Giữa mùa hè nắng nóng, phản ứng đầu tiên của nhiều cư dân đô thị là nhấn công tắc điều hòa. Tuy vậy, cái giá phải trả là nhiệt độ của cả thành phố tăng lên, cũng như gây áp lực nặng nề lên hệ thống điện.
“Nếu chúng ta xả khí nóng ra ngoài, nhiệt độ của thành phố sẽ tăng, tạo ra vòng lặp nguy hiểm: Bạn sẽ cần dùng nhiều điều hòa hơn, trong khi xả ra nhiều (khí nóng) hơn”, ông Brice Trémeác, Giám đốc Phòng thí nghiệm Hệ thống Nhiệt, Lạnh và Năng lượng tại Paris, nói với AFP.
Vì lẽ đó, nhiều thành phố đã áp dụng các biện pháp - từ trồng cây, sơn lại mái nhà tới áp dụng công nghệ kiến trúc mới - để giảm thiểu hiệu ứng đảo nhiệt đô thị, giúp cư dân ít phải dùng điều hòa hơn, góp phần xây dựng đô thị bền vững.
Xanh hóa đô thị
Ít có thành phố lớn nào “xanh” như Singapore. Từ năm 1967, Singapore đã thực hiện tham vọng trở thành “khu vườn trong thành phố” bằng chiến dịch trồng cây và xây dựng công viên ở quy mô lớn.
Khi dân số tiếp tục tăng, Singapore khuyến khích xây dựng các “khu vườn trên cao” trên mái nhà và bờ tường. Theo số liệu năm 2018, Singapore có 100 ha diện tích cây xanh trên cao. Giới chức Singapore mong muốn tăng con số này lên gấp đôi vào năm 2030.
Quy định của Singapore yêu cầu các công trình mới phải có diện tích phủ xanh - bao gồm cả ở mặt đất lẫn trên cao - bằng với diện tích xây dựng. Nhiều tòa nhà mới xây dựng thậm chí vượt xa yêu cầu này.
Singapore nổi tiếng với các "khu vườn trong thành phố". Ảnh: Straits Times.
Cây cối không chỉ mang bóng râm cho thành phố. Hơi nước tỏa ra từ cây có thể giúp giảm nhiệt độ không khí trong những ngày nắng nóng đỉnh điểm. Trong khi đó, lá cây đóng vai trò như “máy lọc” tự nhiên giúp không khí sạch hơn.
Nhiều đô thị khác cũng đang mong muốn học hỏi Singapore.
Seattle (Mỹ) khuyến khích các đơn vị xây dựng thiết kế vườn trên mái nhà hoặc bao phủ cây trên các bức tường công trình. Giới chức thủ đô London của Anh năm 2018 đã xác định gần 100 ha diện tích có thể phủ cây ở các quận trung tâm, theo New York Times.
Tuy vậy, cây cối trong đô thị đòi hỏi chi phí tương đối lớn để duy trì. Do đó, tại Dallas (Mỹ), các nhóm vận động tăng cường phủ xanh đô thị đã sử dụng dữ liệu về y tế, môi trường và kinh tế - xã hội để xác định những nơi cây cối đem lại lợi ích lớn nhất.
Lựa chọn giống cây cũng là vấn đề mà các nhà hoạch định đô thị cần tính đến. Cây cối đôi khi phải hứng chịu cái nắng gay gắt cả ngày trong khi hứng trọn lượng nhiệt tỏa ra từ nhựa đường. Một số giống cây trồng chịu nhiệt tốt đã được các thành phố xem xét để tăng tỷ lệ sống sót, giảm chi phí thay thế.
Phủ trắng mái nhà
Một trong những nguyên nhân khiến các đô thị nóng hơn vùng nông thôn là mái nhà, lòng đường hay các bãi đỗ xe trong thành phố thường có màu tối và phủ bằng vật liệu cứng như bê tông hay nhựa đường, khiến nhiệt bị giữ lại phần lớn.
Các nhà khoa học Mỹ đã xác định sống trong tầng sát mái của tòa nhà mái tối là một nguyên nhân gây tử vong trong đợt nắng nóng tại Chicago năm 1995. Trong những năm qua, nhiều nhà quy hoạch đã nhận ra điều này và thiết kế mái nhà sáng hơn, phản nhiệt tốt hơn.
Một mái nhà tại New York được phủ trắng để giảm hấp thụ nhiệt. Ảnh: Guardian.
Trên thực tế, con người đã nhận ra các tòa nhà màu trắng giúp làm mát vào mùa hè từ nhiều năm trước. Không phải ngẫu nhiên khi màu trắng là màu chủ đạo trong kiến trúc của nhiều thành phố ở Tây Ban Nha, Hy Lạp hay Bắc Phi - những nơi có mùa hè nóng bức.
Qua sáng kiến “Mái nhà mát”, New York đã sơn lại hơn 500.000 m2 mái nhà để giảm khả năng hấp thụ nhiệt, theo số liệu năm 2018. Ước tính động thái này giúp New York giảm 2.282 tấn CO2 mỗi năm vì người dân ít cần sử dụng điều hòa hơn, Guardian cho biết.
Tại trụ sở của các tổ chức phi lợi nhuận hay các khu nhà ở giá rẻ, thành phố sẽ sơn mái nhà miễn phí. Trong khi đó, các tòa nhà khác chỉ phải trả chi phí vật liệu còn thành phố sẽ cung cấp nhân công.
Theo nghiên cứu của Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ (NASA), trong những ngày nóng nhất tại New York, nhiệt độ của mái nhà màu đen có thể cao hơn mái màu trắng tới 23 độ C.
Trong khi đó, vấn đề của Los Angeles không nằm ở mái nhà mà ở trên mặt đường. Theo thống kê, nhựa đường đen chiếm hơn 10% diện tích thành phố. Vật liệu này hấp thụ 95% lượng nhiệt từ Mặt Trời, góp phần làm trầm trọng thêm hiệu ứng đảo nhiệt đô thị.
Chính quyền Los Angeles đối phó với tình trạng này bằng cách sơn lại đường bằng lớp phủ trắng có độ phản xạ cao. Kết quả tương đối khả quan khi ở một số nơi nhiệt độ giảm trên 10 độ C.
Quy hoạch và kiến trúc
Tại thành phố công nghiệp Stuttgart (Đức), gió là thứ xa xỉ. Stuttgart nằm giữa một thung lũng, bao quanh bởi những ngọn đồi cao, khiến cả hơi nóng lẫn không khí ô nhiễm đều bị giữ lại. Trong những tháng hè nóng nhất, đây là sự kết hợp có thể gây chết người.
Ảnh nhiệt tại Sydney (Australia) năm 2018 cho thấy sự chênh lệch nhiệt độ giữa các tòa nhà và mặt đường nhựa với nơi có bóng râm. Ảnh: Guardian.
Để đối phó, Stuttgart đã thiết kế nhiều hành lang thông gió trên khắp thành phố. Những “hành lang” này thực chất là những con đường rộng rãi với hàng cây hai bên để giúp không khí sạch thổi xuống từ đồi vào mỗi tối, qua đó làm mát thành phố.
Bên cạnh đó, giới chức địa phương cũng cấm xây dựng công trình mới ở một số địa điểm nhất định để tránh chặn gió thổi về thành phố.
Tại Trung Quốc, Bắc Kinh và Tây An cũng đã nghiên cứu xây dựng các “hành lang gió” của riêng mình, qua việc xem xét xây dựng hồ nước và công viên để giúp gió thổi dễ dàng hơn. Tuy vậy, giới chuyên gia nghi ngờ phương pháp này có thể áp dụng với mọi thành phố do điều kiện thời tiết và địa lý khác nhau.
Công nghệ kiến trúc mới cũng có thể giúp các tòa nhà giảm nhiệt - trong khi vẫn đón được ánh sáng tự nhiên.
Các kiến trúc sư thường phải đối mặt với bài toán đánh đổi: Nếu xây dựng công trình có khả năng tận dụng nhiều ánh sáng tự nhiên, tòa nhà đó cũng sẽ hứng trọn cái nóng mùa hè từ Mặt Trời.
Một số tòa nhà đã thiết kế hệ thống ngoại thất có khả năng điều chỉnh dựa trên thời tiết và vị trí của Mặt Trời. Trong đó, tháp Al Bahr ở Abu Dhabi - nơi nhiệt độ mùa hè có thể lên đến 48 độ C - là ví dụ điển hình.
Kiến trúc "lớp vỏ" với các hình lập phương của tháp Al Bahr. Ảnh: Guardian.
Tháp Al Bahr được bao phủ bởi 1.049 hình lập phương có thể đóng vào hoặc mở ra. Hệ thống quản lý tòa nhà sẽ điều chỉnh các “ô cửa” dựa vào vị trí của Mặt Trời, ngăn tòa nhà bị nắng chiếu trực tiếp trong khi vẫn đón ánh sáng ở phía ngược lại. Hệ thống này có thể giúp giảm phát thải khí CO2 của tòa nhà 20%, Guardian cho biết.
