Những lỗi thiết kế làm tăng chi phí vận hành hệ thống nhạc nước

Một hệ thống nhạc nước có chi phí đầu tư hợp lý chưa chắc đã tiết kiệm khi vận hành. Chọn sai bơm, tính toán thủy lực chưa tối ưu hay bỏ qua kịch bản vận hành có thể khiến điện, nước và chi phí bảo trì tăng lên trong nhiều năm. Vì vậy, nhận diện những lỗi thiết kế ngay từ đầu là bước quan trọng để kiểm soát chi phí trong suốt vòng đời công trình.

Hệ thống Nhạc nước Quảng trường biển KĐT Phương Đông – Vân Đồn do Nhạc nước TDV thiết kế và thi công

1. Chi phí vận hành nhạc nước được “định hình” từ bản thiết kế

Chi phí của hệ thống nhạc nước không dừng lại ở thiết bị và thi công ban đầu. Sau khi công trình đi vào khai thác, chủ đầu tư còn phải chi trả cho điện năng, nước cấp bù, vệ sinh, bảo dưỡng và thay thế thiết bị. Mức chi này chịu ảnh hưởng trực tiếp từ những quyết định được đưa ra ngay ở giai đoạn thiết kế.

Các quyết định kỹ thuật ban đầu sẽ chi phối cách hệ thống sử dụng năng lượng, nước, thiết bị và nguồn lực bảo trì sau khi đưa vào khai thác. Có thể nhìn rõ mối quan hệ này qua một số hạng mục chính:

Các quyết định trong bản thiết kế có thể tác động trực tiếp đến nhiều nhóm chi phí khi hệ thống nhạc nước đi vào khai thác.

Vì vậy, phương án có giá đầu tư ban đầu thấp chưa chắc mang lại hiệu quả kinh tế tốt hơn. Với công trình được khai thác trong nhiều năm, thiết kế cần được đánh giá trên cả chi phí vòng đời, thay vì chỉ dựa vào mức đầu tư tại thời điểm xây dựng.

Dựng mô phỏng nhạc nước trên phần mềm giúp Nhạc nước TDV tính toán và kiểm tra phương án ngay từ giai đoạn thiết kế

2. Sai bài toán thủy lực: Hệ thống tốn nhiều năng lượng hơn để tạo cùng một hiệu ứng

Bơm và đường ống quyết định trực tiếp đến khả năng đưa nước tới vòi phun với lưu lượng, cột áp phù hợp. Nếu bài toán thủy lực được tính toán chưa chính xác, hệ thống có thể vẫn tạo được hiệu ứng mong muốn nhưng phải tiêu tốn nhiều năng lượng hơn trong quá trình vận hành.

2.1 Chọn bơm theo công suất thay vì điểm làm việc thực tế

Máy bơm nhạc nước công suất lớn không đồng nghĩa với hiệu quả phun tốt hơn. Mỗi cụm hiệu ứng cần được xác định lưu lượng, cột áp yêu cầu và tổn thất trên tuyến ống để lựa chọn bơm có điểm làm việc phù hợp.

Nếu bơm được chọn dư so với nhu cầu và sau đó phải dùng van tiết lưu để đưa lưu lượng về mức cần thiết, một phần cột áp do bơm tạo ra sẽ bị tiêu hao qua quá trình tiết lưu thay vì phục vụ trực tiếp cho hiệu ứng phun. Ngược lại, bơm không đáp ứng đúng yêu cầu thủy lực có thể khiến tia nước không đạt chiều cao hoặc hình dáng thiết kế.

Vì vậy, bài toán tiết kiệm điện không đơn giản là chọn bơm có số kW thấp, mà phải đặt bơm vào đúng điều kiện làm việc của từng cụm hiệu ứng.

2.2 Đường ống tạo ra tổn thất thủy lực không cần thiết

Ngay cả khi lựa chọn bơm phù hợp, mạng đường ống chưa tối ưu vẫn có thể làm tăng năng lượng cần thiết để vận chuyển nước. Đường kính ống không phù hợp, tuyến ống vòng vèo hoặc sử dụng quá nhiều co, tê và phụ kiện đều làm gia tăng tổn thất cột áp.

Bố trí các nhánh thiếu cân bằng còn có thể khiến lưu lượng phân phối tới các cụm vòi phun không đồng đều. Khi đó, việc đạt được hiệu ứng tại những vị trí bất lợi có thể đòi hỏi áp lực cao hơn mức đáng ra hệ thống cần sử dụng.

Do đó, bơm và đường ống phải được tính toán như một hệ thủy lực thống nhất. Giảm những tổn thất không cần thiết ngay từ bản thiết kế giúp hệ thống tạo đúng hiệu ứng mà không phải trả thêm năng lượng để bù cho những bất hợp lý của mạng ống.

Bơm và mạng đường ống cần được tính toán đồng bộ để đáp ứng lưu lượng, cột áp yêu cầu và hạn chế tổn thất thủy lực 

3. Thiết kế hiệu ứng thiếu phân lớp khiến “mỗi lần chạy show là chạy cả hệ thống”

Một hệ thống nhạc nước nghệ thuật không phải lúc nào cũng cần vận hành ở quy mô trình diễn cao nhất. Ngày thường, cuối tuần hay các sự kiện lớn có thể yêu cầu số lượng hiệu ứng và cường độ trình diễn khác nhau. Nếu nhu cầu này không được tính đến từ giai đoạn thiết kế, khả năng tối ưu chi phí sau khi bàn giao sẽ bị hạn chế.

Một lỗi dễ gặp là các cụm vòi phun đài phun nước, bơm, đèn LED âm nước DMX và kênh điều khiển chưa được phân nhóm phù hợp với những kịch bản vận hành khác nhau. Khi các lớp hiệu ứng khó tách thành từng tổ hợp trình diễn, đơn vị quản lý có ít lựa chọn hơn: ngay cả một show quy mô vừa phải cũng có thể phải huy động nhiều thiết bị cùng hoạt động.

Thiết kế theo hướng phân lớp hiệu ứng giúp xây dựng nhiều kịch bản khai thác, chẳng hạn:

• Chế độ thường ngày: ưu tiên các hiệu ứng chủ đạo, thời lượng và cường độ vừa phải.
• Chế độ cuối tuần: bổ sung thêm lớp hiệu ứng nước, ánh sáng để tăng sức hấp dẫn.
• Chế độ sự kiện: huy động đầy đủ các lớp trình diễn theo kịch bản cao điểm.

Điều quan trọng là các chế độ tiết giảm vẫn phải giữ được bố cục và cảm xúc của màn trình diễn, thay vì đơn thuần tắt bớt thiết bị.

Khi việc phân nhóm thiết bị và lập trình kịch bản được tính toán đồng bộ, chủ đầu tư có thể lựa chọn quy mô trình diễn phù hợp với từng thời điểm. Nhờ đó, hệ thống hạn chế việc huy động thiết bị không cần thiết, góp phần kiểm soát điện năng, số giờ hoạt động và hao mòn trong quá trình khai thác.

Phân nhóm bơm, đèn và các hiệu ứng trong hệ điều khiển tạo cơ sở để xây dựng nhiều kịch bản trình diễn khác nhau 

4. Bỏ quên nước và khả năng bảo trì: Những khoản chi nhỏ nhưng lặp lại liên tục

Ngoài điện năng, chi phí vận hành nhạc nước còn đến từ nước cấp bù, vệ sinh và công tác bảo trì. Nếu các yếu tố này chỉ được xử lý sau khi công trình hoàn thiện, những bất tiện nhỏ trong thiết kế có thể trở thành khoản chi lặp lại trong suốt quá trình khai thác.

4.1 Thiết kế tuần hoàn, lọc và cấp bù nước chưa phù hợp

Nước trong hệ thống có thể hao hụt do bay hơi, gió cuốn tia nước ra ngoài vùng thu hồi hoặc quá trình vệ sinh, xả bỏ. Bên cạnh đó, bụi, rác và các tạp chất tích tụ có thể ảnh hưởng đến chất lượng nước cũng như hoạt động của vòi phun và thiết bị.

Vì vậy, ngay từ thiết kế cần tính đến khả năng thu hồi nước, cấp bù, thoát – xả và giải pháp lọc phù hợp với loại hình nhạc nước, điều kiện môi trường và nguồn nước thực tế.

Mục tiêu không phải tạo một cấu hình xử lý giống nhau cho mọi công trình, mà là kiểm soát chất lượng nước, hạn chế thất thoát và giảm những phát sinh không cần thiết trong quá trình vệ sinh, xử lý và cấp bù nước.

4.2 Thiết bị dễ lắp đặt nhưng khó tiếp cận khi cần bảo trì

Một thiết bị có thể chỉ mất thời gian ngắn để sửa hoặc thay thế, nhưng quá trình tiếp cận nó lại tốn nhiều công sức nếu không gian kỹ thuật được bố trí bất hợp lý.

Vị trí bơm, van, tủ điện và các cụm vòi phun cần có không gian thao tác phù hợp. Hệ thống cũng nên được phân chia để có thể cô lập khu vực cần kiểm tra khi điều kiện kỹ thuật cho phép, hạn chế việc phải can thiệp diện rộng chỉ để xử lý một hạng mục nhỏ.

Do đó, chi phí bảo trì không chỉ phụ thuộc vào tần suất thiết bị gặp sự cố. Thời gian tiếp cận, tháo lắp và đưa hệ thống trở lại vận hành cũng là một phần của chi phí vòng đời cần được tính ngay từ bản vẽ.

5. Thiết kế nhạc nước theo chi phí vòng đời thay vì chỉ tối ưu giá đầu tư

Một phương án nhạc nước có tổng mức đầu tư ban đầu thấp chưa chắc là phương án kinh tế hơn trong dài hạn. Khi đánh giá thiết kế, chủ đầu tư cần nhìn đồng thời vào khả năng trình diễn, mức tiêu thụ tài nguyên, phương thức vận hành và yêu cầu bảo trì trong những năm sau khi bàn giao.

5.1 4 câu hỏi nên trả lời trước khi chốt phương án

Trước khi phê duyệt thiết kế, chủ đầu tư có thể kiểm tra phương án bằng 4 câu hỏi:

❓ Hệ thống tiêu thụ năng lượng như thế nào ở từng chế độ trình diễn?

❓ Các cụm hiệu ứng có thể vận hành linh hoạt theo từng kịch bản hay không?

❓ Khi một thiết bị cần bảo trì, phạm vi hệ thống bị ảnh hưởng đến đâu?

❓ Hệ thống có thuận lợi cho việc thay thế, nâng cấp hoặc làm mới chương trình trong tương lai?

Nếu phương án chưa trả lời rõ những câu hỏi này, các khoản tiết kiệm ở giai đoạn đầu tư có thể trở thành chi phí phát sinh trong quá trình khai thác. Đây cũng là cách để chủ đầu tư đánh giá bản thiết kế trên toàn bộ vòng đời thay vì chỉ tại thời điểm nghiệm thu.

5.2 Nhạc nước TDV: Tính bài toán vận hành ngay từ thiết kế

Với kinh nghiệm triển khai các hệ thống nhạc nước nghệ thuật, Nhạc nước TDV tiếp cận công trình theo một chuỗi đồng bộ từ tư vấn, thiết kế và dựng phim 3D đến lựa chọn thiết bị, thi công, lập trình điều khiển và hỗ trợ kỹ thuật.

Việc kết nối các khâu ngay từ đầu giúp phương án thiết kế được xem xét đồng thời về hiệu ứng trình diễn và điều kiện vận hành thực tế. Bơm, đường ống, thiết bị phun, ánh sáng và hệ thống điều khiển vì thế không phải những hạng mục tách rời, mà cần phối hợp trong cùng một giải pháp kỹ thuật.

Nhạc nước Quảng trường 26/3 TP Hà Giang – Công trình thực tế do Nhạc nước TDV thiết kế và thi công 

Chi phí vận hành nhạc nước không chỉ được quyết định sau ngày bàn giao. Những lựa chọn về thủy lực, tổ chức hiệu ứng, sử dụng nước và khả năng bảo trì đều có thể tạo ra chi phí tích lũy trong nhiều năm khai thác.

Bởi vậy, một thiết kế tốt không chỉ cần tạo đúng hiệu ứng mong muốn mà còn phải hướng tới khả năng vận hành hợp lý, linh hoạt và thuận tiện bảo trì.

Nếu đang xây dựng concept hoặc đã có phương án sơ bộ, chủ đầu tư có thể gửi mặt bằng và yêu cầu trình diễn để Nhạc nước TDV tư vấn cấu hình phù hợp trước khi chốt thiết kế và đầu tư.

XEM THÊM:

• Nhạc nước lập trình
• Nhạc nước công viên

———————————-

CÔNG TY CỔ PHẦN XÂY DỰNG VÀ THƯƠNG MẠI TDV VIỆT NAM

Địa Chỉ: Số 48, Tổ 13, Phường Vĩnh Hưng, Hà Nội
VPGD: Số 127 Đền Lừ 2, Tương Mai, Hà Nội
Xưởng sản xuất: KCN Ngọc Long – Hưng Yên
Email: nhacnuoctdv@gmail.com
Điện thoại: 0243 646 3639
P.Dự án: 0912 850 335
P.Kinh doanh: ‭0989 454 240 – 0987 257 384