Các giải pháp thiết kế công trình xanh ở Việt Nam

Trước khi giới thiệu về bối cảnh ra đời của quyển sách, mục tiệu, nội dung biên soạn và đối tượng phục vụ của sách, tác giả sách muốn trao đổi với các độc giả để thống nhất khái niệm về một số thuật ngữ được nhắc đi, nhắc lại nhiều lần trong quyển sách này, đó là các thuật ngữ: Công trình xanh, Kiến trúc xanh, Thành phố xanh hay thành phố bền vững môi trường. Trên cơ sở tham khảo rất nhiều tài liệu quốc tế như trình bày trong chương I của quyển sách này, chúng tôi Việt Nam hóa định nghĩa 3 thuật ngữ trên như sau đây:

– Công trình xanh là công trình xây dựng mà trong cả vòng đời của nó, từ giai đoạn lựa chọn địa điểm xây dựng, thiết kế, thi công xây dựng, giai đoạn sử dụng, vận hành, cho đến giai đoạn sửa chữa, nâng cấp, tái sử dụng, đều đạt được hiệu quả cao và tiết kiệm sử dụng năng lượng, tài nguyên nước, vật liệu và giảm thiểu các tác động xấu đến sức khỏe của con người và môi trường xung quanh, sản sinh ra chất thải ô nhiễm môi trường ít nhất và tạo ra điều kiện sống tốt nhất cho người sử dụng.

– Kiến trúc xanh là công trình kiến trúc được áp dụng một cách sáng tạo các giải pháp thiết kế kỹ thuật kiến trúc thân thiện với thiên nhiên và môi trường, sử dụng hiệu quả năng lượng, tài nguyên nước, vật liệu, hài hòa kiến trúc với cảnh quan và sinh thái tự nhiên, tạo ra điều kiện sống tốt nhất cho người sử dụng.

– Thành phố xanh hay thành phố bền vững môi trường là thành phố được thiết kế và xây dựng trong điều kiện cân nhắc các tác động môi trường ở vị trí hàng đầu, không những chú ý đến sự thịnh vượng cuộc sống của dân cư đô thị, giảm thiểu nhu cầu tài nguyên đầu vào của thành phố (năng lượng, nước, vật liệu và thực phẩm), mà còn phải bảo đảm thành phố sản sinh ra chất thải ô nhiễm môi trường ít nhất; thành phố bảo tồn đa dạng sinh học, bảo đảm không khí sạch, nước sạch, đất sạch và điều kiện sống tốt nhất cho dân cư đô thị.

Phát triển kinh tế – xã hội rất mạnh mẽ trên toàn thế giới trong thế kỷ 20, đặc biệt là ở các nước phát triển, không kèm theo các giải pháp bảo vệ môi trường (BVMT) tương ứng, đã gây ra sức ép rất to lớn lên tài nguyên và môi trường tự nhiên, đã làm cho môi trường ngày càng bị ô nhiễm, tài nguyên thiên nhiên ngày càng bị suy thoái và cạn kiệt, năng lượng bị khủng hoảng, gây ra biến đổi khí hậu (BĐKH), đe dọa sự sinh tồn của cả loài người.

Vào những năm 70 của thế kỷ trước, thế giới đã nhận ra môi trường toàn cầu đã bị hủy hoại nghiêm trọng chính do các hoạt động của con người gây ra. Môi trường bị hủy hoại có nguy cơ gây ra thảm họa sinh thái trên hành tinh đối với nhân loại. Để  cứu lấy Trái Đất – ngôi nhà chung của chúng ta, Liên Hiệp Quốc đã triệu tập Hội nghị Thượng đỉnh Trái đất đầu tiên về “Môi trường và Con người”, họp ngày 5 tháng 6 năm 1972 tại Stockholm, Thụy Điển, từ đó nhiều nước đã kỷ niệm ngày 5/6 hàng năm là “Ngày Môi trường Thế Giới”. Sau 20 năm, Hội nghị Thượng đỉnh Trái đất về “Môi trường và Phát triển” tại Rio de Janeiro, Brazin, năm 1992, đã ra Tuyên ngôn Rio về “Chương trình Nghị sự 21”. Hội nghị Thượng đỉnh Thế giới Rio + 10

về “Phát triển Bền vững” ở Johannesburg, Nam Phi, năm 2002, đã ra Tuyên ngôn về cam kết thực hiện “Phát triển bền vững (PTBV)”. Tinh thần cơ bản của Hội nghị Thượng đỉnh Trái Đất lần này là đánh giá tiến trình phát triển bền vững của thế giới và đề ra kế hoạch thực hiện trong thời gian tới. Hội nghị Thượng đỉnh Trái Đất Rio + 20 tại Rio de Janeiro, Brazin, năm 2012, đã bàn về “Tăng trưởng kinh tế xanh” để đảm bảo PTBV. Vì vậy từ năm 1992 phát triển bền vững và nay là tăng trưởng kinh tế xanh đã trở thành quốc sách hàng đầu của tất cả các nước trên thế giới, trong đó có nước ta.

Trong 20 năm qua thực hiện phát triển kinh tế gắn với BVMT ở nước ta, nhất là sau khi Định hướng Chiến lược Phát triển Bền vững (Chương trình Nghị sự 21) của Việt  Nam được ban hành theo Quyết định số 153/2004/QĐ-TTg, ngày 17/8/2004, của Thủ tướng Chính phủ, nước ta đã đạt được nhiều thành tựu đáng kể trong sự hài hòa ba lĩnh vực: phát triển kinh tế, phát triển xã hội và bảo vệ môi trường, trong đó có đóng

góp đáng kể của ngành xây dựng. Bên cạnh đó, công cuộc thực hiện phát triển bền vững (PTBV) ở nước ta vẫn còn nhiều hạn chế và thách thức: môi trường ngày càng bị ô nhiễm, tài nguyên thiên nhiên ngày càng bị suy thoái, nguồn tài nguyên năng lượng ngày càng khan hiếm, tác động của BĐKH đối với nước ta ngày càng hiện hữu, phát triển kinh tế – xã hội (KT-XH) còn chưa bền vững. Trong giai đoạn hiện nay, nước ta đang từng bước, cùng với cộng đồng quốc tế quyết tâm vượt qua các thách thức, rào cản, hướng tới một xã hội các-bon thấp/tăng trưởng xanh, PTBV. Ngành xây dựng, đặc biệt là phát triển xây dựng đô thị, trong thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, có thể tiêu thụ tới 70% vật liệu tự nhiên và 40% năng lượng quốc gia, tiêu thụ khoảng 30% nguồn nước sạch phục vụ phát triển KT-XH, đồng thời gây ra ô nhiễm môi trường nước, không khí, đất và chất thải rắn, sản sinh ra khoảng 30% “khí nhà kính” gây ra BĐKH. Vì vậy, nếu ngành xây dựng không bảo đảm PTBV thì sẽ ảnh hưởng rất lớn đến PTBV của quốc gia.

Ngày 3/9/2003 Chính phủ đã ban hành Nghị định số 102/2003/NĐ-CP về việc “Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả”, trong đó đề cập đến vấn đề sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong các công trình xây dựng. Ngày 14/4/2006, Thủ tướng Chính phủ đã ký Quyết định số 79/2006/QĐ-CP về việc Phê duyệt Chương trình mục tiêu quốc gia về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả. Bộ Xây dựng được giao chủ trì thực hiện nội dung “Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu qủa trong toà nhà”. Gần đây nhất, ngày 25/9/2012 Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt Chiến lược Quốc gia về Tăng trưởng Xanh, theo Quyết định số 1393/QĐ-TTg.

Các Nghị định, Quyết định nêu trên là rất quan trọng, tạo cơ sở pháp lý vững chắc cho việc phát triển công trình xây dựng tiết kiệm năng lượng – một tiêu chí quan trọng nhất của phát triển công trình xây dựng xanh ở nước ta. Tuy vậy, cho đến nay ở nước ta phát triển công trình xây dựng xanh đang ở giai đoạn ban đầu, vẫn chậm trễ khoảng 15 năm so với nhiều nước trên Thế giới, Nhà nước ta vẫn chưa ban hành chiến lược hay kế hoạch phát triển công trình xây dựng xanh.

Phát triển công trình xây dựng xanh, chính là phát triển ngành xây dựng thích ứng với BĐKH, cũng là sự cam kết thực hiện PTBV có hiệu quả nhất của ngành xây dựng đối với sự nghiệp PTBV của quốc gia. Phát triển công trình xây dựng xanh cũng là hoạt động rất quan trọng nhằm thực hiện Chiến lược Quốc gia về Tăng trưởng Xanh.

Phát triển công trình xây dựng xanh mang lại nhiều lợi ích về kinh tế, xã hội và môi trường cho bản thân chủ đầu tư công trình, cũng như cho xã hội và quốc gia, như là:

– Tiết kiệm và sử dụng hợp lý năng lượng, giảm thiểu phát thải “khí nhà kính”, gây BĐKH, mà đỉnh cao nhất đạt được là công trình “Zero” năng lượng, tức là năng lượng do công trình tự sản sinh ra cân bằng với năng lượng tiêu thụ của công trình;

– Tiết kiệm sử dụng tài nguyên nước sạch, tái sử dụng nước thải, thu gom và sử dụng nước mưa, giảm thiểu úng ngập mùa mưa, dự trữ nước cho mùa hạn hán;

– Tiết kiệm vật liệu xây dựng và sử dụng vật liệu thân thiện với môi trường;

– Nâng cao chất lượng môi trường sống trong công trình, tăng cường sức khỏe và hiệu suất lao động của người sử dụng;

– Giảm thiểu các loại chất thải gây ô nhiễm môi trường;

– Bảo đảm các hệ sinh thái khu vực xây dựng công trình phát triển tự nhiên;

– Công trình được thiết kế và xây dựng phù hợp với điều kiện thiên nhiên nên có tính bền vững lâu dài hơn;

– Chi phí vận hành, chi phí bảo dưỡng công trình nhỏ hơn rất nhiều so với công trình được thiết kế xây dựng thông thường;

– Giá đầu tư xây dựng công trình xanh có thể ít hơn hoặc nhiều hơn từ 5 – 10% tùy theo công trình cụ thể so với công trình thông thường, nhưng nói chung chi phí vận hành thấp hơn, nên tổng chi phí đầu tư và chi phí sử dụng công trình xanh về lâu dài luôn luôn nhỏ hơn so với công trình thông thường.

Ông Richard Fedrizi – Chủ tịch Hội đồng Công trình xanh Hoa Kỳ (USGBC), năm 1999 đã viết: “Cuộc cách mạng công trình xanh đang diễn ra ở mọi nơi, mọi lúc. Nó đang làm biến đổi thị trường nhà đất, nhà ở và lối sống của cộng đồng. Nó là một phần của cuộc cách mạng Phát triển Bền vững rộng lớn, có thể biến đổi mọi thứ chúng ta đã biết. Cuộc cách mạng này làm thay đổi môi trường xây dựng bằng cách tạo ra hiệu quả sử dụng năng lượng, sức khỏe, các công trình hữu ích để giảm thiểu tác động đáng kể của công trình đối với cuộc sống đô thị, môi trường địa phương, khu vực và toàn cầu”.

Xu hướng phát triển công trình xây dựng xanh được khởi đầu từ năm 1990 do tổ chức Nghiên cứu Xây Dựng Anh (Building Research Establishment – BRE) cùng với một số tổ chức nghiên cứu tư nhân của Anh quốc đã đưa ra phương pháp đánh giá môi trường đối với công trình, được gọi là phương pháp hay bộ tiêu chí BREEAM (Building Research Establishment Environmental Assessment Method) với mục đích

chỉ đạo thực tiễn xây dựng công trình xanh một cách có hiệu quả để giảm thiểu tác động tiêu cực của hoạt động xây dựng đối với môi trường khu vực và toàn cầu. Năm 1991 do sáng kiến của một số nhà đầu tư tư nhân ở Hoa Kỳ đã thiết kế và xây dựng một số ngôi nhà có chất lượng môi trường tốt và sử dụng tiết kiệm năng lượng. Các ngôi nhà này đã trở thành kiểu mẫu về công trình xanh, thu hút sự quan tâm của nhiều chuyên gia xây dựng, kiến trúc và môi trường của Hoa Kỳ. Đến năm 1993 các chuyên gia này đã phối hợp với nhau thành lập Hội đồng Công trình Xanh của Mỹ (US Green Building Council – USGBC), đã đề ra bộ tiêu chí đánh giá và công nhận “Công trình Xanh” theo các mức Kim cương, Vàng và Bạc khác nhau, được gọi là “Chỉ dẫn thiết kế môi trường và năng lượng” (Leadership in Energy and Environmental Design – viết tắt là LEED). Tiếp theo là Canada cũng đã hình thành xu hướng phát triển công trình xanh từ năm 1998. Xu hướng phát triển xây dựng xanh từ Anh, Mỹ, Canada đã phát triển rất mạnh mẽ và nhanh chóng lan rộng ra rất nhiều nước trên thế giới, nên ngày nay người ta còn gọi đây là “Cuộc cách mạng xây dựng xanh” trên thế giới.

Đến nay trên thế giới có khoảng gần 100 nước đã triển khai phát triển công trình xây dựng xanh của nước mình, trong đó Hội đồng Công trình xanh Việt Nam (VGBC) được thành lập năm 2007, do người nước ngoài khởi xướng và được sự bảo trợ của Quỹ đô thị Xanh của bang California (USA). Hội Kiến trúc sư Việt Nam đã thành lập Hội đồng Kiến trúc Xanh Việt Nam vào năm 2011. Hội Môi trường Xây dựng Việt Nam đã thành lập Hội đồng Xây dựng Xanh Việt Nam (GBC Việt Nam) cũng vào năm 2011. Theo chúng tôi thì đã đ ến lúc cần phải bàn đến sự hợp nhất 3 tổ chức Hội đồng này để trở thành một Hội đồng công trình Xanh duy nhất của Việt Nam.

Hội đồng Công trình Xanh Thế giới (WGBC) được thành lập từ năm 2000, trụ sở đặt ở Canada. Phần lớn Hội đồng Công trình Xanh ở các nước trên thế giới là tổ chức NGO, một số ít là tổ chức chuyên môn thuộc chính quyền Nhà nước quản lý. Năm 2012, Bộ Xây dựng đã giao cho Hội Môi trường Xây dựng Việt Nam chủ trì thực hiện Đề tài “Nghiên cứu Xây dựng Chiến lược quốc gia về phát triển công trình xanh đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2030” do GS.TSKH Phạm Ngọc Đăng chủ trì thực hiện. Trong quá trình thực hiện Đề tài này chúng tôi rút ra bài học từ kinh nghiệm phát triển xây dựng công trình xanh ở các nước trên thế giới là muốn phát triển công trình xanh một cách vững chắc và mạnh mẽ thì phải đào tạo nhân lực, trước tiên là phải nâng cao hiểu biết về kỹ năng thiết kế và công nghệ xây dựng công trình xanh cho các kiến trúc sư, kỹ sư xây dựng, kỹ sư môi trường và các kỹ sư khác có liên quan ở nước ta. Vì vậy, song song với việc nghiên cứu thực hiện Đề tài trên, chúng tôi đã đồng thời biên soạn tập sách này nhằm đáp ứng yêu cầu nhằm phục vụ đào tạo nhân lực cho phát triển công trình xanh.

Mục đích và đối tượng phục vụ của sách: Sách “Các giải pháp thiết kế công trình xanh ở Việt Nam” được biên soạn với mục đích dùng làm tài liệu giảng dạy, tập huấn, tự học hoặc để bồi dưỡng, nâng cao trình độ hiểu biết về thế nào là “công trình xanh”, bổ túc các kiến thức về kỹ năng thiết kế và công nghệ xây dựng công trình xanh phù hợp với điều kiện nước ta cho các kiến trúc sư, kỹ sư xây dựng, kỹ sư môi trường và kỹ sư các ngành khác có liên quan đang hoạt động; và dùng làm tài liệu giảng dạy cho sinh viên đại học và trên đại học của các ngành kiến trúc, quy hoạch, xây dựng, vật liệu xây dựng, kỹ thuật môi trường và các ngành khác có liên quan ở các trường đại học.

Nội dung của sách: Trong sách này trình bày một cách ngắn gọn các cơ sở khoa học của các giải pháp thiết kế công trình xanh và hướng dẫn các giải pháp thiết kế, xây dựng cụ thể đối với các công trình xanh. Sách được cấu thành bởi 9 chương như sau:

– Chương I: Tổng quan về phát triển công trình xanh trên thế giới và bài học kinh nghiệm cho Việt Nam;

– Chương II: Phát triển công trình xanh ở Việt Nam, thuận lợi và trở ngại;

– Chương III: Chất lượng môi trường sống trong công trình xanh;

– Chương IV: Thiết kế thông gió và chiếu sáng tự nhiên;

– Chương V: Thiết kế kết cấu bao che công trình xanh;

– Chương VI: Lựa chọn các thiết bị sử dụng hiệu quả năng lượng trong công trình xanh;

– Chương VII: Thiết kế cấp thoát nước trong công trình xanh;

– Chương VIII: Sử dụng vật liệu và cấu kiện xây dựng thân thiện môi trường;

– Chương IX: Cây xanh cải thiện môi trường và tiết kiệm năng lượng trong công trình xanh. 

Phân công biên soạn trong tập thể tác giả đối với từng chương cụ thể của tập sách này như sau: GS.TSKH. Phạm Ngọc Đăng là chủ biên, đồng thời trực tiếp biên soạn  4 chương: I, II, III và VIII; ThS. Phạm Thị Hải Hà biên soạn 2,5 chương: IV, IX và chương V (phối hợp với TS. Nguyễn Văn Muôn); TS. Nguyễn Văn Muôn biên soạn 1,5 chương: VI và V (chủ trì và phối hợp với ThS. Phạm Thị Hải Hà) và PGS.TS. Nguyễn Việt Anh biên soạn chương VII.

Tập thể tác giả tỏ lòng chân thành cảm ơn Bộ Xây Dựng, Vụ Khoa học Công nghệ và Môi trường, trước hết là chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Thanh Nghị – Thứ trưởng Bộ Xây dựng và TS. Nguyễn Trung Hòa -Vụ trưởng vụ KHCN&MT- đã tin tưởng giao cho Hội Môi trường xây dựng VN thực hiện Đề tài “Nghiên cứu xây dựng chiến lược quốc gia về phát triển công trình xanh đến năm 2020, định hướng đến năm 2030”và luôn luôn quan tâm chỉ đạo tập thể thực hiện Đề tài trong suốt quá trình nghiên cứu và triển khai Đề tài.

Tập thể tác giả tỏ lòng cảm ơn chân thành đến các chuyên gia: GS.TS. Nguyễn Mạnh Kiểm, GS.TS. Trần Ngọc Chấn, GS.TS. Nguyễn Hữu Dũng, PGS.TS. Phạm Đức Nguyên, PGS. TS. Nguyễn Kim Thái, PGS.TS. Trần Đức Hạ, PGS.TS. Bùi Văn Bội, PGS.TS. Nguyễn Quốc Thông, PGS.TS. Lê Nguyên Minh, PGS.TS.

Nguyễn Đức Lợi, PGS.TS. Trần Việt Liễn, TS.KTS. Lê Thị Bích Thuận, TS.KTS. Hoàng Vĩnh Hưng, TS. Trần Đình Bắc, TS. Nguyễn Quang Minh, TS. Võ Quang Diệm và ThS. Trần Thanh Ý, đã tham gia nghiên cứu và viết các chuyên đề cho Đề tài “Nghiên cứu xây dựng chiến lược quốc gia về phát triển công trình xanh đến năm  2020, định hướng đến năm 2030”, đã cung cấp nhiều thông tin, tư liệu bổ ích cho tập thể tác giả tham khảo để biên soạn quyển sách này.

Tập thể tác giả thấy rằng không thể tránh được các khiếm khuyết trong việc biên soạn quyển sách này, rất mong nhận được các nhận xét và góp ý qúy báu của các độc giả gần xa để chỉnh sửa, bổ sung trong các lần tái bản sau này.