Cho tới nay, ba lĩnh vực tiêu thụ năng lượng lượng chính của đô thị là tiện nghi nhà ở, giao thông và công nghiệp, luôn được nhiều quốc gia lồng ghép vào các nguyên tắc và mục tiêu phát triển đô thị. Vấn đề tiết kiệm năng lượng được đặt ra chủ yếu theo hướng giảm thiểu so với thực tiễn và không có một chỉ số nào chung cho mọi đô thị, nhưng yêu cầu sử dụng tối thiểu về tài nguyên thiên nhiên, trong đó có đất đai và năng lượng là sự cần thiết.
Mặc dù đã có những sự đồng thuận hoặc khác nhau trong việc lựa chọn mô hình đô thị, nhưng sự phát triển tập trung, tích hợp không gian với mật độ hợp lý, tiết kiệm đất đai cùng với việc quản lý ngưỡng phát triển vẫn là xu hướng tiếp cận hàng đầu của một đô thị có hướng sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả. Yếu tố kiểm soát hạn chế tiêu tốn năng lượng đã xuất hiện trong các quy hoạch đô thị, thông qua sự phối hợp giữa không gian đô thị, đất đai, giao thông và hạ tầng đô thị.
Tiêu thụ năng lượng của giao thông đô thị
Khung giao thông đô thị được xem là cốt lõi của đô thị, đặc biệt mạng lưới đường phố có tác động đến sự phát triển đất đai, sự phân bổ tiện ích công cộng và hạ tầng đô thị. Đồng thời nó cũng là yếu tố tác động đến nhu cầu năng lượng giao thông, chi phối chất lượng môi trường và khí hậu đô thị. Giao thông đã được xác định là một trong các yếu tố hàng đầu gây ra các khí thải ô nhiễm đô thị và là hoạt động tiêu tốn năng lượng chiếm tỷ trọng đáng kể. Nhiều so sánh cho thấy sự khác biệt về mức tiêu thụ năng lượng và mức gây ô nhiễm khi thay đổi các loại phương tiện, cường độ hoạt động, phạm vi đô thị, khoảng cách từ khu dân cư tới trung tâm, nơi việc cũng như nhu cầu vận tải và các hoạt động kinh tế đô thị khác. Tại hầu hết các thành phố ở Mỹ khoảng cách giữa nơi ở và nơi làm việc tương đối xa, dẫn đến khoảng cách đi lại dài hơn so với những cư dân đô thị sống ở các thành phố của châu Âu hoặc của Đông Nam Á. Giao thông tiêu thụ khoảng 65% lượng xăng dầu tại Mỹ và gây ra phần lớn sự ô nhiễm môi trường đô thị. Chỉ số VMT ( Vehicle Miles Traveled) sử dụng tại Mỹ là tổng số chiều dài quãng đường đi tính theo dặm của tất cả các phương tiện cơ giới trong một khoảng thời gian và khu vực địa lý xác định.
Cấu trúc mạng lưới đường phù hợp với quy mô, phạm vi và mô hình đô thị sẽ tác động giảm cường độ và khoảng cách của các hoạt động giao thông đi lại giữa các khu vực hoạt động đô thị, đồng thời phù hợp với cơ cấu phương tiện sẽ tạo thuận lợi cho việc phát triển và cân đối giữa các loại hình giao thông đồng thời sẽ làm giảm mức năng lượng vận hành. Như vậy, có thể hình dung mạng lưới đường đô thị thực sự là một thành tố định hướng phát triển không gian quy hoạch đô thị và chi phối đến mức sử dụng năng lượng của đô thị.
Không gian giao thông kich hoạt sử dụng đất đô thị
Việc bố trí các khu chức năng ở, khu thương mại và công nghiệp mới phát triển tại một khu vực sử dụng hỗn hợp, gần các hành lang giao thông công cộng, có thể làm giảm được chi phí giao thông cùng các chi phí liên quan khác. Những năm gần đây, giải pháp tái phục hồi các trung tâm đô thị hiện hữu, tổ chức không gian liên kết với tuyến giao thông, tăng cường giao thông công cộng… đã được lựa chọn cùng với các giải pháp giao thông cho đô thị, nhằm đáp ứng những yêu cầu chung là có mạng đường phố hợp lý, lưu thông ngắn nhất, phfu hợp với điều kiện địa hình và có thể tổ chức giao thông công cộng hiệu quả theo quy mô đô thị… Điều này có thể hạn chế chi phí năng lượng.
Tại Nhật Bản, việc phát triển đô thị kết hợp hệ thống đường sắt đã dần trở thành một chuẩn mực mới trong quy hoạch hiện đại. Các đô thị có đầu mối giao thông đối ngoại (ga đường sắt, cảng, sân bay…) thường tìm đến các giải pháp cấu trúc dạng lớp đa tầng, tập trung nhiều hoạt động đô thị và gắn với giao thông công cộng, kích hoạt phát triển khu vực.
Phân cấp yêu cầu dựa trên các yếu tố về khoảng cách đi lại, tính kinh tế, công bằng xã hội. Có thể phân chia nhu cầu đi lại theo 4 dạng căn cứ theo bản chất của các hình thức hoạt động kinh tế- xã hội tương ứng và nhất là theo mối quan hệ của chúng đối với cách thức xác định vị trí các dự án của các nhà đầu tư: nhu cầu đi lại ở cự ly gần, nhu cầu đi lại trong phạm vi một đô thị, nhu cầu đi lại trong vùng trung tâm, các nhu cầu đi lại có tính chất liên tỉnh.
Khu vực nội đô có mật độ tập trung cao thì tốc độ giao thông không cần quá lớn, trái lại, nếu tốc độ đi lại ở mức khá cao thì mật độ cao là không cần thiết. Vì vậy không thể đòi hỏi xây dựng được một hình thái đô thị đạt được cả hai yếu tố mật độ và tốc độ di chuyển đều đạt ở mức cao.
Như vậy, cần phải phân vùng trong đô thị để xác định nhu cầu giao thông, căn cứ theo nhu cầu đó để thiết kế mạng lưới đường cho phù hợp, với khu vực trung tâm đô thị có mật độ tập trung cao, nhu cầu đi lại trong phạm vi ngắn thì yêu cầu mật độ mạng lưới đường cao (quy mô mặt cắt ngang đường không cần lớn) và ngược lại để đáp ứng nhu cầu kết nối các khu vực. Việc phân cấp mạng lưới đường, kiểm soát điểm giao cắt trên tuyến, cải thiện tốc độ đi lại của phương tiện có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc xác định đúng chức năng, nhiệm vụ của mỗi tuyến đường. Từ đó ta có những giải pháp thiết kế cụ thể về tổ chức đi lại, xây dựng phát triển hệ thống, đảm bảo cho không chì con đường mà cả hệ thống giao thông hoạt động hiệu quả. Phân cấp và quản lý giao cắt sẽ giúp cho hệ thống hoạt động hiệu quả, giảm thiểu tai nạn giao thông, ùn tắc, tiết kiệm năng lượng trong hoạt động giao thông đô thị.
Không gian giao thông công cộng là giải pháp mạnh trong đô thị tiết kiệm năng lượng
Hiệu quả của giao thông công cộng phụ thuộc vào 3 yếu tố, đó là diện tích thành phố và mức độ phân cực của không gian đô thị; hai là mật độ của đô thị, theo kinh nghiệm nước ngoài, việc giảm mật độ có ảnh hưởng hạn chế đến giao thông công cộng; ba là quy hoạch đô thị, chính sách về giao thông, bãi đỗ xe.
Quy hoạch tập trung sẽ thu hút được các luồng giao thông, tạo điều kiện để hình thành dịch vụ giao thông công cộng chất lượng cao. Mật độ sử dụng đất cao tại khu vực trung tâm tạo sự dịch chuyển số lượng người sang sử dụng giao thông công cộng. Các đô thị lớn có mật độ cao, sẽ có cơ hội phát triển một hệ thống giao thông công cộng. Mật độ dân số tăng tại các khu đô thị cũng là yếu tố tác động đến giao thông công cộng. Các đô thị lớn có mật độ cao, sẽ có cơ hội phát triển một hệ thống giao thông công cộng có chất lượng tốt, do nhu cầu sử dụng cao và nguồn tài chính để duy trì tốt.
Không gian giao thông tham gia cải thiện vi khí hậu đô thị
Không gian giao thông đô thị cần phải lồng ghép với giải pháp tổ chức không gian hai bên đường để thoả mãn các mục tiêu là nâng cao sự an toàn giao thông và tạo không gian thẩm mỹ thân thiện cho người sử dụng. Hơn nữa không gian giao thông là một khoảng mở quan trọng trong đô thị, do vậy khi có giải pháp hợp lý, nó có thể tham gia cải tạo điều kiện vi khí hậu. Các hướng tuyến có thể gây bất lợi cho không gian đô thị về hướng nắng, gió, giảm hiệu quả về hướng gió tốt cho các lô đất xây dựng công trình. Độ rộng đường phố, tổ chức cây xanh dọc đường, màu sắc và vật liệu không phù hợp…cũng làm mức hấp thụ nhiệt tăng.
Giao thông dựa trên cấu trúc tự nhiên, với hệ thống không gian mở liên hoàn được hình thành trên cơ sở là cấu trúc địa hình tự nhiên (hệ thống rừng, thảm thực vật, hệ thống ,sông, suối, hồ, ao..) tạo liên kết “mềm” giữa các khu dân cư, các khu chức năng trong đô thị, giữa đô thị với không gian xung quanh. Mạng lưới đi lại, đặc biệt các tuyến đi bộ, đi xe đạp, giao thông công cộng khi kết hợp được với hệ thống không gian mở sẽ tạo thêm khả năng thu hút các hoạt động của đô thị.
Lựa chọn mạng lưới có tính chất hỗn hợp, lưới vuông kết hợp với các tuyến mềm dẻo phù hợp theo yếu tố khung tự nhiên (dọc bờ sông, biển, quanh vùng đồi và các vùng tự nhiên trong đô thị ), để nối kết thuận tiện nhất và tiếp cận tốt cả với các vùng tự nhiên, nơi có vi khí hậu tốt nhất đô thị. Đặc biệt với các đô thị có nhiều luồng lạch tự nhiên, thì việc lựa chọn sử dụng giao thông thuỷ trong đô thị là loại hình được coi là ít tác hại đến môi trường và có thể hỗ trợ để giảm lưu lượng giao thông trên đường phố, đồng thời làm đa dạng hình ảnh đô thị.
Việc lựa chọn phân bổ theo hướng thích hợp sẽ tạo mạng lưới thông thoáng cho đô thị. Mật độ mạng lưới cho các tiêu chuẩn hiện hành với vị trí các trục chính vừa đảm bảo nhu cầu đi lại giữa các khu vực hoạt động mật độ cao vừa có hướng trục phù hợp vùng khí hậu địa bàn, trở thành các trục thông gió hữu hiệu, kết hợp các đường phụ tạo mạng lưới thông thoáng cho đô thị. Tăng các trục nối từ khu vực xây dựng mật độ cao đến vùng có không gian mở (như công viên, mặt nước rộng…), để tạo điều kiện cải thiện vi khí hậu cho các khu vực dọc trục.
Để hạn chế sự hấp nhiệt, không gian giao thông cần tương đồng với không gian sử dụng đất đô thị. Cần lựa chọn sao cho mặt cắt đường đủ độ rộng cho lưu lượng xe lưu thông, có làn đường ưu tiên cần thiết (dành cho tuyến công cộng, xe đạp), vỉa hè đủ kích thước để bố trí đường ống hạ tầng kỹ thuật, trồng cây xanh bóng mát và tuyến đi bộ, lối vào công trình hai bên đường, đặc biệt tại khu vực trung tâm công cộng. Trên các trục đường chính của đô thị và khu vực, nên tổ chức dải bunva rộng, nhằm tăng thảm xanh đô thị, đồng thời kết hợp với việc bố trí hệ thống thu gom và lọc nước mưa để tái sử dụng.
Độ rộng của đường là yếu tố có thể coi như một không gian mở trong đô thị- một trục thông thoáng. Dọc theo các hướng tốt sẽ phát triển các trục có kích thước rộng hơn so với hướng bất lợi. Các trục Đông Tây có xu thế chếch góc khoảng 10- 30 độ để giảm hứơng nắng chói không cần thiết. Mặt khác độ rộng của đường cũng nên cân nhắc để giảm sự hấp nhiệt làm tăng độ nóng khu vực, đồng thời tạo điều kiện để các khối công trình dọc đường có thể đổ bóng làm mát đường. Giảm sự hấp nhiệt cả mặt lát đường bằng các giải pháp bề mặt lát, đặc biệt là vỉa hè trong các khu vực nhà ở, trồng cây kết hợp dành một phần cho thảm cỏ. Vật liệu mặt lát đi bộ có tính thân thiện với môi trường hơn với tính chất mềm, vật liệu tái chế…
Khuyến khích giao thông thân thiện môi trường
Việc đề xuất các tuyến đường đi bộ, xe đạp được phân tích trên cơ sở khả năng tiếp cận của phương thức này với các bán kính gần, sử dụng trong các khu vực hỗn hợp hoặc đơn chức năng nhưng có mật độ tập trung, ít giao cắt của các tuyến đường chính đô thị, tuyến có tính chất vận tải hoặc những chia cắt địa hình sông hồ, gò, đồi. Đồng thời có luồng tuyến riêng an toàn và thân thiện cho hình thức đi bộ, xe đạp.
Tuyến đường xe đạp và đii bộ tập trung tổ chức cho khu nhà ở, các đơn vị ở, kết hợp với các tuyến đường khu ở, tiếp cận đến các lô đất xây dựng nhà ở, kết hợp chung với đường xe ô tô nhỏ, xe máy có giới hạn về vận tốc. Tuyến đi bộ tập trung tổ chức cho khu vực trung tâm đô thị, khu đô thị tập trung nhiều hoạt động dich vụ thương mại giải trí, có thể tiếp cận dễ dàng các dịch vụ giao thông công cộng (xe bus, tàu điện nổi, ngầm…) và có các bãi đỗ xe công cộng xung quanh khu vực. Đây là hướng giảm cường độ hoạt động của xe cơ giới tại khu trung tâm đô thị. Trong một số trường hợp hỗn hợp nhiều phương tiện thì giải pháp hạn chế tốc độ xe máy, ô tô khi đi xuyên qua các khu nhà ở hoặc trung tâm cũng tạo điều kiện an toàn cho xe đạp và người đi bộ.
Như vậy, giải pháp giao thông đô thị được nhấn mạnh trong mục tiêu tiết kiệm năng lượng là dựa trên đặc điểm địa hình, tạo trục cảnh quan, hướng chiếu sánh thuận lợi và đồng thời tạo các trục lưu thông không khí cho đô thị. Mật độ lưới đường phù hợp với sử dụng đất và tổ chức không gian để tăng hiệu quả đất đai. Quy mô đường và không gian lưu thông đủ điều kiện để tổ chức giao thông công cộng, không gian để đi bộ hoặc xe đạp, giải pháp cây xanh đường phố, mặt lát sân, đường… góp phần cải tạo vi khí hậu và đóng góp bảo vệ các không gian đô thị. Có mạng giao thông hợp lý, đô thị phát triển tập trung hơn sẽ tạo cho các dịch vụ cung cấp hạ tầng kỹ thuật cho đô thị hoạt động hiệu quả và giảm được chi phí năng lượng để vận hành. “Đối đầu với sự biến đối khí hậu” vẫn là một câu hỏi lớn mà mỗi đồ án quy hoạch đô thị, từ các định hướng chiến lược xa xôi cho đến các chi tiết không gian nhỏ bé, đều có thể đi tìm cho mình một câu trả lời trong việc tiết kiệm năng lượng.
Nguồn: Tạp chí Quy hoạch xây dựng, số 55/2012.