Công trình xanh và sự ứng phó với biến đổi khí hậu của ngành xây dựng

DOTHIQUYHOACH 18/07/2016 36,269 Views

Công trình xanh và sự ứng phó với biến đổi khí hậu của ngành xây dựng

Trong lĩnh vực xây dựng, từ lúc khai thác, chế tạo vật liệu, thiết kế và xây dựng công trình, suốt quá trình vận hành cho đến khi cải tạo, phá dỡ đã góp gần một nửa vào việc hủy hoại hệ sinh thái, gây ô nhiễm môi trường, làm cạn kiệt tài nguyên và góp phần tạo ra biến đổi khí hậu. Vì thế, 15 năm trở lại đây trên thế giới đã xuất hiện một khái niệm Công trình xanh trong lĩnh vực kiến trúc và xây dựng.

Theo Hội đồng Công trình Xanh Mỹ (USGBC) một tòa nhà được công nhận là Công trình Xanh (CTX)/Green Building (GB) nếu đạt được các tiêu chí trong 5 lĩnh vực sau đây (hình 1): Địa điểm bền vững/Substainable Sites: xét đến việc lựa chọn địa điểm xây dựng, biết bảo tồn và khôi phục nó, thuận tiện giao thông, đường cho xe đạp, ít xe có động cơ, mái ít hấp thụ nhiệt mặt trời, giữ nước, chống xói mòn… Hiệu quả sử dụng nước/Water Efficiency: hồ giữ nước, kiểm soát nước mưa, giảm dùng nước sạch tưới cây, tiết kiệm nước sạch, áp dụng công nghệ xử lý nước thải để tái sử dụng… Hiệu quả năng lượng/Energy Efficiency: tối ưu hóa các thiết bị năng lượng, sử dụng năng lượng tái tạo tại chỗ, có thiết bị kiểm soát năng lượng, sử dụng năng lượng xanh, kết quả giảm được từ 30% đến 50% năng lượng có nguồn gốc hóa thạch. Khi giảm trên 80% năng lượng, công trình được gọi là “công trình không năng lượng” (“zero energy building”), hoặc công trình “không cacbon” (“carbon neutral”). Vật liệu và tài nguyên/Materials & Resources: Lưu giữ, thu gom, tái chế vật liệu, tái sử dụng cấu kiện, quản lý chất thải xây dựng, vật liệu địa phương, sử dụng tối thiểu 50% vật liệu và sản phẩm có nguồn gốc từ gỗ… Chất lượng môi trường trong nhà/Indoor Environment Quality: kiểm soát khói thuốc, kiểm soát không khí ngoài nhà, tăng cường thông gió, kiểm soát chất ô nhiễm hóa học, tiện nghi ánh sáng và sử dụng ánh sáng tự nhiên, tiện nghi vi khí hậu, âm thanh, có tầm nhìn tại 90% không gian.

Sự xuất hiện của “Công trình xanh” Năm 1995 “Làn sóng Công trình Xanh” (the Green Building Wave) bắt đầu xuất hiện, từ tự phát, rồi năm 2000 trở thành một Cơn bão (the storm) và hiện nay đã trở thành một Cuộc Cách mạng (the Revolution) trong lĩnh vực xây dựng tại chừng 60 quốc gia trên thế giới.

Hệ thống đánh giá CTX đầu tiên ra đời năm 1990 của BREEAM (Vương quốc Anh). Nhưng hệ thống nổi tiếng nhất, được nhiều nước phát triển áp dụng là hệ thống LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) của Mỹ, ra đời năm 1995. Hiện nay LEED đã có 12 phiên bản cho các loại công trình khác, trong đó bốn hệ thống đánh giá chủ yếu là:

– LEED – NC (New Construction) cho các công trình xây dựng mới,

– LEED – EB (Existing Buildings) cho các công trình đã có;

– LEED – CI (Comercial Interiors) cho nội thất thương mại;

– LEED – CS (Core & Shell) cho nhà cho thuê.

Hệ thống LEED đánh giá theo cách tính điểm theo các tiêu chí của mỗi lĩnh vực, và tùy theo tỷ lệ điểm đạt được để cấp Chứng chỉ CTX Cơ bản (đạt 40%), Bạc (đạt 50%), Vàng (đạt 60%) hay Kim cương (đạt >80%).

Sau khoảng một thập kỷ hoạt động, CTX đã đem lại những kết quả hết sức lạc quan (theo số liệu của Jerry Yudelson, 2007): Tại Mỹ: 200 tòa nhà đầu tiên được nhận chứng chỉ CTX đã giảm được khoảng 30% nước cấp và 30 – 50% năng lượng. Năm 2000 có 1.500 tòa nhà và năm 2006 có 5.000 công trình được cấp chứng chỉ CTX. Ví dụ Trụ sở chính của Cty phần mềm Adobe System, ở San Jose, California gồm ba tòa nhà được cải tạo lại đã giảm 35% điện năng, 41% khí ga, 22% nước sử dụng, 75% nước tưới, tái chế 85% chất thải rắn, nhờ đó giảm 26% khí nhà kính. Công trình đã được nhận Chứng chỉ CTX Bạch kim năm 2006 cho dạng công trình cải tạo theo LEED-EB, hình 2).

Tác giả đã tổng kết Chương trình CTX của Mỹ: Tiết kiệm 30% – 50% nước và năng lượng, nhờ đó giảm phát thải CO2; Giảm chi phí bảo dưỡng 10 – 15%, đặc biệt về vận hành năng lượng; Năng suất lao động tăng 3% – 5%; Nguy cơ bệnh tật giảm > 5%, nâng cao sức khỏe người sở hữu; Giá trị công trình tăng, thương hiệu Công ty XD nổi bật; CTX là cam kết bảo đảm bền vững về môi trường.

Hội KTS Mỹ đã kêu gọi các nhà thiết kế thực hiện chính sách cứ mỗi 5 năm giảm 10% năng lượng sử dụng trong các công trình để đến năm 2030 giảm được 90% so với năm 2005. Khi đó các tòa nhà mới sẽ vận hành “không Carbon/Carbon neutral”, không phát thải khí nhà kính khi vận hành. USGBC nêu chỉ tiêu đến cuối năm 2010 có 100.000 tòa nhà (Building) và 1 triệu ngôi nhà (Homes) được cấp chứng chỉ CTX.

Canada: Năm 2007 có hơn 60 công trình được cấp chứng chỉ CTX, trong đó TT Operations khoảng 1000m2 được Chứng chỉ Bạch kim đầu tiên đã sử dụng hệ thống sưởi địa nhiệt và các tấm quang điện cung cấp 20% nhu cầu năng lượng hàng năm.

Trung Quốc: Năm 2004 mới có các dự án đầu tiên được nhận chứng chỉ CTX cơ bản. Dự án Thành phố sinh thái Dongtan 3 triệu dân (cạnh Thượng Hải) đang được thiết kế, sẽ là thành phố đầu tiên trên thế giới không dùng năng lượng hóa thạch, thành phố “không carbon” với các giải pháp: thu giữ và làm sạch nước, không bụi, sưởi ấm bằng năng lượng Mặt trời, gió và sinh học. Nước tiêu thụ giảm bớt 43%, tái sinh 88% nước thải, giảm 64% năng lượng, mỗi năm giảm 350.000 tấn khí thải CO2.

Ấn Độ: Năm 2004 có Trung tâm Thương mại sinh thái CII-Sohrabji Godrej ở Hyderabad được cấp chứng chỉ Bạch kim đầu tiên theo hệ thống LEED của Mỹ. Họ đã phấn đấu để năm 2008 có 100 công trình (diện tích TB mỗi CT 10.000m2) được cấp chứng chỉ CTX của Ấn Độ.

Australia: Năm 2007 có 2 công trình được nhận “6 sao xanh”(tương đương CTX Bạch kim), 1 công trình nhận “5 sao xanh”(tương đương CTX Vàng). Tòa nhà Ủy ban No2 (6 sao xanh) ~13.000m2, tái sử dụng nước thải cho hệ thống vệ sinh, đặc biệt quan trọng với vùng khí hậu khô hạn, có mái xanh với 6 tuabin gió trên mái, có mái hiên di động hướng tây.

Tây Ban Nha: Năm 2003 khu thương mại Alvenco ở Madrid diện tích ~ 35.00m2là công trình đầu tiên ở châu Âu nhận chứng chỉ Bạc của LEED, hệ thống năng lượng tiết kiệm được 31% và hệ thống nước tiết kiệm 44%.

Tại Đài Loan, sau 7 năm thực hành CTX (2000 – 2007) đã tiết kiệm được 432 triệu kWh điện, giảm được 285.000 tấn CO2, tương đương lượng hấp thụ của 950 ha rừng, giảm 18,3 triệu m3 nước sạch (theo Good to beGreen, 2006).

Tại Malaysia và Singapore nhiều công trình đã giảm được từ 30% đến 80% năng lượng sử dụng (theo TS. Nirmal Kishnani, 2009).

Theo một xếp hạng về hoạt động CTX thế giới của cơ quan thương mại Australia, thì đứng đầu là Mỹ, tiếp theo là Hồng Kông, Đài Loan, Trung Quốc, Australia,…

Với những kết quả như vậy, hoạt động Công trình Xanh được coi là một phần quan trọng, tích cực và hiệu quả trong các hoạt động có ý thức của toàn cầu ứng phó với biến đổi khí hậu.

Năm 1999, ngay sau khi thành lập, Ủy ban Công trình Xanh thế giới (WorldGBC) đã gửi “Thông điệp về CTX” đến các nước trên toàn thế giới, tuy ban đầu mới chỉ có 10 thành viên tham gia (hiện nay đã có khoảng 30 thành viên, đặt trụ sở tại Toronto, Canada).

Hiệu quả kinh tế từ Công trình xanh Theo tổng kết về thực hành CTX của Singapore và Malaysia, thì chi phí ban đầu cho CTX có tăng lên, nhưng lợi nhuận thu được lớn hơn gấp 3, 4 lần nhờ tiết kiệm được năng lượng: chi phí tăng thêm 5 – 10%, năng lượng giảm được 30 – 60%, chi phí tăng 30%, năng lượng giảm được 80% và khi chi phí tăng 40%, năng lượng giảm tới 100% (TS Kishnani, 2009). Kết quả của chương trình CTX Đài Loan (theo Good to be Green, 2006) lại chứng tỏ rằng CTX không làm tăng giá thành, tăng ngân sách, có lợi nhuận cao và không đòi hỏi công nghệ cao. Thống kê cho thấy có 50% kỹ thuật xanh áp dụng giữ nguyên giá, 30% giảm giá và chỉ có 20% tăng giá. Khẩu hiệu của CTX Đài Loan là “Giàu có gấp đôi, tài nguyên một nửa”.

Tại Mỹ có nhiều nghiên cứu về vấn đề này. Có vài nghiên cứu cho kết quả là để đạt chứng chỉ LEED, chi phí dự án tăng trung bình 1,84%, đạt chứng chỉ vàng, chi phí xây dựng cao hơn từ 1 đến 5%, (nghiên cứu 33 dự án tại California năm 2003 của Gregory Kats). Nhưng một nghiên cứu khác của Tập đoàn quản lý giá quốc tế Davis Langdon năm 2006, dựa trên 94 dự án xây dựng, thấy rằng không có bằng chứng nào nổi bật để kết luận rằng chi phí cho mỗi m2 CTX nhiều hơn một công trình truyền thống. Các nhà nghiên cứu nhận xét “từ phân tích này chúng ta kết luận được rằng, nhiều dự án đạt được tiêu chuẩn bền vững chỉ với kinh phí ban đầu hay chỉ cần thêm một khoản tiền hỗ trợ rất nhỏ…”.

Phát triển chương trình công trình xanh ở Việt Nam Với những kết quả toàn diện phân tích ở trên, hoạt động Công trình Xanh được coi là một phần quan trọng, tích cực và hiệu quả trong các hoạt động có ý thức của toàn cầu ứng phó với biến đổi khí hậu của ngành xây dựng. CTX giảm thiểu được tác dụng của các công trình xây dựng lên môi trường khu vực và toàn cầu, tạo ra môi trường trong sạch, lành mạnh, có lợi cho sức khỏe con người trong các đô thị và bên trong các công trình.

CTX là hoạt động bảo đảm cho sự phát triển bền vững của trái đất. CTX bảo đảm an ninh năng lượng quốc gia – nhất là trong tình trạng năng lượng đang bị thiếu hụt nghiêm trọng và lâu dài như ở nước ta – bảo tồn nguồn nước và các tài nguyên thiên nhiên.

Phát triển CTX như thế nào?

Cần xây dựng hệ thống đánh giá CTX, tương ứng với các hệ thống đánh giá CTX thế giới, như hệ thống LEED (Mỹ), nhưng phải phù hợp với đặc điểm, tập quán xây dựng, khí hậu, sử dụng năng lượng, nguồn vật liệu của nước ta. Ví dụ, Việt Nam có khí hậu nhiệt đới – ẩm, nên vấn đề làm mát là quan trọng, tiêu tốn nhiều năng lượng, không giống các nước xứ lạnh, năng lượng để sưởi ấm là chủ yếu. Kỹ thuật sử dụng trong thiết kế các công trình của chúng ta nhằm đón được nhiều không khí tự nhiên thuận lợi, tránh nhiệt mặt trời nung nóng nhà, chứ không phải cần kín gió, mở nhiều tường kính để lấy ánh sáng, lấy nhiệt mặt trời vào nhà và vỏ nhà cần cách nhiệt tốt để giảm mất nhiệt của hệ thống sưởi ấm.

Cần xây dựng một đội ngũ chuyên gia có năng lực để đánh giá và thực hành sáng tạo các “Giải pháp Xanh”, về kiến trúc, về sử dụng nước và xử lý nước thải, chất thải, về nâng cao hiệu suất hệ thống điều hòa không khí, về sử dụng năng lượng mới, bảo tồn cảnh quan tự nhiên, đa dạng sinh học. Cần tổ chức các lớp tập huấn, bồi dưỡng nâng cao trình độ, trao đổi thông tin cho họ; xây dựng một chương trình phát triển CTX quốc gia cho khoảng 5 năm đầu tiên, trong đó ưu tiên các nội dung: Lựa chọn các công trình tiêu biểu để thiết kế cải tạo và thiết kế mới theo hướng CTX, như là những hình mẫu để noi theo; chú ý những công trình đang tiêu tốn nhiều năng lượng hiện nay. Việc này cần có sự ủng hộ và cung cấp chi phí ban đầu của Nhà nước (theo kinh nghiệm Đài Loan); Nghiên cứu, cải tiến các “Giải pháp Xanh”của thế giới để áp dụng thử nghiệm vào các công trình cụ thể ở Việt Nam, như “lõi sinh thái” của tòa nhà, mái xanh, ống dẫn ánh sáng, che nắng bằng pin mặt trời, tuabin gió, điện sinh học, bể thu hồi nước mưa, xử lý và sử dụng nước thải, bề mặt thấm nước, ”vườn ướt”, “hồ sinh thái”, hồ giữ nước… ; Nghiên cứu nâng cao hiệu quả của hệ thống điều hòa nhiệt độ, giảm năng lượng, giảm phát thải khí phá hoại tầng ôzôn. Ví dụ, theo nghiên cứu trong các bệnh viện ở Đài Loan, khi chỉ số hiệu suất COP (công suất, kW/ điện năng tiêu thụ, kW) của máy lạnh (chiller) của hệ thống ĐHKK trung tâm vượt 1,0 thì tổng điện năng tiêu thụ giảm 5,8%. Phân loại vật liệu xây dựng theo các tiêu chí “Vật liệu Xanh” để chỉ dẫn sử dụng. Chú ý sử dụng vật liệu địa phương và vật liệu nội thất ảnh hưởng đến sức khỏe (như vách thạch cao, sơn, đồ gỗ nội thất).

Tuyên truyền, giáo dục nâng cao nhận thức xã hội về CTX, để xã hội thừa nhận, ủng hộ cũng rất quan trọng. Đặc biệt phải làm cho các nhà đầu tư hưởng ứng, các nhà thiết kế, nghiên cứu phải được khuyến khích tìm tòi, sáng tạo.

Do chịu áp lực vay vốn ngân hàng, các chủ đầu tư thường e ngại CTX làm tăng chi phí xây dựng, tuy biết rằng CTX đem lại hiệu quả cao, nhưng hiệu quả đó phần lớn lại cho người sử dụng trong quá trình vận hành.

Kinh nghiệm năm đầu thực hiện chương trình CTX của Đài Loan cho thấy, phần lớn các dự án chỉ cố gắng để đạt đủ điều kiện CTX thay vì phải phấn đấu để đạt được chất lượng cao. Khảo sát cho điểm 700 dự án theo thang 100, có tới 84,6% dự án vượt điểm 4, nhưng chỉ có 2,5% đạt từ 6 đến 9 điểm. Điểm trung bình các dự án chỉ là 4,3/100 (theo Good to be Green, 2006).

Tại Mỹ, tuy rằng CTX đã phát triển mạnh mẽ và ở cấp độ cao nhất thế giới, nhưng cuộc điều tra 872 dự án năm 2006 cho thấy (theo Jerry Yudelson 2007): 57% chủ đầu tư cho rằng việc xác định chi phí ban đầu cho các CTX không dễ chịu chút nào. 56% cho rằng CTX cần chi phí bổ sung là hiển nhiên; 52% cho rằng thị trường không sẵn sàng trả chi phí phụ đó. 30% cho rằng thị trường không thích nghi với những công nghệ hay ý tưởng mới. Chỉ có 14% không coi thiết kế bền vững là rào cản thị trường.

Nhà điều hành dự án của một công ty XD lớn, ngài Jim Goldman, từng là Chủ tịch Ủy ban LEED – NC) cho rằng “Về lợi ích cá nhân, khó khăn lớn nhất đó là sự phân chia lợi ích không đều giữa chủ XD và người thuê nhà. Chủ XD bỏ tiền ra, trong khi người thuê nhà lại được hưởng hầu hết lợi ích”.

Sự ủng hộ của Nhà nước với Công trình xanhPhần lớn các Chương trình CTX hiện nay được điều hành, đánh giá, cấp chứng chỉ bởi các tổ chức phi Chính phủ – các Ủy ban Công trình Xanh (Green Building Council – GBC). Một số nước châu Á như Nhật Bản, Trung Quốc, Đài Loan có sự tham gia của các Viện nghiên cứu, các Bộ trong một số hoạt động của Chương trình CTX, ví dụ xây dựng hệ thống đánh giá CTX, xây dựng chương trình hành động.

Tuy nhiên, dù không trực tiếp tham gia, thì sự ủng hộ, khuyến khích của Chính phủ để hoạt động này trở thành mạnh mẽ, phổ biến và duy trì thường xuyên là hết sức quan trọng. Sự ủng hộ của Chính quyền thể hiện trong một số nội dung cụ thể sau đây: Nhà đầu tư được ưu tiên vay vốn. Ví dụ, Bang Oregon (Mỹ) cho mỗi công trình có diện tích 10.000m2 nhận chứng chỉ “Bạch kim” được vay 2USD/foot2. Giảm thuế: Vài ví dụ: Bộ luật Nevada năm 2005 giảm thuế tới 50% trong 10 năm đối với công trình đạt chứng chỉ Bạc; Chính sách năng lượng Liên bang (Mỹ) năm 2005 có khích lệ giảm thuế cho việc sử dụng điện và nước nóng mặt trời trong nhà ở (bảng 1).

Bảng 1- Chính sách năng lượng Liên bang (Mỹ) năm 2005

Phương pháp kỹ thuật

Thuế được giảm(Tax Credit)

Quang điện Voltaic

30%

Hệ thống NLMT

30%

Tuốc bin vi mô

10%

Tiết kiệm đ/v HVAC, chiếu sáng,

lò sưởi bằng nước

50%

Công trình mới tiết kiệm >50% NL

$2000 cho các công trình mới đang XD

Tặng giải thưởng: Bản thân việc gắn Chứng chỉ CTX Bạch kim, Vàng, Bạc hay gắn “Sao xanh” đã là những phần thưởng giá trị, nâng cao uy tín thương hiệu của các chủ đầu tư, công ty xây dựng. Bên cạnh đó, còn có những giải thưởng có giá trị, nhằm biểu dương các chủ đầu tư đã theo đuổi các công nghệ xanh tốt nhất, khuyến khích người thiết kế và xây dựng vươn tới giá trị cao nhất. Ví dụ tại Mỹ:

– Tổ chức Kresge của US GBC: tháng 2/2006 đã trao 64 giải thưởng với số tiền $4.146.000 (TB ~ $70.000/ giải thưởng). 42 tổ chức phi lợi nhuận đã trao tổng số tiền thưởng là $7.200.000 (TB ~ $171.000/ dự án).

Ưu tiên hoặc hỗ trợ cấp phép cho các dự án cam kết xây dựng các công trình đạt chứng chỉ Vàng hay Bạch kim.

Yêu cầu của chính quyền: Năm 2001, UB thành phố Seattle lần đầu tiên ở Mỹ ban hành chỉ thị yêu cầu các công trình công cộng mới diện tích trên 500m2 phải đạt chứng chỉ Bạc CTX. Năm 2004, thành phố Vancouver, Colombia yêu cầu các tòa nhà công cộng mới phải đạt chứng chỉ Vàng.

Ban hành Chính sách quốc gia. Trong các nước đi sau về phát triển CTX thì Đài Loan có thể coi là một mô hình đáng quan tâm. Năm 1999 hệ thống đánh giá CTX được khởi động, thì năm 2001 “Chương trình đẩy mạnh CTX” (GB Promotion Program) được Chính phủ phê chuẩn. Năm 2002 CTX trở thành “Chính sách quốc gia” (National Policy) và được xếp như là phần quan trọng của “Thách thức 2008 – Chương trình trọng đại phát triển quốc gia” (Challanging 2008 – National Major Development Plan). Nhờ đó đã hình thành một bộ máy điều hành tập trung, có năng lực do Bộ Nội vụ trực tiếp lãnh đạo, nên chỉ trong 7 năm đã đạt được thành tựu to lớn như đã nói trên và được đánh giá là một trong 3 nước có hoạt động CTX đứng đầu thế giới.

Biến đổi khí hậu đang diễn ra trên trái đất ngày một nghiêm trọng. CTX là một nỗ lực lớn của ngành xây dựng toàn cầu để giảm nhẹ hậu quả của biến đổi khí hậu. CTX là cuộc cách mạng mang tính chủ động và tích cực, ứng phó có hiệu quả với biến đổi khí hậu, nhưng cần sự chung sức của toàn thế giới. CTX còn mang lại lợi ích thiết thực cho người dân, cho hệ sinh thái, cho sự phát triển bền vững của đất nước.

Chủ tịch USGBC S. Richard Fedrizzi cho rằng “Cuộc cách mạng CTX đang diến ra trên toàn thế giới, nó là một phần của cuộc cách mạng có phạm vi rộng hơn và có tính bền vững hơn. Cuộc cách mạng này sẽ làm thay đổi những gì mà chúng ta hiểu biết, thực hiện và thử nghiệm trong những thập kỷ tiếp theo. Mục đích của nó không gì hơn ngoài việc thay đổi môi trường xây dựng bằng cách tạo ra những tòa nhà bền vững và tràn đầy sức sống. Những tòa nhà này phải hạn chế và giảm thiểu được những tác động đáng kể của những công trình xây dựng theo lối sống đô thị và điều kiện môi trường của từng khu vực, địa phương và trên thế giới.”

Việt Nam là nước chịu hậu quả nặng nề nhất của biến đổi khí hậu, lẽ nào chúng ta lại đứng ngoài cuộc cách mạng này.

PGS. TS. Phạm Đức Nguyên

Số 34 ĐT&PT