Các sinh viên ngành kiến trúc trước đây viếng thăm Brumunddal, một thị trấn chỉ 10.000 dân, bên bờ hồ lớn nhất Na Uy vì những lý do rất khác. Vào thập niên 1990, có tới 1/3 các cuộc tấn công phân biệt chủng tộc tại Na Uy đã xảy ra tại đây. Nhưng các cư dân địa phương hy vọng sự ra mắt Mjostarnet, tòa nhà bằng gỗ cao nhất thế giới, với chiều cao 85m, ngay khu cảng của Brumunddal sẽ là một lý do hay hơn để thu hút du khách.
Tòa tháp Mjostarnet trông giống như một cái cây to sừng sững vượt lên trên cả các tòa nhà bê tông thấp tầng của thị trấn Brumunddal. Nhưng không phải lớp gỗ phủ bên ngoài tòa tháp khiến cho nó trở nên đặc biệt. Điều đáng ngạc nhiên là tất cả các trụ chống của tòa tháp đều được làm bằng gỗ glulam, một loại vật liệu thay thế cho thép và bê tông được cấu thành bởi các lớp gỗ xẻ liên kết với nhau bằng chất kết dính bền, chống ẩm. Gỗ glulam nhẹ hơn thép có “sức mạnh kết cấu” tương đương và chỉ cần 1/6 năng lượng để tạo ra so với thép. Hầu hết gỗ đến từ các nhà máy cưa và các khu rừng gỗ vân sam trong bán kính 50km của tòa tháp, theo Rune Abrahamsen, CEO Moelven, công ty Na Uy cung cấp loại gỗ này cho Mjostarnet, cho biết. Tóm lại, hầu như không có khí nhà kính nào được thải ra trong quá trình sản xuất và vận chuyển vật liệu cho tòa tháp Mjostarnet.
“Đây là tương lai của ngành xây dựng”, Harald Liven, Giám đốc dự án Mjostartnet thuộc Moelven, nhận định. Nhưng có thực sự như vậy? Chính phủ tại nhiều nước giàu muốn giảm khí thải nhà kính trong quá trình xây dựng và vận hành các tòa nhà. Nhưng ngoại trừ một số dự án thành công, còn lại đều thất bại. Vì sao?
Trước hết, phải thừa nhận xây dựng là một ngành gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) ước tính, xây dựng và vận hành các tòa nhà tiêu thụ tới 36% năng lượng của thế giới và tạo ra khoảng 40% khí thải carbon liên quan đến năng lượng. 5/6 năng lượng đó được sử dụng để cung cấp ánh sáng, làm mát, làm nóng và vận hành các thiết bị. Nếu tính cả năng lượng dùng cho sản xuất các vật liệu xây dựng thì tỉ lệ thải khí từ các tòa nhà thậm chí còn cao hơn. Hơn 5 tỉ tấn xi măng được sản xuất mỗi năm, tăng thêm 6% lượng khí thải ra môi trường. Ngành thép “góp” thêm 8% nữa.
Năm 2015, các nhà lãnh đạo thế giới cam kết giữ cho mức tăng của nhiệt độ toàn cầu thấp hơn 2oC. Điều đó có nghĩa là sẽ giảm mạnh lượng khí thải ở các tòa nhà. Nhưng cho đến thời điểm này, tốc độ vẫn rất chậm. Một số thiết bị như nồi điện trong nhà hay hệ thống ánh sáng đã tiết kiệm năng lượng hơn rất nhiều. Nhưng những thiết bị khác thì chưa.
Biện pháp rõ ràng nhất để làm các tòa nhà trở nên xanh hơn là áp thuế carbon lên mọi thứ từ mức sử dụng năng lượng hộ gia đình cho đến lượng thải khí trong vật liệu xây dựng. Nhưng bất kỳ mức thuế nào mà làm tăng hóa đơn tiền điện sẽ không được ủng hộ.
Các nhà làm chính sách đã cố gắng trợ cấp và cho vay lắp đặt các tấm pin năng lượng mặt trời trên mái nhà và cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng. Các khoản vay này có thể được hoàn trả nhờ tiền tiết kiệm được từ các hóa đơn tiền điện ít hơn. Mỹ có một chương trình gọi là PACE; Anh thì có Green Deal. Không may, số tiền tiết kiệm được lại không như mong đợi. Tại Anh, việc lắp đặt tấm cách nhiệt chống nóng mái nhà được cho rằng có thể giảm hóa đơn tiền điện tới 20%, nhưng một nghiên cứu của Chính phủ cho thấy trung bình chỉ giảm 1,7% lượng tiêu thụ khí đốt.
Chính phủ tại nhiều nước giàu vì thế mới thử một biện pháp khác. Họ đã đưa ra quy định buộc các nhà phát triển bất động sản phải xây dựng những dự án mới theo các tiêu chuẩn “zero carbon” hay còn gọi là “zero năng lượng”. Có thể hiểu đơn giản các công trình “zero năng lượng” là các công trình tiêu thụ năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch bằng 0 và có lượng phát thải carbon cũng bằng 0.
Cụ thể, từ ngày 1.1.2019, tất cả các tòa nhà mới thuộc khu vực công tại các nước EU phải được xây dựng theo các tiêu chuẩn “năng lượng gần bằng 0”. Các loại tòa nhà khác sẽ nối gót vào tháng 1.2021. Một số nơi ở Mỹ và châu Á cũng đang áp dụng quy định tương tự. Tại Nhật, Chính phủ muốn các tòa nhà “zero năng lượng” trở thành tiêu chuẩn từ năm 2020.
Thực ra, công nghệ xây dựng và trang bị vật liệu giúp giảm khí thải cho các tòa nhà đã có khá lâu. Một hệ thống như vậy là Energiesprong ở Hà Lan, khi phủ toàn bộ các dãy chung cư và sân thượng, mái hiên bằng tấm cách nhiệt và tấm pin năng lượng mặt trời để chúng có thể sản xuất ra lượng điện năng mà mình cần. Một số tòa nhà hiện có thể sản xuất ra lượng điện tái tạo nhiều hơn so với mức tiêu thụ năng lượng của chúng, giúp bù đắp vào lượng thải khí có trong quá trình xây dựng các tòa nhà này. Na Uy là một quốc gia đi tiên phong. Powerhouse tại trung tâm Trondheim hằng năm sản xuất ra 49kWh mỗi mét vuông diện tích sàn từ các tấm năng lượng mặt trời, trong khi tiêu thụ chỉ 21kWh, một thành tích ấn tượng cho một tòa nhà cách Vòng Bắc Cực chỉ 350km.
Tuy nhiên, xây dựng là một trong những ngành phân mảnh nhất thế giới với sự cạnh tranh khốc liệt giữa các công ty nhỏ. Với biên lợi nhuận quá mỏng, các nhà phát triển và xây dựng bất động sản sẽ không làm cho các tòa nhà xanh hơn so với yêu cầu bắt buộc.
Ông Elrond Burrell, một kiến trúc sư tại New Zealand, thậm chí đặt dấu hỏi liệu các tiêu chuẩn zero năng lượng có hợp lý. Thứ nhất, ông chỉ ra tác động lên lượng thải khí là không đáng kể. Bởi quy định chỉ được áp dụng cho các tòa nhà mới mà không buộc các tòa nhà cũ hơn phải giảm lượng thải khí carbon. Tại các nước phát triển, chỉ khoảng 1/100 tòa nhà được thay thế bởi một tòa nhà mới mỗi năm.
Thứ 2, các tiêu chuẩn cũng nghiêm ngặt như chúng ta tưởng, vì không bao gồm các thiết bị được cắm vào ổ điện như máy tính xách tay và máy rửa bát. Các nhà kiến trúc khôn khéo có thể làm cho các tòa nhà có vẻ xanh hơn bằng cách thay thế đèn trần bằng đèn không có giá đỡ. Và các tòa nhà zero carbon cũng không bao gồm lượng khí thải carbon cần để xây dựng chúng (điều này giải thích vì sao có chữ “gần như bằng 0” trong tiêu chuẩn mới của EU). Đôi khi lượng thải khí này còn lớn hơn cả các tòa nhà truyền thống. Nghiên cứu tại Đại học Hồng Kông cho thấy các bức tường xanh được phủ bằng cây trồng để chuyển khí CO2 thành O2 cần mức năng lượng để làm ra chúng gấp tới 3-6 lần so với một bức tường không có gì.
Thứ 3, như ông Burrell chỉ ra, nhiều tòa nhà zero carbon không hề tiết kiệm năng lượng và cũng không tạo ra nhiều năng lượng tái tạo như mong đợi. Building Research Establishment, một phòng nghiên cứu của Anh, được thiết kế mô phỏng theo tòa nhà zero carbon, nhưng lại tiêu thụ nhiều hơn 90% lượng điện năng so với kế hoạch. Và các turbine gió và tấm pin năng lượng mặt trời trên các tòa nhà cũng sản xuất ra ít điện năng hơn nhiều so với các turbine gió và tấm pin lớn hơn ở các trang trại gió và mặt trời.
Nếu các tiêu chuẩn zero carbon được sửa đổi theo hướng tính luôn cả lượng khí thải từ việc xây dựng và phá hủy các công trình, thì sẽ không còn tồn tại nhiều quy định xây dựng bất hợp lý. Có thể điều đó sẽ khuyến khích sự ra đời của các tòa nhà sử dụng nhiều gỗ hơn. Nhiều khu rừng trưởng thành cũng không giúp ích nhiều trong việc đưa lượng carbon dư thừa ra khỏi bầu khí quyển. Vì thế, chặt một số cây trong các khu rừng này, lưu trữ carbon trong các tòa nhà bằng gỗ và trồng cây mới ngay vị trí vừa chặt có thể tăng được mức đóng góp của rừng vào việc đưa caron ra khỏi không khí. Hơn nữa, vì gỗ quá nhẹ so với thép, gạch hay bê tông nên có thể sản xuất hàng loạt tòa nhà ngay trong các nhà máy. Điều đó sẽ giúp giảm lượng thải khí từ việc di chuyển vật liệu sang công trường xây dựng.
Trong trận hỏa hoạn tại tòa tháp Grenfell ở London khiến 72 người chết, Benjamin Sporton thuộc Hiệp hội Xi măng và Bê tông toàn cầu, đã đặt dấu hỏi về nhu cầu đối với các tòa tháp bằng gỗ. Nhưng như ông Abrahamsen chỉ ra, gỗ không “tan” trong lửa. Một khi bị cháy thành than, nó không bị thiêu tiếp. Cầu thang thoát hiểm của Mjostarnet được làm bằng gỗ ép tấm lớn CLT, một vật liệu an toàn hơn cả thép khi xảy ra hỏa hoạn.
Một vài tòa nhà chọc trời bằng gỗ khác đang mọc lên. Amsterdam và Vienna, đang xây dựng các tòa tháp bằng gỗ có chiều cao tương đương Mjostarnet. Nhiều dự án tham vọng hơn cũng được đề xuất như tòa tháp 40 tầng ở Stockholm và các tòa tháp cao 300m ở London và Hà Lan. Mjostarnet có thể là tòa tháp bằng gỗ cao nhất thế giới nhưng “chúng tôi không hy vọng nó giữ kỷ lục này lâu”, Liven nói.