Các thành phố lớn trên thế giới chống chọi với nắng nóng như thế nào?

Trên toàn cầu, nhiệt độ trung bình đang tăng lên và các đợt nắng nóng được dự báo sẽ trở nên thường xuyên và nghiêm trọng hơn do biến đổi khí hậu.

Cơ quan theo dõi biến đổi khí hậu Copernicus thuộc Liên minh châu Âu (C3S) cho biết 2023 là năm nóng nhất kể từ khi dữ liệu nhiệt độ toàn cầu được ghi lại vào năm 1850.

Đây cũng là năm có nhiệt độ trung bình tất cả các ngày cao hơn 1 độ C so với thời kỳ tiền công nghiệp, với nền nhiệt có thể vượt quá nhiệt độ của bất kỳ giai đoạn nào trong ít nhất 100.000 năm qua.

Tuy nhiên, các kỷ lục nắng nóng cực độ này sẽ nhanh chóng bị phá vỡ trong tương lai gần. Các chuyên gia dự báo ngay năm 2024 này cũng có thể “cạnh tranh” với năm 2023 để trở thành năm nóng kỷ lục.

Cứ mỗi nhiệt độ tăng lên đều sẽ làm trầm trọng thêm những thảm họa thời tiết cực đoan có sức tàn phá nghiêm trọng đối với hành tinh cũng như cuộc sống con người.

Vấn đề càng trở nên nghiêm trọng hơn với các thành phố lớn và đông dân trên thế giới – nơi hiệu ứng “đảo nhiệt đô thị” có thể khiến nhiệt độ ở những khu vực tập trung nhiều tòa nhà bêtông nóng hơn tới 10 độ C so với các khu vực xung quanh.

Việc sống chung và thích nghi với biến đổi khí hậu là điều không thể tránh khỏi. Do đó, nhiều thành phố trên thế giới đã thử nghiệm một số giải pháp để ứng phó với nắng nóng và nhiệt độ tăng cao.

Trồng cây và không gian xanh

Những tán cây xanh mát chính là một trong những biện pháp ứng phó hiệu quả nhất trước hiệu ứng đảo nhiệt đô thị. Theo Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ, bóng râm của cây xanh có tác dụng làm mát hơn từ 11-25 độ C so với dưới ánh nắng trực tiếp.

Không chỉ cung cấp bóng râm, cây xanh còn giúp làm mát các khu vực xung quanh tới 5 độ C nhờ quá trình “thoát hơi nước,” trong đó, nước chuyển từ thực vật và đất vào khí quyển sẽ làm hạ nhiệt độ.

Tại châu Âu, thành phố Barcelona của Tây Ban Nha đã triển khai một kế hoạch tổng thể về cây xanh với mục tiêu phủ rộng 30% diện tích đất bằng nhiều loại cây có khả năng chống chịu khí hậu vào năm 2037.

Đến nay, những cây sồi holm, cây thông Aleppo, cây bách và nhiều loài cây có bóng mát khác đã phủ xanh nhiều đường phố của Barcelona. Nhiều quảng trường công cộng rợp bóng cây đã mọc lên, thay thế cho những khoảng không gian trống trước kia.

Lắp đặt mái hiên

Ở những thành phố thiếu cây xanh, mái hiên là một giải pháp thay thế hiệu quả để đối phó với nắng nóng khắc nghiệt.

Mái hiên có thể biến sân hiên, hiên hoặc ban công thành nơi nghỉ dưỡng có bóng râm, hoặc tạo bóng mát dọc dãy phố cho người đi bộ và mua sắm.

Thành phố Seville của Tây Ban Nha (đôi khi được gọi là “lò nướng Iberia”) gần đây đã mở rộng mạng lưới mái hiên bạt lớn để che chắn cho nhiều trạm trung chuyển, sân chơi, trường học và bệnh viện.

Trong khi đó, thành phố Tel Aviv của Israel sử dụng một loạt mái che được làm bằng LumiWeave, một loại vải dẫn điện “thông minh” gắn pin Mặt trời, được lắp đặt tại khu thương mại của thành phố.

Mái hiên LumiWeave được phát triển bởi nhà thiết kế người Israel Anai Green, có thể tích trữ năng lượng mặt trời vào ban ngày, sau đó được sử dụng để cấp nguồn cho đèn LED dệt vào vật liệu.

Sơn mái nhà và vỉa hè màu trắng

Bên cạnh giải pháp tăng độ che phủ của cây xanh và thảm thực vật trên mặt đất thì việc sơn trắng các tòa nhà cũng làm giảm lượng nhiệt trong đô thị, góp phần cải thiện hiệu ứng đảo nhiệt.

Tại thành phố Ahmedabad, phía Tây Bắc Ấn Độ, nhiệt độ vào mùa Hè thường xuyên lên tới 50 độ C. Để chống lại nhiệt độ tăng cao, vào năm 2017, một dự án sơn mái nhà màu trắng cho hàng nghìn cư dân đã được triển khai nhằm nghiên cứu hiệu quả của “hiệu ứng suất phản chiếu.”

Nghiên cứu kéo dài suốt một mùa Hè đã chứng minh rằng nhiệt độ của những mái nhà sơn trắng này đã giảm 30 độ C so với những mái nhà thông thường, tối màu hơn. Và bên trong các ngôi nhà này, nhiệt độ giảm từ 3-5 độ C.

“Hiệu ứng suất phản chiếu” được hiểu rằng một công trình có mái màu trắng sạch sẽ sẽ phản chiếu khoảng 85% ánh sáng Mặt trời trực tiếp so với mái nhà tối màu – chỉ phản chiếu khoảng 20%.

Các cư dân sinh sống trên các hòn đảo ở Hy Lạp có thể chứng thực sơn màu trắng cho mái nhà và các tòa nhà là một cách bảo vệ dễ dàng và tương đối ít tốn kém trước mùa Hè nóng bức.

Dựa trên ưu điểm của sơn trắng, một nhóm nghiên cứu tại Đại học Purdue của Mỹ đã phát triển một loại sơn siêu trắng có thể phản chiếu 98% ánh sáng Mặt trời và hạ nhiệt độ đáng kể bề mặt của tòa nhà so với môi trường xung quanh.

Một trong những giáo sư của nhóm nghiên cứu đã tính toán, sơn trắng có thể có công suất làm mát lên đến 10 kilowatt, mạnh hơn hầu hết các điều hòa không khí gia đình. Trong trường hợp này, hiệu quả làm mát của sơn trắng nhờ vào màng hạt nano và sơn nanocompozit giúp đơn giản hóa các công cụ và lớp cần thiết.

Phun sương hạ nhiệt

Sóng nhiệt vào mùa Hè ảnh hưởng nặng nề đến các thành phố – đặc biệt là các thành phố lớn như Vienna của Áo.

Chính quyền Vienna đang thực hiện các biện pháp đối phó nắng nóng bằng cách sử dụng vòi sen phun sương làm mát thành phố. Có 22 khu vực được trang bị vòi phun nước uống, vòi sen phun sương và hệ thống phun nước thông minh tự động kích hoạt khi nhiệt độ tăng trên 35 độ C.

Vòi sen phun sương có đặc điểm là tiêu thụ ít nước mà vẫn có thể hạ nhiệt độ môi trường từ 5-10 độ C.

Tại Trung Quốc, một số thành phố lớn như Vũ Hán, Thâm Quyến, Trùng Khánh… cũng áp dụng cách làm mát rẻ tiền và hiệu quả này.

Khi nhiệt độ liên tục đạt nhiệt độ 41 độ C trở lên, hệ thống phun sương tại các không gian công cộng như trung tâm thương mại, công viên, bến xe bus… sẽ hoạt động để làm mát không khí.

Bên cạnh đó, từ năm 2014, Trung Quốc đã triển khai các xe “đại bác phun sương” khắp các thành phố lớn. Đó là những xe tải chở máy phun nước áp suất cao đi dọc các con phố, phun hơi nước làm ẩm không khí, khiến tầng bụi ở không trung lắng xuống mặt đất, giúp không khí tươi mát sạch sẽ hơn.

Khôi phục kỹ thuật xây dựng truyền thống và vật liệu tự nhiên

Hiện nay, ngày càng có nhiều kiến trúc sư và nhà đô thị học có xu hướng tránh xa kiến trúc phương Tây và tận dụng hệ thống thông gió tự nhiên, kỹ thuật xây dựng truyền thống và các vật liệu tự nhiên như gạch bùn cách nhiệt đã được những người dân sống ở vùng khí hậu nóng sử dụng hàng thiên niên kỷ qua.

Francis Kéré, kiến trúc sư người Burkina Faso từng đoạt giải Pritzker, đã thiết kế các tòa nhà thoáng đãng, mát mẻ bằng cách sử dụng đất sét, đá ong, cành bạch đàn và gỗ mục một cách sáng tạo.

Các công trình trường học do ông thiết kế tại quê hương Burkina Faso cho thấy cách xây dựng một không gian thoải mái trong thời tiết cực kỳ nóng mà không cần điều hòa.

Còn ở bang Tamil Nadu phía Nam Ấn Độ, Viện Trái đất Auroville đã trở thành một điển hình của phong trào kiến trúc “bản địa” đang phát triển này.

Trong gần 4 thập kỷ, trung tâm nghiên cứu đã cộng tác với các kiến trúc sư và các kỹ sư xây dựng trên khắp thế giới để xây dựng các công trình tiết kiệm và ít carbon từ bùn và đất nén.

So với bêtông, kính và thép, gạch đất truyền thống hấp thụ nhiệt và độ ẩm tốt hơn nhiều.

Nữ kiến trúc sư Ấn Độ Anupama Kundoo, chủ nhân một số công trình kiến trúc nổi tiếng ở Auroville, cho biết những tòa nhà đẹp, có khả năng chống chọi với nắng nóng do bà thiết kế “hoàn toàn được xây dựng bằng vật liệu có nguồn gốc bản địa”.