Mô hình chống nóng bền vững cho đô thị tương lai

Nhiều giải pháp chống nóng cho thành phố được các kiến trúc sư, chuyên gia xây dựng hiến kế nhằm tiết kiệm năng lượng và giúp cuộc sống đô thị "dễ thở" hơn.

Vòng “luẩn quẩn” máy lạnh

Cái nóng bức khó chịu của đô thị vào mùa hè không chỉ do thời tiết mà còn là hệ quả của xây dựng. Những toà nhà bê tông cốt thép và đường nhựa hấp thụ nhiệt rất tốt, nóng lên và toả nhiệt vào không khí. Xe cộ, điều hoà, nhà máy, xí nghiệp cùng thải nhiệt làm tăng nền nhiệt độ.

Do mật độ xây dựng dày đặc nên không khí khó lưu thông, giảm sự phân tán nhiệt khiến mùa hè ở đô thị như “lò nung” vừa nóng vừa oi bức. Làm sao để vượt qua mùa hè khắc nghiệt? Cách phổ biến nhất hiện nay là bật điều hoà nhiệt độ. Nhưng điều này lại tạo ra một vòng "luẩn quẩn" bởi điều hoà hoạt động theo nguyên lý làm lạnh trong phòng và toả nhiệt ra ngoài môi trường. Hiện nay, điều hoà nhiệt độ chiếm 1/5 điện năng tiêu thụ của các toà nhà toàn cầu, con số này gấp 2,5 lần tổng điện năng tiêu thụ của toàn châu Phi.

Với tình trạng trái đất ngày càng nóng lên, dân số tăng chóng mặt, các quốc gia ngày càng thịnh vượng, nhu cầu sử dụng điều hoà được Cơ quan năng lượng quốc tế IEA dự báo là sẽ bùng nổ trong thời gian tới. Theo cơ quan này, đến năm 2050, năng lượng cần để làm lạnh các toà nhà sẽ tăng gấp 3 lần so với hiện tại, mức tăng này bằng với tổng nhu cầu điện năng của cả nước Mỹ và Đức gộp lại. Không chỉ tiêu tốn điện năng, điều hoà nhiệt độ còn là nguyên nhân dễ dẫn đến hiện tượng sốc nhiệt, nguy cơ tử vong cao.

Theo ghi nhận của tổ chức y tế thế giới, nhiệt độ cứ vượt ngưỡng trên 25 độ C là đột quỵ và tử vong vì sốc nhiệt gia tăng. Tại Mỹ, sóng nhiệt khiến nhiều người thiệt mạng hơn so với các thảm hoạ tự nhiên khác. Còn tại Anh, tử vong do nhiệt được dự đoán đến năm 2050 sẽ tăng 257% và 535% năm 2080. Nhiệt chết người không chỉ là vấn đề của các vùng nóng, mà ngay cả xứ lạnh như Mát-xcơ-va, thủ đô nước Nga cũng bị ảnh hưởng. Năm 2010, khoảng 11,000 người Mát-xcơ-va đã thiệt mạng vì một làn sóng nhiệt quét qua thành phố này.

Giải pháp chống nóng bền vững

Xây dựng xanh, sử dụng các vật liệu thân thiện với môi trường đang trở thành xu hướng chống nóng bền vững cho các đô thị. Các giải pháp này không chỉ giải quyết được cái nóng bên trong lẫn bên ngoài toà nhà, mà còn giúp giảm nền nhiệt độ chung của đô thị, tạo ra môi trường thoải mái để làm việc và tận hưởng. Dưới đây là một số mô hình xây dựng xanh được giới thiệu trên tờ The Guardian:

Cao ốc phủ kín cây xanh

Phủ xanh toàn bộ cao ốc đang là xu hướng của kiến trúc đô thị hiện đại. Thực vật được đánh giá là một giải pháp hữu hiệu để giảm nhiệt cho các thành phố. Cây cối không chỉ cho bóng mát mà còn kích thích sự thoát hơi nước giúp làm giảm nhiệt độ không khí. Rất nhiều thành phố trên thế giới coi công viên và cây xanh là "chiếc điều hoà" giảm nhiệt cho cư dân.

Singapore là một trong những quốc gia đi đầu trong phát triển thành phố xanh. Từ năm 1961, lãnh đạo đảo quốc sư tử đã thể hiện tham vọng xây dựng "thành phố vườn cây" qua các dự án trồng cây thâm canh và mở thêm nhiều công viên mới. Hiện nay, Singapore có khoảng 100 héc-ta cây xanh được trồng trên cao, dự kiến trong vòng 1 thập niên nữa (đến 2030) quốc gia này sẽ có 200 héc-ta vườn trên không - tương đương với diện tích của công viên hoàng gia Regent ở thủ đô Luân Đôn, nước Anh. Phủ xanh cao ốc không chỉ dừng lại ở khuyến khích mà lãnh đạo nước này còn đưa vào điều chỉnh tại các luật xây dựng, ví dụ như quy định Cảnh quan cho không gian đô thị và các toà nhà cao tầng Lush.

Dưới sự điều chỉnh của luật Lush, tất cả các toà nhà muốn được cấp phép xây dựng đều phải dành diện tích cho cây xanh. Số cây xanh này có thể trồng ở mặt đất hoặc trên tầng cao, và thường bao gồm cả khu vực ban công, mái và tường. Khu vực cây xanh này sẽ giúp giảm nhiệt độ xuống 2 - 3 độ C. "Nhìn từ góc độ nào đó, chúng tôi đã trồng được một cái cây khổng lồ trong thành phố. Cái cây này giúp cải thiện hệ sinh thái trong môi trường bí bách của đô thị", Giám đốc công ty kiến trúc WOHA đơn vị thiết kế Oasis - Wong Mun Summ chia sẻ.

Mái phản quang

Khu vực thành thị đang bị bao phủ bởi các loại vật liệu cứng và hấp thụ tốt ánh sáng mặt trời như bê tông, nhựa đường, gạch lát. Theo Trung tâm nghiên cứu Úc về lối sống ít carbon, các loại gạch lát đường có thể đạt tới 67 độ C và các loại mái bê tông có thể đạt đến 90 độ C vào những ngày nắng nóng. Cư dân sống ở các tầng cao gần mái nhà dễ bị đột tử vào những ngày nắng nóng đỉnh điểm. Muốn giảm nhiệt độ cho mái nhà thì cần thay đổi vật liệu xây dựng, từ vật liệu hấp thụ nhiệt sang các loại vật liệu phản quang.

Có thể sử dụng sơn màu trắng và các gam màu nhã cho phần mái để hạn chế hấp thụ nhiệt. Năm 2018, thành phố New York đã phát động phong trào sơn mái nhà bằng một lớp phủ phản quang màu trắng để giảm nhiệt cho mùa hè. Thành phố triển khai phủ trắng mái nhà miễn phí cho các toà nhà công, các tổ chức phi lợi nhuận và nhà ở thu nhập thấp.Với các toà nhà khác, thành phố sẽ hỗ trợ chi phí nhân công, chủ toà nhà chỉ phải chi trả tiền vật liệu. Cho đến nay hơn 500.000m2 mái nhà đã được phủ trắng. Sáng kiến này giúp thành phố giảm khoảng 2.282 tấn CO2 thải ra từ các thiết bị làm mát. Giải pháp có vẻ đơn giản nhưng hiệu quả đến không ngờ.

Nghiên cứu của Trung tâm hàng không và vũ trụ quốc gia Hoa Kỳ (NASA) chỉ ra rằng, nhiệt độ của các mái nhà màu trắng thấp hơn tới 23 độ C so với các mái nhà mang màu bê tông vào những ngày nóng nhất của mùa hè New York.

Tại một thành phố xinh đẹp khác của Hoa Kỳ - Los Angeles, mặt đường là "thần nóng" hun khói cả thành phố những ngày hè. Hơn 10% diện tích thành phố được bao phủ bởi màu đen của nhựa đường, thứ có thể hấp thụ đến 95% năng lượng mặt trời. Thành phố lớn nhất tiểu bang California này đã quyết định sơn toàn bộ mặt đường bằng một lớp keo màu trắng có khả năng phản quang tốt với chi phí 40.000 đô la mỗi dặm (tương đương khoảng 930 triệu đồng trên 1.6km). Sau khi triển khai, nhiệt độ đo tại một con đường đã giảm 23 độ F.