Khí hậu đô thị trong giải pháp qui hoạch đô thị sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả

Quy hoạch đô thị cần tiếp cận mục tiêu sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả 

Thế kỉ 21 là thế kỉ của những biến đổi khí hậu và biến đổi khí hậu không chỉ là vấn đề môi trường mà còn là thách thức đối với sự phát triển. Năng lượng được coi là một trọng tâm của phát triển bền vững và giảm thiểu biến đổi khí hậu, thông qua các mục tiêu tiết kiệm năng lượng và nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng. Trong bối cảnh phát triển kinh tế - xã hội Việt Nam đang có tốc độ tăng trưởng và đô thị hoá cao, nhu cầu tiêu thụ năng lượng đang tiếp tục tăng lên, vấn đề sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả (TKkimtuocamp;HQ) đã được đặt ra trong các chương trình mục tiêu quốc gia. Chiến lược bền vững về cung ứng và tiêu thụ năng lượng được coi là một yêu cầu của sự phát triển bền vững của mọi quốc gia cũng như của tất cả các đô thị 

Đưa mục tiêu sử dụng tiết kiệm và hiệu quả năng lượng vào công tác qui hoạch đô thị ở nước ta là một vấn đề rất cấp thiết. Từ những thay đổi trong cách nhận dạng và tiếp cận mục tiêu này trong qui hoạch sẽ hướng đến cải thiện nhận thức chung của cộng đồng, khi mà đất nước chúng ta đang phải đối mặt với sự biến đổi khí hậu. 

Đô thị với yêu cầu sử dụng năng lượng sẽ phải nhìn nhận theo 2 khía cạnh: (1) Mối quan hệ với chất lượng sống đô thị, có thể hiểu là các tiện nghi đô thị; (2) Mối quan hệ với môi trường, bao hàm cả môi trường tự nhiên và môi trường đô thị. Các nước tiên tiến trên thế giới cũng như các nước đang phát triển trong khu vực đều có nhận thức sâu sắc về vai trò lâu dài của đô thị, của qui hoạch đô thị trong chiến lược sử dụng năng lượng của quốc gia. Nhiều lí thuyết qui hoạch đô thị, thiết kế kiến trúc với những khái niệm liên quan đến năng lượng đô thị đã được nghiên cứu và ứng dụng trong cải tạo đô thị và đặc biệt trong phát triển đô thị mới. Các đô thị nước ngoài đều có các mục tiêu phát triển lồng ghép yêu cầu sử dụng TKkimtuocamp;HQ nguồn năng lượng trong qui hoạch đô thị với các nguyên lí chung là tiết kiệm tài nguyên và bảo vệ môi trường. 

Với đô thị Việt Nam, đã đến lúc cần phải nhận thức rằng đã có thách thức lớn về nguồn năng lượng cho đô thị, cách tiêu dùng và những  tác động xấu đến môi trường. Dân số đô thị, số lơượng đô thị, đất đai để xây dựng đô thị… ngày một gia tăng và đồng thời là sự gia tăng nhu cầu năng lượng. Theo đánh giá của các chuyên gia nước ngoài, phát triển đô thị dàn trải, đó là nguyên nhân chính dẫn đến việc tiêu tốn năng lượng trong các đô thị Việt Nam. Ngoài các yếu tố qui hoạch, đặc điểm trên hình thành do yếu tố lịch sử, hành chính, lối sống truyền thống, phương thức sở hữu, nguồn vốn xây dựng...

Tại nước ta, nếu như trong lĩnh vực kiến trúc công trình đã có nhiều nghiên cứu, qui chuẩn qui phạm và văn bản hướng dẫn công tác thiết kế để sử dụng năng lượng TKkimtuocamp;HQ thì trong lĩnh vực qui hoạch đô thị hiện nay vấn đề đô thị sử dụng năng lượng chưa được nhìn nhận rõ nét, chưa được đề cập đến như một yêu cầu quan trọng để tuân thủ cũng như đánh giá thế nào là một đô thị sử dụng năng lượng TKkimtuocamp;HQ. Yêu cầu về năng lượng cho đô thị, đặc điểm sử dụng năng lượng của đô thị thể hiện thông qua lĩnh vực hoạt động của đô thị, trong đó có sự chi phối của qui hoạch đô thị. 

Sử dụng năng lượng chưa được giải quyết tốt trong qui hoạch đô thị. Trong các qui hoạch đô thị của nước ta, mục tiêu và giải pháp qui hoạch thường chưa đề cập đến vấn đề sử dụng năng lượng, TKNL chưa được xem là lựa chọn của các phương án qui hoạch, còn nặng về sử dụng đất và thoả mãn các yêu cầu đầu tư cho đô thị.     

Khí hậu đô thị - sử dụng năng lượng - môi trường 

Những giải pháp xây dựng phát triển đô thị hợp lí sẽ góp vai trò quan trọng trong tiết kiệm năng lượng và có ý nghĩa về môi trường. Một vấn đề cần đặt ra: Qui hoạch đô thị nước ta tham gia như thế nào vào việc thực hiện các mục tiêu TKNL ngắn hạn cũng như các mục tiêu dài hạn của Quốc gia. 

Phải khẳng định rằng, Qui hoạch đô thị có tác động lớn đến vấn đề tiêu thụ năng lượng của đô thị. Vì vậy Qui hoạch đô thị có ý nghĩa chiến lược diện rộng và lâu dài đối với hướng tiêu dùng năng lượng của đô thị, đồng thời sẽ tạo ra những công cụ kiểm soát hạn chế được sự tiêu tốn năng lượng rất hiệu quả cho từng khu vực đô thị. 

Tiếp cận năng lượng mới và sử dụng các ưu thế tự nhiên như một yếu tố chủ đạo trong qui hoạch xây dựng đô thị phải là hướng tiếp cận chính của đô thị Việt Nam trước yêu cầu tiết kiệm năng lượng, Trong sự tưng đồng với điều kiện tự nhiên, vấn đề khí hậu đô thị là yếu tố hàng đầu liên quan đến việc kiểm soát năng lượng, đặc biệt đưa đô thị tìm đến sự thích ứng với khí hậu. Để có khí hậu đô thị và các tiện nghi khí hậu phù hợp, những giải pháp qui hoạch phải vừa sử dụng ưu thế của điều kiện tự nhiên (khí hậu và địa hình) vừa phải có các giải pháp nhằm cải thiện những bất lợi khí hậu, môi trường, lập lại sự cân bằng giữa phát triển đô thị và tự nhiên, xuyên suốt trong toàn bộ quá trình qui hoạch và quản lí xây dựng đô thị, mặt khác có những hỗ trợ cần thiết của giải pháp công nghệ. 

Yếu tố kiểm soát hạn chế được sự tiêu tốn năng lượng đã xuất hiện trong các giải pháp qui hoạch đô thị thông qua sự phối hợp giữa quản lí đất đai, giao thông hiệu quả... ĐÃ có những đồng thuận hoặc khác nhau về một số mô hình đô thị nhưng sự phát triển tập trung, tiết kiệm đất đai, quản lí ngưỡng phát triển vẫn là xu hướng tiếp cận hàng đầu của một đô thị có hướng sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả. 

Tuy nhiên những giải pháp qui hoạch phải vừa sử dụng ưu thế của điều kiện tự nhiên (khí hậu và địa hình) vừa phải có các giải pháp qui hoạch nhằm cải thiện khí hậu, môi trường, lập lại sự cân bằng giữa phát triển đô thị và tự nhiên. 

Mô hình phát triển đô thị phù hợp phạm vi kích thước, ngưỡng sinh thái, tiét kiệm đất đai và đạt chất lượng sống đô thị là một trọng tâm xem xét của một đô thị trước yêu cầu sử dụng năng lượng TKkimtuocamp;HQ. Mô hình đô thị nén là một lựa chọn với quan điểm tổng hợp, mềm dẻo trong qui hoạch, nhấn mạnh sự tập trung mật độ cao với sự đa dạng đan xen các hoạt động, nhấn mạnh giao thông công cộng. Hoặc Mô hình đô thị sinh thái, được coi là một xu hướng qui hoạch đô thị hướng tới sự bền vững song với nhu cầu đương đại, mô hình này cần thiết được chuyển hoá linh hoạt hơn để lồng ghép được cả những yếu tố của kinh tế đô thị, sự phát triển của công nghệ, tăng sức sống động, sức thu hút đô thị. 

Với mọi lựa chọn thì chỉ số mật độ dân cư-  biểu thị cường độ sử dụng năng lượng được coi là TKNL khi đạt 160- 300người /ha và đô thị TKNL phải thúc đẩy hướng thay thế cơ chế tuyến tính bằng cơ chế khép kín, sự vận hành các mô hình đang ngày một hoàn thiện hơn và đều có xu thế để đô thị luôn hướng mạnh đến thiên nhiên, tiến tới gần và hoà nhập với thiên nhiên, nhấn mạnh sự phòng tránh ô nhiễm, tái sử dụng, tái chế và sử dụng có hiệu quả nguồn năng lượng và tài nguyên. 

Cốt lõi quan trọng của đô thị là khung giao thông đô thị với mạng lưới đường phố để phát triển đất đai, các tiện ích công cộng và hệ thống hạ tầng đô thị, đồng thời là những yếu tố tác động đến nhu cầu năng lượng cho giao thông và chi phối chất lượng môi trường và khí hậu đô thị. Những giải pháp mô hình giao thông tưng đồng với tổ chức đô thị có tác động trực tiếp tới tiêu thụ năng lượng và tăng hiệu quả sử dụng đất đô thị, góp phần cải thiện khí hậu đô thị với các trục thông thoáng cho đô thị. Những năm gần đây, giải pháp tái phục hồi các trung tâm đô thị hiện hữu, tổ chức không gian liên kết với tuyến giao thông, tăng cường giao thông công cộng... đã được lựa chọn cùng với các giải pháp giao thông cho đô thị. 

Bề mặt phủ của Đô thị TKNL thông qua các giải pháp sử dụng đất, lựa chọn, phân bổ mật độ, tầng cao, màu sắc... để tạo sự cân bằng giữa các yếu tố không gian đô thị hoá và các không gian tự nhiên với mục đích tạo các vùng có tiện nghi khí hậu tiếp cận đến công trình, tăng sự nối kết hai không gian đóng (công trình) và mở (tự nhiên). Đặc tính bề mặt phủ và tính tập trung của đô thị được kiểm soát bằng các yếu tố sử dụng đất, phân bố tầng cao và mật độ xây dựng của các khu vực theo hướng để yếu tố mật độ duy trì được sự cân bằng giữa những không gian đóng và không gian mở, thích ứng được những yêu cầu chức năng của các không gian này. Sử dụng đất kết hợp các chức năng theo hướng hỗn hợp vừa tạo hiệu quả lâu dài vừa điều chỉnh những mâu thuẫn, thiếu tưng đồng của tổng thể khu vực với các tính chất không tưng thích. Phân bố tầng cao và mật độ xây dựng được coi là công cụ kiểm soát đô thị mấu chốt tuân thủ những qui định sử dụng đất theo tiêu chuẩn, qui chuẩn, tỉ lệ và phân bổ đất cây xanh. Giải pháp sử dụng màu sáng cho bề mặt phủ của đô thị để giảm nhiệt. 

Cùng với mặt phủ thực vật, màu sắc bên ngoài của công trình kiến trúc và các bề mặt phủ khác của đô thị như quảng trường, đường giao thông cũng có tác động quan trọng đến khí hậu. Lựa chọn theo hướng vật liệu phủ bề mặt màu sáng và kiểm soát hướng thiết kế kiến trúc, đường giao thông để tích hợp hài hoà màu sắc giữa kiến trúc và tổng thể đô thị. 

Tập hợp từ tài liệu qui hoạch đô thị nước ngoài, để đánh giá một đô thị được coi là có hướng phát triển đô thị sử dụng năng lượng TKkimtuocamp;HQ được dựa trên 4 tiêu chí sau: 

1. Đô thị tiết kiệm năng lượng phải có hướng phát triển dựa trên việc sử dụng năng lượng hiệu quả. 

2. Đô thị TKNL phải có hình thái cộng đồng đô thị nén với mật độ cao, sử dụng hỗn hợp và gần kề với hệ thống giao thông công cộng. 

3. Đô thị TKNL tiếp cận với xu thế phát triển cộng đồng sử dụng năng lượng hiệu quả . 

4. Đô thị TKNL phải qui hoạch  theo hướng tập trung vào các khu vực đã phát triển đô thị trước đây để tăng cường sức sống đô thị và xây dựng các đơn vị ở bền vững. 

Đặt ra các yêu cầu và  giải pháp qui hoạch đô thị TKNL. 

- Thông qua công cụ quan trọng là qui hoạch đô thị để kiểm soát và hạn chế được sự tiêu tốn năng lượng cho các hoạt động của một đô thị hiện đại phát triển, sự phối hợp giữa quản lí đất đai, tổ chức không gian đô thị, tiếp cận với các loại hình giao thông công cộng, hệ thống hạ tầng và các công nghệ xử lí môi trường... 

- Việc xác định rõ các tiêu chí cho một đô thị sử dụng hiệu quả và tiết kiệm năng lượng là cơ sở để có thể nhấn mạnh được nội dung đề xuất giải pháp cụ thể trong quá trình lập qui hoạch đô thị nhằm trực tiếp tới yếu tố sử dụng năng lượng. 

- Những nguyên lí về khí hậu đô thị, vật lí kiến trúc... được coi là những yêu cầu quan trọng nhất để xem xét đưa ra giải pháp chính và những vấn đề cần làm rõ trong nghiên cứu lập qui hoạch đô thị có yêu cầu tiết kiệm năng lượng. 

Trong khuôn khổ đề tài, các giải pháp qui hoạch đô thị để đạt mục tiêu SD năng lượng TKkimtuocamp;HQ phải nhấn mạnh các yêu cầu  chính dưới đây: 

1. Yêu cầu liên kết đô thị với khung tự nhiên của đô thị, lựa chọn sử dụng yếu tố địa hình, cảnh quan, khí hậu tự nhiên có lợi, duy trì hợp lí những vùng khí hậu tự nhiên tốt phục vụ cho đô thị. 

2. Yêu cầu liên kết giữa các khu vực hoạt động của đô thị, bố cục đô thị, những định hươớng tổ chức không gian hợp lí giữa nơi ở- nơi làm việc- dịch vụ đô thị, tổ chức giao thông đô thị ngắn, thuận tiện nhằm giảm tiêu phí năng lượng và tác động ô nhiễm môi trường đô thị do giao thông cũng như giảm năng lượng cung cấp điều kiện hạ tầng kĩ thuật đô thị. 

3. Yêu cầu bề mặt phủ đô thị hay sử dụng đất đai đô thị: tổ chức tầng cao các khu vực, mật độ dân cơư và xây dựng, tổ chức cây xanh đô thị, màu sắc bề mặt... để tạo được những vùng vi khí hậu đô thị tốt nhất, cải thiện sự bất lợi khí hậu cho các khu vực đô thị, xung quanh các công trình kiến trúc. 

3  tiêu chí đề xuất của Đề tài nhằm nhấn mạnh nếu đô thị Việt Nam hướng tới mục tiêu tiết kiệm năng lượng phải dựa trên những ưu đãi của thiên nhiên để cải thiện chất lượng đô thị thay vì dựa quá nhiều vào yếu tố công nghệ- đi kèm đó là sự tiêu tốn năng lượng. 

Trong khuôn khổ đề tài, tính tích hợp không gian và mật độ hợp lí để có hiệu quả bảo vệ môi trường và cải thiện tiện nghi khí hậu- vi khí hậu đô thị có thể coi là chủ đạo trong 3 nội dung giải pháp với 8 đề xuất trong đề tài là các giải pháp trọng tâm tác động trực tiếp đến qui hoạch đô thị có yêu cầu tiết kiệm năng lượng (ngoài ra còn có nhiều giải pháp khác để TKNL mà Chương trình chung của Bộ Xây dựng không yêu cầu đề cập). 

- Giải pháp 1/  tích hợp không gian đô thị và tự nhiên cho tổng thể đô thị TKNL, là giải pháp mạng tính tổng thể, có thể vận dụng chủ yếu trong các qui hoạch chung đô thị. 

- Giải pháp 2/ liên kết giao thông với không gian đô thị và đất đai, ứng dụng trong nghiên cứu qui hoạch giao thông đô thị, có thể ở cả qui hoạch chung và qui hoạch chi tiết. Đặc biệt đây là cơ sở để mọi cấu trúc hạ tầng kĩ thuật khác trong đô thị cũng tham gia hiệu quả vào mục tiêu tiết kiệm năng lượng.

- Giải pháp 3/ mật độ đô thị hợp lí trong sử dụng đất đô thị TKNL, tập trung chủ yếu cho đối tượng qui hoạch chi tiết đô thị. 

Các giải pháp cơ bản đề xuất dựa trên cơ sở đối chiếu với các yêu cầu chính của tiêu chí đề xuất  trong khuôn khổ của Đề tài, có thể được đặt ra và nhấn mạnh ở các mức độ khác nhau cho mỗi đồ  án qui hoạch đô thị, thay vì được coi là qui trình. 3 giải pháp trên có tính liên kết cao, đạt hiệu quả mục tiêu tiết kiệm năng lượng của đô thị khi được nhìn nhận đồng thời cả ba vấn đề trên. 

Nghiên cứu đề xuất các giải pháp qui hoạch đô thị nhằm sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả là một mục tiêu lớn, đòi hỏi đặt ra nhiều vấn đề mà trong khuôn khổ hạn hẹp của đề tài (là một thành phần nhỏ trong Chương trình TKNL trong hoạt động xây dựng của Bộ Xây dựng), nghiên cứu này chỉ là những tập hợp bước đầu, những nhận dạng, có tính chất gợi mở cho các nghiên cứu chuyên sâu hơn.

Có thể đưa ra một số vấn đề chính sau: 

- Qui hoạch đô thị có vai trò quan trọng tham gia vào các chiến lược có tính toàn cầu trên, không chỉ là một quá trình lâu dài mà hoàn toàn có thể đáp ứng nhiều vấn đề trước mắt để giảm thiểu sự tiêu tốn năng lượng trong nhiều lĩnh vực của đô thị. 

- Qui hoạch đô thị và các giải pháp qui hoạch đô thị là các đề xuất mang tính diện rộng, đòi hỏi kết hợp hài hoà, hợp lí nhiều yêu cầu phát triển khác nhau của một đô thị, đòi hỏi sự lựa chọn và giải quyết nhiều mâu thuẫn giữa hiệu quả kinh tế với các lợi ích môi trường. 

- Mặc dù đã có những nội dung được lồng ghép trong các nguyên lí qui hoạch, các hướng dẫn trong qui trình lập qui hoạch hiện hành song vấn đề tiết kiệm năng lượng phải được đặt ra như một yêu cầu lớn trong các đồ án qui hoạch đô thị. 

- Những giải pháp chính và những hướng dẫn gợi ý đặt ra trong đề tài để các nghiên cứu lập qui hoạch đô thị có hướng đi, có vấn đề trọng tâm khi đặt ra yêu cầu đô thị sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả mà vẫn tuân thủ theo khuôn khổ các qui trình lập qui hoạch và sử dụng các tiêu chuẩn, qui chuẩn hiện hành. 

- Đặc biệt hướng tới một đô thị TKNL với các tập hợp kết quả đồ án có khả năng định lượng mang tính thuyết phục cao, đòi hỏi thời gian và gắn với các công tác thống kê, quan trắc...trong lĩnh vực năng lượng và môi trường. 

Để tiếp tục các vấn đề mà nội dung đề tài TK 04-08 đã đặt ra, rất cần thiết có các nghiên cứu rộng và sâu hơn để có đủ điều kiện tiếp cận với công tác lập qui hoạch đô thị của nước ta hiện nay. Do vậy cần thiết phải mở rộng nội dung nghiên cứu giải pháp qui hoạch đô thị với những mục tiêu về năng lượng ở một mức cao hơn. Từ những giải pháp chính về qui hoạch không gian và giao thông sẽ đề cập thêm các nội dung khác, đặc biệt về mạng lưới hạ tầng kĩ thuật cũng như có các đề xuất theo các loại hình qui hoạch khác nhau trong đô thị. 

Một mặt là tiếp tục khẳng định vai trò của qui hoạch đô thị đang thực sự trở thành công cụ tham gia đóng góp vào Chương trình mục tiêu Quốc gia về sử dụng tiết kiệm và hiệu quả năng lượng. Mặt khác, từ góc độ thực hiện mục tiêu năng lượng có thể tham gia đóng góp vào việc tạo lập cơ sở đề xuất qui hoạch đô thị, nâng cao chất lượng các đồ án qui hoạch, cũng như xem xét về một số tiêu chuẩn qui chuẩn hiện hành. 

Những kết quả của các nghiên cứu giai đoạn sau có thể theo hướng tạo lập dạng sổ tay hướng dẫn để bổ sung làm rõ, cải thiện các hướng dẫn khung trong nội dung hướng dẫn lập qui hoạch hiện hành.

Phòng Quản lý Khoa Học Kỹ Thuật