Tóm tắt
Việc xây dựng hướng dẫn, hỗ trợ lập kế hoạch làm mát đô thị một cách đồng bộ, toàn diện để giúp các đô thị của Việt Nam ứng phó với tình trạng nắng nóng gia tăng là hết sức cần thiết, nhưng còn gặp nhiều khó khăn, do đây là nội dung mới, trong khi các địa phương còn thiếu kinh nghiệm trong phối hợp nhiều ban, ngành liên quan. Từ kết quả của chương trình hợp tác “Thực hiện làm mát hiệu quả và thân thiện với khí hậu tại khu vực đô thị ở Việt Nam” được thực hiện tại thành phố (TP) Cần Thơ, bài báo đã xây dựng một phương pháp luận cho lập kế hoạch làm mát đô thị gồm quy trình 5 bước cùng với hướng dẫn triển khai thực hiện. Quy trình 5 bước này sẽ giúp nâng cao sự phối hợp giữa các bên, và đảm bảo tính đồng bộ, toàn diện của hoạt động làm mát đô thị để đạt hiệu quả tối ưu của các giải pháp làm mát được đề xuất cho địa phương.
Từ khóa: Đảo nhiệt đô thị, làm mát đô thị bền vững, giảm năng lượng và phát thải từ làm mát
Đặt vấn đề
Tốc độ đô thị hóa nhanh với tỷ lệ 3%/năm [1], cùng với ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đã làm cho nhiệt độ tại các TP tại Việt Nam tăng cao. Hệ quả là nhu cầu làm mát bên trong công trình và bên ngoài đô thị tăng lên nhanh chóng, với tỷ lệ ước tính khoảng 34% trong giai đoạn 2020-2030 [2]. Nắng nóng cũng gây ra ảnh hưởng xấu đến sức khỏe của người dân. Trong các đợt sóng nhiệt, nguy cơ nhập viện do các vấn đề về tim mạch tăng thêm 2,2% tại vùng Đồng bằng sông Cửu Long [3]. Ngoài ra, cứ mỗi khi nhiệt độ tăng thêm 1°C trong thời tiết nóng, tỷ lệ tử vong ở những người từ 65 tuổi trở lên tăng thêm 2-5% [4]. Trước thách thức này, các đô thị ở nước ta cần triển khai các giải pháp làm mát hiệu quả, thân thiện môi trường, hay còn được gọi là “làm mát đô thị bền vững” [5, 6] nhằm tăng khả năng chống đỡ với nắng nóng ngày càng gia tăng, đồng thời giảm năng lượng tiêu thụ và phát thải khí nhà kính cho việc làm mát. Vấn đề cấp thiết là cần xây dựng một kế hoạch làm mát bền vững, có tính toàn diện và đồng bộ từ quy hoạch đô thị, thiết kế kiến trúc công trình cho đến sử dụng hệ thống thiết bị làm mát trong công trình. Tuy nhiên, đây là một nội dung còn mới và gây nhiều khó khăn cho chính quyền và các cơ quan, ban ngành tại các đô thị của Việt Nam. Vì vậy, cần có hướng dẫn, hỗ trợ việc lập kế hoạch làm mát đô thị dựa trên các cơ sở khoa học, cơ sở pháp lý và thực tiễn cho các địa phương.
Trong khuôn khổ chương trình hợp tác “Thực hiện làm mát hiệu quả và thân thiện với khí hậu tại khu vực đô thị ở Việt Nam” [7] do Liên minh Tăng cường hiệu quả làm mát (Cool Coalition) tài trợ, được thực hiện từ 2022 đến 2025 do Cục Biến đổi khí hậu (DCC) thuộc Bộ Nông nghiệp và Môi trường chủ trì, với sự hỗ trợ kỹ thuật của Chương trình Môi trường Liên Hợp Quốc (UNEP) và Viện Tăng trưởng xanh toàn cầu (GGGI), dự thảo “Kế hoạch làm mát đô thị”, tên tiếng Anh là “Urban Cooling Action Plan” (UCAP) đã được xây dựng thí điểm cho thành phố Cần Thơ. Đây là dự thảo kế hoạch làm mát đô thị bền vững đầu tiên ở cấp địa phương tại Việt Nam, đã được nghiên cứu xây dựng dựa trên các cơ sở khoa học, kinh nghiệm của quốc tế và điều kiện thực tế của địa phương. Phương pháp và nội dung của dự thảo kế hoạch làm mát đô thị bền vững này có thể được khái quát hóa thành một phương pháp luận phù hợp để áp dụng cho các địa phương khác.
Bài báo này giới thiệu một số nội dung trong Báo cáo Kế hoạch Làm mát đô thị của TP Cần Thơ [2], một trong những kết quả chính từ chương trình hợp tác, và đề xuất phương pháp luận lập để lập kế hoạch làm mát đô thị bền vững (UCAP) cho các đô thị tại Việt Nam từ những kinh nghiệm trong quá trình triển khai chương trình tại TP Cần Thơ. Thông qua việc tổng hợp và phân tích các bước triển khai, phương pháp kỹ thuật và cơ chế phối hợp các bên liên quan trong mô hình thí điểm, bài báo hướng tới xây dựng một khung quy trình có tính hệ thống, có thể áp dụng và nhân rộng cho các đô thị khác.
Đối tượng và phương pháp
Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
Bài báo nghiên cứu các bước để xây dựng kế hoạch hành động làm mát đô thị ở cấp tỉnh, TP trực thuộc trung ương, theo mô hình chính quyền hai cấp tại TP Cần Thơ theo phân chia địa giới hành chính cũ, thực hiện trước tháng 7/2025.
Phương pháp
Nghiên cứu này sử dụng phương pháp nghiên cứu trường hợp (case study) kết hợp với phân tích tổng hợp nhằm rút ra các bài học kinh nghiệm từ quá trình xây dựng Kế hoạch làm mát đô thị (UCAP) tại TP Cần Thơ. Trên cơ sở đó tiến hành khái quát hóa các bước lập kế hoạch làm mát đô thị có tính hệ thống và khả năng áp dụng cho các đô thị khác ở Việt Nam.
Nghiên cứu trường hợp
Nghiên cứu thu thập và phân tích các tài liệu dự án, báo cáo kỹ thuật, kết quả mô phỏng, hình hóa môi trường, vi khí hậu đô thị và công trình, cũng như các dữ liệu không gian được sử dụng trong quá trình lập UCAP tại TP Cần Thơ. Đồng thời, tổng hợp kinh nghiệm triển khai thông qua quá trình tham gia trực tiếp vào các hoạt động kỹ thuật và tham vấn, bao gồm làm việc với các cơ quan, ban ngành của TP Cần Thơ và các bên liên quan có ảnh hưởng tới quá trình lập UCAP.
Khái quát hóa quy trình lập UCAP
Trên cơ sở phân tích so sánh giữa các giai đoạn của quá trình lập UCAP, nghiên cứu xác định các bước cốt lõi, các yếu tố quyết định thành công và các thách thức trong triển khai. Các kết quả này được hệ thống thành một quy trình tổng quan, làm cơ sở đề xuất khung phương pháp lập kế hoạch làm mát đô thị bền vững có thể điều chỉnh linh hoạt theo điều kiện của từng đô thị. Quy trình này cũng sẽ được rà soát, đối sánh với các văn bản pháp lý hiện nay về quy hoạch, kiến trúc và hiệu quả năng lượng như Luật Quy hoạch, Luật Kiến trúc, Luật Tiết kiệm Năng lượng, các quy chuẩn, tiêu chuẩn về quy hoạch xây dựng như QCVN 01:2021/BXD, kiến trúc các loại hình công trình như QCVN 04:201/BXD, công trình xây dựng đạt hiệu quả năng lượng như QCVN 09:2017/BXD… Mục đích là để đảm bảo tính phù hợp, tương thích của quy trình lập UCAP đối với các quy định hiện có tại Việt Nam.
Kết quả – Khung phương pháp luận về lập kế hoạch làm mát đô thị bền vững
Khung phương pháp luận về lập kế hoạch làm mát đô thị bền vững (UCAP) bao gồm 02 thành phần chính, gồm: (1) Quy trình lập UCAP, (2) Kế hoạch thực hiện UCAP.
Quy trình lập UCAP
Hình 1 minh họa quy trình lập UCAP. Các bước trong quy trình được mô tả dưới đây.
Bước 1: Thành lập nhóm chuyên môn liên ngành
Trước hết, TP cũng cần lập một tổ công tác liên ngành gồm các cán bộ chuyên trách, các chuyên gia tại địa phương về quy hoạch, xây dựng, năng lượng, môi trường. Tổ chuyên gia này có nhiệm vụ tham mưu cho lãnh đạo UBND tỉnh, TP về xây dựng kế hoạch làm mát đô thị. Đồng thời, đây là nhóm các cán bộ thu thập, phân tích dữ liệu do một cơ quan chủ trì, ví dụ như Sở Xây dựng hoặc Sở Nông nghiệp và Môi trường, với sự tham gia của các sở ban ngành liên quan và chuyên gia kỹ thuật theo mô hình “Một đầu mối – đa phối hợp” giúp giảm chồng chéo và thúc đẩy hành động liên ngành.
Tại địa phương sẽ hình thành nhóm chuyên môn hoặc tổ công tác liên ngành chịu trách nhiệm xây dựng kế hoạch làm mát đô thị, hoặc lồng ghép làm mát đô thị vào các hoạt động ứng phó biến đổi khí hậu hiện có. Thành viên của nhóm chuyên môn gồm đại diện Sở Xây dựng, Sở Nông nghiệp và Môi trường, Sở Công thương, Sở Tài chính, UBND tỉnh/TP, Viện nghiên cứu hoặc Trường ĐH ở địa phương có đào tạo các lĩnh vực xây dựng, kiến trúc, giao thông, năng lượng.
Bước 2: Thu thập dữ liệu làm cơ sở cho các phân tích, đánh giá và lập kế hoạch
Ở bước này, tổ công tác liên ngành tiến hành thu thập và xử lý dữ liệu, thông tin làm cơ sở khoa học, pháp lý để thực hiện các phân tích, nghiên cứu tiếp theo. Việc thu thập dữ liệu được thực hiện theo hai hướng: (1) Khai thác nguồn dữ liệu có sẵn; (2) Bổ sung, cập nhật các số liệu mới.
Dữ liệu từ nguồn có sẵn gồm: (1) Dữ liệu về điều kiện tự nhiên, quan trọng nhất là dữ liệu khí tượng lịch sử ghi nhận theo giờ trong vòng 5 – 20 năm tại địa phương; (2) Dữ liệu về tiêu thụ năng lượng, điện theo năm, theo tháng của các tòa nhà; (3) Các bản đồ quy hoạch sử dụng đất; (4) Bản đồ hiện trạng hạ tầng xanh – mặt nước; (5) Dữ liệu về sức khỏe cộng đồng liên quan đến nhiệt độ.
Dữ liệu cần bổ sung, cập nhật mới gồm: (1) Ảnh vệ tinh toàn cảnh của địa phương trong giai đoạn 10 – 20 năm; (2) Các loại bản đồ chuyên ngành xây dựng, giao thông, môi trường, năng lượng mới được cập nhật trên Hệ thống thông tin địa lý (GIS) của địa phương.
Sau khi hoàn thành Bước 2, địa phương sẽ có được bộ dữ liệu liên quan đến hoạt động làm mát đô thị đầy đủ. Bộ dữ liệu này được thu thập có hệ thống, được làm sạch và chuẩn hóa, đồng thời được chia sẻ liên thông giữa các sở, ban, ngành. Điều này giúp khắc phục được tình trạng dữ liệu bị phân tán, thiếu đồng bộ hoặc khó tiếp cận trong các giai đoạn triển khai tiếp theo. Bộ dữ liệu này có ý nghĩa then chốt phục vụ các hoạt động phân tích, đánh giá và xây dựng kế hoạch làm mát đô thị trong các bước tiếp theo.
Bước 3: Rà soát, nghiên cứu tổng quan hệ thống chính sách, phân tích các văn bản, quy định hiện hành về làm mát đô thị tại địa phương
Các công việc cụ thể trong Bước 3 bao gồm: (1) Rà soát, xác định chính sách và quy định hiện hành có liên quan về làm mát đô thị ở cấp quốc gia; (2) Rà soát, xác định các chính sách và quy định hiện hành có liên quan về làm mát đô thị ở cấp địa phương; (3) Đánh giá nguồn lực tài chính, những thuận lợi cũng như khó khăn khi thực hiện làm mát đô thị; (4) Xây dựng bức tranh toàn cảnh, tổng thể về các bên liên quan, vai trò, mức độ quan tâm, khả năng tham gia và tầm ảnh hưởng; (5) Phân tích các thông lệ và bài học thành công của các đô thị trên thế giới và ở Việt Nam.
Hoàn thành Bước 3 sẽ giúp xây dựng được một báo cáo tổng quan đầy đủ, chi tiết về những thuận lợi, khó khăn hoặc tiềm năng, thách thức với việc triển khai làm mát đô thị tại địa phương. Đồng thời, các phân tích trong bước này sẽ xác định rõ các bên liên quan trực tiếp, vai trò của các bên, quá đó tạo cơ sở để phân công trách nhiệm. Việc tổng hợp và phân tích các bài học kinh nghiệm trong và ngoài nước cho phép kế thừa những mô hình, cách tiếp cận phù hợp với điều kiện thực tiễn của địa phương. Hình 2 minh họa kết quả nhận diện, phân tích và định vị vai trò, mức độ ảnh hưởng của các bên liên quan tới làm mát đô thị tại TP Cần Thơ. Đặc biệt, việc rà soát tổng thể hệ thống chính sách hiện hành trong bước này giúp làm rõ những khoảng trống, hạn chế trong khuôn khổ pháp lý hiện nay, đồng thời nhận diện các cơ hội để lồng ghép làm mát đô thị vào các văn bản chính sách về ứng phó và thích ứng với biến đổi khí hậu, tiến tới hoàn thiện và thể chế hóa các yêu cầu kỹ thuật đối với làm mát đô thị.
Bước 4: Thực hiện các phân tích kỹ thuật liên quan đến nắng nóng và nhu cầu làm mát ở cấp đô thị
a. Phân tích tình hình nắng nóng ở cấp đô thị
Trong bước này, thực trạng và diễn biến của hiện tượng đảo nhiệt đô thị (UHI) và mức độ tiện nghi nhiệt ngoài trời tại địa phương sẽ được đánh giá bằng các phương pháp phân tích viễn thám dựa trên hình ảnh vệ tinh, cùng quan trắc các thông số vi khí hậu tại hiện trường và mô phỏng vi khí hậu đô thị.
Các công việc cụ thể trong bước 4 bao gồm: (1) Lập bản đồ đảo nhiệt đô thị (UHI) cho toàn tỉnh, TP và xác định các vị trí thường xuyên chịu nắng nóng; (2) Quan trắc vi khí hậu tại các vị trí tiêu biểu trong đô thị, gồm vị trí chịu nắng nóng nhiều nhất, vị trí ít chịu nắng nóng nhất, các vị trí mang đặc trưng không gian tiêu biểu của đô thị như địa điểm gần mặt nước, công viên; (3) Đánh giá hiệu quả các giải pháp quy hoạch, thiết kế đô thị tiềm năng; (4) Phân tích dự báo diễn biến của các đợt nắng nóng và tác động kinh tế xã hội; (5)
Phân tích nhu cầu làm mát ở các khu dân cư điển hình; (6) Dự báo nhu cầu làm mát và phát thải khí nhà kính của các loại hình tòa nhà chính trong các khu vực tiêu biểu của địa phương.
Các phân tích ở bước 4 sẽ tiếp tục đóng góp vào bộ dữ liệu mà địa phương đã xây dựng ở bước 2. Cụ thể, các bản đồ đảo nhiệt đô thị thể hiện qua bản đồ phân bố nhiệt độ bề mặt trung bình của từng năm hoặc trong một giai đoạn 5 – 10 năm sẽ được xây dựng, giúp xác định các vị trí thường xuyên có cường độ đảo nhiệt đô thị cao (các điểm nóng) và những vị trí có cường độ đảo nhiệt thấp hơn. Hình 3 giới thiệu một ví dụ, là bản đồ đảo nhiệt đô thị của TP Cần Thơ trong giai đoạn 2013 – 2023.
Bên cạnh bản đồ nhiệt độ bề mặt, bước 4 cũng sẽ xây dựng các bản đồ thể hiện tính chất không gian, thông qua phân bố chỉ số xây dựng (NDBI), chỉ số thực vật (NDVI) và chỉ số nước (NDWI). Từ đó, có thể xác định mối liên hệ, tương quan giữa cường độ đảo nhiệt đô thị với đặc điểm xây dựng, cây xanh và mặt nước ở địa phương. Phân tích tại TP Cần Thơ cho thấy các khu vực đô thị hóa như quận Ninh Kiều, Bình Thủy, Cái Răng và Ô Môn (cũ) có nhiệt độ bề mặt đất cao nhất. Các khu vực này cũng đang phải đối mặt với tình trạng mất không gian xanh đáng kể do quá trình đô thị hóa. Năm 2018, diện tích không gian xanh ở các khu vực trung tâm chỉ đạt 31,6%, so với 82,4% ở các khu vực ngoại thành và ven đô. Chỉ số thực vật khác biệt chuẩn hóa (NDVI) và chỉ số xây dựng khác biệt chuẩn hóa (NDBI) làm nổi bật vấn đề này. Các giá trị NDVI, biểu thị lượng không gian xanh, thấp tới 0,3 ở các khu vực thành thị so với 0,6 ở các khu vực nông thôn. Trong khi đó, các giá trị NBDI, biểu thị mật độ xây dựng, là -0,1 ở Ninh Kiều, cao hơn đáng kể so với -0,35 ở các khu vực xung quanh. Điều này khẳng định diện tích thảm thực vật tăng sẽ giúp nhiệt độ bề mặt đất thấp hơn, trong khi nếu bề mặt bị bê tông hóa thì nhiệt độ sẽ cao hơn. Những phân tích này giúp các nhà quản lý, nhà nghiên cứu nhận định những quy luật và những yếu tố của xây dựng đô thị có ảnh hưởng nhất tới môi trường nhiệt.
Các bản đồ đảo nhiệt đô thị cho thấy tại địa phương sẽ hình thành các khu vực với môi trường nhiệt đặc trưng, và khác biệt nhau, bao gồm các điểm nóng và các điểm an toàn với nhiệt.
Từ đó, địa phương có thể thực hiện các quan trắc vi khí hậu bằng các thiết bị, máy đo vi khí hậu để thu thập thêm dữ liệu thực tiễn tại từng khu vực đặc thù như nhiệt độ, độ ẩm không khí, tốc độ gió, nhiệt độ bức xạ trung bình mà ảnh viễn thám cũng như dữ liệu quan trắc lịch sử tại trạm khí tượng tiêu chuẩn không cung cấp được. Hình 4 giới thiệu hoạt động và dữ liệu quan trắc vi khí hậu tại các khu vực đặc thù về đảo nhiệt đô thị tại Cần Thơ, từ đó cho thấy cường độ đảo nhiệt đô thị không khí rất cao thể hiện qua mức độ chênh lệch nhiệt độ không khí giữa điểm nóng (trung tâm TP) và điểm an toàn (vùng nông thôn) có thể lên đến 6oC.
Các dữ liệu quan trắc thực tế cũng sẽ được sử dụng để kiểm chứng và căn chỉnh mô hình phân tích môi trường nhiệt bằng phần mềm máy tính, như phần mềm ENVI-Met. Đây là công cụ được dùng để thực hiện các mô phỏng nhiệt đô thị dưới tác động của các giải pháp quy hoạch, thiết kế đô thị khác nhau mà các phương pháp như viễn thám hay quan trắc không thể làm được. Các mô phỏng nhiệt đô thị này sẽ giúp đánh giá, so sánh hiệu quả của các phương án, giải pháp và từ đó lựa chọn được giải pháp tối ưu, cân bằng giữa hiệu quả nhiệt và sự phù hợp với điều kiện của địa phương. Hình 5 minh họa các phân tích mô phỏng nhiệt đô thị bằng phần mềm ENVI-Met đã được thực hiện cho TP Cần Thơ, kết quả mô phỏng là cơ sở chính để xác định các biện pháp, giải pháp làm mát có hiệu quả cao và phù hợp nhất với địa phương.
Bên cạnh những phân tích mô phỏng và quan trắc vi khí hậu, bước 4 cũng thực hiện dự báo diễn biến của tình hình nắng nóng xảy ra tại địa phương đến giữa và cuối thế kỷ 21 với các thông số như số đợt nắng nóng, cường độ các đợt nắng nóng và mức độ nghiêm trọng của các đợt nắng nóng, dựa trên dữ liệu quan trắc lịch sử trong giai đoạn 5 – 20 năm tại địa phương. Những kết quả dự báo này là đầu vào để dự báo mức độ ảnh hưởng đến năng suất lao động và sức khỏe của người dân tại địa phương đó. Bằng phương pháp này, sức khỏe và phúc lợi của người dân sẽ bị ảnh hưởng vì tỷ lệ nhập viện trung bình hàng ngày tại TP Cần Thơ ước tính tăng từ 30 ca/ngày trong giai đoạn 2003-2013 lên 34,24 ca/ngày trong giai đoạn dài hạn trong tương lai (2081-2100), tăng gần 14%, gây thêm áp lực cho hệ thống chăm sóc sức khỏe.
b. Phân tích nhu cầu làm mát ở cấp đô thị
Tiếp theo những kết quả phân tích tình hình nắng nóng, một nội dung quan trọng khác là cần dự báo diễn biến sử dụng năng lượng của hoạt động làm mát ở cấp đô thị, cụ thể là ở những khu vực dân cư điển hình có mật độ cao và có nhiều hoạt động làm mát cần sử dụng năng lượng.
Nhu cầu làm mát của các công trình trong một khu vực dân cư phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện môi trường cục bộ của khu vực đó. Vì vậy, trước khi tiến hành những phân tích, tính toán nhu cầu làm mát của các công trình trong khu dân cư, cần xác định vị trí và ước lượng điều kiện khí hậu tại đó để làm đầu vào cho các tính toán nhu cầu làm mát. Cơ sở để phân vùng điều kiện khí hậu là bản đồ đảo nhiệt đô thị dựa trên phân bố nhiệt độ bề mặt cũng như dữ liệu quan trắc ở các điểm đo đặc thù. Ví dụ, tại TP Cần Thơ, có thể xác định 3 vùng tiêu biểu là (1) vùng mang đặc điểm khí hậu chung của toàn thành phố (nằm tại khu vực nông thôn), còn gọi là vùng Vĩ mô, (2) vùng có ảnh hưởng trung bình của đảo nhiệt đô thị (nằm tại các khu vực đô thị có mật độ trung bình – thấp), còn gọi là vùng Trung gian, và (3) vùng bị ảnh hưởng mạnh của đảo nhiệt đô thị (nằm tại khu vực trung tâm đô thị có mật độ cao nhất), còn gọi là vùng Nóng cực đoan. Hình 6 minh họa các vùng khí hậu cục bộ đặc trưng của TP Cần Thơ.
Tiếp theo, sẽ sử dụng phần mềm mô phỏng năng lượng công trình, ví dụ như phần mềm eQUEST để mô phỏng năng lượng làm mát của các loại hình tòa nhà chính bao gồm nhà ở, văn phòng, khách sạn, trung tâm mua sắm, nhà hàng và trường học/khuôn viên trường học tại địa phương. Đây là các loại hình công trình tiêu biểu và có năng lượng sử dụng cao nhất. Các chỉ số cần được mô phỏng tính toán gồm: (1) Tải làm mát đỉnh trên mỗi mét vuông công trình (W/m2); (2) Mức tiêu thụ điện làm mát hàng năm trên mét vuông (kWh/m2), như minh họa .
Kết quả mô phỏng: (a) Năng lượng tiêu thụ cho làm mát hàng năm của các loại hình công trình tại TP Cần Thơ; (b) Tải làm mát đỉnh của các loại hình công trình tại TP Cần Thơ [2]
Nội dung cuối cùng và có vai trò cốt lõi của bước 4b là dự báo nhu cầu làm mát không gian và phát thải khí nhà kính của các loại hình công trình cụ thể tại địa phương. Hai kịch bản: “Thông thường (BAU)”, và “Làm mát bền vững (UCAP)” đối với Năng lượng tiêu thụ cho làm mát hàng năm, Tải làm mát đỉnh và Lượng phát thải khí nhà kính từ tiêu thụ điện cho hoạt động làm mát của các loại hình công trình điển hình cần xây dựng, xét trong giai đoạn 2025 – 2050, với quãng thay đổi là 5 năm/ lần. Các thông số đầu vào trong giai đoạn 2025 – 2050 để xây dựng hai kịch bản này là: dân số toàn thành phố trong, diện tích xây dựng (m2) cho các loại hình tòa nhà, hệ số phát thải (tCO2/MWh) của lưới điện tại địa phương, tỷ lệ phần trăm trong các loại hình tòa nhà cụ thể có điều hòa không khí.
Mô tả chi tiết hai kịch bản được trình bày dưới đây.
(1) Kịch bản thông thường (BAU): Xét đến tình trạng nhu cầu làm mát tăng cao do đô thị hóa, tăng trưởng dân số và thu nhập tăng. Tuy nhiên, ở kịch bản này, không có cải thiện hiệu suất năng lượng và không có chuyển đổi đáng kể sang công nghệ tiết kiệm năng lượng.
(2) Kịch bản Làm mát bền vững (UCAP): xét đến các giải pháp, can thiệp chủ động trong nhiều lĩnh vực khác nhau, nhằm đạt được các giải pháp làm mát bền vững và tăng cường khả năng phục hồi khí hậu trong các tòa nhà và khu dân cư bao gồm việc tăng cường hiệu quả năng lượng với tốc độ 5% sau mỗi 2,5 năm đối với cả thiết bị điều hòa không khí và lớp vỏ tòa nhà, đồng thời áp dụng các giải pháp làm mát thụ động để giảm tác động của đảo nhiệt đô thị ở cấp độ khu dân cư (ví dụ: tăng mật độ cây xanh và các thiết bị che nắng ở nơi công cộng, triển khai mái nhà mát/xanh, cải thiện thông gió tự nhiên ở các không gian mở…), với tỉ lệ nâng cao mức độ cải thiện là 5% sau mỗi 5 năm.
Các kết quả cần được dự báo gồm mức tiêu thụ điện làm mát hàng năm, công suất đỉnh cho làm mát, và lượng phát thải khí nhà kính, và được tính cho tất cả các loại hình toà trong giai đoạn 2025-2050. Theo các dự báo đến năm 2050, kịch bản đề xuất có thể giảm 45% (tương đương 787 GWh mỗi năm) mức tiêu thụ điện cho làm mát, 36% (426MW) công suất đỉnh làm mát và 53% (564 nghìn tấn) lượng phát thải KNK, so với kịch bản BAU. Hình 8 minh họa dự báo mức tiêu thụ điện làm mát hàng năm cho các loại tòa nhà cụ thể tại TP Cần Thơ.
Bước 5: Phân tích các tác động đến hiệu quả làm mát không gian ở cấp độ tòa nhà
Mục tiêu của bước 5 là đánh giá ảnh hưởng tới hiệu quả làm mát của các yếu tố thiết kế kiến trúc, cảnh quan và hệ thống cơ điện/ kỹ thuật (MEP) trong tòa nhà hoặc cụm tòa nhà để tìm ra tiềm năng giảm tiêu thụ năng lượng, giảm tác động môi trường, giảm chi phí vận hành tòa nhà và cải thiện tiện nghi nhiệt trong nhà cho người sử dụng. Các kết quả sơ bộ có thể giúp các KTS và nhà thiết kế hiểu rõ hơn các giải pháp thiết kế thích ứng với khí hậu, bao gồm các công nghệ làm mát thụ động trong tòa nhà (ví dụ như sử dụng vật liệu vỏ bao che, mái xanh, giải pháp che nắng cho cửa kính…), và các giải pháp tích hợp giữa làm mát thụ động và chủ động.
Bước 5 bắt đầu bằng việc tổng quan, kế thừa và sàng lọc các giải pháp phù hợp nhất với điều kiện khí hậu và kinh tế – xã hội của địa phương, dựa trên các tài liệu hướng dẫn về thiết kế kiến trúc khí hậu ở trong và ngoài nước. Đồng thời, cần dựa trên các tiêu chuẩn tiện nghi nhiệt trong nhà của quốc tế như tiêu chuẩn ASHRAE 55-2023 hoặc các tiêu chuẩn của Việt Nam về điều kiện vi khí hậu trong nhà như TCVN 5687:2024, TCVN 14214:2024. Áp dụng phương pháp này cho phân tích tiềm năng các giải pháp làm mát ở cấp độ công trình tại TP Cần Thơ, có thể thấy do nhiệt độ tăng cao vào mùa hè nên cần phải kết hợp các giải pháp thiết kế làm mát thụ động và chủ động, bao gồm che nắng cho cửa sổ kính, nâng cao hiệu quả thông gió tự nhiên và thông qua bằng quạt, làm mát bằng bay hơi nước trực tiếp và dùng điều hòa không khí ở chế độ làm mát và khử ẩm. Các giải pháp thiết kế thụ động như che nắng bên ngoài nên được trở thành quy định bắt buộc để giảm nhu cầu năng lượng làm mát.
Kế hoạch thực hiện UCAP
Việc lựa chọn và ưu tiên các giải pháp trong UCAP được thực hiện theo hướng tổng thể, đồng bộ và phù hợp với đặc thù địa phương, bảo đảm các giải pháp đề ra vừa đạt hiệu quả giảm nhiệt đô thị, vừa góp phần cải thiện tiện nghi vi khí hậu, quản lý tài nguyên nước và nâng cao chất lượng sống của người dân. Ở cấp độ tổng quan, UCAP khuyến nghị cách tiếp cận đa quy mô, kết hợp các nhóm giải pháp theo ba cấp độ không gian chính: TP, khu đô thị/quận và công trình đơn lẻ.
Cụ thể:
• Quy mô TP: Tập trung vào các giải pháp quy hoạch đô thị vĩ mô nhằm cải thiện khí hậu toàn đô thị. Ví dụ: Bảo vệ và duy trì các hành lang gió tự nhiên, mở rộng diện tích không gian xanh – lam (công viên, mặt nước, hồ điều hòa) trong nội đô, đồng thời kiểm soát việc bê tông hóa.
• Quy mô khu vực (quy mô quận, khu đô thị mới hoặc khu dân cư): Ưu tiên phát triển các giải pháp hạ tầng xanh – lam kết hợp trong cấu trúc đô thị. Bao gồm: Trồng đai cây xanh dọc đường phố và ven sông, xây dựng mái xanh trên các công trình công cộng, sử dụng vỉa hè thấm nước và vật liệu cao albedo cho bề mặt đường, bố trí hành lang thoát nước tự nhiên đan xen khu dân cư để giảm hiệu ứng tích tụ nhiệt và giảm ngập úng.
• Quy mô công trình: Khuyến khích ứng dụng các giải pháp kiến trúc thụ động và sử dụng công nghệ, vật liệu hiệu quả năng lượng trong thiết kế và cải tạo từng công trình. Các biện pháp cụ thể bao gồm: lợp mái sáng màu hoặc mái xanh để giảm hấp thụ nhiệt, bố trí tường xanh hoặc giàn cây leo trên mặt đứng để làm mát bề mặt tường; thiết kế nhà thông gió tự nhiên (đặc biệt chú ý hướng gió chủ đạo và khả năng xuyên thông của gió qua công trình); sử dụng kính hiệu suất cao (kính Low-E) và lớp phủ cách nhiệt cho vỏ công trình; và lắp đặt năng lượng tái tạo như pin mặt trời áp mái để hỗ trợ hệ thống làm mát, giảm tải cho lưới điện.
Lựa chọn giải pháp làm mát đô thị phải có tính chiến lược và dài hạn, do đó các thành phố nên xem xét đồng thời giải pháp ở cả cấp thành phố, khu vực và công trình để không bỏ sót khía cạnh nào. Tuy nhiên, trong ngắn hạn, nên ưu tiên các giải pháp dễ thực hiện như trồng cây, sơn mái, cải tạo công viên hiện có…với chi phí thấp, mang lại hiệu quả nhanh chóng, tạo niềm tin cho cộng đồng. Song song, vẫn phải chuẩn bị các giải pháp dài hạn như điều chỉnh quy hoạch đô thị, xây dựng hạ tầng xanh quy mô lớn, thay đổi tiêu chuẩn thiết kế – những việc cần thời gian và nguồn lực nhưng sẽ đem lại thay đổi bền vững. Bài học khác là cần lồng ghép các mục tiêu làm mát vào các kế hoạch phát triển liên quan (như kế hoạch tăng trưởng xanh, kế hoạch thích ứng biến đổi khí hậu) để tận dụng sự hỗ trợ chính sách sẵn có, tránh việc UCAP bị tách rời và khó thực thi. Hình 9 tổng kết các yếu tố then chốt để tạo nên sự thành công trong việc lồng ghép UCAP vào quá trình quy hoạch phát triển của địa phương.
Bàn luận
Xây dựng phương pháp luận cho việc lập kế hoạch làm mát đô thị (UCAP) là cần thiết để nhân rộng những kết quả ban đầu về làm mát đô thị đã được thực hiện tại TP Cần Thơ, đồng thời thể hiện bước đi tiên phong của Việt Nam trong việc thử nghiệm, tích hợp và thể chế hóa các giải pháp làm mát bền vững trong phát triển đô thị. Quá trình này giúp tổng kết và lý luận hóa những bài học kinh nghiệm, quy trình kỹ thuật và mô hình phối hợp liên ngành đã được áp dụng tại TP Cần Thơ để nhân rộng áp dụng cho các đô thị khác trong cả nước.
Để xây dựng UCAP, việc kết nối các sở, ngành và huy động nguồn lực địa phương là rất quan trọng. Việc tạo nên cơ chế phối hợp liên ngành đã giúp quá trình lập UCAP diễn ra nhất quán, liên thông từ khâu thu thập dữ liệu – mô hình hóa kỹ thuật – lựa chọn giải pháp – đến lồng ghép chính sách. Đây là kinh nghiệm quan trọng để hình thành một mô hình quản trị đa cấp, đa bên, đảm bảo tính bền vững và khả năng thực hiện. Quy trình lập UCAP hoàn toàn tương thích và phù hợp để lồng ghép vào nội dung quy hoạch đô thị và nông thôn như đã nêu trong Luật Quy Hoạch số 112/2025/QH15, hay những yêu cầu về phù hợp điều kiện khí hậu, tự nhiên và thích ứng biến đổi khí hậu đối với công trình kiến trúc như đã nêu trong Luật Kiến Trúc số 40/2019/QH14.
Xây dựng UCAP giúp phổ biến khái niệm “làm mát đô thị bền vững”, gắn kết giữa giảm phát thải khí nhà kính, thích ứng với biến đổi khí hậu và nâng cao chất lượng sống. Quá trình thực hiện thí điểm UCAP cho TP Cần Thơ cũng cho thấy rõ các giải pháp làm mát bền vững cần được thiết kế phù hợp và lồng ghép trong các chương trình sẵn có như quy hoạch đô thị, tăng trưởng xanh, thích ứng biến đổi khí hậu, quản lý nước và cây xanh đô thị.
Đặc biệt, việc ứng dụng các công cụ mô hình hóa kỹ thuật (ENVI-Met, eQUEST) và xây dựng nền dữ liệu GIS địa phương đã tạo ra bước tiến mới trong cách tiếp cận ra quyết định dựa trên bằng chứng (evidence-based planning). Đây là tiền đề quan trọng để hình thành hệ thống dữ liệu làm mát đô thị quốc gia, hỗ trợ các TP khác khi xây dựng UCAP trong tương lai.
Bên cạnh những giá trị mang lại, việc lập UCAP tại các địa phương khác sẽ gặp những khó khăn, trở ngại tương tự như đối với Cần Thơ. Những kinh nghiệm trong việc khắc phục những vướng mắc này cần được tổng hợp và kế thừa khi lập UCAP cho các đô thị khác. Chi tiết về những khó khăn và giải pháp khắc phục được tổng hợp trong Bảng 2 dưới đây.
Kết luận
Bài báo đã xây dựng phương pháp luận cho việc lập kế hoạch làm mát đô thị bền vững (UCAP) cho các địa phương ở Việt Nam từ những bài học, kinh nghiệm đã thu được trong quá trình lập UCAP cho TP Cần Thơ. Đồng thời, nghiên cứu này khẳng định tầm quan trọng của việc lập UCAP trong việc nâng cao khả năng thích ứng, chống đỡ của các đô thị tại Việt Nam trước những rủi ro ngày càng lớn về môi trường, sức khỏe của người dân cũng như sử dụng năng lượng, phát thải khí nhà kính từ hoạt động làm mát do nắng nóng ngày càng gia tăng trên khắp cả nước.
Xây dựng UCAP đòi hỏi sự phối hợp đồng bộ, liên ngành giữa các cơ quan chuyên trách của địa phương về Xây dựng, Môi trường, Giao thông, Năng lượng, Công thương …, nhưng vai trò đầu mối, điều phối của Sở Xây Dựng, Sở Nông Nghiệp – Môi Trường cần được phát huy. Các khía cạnh, nội dung của UCAP cần có tính tổng hợp, đồng bộ từ phạm vi đô thị tới công trình, đảm bảo tính liên kết và hiệu quả tác động qua lại giữa các giải pháp đạt mức cao nhất. UCAP là cầu nối quan trọng để tăng tính thống nhất, giảm chồng chéo giữa các giải pháp thích ứng biến đổi khí hậu ở mỗi lĩnh vực, hướng đến sự phát triển bền vững của các địa phương trong cả nước.
TS.KTS Ngô Hoàng Ngọc Dũng1, ths Đỗ Hùng Mạnh2,
Ths. Nguyễn Vũ Giang3, Ths. Võ Thị Lệ Thi4, Ths. Đỗ Xuân Trường5
1 Khoa Kiến trúc và Quy hoạch, Trường ĐH Xây dựng Hà Nội
2 Viện Tăng Trưởng Xanh Toàn Cầu
3 Trung tâm Vũ trụ Việt Nam, Viện Hàn lâm Khoa học và
Công nghệ Việt Nam
4 Khoa Kỹ Thuật Xây dựng, Trường Bách Khoa, ĐH Cần Thơ
5 Khoa Cơ khí và Xây dựng, Trường ĐH Công Nghiệp Việt – Hung
(Bài đăng trên Tạp chí Kiến trúc số 02-2026)
Tài liệu tham khảo
[1] UN-Habitat, (2023): “Vietnam Country Report 2023,”. [Online]. Available: www.unhabitat.org;
[2] UNEP&GGGI, (2025): “Báo cáo Kế hoạch hành động – Làm mát đô thị của thành phố Cần Thơ”;
[3] Phung, D et al., (2016): “High temperature and risk of hospitalizations, and effect modifying potential of socio economic conditions: A multi-province study in the tropical Mekong Delta Region”.
[4] Yu, W et al., (2012): “Daily average temperature and mortality among the elderly: a meta-analysis and systematic review of epidemiological evidence. International journal of biometeorology”;
[5] UNEP, (2021), “Beating the heat : a sustainable cooling handbook for cities”;
[6] UNEP, (2023): “Keeping Cool in an Increasingly Hotter World: UNEP Spotlight”. doi: 10.59117/20.500.11822/44243;
[7] Bộ Nông Nghiệp và Môi Trường, (2025): “Làm mát bền vững hướng tới đô thị thân thiện với khí hậu”. [Online]. Available: https://mae.gov.vn/lam-mat-ben-vung-huong-toi-do-thi-than-thien-voi-khi-hau-19378.htm;
[8] NASA Landsat Project Science Office, (2025), Overview. [Online]. Available: https://science.nasa.gov/mission/landsat/