"... Chúng ta đang đắp cao món nợ sinh thái mà chúng ta sẽ không bao giờ trả nổi, trừ khi các chính phủ lập lại sự cân bằng giữa mức tiêu thụ tài nguyên thiên nhiên và khả năng tái tạo của trái đất..."
Hiện nay, cả thế giới đang phải đương đầu với một vấn đề mang tính toàn cầu về tiêu thụ năng lượng bao gồm hiệu quả năng lượng, điều tiết năng lượng và năng lượng tái sinh. Vấn đề này được bắt đầu nguồn từ ba thách thức lớn là cạn kiệt nguồn năng lượng khai thác từ hoá thạch, hiện tượng biến đổi khí hậu toàn cầu và an toàn các nguồn năng lượng để đảm bảo tăng trưởng kinh tế cũng như khả năng tiếp cận năng lượng cho tất cả mọi người.
Ở Việt Nam đang triển khai chương trình mục tiêu quốc gia về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả. Bộ Xây dựng xây dựng chương trình sử dụng năng lượng, tài nguyên tiết kiệm và hiệu quả trong hoạt động xây dựng. Vì bản chất để giải quyết vấn đề sử dụng, tài nguyên tiết kiệm hiệu quả trong hoạt động xây dựng chính là tìm kiếm một mô hình kiến trúc có khả năng tự điều tiết theo quan điểm và giải pháp sinh thái hoá kiến trúc, loại bỏ hộp hoá, bê tông hoá, kính hoá... tận dụng triệt để để thông gió và chiếu sáng tự nhiên, cho nên các giải pháp quy hoạch các công trình đô thị, kiến trúc có một vị trí quan trọng hàng đầu, bên cạnh là tích hợp các hệ thống công nghệ, trang thiết bị công trình và các giải pháp kỹ thuật khác thì việc ứng dụng công nghệ vật liệu xây dựng, đặc biệt được nhiệt đới hoá với các giải pháp hợp lý của không gian kiến trúc, không chỉ nâng cao chất lượng tuổi thọ công trình tạo nên môi trường ở, làm việc, sinh hoạt... tiện nghi cho con người mà còn mang lại hiệu quả về sử dụng hợp lý, năng lượng, tài nguyên...
Trong khoảng thời gian 1990 - 2004, tiêu thụ năng lượng của Việt Nam đã tăng 11,2% tức là đã tăng nhanh hơn tăng trưởng GDP tới 1,5 lần trong cùng kỳ. Các dự báo cho thấy nhu cầu về năng lượng tiếp tục tăng với tốc độ 8,1% năm cho tới năm 2020 và theo số liệu nghiên cứu, hiện nay tổng năng lượng tiêu dùng trong khu vực xây dựng ước tính chiếm khoảng 20-24% tổng năng lượng quốc gia. Kinh nghiệm của nhiều nước trên thế giới cho thấy, nếu quản lý tốt khâu thiết kế xây dựng công trình theo hướng sử dụng năng lượng hợp lý sẽ tiết kiệm được từ 20-30% năng lượng tiêu thụ trong khu vực này. Đối với các nguồn tài nguyên thiên nhiên phục vụ sản xuất vật liệu xây dựng và tiêu dùng của xã hội, việc gia tăng khai thác, sử dụng miễn phí, thất thoát đang làm suy giảm, cạn kiệt nhanh chóng nguồn tài nguyên có hạn và gây những tác động xấu đến an toàn môi trường. Có nhiều lý do, yếu tố ảnh hưởng đến lãng phí năng lượng, ở bài này chúng tôi muốn đề cập đến một yếu tố rõ ràng vô cùng quan trọng là cần xác lập hệ thống các vấn đề nghiên cứu và tích hợp các công nghệ áp dụng trong thiết kế – xây dựng phù hợp với môi trường khí hậu nhiệt đới nhằm giảm thiểu tiêu thụ năng lượng, tài nguyên.
Để phân tích các loại vật liệu kiến tạo nên công trình kiến trúc chúng ta chia ra hai phần chính:
- Phần cứng: bao gồm những vật liệu bền vững mang tính có cơ học tạo nên hệ kết cấu khung lõi cơ bản.
- Phần mềm: bao gồm những vật liệu thân thiện mang tính vật lý được nhiệt đới hoá có tác dụng cách âm, cách nhiệt, thông sáng... giảm thiểu được những tác động bất lợi của môi trường nhiệt đới ẩm lên công trình và có ý nghĩa mang vẻ đẹp nhan sắc cho công trình.
Vậy thì vai trò của vật liệu sử dụng trong công trình đô thị và kiến trúc là cốt lõi, việc lựa chọn sử dụng hợp lý sẽ có ảnh hưởng lớn và mang một ý nghĩa quyết định đến việc sử dụng năng lượng, tài nguyên tiết kiệm và hiệu quả.
Để hiểu sâu sắc được vai trò của vật liệu xây dựng trong thiết kế xây dựng trước hết phải xem lại những tác động qua lại của các yếu tố ảnh hưởng đến công trình đô thị, kiến trúc và các tác nhân khác đối với việc giảm thiểu sử dụng năng lượng tài nguyên, đó là:
- Các yếu tố ảnh hưởng cơ bản của điều kiện tự nhiên
- Mối quan hệ qua lại của các nhà nghiên cứu, tư vấn thiết kế, sản xuất và cung ứng vật liệu
- Vai trò của vật liệu xây dựng trong công trình đô thị và kiến trúc phù hợp với điều kiện nhiệt đới
- Kiến trúc gắn bó với khí hậu
- Tác động của người thiết kế đối với lựa chọn vật liệu
- Nhận thức lợi ích xã hội của các chủ đầu tư
- Vai trò quản lý nhà nước
Thực tế trong thiết kế – xây dựng, hệ thống kết cấu và sử dụng vật liệu phù hợp luôn được gắn kết chặt chẽ với nhau bởi vì bản thân vật liệu kết cấu và vật liệu hoàn thiện luôn là hai phạm trù liên quan mật thiết đến nhau. Vấn đề lựa chọn sử dụng vật liệu trong thiết kế – xây dựng các công trình đô thị và kiến trúc phù hợp với môi trường nhiệt đới ẩm đã được đặt ra, song dường như chúng ta chưa có một thống kê cụ thể, chính xác có bao nhiêu loại vật liệu hiện đang có mặt trên thị trường Việt Nam và có bao nhiêu loại mang tính năng mà khi sử dụng nó có thể giảm thiểu được việc cung cấp năng lượng. Và chúng ta cũng thiếu một hướng dẫn cụ thể cách lựa chọn các loại vật liệu để sử dụng trong các công trình đô thị và kiến trúc nhằm đạt được tiêu chí tiết kiệm năng lượng, tài nguyên.
Để từng bước khắc phục những vấn đề nêu trên chúng ta cần hướng tới một mục tiêu cụ thể: Sử dụng vật liệu phù hợp trong thiết kế – xây dựng các công trình đô thị và kiến trúc của Việt Nam trên cơ sở cung cấp các thông tin về các loại vật liệu xây dựng phù hợp với môi trường khí hậu nhiệt đới ẩm nhằm hướng dẫn cho người tiêu dùng biết để lựa chọn và sử dụng cho hợp lý đảm bảo tiết kiệm năng lượng tài nguyên thiên nhiên.
Những nguyên nhân sử dụng lãng phí năng lượng và tài nguyên:
- Thiết kế kiến trúc toà nhà chưa phù hợp trong môi trường khí hậu nhiệt đới ẩm
- Chỉ định sử dụng vật liệu tuỳ tiện cách ẩm, cách nhiệt tường, cửa sổ, thông sáng...
- Chưa bắt buộc sử dụng các công nghệ trang thiết bị công trình theo hướng khai thác năng lượng tái tạo.
- Sử dụng thiết bị gia dụng có hiệu quả cao điều hoà, tủ lạnh, hệ thống chiếu sáng hiệu quả...
- Quản lý năng lượng, điều tiết các hệ thống, thay đổi ứng sử...
Có thể làm thay đổi hàng loạt các vấn đề nêu trên bằng cách kết hợp nhiều hình thức can thiệp khác nhau như:
- Thông tin tuyên truyền cho các tác nhân:
+ Người nghiên cứu tư vấn, thiết kế, xây dựng
+ Người thực hiện nhà thầu
+ Người đầu tư
+ Người quản lý đầu tư và hệ thống định mức tiêu chuẩn
+ Người sử dụng công trình
- Ban hành các quy định pháp luật chuyên biệt liên quan đến phần nhiệt của các toà nhà và cấp chứng nhận cho các thiết bị gia dụng hoặc nghĩa vụ phải sử dụng năng lượng mặt trời cho nước nóng vệ sinh...
- Triển khai đồng bộ các cơ chế sử dụng tiết kiệm và hiệu quả được phối hợp thiết kế với các cơ quan phân phối điện
- Triển khai các cơ chế tài chính chuyên biệt cơ chế cấp tận dụng hạn mức tận dụng, trợ cấp đầu tư... dựa trên sự kết hợp của ba yếu tố cấu thành cơ bản:
+ Trợ cấp của Nhà nước để đảm bảo có lợi nhằm rút ngắn thời gian thu hồi vốn để người tiêu dùng được hưởng lợi.
+ Tín dụng ưu đãi để triệt tiêu vào các đầu tư ban đầu
+ Cơ chế cấp tín dụng đơn giản, được hỗ trợ bằng một hạn mức tín dụng dành cho lĩnh vực này.
Nội dung giải pháp:
Trên cơ sở nghiên cứu hệ thống các công nghệ cổ, hiện đại đã có trong đó áp dụng các nguyên tắc vật lý cơ bản, vận dụng sáng tạo những kết quả nghiên cứu khoa học và vật liệu mới, hình thành các công nghệ khai thác, tận dụng năng lượng từ các yếu tố tự nhiên: nắng, gió, cây xanh, mặt nước... Tích hợp các công nghệ đó ứng dụng trong công trình kiến trúc sao cho ngôi nhà nhiệt đới trở thành một mô hình “kiến trúc tự điều tiết” theo thực tế Việt Nam.
- Tổng điều tra, đánh giá tình hình tiêu tốn năng lượng và những biện pháp đã triển khai trong lĩnh vực tiết kiệm năng lượng
- Xây dựng hệ thống các cơ sở khoa học liên ngành có liên quan đến sử dụng và tiết kiệm năng lượng
- Nghiên cứu và tích hợp công nghệ để ứng dụng vào công trình kiến trúc bao gồm:
+ Công nghệ năng lượng gió
+ Công nghệ năng lượng mặt trời
+ Công nghệ thu thế năng từ nước thải
+ Công nghệ sinh học cho điều tiết vi khí hậu
+ Các phương pháp, thủ pháp kiến trúc, kỹ thuật công nghệ xây dựng và ứng dụng vật liệu xây dựng mới
- Nghiên cứu mô hình kiến trúc tự điều tiết
- Đưa ra hệ thống tiêu chuẩn, hướng dẫn, kiểm tra thẩm định của công trình kiến trúc trên tiêu chí “mô hình kiến trúc tự điều tiết và tiết kiệm năng lượng”
- Tổng chiến lược định hướng và các giải pháp đồng bộ để thực hiện sinh thái hoá kiến trúc – mô hình kiến trúc tự điều tiết.
Các nhóm đề tài:
* Nhóm 1: Tổng điều tra đánh giá
* Nhóm 2: Nghiên cứu hệ thống các cơ sở khoa học liên ngành
* Nhóm 3: Nghiên cứu các nguyên lý và giải pháp công nghệ cổ – hiện đại
* Nhóm 4: Nghiên cứu vi khí hậu kiến trúc và môi trường
* Nhóm 5: Nghiên cứu mô hình kiến trúc tự điều tiết từ việc tích hợp các công nghệ tiết kiệm năng lượng
* Nhóm 6: Nghiên cứu kinh tế, sử dụng hiệu quả năng lượng và thể chế chính sách, quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật, hướng dẫn thực hiện, kiểm tra, kiểm định, quản lý...
Thay cho lời kết:
Vẫn mong muốn những kiến nghị với nhà nước sớm tạo lập hành lang để những thành quả nghiên cứu khoa học về vật lý kiến trúc của khí hậu nóng ẩm nhanh chóng trở thành thực tiễn kiến trúc Việt Nam, bằng công việc sáng tạo của kiến trúc sư. Nhà nước rất cần có những quy định, những chính sách, những quy chế quản lý thích hợp, với những nội dung, những điều kiện cụ thể về vật chất và tinh thần để kích thích đội ngũ kiến trúc sư, các nhà khoa học, thôi thúc họ, lôi cuốn họ dấn thân trong nghề nghiệp để khai phá vùng đất bị bỏ hoang nhưng đầy hứa hẹn trong sự nghiệp kiến trúc của nước ta.
Nguồn: Tham luận của PGS.TS.KTS Nguyễn Minh Sơn-Viện trưởng Viện Kiến trúc Nhiệt đới tại Hội Thảo "VLXD, thiết bị và công nghệ mới sử dụng đảm bảo an toàn, tiết kiệm năng lượng, thân thiện với môi trường trong công trình xây dựng", tháng 5-2008