Đại học Khoa học Tự nhiên Đại học Quốc Gia Hà Nội TIỂU LUẬN Tổng quan về mái nhà xanh và khả năng áp dụng tại Việt Nam Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hạnh Lê Giáo viên hướng dẫn: Phạm Thị Thu Hà Hà Nội, 12/2012 DANH MỤC CÁC HÌNH, BẢNG Hình 1: Mái nhà nông (trên) và mái nhà sâu (dưới) Hình 2: Sơ đồ các lát cắt mái nhà xanh Hình 3: Khu đô thị Định Công từ Google Map Hình 4: Nhu cầu về không gian xanh của người dân Hình 5: Nhu cầu cấp thiết về rau sạch của người dân trong khu đô thị Bảng 1: Phân tích SWOT cho công nghệ mái nhà xanh tại Việt Nam Bảng 2: Thống kê phỏng vấn một số người dân trong khu đô thị Bảng 3: Liệt kê một số loại rau ngắn ngày khả thi trồng tại khu đô thị Định Công MỞ ĐẦU I. Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1. Giới thiệu chung về công nghệ trồng cây trên mái và hiện trạng phát triển tại Việt Nam Mái nhà xanh là diện tích trên tầng cao nhất của những kiến trúc tạo lập bởi con người cho phép thực vật mọc phù hợp theo Tiêu chuẩn cấu trúc mái nhà xanh của thành phố Toronto (Tiêu chuẩn mái nhà xanh Toronto). Tiền thân của mái nhà xanh là các khu vườn trên nóc nhà, vốn đã có lịch sử lâu đời. Công trình với khu vườn trên nóc nhà đầu tiên được ghi nhận chính là vườn treo Babylon, một trong bảy kỳ quan của thế giới cổ đại, vào khoảng 500 năm trước Công nguyên. Trong quá trình phát triển, mái nhà xanh là công nghệ được sử dụng rộng rãi ở các nước phương Tây. Cho đến đầu thập niên 1960, sự quan tâm đến môi trường gia tăng đã tạo cơ hội cho công nghệ phủ xanh mái nhà quay trở lại ở nhiều quốc gia châu Âu, tiêu biểu như Đức và Thụy Sĩ. Thập niên 70, nhiều nghiên cứu liên quan đến những thành phần khác nhau của mái nhà xanh đã được thực hiện, như các hóa chất ngăn cản sự phát triển của rễ, các lớp chống thấm, hệ thống dẫn nước, cũng như lớp phủ và cây trồng với khối lượng nhẹ (Getter & Rowe, 2006). Ước tính hàng năm, diện tích mái phủ xanh gia tăng khoảng 13.5 triệu m2, và tính đến năm 2002, lớp thảm xanh đã được phủ lên 14% số mái nhà ở Đức. Hiện nay, tại các quốc gia phát triển, ngành công nghiệp mái nhà xanh và các phụ kiện đi kèm chúng không còn xa lạ đối với người dân. Hiện trạng phát triển tại Việt Nam: Việt Nam chưa có bất kỳ bộ luật nào về tiêu chí mái nhà xanh, cũng chưa có công trình nào được công nhận là mái nhà đạt chuẩn thế giới. Hội Kiến trúc sư Việt Nam là nơi đầu tiên phát động kiến trúc mái nhà xanh, nhưng trong số 11 công trình được giải thưởng Kiến trúc xanh năm 2012, không có mô hình nào áp dụng mái nhà xanh. Một số địa phương như Tp. Hồ Chí Minh hay Đà Nẵng, mô hình mái nhà xanh được cho là thí điểm thành công, nhưng không có cơ quan đánh giá hay kiểm chứng. Một mô hình mái xanh được coi là thử nghiệm thành công của Hội Liên Hiệp Phụ nữ thành phố Đà Nẵng đó là kết hợp mái nhà xanh cùng với các tiêu chuẩn văn hoá, xã hội triển khai trên 2. 635 Chi hội. Các tiêu chí văn hóa bao gồm: 5 không: - Không có người vi phạm pháp luật và TNXH; - Không có trẻ em bỏ học; - Không có BLGĐ; - Không có PN sinh con thứ 3; - Không có trẻ em suy dinh dưỡng.; 3 sạch: - Sạch nhà - Sạch bếp - Sạch phố - 2 T: - Tiết kiệm - Tận dụng Đi kèm với các tiêu chí văn hóa này, các gia đình sẽ sử dụng mái nhà xanh theo tiêu chuẩn quốc tế. Đây là phương pháp được Hội Phụ nữ khuyến khích như một hình thức bảo vệ môi trường và nâng cao chỉ số văn hóa cho các thành viên trong hội. 2. Phân loại mái nhà xanh Mái nhà xanh được chia làm 2 loại: mái nông (loại trải thảm) và mái sâu (loại chuyên dụng) Mái nhà nông: - Có độ dày nền đất từ 2 – 20cm - Yêu cầu mái nhà có khả năng chống chịu trung bình - Loại thực vật thường sử dụng là rêu và các loại cỏ - Hầu như không cần chăm bón hay tưới nước Mái nhà chuyên dụng: - Có độ dày nền đất 20 cm - Yêu cầu mái nhà có sức chống chịu tốt - Loại thực vật sử dụng đa dạng, phụ thuộc vào từng khu vực và mục đích sử dụng. Thông thường, các loại thực vật này đòi hỏi một độ sâu nhất định của đất - Yêu cầu chăm bón và cắt tỉa thường xuyên Hình 1: Mái nhà nông (trên) và mái nhà sâu (dưới) Mái nhà nông thường được sử dụng để trang trí cho các loại mái vòm ở các công trình công công như công viên, khách sạn với mục đích trang trí. Trong khi đó, mái chuyên dụng được thi công trên nóc các tòa nhà và công trình nơi có con người sinh sống bên trong như nóc trung tâm thương mại, khu chung cư. II. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 1. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là công nghệ mái xanh được áp dụng trên thế giới và các công nghệ phụ trợ đi kèm. Địa điểm nghiên cứu được thực hiện tại khu đô thị Định Công, quận Hoàng Mai, thành phố Hà Nội 2. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp hồi cứu tài liệu: chọn lọc và tổng kết các tài liệu có liên quan đến công nghệ mái nhà xanh và hiện trạng phát triển tại Việt Nam. Phương pháp thực địa: khảo sát tình hình trồng cây xanh trên mái tại khu đô thị Định Công, Hoàng Mai. Đánh giá thái độ của người dân và khả năng áp dụng công nghệ mái xanh tại khu đô thị này. Phương pháp phỏng vấn: phỏng vấn bảng hỏi với 20 người dân độ tuổi 18 – 60 trong khu đô thị. Phỏng vấn sâu 2 người dân trồng rau tại khu đất quanh chung cư. III. Kết quả nghiên cứu 1. Cấu trúc của một mái nhà xanh  Thảm thực vật: thực vật được lựa chọn tùy theo nhu cầu và điều kiện của công trình xây dựng. Tiêu chí lựa chọn thảm thực vật bao gồm: mục đích công trình, giá trị thẩm mỹ, điều kiện môi trường địa phương, đặc tính của cây (tuổi thọ, thời gian thích nghi, sức chống chịu, năng suất sinh học, tải trọng, chiều dài rễ), sức chống chịu của mái nhà, thành phần và độ sâu lớp đất nền.  Lớp đất nền: nằm phía dưới lớp thực vật, là một hỗn hợp của nhiều thành phần khác nhau được thiết kế để phù hợp với từng loại cây và điều kiện khí hậu. Đất ở lớp này thường nhẹ và xốp để cho nước thấm qua, nhưng cũng phải có khả năng giữ nước và chất dinh dưỡng một cách nhất định để cung cấp cho cây trồng. Thành phần chính của đất nền là các vật liệu khoáng như đá phiến, phiến sét hoặc sét, ngoài ra còn có các thành phần vô cơ khác như cát, đá bọt, perlite, vermiculite và gạch ngói nghiền. Phần đất nền không cần thiết quá màu mỡ để tránh kích thích cây phát triển quá mức, khiến cây đòi hỏi nhiều nước hơn và chống chịu kém hơn với điều kiện khô hạn. Do đất nền khó có thể thay thế thường xuyên, nên một điều khuyến khích là sử dụng các vật liệu có sẵn ở địa phương để tiết kiệm chi phí và dễ bảo dưỡng.  Lớp vài lọc: có vai trò giữ chất dinh dưỡng không bị rửa trôi dưới tác dụng của mưa  Lớp thấm và giữ nước: có vai trò cho phép nước mưa thoát ra chống làm úng ngập rễ, đồng thời thấm một lượng nước vừa phải để cung cấp cho cây trồng, đặc biệt trong thời tiết hanh khô Hình 2: Sơ đồ các lát cắt mái nhà xanh Lớp chặn rễ: ngăn chặn sự xâm nhập và tác động của rễ xuống lớp mái bên dưới Lớp lợp mái: còn gọi là lớp chống thấm, đặt trên mái nhà nhằm ngăn chặn nước mưa đi xuống. 2. Phân tích SWOT công nghệ mái nhà xanh Mái nhà xanh Mái nhà thường Điểm mạnh - Về mặt kinh tế: • Tiết kiệm chi phí cho rau sạch • Gia tăng tuổi thọ của mái nhà • Tiết kiệm chi phí làm mát và làm ấm • Tiết kiệm năng lượng chiếu sáng(nhờ việc sử dụng tấm chắn mặt trời) - Về môi trường: • Điều tiết nước mưa - Chi phí xây dựng thấp - Không mất thời gian chăm sóc - Công nghệ và nhân công sẵn có • Cải thiện chất lượng không khí • Tạo ra môi trường sống cho các loài động vật, phát triển đa dạng sinh học • Cắt giảm hiệu ứng đảo nhiệt đô thị • Duy trì nhiệt độ ổn định trong các toà nhà • Giảm lượng rác thải hữu cơ (đối với các mái nhà sử dụng hệ thống ủ phân tại chỗ) Điểm yếu - Chi phí xây dựng cao (4,8 – 15, 9 triệu vnđ/m2, thời giá năm 2012) - Công nghệ tương đối phức tạp - Đòi hỏi tay nghề cao - Đòi hỏi thời gian chăm bón - Không thân thiện với môi trường - Tuổi thọ mái thấp, dễ hư hại do các tác nhân bên ngoài - Tiêu hao năng lượng Cơ hội - Nhu cầu về rau sạch giá rẻ gia tăng - Biến đổi khí hậu, nhiệt độ trung bình năm cao - Gia tăng nhu cầu về không gian xanh và nơi vui chơi - Đa phần người dân quen với việc sử dụng mái truyền thống - Gia tăng số lượng các hộ có mức thu nhập khá và các toà nhà lớn có yêu cầu về bào vệ môi trường trong thiết kế và xây dựng - Nhận thức bảo vệ môi trường và tiết kiệm năng lượng của người dân ngày càng tăng - Khí hậu nóng ẩm phù hợp với cây trồng quanh năm Thách thức - Khó chuyển giao công nghệ từ nước ngoài - Là công nghệ tương đối xa lạ đối với Việt Nam - Gặp khó khăn trong việc bảo vệ hệ thống cây - Khó cải tiến để đáp ứng nhu cầu về không gian xanh và kiến trúc thân thiện với môi trường. Bảng 1: Phân tích SWOT cho công nghệ mái nhà xanh tại Việt Nam 3. Đề xuất mô hình mái nhà xanh cho khu đô thị Định Công – Đại Kim, Hà Nội 3.1. Khái quát về khu đô thị Định Công Khu đô thị Định Công nằm phía đông nam thành phố Hà Nội, thuộc địa phận quận Hoàng Mai. Phía bắc và tây bắc giáp khu dân cư thôn Thượng, phường Định Công. Phía tây nam giáp sông Tô Lịch, phía nam và đông giáp khu đô thị Bắc Linh Đàm mở rộng và sông Lừ. Diện tích khu đô thị 135 ha, bao gồm 50ha diện tích đất ở, 130ha dành cho công trình công cộng, trường học và khu thể thao. Khu đô thị có dân số 20. 000 người, mật độ 14 người/km2. Hình 3: Khu đô thị Định Công từ Google Map (Ảnh chụp ngày 24/10/2012) Khu đô thị bao gồm 300. 000 m2 nhà sàn, 20 lô biệt thự, nhà ở liền kề, 12 tòa chung cư, văn phòng tập trung tại CT1, CT2, CT5, CT7 và CT9. Ngoài ra, khu đô thị có một số công trình công cộng khác như câu lạc bộ, nhà văn hóa. Lý do lựa chọn làm địa điểm nghiên cứu: - Người dân có nhu cầu cấp thiết về không gian xanh - Người dân có nhu cầu về rau sạch - Mức thu nhập trung bình của các hộ dân tương đối cao - Đã xuất hiện ý tưởng sơ khai về mái nhà xanh - Thuận lợi về điều kiện và địa điểm nghiên cứu Hình 4: Nhu cầu về không gian xanh của người dân