Thiết kế cảnh quan thích ứng biến đổi khí hậu cho khu đô thị và nhà máy

Biến đổi khí hậu đang khiến cảnh quan không thể chỉ được thiết kế cho một trạng thái thời tiết cố định. Nắng nóng, mưa cực đoan, ngập, hạn hán hay những thay đổi bất thường của gió và mực nước đều có thể làm thay đổi cách một khu đất được sử dụng.

Vì vậy, cảnh quan thích ứng biến đổi khí hậu cần được hiểu là một hệ thống có khả năng thay đổi, phục hồi và tiếp tục hoạt động khi điều kiện tự nhiên thay đổi. Đây cũng là hướng tiếp cận được đề cập trong các nghiên cứu cảnh quan thích ứng: không chống lại hoàn toàn tự nhiên mà tổ chức không gian để có thể cùng tồn tại với những biến động của tự nhiên và xã hội.

Hành lang xanh sông Mỹ Xá (Meishe River Greenway) và Công viên Phượng Tường (Fengxiang Park) ( Mô hình “Thành phố bọt biển”: Các đoạn kênh bằng bê tông cốt thép chống ngập cũ đã được thay thế bằng hệ thống đất ngập nước, thảm cỏ và cây xanh tự nhiên.)

1. Cảnh quan thích ứng biến đổi khí hậu cho khu đô thị

1.1 Từ “chống ngập” sang “sống cùng nước”

Một trong những thay đổi quan trọng của cảnh quan thích ứng biến đổi khí hậu là không cố gắng đưa toàn bộ nước mưa ra khỏi khu đất càng nhanh càng tốt.

Thay vào đó, có thể tổ chức một chuỗi giữ nước → làm chậm → thấm → trữ → thoát có kiểm soát.

Công viên ngập nước, vườn mưa, bồn cây sinh học, hồ điều hòa và mặt lát thấm nước trở thành những thành phần của hệ thống thoát nước tự nhiên. Khi trời khô, chúng là không gian xanh; khi mưa lớn, một phần có thể chuyển thành vùng chứa nước tạm thời.

Tư duy này gần với cách tiếp cận “sống cùng nước” được nghiên cứu trong thiết kế cảnh quan thích ứng, trong đó địa hình, thủy văn, cây xanh và không gian sử dụng được tổ chức đồng thời thay vì tách thành các hệ thống riêng biệt.

Sơ đồ dòng chảy – lưu lượng và quy trình kỹ thuật lọc nước sinh học

1.2. Thiết kế đô thị theo “vùng rủi ro”

Không phải toàn bộ khu đất đều có mức độ dễ tổn thương giống nhau. Khu vực thấp, gần sông, gần tuyến thoát nước hoặc có nguy cơ ngập cao có thể dành cho những chức năng linh hoạt như cây xanh, mặt nước, sân cỏ, đường dạo hoặc không gian cộng đồng có khả năng thích nghi. Trong khi đó, những chức năng quan trọng và cần ổn định lâu dài nên được tập trung tại khu vực có điều kiện an toàn hơn.

Đây là tư duy phân vùng theo mức độ rủi ro, thay vì cố biến mọi khu vực thành một trạng thái giống nhau. Các nghiên cứu về Bãi giữa sông Hồng cũng đề xuất xác định khu vực chịu ảnh hưởng nhiều hay ít để lựa chọn mức độ sử dụng và chiến lược tổ chức không gian tương ứng.

1.3. “Hạ tầng bọt biển” thay cho bê tông hóa toàn bộ

Một đô thị thích ứng không nhất thiết phải xây dựng thêm thật nhiều công trình để kiểm soát nước. Một phần chức năng đó có thể được giao cho cảnh quan. Các công viên ngập nước, bồn cây sinh học, rãnh xanh, mặt lát thấm nước và vùng trữ nước tạo thành một mạng lưới giống như “miếng bọt biển”, giúp đô thị hấp thụ và điều tiết nước mưa.

Đây cũng là lúc cảnh quan trở thành một phần của hạ tầng đô thị thay vì chỉ là phần trang trí sau khi công trình đã hoàn thành.

1.4. Không gian xanh phải đồng thời giải quyết bài toán nhiệt và gió

Hiệu ứng đảo nhiệt không chỉ liên quan đến số lượng cây xanh mà còn liên quan đến cách tổ chức khoảng trống giữa các công trình. Các khoảng mở, hành lang gió, mặt nước và dải cây xanh có thể được kết hợp để tạo đường lưu thông không khí. Với những khu vực có công trình cao tầng, cần tránh bố trí cây, công trình phụ trợ hoặc vật cản tạo thành những điểm nghẽn gió.

Tài liệu về kiến trúc đô thị cảnh quan thích ứng biến đổi khí hậu cũng nhấn mạnh việc tổ chức khoảng cách giữa công trình, hành lang gió và không gian xanh để hỗ trợ thông gió tự nhiên và giảm tích nhiệt đô thị.

1.5. Cây xanh được thiết kế theo chức năng, không chỉ theo thẩm mỹ

Cảnh quan thích ứng biến đổi khí hậu có hệ cây xanh thích ứng cần có sự đa dạng về tầng và chức năng:

• Cây tầng cao tạo bóng mát và giảm bức xạ.
• Cây bụi tạo lớp đệm và phân vùng không gian.
• Thảm phủ giảm bề mặt đất trống và hạn chế bốc hơi.
• Cây chịu hạn được đưa vào những khu vực khó tưới.
• Cây chịu ẩm bố trí tại những vùng có khả năng giữ nước.

Không nên phụ thuộc vào một loài cây trên diện tích lớn. Đa dạng thực vật giúp cảnh quan giảm rủi ro khi một loài không thích nghi được với điều kiện thời tiết hoặc sâu bệnh.

Cấu trúc cây xanh đô thị nhiều tầng tại Qiaoxiang Road Green Corridor, Thâm Quyến, Trung Quốc, với cây tán cao, lớp cây bụi và thảm phủ được tổ chức thành nhiều tầng thực vật.

1.6. Cảnh quan đô thị có thể thay đổi chức năng theo mùa

Đây là một điểm khác biệt đáng chú ý của cảnh quan thích ứng biến đổi khí hậu. Một khoảng sân có thể là không gian sinh hoạt vào mùa khô nhưng trở thành vùng trữ nước tạm thời vào mùa mưa. Một khu vực cây xanh ven sông có thể có mức độ sử dụng khác nhau theo mực nước.

Như vậy, thay vì cố định một chức năng cho một không gian, có thể thiết kế một không gian với nhiều trạng thái sử dụng. Tư duy này đặc biệt phù hợp với những khu vực có biến động tự nhiên lớn, nơi cảnh quan cần “thay đổi cùng môi trường” thay vì chống lại sự thay đổi đó.

2. Cảnh quan thích ứng biến đổi khí hậu cho khu nhà máy

Đối với nhà máy, cảnh quan thích ứng biến đổi khí hậu không chỉ nhằm cải thiện mỹ quan mà còn phải hỗ trợ an toàn, môi trường và khả năng duy trì hoạt động sản xuất. Một khu nhà máy có thể được tổ chức cảnh quan như một hệ thống nhiều lớp, trong đó mỗi lớp giải quyết một rủi ro khác nhau.

2.1. Vành đai cây xanh cách ly: lớp đệm đầu tiên

Thay vì một hàng cây đơn lẻ, có thể tổ chức vành đai cây xanh nhiều tầng gồm cây cao, cây bụi và thảm phủ. Lớp cây này tạo khoảng chuyển tiếp giữa nhà máy với khu dân cư và đường giao thông, đồng thời hỗ trợ giảm bụi, tiếng ồn, bức xạ nhiệt và tác động của môi trường bên ngoài. Cấu trúc nhiều tầng cũng giúp tăng khả năng phục hồi so với một dải cây đồng nhất.

Vành đai cây xanh nhiều tầng bao quanh nhà máy, có lớp cây cao, cây bụi và thảm phủ.

2.2. Biến hồ nước thành hạ tầng đa chức năng

Trong cảnh quan thích ứng biến đổi khí hậu thay vì thiết kế hồ nước chỉ để trang trí, hồ trong khu nhà máy có thể đồng thời đảm nhận nhiều vai trò:

Điều tiết nước mưa + cảnh quan + tạo vi khí hậu + dự phòng nước cho cảnh quan, tùy điều kiện kỹ thuật của dự án. Khi kết hợp với vùng cây xanh và khu vực thấm nước, hồ trở thành một mắt xích trong hệ thống quản lý nước của toàn khuôn viên.

Khu công nghiệp CTPark Brno, Cộng hòa Séc

2.3. Đường nội bộ phải thích ứng với cả nhiệt và vận hành

Đường nội bộ nhà máy thường có diện tích lớn, hấp thụ nhiều nhiệt và phải chịu tải trọng phương tiện. Cây xanh có thể được bố trí để tạo bóng mát cho người và phương tiện, nhưng phải kiểm soát khoảng lùi, chiều cao tán, tầm nhìn, bán kính quay xe và khu vực kỹ thuật.

Đây là điểm khác biệt cảnh quan thích ứng biến đổi khí hậu so với cảnh quan đô thị thông thường: cây xanh phải phục vụ vi khí hậu nhưng không được trở thành vật cản cho chuỗi vận hành.

Đường nội bộ nhà máy Karofi- Hưng Yên có cây xanh tạo bóng mát nhưng vẫn đảm bảo không gian cho xe tải và phương tiện.

2.4. Mái và tường nhà máy trở thành bề mặt thích ứng

Mái nhà máy là một trong những bề mặt nhận bức xạ lớn. Tùy điều kiện tải trọng và kết cấu, có thể nghiên cứu mái xanh, cây leo, lớp che nắng hoặc vật liệu cách nhiệt.

Jakob Factory Saigon- Thuận An, Bình Dương

Các giải pháp này không thay thế cho hệ thống kỹ thuật của công trình nhưng có thể giảm lượng bức xạ truyền vào công trình và cải thiện điều kiện vi khí hậu xung quanh.

Công trình nhà máy sử dụng các lớp cây xanh trên mặt đứng để che nắng, lọc mưa và hỗ trợ giảm nhiệt.

Với những mặt tường phù hợp, cây xanh cũng có thể được sử dụng như một lớp che phủ và tạo bóng.

2.5. Sân bãi không nhất thiết phải bê tông hóa toàn bộ

Những khu vực không yêu cầu tải trọng lớn có thể nghiên cứu sử dụng thảm cỏ, sỏi, gạch trồng cỏ hoặc vật liệu có khả năng thấm nước thay cho bề mặt cứng liên tục.

Perimetro- Montemurlo (Prato), Ý ( dự án cải tạo và biến đổi không gian ngoài trời của một nhà kho/cơ sở sản xuất dệt may).

Cách làm này giúp giảm diện tích bê tông hóa, tăng khả năng thấm và giảm lượng nước chảy nhanh trên bề mặt. Tuy nhiên, với khu vực chịu tải xe tải hoặc có yêu cầu vận hành đặc biệt, vật liệu phải được lựa chọn dựa trên tải trọng và tiêu chuẩn kỹ thuật thực tế.

2.6. Tổ chức cảnh quan theo “mức độ chịu rủi ro”

Không phải tất cả khu vực trong nhà máy đều cần cùng một mức độ bảo vệ. Những khu vực quan trọng như nhà xưởng, kho, trạm kỹ thuật, hệ thống điện và tuyến giao thông chính cần được ưu tiên bảo vệ khỏi ngập và dòng chảy bất thường. Trong khi đó, những khu vực cảnh quan ít nhạy cảm hơn có thể đảm nhận vai trò vùng đệm hoặc vùng trữ nước tạm thời.

Nhờ đó, cảnh quan thích ứng biến đổi khí hậu trở thành một lớp bảo vệ giúp tách rủi ro khỏi những khu vực có yêu cầu vận hành cao, thay vì chỉ xử lý nước sau khi sự cố đã xảy ra.

Hình ảnh trước và sau khi cải tạo ( Dự án cải tạo cảnh quan sinh thái sông Meishe (Hải Khẩu, Trung Quốc)

2.7. Từ thiết kế cố định đến cảnh quan có khả năng thay đổi

Điểm cốt lõi của cảnh quan thích ứng biến đổi khí hậu là chấp nhận rằng một khu đất có thể không giữ nguyên trạng thái trong suốt vòng đời sử dụng. Thiết kế cần có kịch bản dài hạn, xác định khu vực nào cần ổn định, khu vực nào có thể biến đổi và khu vực nào cần phục hồi sau thời tiết cực đoan.

Vì vậy, một dự án tốt không nhất thiết là dự án “không bao giờ bị tác động”, mà là dự án khi bị tác động vẫn có thể duy trì những chức năng quan trọng và phục hồi nhanh sau đó.

Hình ảnh so sánh trực quan giữa trạng thái bê tông hóa hiện tại (Existing – ảnh đen trắng) và giải pháp sinh thái đề xuất (Proposed – ảnh màu)

Cách tiếp cận này cần sự kết hợp giữa dữ liệu khí hậu, thủy văn, địa hình, cây xanh, hạ tầng kỹ thuật và nhu cầu sử dụng. Đây cũng là ba nền tảng quan trọng được các nghiên cứu về cảnh quan thích ứng nhấn mạnh: tầm nhìn dài hạn, hệ thống hóa thông tin liên ngành và sự tham gia của các bên liên quan.

Kết luận

Cảnh quan thích ứng biến đổi khí hậu không đơn giản là thêm cây xanh, làm thêm hồ nước hay sử dụng vật liệu thấm nước. Điểm quan trọng nằm ở cách tổ chức toàn bộ khu đất để có thể thay đổi theo điều kiện tự nhiên.

Với khu đô thị, đó là khả năng giữ và điều tiết nước, giảm đảo nhiệt, duy trì hành lang gió, kết nối mạng lưới xanh và tạo những không gian có thể chuyển đổi chức năng theo mùa.

Dự án cải tạo cảnh quan sinh thái sông Meishe (Hải Khẩu, Trung Quốc.

Với khu nhà máy, đó là khả năng tạo vùng đệm, giảm nhiệt, kiểm soát dòng nước, bảo vệ khu vực sản xuất quan trọng và duy trì vận hành khi điều kiện thời tiết thay đổi.

Jakob Factory Saigon- Thuận An, Bình Dương

Từ đó, cảnh quan không còn là lớp xanh được bổ sung sau cùng mà trở thành một phần của hạ tầng thích ứng, cùng với kiến trúc và kỹ thuật tạo nên một công trình có khả năng chống chịu và phục hồi tốt hơn trước biến đổi khí hậu.