sạn 1 đến 2 sao. So sánh với suất tiêu
hao năng lượng khách sạn ở Seatle (Hoa Kỳ) [2], Hồng Kông
[3] cho thấy, suất tiêu hao năng lượng khách sạn ở Đà Nẵng
thấp hơn rất nhiều (87,4 so với 271 và 564 kWh/m2/năm).
54.4 57.0
80.987.4
100.3
144.4
0.0
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
120.0
140.0
160.0
1 sao 2 sao 3 sao Trung
bình
4 sao 5 sao
Su
ất
tiêu
th
ụ đ
iện
nă
ng
tru
ng
bìn
h (
KW
h/m
2/n
ăm
)
Hạng khách sạn
2277.4 2662.04657.1
8628.6 8256.2
25290.0
0.0
5000.0
10000.0
15000.0
20000.0
25000.0
30000.0
1 sao 2 sao 3 sao Trung
bình
4 sao 5 saoSu
ất
tiêu
th
ụ đ
iện
nă
ng
tru
ng
bìn
h
(KW
h/p
hò
ng n
gủ
/nă
m)
Hạng khách sạn
114 Nguyễn Anh Tuấn, Nguyễn Xuân Trung, Phan Tiến Vinh
2.3.2. Thang phân hạng khách sạn theo mức độ hiệu quả
sử dụng năng lượng
Có nhiều cách phân hạng công trình theo mức độ hiệu
quả về năng lượng, ví dụ như:
- Phân hạng theo từng quãng suất tiêu hao năng lượng
bằng nhau;
- Phân hạng theo từng quãng phân bố xác suất đều nhau;
- Phân hạng bằng kỹ thuật phân nhóm dựa trên lý
thuyết mờ (fuzzy) [4].
Nghiên cứu này sử dụng cách phân hạng dựa trên hướng
dẫn trong tiêu chuẩn châu Âu prEN15217:2005 [5], là
phương pháp phân hạng dựa trên phân bố xác suất. Cách
phân hạng này cho phép áp dụng mà hầu như ít chịu sự chi
phối của đặc trưng tiêu thụ năng lượng ở các vùng miền khác
nhau. Cách phân hạng này đã được áp dụng ở một số nghiên
cứu quốc tế, ví dụ [6]. Hình 2 giới thiệu phân bố xác suất của
suất tiêu hao năng lượng của 50 khách sạn được khảo sát.
Hình 2. Xác suất phân bố của suất tiêu hao năng lượng trung
bình tính theo tổng diện tích sàn sử dụng
Kết quả chính thu được từ Hình 2 là:
- Suất tiêu hao năng lượng EUI nằm ở giữa (median) của
tập hợp mẫu là 72 kWh/m2/năm. Giá trị này được sử dụng
như là một mốc chuẩn (benchmark) của nhóm mẫu - Rks;
- Giá trị giới hạn của 25% suất tiêu hao năng lượng thấp
nhất là 50 kWh/m2/năm. Giá trị này được nghiên cứu xem
như là suất tiêu hao năng lượng của các công trình tốt, tuân
thủ Quy chuẩn Việt Nam (QCVN) về công trình sử dụng
năng lượng tiết kiệm và hiệu quả (QCVN 09: 2013) - RQCVN.
Bảng 2. Chi tiết cách phân hạng công trình khách sạn
Tóm tắt - Chung cư cao tầng là một loại hình nhà ở phổ biến hiện nay tại các đô thị trên thế giới. Thiết kế và khai thác hiệu quả thông gió tự nhiên cho chung cư cao tầng là một giải pháp cơ bản hướng đến tiết kiệm năng lượng, tạo môi trường thân thiện và sự phát triển bền vững cho công trình kiến trúc. Bài báo đi vào nghiên cứu tương quan về kích thước chiều rộng và chiều sâu của một phòng ở có hình dạng chữ nhật (trong căn hộ chung cư cao tầng) nhằm tạo ra hiệu quả thông gió tự nhiên tốt nhất. Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng, khi kích thước chiều sâu phòng bằng từ 1,0 đến 1,5 lần chiều rộng của phòng thì hiệu quả thông gió tự nhiên (vận tốc gió vào, vận tốc gió phân bố trong phòng, trường gió) là tốt nhất. Kết quả này là một đóng góp cho lý thuyết về thiết kế thông gió tự nhiên cho chung cư cao tầng và có thể được các nhà thiết kế áp dụng cho các dự án chung cư cao tầng trong thực tế.
Abstract - High-rise apartment buildings are a common housing type in urban areas in the world. Designing and effective exploiting natural ventilation in high-rise apartment buildings is a basic solution towards saving energy, creating a friendly environment and a sustainable development for architecture. This article focuses on studying the relation of two dimensions of a rectangular room (a common room’ configuration in apartment buildings) to create the best natural ventilation efficiency. The results show that when the room depth is equal to 1.0 to 1.5 times the room width, the natural ventilation efficiency (wind velocity, distribution of wind velocity in the room, wind field) is the best. The result is a contribution to the theory of natural ventilation designing in high-rise apartment buildings and can be applied to actual high-rise apartment projects by designers.
Từ khóa - chung cư cao tầng; kiến trúc bền vững; kích thước phòng; vận tốc gió; trường gió.
Key words - high-rise apartment building; sustainable architecture; dimension of room; wind velocity; wind field.
1. Đặt vấn đề
Ngày nay, trong bối cảnh nhân loại đang đối diện với
những thách thức của biến đổi khí hậu và xu hướng phát triển
bền vững đã trở thành quốc sách hàng đầu của nhiều quốc
gia trên thế giới, nghiên cứu đề xuất các giải pháp thiết kế
kiến trúc theo hướng bền vững là vấn đề có tính cấp thiết và
có ý nghĩa lớn về mặt lý luận trong kiến trúc. Một trong
những giải pháp thiết kế thụ động cơ bản nhằm hướng đến
kiến trúc bền vững, thích ứng và thân thiện với môi trường
tự nhiên, tạo ra môi trường tiện nghi thân thiện cho con
người, tiết kiệm năng lượng,... là thiết kế thông gió tự nhiên
(TGTN) cho công trình kiến trúc.
Chung cư cao tầng (CCCT) là loại hình nhà ở đã và
đang phát triển mạnh tại các đô thị lớn trên thế giới. Ở Việt
Nam, CCCT xuất hiện tại các đô thị lớn cùng với sự phát
triển đô thị, sự phát triển kinh tế xã hội, sự gia tăng nhu cầu
nhà ở đô thị, các yêu cầu về tiện nghi ở, … Trong thập niên
đầu của thế kỷ XXI, đã chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ
về số lượng các khu đô thị mới, cùng với đó là nhiều CCCT
được đầu tư xây dựng.
Theo [1], nhà chung cư là loại hình được chú trọng phát
triển tại các đô thị Việt Nam. Cụ thể, tỷ lệ nhà ở chung cư
trong các dự án phát triển nhà ở đô thị đến năm 2020 được quy
định từ 60% đến 90% cho các đô thị loại I và loại đặc biệt.
Như vậy, nhà chung cư nói chung, trong đó có CCCT,
sẽ có xu hướng phát triển mạnh trong thời gian đến tại các
đô thị Việt Nam, đặc biệt là tại các đô thị lớn.
Hiện nay, vấn đề khai thác TGTN cho các căn hộ trong
CCCT chưa được quan tâm đúng mức trong quá trình thiết
kế và vận hành khai thác. Giải pháp phổ biến để làm mát cho
các căn hộ là sử dụng điều hòa không khí. Giải pháp này có
các nhược điểm chính sau: tiêu thụ nhiều năng lượng, gây ô
nhiễm môi trường tự nhiên, gây ra một số bệnh cho cư dân,
môi trường vi khí hậu trong căn hộ không thân thiện, …
Trong phòng ở có dạng hình chữ nhật (hình dạng phổ
biến nhất trong thiết kế chung cư), kích thước bề ngang a và
chiều sâu b, tương quan kích thước K của phòng là tỷ số giữa
b và a, K = b/a. Giá trị K có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu
quả về chiếu sáng tự nhiên, tiện nghi nhiệt, thẩm mỹ kiến
trúc, tính thích dụng, … và hiệu quả TGTN.
Các nghiên cứu đã được công bố về TGTN cho các
phòng chức năng và công trình kiến trúc nói chung tập trung
vào lý thuyết chung về mối liên hệ giữa vị trí cửa trên mặt
bằng; vị trí cửa trên mặt cắt; sử dụng hình thức lam, vách
ngăn, … và hiệu quả TGTN của phòng [2, 3, 4, 5]; khả năng
áp dụng TGTN và các trường hợp ứng dụng các nguyên tắc
TGTN cho công trình thực tế tại các vùng khí hậu khác nhau;
các giải pháp thiết kế và chiến lược TGTN cho công trình
nói chung [6, 7, 8, 9, 10]; … Và hiện nay, chưa có nghiên
cứu nào đề xuất tương quan kích thước K hợp lý cho các
phòng ở trong căn hộ CCCT nhằm khai thác hiệu quả TGTN.
Vì vậy, nghiên cứu tương quan kích thước phòng hợp lý
nhằm khai thác hiệu quả TGTN cho các căn hộ CCCT là vấn
đề đang được đặt ra cho các nhà nghiên cứu và các nhà thiết kế.
2. Đề xuất tương quan kích thước phòng hợp lý trong
thiết kế CCCT hướng đến khai thác hiệu quả TGTN
2.1. Hiệu quả TGTN của căn hộ trong CCCT
Hiệu quả TGTN trong và ngoài căn hộ phụ thuộc vào
một số yếu tố sau: hình khối công trình; giải pháp bố cục
118 Phan Tiến Vinh
tổng mặt bằng; hình thức mặt bằng tầng điển hình; vận tốc
và hướng gió thổi đến bề mặt căn hộ; giải pháp thiết kế của
căn hộ; đặc điểm các loại cửa của phòng; …
Trong các căn hộ, các phòng ở (phòng khách và các
phòng ngủ) có yêu cầu bắt buộc là phải được chiếu sáng tự
nhiên và TGTN. Hiệu quả TGTN của căn hộ được đánh giá
thông qua hiệu quả TGTN của các phòng ở.
Với các phòng có 1 cửa đón gió vào (trường hợp phổ biến),
hiệu quả TGTN phụ thuộc: diện tích mở cửa cho gió vào và
gió ra, vị trí của các cửa (trên mặt bằng và trên mặt cắt), tương
quan về kích thước K của phòng, giải pháp bố trí nội thất, giải
pháp vận hành (đóng mở cửa), … Trong bài báo này, chúng
tôi nghiên cứu và đề xuất tương quan kích thước K của phòng
nhằm khai thác hiệu quả TGTN cho căn hộ.
2.2. Đối tượng và các trường hợp nghiên cứu
- Theo TCXDVN 323:2004 “Nhà ở cao tầng – Tiêu
chuẩn thiết kế”, nhà ở cao tầng là loại nhà ở căn hộ có chiều
cao từ 9 tầng đến 40 tầng. Tác giả chọn ngẫu nhiên một
chung cư 12 tầng để tiến hành nghiên cứu.
Một số đặc điểm của chung cư: chiều cao tầng 1 là 3.900
mm; chiều cao các tầng điển hình là 3.200 mm; cao độ nền
tầng 1 là 1.050 mm; có mặt bằng tầng điển hình (MBTĐH)
theo hình thức hành lang giữa (đây là hình thức MBTĐH
phổ biến của CCCT; đồng thời, với hình thức MBTĐH này,
tác giả có thể tiến hành nghiên cứu cho hai trường hợp là
thông gió xuyên phòng và thông gió một mặt), xem Hình 1.
Hình 1. Mặt bằng tầng điển hình của chung cư và
vị trí căn hộ
- Phòng ở được chọn để nghiên cứu là Phòng ngủ 1 của
căn hộ điển hình đặt tại tầng 10. Mặt chính của căn hộ quay
về hướng chính của chung cư. Hình dạng, thành phần các
phòng chức năng của căn hộ và các loại cửa trong phòng
như Hình 2a. Một số tham số kích thước:
+ α: là góc tạo bởi đường thẳng tiếp tuyến mặt nhà
và hướng gió thổi đến (Hình 2b);
+ a, b: là kích thước theo phương ngang và phương
dọc của Phòng ngủ 1. Để tiến hành các nghiên cứu,
chọn a = 3,8 m và b = K x a (Hình 2b);
+ O là vị trí của điểm khảo sát và OA = x (m);
+ Cửa đi phòng ngủ: 0,8 m x 2,2 m. Cửa đi phòng
vệ sinh: 0,6 m x 2,0 m. Cửa sổ phòng ngủ: 1,6 m x 1,5
m (trong đó phần mở cửa để lấy gió, tối đa khi mở là
0,8 m x 0,9 m).
- Một số điều kiện cho trường hợp nghiên cứu: khối
CCCT đứng độc lập hoàn toàn; chỉ mở cửa căn hộ nghiên
cứu, các căn hộ khác đều đóng cửa hoàn toàn; mở cửa các
không gian công cộng (hành lang, sảnh chính, …).
- Nghiên cứu được thực hiện trong các trường hợp:
+ 3 trường hợp hướng gió thổi đến, tương ứng giá
trị của α là 45°, 90° và 135°.
+ 2 trường hợp về hình thức thông gió là: thông gió
xuyên phòng (khi cửa đi và cửa vệ sinh trong phòng
ngủ được mở ra) và thông gió một mặt (khi cửa đi và
cửa vệ sinh trong phòng ngủ được đóng lại).
+ 4 trường hợp K (giá trị K tương ứng là 0,5, 1,0,
1,5 và 2,0).
Như vậy, có 24 mô phỏng được thực hiện độc lập để
thu kết quả.
a b
Hình 2. a. Mặt bằng căn hộ; b. Kích thước căn hộ - Vị trí khảo
sát: Đoạn thẳng AB, điểm khảo sát O (AO = x)
2.3. Các tiêu chí đánh giá và đại lượng tính toán
- Tiêu chí đánh giá hiệu quả TGTN trong căn hộ:
+ Vận tốc gió tại các điểm nằm trên đoạn thẳng AB
(theo chiều dọc phòng ngủ 1 - Hình 2b) trên mặt phẳng
ở cao độ 1,1 m so với sàn nhà.
+ Trường gió trên mặt phẳng ở cao độ 1,1 m của
phòng ngủ.
- Đại lượng tính toán: xác định giá trị K để hiệu quả
TGTN trong phòng là tốt nhất.
2.4. Lựa chọn phương pháp nghiên cứu TGTN
Hiện nay, nhiều phương pháp nghiên cứu TGTN trong
công trình được nghiên cứu phát triển. Các phương pháp
nghiên cứu TGTN này chủ yếu sử dụng các mô hình cơ bản
như: Mô hình phân tích (Analytical models); Mô hình kinh
nghiệm (Empirical models); Mô hình thí nghiệm
(Experimental models); Mô hình đa vùng (Multizone
models); Mô hình vùng (Zonal models); Mô hình lưới
(Network models); Mô hình CFD (Computational Fluid
Dynamics models); … Các mô hình trên đều có những ưu
điểm và những hạn chế nhất định. Trong đó, mô hình CFD
là mô hình được sử dụng phổ biến trong nghiên cứu và thiết
kế về thông gió. Theo kết quả thống kê của Qingyan Chen,
70% các công bố về nghiên cứu TGTN cho công trình có
sử dụng mô hình CFD [11].
Trong phạm vi nghiên cứu của bài báo, tác giả sử dụng
phương pháp CFD (Computational Fluid Dynamics) và
phần mềm Autodesk CFD 2017.
3. Các kết quả và bàn luận
3.1. Thiết lập mô hình, chọn các điều kiện biên, chọn mô
hình rối, chọn giải pháp lưới cho mô phỏng và cấu hình
máy tính thực hiện mô phỏng
3.1.1. Thiết lập mô hình nghiên cứu trên CFD
- Dựng mô hình 3D của đối tượng (là chung cư 12 tầng
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(120).2017, QUYỂN 3 119
– như đã chọn ở Mục 2.2) nghiên cứu trên phần mềm
AutoCad 2017 (của hãng Autodesk). Kích thước của mô
hình khối không khí (vùng mô phỏng) lần lượt được lấy tối
thiểu bằng 5 lần chiều ngang và 3 lần chiều cao tương ứng
của công trình cần nghiên cứu.
- Tạo mô hình nghiên cứu trên Autodesk CFD 2017 từ
mô hình 3D nêu trên.
- Gán các thuộc tính vật liệu chính cho các đối tượng
trong mô hình nghiên cứu.
3.1.2. Gán các điều kiện biên cho khối không khí
- Chọn hướng gió thổi đến trong 3 trường hợp α
(α = 45°, 90° và 135°): vận tốc tham chiếu tại cao độ 10 m
là 3 m/s. Vận tốc gió có sự thay đổi theo chiều cao và được
biểu diễn pro-fin vận tốc gió theo hàm số mũ như sau:
z
r r
V Z
V Z
Trong đó:
+ Vz, Vr là vận tốc gió ở cao độ Z và vận tốc gió ở
cao độ tham chiếu Zr.
+ δ là hệ số mũ phụ thuộc vào độ gồ ghề của mặt
đất, độ ổn định của khí quyển và cao độ đang xét. δ
được xác định bằng thực nghiệm. Trong điều kiện khí
quyển ổn định, giá trị δ = 0,143 [12].
- Xác định mặt gió ra và gán Static Gage Pressure có
giá trị áp suất là 0.
- Các mặt còn lại của khối không khí (trừ mặt tiếp xúc
với mặt đất) được gán định dạng là Slip/Symmetry.
3.1.3. Chọn mô hình rối (Turb.model)
Chọn mô hình rối là RNG k-ε (RNG k-ε là mô hình rối
được hiệu chỉnh từ mô hình rối k-ε tiêu chuẩn bằng phương
pháp Renormalization Group - RNG) [13].
3.1.4. Chọn giải pháp lưới
- Trong phương pháp CFD, miền nghiên cứu được chia
thành các phần tử (elements), góc của các phần tử là các
nút (node). Các nút và các phần tử tạo thành lưới (mesh).
Lựa chọn giải pháp lưới là tự động (autosize). Sự độc lập
của lưới đối với kết quả mô phỏng được đảm bảo thông qua
thiết lập Adaptive mesh.
- Kích hoạt tính năng kiểm tra độc lập của giải pháp
lưới và chọn giá trị 3 cho Cycles to run. Lựa chọn này cho
phép thực hiện 3 lần tự động điều chỉnh lưới cho phù hợp.
3.1.5. Cấu hình máy tính thực hiện mô phỏng
- Mô phỏng được thực hiện trên máy tính để bàn:
Processor Intel ® Xeron (R) CPU E3-1220 v5 @ 3.00GHz;
64 - bit Operating System; RAM 8.00 GB.
- Thời gian trung bình để thực hiện 1 mô phỏng là 8 giờ.
3.2. Kết quả và đề xuất
3.2.1. Giá trị vận tốc gió vào tại cửa phòng
Với điều kiện khảo sát là vận tốc gió 3 m/s (ở cao độ
tham chiếu là 10 m), kết quả mô phỏng đã chỉ ra rằng, giá
trị vận tốc gió tại điểm giữa của cửa vào (vị trí A, ở cao độ
1,1 m so với sàn nhà) trong 24 trường hợp mô phỏng đều
có vận tốc nhỏ hơn 1,1 m/s (Hình 3).
Căn cứ vào kết quả giá trị vận tốc gió vào phòng, đối
với từng trường hợp nghiên cứu, giá trị K được đề xuất như
Bảng 1.
Hình 3. Vận tốc gió vào phòng ngủ (tại vị trí A) của
các trường hợp nghiên cứu
Bảng 1. Giá trị K (đề xuất) trong các trường hợp nghiên cứu
STT Trường hợp khảo sát Đề xuất K
1 Thông gió xuyên phòng, α = 45° 1,0 – 2,0
2 Thông gió xuyên phòng, α = 90° 1,0 – 2,0
3 Thông gió xuyên phòng, α = 135° 0,5 – 1,0
4 Thông gió một mặt, α = 45° 1,0 – 2,0
5 Thông gió một mặt, α = 90° 1,0 – 2,0
6 Thông gió một mặt, α = 135° 0,5 – 1,5
Như vậy, theo kết quả ở Hình 3 và đề xuất giá trị K ở
Bảng 1, giá trị K nên chọn là từ 1,0 đến 1,5.
3.2.2. Kết quả trường gió trong phòng
Bảng 2. Trường gió trong phòng ngủ của
các trường hợp nghiên cứu
STT K α = 45° α = 90° α = 135°
Thông gió xuyên phòng
1 0,5
2 1,0
2 1,5
4 2,0
120 Phan Tiến Vinh
Thông gió một mặt
5 0,5
6 1,0
7 1,5
8 2,0
3.2.3. Kết quả giá trị vận tốc gió trung bình tại các điểm
nằm trên đoạn thẳng AB (Hình 4)
Hình 4. Giá trị vận tốc gió trung bình (tại các vị trí trên AB)
cho các trường hợp nghiên cứu
Kết quả ở Hình 4 cho thấy, giá trị vận tốc gió trung bình
tỷ lệ nghịch với giá trị K. Vì vậy, nên chọn K có giá trị nhỏ.
3.2.4. Kết quả giá trị vận tốc dọc theo chiều sâu của phòng
(đoạn thẳng AB) cho các trường hợp nghiên cứu
Kết quả được thể hiện ở các Hình 5, 6, 7, 8, 9, 10. Các
đề xuất giá trị K sẽ dựa trên độ lớn vận tốc tại các điểm
khảo sát và trường gió trong phòng (Bảng 2).
a. Thông gió xuyên phòng, α = 45° (Hình 5)
Hình 5. Trường hợp thông gió xuyên phòng, α = 45°
Đề xuất giá trị K từ 1,0 đến 1,5 và hợp lý nhất là 1,5.
b. Thông gió xuyên phòng, α = 90° (Hình 6)
Hình 6. Trường hợp thông gió xuyên phòng, α = 90°
Đề xuất giá trị K từ 0,5 đến 1,5 và hợp lý nhất là 1,0.
c. Thông gió xuyên phòng, α = 135° (Hình 7)
Hình 7. Trường hợp thông gió xuyên phòng, α = 135°
Đề xuất giá trị K từ 1,0 đến 1,5 và hợp lý nhất là 1,0.
d. Thông gió một mặt, α = 45° (Hình 8)
Hình 8. Trường hợp thông gió một mặt, α = 45°
Đề xuất giá trị K từ 1,0 đến 1,5 và hợp lý nhất là 1,0.
e. Thông gió một mặt, α = 90° (Hình 9)
Hình 9. Trường hợp thông gió một mặt, α = 90°
Đề xuất giá trị K từ 1,0 đến 1,5 và hợp lý nhất là 1,0.
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(120).2017, QUYỂN 3 121
f. Thông gió một mặt, α = 135° (Hình 10)
Hình 10. Trường hợp thông gió một mặt, α = 135°
Đề xuất giá trị K từ 0,5 đến 1,5 và hợp lý nhất là 1,0.
Tóm lại, căn cứ vào trường gió trong phòng và tổng hợp
các đề xuất nêu trên (ở các mục 3.2.1, 3.2.2, 3.2.3 và 3.2.4)
để đạt hiệu quả TGTN cao cho phòng, giá trị K nên chọn
là từ 1,0 đến 1,5.
3.3. Bàn luận
Các quá trình vật lý liên quan đến TGTN rất phức tạp
và việc giải thích vai trò của các quá trình này đến hiệu quả
TGTN của công trình đòi hỏi những kiến thức chuyên sâu
về thông gió. Đây thực sự là vấn đề khó khăn đối với hầu
hết các nhà thiết kế. Trong quá trình thiết kế, các nhà thiết
kế thường đưa ra các đánh giá, phân tích, tính toán về thông
gió theo kinh nghiệm hay mang tính định tính. Do đó, việc
đưa ra những kết quả có tính trực quan và hiệu quả TGTN
của công trình kiến trúc được định lượng cụ thể sẽ có ý
nghĩa về mặt lý luận và thực tiễn.
Kết quả nghiên cứu được nêu trong bài báo đã thể hiện
trực quan, với những số liệu chi tiết về giá trị vận tốc gió,
vec-tơ vận tốc gió tại từng điểm và trường gió trong phòng
của 24 trường hợp nghiên cứu. Đồng thời, bài báo cũng đã
đề xuất giá trị K từ 1,0 đến 1,5 cho thiết kế các phòng trong
CCCT nhằm tạo ra hiệu quả TGTN tốt nhất. Đây là một cơ
sở lý luận quan trong cho các nhà thiết kế khi đề xuất tương
quan kích thước phòng (hệ số K) hợp lý nhằm đạt được
hiệu quả TGTN, hướng đến tiết kiệm năng lượng và kiến
trúc bền vững cho các CCCT.
Các kết quả thu được bằng phương pháp CFD (sử dụng
phần mềm Autodesk CFD 2017) trong một số điều kiện
biên nhất định nên chưa thể bao quát tất cả các trường hợp
thiết kế trong thực tế. Vì vậy, cần tiếp tục thực hiện các
nghiên cứu với điều kiện biên được mở rộng, tiến hành
quan trắc thực tế tại các công trình để so sánh kết quả mô
phỏng cũng như cân chỉnh mô hình, nghiên cứu thêm một
số mẫu thiết kế căn hộ đặc thù khác.
4. Kết luận
CCCT là loại hình nhà ở phổ biến và có xu hướng phát triển
mạnh tại các đô thị trên thế giới và Việt Nam. Khai thác TGTN
nhằm tiết kiệm năng lượng, thân thiện với môi trường tự nhiên
cho loại hình CCCT là một trong những giải pháp hiệu quả góp
phần vào sự phát triển bền vững của kiến trúc nói riêng và định
hướng phát triển bền vững nói chung của Việt Nam.
Tương quan kích thước phòng (K) có ảnh hưởng đến
hiệu quả TGTN trong phòng. Nghiên cứu đã đề xuất giá trị
K từ 1,0 đến 1,5 để hiệu quả TGTN trong phòng là tốt nhất.
Các kết quả nghiên cứu trong bài báo là một đóng góp
cho lý luận và thiết kế TGTN cho loại hình CCCT, nhằm
tạo ra các không gian ở nói chung và phòng ở nói riêng
được TGTN tốt, tiết kiệm năng lượng, thân thiện với môi
trường và hướng đến sự bền vững trong kiến trúc.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Thủ tướng Chính phủ, Quyết định số 2127/QĐ-TTg ngày 30/11/2011
về việc “Phê duyệt Chiến lược phát triển Nhà ở quốc gia đến năm 2020 và tầm nhìn đến năm 2030”, Hà Nội, 2011.
[2] Francis Allard, Natural ventilation in buildings: A design handbook,
James & James (Science Publishers) Ltd., London, 2002.
[3] Phạm Ngọc Đăng, Nguyễn Việt Anh, Phạm Thị Hải Hà, Nguyễn
Văn Muôn, Các giải pháp thiết kế công trình xanh ở Việt Nam, NXB
Xây dựng, Hà Nội, 2014.
[4] Phạm Đức Nguyên, Kiến trúc sinh khí hậu: Thiết kế sinh khí hậu
trong kiến trúc Việt Nam, NXB Xây dựng, Hà Nội, 2012.
[5] Nguyễn Tăng Thu Nguyệt, Việt Hà, Nguyễn Ngọc Giả, Kiến trúc
hướng dòng thông gió tự nhiên, NXB Xây dựng, Hà Nội, 2014.
[6] Leon Glicksman & Juintow Lin (Dịch giả: Trần Phú Thành), Thiết
kế nhà ở đô thị bền vững tại Trung Quốc - Các nguyên tắc chủ đạo
và nghiên cứu điển hình về giảm sử dụng năng lượng, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, 2014.
[7] Ulrike Passe, Francine Battaglia, Designing spaces for Natural
ventilation: An Architect’s Guide, Routledge Publishers, New York
& London, 2015.
[8] M. Santamouris, A. Sfakianaki, K. Pavlou, “On the efficiency of
night ventilation techniques applied to residential buildings”, Energy
and Buildings, Volume 42, 2010, pp. 1309-1313.
[9] F. M. Silveira, L. C. Labaki, “Use of natural ventilation in reducing
building energy consumption in single-family housing in Brazil”, IEEE, DOI: 10.1109/REDEC.2012.6416709, 2012.
[10] Chalermwat Tantasavasdi, Jelena Srebric, Qingyan Chen, “Natural
ventilation design for houses in Thailand”, Energy and Buildings,
Volume 33, 2001, pp. 815-824.
[11] Qingyan Chen, “Ventilation performance prediction for buildings:
A method overview and recent applications”, Building and
Environment, Volume 44, Elsevier, 2009. pp. 848-858.
[12] Nguyễn Anh Tuấn, Bài giảng: Nhiệt và khí hậu kiến trúc, Khoa Kiến
trúc – Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng, 2013.
[13] A. Stamou, I. Katsiris, “Verification of a CFD model for indoor
airflow and heat transfer”, Building and Environment, Volume 41, Elsevier, 2006, pp. 1171-1181.
(BBT nhận bài: 11/9/2017, hoàn tất thủ tục phản biện: 10/10/2017)