Sau một Quá trình đô thị hóa, một số lượng lớn công trình kiến trúc đến thời hạn cải tạo, sửa chữa. Đa số các công trình này có hiệu suất năng lượng thấp, sử dụng nhiều vật liệu độc hại cho môi trường và gây tốn kém trong quá trình vận hành sử dụng. Bài viết này sẽ trình bày nhu cầu, tiềm năng cùng các giải pháp cải tạo công trình xanh cũng như những khó khăn, thách thức trong sự phát triển của cải tạo xanh tại Việt Nam.
Minh họa phương án cải tạo sử dụng song song nhiều yếu tố làm mát như cây xanh, mái hiên, thông gió tự nhiên
Cải tạo công trình hướng tới phát triển bền vững ở Việt Nam – định nghĩa, nhu cầu và tiềm năng
Cải tạo công trình hướng đến phát triển bền vững được định nghĩa là quá trình tư duy và lao động để chuyển một công trình hiện hữu đáp ứng yêu cầu bảo vệ môi trường, sức khỏe con người và nhu cầu xã hội trong khi vẫn bảo đảm tính bền vững về kinh tế.(1) Ở Việt Nam, công tác sửa chữa, cải tạo nhà, công trình được đánh giá là thị trường tiềm năng cực kỳ to lớn ở hiện tại và trong tương lai. Quá trình đô thị hóa ồ ạt đã tạo nên hàng triệu công trình xây dựng trong suốt hơn 20 năm qua. Tuy nhiên đa số công trình nhà ở dân dụng lại được xây dựng dựa trên kinh nghiệm xây cất thủ công, không còn phù hợp với điều kiện khí hậu kiến trúc, nhịp sống, tiêu chuẩn tiết kiệm năng lượng hiện đại. Năng lượng sử dụng từ những công trình dân dụng trên hết sức lớn. Dự kiến tới năm 2015, nhu cầu năng lượng từ công trình xây dựng ở Việt Nam sẽ đạt 38 tỉ kWh, chiếm khoảng 38% nhu cầu năng lượng của cả nước trong mọi lĩnh vực.(2)
Nhu cầu năng lượng tăng cao và giá năng lượng ngày càng đắt đỏ làm cho yêu cầu tiết kiệm năng lượng trong những công trình xây dựng trở nên cấp thiết. Theo kết quả kiểm toán năng lượng các tòa nhà từ năm 2002 đến năm 2010 tại TP HCM, hầu hết chi phí năng lượng tiêu thụ ở các tòa nhà dành cho điều hòa không khí chiếm tới 58-76%. Có nhiều nguyên nhân dẫn đến hiện tượng trên:
– Phương thức, công nghệ và vật liệu xây dựng cũ kỹ lạc hậu dẫn đến hệ số thất thoát năng lượng cao.
– Chưa chú ý đến các giải pháp tiết kiệm năng lượng trong phương án thiết kế như hướng nhà, ánh sáng, thông gió tự nhiên, bao che cách nhiệt, quản lý nguồn nước, sử dụng năng lượng xanh. Áp dụng tùy tiện phương thức thiết kế phương Tây không phù hợp với điều kiện khí hậu Việt Nam gây lãng phí và kém bền vững.
– Giá thành sản phẩm, giải pháp tiết kiệm năng lượng còn cao
– Chủ đầu tư còn mù mờ về lợi ích của kiến trúc bền vững, hầu hết đều lo ngại “kiến trúc xanh” sẽ tốn kém và không thấy được hiệu quả trực tiếp
– Ý thức quản lý, chính sách tiết kiệm năng lượng yếu kém.
Do đó, việc nâng cao hiệu quả năng lượng cho công trình dân dụng Việt Nam hứa hẹn mang lại những lợi ích to lớn về năng lượng, kinh tế và môi trường mà ở đó, công tác cải tạo ngày càng được xem xét như một phương án thích hợp hơn xây dựng mới.
Theo nghiên cứu của Phòng Nghiên Cứu Bảo Tồn Xanh (Mỹ), gần như trong tất cả mọi trường hợp, việc tái sử dụng một công trình luôn mang đến ít tác động môi trường hơn công trình xây dựng mới. Việc cải tạo công trình giúp tiết kiệm từ 4% đến 46% so với xây mới công trình cùng hiệu quả năng lượng(3). Khi cải tạo lại một công trình, chúng ta đang áp dụng tối đa phương châm giảm thiểu tác động môi trường: Giảm thiểu – Tái sử dụng – Tái chế.
Thống kê cũng cho thấy, tại Mỹ, một công trình xây mới với 30% hiệu quả năng lượng cao hơn mức trung bình cần 10 – 80 năm để bù lại lượng “dấu chân carbon” sinh ra. Dấu chân carbon này bao gồm năng lượng và khí CO2 bị giam trong kết cấu sẵn có như móng, vật liệu, và năng lượng tiêu hao trong các quá trình: phá dỡ, vận chuyển vật liệu phá dỡ và vật liệu mới…(4)
Áp dụng vào hoàn cảnh nước ta, cải tạo nhà sẵn có đặc biệt quan trọng giúp tiết kiệm tài chính, năng lượng và môi trường, tuy nhiên, việc tái sử dụng vật liệu hoặc tái chế khi xây mới công trình ở Việt Nam còn rất hạn chế. Do đặc thù và tính chất xây dựng tương đối kiên cố, chỉ vật liệu sắt thép của công trình và một số lượng không đáng kể vật liệu gỗ, thiết bị vệ sinh… là được tái sử dụng hoặc tái chế trong quá trình đập bỏ. Khối lượng khổng lồ bêtông, gạch ngói vôi vữa còn lại được đổ ra những khu vực bãi rác vừa gây lãng phí, vừa tác động xấu đến môi trường. Bên cạnh đó, việc xây mới ở nước ta rất tốn kém, do sử dụng nhiều bê tông, thép, gỗ tự nhiên và nền công nghiệp xây dựng và phụ trợ còn yếu. Chi phí xây dựng một m2 cho nhà phố tại VN năm 2011 là $529, bằng ½ chi phí tại Hoa Kỳ(5), trong khi GDP đầu người cùng năm của Mỹ là $49,550, gấp 33 lần Việt Nam ($1,540)(6). Trong hoàn cảnh đó, cải tạo xanh trở thành giải pháp hạn chế sự lãng phí vật liệu và tiết kiệm chi phí xây mới.
Như vậy, cải tạo công trình hướng đến phát triển bền vững không chỉ mang đến những lợi ích dài hạn mà́ còn giúp tiết kiệm một nguồn năng lượng và tài chính đáng kể so với xây dựng mới.
Cải tạo công trình hướng tới phát triển bền vững – Khó khăn và giải pháp, vai trò của KTS
Khó khăn đầu tiên và lớn nhất đối với cải tạo xanh tại nước ta là nhận thức của xã hội về lợi ích và cách thức của kiến trúc xanh. Đại bộ phận người dân, với suy nghĩ gắn cải tạo bền vững với công nghệ hiện đại, vật liệu cao cấp đắt tiền để tiết kiệm năng lượng. Cải tạo bền vững thường được hiểu trong phạm vi “thay bóng đèn tiết kiệm và sử dụng nước nóng năng lượng mặt trời”. Cải tạo hướng đến phát triển bền vững trở thành “sân khấu độc diễn” của công nghệ và trở nên xa vời đối với đa số người tiêu dùng. Đó là cách hiểu hời hợt về giá trị và phương pháp phát triển bền vững. Trên thực tế, lối suy nghĩ này giống như thay thế một sự lãng phí lớn bằng một sự lãng phí nhỏ, trong khi sự lãng phí nhỏ này hoàn toàn có thể tránh được nếu công tác thẩm tra hiện trạng, phân tích dữ kiện khí hậu được lồng ghép vào với kiến thức thiết kế kiến trúc bền vững tạo nên những phương án cải tạo đơn giản hiệu quả và tiết kiệm.
Sự ngộ nhận về vai trò tuyệt đối của công nghệ và vật liệu tiết kiệm năng lượng cũng phủ nhận vai trò của KTS trong cuộc chơi “Cải tạo bền vững”. Sự am hiểu về mối liên hệ giữa không gian sống và thiên nhiên, sự tinh tế trong thiết kế công trình nhường chỗ cho sự thay thế chắp vá một cách máy móc những sai lầm trong thiết kế bằng những sản phẩm công nghệ thuần túy.
Về mặt kiến trúc, một công trình bền vững hoàn toàn có thể đạt được thông qua sự hiểu biết về môi trường và một thiết kế thông minh. Biểu đồ 1 hình 2 cho thấy tỉ lệ năng lượng tiêu thụ trong một gia đình điển hình tại Việt Nam, theo đó 77% năng lượng tiêu thụ của một gia đình từ điều hòa nhiệt độ và cung cấp nước nóng. Biểu đồ 2 cho thấy tỉ lệ năng lượng tiết kiệm được thông qua một số phương án chính: thông qua tránh nắng là 68%, từ thông gió tự nhiên là 22%. Biểu đồ 1 và 2 nói lên khả năng can thiệp vào 90% năng lượng tiêu thụ của công trình (điện năng sinh hoạt, nước nóng, điều hòa) của KTS, nhà thiết kế bằng nhiều phương án đa dạng và đơn giản. Sử dụng mái che nắng dựa trên biểu đồ đường đi mặt trời để tránh ánh nắng chói trang buổi trưa, chiều vào mùa nóng trong khi tận dụng tối đa ánh sáng để sưởi ấm mùa đông là một ví dụ về áp dụng khoa học vào thiết kế cải tạo nhằm đạt được hiệu quả tối đa với chi phí tối thiểu.Tương tự, thay vì đầu tư toàn bộ cửa kính bằng kính 2 lớp cách nhiệt giá thành cao, lắp đặt hệ thống sensor cho điều hòa… người KTS có thể giảm nhiệt độ lên vỏ tòa nhà bằng rất nhiều phương án từ đơn giản đến phức tạp như sử dụng cây xanh che nắng, làm lam chắn nắng, thay đổ vị trí, kích thước cửa, kích thích thông gió tự nhiên qua cửa sổ, mái nhà, thiết kế những khu vực trung gian để giảm nhiệt tác dụng trực tiếp vào mặt đứng công trình… để đạt được mục tiêu là tăng hiệu suất năng lượng, tiện nghi cho người sử dụng và giảm chi phí vận hành. Những phương án trên không những đạt được hiệu quả tương đương với mức chi phí thấp hơn, mà còn tăng độ bền của công trình do tránh được sự chênh lệch nhiệt độ cao giữa không gian nội thất và ngoại thất trong thời gian dài. Trên thực tế, một thiết kế thông minh và thân thiện với môi trường không đòi hỏi nhiều về chi phí đầu tư, nhưng đòi hỏi kiến thức và kinh nghiệm thực hành cải tạo xanh của KTS. Những phương pháp cải tạo này không có gì mới, nếu không nói là sự quay lại với những giá trị truyền thống trong thiết kế có từ ngàn xưa. Những công trình thời phong kiến, Pháp thuộc và trước năm 1975 đều được thiết kế phù hợp với đặc điểm tự nhiên của từng vùng nước ta trong khi vẫn giữ được phong cách thiết kế riêng của từng thời kỳ, theo phong cách thuần chất Việt Nam, kiến trúc Đông Dương hoặc chủ nghĩa công năng hiện đại. Điều đó cũng nói lên rằng, yếu tố xanh không ảnh hưởng tới tính thẩm mỹ và phong cách kiến trúc của công trình, và kiến trúc xanh chỉ là một yếu tố quan trọng có thể áp dụng vào mọi phong cách kiến trúc. Bản thân Kiến trúc xanh không phải là một “phong cách kiến trúc” như nhiều người vẫn nhận định.
Khó khăn tiếp đến là thuyết phục khách hàng về lợi ích cải tạo xanh. Sự mơ hồ về lợi ích như giảm chi phí điện năng, sự cải thiện về sức khỏe và mội trường sống là những hạn chế chính của việc thuyết phục khách hàng đi đến quyết định cải tạo xanh. Thuyết phục khách hàng rằng cải tạo xanh có lợi không đơn giản, để khách hàng hiểu rằng lợi ích đó xứng đáng để đầu tư thời gian và tiền bạc là một câu chuyện rất khác mà ở đó không có chỗ cho lý thuyết kiến trúc bền vững thuần túy. Khách hàng cần thấy được lợi ích trực tiếp và gián tiếp, hiệu quả so với chi phí về ngắn hạn và dài hạn qua những con số có tính thuyết phục cao. Nói một cách khác, nhà đầu tư cần thấy được, 1: Lý do họ cần cải tạo công trình xanh hơn, 2: Sau khi cải tạo, công trình sẽ tiết kiệm được chi phí vận hành, bảo dưỡng ra sao? Trả lời hai câu hỏi đó là đề cập đến khả năng kiểm tra hiệu suất công trình và ước lượng hiệu quả năng lượng sau khi sửa chữa trong quá trình thiết kế lên phương án cải tạo.
Kiểm tra hiệu suất công trình nhà ở là sự đánh giá nhằm tái hiện toàn thể công trình, tìm ra phương án cải tạo tối ưu và bảo đảm việc cải thiện hiệu suất năng lượng của công trình tránh tạo ra hậu quả không mong muốn. Mọi yếu tố liên quan đến năng lượng như hệ thống điều hòa, thông gió, nước nóng, ánh sáng, thiết bị điện, mảng xanh đều được tính đến trong đánh giá công trình như một tổng thể hoàn chỉnh và duy nhất.
Phương pháp phổ biến hiện nay là sử dụng mô hình giả lập và từ đó tính toán lượng năng lượng và tài chính tiết kiệm được. Bởi vì mô hình giả lập có thể có sai khác rất lớn so với công trình thực tế, công tác cải tạo cần kết hợp mô hình này với thông số dữ liệu thực tế về năng lượng tiêu thụ, dữ liệu khí hậu qua các tháng được bổ sung và giúp quá trình dự đoán chính xác hơn. Một số phần mềm như Ecotect, HEED, IES cung cấp cho các KTS và kỹ sư một loạt các chức năng phân tích và mô phỏng giúp người sử dụng có thể nắm bắt sớm hơn trong quá trình thiết kế về sự tác động của các yếu tố môi trường như nhiệt, ánh sáng mặt trời và luồng gió tới khả năng vận hành của các công trình. Phương pháp giả lập này tuy mang lại kết quả chính xác, chi tiết nhưng cũng đặt ra rất nhiều thách thức đối với KTS khi mà dữ liệu về khí hậu và môi trường tại Việt Nam không đầy đủ, chủ yếu dừng ở mức độ dữ liệu vĩ mô, dẫn đến sai số lớn giữa thông tin thu thập được và điều kiện thực tế địa phương.
Một phương pháp toàn diện khác cũng khá phổ biến hiện nay là Phương pháp Mô hình hóa Thông Tin (BIM – Building Informtation Modeling). Phương pháp này là quá trình tập hợp, thu thập tất cả những thông tin có liên quan để xây dựng mô hình giả lập tính toán hiệu quả năng lượng, đề ra phương án và kiểm tra tính hiệu quả phương án đó. Quá trình mô hình hóa thông tin cho ra đời sản phẩm là mô hình phân tích nhu cầu năng lượng và chi phí để đạt được yêu cầu đó. Tương tự cải tạo, mô hình hóa thông tin đòi hỏi sự phối hợp từ giai đoạn rất sớm của các bên để đạt hiệu quả tối đa. Quá trình mô hình hóa đang ngày càng được áp dụng rộng rãi trong các dự án cải tạo xanh tại các nước phát triển nhằm đạt được tối đa hiệu quả mong muốn, đồng thời tiết kiệm thời gian, tiền của và nhân lực. Mô hình hóa Thông Tin là một phương pháp toàn diện vì nó có thể được sử dụng trong mọi quá trình của dự án cải tạo. Mô hình thông tin về hiện trạng của công trình cũng được sử dụng làm mô hình phân tích tác động của môi trường lên công trình đó và mô hình để kiểm tra hiệu quả lý thuyết của công tác tiết kiệm năng lượng… Phương pháp này cũng giúp việc phối hợp làm việc giữa các bên trong dự án cải tạo như KTS, nhà thầu xây dựng, giám sát và chủ đầu tư được chặt chẽ và giảm thiểu những sai sót giữa các bên.
Khó khăn cuối cùng đối với sự phát triển của công tác cải tạo bền vững là tính đại chúng. Tuy rằng đối tượng chính tham gia cải tạo vẫn là những chuyên gia, KTS chúng ta cần hệ thống hóa và đơn giản hóa kiến thức bền vững để mọi người không chuyên đều có thể hiểu, từng bước tự sửa chữa và cải thiện nơi sinh sống theo hướng xanh và bền vững hơn. Đơn giản và tiện lợi là hai yêu cầu quan trọng nhất cho mọi người tiếp cận với cải tạo hướng đến phát triển bền vững. Tại Mỹ, mỗi chủ hộ gia đình có thể tự kiểm tra mức độ hiệu quả năng lượng bằng cách sử dụng tiện ích có sẵn trên website Energy Star để so sánh hiệu suất năng lượng của công trình với một công trình tiêu chuẩn cùng mức diện tích trong cùng khu vực. Phương tiện này rất dễ sử dụng đối với chủ hộ, đơn giản là cho biết vị trí, số nhân khẩu, diện tích sàn và hóa đơn điện, nước trong 12 tháng gần nhất. Phương tiện sẽ cho đánh giá dựa trên thang điểm 10 về hiệu suất năng lượng, đồng thời sẽ cho chủ công trình gợi ý những biện pháp đơn giản cải thiện hiệu quả năng lượng cho ngôi nhà. Những gởi ý này cũng rất đơn giản và phần lớn có thể “tự tay làm lấy” (Do-It-Yourself, DIY). Đây là một tiện ích thực tế giúp những người không chuyên đánh giá hiệu suất năng lượng, tìm hiểu những phương án phù hợp để cải tạo và ước đoán năng lượng tiết kiệm được, qua đó thấy được trực tiếp lợi ích tài chính của việc cải tạo hướng đến phát triển bền vững.
Cải tạo công trình hướng đến phát triển bền vững – về mặt văn hóa
Ngày nay, thuật ngữ “phát triển hướng bền vững” ngày càng trở nên phổ biến. Tuy nhiên chúng ta phần lớn chỉ chú trọng đến mối liên hệ giữa tài nguyên môi trường và kinh tế chứ chưa quan tâm đến những ý nghĩa xã hội nhân văn của nó. Rất nhiều công trình có giá trị xã hội, lịch sử ở nước ta không được sửa chữa bảo trì trong suốt vòng đời công trình, dẫn đến xuống cấp trầm trọng và phải đập bỏ một cách đáng tiếc. Số công trình khác lại được sửa chữa một cách cẩu thả, thiếu kiến thức và sự thận trọng trong cải tạo dẫn đến mất đi những giá trị quý không thể khắc phục. Lịch sử thăng trầm của Việt Nam từ thế kỷ 19 đến hết thế kỷ 20 đã để lại vô số công trình kiến trúc thể hiện sự giao thoa văn hóa Đông, Tây. Sài Gòn từng được mệnh danh là “Paris của phương Đông” với rất nhiều công trình có giá trị về mặt thẩm mỹ, công năng và thân thiện với môi trường, song một số hành xử thiếu cẩn trọng đã hủy hoại rất nhiều những công trình giá trị đó. Giới KTS phải chịu một phần trách nhiệm với tư cách là lực lượng trí thức phản biện xã hội. Sự “cẩn trọng” là một trong những yếu tố chính, đề cao sự tôn trọng đối với công trình hiện hữu và cư dân. Tất cả công trình hiện hữu đều được đánh giá là có giá trị, ít nhất là đối với dân cư của nó. Mỗi công trình cần được xem là độc nhất, phản ánh một tư tưởng xã hội và kiến trúc của một thời kỳ nhất định(7). Theo quan điểm này, mỗi công trình đều cần sự nghiên cứu và xử lý thận trọng, cũng như đòi hỏi sự tôn trọng dành cho người sử dụng công trình trong quá trình cải tạo. Giá trị nhân văn và xã hội, sự gìn giữ giá trị kiến trúc cần được quan tâm đặc biệt trong quá trình cải tạo.
Kết luận:
Cải tạo bền vững là sự kết hợp giữa kiến thức kiến trúc, khoa học xã hội và môi trường với khoa học công nghệ nhằm phục vụ toàn diện đời sống con người. Cải tạo bền vững có tiềm năng rất lớn để phát triển ở nước ta. Quá trình cải tạo bền vững cần sự tham gia của tất cả các bên trong dự án từ những bước đầu tiên để đưa ra những phương án căn bản, và hiệu quả nhất. Vì vậy, cải tạo cần được hiểu đầy đủ và chính xác trên mọi khía cạnh môi trường, sức khỏe, kinh tế và xã hội để đạt được hiệu quả bền vững thật sự.
Tài liệu tham khảo:
-Greenov, Definition of sustainable renovation, http://www.greenov.net/10_Project/30 _ sustainable _renovation
-Sonal Patel, Vietnam Works Hard to Power Economic Growth, Power Magazine, 03/01/2012
-Alexandra Sifferlin, LEED From Behind: Why We Should Focus on Greening Existing Buildings, Time Magazine, 27/01/2012
-Green Build TV, The Age Old Question… Whether to Build New or Remodel? , Green Build TV, http://greenbuildtv.com/resources/the-age-old-question-whether-to-build-new-or-remodel/
-Turner and Townsend, International construction cost survey 2012, Turner Towsend
– World Bank, GDP per capita, World Bank database, http://data.worldbank.org/indicator/NY.GDP.PCAP.CD
ThS.KTS Lê Minh Hoàng
