Trung Quốc, quốc gia mỗi năm có thêm một 'London mới'
REUTERS
Với tốc độ phát triển kinh tế nhanh chóng mặt, Trung Quốc là nơi chiếm đến phân nửa các công trình xây dựng mới trên thế giới.
Mỗi năm, nước này lại xây cất ra một diện tích mặt sàn với kích thước lớn hơn tổng diện tích London.
Vậy họ nên xây dựng thế nào để đạt hiệu quả hơn, chống gây ô nhiễm môi trường?
Ở khu vực phía bắc của thủ đô Bắc Kinh, không xa sân vận động quốc gia Tổ Chim (Bird Nest) là mấy, một tòa nhà bốn tầng màu cam đứng lặng lẽ.
Nó trông không quá khác biệt so với các tòa nhà khác trong khuôn viên của Học viện Nghiên cứu Xây dựng Trung Quốc hay hàng triệu tòa nhà mọc lên mỗi năm ở nước này.
Tuy nhiên, nó chỉ tiêu tốn một phần năm năng lượng so với các tòa nhà tương tự ở thành phố thủ đô.
Tòa nhà này là một phần của trào lưu xây dựng hướng tới bảo vệ môi trường bền vững của Trung Quốc.
Tốc độ xây dựng đáng gờm
Theo một số ước tính, gần một nửa công trình xây dựng của thế giới sẽ diễn ra tại Trung Quốc trong thập niên tới.
Nước này hiện xây dựng mới hai tỷ mét vuông mặt sàn mỗi năm - nếu được bố trí thành dạng nhà một tầng trên một mặt phẳng thì diện tích này sẽ lớn hơn diện tích bề mặt London 1,3 lần.
Đây là một con số phi thường, nhất là khi ta biết rằng trên thế giới, các tòa nhà và ngành xây dựng xả ra khoảng 39% khí thải dioxide carbon từ lượng tiêu thụ nhiên liệu mà chúng dùng đến.
Trong những năm qua, mức tăng trưởng kinh tế vũ bão của Trung Quốc đã khiến việc tiêu thụ năng lượng của các tòa nhà tăng lên đáng kể và nó đã tạo ra một thách thức to lớn cho môi trường.
Từ 2001 đến 2016, nhu cầu tiêu thụ năng lượng căn bản trong lĩnh vực xây dựng của Trung Quốc đã tăng hơn gấp đôi, đạt mức tương đương với gần một tỷ tấn than.
Việc xây dựng các tòa nhà, gồm từ việc dùng nguyên liệu thô và nhiên liệu trong cả quá trình cung ứng, xây cất, xả ra khoảng một phần năm tổng lượng khí thải carbon của Trung Quốc.
"Điều Trung Quốc cần làm là đảm bảo cải thiện chất lượng cuộc sống con người, nhưng không phải bằng cách tăng thật nhanh mức tiêu thụ năng lượng ở các tòa nhà," nhà nghiên cứu Zhu Yingxin từ Đại học Thanh Hoa, người đã phát triển các tiêu chuẩn kiến trúc xanh ở Trung Quốc, cho biết.
Làm thế nào để Trung Quốc có thể làm được nhiệm vụ nặng nề này?
Giải pháp cây xanh
Một trong những cách trực quan nhất để kiến trúc trở nên xanh hơn ở Trung Quốc đó là cách dễ làm nhất - chỉ việc trồng nhiều cây cối trong các tòa nhà.
Kiến trúc sư người Ý, Stefano Boeri, là người tiên phong của phong cách trồng rừng theo chiều thẳng đứng.
Kể từ khi ra mắt Bosco Verticale, gồm hai tòa nhà chung cư cao cấp xanh tươi ở Milan, Boeri và các đồng nghiệp để ý tới Trung Quốc như nơi để xây dựng khu rừng theo chiều thẳng đứng tiếp theo tại Nam Kinh, thủ phủ của tỉnh Giang Tô ở miền Đông Trung Quốc.
Trồng cây trong các thành phố cực kỳ hữu ích để đối phó với lượng khí thải CO2 ngày càng tăng cao, cũng như giảm ô nhiễm không khí đô thị.
Nhưng, tại các khu vực đô thị có mật độ xây dựng dày đặc của Trung Quốc, nơi tấc đất tấc vàng, thì việc tạo ra các khu vườn vươn lên trên chứ không phải vươn rộng ra về mặt không gian đang trở thành một lựa chọn ngày càng hấp dẫn.
STEFANO BOERI ARCHITETTI
Hai tòa tháp xanh ở Nam Kinh lẽ ra sẽ được hoàn thành vào cuối năm 2020, nhưng dự án đã bị chậm tiến độ bởi đại dịch Covid-19.
Tòa tháp đôi này sẽ có 2.500 bụi cây và hơn 1.000 cây thân gỗ được trồng trên khắp các bề mặt.
Hiện có khoảng 600 loài cây từ các địa phương, chẳng hạn như photinia Trung Quốc, cây anh đào và bạch quả, đang được trồng sẵn trong một vườn ươm ngoại ô, dành cho các mặt đứng của hai tòa nhà. Chúng sẽ được nuôi lớn đến độ cao từ sáu đến chín mét rồi đem đến trồng ở đây.
Yibo Xu, thành viên của Công ty thiết kế Stefano Boeri Architetti, phụ trách văn phòng Thượng Hải, giải thích rằng các cây này sẽ được thử nghiệm trong hầm gió để kiểm tra sức bền của chúng trước khi được đưa lên trồng trên sân thượng và ban công của tòa tháp đôi, nhằm mục đích cải thiện khí hậu và đa dạng sinh học.
Các thử nghiệm mô phỏng gió mà cây cối có thể phải đối mặt ở các độ cao khác nhau của tòa nhà là nhằm đảm bảo cây được trồng tại cao độ an toàn với kích thước của chúng, giảm nguy cơ gãy đổ trong mùa bão.
Nhiều tỉnh ở Trung Quốc đã đưa ra các chính sách khuyến khích làm cho cây xanh trở thành một phần không thể thiếu của nhà cao tầng.
Chẳng hạn, tại tỉnh Chiết Giang, một tòa nhà có sân vườn trên ban công có thể được miễn các không gian xanh này khỏi tổng diện tích sàn khi tính tỷ lệ lô đất.
Tỷ lệ này được tính trên tổng diện tích sàn của tòa nhà (bao gồm tất cả các tầng) so với diện tích mặt bằng lô đất mà tòa nhà tọa lạc.
Tỷ lệ này thấp có nghĩa là môi trường sống tốt hơn, và vì vậy tài sản có thể được bán với giá cao hơn. Điều này thực sự khuyến khích, ông Xu nói.
Nhưng để có được hiệu quả cao, bạn không thể đơn giản chỉ thêm thảm thực vật vào chỗ này hay chỗ kia trong một tòa nhà, Ken Yeang, kiến trúc sư sinh thái người Malaysia lưu ý.
Thay vào đó, phủ xanh một tòa nhà đòi hỏi phải lập kế hoạch cẩn thận để đảm bảo rằng cây cối được kết nối tốt với các loài khác của chúng ở gần xung quanh, môi trường sống liên hoàn có lợi cho động vật, chim và côn trùng.
Mặc dù các tòa nhà xanh như thế này đòi hỏi kế hoạch tỉ mỉ, nhưng theo các kiến trúc sư, điều này là xứng đáng.
"Ngày nay, chúng ta có nhiều công cụ nếu muốn giảm phát thải CO2," Boeri nói. "Song chúng ta chỉ có một cách để hấp thụ trở lại CO2 đã thải ra mà thôi." Đó là hút trở lại lượng khí carbon trong khí quyển và lưu giữ nó ở dạng khác, mà cơ chế hiệu quả nhất chính là dựa vào cây xanh.
Điều này thật là tuyệt diệu; song các khu vườn theo chiều thẳng đứng ở Nam Kinh được trông đợi sẽ chỉ hấp thụ được 25 tấn CO2 mỗi năm - tương đương với lượng phát thải của 10 chuyến bay khứ hồi từ Bắc Kinh đến London.
Cải thiện vật liệu xây dựng
Ngay cả khi các khu vườn kiểu đó trở nên phổ biến thì vẫn cần phải làm nhiều hơn mới có thể ít nhiều tác động tới mức độ phát thải của ngành công nghiệp xây dựng Trung Quốc.
WINSUN
Trồng thảm thực vật trở thành một phần của những tòa nhà cao tầng thông thường là một cách rất dễ làm "xanh" các cao ốc, nhưng việc cải tiến vật liệu xây dựng và kỹ thuật xây dựng có thể có tác động lớn hơn nhiều về mặt phát thải carbon.
Chỉ riêng xi măng thôi đã thải 8% lượng khí thải carbon toàn cầu của thế giới mỗi năm.
Theo một ước tính, năm 2015 ở Trung Quốc, lượng phát thải carbon từ vật liệu xây dựng - bao gồm thép, xi măng, sắt và nhôm - cùng với lượng phát thải từ hoạt động xây dựng tương đương với việc đốt một tỷ tấn than (để dễ so sánh, thì trong 2018, Trung Quốc đã đốt 3,83 tỷ tấn than).
Một cách để giảm con số phát thải carbon khổng lồ này là sử dụng vật liệu xây dựng tái chế.
Nằm cách sông Dương Tử khoảng 170 dặm (270km), đoạn chảy từ Nam Kinh đến Thượng Hải, có một công ty tên là WinSun đã biến vật liệu tái chế thành cụm các tòa nhà được dựng theo công nghệ in 3D. WinSun nói họ là công ty lớn nhất trong lĩnh vực công nghệ in 3D dùng trong xây dựng.
SunWin là đứa con tinh thần của Ma Yihe, một kỹ sư cơ khí chuyển sang làm doanh nhân.
Với công nghệ in 3D của Ma, chỉ cần chín công nhân để làm các việc cho bảy tòa nhà trong cụm đó - một công việc theo truyền thống sẽ cần đội ngũ 200 người.
Số lượng các tấm gỗ sử dụng cũng được giảm bớt, bởi máy in 3D vận hành không cần giàn giáo.
Tâm điểm của cụm các tòa nhà này là "mực in" công nghệ 3D có tính bền vững mà WinSun sử dụng.
Được cung cấp từ những nơi như nhà máy thép, nhà máy than và công trường xây dựng đô thị, các chất thải rắn khác nhau được phân loại, cô hạt và xử lý thành nguyên liệu đầu vào - "mực" cho máy in 3D.
Chất liệu này không phải toàn bộ đều đã qua sử dụng, vì nó cũng đòi hỏi một lượng cát nhất định giống như bê tông thông thường.
Chất thải của nhà máy thép là dễ xử lý nhất, ông Mã nói, và có thể được sử dụng tới 60% trong nguyên liệu cho máy in 3D ngành xây dựng.
Từ tái chế đến tái sử dụng
Một cách khác còn tốt hơn việc nghiền nát các chất phế thải thành nguyên liệu để tạo ra một tòa nhà mới là tái sử dụng một tòa nhà đã hiện hữu tồn tại.
Tại khu đô thị mới Hùng An (Xiong'an), khoảng 60 dặm (100km) về phía tây nam Bắc Kinh, một nhà máy may bỏ hoang đã được chuyển đổi công năng thành tòa nhà văn phòng.
Liu Heng, giám đốc Viện Nghiên cứu và Thiết kế Kiến trúc Xanh, là kiến trúc sư đứng sau dự án này.
Ông giữ lại các cấu trúc chính của nhà máy cũ, tạo ra các bề mặt sàn mới và sử dụng những khối xi măng cũ từ tòa nhà để xây tường bao ở ngoài sân.
REUTERS
Cải tiến quan trọng nhất là việc sử dụng năng lượng một cách hiệu quả; ví dụ, ông Liu lắp đặt một "bức tường rèm" để tạo thành hành lang lưu thông không khí, giúp giảm bớt mức trao đổi nhiệt giữa môi trường bên ngoài và khu văn phòng chính.
Một nhân viên làm việc tại khu trung tâm từng nói với phóng viên truyền hình rằng vào mùa đông, tòa nhà có nhiệt độ khoảng 18C mà không cần máy sưởi. Trong khi tháng lạnh nhất ở Bắc Kinh nhiệt độ trung bình là -3C.
Ông Liu đồng ý với ông Ma rằng công nghệ in 3D mở ra một tương lai tốt hơn cho kiến trúc, vì tốc độ xây dựng nhanh, cần ít lao động hơn và tiềm năng giảm thiểu chất thải xây dựng.
"Sẽ càng tốt hơn nữa nếu như họ sử dụng một số vật liệu nhất định để tăng cường tính cách nhiệt của nhà xây bằng công nghệ in 3D," ông Liu nói thêm.
Tìm cách tận dụng cấu trúc và thiết kế của một tòa nhà để làm ấm hoặc mát mà không cần đến phương tiện máy móc - được gọi là thiết kế thụ động - là điều mà kiến trúc sư Dong Mei ở Bắc Kinh nghiên cứu khám phá trong gần 20 năm qua.
Một trong những dự án lớn của bà là thiết kế một tòa nhà giảng dạy cho Đại học Bắc Kinh vào 2005 - năm mà Trung Quốc ban hành hướng dẫn đầu tiên về phát triển các tòa nhà công tiết kiệm năng lượng.
Tòa nhà có một hành lang trung tâm hoạt động như một giếng thu ánh sáng trên tầng 5 để giảm nhu cầu chiếu sáng nhân tạo.
Nó cũng giúp giảm sử dụng điện, giữ ấm vào mùa đông và là nguồn thông gió vào mùa hè.
Hành lang sử dụng hệ thống tự động bật và tắt đèn trong các phòng học của tòa nhà dựa trên cảm biến chuyển động của học sinh.
Bà Dong cũng có các kế hoạch lắp đặt hệ thống mái che có thể mở ra xếp vào ở phần tường tòa nhà để kiểm soát lượng ánh sáng mặt trời làm ấm tòa nhà.
REUTERS
Đó là một dự án đầy tham vọng, và những nỗ lực cuối cùng của bà Dong Mei đã không được thông qua vì trường đại học cho việc xây lắp mái che mở ra xếp vào được là quá phức tạp.
Đến nay, bà Dong vẫn tiếc nuối vì đã không làm được hệ thống mái che đó. "Theo tính toán của chúng tôi thì việc đó sẽ giúp giảm bớt thời gian phải sử dụng máy lạnh xuống thấp hơn hơn một tháng mỗi năm," bà nói.
Những cản trở như vậy là điều mà nhiều người gặp phải khi muốn thực hiện các giải pháp xanh, sạch của mình. "Từ chối thử nghiệm điều khác biệt" là một thử thách cam go mà ông Yeang - kiến trúc sư Malaysia - nêu ra khi được hỏi về kinh nghiệm làm việc ở Trung Quốc.
Doanh nhân công nghệ in 3D Ma Yihe cho biết ông cũng gặp phải vấn đề tương tự khi đàm phán với các công ty kiến trúc truyền thống.
Khác biệt Đông - Tây
Sự chấp nhận cái mới một cách dè dặt tạo ra một thách thức, nhưng cũng là một lợi thế.
Tiêu thụ năng lượng Trung Quốc trên mỗi đơn vị xây dựng vẫn còn thấp hơn nhiều so với các nước ở phương Tây, Zhu Yingxin từ Đại học Thanh Hoa nói.
Sự khác biệt là do không đồng điệu về thói quen, văn hóa, bà nói, chẳng hạn như sở thích thông gió tự nhiên và xu hướng sử dụng mát mẻ vừa phải thay vì dùng máy điều hòa nhiệt độ tạo mức lạnh rất nhân tạo.
Do vậy, nếu như những người hoạt động trong lĩnh vực xây dựng ở Trung Quốc chỉ đơn giản mà sao chép các kinh nghiệm tiết kiệm năng lượng của phương Tây - điều này thường có nghĩa là kiểm soát môi trường trong nhà chặt chẽ bằng các máy móc thiết bị - thì điều đó sẽ dẫn đến việc tăng tiêu thụ năng lượng không cần thiết, bà Zhu nói.
Để triển khai kiến trúc xanh ở Trung Quốc, các công nghệ cần được thiết kế phù hợp nhất với điều kiện địa phương, bà bổ sung thêm, từ khí hậu đến văn hóa.
Nhiều thiết kế thụ động thực sự, vốn không sử dụng nhiên liệu để sưởi ấm hoặc làm mát, đã tồn tại từ lâu trong các kiểu xây cất nhà truyền thống của Trung Quốc.
Có những ngôi nhà được xây với những bức tường dày khoét vào núi (kiểu nhà Diêu động) ở Cao nguyên Hoàng Thổ ở miền bắc Trung Quốc, hay với kiểu sân Huệ Châu cổ ở phía nam. Nhờ những khoảng sân này mà nhiệt độ được điều hòa do phần khí nóng bốc lên cao còn phần khí mát được hút xuống dưới.
GETTY IMAGES
Giới kiến trúc sư có thể dùng công nghệ hiện đại để cải thiện thêm nữa các thiết kế như vậy, bà Zhu nói, chẳng hạn như làm thêm tum phía trên giếng trời để giữ nhiệt vào mùa đông - theo nguyên tắc tương tự mà bà Dong đã dùng trong thiết kế hành lang có trần bằng kính của mình. Đôi khi, các thiết kế cổ đã chứa đựng mọi ưu thế của công nghệ và kiến trúc hiện đại.
Bà Zhu lạc quan về tương lai của mảng kiến trúc phát triển bền vững nơi đô thị ở Trung Quốc, điều mà bà cho là một trong những lĩnh vực quan trọng đang được chính phủ và ngành công nghiệp xây dựng cổ súy.
Tính đến cuối 2018, Trung Quốc đã có hơn 10.000 dự án được chứng nhận kiến trúc xanh.
Hệ thống xếp hạng với mức đánh giá tối đa là ba sao sử dụng danh mục các tiêu chí để tính điểm cho các tòa nhà dựa trên việc có tiết kiệm đất, năng lượng, nước hay không, tính bảo vệ môi trường của vật liệu xây dựng, cũng như chất lượng môi trường bên trong của tòa nhà, bên cạnh các tính năng khác.
Đây chưa phải là một hệ thống hoàn hảo, bà Zhu lưu ý, vì hầu hết các chứng chỉ này chỉ dựa trên thiết kế tòa nhà chứ không phải là cách tòa nhà đã xây dựng và thực sự hoạt động - nhưng có thể coi là chỉ dấu cho thấy xu hướng sắp tới.
Hồi 2017, Trung Quốc đặt mục tiêu đến cuối 2020, nước này sẽ có 50% tổng số các tòa nhà mới ở đô thị được chứng nhận có thiết kế xanh.
Tốc độ phát triển đô thị ở Trung Quốc quả là nhanh, mà tốc độ thay đổi cũng nhanh không kém.
Nếu một nửa hoạt động xây dựng trên thế giới thực sự xảy ra tại nơi đây trong thập niên này, thì việc nâng tiêu chuẩn về tính bền vững có thể sẽ tạo tác động lớn hơn đối với lượng khí thải từ hoạt động xây dựng trên toàn cầu..
Bài tiếng Anh đã đăng trên BBC Future.
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét