1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Theo kết quả thống kê từ Cục phát triển đô thị Việt Nam, kinh tế Việt Nam đã có sự phát triển mạnh mẽ trong giai đoạn 2011-2020 cùng tốc độ đô thị hóa tăng nhanh (bắt đầu từ những năm 2000-2010). Cơ cấu kinh tế chuyển dịch theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa là điều kiện thuận lợi mang đến nhiều cơ hội việc làm và nguồn lực lao động dồi dào, thúc đẩy chuyển dịch cơ cấu lao động và di cư đô thị từ nông thôn ra các đô thị lớn. Không gian đô thị cũng vì vậy mà có sự thay đổi rõ rệt, hạ tầng đô thị phát triển hơn, thống kê cho thấy “các khu đô thị của Việt Nam tăng 2,8% hàng năm, nằm trong số các nước có tỷ lệ tăng nhanh nhất khu vực. Về gia tăng dân số đô thị, đạt tốc độ tăng hơn 3 %/năm. Việt Nam là một trong những nước có tốc độ đô thị hóa nhanh trong khu vực Đông Á. Mỗi năm, ước tính các đô thị Việt Nam có thêm từ 1 đến 1,3 triệu dân. Đến tháng 9/2022 tỷ lệ đô thị hóa toàn quốc đã đạt khoảng 41,5%, với 888 đô thị” [5].

Số liệu nghiên cứu từ Bộ Xây dựng cũng cho thấy tính đến năm 2020, Việt Nam có 36,7 triệu dân đô thị, trong đó mật độ dân số đô thị tập trung cao ở hai thành phố lớn là thành phố Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh. Trong nhiều thập kỷ qua, quá trình đô thị hóa đã dẫn đến sự phát triển liên tục của cơ sở hạ tầng, mật độ dân số cũng tăng cao dẫn đến nhu cầu về thực phẩm, nước, năng lượng và các nguồn tài nguyên khác cũng gia tăng. Bên cạnh sự suy giảm sẵn có của hệ sinh thái tự nhiên, các thành phố có mật độ dân số cao (điển hình là thành phố Hà Nội) đang phải đối mặt với nhiều vấn đề phức tạp bao gồm cơ sở vật chất xuống cấp, hạ tầng phát triển không đồng bộ, ô nhiễm môi trường, tài nguyên bị khai thác quá mức, thiếu diện tích cây xanh và mặt nước, thiếu không gian sống và mất đi sự liên kết với môi trường sống tự nhiên; những vấn đề này sẽ ngày càng nghiêm trọng hơn trong tương lai khi xu hướng dân cư đô thị ngày càng tăng.

Sự phát triển kinh tế mang lại nhiều lợi ích cho dân cư đô thị, tuy nhiên nếu như quy hoạch đô thị không phù hợp với tốc độ phát triển không gian trong quá trình đô thị hóa thì sẽ ngày càng phá hủy các yếu tố tự nhiên và mất đi những không gian xanh vốn có [2]. Vì vậy, nghiên cứu này đề xuất việc kết hợp các yếu tố cây xanh với cấu trúc đô thị thông qua cách thức tổ chức các khu vườn đa chức năng trên mái của các khu ở thấp tầng với mật độ dân cư cao (áp dụng tại một thành phố điển hình – Hà Nội). Mái xanh (green roof) cũng là xu hướng đang được áp dụng ở nhiều quốc gia trên thế giới, mang lại những giải pháp phù hợp hướng đến khả năng khôi phục lại không gian xanh trong thành phố.

Cấu trúc của một khu vườn mái thường bao gồm lớp thực vật, lớp đất trồng, lớp màng chống thấp và lớp thoát nước mái cho ngồi nhà. Các nghiên cứu trên thế giới cũng cho thấy việc áp dụng hệ thống này mang lại nhiều lợi ích khác nhau như: giảm lượng nước mưa chảy tràn, giảm thiểu hiệu ứng đảo nhiệt đô thị, hiệu ứng chống nóng – điều hòa không khí, tiết kiệm năng lượng cũng như cung cấp sự gia tăng đáng kể đa dạng sinh học, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, giảm khí thải carbon. Bên cạnh đó, các không gian xanh hoặc khu vườn đa chức năng trên mái còn mang lại những lợi ích về xã hội. Việc thiếu các không gian công cộng trong thành phố cũng ảnh hưởng đến sức khỏe thể chất và tinh thần của cư dân đô thị. Do đó, việc tăng cường mối liên hệ với không gian xanh sẽ góp phần giảm thiểu các tác động tiêu cực, giúp cho con người có không gian phục hồi và tái tạo năng lượng, tinh thần cũng như gia tăng khả năng lao động – sáng tạo. Ngoài ra, vườn mái cũng bổ sung thêm giá trị thẩm mỹ cho cảnh quan đô thị trước sự tác động mạnh mẽ trên quy mô lớn của hiệu ứng đô thị hóa – bê tông hóa [4].

Trong bối cảnh thế kỷ 21, khi mà cả thế giới đang phải đối mặt với sự thiếu hụt hoặc biến mất của các yếu tố tự nhiên thì nhận thức của con người đối với vai trò của không gian cảnh quan ngày càng mạnh mẽ. Các dự án ngày càng đề cao yếu tố cảnh quan gắn liền với không gian sống như một tiêu chuẩn cần có, cảnh quan không chỉ là không gian ngoài trời đơn thuần mà được phát triển thành các không gian đa chức năng với các hoạt động giải trí – thư giãn – gẵn kết, góp phần tái tạo và nâng cấp chất lượng sống đô thị.

2. THỰC TRẠNG SỬ DỤNG KHÔNG GIAN MÁI TRONG CÁC KHU Ở THẤP TẦNG MẬT ĐỘ CAO TẠI THÀNH PHỐ HÀ NỘI

2.1. Phân loại khu ở thấp tầng và thực trạng sử dụng không gian mái

Báo cáo của UN-Habitat (2014) [8] và World Bank (2015) [7] đã phân tích và chỉ ra các loại hình nhà ở đô thị tại Việt Nam; dựa trên số liệu được cung cấp trong báo cáo, nghiên cứu đã tổng hợp và chỉ ra các loại hình khu ở thấp tầng cùng với đặc tính về mái phổ biến tại Việt Nam nói chung và thành phố Hà Nội nói riêng.

Bảng 1. Phân loại khu ở thấp tầng và đặc tính mái

Số liệu từ Tổng Cục Thống Kê năm 2019 cho thấy đa số các hộ dân cư tại thành phố Hà Nội hiện đang sống trong các nhà kiên cố và bán kiên cố (99,1%), trong đó khu vực thành thị là 99,5%, khu vực nông thôn là 98,6%. Chỉ một bộ phận nhỏ các hộ dân cư hiện đang sống trong nhà ở thiếu kiên cố và đơn sơ (0,9%), trong đó tỷ lệ hộ có nhà ở thiếu kiên cố và đơn sơ tại thành thị là 0,5%, thấp hơn 0,9 điểm % so với khu vực nông thôn (1,4%) và diện tích nhà ở bình quân đầu người năm 2019 của thành phố Hà Nội là 26,1 m2/người. Bên cạnh đó một số liệu khác cho thấy, tỷ lệ cây xanh trên mỗi người dân tại các đô thị lớn ở Việt Nam chỉ ở mức từ 2 - 3 m2/người, bằng 1/5 đến 1/10 so với chỉ số tại các thành phố hiện đại trên thế giới (khoảng 20 - 25 m2/người), trong khi chỉ tiêu xanh tối thiểu của Liên Hiệp Quốc đưa ra ở mức 10 m2/người (Tổng cục Lâm nghiệp, 2021). Các số liệu trên cho thấy diện tích cây xanh và không gian xanh ở thành phố Hà Nội còn thấp so với tiêu chuẩn tối thiểu. Các giải pháp về quy hoạch để tăng không gian xanh trong đô thị cũng được đề xuất nhưng để hiện thực hóa thì cần phải có sự phối hợp của nhiều cơ quan quản lý cùng các chuyên gia trên nhiều lĩnh vực, quá trình này không thể thực hiện trong thời gian ngắn.

Hình 1. Ảnh chụp Hà Nội từ trên cao (Nguồn: reatimes.vn)

Quá trình khảo sát hiện trạng các khu ở thấp tầng tại Hà Nội cho thấy có rất nhiều không gian trên mái chưa được con người khai thác và đưa vào sử dụng. Những không gian này được đánh giá là rất tiềm năng với chức năng đa dạng, góp phần gia tăng diện tích mảng xanh cho đô thị với hạ tầng bền vững do phần diện tích mái tương đương 25% đất đô thị. Với mật độ dân cư tại thành phố Hà Nội ngày càng dày đặc, diện tích ở bình quân cho mỗi cá nhân hoặc hộ gia đình ở mức thấp thì mái nhà chính là không gian bổ sung lý tưởng về mặt diện tích cũng như cơ hội nâng cao chất lượng sống. Sự ra đời của vật liệu chống thấm là cơ sở để hiện thực hóa các giải pháp thi công công trình trên mái tuy nhiên có thể thấy một tỷ lệ lớn diện tích mái ở đô thị tại Việt Nam nói chung và ở thành phố Hà Nội nói riêng vẫn chưa được “xanh hóa” hoặc chưa được sử dụng một cách triệt để. Thực trạng sử dụng không gian mái tại thành phố Hà Nội có thể phân thành các nhóm sau:

• Nhóm 1: Các khu ở tập trung đông dân cư như khu tập thể cũ, chung cư thấp tầng, nhà ở tái định cư, nhà ở xã hội được. Những loại hình khu ở này thường có đặc điểm là sử dụng mái bằng để lắp đặt tràn lan bồn chứa nước inox, bố trí hệ thống kỹ thuật tòa nhà hoặc để trống. Các hộ dân thường không được tự do tiếp cận với các không gian mái do cấu trúc xây dựng của tòa nhà không đảm bảo tính an toàn (không xây lan can) hoặc hạn chế người dân tiếp cận với hệ thống kỹ thuật chung của cả tòa nhà (quy định từ phía ban quản lý hoặc hội đồng cư dân).

Hình 2. Ảnh chụp tầng mái của một số khu tập thể tại Hà Nội. (Nguồn: reatimes.vn)

• Nhóm 2: Các ngôi nhà được sở hữu và quản lý bởi cá nhân hoặc hộ gia đình bao gồm nhà biệt thự, nhà ống, nhà ở thấp tầng diện tích nhỏ tại các vùng ven đô thị. Đối với loại hình phổ biến chiếm tỷ lệ lớn trong cấu trúc nhà ở đô thị là nhà ống ở mặt phố hoặc mặt ngõ, khảo sát hiện trạng cho thấy đa phần người dân có xu hướng sử dụng vật liệu bao che (mái tôn, pin mặt trời…) để chống nóng cho không gian sân phía dưới, phần còn lại để trống không sử dụng hoặc số ít trồng cây, trồng rau tùy theo nhu cầu. Nhà biệt thự có cấu trúc mái dốc (mái ngói), biệt thự hiện đại dùng mái bằng thường có sự quan tâm hơn trong việc thiết kế sân vườn trên mái nhưng không nhiều, đa phần để trống hoặc sử dụng với mục đích khác của gia đình như phơi quần áo, lưu trữ đồ đạc…

Hình 3. Ảnh chụp tầng mái của khu nhà ống và khu biệt thự liền kề tại Hà Nội (Nguồn: vietnamnet.vn).

3.VAI TRÒ CỦA VƯỜN MÁI

3.1.Vườn mái là gì?

Có rất nhiều nghiên cứu về cảnh quan trên mái đã được thực hiện tại Việt Nam cũng như trên thế giới. Mái xanh (green roof) được định nghĩa là mái của tòa nhà được bao phủ bởi một phần hoặc toàn bộ bằng thảm thực vật được trồng trên lớp màng chống thấm [9]. Cấu trúc cơ bản của mái nhà xanh thường bao gồm 08 lớp chồng lên nhau: kết cấu chịu lực, lớp cách nhiệt, lớp chống thấm, lớp ngăn rễ xâm thực, lớp thoát thước, hệ thống tưới, lớp đất trồng, lớp thảm thực vật. Những loại hình mái nhà trồng cây xanh trong chậu vẫn được áp dụng ở tầng thượng của những ngôi nhà phố, biệt thự…thường không được coi là “mái xanh” thực sự. Có ba loại mái nhà xanh [11] bao gồm:

• Mái xanh bao phủ (extensive green roof): mái được phủ bằng một lớp thực vật có độ dày khoảng 4-15 (cm), khối tích từ 75 đến 180 kg/ m3. Chi phí thực hiện thường rẻ hơn 2 loại mái còn lại.
• Mái xanh bán tăng cường (semi-instensive green roof): mái được phủ bằng một lớp thực vật có độ dày khoảng 12-30 (cm), khối tích từ 200 đến 500 kg/ m3. Chi phí thực hiện cao hơn mái xanh bao phủ.
• Mái xanh tăng cường (instensive green roof): mái được phủ bằng một lớp thực vật có độ dày khoảng lớn hơn 30 (cm), khối tích từ 500 đến 2000 kg/ m3. Chi phí thực hiện cao hơn 2 loại mái còn lại. Thông thường loại mái xanh này được công nhận là vườn trên mái (roof garden).

Hình 4. Các lớp cấu tạo và phân loại mái xanh điển hình. (Nguồn: [10])

Điều kiện xây dựng một khu vườn tại tầng trệt của ngôi nhà thường bị hạn chế bởi mật độ xây dựng cao tại đô thị, đất chật người đông và giá bất động sản ở các đô thị lớn cũng cao hơn nhiều so với khu vực vùng ven đô và nông thôn, đa phần người dân đô thị gặp khó khăn để có thể sở hữu một không gian ở tiện nghi. Việc áp dụng mái nhà xanh có thể là một lựa chọn khả quan thay cho các không gian cảnh quan bị thiếu hụt, một khu vườn sinh thái đa chức năng phía bên trên của các cấu trúc nhân tạo. Tổng diện tích mái nhà trong đô thị là vô cùng lớn và nếu những không gian này được tối ưu thành những không gian xanh với cấu trúc linh hoạt và thay đổi theo mùa do tiếp xúc với điều kiện tự nhiên như gió, ánh sáng, không khí, nắng-mưa [1].

Hình 5. Ngôi nhà biệt thự có cả khu vườn xanh trên mái tại thành phố Phan Thiết (Nguồn: kienviet.net)

3.2.Vai trò của vườn mái

Tại đồ án Quy hoạch chung xây dựng Thủ đô Hà Nội đến năm 2023 tầm nhìn 2050, thông qua việc phê duyệt Quyết định 1259/QĐ-TTg ngày 26/7/2011,  Thủ tướng Chính phủ đã khẳng định Hà Nội sẽ là thành phố “xanh” bền vững về môi trường; đô thị sinh thái, gắn kết hài hòa các yếu tố tự nhiên - xã hội - con người; xây dựng thành phố cân bằng giữa yếu tố bảo tồn và phát triển mới. “Theo Hội đồng Công trình Xanh Việt Nam (VGCB), cho đến nay Việt Nam đã có khoảng 100 công trình xanh. Trong đó, có 24 công trình áp dụng theo bộ tiêu chuẩn LOTUS, trên 90 công trình theo bộ tiêu chuẩn LEED” [6].

Mái xanh mang đến nhiều lợi ích cho môi trường, kinh tế và xã hội. Nhiều nghiên cứu trên thế giới đã chỉ ra vai trò khác nhau của mái xanh; đối với môi trường : mái xanh nâng cao chất lượng không khí thông quá quá trình giảm thiểu carbon (Getter và cộng sự, 2006; Yang và cộng sự, 2008), giảm thiểu ô nhiễm không khí và bụi (Currie & Bass, 2008), giảm thiểu hiệu ứng đảo nhiệt trong đô thị (Oberndorfer và cộng sự, 2007) [2].  Mái xanh còn giúp cải thiện việc trong hấp thụ và xử lý nước mưa cho đô thị, giảm ít nhất 50% lượng nước chảy tràn và lọc nước chảy tràn bị ô nhiễm trước khi chảy vào cống, sông và hồ [1].

Về mặt xã hội, các khu vườn trên mái giúp nâng cao chất lượng cuộc sống của cư dân đô thị và làm tăng thêm tính thẩm mỹ cho thành phố. Mối quan hệ giữa con người và không gian xanh sẽ trở nên gần gũi hơn trước sự hiện hữu của những khu vườn trên sân thượng; thay vì phải di chuyển đến những không gian công cộng như công viên hay vườn hoa, con người có thể dễ dàng tạo ra một khu vườn với đầy đủ chức năng và không gian thú vị ở ngay tại ngôi nhà của họ. Mái nhà xanh trở thành nơi tập trung cho các hoạt động giải trí , phục hồi sức khỏe và tái tạo năng lượng cho cộng đồng mà không phải đối mặt với sự cạnh tranh từ các mục đích sử dụng khác nhau [1].

Trên khía cạnh kinh tế, mái xanh mang đến các giải pháp chống nóng, tiết kiệm năng lượng thông qua hiệu quả dẫn nhiệt (Wong et al., 2003), gia tăng giá trị tài sản do xu hướng áp dụng không gian xanh là một yếu tố hiệu quả trong kế hoạch đầu tư và phát triển bất động sản đô thị. Bê tông là vật liệu được sử dụng rộng rãi trong các đô thị tập trung đông dân cư với hạ tầng phát triển, hệ quả của hiệu ứng bê tông hóa là nhiệt độ không khí mùa hè ở các thành phố đông đúc thường nóng hơn tới 10 độ so với các khu vực nông thôn, dấn đến việc tiêu tống nhiều năng lượng hơn để lát mát cho các tòa nhà và không gian sống. Mái xanh đã được chứng minh là làm giảm tác động của sức nóng đô thị thông qua quá trình hấp thụ và giảm nhiệt từ lớp thực vật trồng trên mái đồng thời giữ ấm hơn vào mùa đông, chi phí sử dụng cho năng lượng qua đó cũng được giảm thiểu một cách hiệu quả. Vườn trên mái còn là một trong những giải pháp sáng tạo và tiết kiệm chi phí nhất mà các thành phố có thể sử dụng để cải thiện môi trường đô thị đang xuống cấp [1].

Willem Van Cotthem đã tổng kết lại các lợi ích thiết thực của hệ thống mái xanh thông qua báo cáo của mình (2005):

• Giảm lượng nước chảy tràn.
• Bảo vệ kết cấu mái trước các tác động cơ học và nhiệt (cách ly tia UV của ánh nắng mặt trời và sự thay đổi nhiệt độ).
• Chống nóng về mùa hè và làm mát về mùa đông.
• Hấp thụ tiếng ồn.
• Tăng giá trị cho ngôi nhà/ khu ở.
• Tạo ra các khu vực sinh thái mới để định cư cho các loài động thực vật địa phương trong thành phố, vì rất nhiều loài được gió và chim mang đến.
• Cung cấp môi trường phục hồi sức khỏe và tinh thần.

3.3.Xu hướng thiết kế vườn mái

Từ đầu những năm 1980, ở các nước châu Âu, Mỹ và Canada đã nhận ra vai trò và lợi ích mà hệ thống vườn mái mang lại cho các thành phố. Tuy nhiên các không gian mái vẫn chưa được tận dụng một cách triệt để cho đến những năm 1990, khi mái nhà được các kiến trúc sư và kỹ sư hạ tầng hoạch định đưa vào nghiên cứu từ giai đoạn phác thảo ý tưởng và hoạch định không gian cho công trình. Chính phủ của nhiều quốc gia trên thế giới cũng đã có những quy định hướng đến sự phát triển của các khu vườn trên mái, có thể kể đến tuyên bố của chính phủ Bắc Kinh năm 2005 trước thềm thế vận hội Olympic Bắc Kinh về việc khuyến khích các khu vườn mái, Hội nghị thượng đỉnh quốc tế đầu tiên về trồng rừng trên mái nhà ở Trung Quốc và Diễn đàn thượng đỉnh quốc tế về phát triển cảnh quan năm 2005 tại Bắc Kinh cho thấy rõ sự quan tâm của Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa đối với vai trò của vườn trên mái, hoặc từ tác động chính sách của chính sách đánh thuế đối với nước chảy tràn ở Châu Âu đã tạo thành xu hướng sử dụng mái xanh để tránh phải đóng các loại thuế này [1]. “Từ năm 2010 tại Copenhagen (Đan Mạch) và từ năm 2015 tại Pháp, các toà nhà khi xây mới đều bắt buộc phải được phủ xanh phần mái. Còn tại Barcelona (Tây Ban Nha), chính quyền đang thúc đẩy đánh giá lại các mái nhà hiện có để triển khai cơ sở hạ tầng bền vững trên toàn thành phố và xây dựng một môi trường đô thị bền vững hơn. Địa phương đã đưa ra một hướng dẫn giúp người dân tạo ra các kiểu mái nhà phủ xanh khác nhau. Có thể thấy, ngày càng có nhiều dự án mái nhà phủ xanh mọc lên trên khắp châu Âu với kết quả đầy hứa hẹn trong việc phục vụ đời sống người dân và các nhà hàng”[12].

4. ĐỊNH HƯỚNG TỔ CHỨC KHÔNG GIAN VƯỜN MÁI ĐA CHỨC NĂNG

4.1. Quan điểm, mục tiêu, nguyên tắc

4.1.1  Quan điểm

• Tổ chức không gian vườn mái phải đảm bảo không ảnh hưởng đến cấu tạo vốn có của mái nhà nói riêng và của cả khu ở nói chung.
• Khai thác triệt để không gian hiện có, đưa các yếu tố cây xanh với hệ thống kỹ thuật đảm bảo yếu tố kỹ thuật, dễ bảo trì (chống thấm, trồng cây, thoát nước…đều phải được thi công kỹ càng theo đúng tiêu chuẩn, quy trình) và đáp ứng tính thẩm mỹ tổng thể của đô thị.
• Các thành phần cấu thành nên vườn mái phải là một hệ thống xuyên suốt, có logic kết nối với nhau và dễ dàng kết nối với hệ thống giao thông chung của ngôi nhà/ khu ở.
• Công tác thi công lắp đặt phải dễ thực hiện, nhanh chóng và có tính kinh tế cao.

4.1.2  Mục tiêu

• Chỉ ra tầm quan trọng của vườn mái đối với cư dân đô thị và khuyến khích sự chung tay của cộng đồng, hướng đến tăng diện tích phủ xanh mái nhà đô thị.
• Thanh lọc không khí, điều hòa nhiệt độ, giảm tiếng ồn để nâng cao chất lượng sống đô thị.
• Bảo vệ và kéo dài tuổi thọ và gia tăng giá trị cho mái nhà.
• Tăng cường đa dạng sinh học, thúc đẩy môi trường sống của các loài động thực vật và côn trùng.
• Giảm căng thẳng, gia tăng sức khỏe thể chất và tinh thần, cung cấp môi trường chữa bệnh cho con người.
• Thúc đẩy tương tác cộng đồng, hạn chế bạo lực và tiêu cực xã hội.

4.1.3  Nguyên tắc

• Tuân thủ quy định của nhà nước về quy hoạch chung của đô thị, thi công đúng tiêu chuẩn quy định tại luật xây dựng.
• Bảo vệ môi trường và hài hòa với điều kiện tự nhiên.
• Thiết kế đồng bộ và gắn kết với hệ thống hạ tầng đô thị chung của thành phố.
• Tăng cường không gian xanh, khai thác hiệu quả diện tích sử dụng.
• Hạn chế sử dụng những vật liệu hoặc trang thiết bị không thân thiện với môi trường.
• Tổ chức sơ đồ công năng hợp lý trên cơ sở kết nối các chức năng hoạt động của cộng đồng.

4.2. Giải pháp

4.2.1  Thiết kế và tổ chức không gian cảnh quan vườn mái

Để bắt đầu hiện thực hóa một khu vườn trên mái, đầu tiên phải lên kế hoạch và xác định rõ nhu cầu sử dụng của cư dân tại khu vực nghiên cứu. Vườn mái có thể được thực hiện bởi đội ngũ thiết kế và nhà thầu thi công hoặc có thể được làm bởi chính những người đang sinh sống tại các không gian bên dưới mái. Tuy nhiên, trước khi bắt đầu cần phải lập kế hoạch cụ thể, xác định mục đích sử dụng chính của khu vườn đó là một không gian trồng cây kết hợp các bữa tiệc ngoài trời, một vườn rau xanh cung cấp nguồn thực phẩm chất lượng, cho gia đình, hồ nước nuôi sinh vật cảnh hay không gian công cộng đa chức năng khác (thể thao, nghỉ ngơi, làm việc,…); các thành phần của khu vườn trên mái bao gồm 08 lớp cơ bản đã được đề cập phía trên của nghiên cứu này: kết cấu chịu lực, lớp cách nhiệt, lớp chống thấm, lớp ngăn rễ xâm thực, lớp thoát thước, hệ thống tưới, lớp đất trồng, lớp thảm thực vật.

Dựa trên đề xuất của Willem Van Cotthem (2005) [1], nghiên cứu đã tổng hợp và đưa ra danh sách một số câu hỏi cần trả lời trước khi lập kế hoạch cho một khu vườn trên mái như sau:

• Làm thế nào để tổ chức khu vườn trên mái nhà (mong muốn của chủ sở hữu là gì và mức độ đầu tư) ?
• Loại cây nào sẽ được sử dụng (kích thước, chủng loại, v.v…)?
• Lớp đất trồng sẽ được lựa chọn thế nào? (màng che phủ, hệ thống thoát nước, loại đất, các lớp đất)?
• Loại hệ thống tưới tiêu nào sẽ được lắp đặt?
• Lịch trình trồng trọt – chăm sóc cây phải tuân theo là gì?

Về cơ bản các nguyên tắc tổ chức một khu vườn trên mái cũng giống với một khu vườn dưới mặt đất, tuy nhiên do tính chất vị trí khác nhau nên cũng dẫn đến một số yếu tố khác cần quan tâm như: ánh sáng (hướng nắng), gió, hướng tiếp cận, hướng nhìn v.v…Một khu vườn mái có xu hướng tiếp xúc với ánh sáng mặt trời nhiều hơn, điều này sẽ ảnh hưởng đến khả năng chống chịu của các loại cây được chọn trồng, nhất là những loại cây nhạy cảm với nhiệt độ cao. “Thời tiết đặc trưng của miền Bắc Việt Nam, Hà Nội là khí hậu nhiệt đới thuộc loại nhiệt độ gió mùa: mùa hè nóng với lượng mưa cao và mùa đông lạnh, hiếm mưa. Nằm trong vùng nhiệt đới, Hà Nội có bức xạ dồi dào quanh năm. Tổng trung bình của bức xạ được tính vào 122.8Lcal / cm2, giờ nắng là 1641 và nhiệt độ trung bình hàng năm là 23.6ºC. Tháng sáu là tháng nóng nhất và Nhiệt độ có thể lên đến 38ºC. Tháng lạnh nhất là tháng 1” (AFSEA, 2015), nhiệt độ cao vào mùa hè có thể mang đến nhiều vấn đề trong công tác duy trì một khu vườn luôn xanh tốt. Bên cạnh đó, mức độ tiếp xúc với gió của một khu vườn mái cũng nhiều hơn do vị trí của vườn mái cao hơn so với vườn tại mặt đất, gió mạnh mang đến nhiều bụi bẩn, làm không khí trở nên khô hơn và cũng ảnh hưởng đến chất lượng cây trồng. Khả năng tiếp cận dễ dàng và tính an toàn cho người sử dụng, nhất là người già và trẻ nhỏ cũng là một yếu tố quan trọng cần tính đến khi thiết kế một khu vườn trên mái.

4.2.2  Giải pháp kỹ thuật

Một trong những yếu tố kỹ thuật đầu tiên cần lưu ý khi triển khai vườn mái đó là hệ thống cấp-thoát nước. Lượng nước cung cấp hàng ngày ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng duy trì của khu vườn, cây cối sẽ nhanh chóng héo úa nếu không được tưới nước một cách thường xuyên, nhất là vào mùa hè. Do đó cần tìm kiếm một hệ thống phù hợp để đảm bảo khả năng cấp và giữ ẩm cho lớp đất nền, dữ trự đủ lượng nước liên tục cung cấp cho rễ cây và thoát nước dễ dàng khi đối mặt với lượng nước tăng đột biến từ các trận mưa lớn hay bão. Ví dụ: hệ thống tưới nước nhỏ giọt và có van khóa tự động đóng mở theo kế hoạch được lập trình sẵn, các lớp vỉ thoát nước.

Quy trình thi công cơ bản có thể bao gồm các bước sau:

• Bước 1: Chuẩn bị vật tư thi công và làm sạch mặt bằng
• Bước 2: Thi công lớp chống thấm
• Bước 3: Cán phẳng lớp vữa bảo vệ
• Bước 4: Lắp đặt lớp vỉ thoát nước
• Bước 5: Lắp đặt hệ thống tưới tự động
• Bước 6: Trải lớp vải địa kỹ thuật
• Bước 7: Đổ các lớp nền (cát, đất trồng cây)
• Bước 8: Trồng cây

Hình 6. Minh họa cấu tạo các lớp thành phần của khu vườn trên mái (Nguồn: sanvuonadong.vn)

4.2.3  Trồng cây

Cây trồng là yếu tố quan trọng nhất của một khu vườn trên mái, các lợi ích nhận được từ vườn mái đa phần đều được thực hiện thông qua sự tương tác của cây trồng với môi trường. Vì vậy, việc lựa chọn cây trồng phù hợp cho mỗi khu vườn cũng rất quan trọng, đòi hỏi kinh nghiệm và hiểu biết về hệ thống thực vật (kích thước, khả năng chống chịu với môi trường, các đặc tính của từng loại cây trồng, độ pH…). Một người thợ làm vườn có nhiều kinh nghiệm sẽ có thể tư vấn các loại cây phù hợp cho từng không gian và khí hậu, môi trường khác nhau. Ví dụ như cần tính toán kích thước của các loại cây trưởng thành vì bộ rễ của chúng có thể cần không gian để phát triển, nếu bồn chưa có thể tích không đủ thì cây sẽ không thể lớn hoặc đôi khi xảy ra hiện tượng rễ cây bám và phá hỏng cấu trúc mái nhà; hoặc loại cây sống ưa axit (độ pH < 7, đất có tính axit, ví dụ cây bụi hoặc hoa, cây ăn quả) sẽ không thể cùng phát triển trong cùng một bồn đất với cây kỵ axit (độ pH >7, đất có tính kiềm, ví dụ các dòng cây họ đậu). Ngoài ra, cây trồng trên mái cũng sẽ phải đối mặt với các loại sâu bệnh, các loài chim hoặc côn trùng ghé thăm và cư trú, một số loài có ích cho hệ sinh thái và sự phát triển của cây trồng, một số khác thì ngược lại.

Một số lưu ý về cây trồng trên mái:

• Do ảnh hưởng của gió, không nên trồng cây quá to vì gió bão có thể làm cho cây dễ bị đổ. Cây to đòi hỏi phải làm thêm hệ chống và gia cố phức tạp hơn.
• Một số loại cây trồng hay rụng lá sẽ gây khó khăn cho quá trình vận hành. Lá rơi nhiều sẽ có thể làm tắc tại vị trí thoát nước của mái, dẫn đến ngập úng.
• Vị trí trồng cây quá hẹp hoặc quá rộng sẽ khó cắt tỉa cành lá.
• Cây trồng có bộ rễ lớn và đâm sâu sẽ dẫn đến khả năng phá hủy lớp vỉ bảo vệ mái và ảnh hưởng đến kết cấu mái.

Lựa chọn đất trồng cũng cần xem xét một cách cẩn thận. Tùy theo nhu cầu trồng loại cây khác nhau thì lớp đất trồng cũng có dộ dày mỏng tương ứng. Lớp đất này về cơ bản không thể so sánh với đất nền ở tầng trệt, hơn nữa trồng vườn trên mái đòi hỏi đất phải nhẹ (để giảm tải trọng cho kết cấu mái),  giàu chất dinh dưỡng và khả năng thoát nước tốt. Các chất dinh dưỡng nên được bổ sung theo thời gian để cây trồng không bị thiếu hụt chất dinh dưỡng.

Hình 6. Làm vườn trên mái tại một ngôi nhà ở Quảng Ngãi, Việt Nam. (nguồn: happynest.vn)

5. KẾT LUẬN

Mái xanh hay những khu vườn mái đa chức năng đóng vai trò hữu ích trong việc giảm thiểu các tác động của môi trường và nâng cao chất lượng môi trường sống cho dân cư đô thị. Do đó, loại hình này được khuyến nghị nên áp dụng rộng rãi và cần sự phối hợp của người dân, các nhà tư vấn chuyên môn, đội ngũ nhà thầu – nhà cung cấp và các cơ quan quản lý nhằm định hướng và mang đến những giải pháp phù hợp cho các khu ở thấp tầng tại đô thị, đặc biệt ở thành phố Hà Nội – đô thị trung tâm với mật độ dân cư cao nhất cả nước. Nhiều kết quả nghiên cứu đã chứng minh mái xanh có thể giảm ô nhiễm không khí từ từ 35% đến 100% [3]. Với tốc độ đô thị hóa nhanh chóng và liên tục ở nhiều quốc gia, người dân thành thị ngày càng dễ bị tổn thương hơn trước nhiều mối nguy cơ tiềm ẩn từ môi trường, xã hội và an ninh lương thực do thiếu hụt nguồn cung thực phẩm lành mạnh. Khuyến khích nhân rộng và phát triển hệ thống vườn mái bởi các tổ chức hoặc cá nhân là lựa chọn hấp dẫn để giải quyết vấn đề thiếu hụt không gian xanh, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, an sinh xã hội và đảm bảo thêm nguồn cung lương thực – một giải pháp cho nông nghiệp đô thị. Hơn nữa, vườn mái đồng thời tối đa hóa hiệu quả sử dụng nước mưa và giảm thiểu nhu cầu năng lượng của tòa nhà ngôi nhà. Mặc dù chi phí thực hiện một khu vườn trên mái không nhỏ và đòi hỏi đáp ứng nhiều yếu tố kỹ thuật, nhưng về lâu dài đây vẫn là giải pháp có tính bền vững và kinh tế.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

• Willem Van Cotthem (2005). Rooftop Gardening. Conference: First International Summit for Afforestation Roof Gardens in China - April 2005.
• Syumi Rafida Abdul Rahman, Hamidah Ahmad, Sapura Mohammad, Muhamad Solehin Fitry Rosley (2015). Perception of Green Roof as a Tool for Urban Regeneration in a Commercial Environment: The Secret Garden, Malaysia. Procedia - Social and Behavioral Sciences 170 (2015) 128-136.
• Rasul, Mohammad & Arutla, L.K.R.. (2019). Environmental impact assessment of green roofs using life cycle assessment. Energy Reports. 6. 10.1016/j.egyr.2019.09.015.
• Euna Kim, Jihyeun Jung, Gita Hapsari, Seju Kang, Kibeum Kim, Saerom Yoon, Miran Lee, Mooyoung Han, Yongju Choi, Jong Kwon Choe. Economic and environmental sustainability and public perceptions of rooftop farm versus extensive garden. Building and Environment. Volume 146 (2018). Pages 206-215. ISSN 0360-1323.
• Trần Thị Lan Anh (2022). Phát triển đô thị Việt Nam – những vấn đề đặt ra trong giai đoạn tới.
• Lưu Đức Hải (2022). Đô thị Việt Nam - Thực trạng và định hướng chính sách.
• World Bank Group. (2015). Vietnam - Affordable housing : a way forward
• UN-Habitat. (2014). Vietnam Housing Sector Profile.
• Rodriguez Droguett, Barbara (2011). Sustainability assessment of green infrastructure practices for stormwater management: A comparative emergy analysis(Thesis).
• Calheiros, C.S.C., Stefanakis, A.I (2021). Green Roofs Towards Circular and Resilient Cities. Circ.Econ.Sust. 1, 395–411
• Vegetal i.D. Concepts for green roofs.
• Lớp không gian mới tại đô thị: Mái nhà trở thành tài nguyên không thể bỏ lỡ. Truy cập vào 17/04/2022, từ https://kienviet.net/2021/04/28/lop-khong-gian-moi-tai-do-thi-mai-nha-tro-thanh-tai-nguyen-khong-the-bo-lo
• Wang, Wenjun. (2018). Problems and Solutions in the Construction of Roof Garden in the Old Buildings. 10.2991/snce-18.2018.21.

THS.KTS PHAN DUY TÚ, THS.KTS TRỊNH ANH TUẤN

Bộ môn Kiến trúc Cảnh quan – Khoa Kiến trúc và Quy hoạch – Trường ĐHXD Hà Nội

tupd@huce.edu.vn; tuanta2@huce.edu.vn

Bài viết đăng tại Kỷ yếu Hội thảo Khoa học Chào mừng kỷ niệm 75 năm Hội Kiến trúc sư Việt Nam - "Kiến trúc và Quy hoạch bền vững: Tiếp nối giá trị truyền thống, hướng tới tương lai". Hà Nội tháng 04-2023. ISBN: 978-604-472-150-7.