Nhiệt năng như một đối tác thiết kế: Cây xanh, đất đai và hành lang gió như cơ sở hạ tầng làm mát

Tuy nhiên, sức nóng không chỉ ảnh hưởng đến cơ thể con người. Nó còn làm thay đổi toàn bộ hệ sinh thái đô thị: cây cối phải vật lộn với đất bị nén chặt và vỉa hè bức xạ nhiệt; chim và côn trùng mất môi trường sống khi việc trồng cây bị giảm xuống chỉ còn là cây xanh trang trí; hệ sinh thái thủy sinh ấm lên, đời sống vi sinh vật thay đổi, và vật liệu hấp thụ và giải phóng nhiệt rất lâu sau khi mặt trời lặn. Sức nóng không chỉ đơn thuần là vấn đề khí hậu cần tránh bằng cách ở trong nhà. Nó là một tác nhân đô thị định hình lại không gian công cộng, lao động, giao thông, việc trồng cây, lựa chọn vật liệu và mối quan hệ mong manh giữa con người và các loài khác.

Do đó, thiết kế có tính đến nhiệt lượng không chỉ đơn thuần là làm mát con người. Đó là làm việc với các hệ thống tạo điều kiện cho việc làm mát: cây cối, đất đai, bóng râm, nguồn nước, hành lang gió, bề mặt phản chiếu, đất xốp, nhịp sinh học ban đêm và các phương pháp thông gió, che chắn truyền thống. Làm mát vượt ra ngoài phạm vi con người không có nghĩa là mở rộng tiêu chuẩn tiện nghi của con người sang động vật hoặc thực vật. Nó có nghĩa là nhận ra rằng sự thoải mái về nhiệt độ của con người phụ thuộc vào sự tồn tại của các hệ thống phi nhân loại: một con đường rợp bóng cây cần có đủ đất và nước để phát triển; một vùng đất ngập nước chỉ điều hòa vi khí hậu nếu các quá trình sinh thái của nó vẫn hoạt động.

Vượt ra ngoài không gian kín bên trong

Lời hứa hiện đại của điều hòa không khí rất đơn giản về mặt không gian: bên ngoài nóng, bên trong được điều hòa, và lớp vỏ tòa nhà đóng vai trò trung gian giữa hai bên. Tại nhiều thành phố trên khắp khu vực châu Á - Thái Bình Dương, logic này đã mở rộng từ quy mô các căn hộ nhỏ và hệ thống điều hòa gắn cửa sổ đến hàng nghìn m2 trung tâm thương mại, tòa nhà văn phòng, căn hộ, ô tô và sảnh giao thông công cộng được làm mát. Xung quanh những không gian nội thất được điều hòa này, đời sống công cộng vẫn tồn tại thông qua các lối đi tắt có bóng mát, lối đi bộ có mái che, đường hầm dưới lòng đất, hành lang có mái che, cây xanh đường phố, chợ đêm và các hoạt động khác vào những giờ mát mẻ hơn.

Vấn đề không nằm ở bản thân máy điều hòa không khí, thứ có thể cứu sống nhiều người trong điều kiện nắng nóng cực độ và cực kỳ hữu ích trong những tình huống tạm thời, mà là giả định và sự phụ thuộc quá mức rằng sự thoải mái có thể được duy trì trong không gian riêng tư trong khi không gian công cộng ngày càng trở nên khó sống hơn. Khi đường phố quá nóng, thành phố mất đi nhiều hơn là sự thoải mái: nó mất đi tính giao tiếp xã hội, nền kinh tế phi chính thức, các hoạt động vui chơi ngoài trời, sự di chuyển của người cao tuổi và những cuộc gặp gỡ hàng ngày với thiên nhiên đô thị. Nắng nóng trở thành một hình thức cách ly không gian thầm lặng, chia rẽ những người có thể di chuyển giữa các không gian được làm mát và những người phải ở ngoài trời.

Do đó, nhiệm vụ của kiến ​​trúc không chỉ là thiết kế nội thất tốt hơn, mà còn là làm cho việc làm mát trở nên có ý nghĩa về mặt không gian, đô thị và sinh thái. Các tòa nhà có thể tạo bóng mát, cho phép không khí lưu thông, giảm diện tích bề mặt bức xạ, bảo vệ đất, hỗ trợ thảm thực vật, thu gom nước và tránh thải nhiệt cơ học vào các đường phố và ngõ hẻm vốn đã quá tải. Ở quy mô lãnh thổ, Công viên đất ngập nước Qunli của Turenscape không chỉ hữu ích như một cơ sở hạ tầng kiểm soát lũ lụt, mà còn là lời nhắc nhở rằng nước, thảm thực vật, đất và môi trường sống có thể tham gia vào đời sống nhiệt của thành phố. Những dự án như vậy thách thức giả định rằng việc làm mát chỉ thuộc về căn phòng, máy móc hoặc cơ thể cá nhân.

Cây xanh không phải là tiện ích

Trong nhiều dự án phát triển hiện đại, việc trồng cây được coi như một biện pháp bù đắp về mặt thị giác: một lớp xanh được thêm vào để đáp ứng các tiêu chí môi trường hoặc tạo ra hình ảnh "thiên nhiên" có thể bán được. Cây cối , bụi cây, vùng đất ngập nước và các bề mặt được trồng cây không phải là tiện ích. Chúng là cơ sở hạ tầng làm mát sống động, và giá trị của chúng không chỉ nằm ở bóng mát mà chúng mang lại cho con người, mà còn ở các vi khí hậu và môi trường sống mà chúng có thể tạo ra xung quanh.

Một cái cây, khi được hiểu là một phần của hệ sinh thái lớn hơn, che bóng và làm mát không khí thông qua quá trình thoát hơi nước, lọc ánh sáng, che chở chim và côn trùng, và ngược lại, phụ thuộc vào đất, nước và đời sống vi sinh vật xung quanh rễ của nó. Nó cũng có thể thay đổi chính tòa nhà: giảm sự hấp thụ nhiệt, làm mềm các bề mặt tiếp xúc và mở rộng ranh giới giữa nội thất và ngoại thất. Khi việc trồng cây bị thu hẹp lại thành những chậu cây riêng lẻ hoặc những dải cây trang trí mỏng, nó có thể trông xanh tươi nhưng lại không hoạt động như một hệ sinh thái. Nhưng khi thảm thực vật được chăm sóc đủ sâu và liên tục để phát triển, nó bắt đầu hoạt động như một hệ sinh thái nhỏ. 

Tất nhiên, có những nghi ngờ chính đáng về hiệu quả của việc di chuyển đất và cây xanh lên các công trình xây dựng, đặc biệt khi việc trồng cây phụ thuộc vào các kết cấu nặng, lớp chống thấm, hệ thống tưới tiêu và năng lượng tiêu hao cao . Tuy nhiên, sự phê bình này không nên khiến chúng ta bác bỏ hoàn toàn các hệ thống cây xanh như một phần của thực tiễn kiến ​​trúc. Nó nên thúc đẩy các kiến ​​trúc sư thiết kế cho các chu kỳ sinh trưởng, bảo trì, tạo bóng mát, môi trường sống và phục hồi dài hơn - coi việc trồng cây không phải là việc tạo ra hình ảnh xanh tức thời, mà là một hệ thống môi trường cần được phép trưởng thành.

Dự án Sky Forest Scape ở Bangkok của công ty Shma Company Limited gợi ý cách thức tái áp dụng logic này ở quy mô đô thị dày đặc hơn. Bằng cách đưa cây xanh lên không gian công cộng trên mái nhà tại Siam Square, dự án coi mái nhà như một mặt tiền thứ năm: không phải là một bề mặt kỹ thuật thừa, mà là một mặt đất phủ cây xanh, trả lại một phần đất, bóng mát, độ ẩm và khả năng làm mát tự nhiên bị mất đi do diện tích xây dựng của tòa nhà. Ý nghĩa của nó không chỉ đơn giản là việc bổ sung cây xanh cho thành phố, mà còn ở chỗ nó cho phép thảm thực vật phát triển và dày đặc thành một cơ sở hạ tầng có thể sinh sống được - một bề mặt sinh thái và xã hội nơi các môi trường sống phi nhân loại bắt đầu chồng chéo lên nhau.

Làm mát như một không gian công cộng

Trên thực tế, việc làm mát từ lâu đã được giải quyết thông qua các biện pháp kiến ​​trúc hơn là cơ khí: mái hiên sâu, hành lang, sân trong, sàn nâng, khu vực có bóng râm, tường xốp, trần cao, sân nước và sinh hoạt xã hội về đêm. Giá trị của những thực tiễn này không phải là hoài niệm. Chúng nhắc nhở chúng ta rằng sự thoải mái không nên dựa vào một giải pháp chắc chắn, mà nên được điều chỉnh thông qua các mức độ khác nhau của ngưỡng cửa, gió, bóng râm, bề mặt, thảm thực vật và các mô hình sử dụng thay đổi.

Các dự án đương đại trong khu vực tiếp tục khám phá lĩnh vực làm mát mở rộng này ở các quy mô khác nhau. Công trình Safezone Shelter của Công ty TNHH Shma, dù chỉ là tạm thời, cho thấy một khả năng: các can thiệp quy mô nhỏ nhằm giải quyết trực tiếp áp lực môi trường, tạo ra những không gian thoải mái đồng thời làm nổi bật chất lượng không khí và sự tiếp xúc với đô thị. Bình House của VTN Architects đưa ra một cách tiếp cận khác, thông qua các khoảng trống trồng cây, không gian sinh hoạt nhiều lớp và thông gió chéo để kết nối lại nhà ở với khả năng làm mát của thảm thực vật trong các khu dân cư đông đúc của Việt Nam. Ở quy mô công viên bỏ túi, Công viên bỏ túi Suan San ở Bangkok cho thấy ngay cả những tàn tích đô thị nhỏ cũng có thể được tổ chức lại thành những vi khí hậu có bóng mát, trồng cây và hữu ích cho xã hội, thay vì chỉ là đất bỏ hoang. Những ví dụ mạnh mẽ nhất không phải là những công trình chỉ đơn giản thêm cây xanh, mà là những công trình thay đổi mối quan hệ giữa hình thức xây dựng và khí hậu: không phải thông qua bắt chước sinh học hay tạo hình ảnh môi trường, mà thông qua sự chú trọng trực tiếp đến sự trao đổi không khí, tán cây, bóng râm, nhiệt độ bề mặt và các khu vực sinh sống.

Hướng tới khả năng làm mát vượt xa tầm tay con người

Tại các thành phố châu Á, nơi mật độ dân cư cao, độ ẩm cao, tốc độ phát triển nhanh và tính dễ tổn thương do biến đổi khí hậu giao thoa, tương lai của hệ thống làm mát không chỉ có thể được hình dung như những cỗ máy hiệu quả hơn. Một thành phố chỉ được làm mát bằng không gian nội thất riêng tư sẽ vẫn dễ bị tổn thương về mặt xã hội và sinh thái. Một thành phố kiên cường hơn đòi hỏi tính linh hoạt về nhiệt và tính cộng đồng: những không gian chung có bóng mát, không khí, độ ẩm, cây xanh và địa hình, nơi việc làm mát được hiểu là một điều kiện về mặt xã hội và sinh thái.

Các công trình có thể tham gia vào sự chuyển đổi này khi chúng được thiết kế ít hơn như những vật thể khép kín và nhiều hơn như những yếu tố đóng góp cho môi trường xung quanh. Chúng có thể che bóng cho vỉa hè, mở rộng không gian tầng trệt, bảo vệ cây cổ thụ, tích hợp khả năng giữ nước, giảm diện tích bề mặt bức xạ, sử dụng vật liệu không làm tăng nhiệt và kết nối sự thoải mái bên trong với khả năng sinh hoạt bên ngoài. Mục tiêu không phải là quay trở lại quá khứ tiền cơ khí, cũng không phải là lãng mạn hóa các hình thức kiến ​​trúc truyền thống. Mục tiêu là kết hợp trí tuệ thụ động, cơ sở hạ tầng sinh thái và các công nghệ cần thiết vào các hệ thống làm mát hoạt động trên nhiều quy mô.

Khi cái nóng trở thành một trong những yếu tố định hình cuộc sống đô thị, kiến ​​trúc cần đặt ra một câu hỏi rộng hơn: không chỉ làm thế nào để bảo vệ con người khỏi khí hậu khắc nghiệt, mà còn làm thế nào để giảm bớt sự khắc nghiệt do chính thành phố tạo ra. Làm mát vượt ra ngoài phạm vi con người bắt đầu từ đó - với nhận thức rằng các hệ thống bảo vệ sự sống của con người cũng phụ thuộc vào sự sống của cây cối, đất đai, nước, động vật, côn trùng, vi sinh vật và vật liệu. Làm mát thành phố không chỉ đơn giản là giảm nhiệt độ. Đó là xây dựng lại các mối quan hệ tạo nên sự trong lành của cuộc sống đô thị.

*Bài viết gốc mang tên "Heat as a Design Partner: Trees, Soil, and Wind Corridors as Cooling Infrastructure" của tác giả Jonathan Yeung, đăng tải trên archdaily.com