Giải nhiệt đô thị tự nhiên: Lối thoát cho các “hòn đảo nhiệt”

Bị bao bọc bởi bê tông và nhựa đường, các trung tâm đô thị đang biến thành những “hòn đảo nhiệt” với nhiệt độ cao hơn vùng nông thôn lân cận tới khoảng 10OC. Nắng nóng gay gắt khiến nhu cầu làm mát dự báo sẽ tăng gấp ba vào năm 2050. Tuy nhiên, nếu phụ thuộc hoàn toàn vào điều hòa không khí, lượng khí thải nhà kính liên quan đến làm mát sẽ tăng gần gấp đôi, vô tình khiến Trái Đất càng thêm nóng.

Ông Honpeng Lei, Trưởng bộ phận Giảm thiểu khí hậu thuộc Chương trình Môi trường Liên hợp quốc (UNEP), nhận định: “Dù điều hòa cứu sống nhiều người trong đợt nắng nóng, nó tiêu tốn lượng năng lượng khổng lồ và đắt đỏ với hàng tỷ người”.

Đứng trước thách thức này, giải pháp kết hợp các kỹ thuật làm mát thụ động có thể hạ nhiệt công trình từ 6 - 9OC, giảm bớt hoặc loại bỏ sự phụ thuộc vào điều hòa qua 5 phương thức cốt lõi:

Thứ nhất, sử dụng mái và tường phản nhiệt. Màu sắc và vật liệu công trình đóng vai trò quyết định. Sử dụng sơn phản nhiệt sáng màu (“mái nhà mát”) giúp hạ nhiệt độ bề mặt tới 20OC. Một thử nghiệm do UNEP hỗ trợ tại bến xe buýt nhộn nhịp ở Delhi (Ấn Độ) đã giúp giảm 2 - 3OC bên trong tòa nhà. Bên cạnh đó, sử dụng gạch đất nung, bê tông dày hay giảm tỷ lệ diện tích cửa sổ/tường từ 40% xuống 20% cũng giúp giảm tới 12% nhu cầu làm mát.

Thứ hai, tăng cường che nắng bên ngoài. Sử dụng mái hiên, cửa chớp, bạt che và thanh ngang chắn nắng giúp ngăn tia xạ trực tiếp. Kết hợp thanh chắn nắng và mái hiên có thể giảm hơn 15% nhu cầu làm mát mỗi năm. Cây xanh bóng mát trồng quanh tường và cửa sổ cũng đóng vai trò như lớp lá chắn tự nhiên hiệu quả.

Thứ ba, tận dụng thông gió tự nhiên. Thiết kế thông gió đối lưu và mái thoáng cho phép không khí lưu thông, giải phóng lượng nhiệt thừa ra ngoài, giúp giảm tới 55% điện năng điều hòa. Giải pháp này đặc biệt hiệu quả ở vùng khí hậu khô nóng nhờ nhiệt độ ban đêm giảm sâu.

Thứ tư, mở rộng không gian xanh và mặt nước. Thay thế bê tông bằng công viên, hồ nước, tường cây hay mái nhà xanh giúp hạ nhiệt môi trường thông qua quá trình thoát hơi nước. Singapore hiện tiết kiệm khoảng 36,8 triệu USD chi phí năng lượng mỗi năm nhờ mảng xanh đô thị, trong khi Melbourne (Australia) ước tính thu về gần 5 triệu USD lợi ích kinh tế nhờ phủ xanh phân khu mới.

Thứ năm, sử dụng các thiết bị làm mát ít năng lượng. Quạt gió và quạt hơi nước tiêu thụ ít năng lượng hơn nhiều so với điều hòa. Quạt gió luân chuyển không khí làm giảm nhiệt độ cảm nhận tới 4OC. Trong khi đó, quạt hơi nước chỉ tiêu tốn 10 - 20% điện năng của điều hòa nhưng có thể hạ nhiệt không khí tới 15OC ở điều kiện khô nóng.

UNEP cho rằng điều hòa vẫn cần thiết trong một số điều kiện khắc nghiệt, nhưng việc kết hợp các giải pháp làm mát thụ động và ít tiêu hao năng lượng sẽ giúp các thành phố giảm phát thải, tiết kiệm chi phí và chủ động thích ứng với một tương lai ngày càng nóng hơn.

Thúy Hà