Tóm tắt luận Án tiếng việt quy hoạch các khu Đô thị mới của hà nội theo hướng carbon thấp planning new urban areas in hanoi in the orientation of low carbon

Công tác quy hoạch đô thị cũng đóng vai trò quan trọng trong việc giảm phát thải carbon trong các KĐTM thông qua lựa chọn giải pháp sử dụng đất, định hướng không gian, quy hoạch hệ thống

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI

Hoàng Thị Hương Giang

QUY HOẠCH CÁC KHU ĐÔ THỊ MỚI CỦA HÀ NỘI

THEO HƯỚNG CARBON THẤP

Planning of the New Urban Areas in Hanoi under Low-Carbon

Orientation Ngành: Quy hoạch vùng và đô thị

Mã số: 9580105

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ

Hà Nội - Năm 2024

Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Xây dựng Hà Nội

Người hướng dẫn khoa học 1: TS LÊ QUỲNH CHI

Người hướng dẫn khoa học 2: PGS.TS LƯU ĐỨC CƯỜNG

Phản biện 1: GS TS Nguyễn Quốc Thông

Phản biện 2: PGS TS Lương Tú Quyên

Phản biện 3: GS TS Đỗ Hậu

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp trường họp tại Trường Đại học Xây dựng Hà Nội

Vào hồi giờ ngày tháng năm 2024

Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện Quốc gia và Thư viện Trường Đại học Xây dựng Hà Nội

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài luận án

Tại Việt Nam –giảm nhẹ phát thải carbon đã trở thành mục tiêu quốc gia Ngày 12/05/2022, BXD ban hành Kế hoạch hành động ứng phó với biến đổi khí hậu của ngành Xây dựng giai đoạn 2022-2030,

tầm nhìn 2050, thực hiện cam kết của Việt Nam tại COP26, trong đó

xác định một số mục tiêu như: đến 2030, 25% các KĐTM đạt tiêu chí khu đô thị xanh, phát thải các-bon thấp và tăng lên 50% vào năm 2050, [6]

Thành phố Hà Nội cũng đã đặt ra mục tiêu đến năm 2025: lượng phát thải carbon giảm 12,14% so với mức phát thải năm 2025 khi không có các biện pháp giảm phát thải carbon (khoảng 6,68 triệu tấn CO2); Đến năm 2030: lượng phát thải carbon giảm 18,71% so với mức phát thải năm 2030 khi không có các biện pháp giảm phát thải carbon (khoảng 13,76 triệu tấn CO2) [29] [30]

Theo kết quả kiểm kê phát thải carbon trên địa bàn thành phố cho năm cơ sở 2015, phần lớn lượng phát thải carbon của thành phố xuất phát từ các sinh hoạt hàng ngày của người dân

Đến năm 2020, cả nước có khoảng 2500 dự án nhà ở đô thị và KĐTM đang triển khai; tính riêng ở quy mô KĐTM là 764 dự án, thành phố Hà Nội dẫn đầu cả nước với hơn 250 dự án Nếu tất cả các

dự án này đi vào hoạt động, dân số được dung nạp trong các KĐTM tại Hà Nội sẽ là 2,8 triệu người (chiếm hơn ¼ dân số toàn thành phố) Cũng đồng nghĩa với việc các KĐTM sẽ trở thành khu vực phát thải chính của toàn thành phố Công tác quy hoạch đô thị cũng đóng vai trò quan trọng trong việc giảm phát thải carbon trong các KĐTM thông qua lựa chọn giải pháp sử dụng đất, định hướng không gian, quy hoạch

hệ thống hạ tầng cơ sở cũng như thiết kế đô thị

NCS lựa chọn đề tài nghiên cứu “Quy hoạch các KĐTM tại Hà Nội theo hướng carbon thấp” từ đó đưa ra các giải pháp quy hoạch nhằm giảm phát thải carbon cho các KĐTM nói riêng và góp phần cho mục tiêu giảm phát thải chung của thành phố Hà Nội và quốc gia

2 Mục tiêu nghiên cứu của luận án

Xây dựng hệ số phát thải/ hấp thụ carbon trên 1 đơn vị diện tích (m2 sàn) cho các chức năng sử dụng đất trong các KĐTM tại Hà Nội Phương pháp xây dựng kịch bản phát thải carbon gắn với chức năng sử dụng đất tại các KĐTM của Hà Nội

Giải pháp quy hoạch sử dụng đất và không gian các KĐTM tại Hà Nội theo hướng carbon thấp

3 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: Phương pháp quy hoạch sử dụng đất và tổ chức không gian các khu đô thị mới tại Hà Nội theo hướng carbon thấp dựa trên phương pháp tính toán giảm phát thải

Phạm vi nghiên cứu: Tập trung vào khía cạnh quy hoạch sử dụng đất của các khu đô thị mới tại Hà Nội với quy mô từ 100ha đến 300

ha, đến năm 2050

4 Những đóng góp mới của luận án

Xây dựng hệ số phát thải/ hấp thụ carbon trên 1 đơn vị diện tích (m2 sàn) cho các chức năng sử dụng đất trong các KĐTM tại Hà Nội

Đề xuất phương pháp xây dựng kịch bản phát thải carbon gắn với chức năng sử dụng đất tại các KĐTM của Hà Nội

Đè xuất giải pháp quy hoạch sử dụng đất và tổ chức không gian các KĐTM tại Hà Nội theo hướng carbon thấp

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Các kết quả của luận án sẽ bổ sung các lý thuyết và phương pháp quy hoạch các khu dân cư, khu đô thị mới theo hướng carbon thấp (tập trung vào lĩnh vực quy hoạch sử dụng đất và tổ chức không gian) Giá trị thực tiễn: Các đề xuất của luận án là tài liệu tham khảo cho công tác quy hoạch (cụ thể là QHCT 1/500) và công tác quản lý quy hoạch

6 Khái niệm, thuật ngữ sử dụng trong luận án

Từ các khái niệm liên quan, luận án đưa ra một số cách tiếp cận của luận án như sau:

• Khu đô thị mới carbon thấp là một khu vực trong đô thị, được

đầu tư xây dựng mới đồng bộ về hạ tầng kỹ thuật, hạ tầng xã hội và nhà ở, với mục tiêu giảm tổng mức phát thải carbon tạo ra trong quá trình vận hành bằng cách giảm lượng phát thải và tăng nguồn hấp thụ

• Quy hoạch khu đô thị mới carbon thấp là một cách tiếp cận của

quy hoạch đô thị, sử dụng các công cụ quy hoạch (quy hoạch sử dụng đất, cấu trúc đô thị, hạ tầng kỹ thuật, thiết kế đô thị,…) để đưa ra các giải pháp giảm phát thải carbon và tăng nguồn hấp thụ

“thành phố bền vững” Sự xuất hiện của khái niệm “đô thị carbon thấp”

là phản ứng trước sự gia tăng diễn ngôn các-bon thấp và áp lực ngày càng tăng từ biến đổi khí hậu Mặc dù khái niệm KĐTM không phổ biến trên thế giới, nhưng nếu xét các mô hình tương đương như neighbourhood (khu ở láng giềng), new town (thị trấn mới), zone (vùng), district (quận), residentials (khu dân cư)…carbon thấp thì sẽ thấy được sự phổ biến của nó

Nếu như khái niệm neighbourhood (khu ở láng giềng)/ zone (vùng)/ district (quận) carbon thấp khá phổ biến tại Châu Âu và Mỹ, thì mô hình new town (thị trấn mới)/ residentials (khu dân cư)/ neighbourhoods (khu ở láng giềng) khá phổ biến tại các nước châu Á như Trung Quốc, Hàn Quốc,…

1.2 Tình hình quy hoạch các KĐTM tại Việt Nam theo hướng carbon thấp

Phát triển các KĐTM carbon thấp đã được quan tâm chú trọng, một số mô hình quy hoạch đô thị phổ biến như đô thị xanh, đô thị sinh thái, cũng đã đưa tiêu chí phát thải carbon thấp là một tiêu chí quan trọng Tuy nhiên, đến nay tại Việt Nam vẫn chưa có hệ thống khái niệm, nguyên tắc, tiêu chí đánh giá dành cho KĐTM carbon thấp các KĐTM chưa được kiểm kê carbon, chưa xác định được nguồn phát thải và nguồn hấp thụ chính

Qua nghiên cứu, tổng kết về mô hình phát triển các khu đô thị mới

ở Việt Nam theo hướng giảm nhẹ phát thải thì có 2 trường hợp đáng nghiên cứu là khu đô thị Phú Mỹ Hưng ở phía Nam và Ecopark ở phía Bắc

1.3 Tình hình quy hoạch các KĐTM tại Hà Nội theo hướng carbon thấp

Hà Nội chưa có các KĐTM được xây dựng theo hướng carbon thấp, do vậy luận án đã tiến hành tổng quan các khía cạnh liên quan đến phát triển carbon thấp của các KĐTM như: Về cấu trúc không gian; Về tổ chức không gian xanh; Về quy hoạch giao thông và hạ tầng

kỹ thuật; Về áp dụng các giải pháp quy hoạch hướng tới tiết kiệm năng lượng; Tổng quan tình hình phát thải carbon tại các KĐTM tại Hà Nội

1.4 Tổng quan các phương pháp kiểm phát thải carbon trên thế giới và Việt Nam

Trên thế giới:

IPCC (Ủy ban liên chính phủ về BĐKH) – Hướng dẫn kiểm kê quốc gia; GPC (GHG Protocol for Cities) – Hướng dẫn kiểm kê cho quy mô thành phố; Vòng đời sản phẩm (LCA- Life Cycle Accessment)

Tại Việt Nam:

Chính phủ Việt Nam cũng đã ban hành các văn bản hướng dẫn kiểm kê phát thải carbon, trong đó có thể kể đến một số hướng dẫn quan trọng như: Hướng dẫn IPCC 2006 và 2019, các phiên bản IPCC

1996 sửa đổi, GPG 2000 và GPG 2003

1.5 Tổng quan các tài liệu, dự án, công trình đã nghiên cứu có liên quan đến đề tài luận án

Đối với các tài liệu quốc tế: luận án đã tổng quan các tài liệu liên

quan đến quy hoạch khu dân cư carbon thấp như: Hệ thống chỉ tiêu và công nghệ quy hoạch khu dân cư carbon thấp; Thành phố carbon thấp: Chiến lược và trường hợp nghiên cứu; Đa mục tiêu không gian tối ưu hóa sử dụng đất đô thị dựa trên mục tiêu phát thải carbon thấp; Quy hoạch đô thị carbon thấp với học máy; Kiểm kê phát thải carbon của cộng đồng Hoa Kỳ cho các kế hoạch hành động về khí hậu

Đối với các công trình nghiên cứu trong nước: hiện nay chưa có

các đề tài và luận án nghiên cứu về KĐTM carbon thấp, do vậy luận

án tổng quan các nghiên cứu liên quan đến lĩnh vực KĐTM: Nghiên cứu tính toán hàm lượng phát thải carbon sử dụng tư liệu viễn thám phục vụ việc kiểm kê KNK - Thực nghiệm ảnh VNREDSat-1 và các nguồn ảnh hiện có tại Việt Nam; LATS “Tổ chức môi trường ở các KĐTM tại thành phố Hà Nội”; LATS ‘Tổ hợp không gian kiến trúc ở trong các KĐTM nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng đất tại Hà Nội’

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU NHẰM QUY HOẠCH CÁC KHU ĐÔ THỊ MỚI CỦA HÀ NỘI THEO HƯỚNG

CARBON THẤP

2.1 Cách tiếp cận nghiên cứu

Đầu tiên, luận án sử dụng tập các lĩnh vực phát thải theo Hướng dẫn kiểm kê, đối chiếu với tập các lĩnh vực hoạt động quy hoạch đô thị, giao của 2 tập này chính là các lĩnh lực mà hoạt động QHĐT có thể tác động để đưa ra các giải pháp tăng hoặc giảm phát thải/ hấp thụ (tổ chức không gian và sử dụng đất, giao thông, hạ tầng kỹ thuật) Sau

đó, đối chiếu tập giao này với các chức năng sử dụng đất và hoạt động của KĐTM

2.2 Phương pháp nghiên cứu

Luận án đã sử dụng một số phương pháp như: Phương pháp kiểm

kê phát thải carbon; Phương pháp nghiên cứu điển hình; Phương pháp

mô hình thuật tối ưu đa mục tiêu sử dụng giải thuật tiến hóa; Phương pháp kế thừa; Phân tích đánh giá tổng hợp; Phương pháp thực nghiệm; Phương pháp chuyên gia; Phương pháp logic;

Trong đó:

- Phương pháp kiểm kê phát thải carbon:

Nghiên cứu sử dụng phương pháp kiểm kê phát thải carbon theo các Hướng dẫn của IPCC, bao gồm IPCC 2006, IPCC 2006 hoàn thiện năm 2019, GPG 2003, GPG 2000, IPCC 1996 sửa đổi để đạt được các mục tiêu sau:

1/ Xác định các nguồn phát thải/ hấp thụ trong KĐTM

2/ Xây dựng phương pháp tính lượng phát thải gắn với chức năng

- Phương pháp nghiên cứu điển hình:

Các KĐTM được lựa chọn để nghiên cứu điển hình trong luận án thông qua các tiêu chí sau:

- Tiêu chí 1: Quy mô từ 50- 300ha

- Tiêu chí 2: Khu đô thị hoàn chỉnh, đồng bộ

- Tiêu chí 3: Vị trí phân bố

- Tiêu chí 4: Giai đoạn: 1995 – 2000; 2000 – 2010; 2011 – nay Bảng 2.1 Danh sách 10 KĐTM điển hình được lựa chọn khảo sát

I - Khu đô thị hoàn chỉnh, đồng bộ [1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9]

- Giai đoạn 2010 – nay [1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9]

[1] KĐT Linh Đàm, [2] KĐT Thành phố Giao Lưu,

[3] KĐT Thành phố Nam Thăng Long - Ciputra, [4] KĐT Cầu Giấy,

[5] KĐT Bắc- Cổ Nhuế Chèm, [6] KĐT Văn Phú, [7] KĐT Mỗ Lao,

[8] KĐT Việt Hưng, [9] Gamuda Garden

- Phương pháp mô hình thuật tối ưu đa mục tiêu sử dụng giải

thuật tiến hóa:

Sau khi sử dụng phương pháp kiểm kê để xây dựng được một công thức kiểm kê phát thải carbon theo chức năng sử dụng đất và tính toán được các hệ số phát thải/ hấp thụ carbon trên 1 m2 sàn theo từng chức năng sử dụng đất trong KĐTM tại Hà Nội Vì đặc điểm nổi bật nhất của mô hình carbon thấp chính là định lượng được tổng lượng phát thải carbon, và các KĐTM được xây dựng theo phương án quy hoạch

đã được duyệt, nên việc tính toán lượng phát thải carbon ngay từ bước lập quy hoạch là khả thi, ngược lại, hoàn toàn có thể đề xuất một phương án quy hoạch gắn với mục tiêu carbon thấp Do vậy, luận án tiếp tục nghiên cứu để xây dựng một phương pháp quy hoạch sử dụng đất dựa trên thuật toán tối ưu đa mục tiêu, trong đó mục tiêu đầu tiên

là giảm phát thải carbon

Nhận định ban đầu về các nguồn phát thải và hấp thụ trong các KĐTM tại Hà Nội cho thấy, nguồn hấp thụ duy nhất là cây xanh, còn lại tất cả các loại đất ở, TMDV, cộng cộng, giao thông đều là nguồn phát thải, nên nếu chỉ hướng tới mục tiêu phát thải carbon thấp, các chức năng sử dụng đất tham gia vào nguồn phát thải sẽ được đẩy về tối thiểu trong khi diện tích cây xanh được đẩy lên tối đa Nếu như vậy, phương án sử dụng đất sẽ không đạt được tính khả thi khi áp dụng

vào thực tế Do đó, luận án đưa ra mục tiêu thứ 2, có tính mâu thuẫn với mục tiêu giảm phát thải carbon là mục tiêu về kinh tế để cân bằng lại các kết quả Có thể thấy, trong các chức năng sử dụng đất của KĐTM, đất ở và TMDV là mang lại hiệu quả kinh tế trong khi các chức năng sử dụng đất khác bao gồm đất cây xanh đều tiêu tốn kinh phí

Để giải được bài toàn này, nghiên cứu đã sử dụng thuật toán tiến hóa (GA) để áp dụng giải bài toán sử dụng đất hướng tới tối ưu 2 mục tiêu: giảm phát thải và tối ưu kinh tế

Hình 2.6 Các bước thực hiện phương pháp tính toán của luận án

- Phương pháp thực nghiệm

1/ Sau khi xây dựng được công thức kiểm kê phát thải carbon theo chức năng sử dụng đất cho các KĐTM tại Hà Nội, luận án đã áp dụng tính toán cho một số KĐTM trong số các KĐTM điển hình

2/ Sau khi xây dựng được bài toán quy hoạch sử dụng đát tối ưu

đã mục tiêu, luận án đã tến hành chạy thử nghiệm cho một khu đất giả định, để kiểm chứng các giả thiết của luận án, cũng như sử dụng các kết quả thu được cho việc đề cuất các giải pháp quy hoạch không gian

CHƯƠNG 3 CƠ SỞ KHOA HỌC NHẰM QUY HOẠCH CÁC KHU ĐÔ THỊ MỚI CỦA HÀ NỘI THEO HƯỚNG CARBON THẤP

3.1 Cơ sở lý thuyết

Luận án đã nghiên cứu các cơ sở lý thuyết liên quan đến vấn đề nghiên cứu như: Lý thuyết quy hoạch đô thị carbon thấp, lý thuyết quy hoạch xây dựng đơn vị ở/ khu dân cư carbon thấp, lý thuyết quy hoạch khu dân cư/ khu đô thị mới giảm sử dụng năng lượng, lý thuyết quy hoạch đơn vị ở, lý thuyết về nâng cao khả năng hấp thụ carbon của cây xanh đô thị

3.1 Cơ sở thực tiễn

3.2.1 Cơ sở pháp lý

• Luật quy hoạch đô thị (Luật số 30/2009/QH12); Luật Bảo vệ môi trường số 72/2020/QH14; Luật Thủ đô số: 39/2024/QH15; Các Nghị định, Thông tư, Quy chuẩn, Tiêu chuẩn xây dựng liên quan

Các hiệp ước quốc tế nhằm giảm nhẹ BĐKH:

- Công ước khung của LHQ về BĐKH (UNFCCC)

- Nghị định thư Kyoto

- Cơ chế phát triển sạch (Clean Development Mechanism - CDM)

Chiến lược giảm nhẹ BĐKH trong một số lĩnh vực tại Việt Nam:

- Kế hoạch hành động ứng phó với biến đổi khí hậu của ngành Xây dựng giai đoạn 2022-2030, tầm nhìn 2050, thực hiện cam kết củaViệt Nam tại COP26 (số 385/QĐ-BXD, ngày 12/05/2022) ) [6]

Đóng góp Quốc gia NDC

Kế hoạch hành động của Hà Nội

3.2.2 Phương pháp kiểm kê phát thải carbon theo IPCC

Các KĐTM tại Hà Nội chủ yếu phát thải từ việc sử dụng dụng lượng điện từ lưới điện quốc gia, nguồn rác thải sinh hoạt được thu gom và xử lý tại bãi chôn lấp tập trung Trong khi nguôn hấp thụ duy nhất là cây xanh được trồng trong khu đô thị Công thức tính toán lượng phát thải/ hấp thụ từ những nguồn trên được IPCC hướng dẫn như sau:

• Phát thải carbon từ sử dụng năng lượng điện từ điện lưới quốc gia:

Theo Hướng dẫn kiểm kê khí nhà kính quốc gia IPCC Công thức tính phát thải KNK từ tiêu thụ điện của lưới điện quốc gia được quy định như sau:

Phát thải KNK lưới điện (eCO2) = AD điện năng tiêu thụ x OM (a) [79]

• Rác thải sinh hoạt:

Phát thải từ chất thải của KĐTM toàn bộ đến từ rác thải sinh hoạt Phát thải KNK từ lĩnh vực chất thải tính theo công thức của Hướng dẫn kiểm kê quốc gia IPCC như sau:

CH4 = (WT×WF×MCF×DOC×DOCF×F × 16/12 – R) × (1–OX)

(b) [79]

Trong đó:

WT: Tổng lượng rác phát sinh (tấn/năm)

WF: Phần trăm lượng rác đưa đến bãi chôn lấp (100%)

MCF; DOC; DOCF; F; R; OX là các hệ số

Như vậy, để tính toán phát thải carbon từ lĩnh vực chất thải sẽ phải xác định được Tổng lượng rác phát sinh (WT)

• Hấp thụ CO2 từ cây xanh:

Sử dụng công thức tính lượng CO2 hấp thụ của cây trong năm của Brown Country, 2012

Theo công thức tính toán của Brown Country, đầu tiên cần xác định được các thông số D (đường kính thân cây), H (chiều cao cây), Tuổi cây để tính được mức hấp thụ của 1 cây Vậy để tính toán được lượng hấp thụ carbon từ cây xanh trong 1 KĐTM cần xác định thêm

số lượng của từng loại cây

3.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới quy hoạch các KĐTM tại Hà Nội theo hướng carbon thấp

Các yếu tố ảnh hưởng tới quy hoạch các KĐTM tại Hà Nội theo hướng carbon thấp là: Điều kiện tự nhiên; Điều kiện kinh tế xã hội; Văn hóa, lối sống

3.2.4 Kết quả khảo sát quy hoạch sử dụng đất thông qua 10 KĐTM tại Hà Nội:

Để xác định hệ số phát thải trên 1 đơn vị diện tích (m2 sàn) cho từng chức năng sử dụng đất và để tính toán được hệ số này, luận án sẽ phải xác định các số liệu hoạt động dựa vào các chỉ tiêu cấp điện và thu gom chất thải theo QCVN 01/2021 Tuy nhiên các chỉ tiêu này không được xác định sẵn 1 đơn vị diện tích (m2 sàn), nên luận án cần tiền hành khảo sát một số thông số để tiến hành tính toán quy đổi

Bằng cách khảo sát và điều tra xã hội học tại 10 khu đô thị mới điển

hình đã dược lựa chọn, kết quả của một số lĩnh vực liên quan đến các

chỉ tiêu quy hoạch và sử dụng đất

45-60m2 11%

60-80m2 70%

Trên 80m2

60-80m2 Trên 80m2

Hình 3.21 Biểu đồ diện tích căn hộ Bảng 3.7 Các chỉ tiêu trung bình của các loại hình nhà ở trong

(số liệu thống kê trung bình)

3.2.5 Kết quả khảo sát cây xanh thông qua 10 KĐTM tại Hà Nội

Bảng 3.10 Đặc tính của cây xanh trong các KĐTM

Tuổi cây (năm) Tỷ lệ

Khoảng cách trồng cây

3.2.6 Kinh nghiệm quốc tế về quy hoạch KĐTM carbon thấp

Luận án tiến hành nghiên cứu kinh nghiệm của 1 số quốc gia trên thế

giới đã triển nghiên cứu lý thuyết, quy hoạch, đưa ra các mô hình và

thực hiện giải pháp đầu tư xây dựng thành công các khu đô thị mới

theo hướng carbon thấp như: Trung Quốc, Malaysia, Hàn Quốc Từ

đó, rút ra bài học kinh nghiệm cho Việt Nam