Tóm tắt
Kiến trúc tùy biến là một phương pháp quan trọng trong việc thích ứng với các thách thức do biến đổi khí hậu (BĐKH) gây ra. Khi thế giới trải qua những biến động môi trường nhanh chóng, nhu cầu về các giải pháp nhà ở có khả năng chống chịu, linh hoạt và thân thiện với môi trường ngày càng tăng. Những loại công trình này có thể cung cấp các bài học quan trọng cho phát triển đô thị bền vững và nhà ở thích ứng với BĐKH.
Từ khóa: Kiến trúc tùy biến, Ad hoc Architecture, biến đổi khí hậu, Nhà ở thích ứng với biến đổi khí hậu
1. Giới thiệu
Sự gia tăng tần suất và mức độ nghiêm trọng của các hiện tượng khí hậu như lũ lụt, bão, hạn hán và nhiệt độ tăng cao đã tạo ra áp lực lớn lên hệ thống nhà ở trên toàn thế giới. Các phương pháp kiến trúc và quy hoạch đô thị truyền thống thường không đáp ứng được những thay đổi môi trường nhanh chóng mà các cộng đồng, đặc biệt ở các vùng dễ bị tổn thương, đang phải đối mặt. Bài báo đề xuất kiến trúc tùy biến (Ad hoc architecture) – Được định nghĩa bởi sự ngẫu hứng, sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên và lấy cộng đồng làm trung tâm – cung cấp một mô hình để tạo ra các giải pháp nhà ở thích ứng với BĐKH.
2. Kiến trúc tùy biến: Định nghĩa và nguyên tắc
Kiến trúc tùy biến là một phương pháp nhấn mạnh vào tính linh hoạt, khả năng ứng biến và sử dụng các vật liệu sẵn có tại địa phương. Thường xuất hiện để đáp ứng nhu cầu nhà ở cấp bách, đặc biệt trong các khu định cư không chính thức, kiến trúc tùy biến được hình thành trong những bối cảnh môi trường, kinh tế và xã hội cụ thể. Thay vì tuân theo một bản thiết kế định sẵn, những công trình này phát triển một cách tự nhiên, thích ứng với các điều kiện thay đổi và nguồn lực có sẵn. Mặc dù có tính không chính thức, kiến trúc tùy biến thể hiện các nguyên tắc quan trọng trong việc phát triển hệ thống nhà ở có khả năng chống chịu với BĐKH.
Hiện tượng kiến trúc tùy biến thường được liên kết với các tình huống đô thị ở các thành phố đang phát triển (như Hà Nội, TP HCM…), nhưng trên thực tế, nó đã tồn tại từ trước quá trình đô thị hóa ở các thành phố này, như một nguyên tắc chung. Mặc dù ở nhiều nơi, nhà ở được xây dựng theo các mẫu nhà định sẵn, phần lớn các ngôi nhà vẫn là công trình tự xây dựng. Các ngôi làng ở nhiều vùng trên khắp cả nước được xây dựng theo kiểu tự phát và phát triển một cách tự nhiên theo cơ chế tự tổ chức. Chúng ta có thể lập luận rằng, diện mạo “hỗn loạn” của các khu vực đô thị Việt Nam bắt nguồn từ văn hóa tự tổ chức này. Khu tập thể (KTT) ở Hà Nội, chẳng hạn, thể hiện “Sự pha trộn giữa các khu nhà ở XHCN, các làng mạc hiện có, cánh đồng nông nghiệp, hồ, suối, thực hành tự xây dựng và kiểu nhà cao tầng mới nhất.” [Geertman, 2007, tr. 256].
Trong bối cảnh BĐKH và thiên tai, kiến trúc tùy biến nổi lên như một phản ứng với các điều kiện môi trường đang thay đổi. Nó được đặc trưng bởi tính linh hoạt, việc sử dụng các vật liệu có sẵn và sự tham gia của cộng đồng vào việc xây dựng/tái thiết. Kiến trúc tùy biến trở nên đặc biệt phù hợp vì nó cung cấp một mô hình nhà ở phản ứng với những thay đổi nhanh chóng của môi trường và hạn chế về tài nguyên.
Cách tiếp cận tự phát này đối với việc xây dựng theo truyền thống đã được nhìn thấy trong các khu định cư không chính thức nhưng cung cấp những bài học quan trọng cho các hoạt động kiến trúc hiện đại, đặc biệt là trong việc phát triển nhà ở thích ứng với khí hậu và chống thiên tai. Bằng cách học hỏi từ các giải pháp cơ sở này, các dự án nhà ở chính thức có thể kết hợp tốt hơn khả năng phục hồi và khả năng thích ứng vào thiết kế của họ.
3. Tính linh hoạt và khả năng thích ứng như một tính năng chính của kiến trúc tùy biến trong nhà ở thích ứng với khí hậu và chống thiên tai
Tính linh hoạt là một khía cạnh cơ bản của cả nhà ở thích ứng với khí hậu và nhà ở chống thiên tai. Kiến trúc ad hoc thường được đặc trưng bởi khả năng phát triển theo những hoàn cảnh thay đổi, cho dù bằng cách thay đổi cấu trúc để đáp ứng các điều kiện khí hậu mới hay mở rộng nhà ở để phù hợp với các gia đình ngày càng đông đúc. Khả năng thích ứng vốn có này là chìa khóa để thiết kế những ngôi nhà có thể chịu được cả những thay đổi khí hậu dần dần và những thảm họa bất ngờ.
Hiện tượng mở rộng không gian là phổ biến trong thành phố. Ví dụ, tại các khu nhà ở tập thể ở Hà Nội, các chiến lược kiến trúc tùy biến được sử dụng để giải quyết tình trạng mật độ dân số ngày càng cao và quy mô gia đình ngày càng tăng. Các chiến lược như tạo vùng đệm, lớp da xốp, thiết bị che nắng, sử dụng các cấu trúc nhẹ hoặc thêm cây xanh là phổ biến trong việc tạo ra các giải pháp phù hợp với mật độ cao hơn và đồng thời thích ứng với các điều kiện khí hậu.
Việc điều tra các chiến lược đặc biệt này “dẫn đến giả thuyết rằng có thể đạt được các mô hình đô thị kiên cường hơn nếu các công trình tự xây dựng được đồng bộ hóa với các hệ thống đô thị và tự nhiên” (Nguyen, 2022).
Trong lĩnh vực nhà ở chống thiên tai, tính linh hoạt có nghĩa là thiết kế các tòa nhà có thể chống lại các sự kiện khắc nghiệt như bão, lũ lụt và động đất. Ví dụ, các hệ thống mô-đun cho phép các ngôi nhà được định hình lại hoặc thậm chí di dời để ứng phó với thảm họa, trong khi các vật liệu xây dựng linh hoạt có thể hấp thụ các cú sốc hoặc chống lại thiệt hại do nước. Lấy cảm hứng từ kiến trúc tùy biến, các giải pháp này đảm bảo rằng nhà ở vẫn có thể ở được ngay cả sau thảm họa thiên nhiên. Ví dụ, những ngôi nhà nổi ở làng Cái Bèo (Hải Phòng, Việt Nam) đã chứng minh rằng những ngôi nhà có các kết cấu bổ sung, như sân thượng có mái che phía trước ngôi nhà chính, ít bị hư hại hơn nhiều so với những ngôi nhà không có bất kỳ vùng đệm nào sau khi cơn bão Yagi đi qua Việt Nam vào tháng 9/2024. Những ngôi nhà có sân thượng bổ sung không chỉ cung cấp thêm một lớp bảo vệ để giảm áp lực gió mà còn cung cấp một lớp cách nhiệt để bảo vệ bên trong khỏi nhiệt độ bên ngoài.
(Ảnh: Baptiste Fonteveille)
4. Sử dụng vật liệu bền vững và địa phương
Sự phụ thuộc vào vật liệu địa phương và bền vững là một đặc điểm khác của kiến trúc tùy biến, có thể tăng cường khả năng thích ứng với khí hậu và khả năng chống chịu thiên tai. Ở nhiều vùng, các vật liệu truyền thống như tre, đất và đá không chỉ dễ kiếm mà còn phù hợp với khí hậu địa phương. Những vật liệu này thường cung cấp khả năng cách nhiệt tự nhiên, giúp giảm nhu cầu về hệ thống sưởi ấm và làm mát tiêu tốn nhiều năng lượng. Hơn nữa, chúng thường có khả năng chống chịu thiên tai tốt hơn. Ví dụ, tre rất linh hoạt và có khả năng chống chịu gió mạnh, trong khi các kết cấu trên đất, chẳng hạn như gạch bùn, cung cấp khối lượng nhiệt tuyệt vời và có thể dễ dàng sửa chữa sau khi bị hư hỏng.
Ở Philippines và Nepal, tre được sử dụng rộng rãi trong xây dựng nhà ở giá rẻ. Được Quỹ Hilti hỗ trợ, các nhóm địa phương như Base Bahay đang thử nghiệm tre để xây dựng nhà ở chống thiên tai. Ví dụ, một trong những nghiên cứu đang được Quỹ Base Bahay thực hiện là về các kết cấu đặc biệt sử dụng Công nghệ khung xi măng tre (CBFT) với mục tiêu xây dựng các công trình lớn để cộng đồng sử dụng. Quỹ này tuyên bố rằng với công nghệ này, các tòa nhà có thể “chịu được động đất có cường độ 7-8 độ richter và bão có sức gió lên tới 300 km/h)”.
Ở những khu vực dễ xảy ra thiên tai, việc sử dụng vật liệu địa phương cũng đảm bảo rằng cộng đồng có thể xây dựng lại nhanh chóng sau một sự kiện. Ngược lại, việc phụ thuộc vào vật liệu nhập khẩu hoặc công nghệ cao có thể làm chậm trễ các nỗ lực tái thiết do gián đoạn chuỗi cung ứng. Ngoài ra, việc sử dụng vật liệu bền vững giúp giảm tác động môi trường tổng thể của quá trình xây dựng, đây là một cân nhắc quan trọng trong cuộc chiến chống BĐKH. Trên thực tế, việc sử dụng vật liệu địa phương không phải lúc nào cũng dễ dàng, vì nó đòi hỏi những người lao động lành nghề có kiến thức xây dựng tại địa phương và phương pháp tốt để tìm nguồn và xử lý vật liệu tự nhiên. Một cách để khắc phục tình trạng này là các KTS đơn giản hóa quy trình xây dựng truyền thống và cung cấp hướng dẫn xây dựng chi tiết để mọi người tự xây dựng cộng đồng của mình.
(Ảnh: Ingham, Jason & Dizhur, Dmytro & Bothara, Jitendra)
Một trong những ví dụ cho cách tiếp cận này là thử nghiệm tái thiết ở Nepal sau trận động đất Gorkha năm 2015, nhằm mục đích phát triển các thiết kế chống chịu động đất cho các khu vực bị ảnh hưởng, sử dụng vật liệu địa phương như đá và bùn và kết hợp với một lượng tối thiểu “vật liệu nhập khẩu” như xi măng và lưới thép. Cùng với các buổi đào tạo cho thợ xây và kỹ sư, hướng dẫn bằng hình ảnh được cung cấp cho thợ thủ công địa phương để thực hiện các tòa nhà mô hình.
5. Khả năng mở rộng và tích hợp các nguyên tắc tùy biến trong kiến trúc và quy hoạch nhà ở thích ứng với khí hậu
Trong khi kiến trúc tùy biến thường xuất hiện ở quy mô nhỏ, các nguyên tắc của nó có thể được áp dụng cho các sáng kiến quy hoạch đô thị lớn hơn. Các thành phố ngày càng phải đối mặt với thách thức kép là dân số tăng nhanh và dễ bị tổn thương do BĐKH. Do đó, cần có các giải pháp nhà ở có thể mở rộng quy mô, vừa linh hoạt vừa có khả năng phục hồi sau thảm họa.
Một hướng đi tiềm năng là phát triển các hệ thống nhà ở mô-đun kết hợp khả năng thích ứng và hiệu quả sử dụng tài nguyên của kiến trúc tùy biến. Các hệ thống này có thể được triển khai nhanh chóng ở các khu vực dễ xảy ra thảm họa hoặc mở rộng để đáp ứng nhu cầu của dân số đô thị ngày càng tăng.
Thách thức nằm ở việc thu hẹp khoảng cách giữa các giải pháp nhà ở phi chính thức do cộng đồng thúc đẩy và các dự án phát triển chính thức, quy mô lớn. Tuy nhiên, bằng cách tận dụng các nguyên tắc của kiến trúc tùy biến, các nhà quy hoạch đô thị và KTS có thể tạo ra các mô hình nhà ở vừa có thể mở rộng quy mô, vừa có khả năng ứng phó với các thách thức do BĐKH và thiên tai gây ra.
Việc thiết kế các cấp độ tham gia khác nhau từ chính chủ nhà sẽ giúp giảm chi phí xây dựng, đồng thời giúp xây dựng cộng đồng về mặt xã hội. Hơn nữa, khuôn khổ này có thể khuyến khích những đổi mới có liên quan đến người dân địa phương, các sáng kiến của địa phương có thể vượt xa trí tưởng tượng của các KTS. Điều này, một lần nữa, khuyến khích các can thiệp kiến trúc tùy biến phản ứng với các tình huống thực tế và tức thời. Kiến thức từ các can thiệp cục bộ này, đến lượt nó, quay trở lại “vòng lặp” và trở thành kiến thức chuyên môn mới (tham khảo: Khuôn khổ thiết kế kiến trúc tùy biến).
Khung thiết kế này nhấn mạnh vào việc học hỏi từ kiến trúc bản địa cũng như ý kiến đóng góp của mọi người, bao gồm cả các chiến lược kiến trúc tùy ý của họ, để đưa ra một tập hợp các đơn vị không gian chính có thể kết hợp với nhau để tạo thành các đơn vị nhà ở và tổng hợp lại để tạo thành các cụm nhà ở phù hợp với bối cảnh địa điểm đã chọn.
Việc đưa ra các tập hợp các đơn vị không gian là một nhiệm vụ cụ thể đối với các KTS. Do đó, các khái niệm thiết kế đóng vai trò quan trọng trong khung này. Ví dụ, các dự án như Kế hoạch Malagueira của Alvaro Siza cho thấy kiến thức của KTS về kiến trúc bản địa và thực hành không gian có thể đóng góp rất nhiều vào các giải pháp kích hoạt các lần lặp lại thiết kế cũng như quá trình ra quyết định của mọi người. Siza đã thiết kế các tòa nhà cho các hợp tác xã nhà ở cũng như cung cấp hướng dẫn thiết kế cho một trăm lô đất tự xây dựng, trong đó ông đề xuất tăng trưởng gia tăng cho cụm.
Cấu hình của các loại nhà ở và cụm nhà ở mới sau đó sẽ được phân tích về hiệu suất môi trường của chúng bằng các công cụ mô phỏng khí hậu. Các bước này có thể được phát triển thêm thành các loại mô phỏng khác để kiểm tra mô hình trong các sự kiện thiên tai như lũ lụt hoặc động đất,… Bước mô phỏng này nhằm mục đích mô phỏng và tối ưu hóa cấu hình được thiết kế thành hình thức nhà ở “cuối cùng” có thể được xây dựng sau đó. Điều quan trọng về khuôn khổ này là nó luôn tính đến ý kiến đóng góp của mọi người, ngay từ đầu quá trình thiết kế, nhưng cũng từ cuối quá trình. Theo cách này, khuôn khổ đề xuất một hình thức nhà ở linh hoạt và thích ứng hơn là các cấu hình “cố định”, và khi làm như vậy, hình thức nhà ở cho phép xây dựng các chiến lược (mới) tùy ý theo thời gian và cuối cùng phát triển thành “kiểu nhà ở” mới.
Mặt khác, các phương pháp xây dựng và hướng dẫn thiết kế phục vụ cho cộng đồng địa phương trong việc thiết kế và xây dựng nhà ở của họ. Cách tiếp cận có sự tham gia này đảm bảo rằng nhà ở được điều chỉnh theo nhu cầu cụ thể của cộng đồng và các điều kiện môi trường địa phương. Khi áp dụng cho cả nhà ở thích ứng với khí hậu và nhà ở chống thiên tai, sự tham gia của cộng đồng trở nên quan trọng hơn nữa. Các giải pháp do địa phương thực hiện thường có khả năng phục hồi tốt hơn vì chúng dựa trên kiến thức tích lũy qua nhiều thế hệ về cách tồn tại trong một môi trường cụ thể.
Việc cộng đồng tham gia vào quá trình thiết kế cũng thúc đẩy ý thức sở hữu, có thể dẫn đến việc bảo trì tốt hơn và phục hồi nhanh hơn sau thảm họa. Ví dụ, các cộng đồng đã xây dựng nhà riêng của mình có nhiều khả năng biết cách sửa chữa thiệt hại hoặc thực hiện các điều chỉnh cần thiết để ứng phó với những thay đổi về môi trường. Trong bối cảnh BĐKH, việc trao quyền cho cộng đồng để họ có thể đóng vai trò tích cực trong thiết kế và xây dựng nhà ở là điều cần thiết để tạo ra môi trường sống bền vững và có khả năng phục hồi.
6. Kết luận
Kiến trúc tùy biến cung cấp những hiểu biết có giá trị cho việc thiết kế nhà ở thích ứng với khí hậu và chống thiên tai. Bằng cách tập trung vào tính linh hoạt, sử dụng vật liệu địa phương và bền vững, cùng sự tham gia của cộng đồng, các kiến trúc sư và nhà quy hoạch đô thị có thể tạo ra những ngôi nhà có khả năng chống chịu với cả những thay đổi dần dần của môi trường và thiên tai bất ngờ. Khi thế giới tiếp tục phải đối mặt với những mối đe dọa ngày càng tăng của BĐKH, việc tích hợp các nguyên tắc này vào thiết kế nhà ở chính thức là điều cần thiết để xây dựng các cộng đồng bền vững, kiên cường.
Sự kết hợp giữa các chiến lược nhà ở thích ứng với khí hậu và chống thiên tai là rất quan trọng để đảm bảo rằng các ngôi nhà không chỉ tồn tại được trước những thách thức về môi trường mà còn thúc đẩy tính bền vững lâu dài. Bằng cách rút ra những bài học từ kiến trúc tùy biến, chúng ta có thể tạo ra các giải pháp nhà ở đáp ứng hiệu quả các nhu cầu phức tạp và luôn thay đổi của một thế giới dễ bị tổn thương do BĐKH.
ThS.KTS Nguyễn Mạnh Tuấn
Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội, Công ty TNHH Kecho Collective
(Bài đăng trên Tạp chí Kiến trúc số 9-2024)
Tài liệu tham khảo:
- Ingham, Jason & Dizhur, Dmytro & Bothara, Jitendra. (2021). Experiment-based earthquake resistant prototype design of residential building in Nepal.
Mota, Nelson. (2015). Designed Self-Help. Producing Closed Forms for Open Buildings. 10.3929/ethz-a-010577747. - Nguyen, Anh Tuan & Quoc Bao, Tran & Tran, Duc-Quang & Reiter, Sigrid. (2011). An investigation on climate responsive design strategies of vernacular housing in Vietnam. Building and Environment. 46. 2088-2106. 10.1016/j.buildenv.2011.04.019.
- Nguyen, M.. (2022). Learning from Hanoi City’s Ad Hoc Architecture for Housing Design and Urban Ecologies. 10.1007/978-981-16-7160-9_137.
- “Guidelines for Disaster-Resilient Buildings/Structures.” Blogspot.com, 2015, uap-ea.blogspot.com/2015/05/guidelines-for-disaster-resilient.html?m=1.
https://www.hiltifoundation.org/stories/cbft-reaching-the-next-level#:~:text=Bamboo%20naturally%20keeps%20buildings%20cool,up%20to%20300%20km%2Fh.
