Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.4. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu
1.4.3. Một số ví dụ chứng minh các luận điểm về tổng quan vành đai xanh
a, Khu nhà cao tầng
Cơng trình Singapore’s Ecoligical Editt Tower (26 tầng). Đây là thiết kế của KTS. Ken Yeang (Malaysia). KTS. Ken Yeang cho rằng thiết kế sinh thái bao gồm việc sử dụng có cân nhắc nguồn năng lƣợng và vật liệu trong suốt tuổi thọ của hệ thống thiết kế, và qua thiết kế giảm ảnh hƣởng của q trình sử dụng cơng trình đối với mơi trƣờng tự nhiên.
Tại cơng trình EDITT, viết tắt của Ecological Design in The Tropics, (Kiến
trúc sinh thái nhiệt đới), Ken Yeang cố gắng làm cân bằng khối lƣợng vơ cơ rất lớn của cơng trình với khối lƣợng hữu cơ, điều đó có ý nghĩa là mang hệ thực vật và cảnh quan vào cơng trình. Nhƣng ơng cũng khơng muốn đƣa tất cả cảnh quan vào một địa điểm. Ơng trải khắp cơng trình, kết hợp với cây cối từ dƣới đất leo lên bao phủ cơng trình. Để thích ứng hài hịa với thiên nhiên, một số chi tiết tòa nhà sẽ khơng có cửa hoặc vách tƣờng. Với điều kiện có lƣợng nƣớc mƣa nhiều của khí hậu nhiệt đới, tịa nhà có hệ thống tận dụng lƣợng nƣớc mƣa vào việc tƣới cây và vệ sinh trong sinh hoạt
Cơng trình đƣợc trang bị đến 855 m2 diện tích cửa quang điện Vontaic, cung
cấp thêm 39,7% năng lƣợng cho tòa nhà, hệ thống sinh thái còn chuyển đổi nƣớc và rác thải từ tịa nhà thành năng lƣợng khí đốt và phân bón.
Nguồn: [29]
Hình 1.9 – Phối cảnh của tịa nhà EDITT
b, Nông nghiệp đô thị
Trang trại trong lịng đơ thị - Harvest Green Tower. Harvest Green Tower, tòa nhà vụ mùa xanh vừa giành giải thƣởng lớn tại cuộc thi tại Vancouvers “Thách thức 2030”. Thiết kế này lấy ý tƣởng từ sự thay đổi khí hậu, sự thiếu hụt cây xanh, hiện tƣợng nóng lên trên Trái đất. Tịa nhà sinh học này sẽ là xu hƣớng mới trong tƣơng lai.
Harvest Green Tower là một khối nhà cao tầng với nhiều phòng lắp ráp với nhau. Các khoảng khơng gian đƣợc bố trí cho việc trồng cây nơng nghiệp nhƣ hoa quả, lúa mì, ngũ cốc, ni gia súc, gia cầm để cung cấp lƣơng thực cho ngƣời dân. Nƣớc mƣa tầng trên cùng sẽ đƣợc tận dụng cung cấp cho các loại cây trồng ở các khu vƣờn trong tòa nhà. Năng lƣợng mặt trời và turbin gió sẽ cung cấp năng lƣợng cho tòa tháp này. Các loại động vật, thực vật sẽ đƣợc bố trí theo từng tầng. Tịa nhà sinh
thái này còn là nơi lý tƣởng cho các sinh viên, các nhà khoa học nghiên cứu về sự phát triển của sinh vật.
Nguồn: [29]
Hình 1.10 – Cơng trình Harvest Green Tower – KTS Romses
c, Nhà vườn
Nhà vƣờn thƣờng có diện tích đất rộng hơn rất nhiều so với nhà phố bởi có
diện tích từ vài trăm m2 đến vài nghìn thậm chí vài chục nghìn m2. Bởi vậy mỗi khu
nhà vƣờn cũng có những đặc tính rất khác nhau về địa lý nhƣ hƣớng đất, hình dáng, kích thƣớc, thế đất... Tuy nhiên vì nhà vƣờn là nơi nghỉ ngơi và thƣ giãn nên trong nhà vƣờn thƣờng đƣợc thiết kế một thế giới thiên nhiên thu nhỏ: bể nƣớc nhỏ, hòn non bộ, núi giả, dòng nƣớc chảy hoặc vòi phun nƣớc... để làm tăng thêm nét đẹp thiên nhiên cho khu nhà.
Ƣu điểm của nhà vƣờn: nơi thƣ giãn, giúp cân bằng cuộc sống giữa con ngƣời với thiên nhiên, tạo môi trƣờng sống thoải mái với không gian sinh hoạt
chung rộng lớn của gia đình, hƣớng tới nhu cầu thƣởng thức khơng gian chung, tận dụng tối đa các điều kiện tự nhiên sẵn có.
Việc bố trí khơng gian hợp lý trong khu vƣờn đóng vai trị then chốt quyết định đến kiến trúc và sinh hoạt của khu vƣờn. Dƣới đây là một số mẫu nhà vƣờn sinh thái tiêu biểu:
Nguồn: [28]
Hình 1.11 - Một số mẫu nhà vƣờn
1.4.4. Vai trị của vành đai xanh trong phát triển đơ thị
Vành đai xanh ở trong và xung quanh khu vực đơ thị có thể khơng cứu ngƣời nhƣng chúng lại rất quan trong đối với hệ sinh thái của khu vực đó. Sự đa dạng của các lồi thực vật và cây cối trong vành đai xanh có tác dụng hút các loại bụi bẩn gây ô nhiễm. Đồng thời, chúng cịn là kho chứa khí cacbonic giúp giảm sức nóng tồn cầu. Ngồi tác dụng trong việc cải thiện môi trƣờng sống của cây cối, hệ thống nông nghiệp trong khu vực Vành đai xanh cũng có tác dụng to lớn trong việc tăng trƣởng
kinh tế, hình thành các vùng nơng nghiệp sinh thái. Tuy nhiên, điều kiện kinh tế phát triển tốt nhƣng nếu không biết cách dùng vành đai xanh để kiểm sốt thì sẽ khơng thể mang lại sự phát triển bền vững.
Các vành đai xanh của đô thị là cầu nối các đô thị với tự nhiên
Các vành đai xanh cũng rất quan trọng trong việc giúp dân cƣ các thành phố cảm thấy gần gũi hơn với tự nhiên. Tiến sĩ S.C. Sharma ở Ủy ban Nghiên cứu công nghiệp và khoa học của Ấn độ tin tƣởng rằng: tất cả các thành phố nên có những khu vực nhất định để phát triển các vành đai xanh. Điều này nhằm mang lại sức sống và màu sắc cho những khối nhà bê tơng cao tầng. Hơn thế, nó cịn đem lại mơi trƣờng lành mạnh cho các khu đô thị.
Ngồi ra, khu vực vành đai xanh cịn tạo cơ hội phát triển các hoạt động vui chơi, giải trí, thể thao ngồi trời gần các khu vực đơ thị. Các nhà nghiên cứu về tâm lý cho biết mối quan hệ tích cực giữa diện tích và dạng khơng gian xanh với tuổi thọ cũng nhƣ sức khỏe thể chất tinh thần, vì khi hịa vào các khơng gian xanh nhƣ vƣờn hoa hay công viên, con ngƣời luôn cảm thấy hứng thú với những hoạt động có lợi cho sức khỏe nhƣ đi bộ, chạy hay đi xe đạp. Công viên, vƣờn hoa, vƣờn dạo là nơi đáp ứng nhu cầu nghỉ ngơi, giải trí của ngƣời dân địa phƣơng (tổ chức các trị chơi theo phong tục, tập quán, các hoạt động giải trí nâng cao trình độ văn hóa và phù hợp với từng lứa tuổi) và cũng là nơi gặp gỡ, giao tiếp của tất cả mọi tầng lớp trong xã hội. Cây xanh cũng là một yếu tố gắn bó các thành viên trong xã hội nhờ các hoạt động văn hóa, giáo dục...
Với nhịp độ cơng nghiệp hóa, đơ thị hóa ngày càng tăng, công việc của mỗi ngƣời càng ngày càng bận rộn và căng thẳng, phát sinh căn bệnh stress. Và một trong những phƣơng thuốc chữa bệnh tự nhiên, hữu hiệu cho những ngƣời bị bệnh stress đó là tập thể dục, nghỉ ngơi, giải trí, thƣ giãn tại các vƣờn hoa, cơng viên hay chỉ là đi dạo tại những con đƣờng với một màu xanh dịu mát của những hàng cây. Các cảnh quan thiên nhiên không những làm đẹp nơi chúng ta sinh sống mà cịn có thể làm tăng cảm giác an tồn, thậm chí làm giảm những trận xơ xát và tội phạm. Tiếp xúc với thiên nhiên làm giảm căng thẳng và các cảm xúc cáu giận ở con ngƣời.
Vì vậy hiện nay những khu nghỉ dƣỡng gắn liền với thiên nhiên, các công viên, quảng trƣờng là địa điểm lý tƣởng đối với ngƣời dân thành phố để trút bỏ những bận rộn, lo toan của cuộc sống thƣờng nhật. Đặc biệt là các loại hình du lịch sinh thái, du lịch gắn liền với thiên nhiên đang ngày càng thu hút đƣợc du khách trong và ngoài nƣớc.
Các vành đai xanh giúp hạn chế việc mở rộng quá mức của các đơ thị
Các vành đai xanh cũng đóng vai trị quan trọng trong việc hạn chế việc đơ thị hóa quá mức. Đây đang là xu hƣớng của các thành phố muốn mở rộng xuống vùng nông thôn và môi trƣờng sống của các động vật hoang dã. Giữa thành phố trung tâm và các đô thị vệ tinh thƣờng là các vành đai xanh. Các thành phố trung tâm theo mơ hình đơ thị vệ tinh thƣờng bị giới hạn khu vực phát triển để không biến thành một đại đô thị khổng lồ.
Tạo cảnh quan hấp dẫn gần nơi mà người dân sinh sống
Cây xanh thƣờng có màu sắc và hình dáng phong phú quanh năm. Các loài cây, cỏ, hoa tùy theo mùa mà tô điểm cảnh sắc tự nhiên, tạo ra những cảnh quan dễ chịu thích hợp với mọi ngƣời, làm phong phú thêm nội dung nghệ thuật kiến trúc của thành phố. Các loại cây xanh đặc biệt kết hợp với địa hình, với cơng trình kiến trúc hình thành những bố cục cây xanh đa dạng là phong cách riêng của từng vùng, từng thành phố.
Vẻ đẹp của cây xanh sẽ làm mềm mại hơn những cơng trình xây dựng, tạo ra những mảng xanh, mảng màu rực rỡ, khiến cho các cơng trình, các đƣờng phố trở nên đẹp hơn, thoáng mát hơn, đặc biệt tại khu vực có mật độ các cơng trình xây dựng lớn.
Giữ lại đất trong nông nghiệp, lâm nghiệp
Ngày nay, trong q trình phát triển của thành phố, nhiều khu cơng nghiệp, khu công nghệ, khu chế xuất, khu dân cƣ mới, sân golf... đƣợc hình thành đã làm giảm diện tích đất nơng nghiệp, lâm nghiệp đáng kể. Việc hình thành và phát triển vành đai xanh với những quy định pháp luật sẽ có tác dụng giữ lại đất trong nơng
nghiệp, lâm nghiệp. Vấn đề này giúp đảm bảo an ninh lƣơng thực cho khu vực, tránh tình trạng đơ thị q mức, thừa nhân lực lao động dẫn đến các tệ nạn xã hội.
Cải thiện điều kiện vi khí hậu
- Tác dụng hạ thấp nhiệt độ và tăng độ ẩm của cây xanh
Nhiệt độ khơng khí ở khu vực có trồng cây xanh thƣờng thấp hơn khu vực không đƣợc trồng cây xanh, đồng thời độ ẩm tại nơi có nhiều cây xanh lại cao hơn. Một số nghiên cứu đã cho thấy, nhiệt độ khơng khí ở khu vƣờn cây và ao hồ thấp
hơn trong thành phố 1 – 30C, biên độ dao động nhiệt độ trong ngày nhỏ hơn rõ rệt,
cịn độ ẩm khơng khí cao hơn từ 1 – 7% [12]
Ban ngày, cây xanh hấp thụ ánh sáng mặt trời và khí CO2 để tiến hành quá trình quang hợp, tổng hợp chất hữu cơ và nhả O2 dựa vào khả năng hấp thụ ánh sáng mặt trời của chất diệp lục:
6CO2 + 5H2O + 674calo = C6H10O5 + 6O2
6CO2 + 6H2O + 674calo = C6H12O6 + 6O2
Khi hấp thụ ánh sáng mặt trời trong quá trình quang hợp, cây xanh cũng hấp thụ nhiệt bức xạ mặt trời. Đối với vi khí hậu đó là một tác dụng rất tốt. Cây xanh có thể hấp thụ đƣợc 30 – 80% bức xạ mặt trời chiếu tới, tùy theo kiểu lá và số lƣợng lá. Cây càng có lá rậm rạp, vịm lá càng rộng thì khả năng hấp thụ bức xạ càng nhiều, vì diện tích mặt lá lớn. Tổng diện tích của bề mặt lá cây ƣớc tính bằng 75 lần diện tích trồng cây, tổng diện tích lá cỏ ƣớc tính bẳng 25 – 35 lần diện tích bãi cỏ [12]
Bên cạnh quá trình quang hợp, cây xanh còn thực hiện q trình hơ hấp. Ngƣợc lại quá trình quang hợp, dƣới tác dụng của các men, qua một chuỗi phản
ứng, gluco đƣợc phân tích thành khí CO2, năng lƣợng và hơi nƣớc đƣợc giải phóng.
Năng lƣợng đƣợc sử dụng vào hoạt động sống của tế bào, cịn hơi nƣớc và khí cacbonic đƣợc thải ra ngồi qua các lỗ khí hổng của lá, hơi nƣớc này cũng làm dịu mát khơng khí. Tuy nhiên, q trình hơ hấp của cây rất yếu so với q trình quang hợp. Dƣới ánh sáng mặt trời, quang hợp diễn ra với tốc độ nhanh hơn q trình hơ hấp từ 10 đến 30 lần [18].
Cây xanh không những trực tiếp hấp thụ bức xạ mà cịn có tác dụng cản bức xạ, thơng thƣờng chúng có thể ngăn đƣợc 60 – 80% bức xạ mặt trời. Theo nghiên cứu ở thành phố Tasken (Nga), chỗ quang đãng tổng bức xạ đạt tới 800 – 805
kcal/m2h, trong khi đó dƣới tán cây xanh, bức xạ xuyên qua nhỏ hơn 122 kcal/m2
h,
và nhiều trƣờng hợp chỉ có 40 – 60 kcal/m2
h [12].
Cây xanh cịn có tác dụng giảm bớt lƣợng phản xạ ra môi trƣờng xung quanh. Hệ số Anbedo của tƣờng trắng đạt tới 70% (A=0,7), tức là 7/10 bức xạ chiếu đến sẽ bị phản xạ ra xung quanh [15]. Cịn hệ số Anbedo của các bức tƣờng có cây leo thì nhỏ hơn tƣờng trắng từ 2,5 đến 3,5 lần [12].
Mặt khác, cây luôn luôn hút nƣớc từ dƣới đất lên. Mặt đất dƣới cây xanh ẩm ƣớt hơn, khi nắng nƣớc sẽ bốc hơi, cho nên cây xanh có tác dụng giảm nóng rõ rệt. Số liệu đo lƣờng thực tế cho thấy nhiệt độ ở mặt đất ẩm ƣớt thấp hơn nhiệt độ ở mặt
đất khô tới 5,50C [12]. Do đó, những mảng cây xanh lớn trong các khu có mật độ
xây dựng lớn có thể làm giảm nhiệt độ khơng khí
- Cây xanh phịng gió
Cây xanh làm giảm tốc độ gió. Những khối cây xanh lớn, trồng dày có thể làm thay đổi hƣớng gió, do thiết kế có thể điều chỉnh hƣớng gió mát vào khu vực nhà ở và hạn chế gió lạnh. Tùy thuộc vào mật độ nhà, nếu tán phủ của cây chiếm 10% có thể làm giảm tốc độ của gió từ 10 – 20% (Heisler, 1989). Ngoài ra việc giảm tốc độ gió của cây xanh cịn tùy thuộc vào chủng loại cây, cao độ cây, mật độ và tầng tán, độ rộng của đất đai mà có hiệu quả khác nhau.
Cải thiện chất lượng mơi trường khơng khí
Ở các nguồn gây ơ nhiễm, cây xanh có tác dụng phịng chống khí độc hại. Khói bụi ở các xí nghiệp, nhà máy, khu cơng nghiệp bốc cao, theo gió tản về thành phố, tới vùng cây xanh tốc độ gió giảm, bụi rơi xuống vào lá, thân cây và đƣợc giữ lại làm sạch khơng khí.
- Giảm nồng độ bụi trong khơng khí
Bụi bốc cao và nhiều ở các xí nghiệp, khu cơng nghiệp và do các hoạt động giao thông theo tốc độ gió tản rộng thành phố, bay tới vùng cây xanh tốc độ gió giảm, bụi rơi xuống vào lá, thân cây, bụi đƣợc giữ lại.
Khu cây xanh cũng nhƣ những thảm cỏ cũng có tác dụng hạn chế nguồn bụi bay lên từ mặt đất đặc biệt từ các bãi trống, bãi cát. Cây xanh có thể làm giảm nồng độ bụi trong khơng khí 20 – 65%. Kết quả đo đƣợc ở một số đƣờng phố ở Hà Nội cho thấy khi bên đƣờng phố có dãy cây xanh thƣa nồng độ bụi ở tầng hai chỉ bằng 30 – 50% nồng độ bụi ở nhà tầng một [18].
Khả năng lọc bụi của cây phụ thuộc vào đặc thù của lá cây (càng nhám càng dễ bám bụi), lá to hay nhỏ, dày hay thƣa, vòm cây hay tán cây... và phụ thuộc vào thời tiết (nếu có định kỳ mƣa đều đặn thì hiệu quả lọc bụi của cây xanh tốt hơn khi trời nắng to liên tục, vì mƣa có tác dụng rửa sạch lá để dính bám bụi mới).
- Hấp thụ các chất độc hại
Trên cơ sở các q trình hoạt động hóa sinh và vật lý mà cây xanh có khả năng hấp thụ các chất khí độc hại, bụi chì, hơi chì trong khơng khí, cũng nhƣ các kim loại nặng trong đất.
Các kim loại nặng và khí độc đƣợc cây hấp thụ sẽ chủ yếu bị giữ ở phần mơ bì của lá cây, một phần đƣợc chứa trong thân cây và rễ cây. Những loại cây thân gỗ hấp thụ các khí độc hại và kim loại nặng nhƣ chì rất tốt, vì nó có tác dụng làm giảm nồng độ các chất ô nhiễm độc hại trong môi trƣờng và không gây độc hại đối với con ngƣời. Nhìn chung, cây xanh có thể giảm 10 – 35% ơ nhiễm chất khí độc hại trong môi trƣờng [13].
- Giảm tiếng ồn
Khả năng giảm tiếng ồn của cây xanh không những phụ thuộc vào loại cây mà cịn phụ thuộc vào cách bố trí cây, phối hợp các loại cây có tán, có vịm, các khóm cây, bụi cây và các dậu cây.
Nhờ khả năng lọc sạch khơng khí, hút bớt bụi khói và tiếng ồn, đồng thời phần nào ngăn cản đƣợc khí độc hại cơng nghiệp. Vì vậy nó thƣờng đƣợc dùng làm