Đô thị dưới lòng đất: Phát kiến vĩ đại hay xu hướng tất yếu?

Vào mùa đông, cuộc sống đi xuống lòng đất theo nghĩa đen: rễ và củ ngự trị trong khi hầu hết các bộ phận trên mặt đất của cây đều không hoạt động; động vật ngủ đông, tìm nơi trú ẩn trong các lỗ và hang động, hoặc ít nhất là di chuyển đi tránh rét.

Trong chu kỳ hàng năm, trên và dưới mặt đất được liên kết chặt chẽ. Nếu không có dự trữ ngầm để cung cấp cho mùa đông và bắt đầu chu kỳ hoạt động trở lại vào mùa xuân, nhiều loài động, thực vật sẽ chết. Nếu không có cuộc sống tích cực trên mặt đất vào mùa hè và mùa thu để dự trữ dưới lòng đất cho mùa đông tới, chúng cũng sẽ chết.

Quy luật vận hành này cũng tương tự với các thành phố, tuy ở những khía cạnh khác nhau, các hệ thống trên mặt đất và dưới lòng đất cũng được liên kết rất chặt chẽ. Hầu như không có thành phố nào có thể tồn tại mà không có mạng lưới điện và thông tin được chôn vùi dưới đất, hệ thống truyền nước ngầm, ống thoát nước, tầng hầm để xe hoặc dành cho người đi bộ, trung tâm thương mại, hệ thống tầu điện ngầm hay thậm chí đường cao tốc…

Vậy thì ta nên đặt câu hỏi: Liệu có thể sống dưới lòng đất? Điều đó có hợp lý không? Có lý tưởng không? Và liệu nó có khả thi không?

Theo báo cáo World Urbanization Prospects (Triển vọng Đô thị hóa Thế giới) sửa đổi năm 2018 do Phòng Dân số của Vụ Kinh tế và Xã hội Liên Hiệp Quốc thực hiện, hiện nay có khoảng 55% dân số thế giới đang sống ở các khu vực thành thị, tỷ lệ này dự kiến sẽ tăng lên gần 70% vào năm 2050.

Cũng theo Liên Hiệp Quốc, đô thị hóa, sự dịch chuyển của người dân từ nông thôn sang thành phố, kết hợp với tổng thể tăng trưởng dân số thế giới sẽ kéo theo 2,5 tỷ người đến các khu vực đô thị trong khoảng 30 năm tới, với gần 90% mức tăng sẽ diễn ra ở châu Á và châu Phi.

Thậm chí, quy mô đô thị sẽ còn tăng nhanh hơn so với tốc độ tăng trưởng dân số: 276% so với 66%, trong vòng 20 năm tới, theo báo cáo của Shlomo Angel and Stephen Sheppard.

Điều này được lý giải bởi nguyên nhân: sự gia tăng dân số đô thị thường có xu hướng đi kèm với mức sống ngày càng tăng, đòi hỏi nhiều không gian hơn (nhà ở hoặc văn phòng lớn hơn, cơ sở hạ tầng rộng hơn…). Do đó, các thành phố có khả năng sẽ bị kẹt cứng trong quá trình xây dựng, mặc dù sự phát triển đô thị trong tương lai được thiết kế, hoặc được cho là, bền vững hơn.

Có hai cách để đối phó với vấn đề này. Cách thứ nhất là tháo gỡ nút thắt, bằng việc cho phép mọc lên hàng loạt của các tòa nhà cao tầng như một cách đối phó với khan hiếm đất. Phương pháp này mới nghe thì có vẻ bền vững nhưng sự thật đã chỉ ra rằng không phải như vậy. Các tòa nhà cao tầng thường gặp phải sự khó chịu bởi những người sống xung quanh nó và mật độ cao cũng gây ra nhiều phiền toái về môi trường như giảm chất lượng không khí hay ốc đảo nhiệt đô thị.

Phương pháp thứ hai không cố tháo nút thắt, mà cắt bỏ nó hoàn toàn, bằng cách ngầm hóa các thành phố. Việc xây dựng xuống dưới thay vì lên trên sẽ giúp đáp ứng nhu cầu đô thị hóa nhiều hơn mà không cần dựng các tòa nhà chọc trời ở khắp mọi nơi. Đừng hiểu nhầm, việc xây dựng ngược xuống cũng sẽ nảy sinh các vấn đề về kinh tế và môi trường khác.

Tuy nhiên, điều này lại thuận lợi ở nhiều quốc gia có nhiều cơ sở hạ tầng ngầm bị bỏ hoang không sử dụng như mỏ khoáng sản cổ, đường hầm, nơi trú ẩn… Việc bảo trì chúng là điều cần thiết và cũng tốn rất nhiều tiền, vì những cấu trúc vô chủ này có thể khiến các tòa nhà trên bề mặt sụp đổ. Luận điểm ở đây là ta có thể biến một vấn đề trở thành cơ hội. Hay nói cách khác là biến một không gian vô dụng thành một không gian hữu dụng. Những bề mặt ngầm có sẵn ẩn chứa rất nhiều tiềm năng, cộng thêm khả năng đào sâu hơn và tạo ra các khu vực ngầm mới.

Xây dựng và sống dưới lòng đất là một sự đổi mới thú vị, mang tính đột phá và đồng thời bền vững hơn. Như tiến sĩ, nhà nghiên cứu môi trường Nikolai Bobylev đã chỉ ra trong bài viết chuyên đề của mình: "Không gian ngầm ít bị ảnh hưởng bởi các tác động bên ngoài, và các tác động của chúng đến môi trường bên ngoài cũng ít hơn các cơ sở trên mặt đất." Ngoài ra, "Các công trình ngầm sâu chịu thiệt hại ít hơn đáng kể trong các trận động đất so với các công trình trên bề mặt."

Khoa học cũng đã chứng minh rằng vào mùa hè khi trời nóng, nhiệt độ ở dưới lòng đất sẽ luôn thấp hơn, ngược lại vào mùa đông khi trời rét, dưới bề mặt sẽ ấm hơn so với trên mặt đất. Điều này trực tiếp ảnh hưởng đến xu hướng sử dụng năng lượng và giúp ta phần nào tiết kiệm điện năng.

Ngoài ra, ngầm hóa đô thị cũng sẽ giảm tải áp lực xây dựng với quỹ đất hạn chế trên bề mặt. Phần đất tiết kiệm được có thể sử dụng vào các công trình công cộng và bền vững như công viên, cây xanh, các sân chơi hay quảng trường.

Nhìn ra bình diện quốc tế, rất nhiều thành phố trên thế giới đang bắt đầu quan tâm đến không gian ngầm. Helsinki, Phần Lan thậm chí đang lên kế hoạch mở rộng thẳng xuống với chiến lược "Underground City Plan" (Kế hoạch Thành phố Dưới lòng đất) và coi khu vực ngầm là một phần chính của thành phố. Người dân Helsinki hiện đã được hưởng quyền sử dụng một khu phức hợp dưới lòng đất bao gồm bơi lội, mua sắm, và cả sân khúc côn cầu. Một trung tâm dữ liệu cũng đã được xây dựng bên dưới một nhà thờ và sử dụng nước biển lạnh để làm mát cho máy móc của nó, cắt giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng. Trong bản kế hoạch, thành phố đã thiết lập việc xây dựng thêm 200 công trình ngầm trong những năm tới, bao gồm cả căn hộ và không gian công cộng.

Tsim Sha Tsui, một trong những khu vực đông đúc nhất ở Hong Kong, có khả năng sẽ được mở rộng đáng kể nếu kế hoạch phát triển không gian ngầm của chính quyền Hong Kong trở thành hiện thực. Dựa trên kết quả của giai đoạn trưng cầu dân ý đầu tiên, kết thúc vào tháng 2 năm 2017, công chúng thống nhất đồng ý rằng việc sử dụng hợp lý không gian ngầm và cung cấp mạng lưới đi bộ mọi thời tiết sẽ giúp giảm tải cho các phố đi bộ chật chội và cải thiện kết nối đường bộ trong các khu vực đó.

Trong một tài liệu đệ trình lên Hội đồng quận Yau Tsim Mong, Sở Xây dựng - Phát triển và Sở Kế hoạch cho biết họ chọn khu vực Tây Tsim Sha Tsui vì nó không chỉ nằm ở trung tâm thành phố và gần trục giao thông mà còn là nơi diễn ra các hoạt động thương mại, giải trí, nghệ thuật, văn hóa, du lịch và mua sắm sầm uất.

Theo đề xuất, kế hoạch sẽ bao gồm một khu vực ngầm rộng hơn 31.500m2 với 5 tầng tiện ích, cung cấp tổng diện tích sàn là hơn 50.000m2. Trong đó, 30% sẽ được dành cho dịch vụ và bán lẻ, còn 40% sẽ được dùng cho các tiện ích cộng đồng, lối đi dành cho người đi bộ và không gian công cộng.

Singapore, một đất nước với quỹ đất vô cùng hạn chế, đang sắp hết chỗ cho 5,6 triệu người. Chính phủ đất nước này đã làm rất nhiều cách, từ xây dựng thẳng đứng với các tòa nhà chung cư cao tới 70 tầng, thu hồi bất động sản không sử dụng để làm nhà ở, và đẩy các công trình ra sát bờ biển để có nhiều đất hơn. Nhưng là một trong những thành phố đông đúc nhất thế giới, với dự đoán thêm 1,5 triệu người nữa trong 15 năm tới, các lựa chọn của Singapore cũng bị giới hạn như không gian của họ. Vì vậy, Singapore đang xem xét một giải pháp mới: xây dựng dưới lòng đất để tạo ra một thành phố kết nối rộng lớn, với trung tâm mua sắm, các nút giao thông, không gian công cộng, đường dành cho người đi bộ và thậm chí cả làn đường dành cho xe đạp.

"Singapore nhỏ bé, và dù chúng ta có 6,9 triệu người hay không, thì luôn có nhu cầu tìm không gian đất mới", ông Zhao Ziye, giám đốc lâm thời của Trung tâm Không gian Ngầm Nanyang thuộc Đại học Công nghệ Nanyang cho biết. "Tối ưu không gian ngầm là một lựa chọn cho Singapore".

Giới hạn chiều cao áp đặt cho các khu vực xung quanh căn cứ không quân và sân bay đã ngăn cản các nhà phát triển dự án xây dựng cao hơn. Số lượng đất có thể thu hồi từ đại dương cũng rất hạn chế, mặc dù cho đến nay nó chiếm 1/5 không gian Singapore nhưng quỹ đất này dễ bị ảnh hưởng bởi mực nước biển dâng cao do biến đổi khí hậu. Việc bị bóp nghẹt đã dẫn đến sự đóng cửa của một số khu nhà cũ và trại quân sự để mở đường cho sự phát triển dân cư và công nghiệp.

Tuy nhiên, xây dựng ngầm không phải là mới ở Singapore. Khoảng 12 km đường cao tốc và 80 km đường dây trung chuyển đã được đặt dưới mặt đất. Hệ thống thoát nước và đường hầm tiện ích cũng là những đặc điểm phổ biến bên dưới cảnh quan đô thị.

Không dừng lại ở đó, Singapore đang tiến xa hơn nữa với việc bắt đầu xây dựng một hầm chứa dầu khổng lồ dưới lòng đất có tên là Jurong Rock Caverns. Khi dự án này hoàn thiện, nó sẽ giải phóng khoảng 600.000m2 đất, tương đương với diện tích của sáu nhà máy hóa dầu.

Một dự án khác là Underground Science City (Thành Phố Khoa học Dưới lòng đất), với 40 "hang động" kết nối với nhau, sử dụng cho các trung tâm dữ liệu, phòng thí nghiệm nghiên cứu và phát triển, hỗ trợ các ngành khoa học y sinh và khoa học đời sống. Trung tâm khoa học, rộng hơn 200.000m2, nằm 30 tầng dưới một công viên khoa học ở phía tây Singapore, sẽ có thể chứa tới 4.200 nhà nghiên cứu và khoa học.

"Rất nhiều cơ sở có thể di chuyển xuống lòng đất nếu bạn biết tận dụng hết không gian ngầm", TS. Zhao nói. "Ban đầu có thể sẽ có vấn đề về tâm lý, nhưng miễn là chúng ta có ánh sáng và thông gió phù hợp, dần dần mọi người sẽ vượt qua ý tưởng làm việc và sống dưới lòng đất".

Tại hai trường đại học lâu đời nhất Singapore là Nanyang và Đại học Quốc gia Singapore, nghiên cứu đã xác định thấy các khu vực phù hợp để xây dựng cơ sở thể thao, thư viện và giảng đường dưới mặt đất. Theo các nhà nghiên cứu từ cả hai trường, sẽ có một ngày sinh viên có thể bơi trong một hồ bơi ngầm hoặc xem phim trong một rạp chiếu dưới lòng đất.

Vì tất cả những lý do này, lợi ích của các nhà đầu tư và nhà khai thác tư nhân, cũng như lợi ích của thành phố, sẽ hội tụ để phát triển các đô thị ngầm. Cho dù chúng ta có thích hay không, các thành phố dưới lòng đất sẽ bùng nổ trong những thập kỷ tới. Do đó, chúng ta nên sẵn sàng cho việc tạo ra các thành phố ngầm này, theo một cách bền vững thật sự. Nếu không, chúng có thể biến thành một cơn ác mộng về môi trường và xã hội, như trong bộ phim đình đám Parasite (Ký sinh trùng) của đạo diễn Bong Joon-ho, nơi phân chia giai cấp sẽ quyết định ai sống trên bề mặt (người giàu) và ai sống dưới lòng đất (công nhân).