Thiết kế DPX của thành phố Portland, bang Oregon, Hoa Kỳ

Hiện tượng đảo nhiệt đô thị hiện tượng một khu vực  đô thị có nhiệt độ cao hơn đáng kể so với các khu vực ngoại ô, rõ nhất là vào mùa hè. Nguyên nhân chính của đảo nhiệt đô thị là sự thay đổi bề mặt vật liệu trong quá trình phát triển đô thị. Sử dụng nhiều loại vật liệu có tác dụng giữ nhiệt (nhựa đường, bê tông...) thay vì hấp thụ vào đất, nước, cây cỏ. Nguyên nhân khác là lượng nhiệt thải ra do quá trình sử dụng năng lượng. Đô thị hóa càng phát triển lượng nhiệt  phát tán càng nhiều, gây ra sự gia tăng nhiệt độ tương ứng. Portland đã cho chúng ta một kinh nghiệm rất đơn giản nhưng hiệu quả trong việc thiết kế cây xanh đường phố, không chỉ để tạo cảnh quan mà còn có tác dụng lớn giảm bức xạ nhiệt và tăng cường khả năng thấm nước tự nhiên bề mặt đô thị, bổ sung nước cho quỹ nước ngầm và giảm úng lụt cục bộ trong mùa mưa. Đây là những vấn đề rất phổ biến ở Hà Nội chúng ta nhưng chưa được lồng ghép trong các giải pháp cây xanh đô thị.

 Đường phố xanh (DPX) là gì?

- DPX là đường phố được thiết kế với hệ thống cảnh quan có thể giữ, rửa và lọc nước mưa chảy xuống và trực tiếp tạo điều kiện cho các lựa chọn giao thông như đi bộ, đạp xe và dừng xe.

- DPX chuyển đổi bề mặt đường phố không thấm nước sang không gian xanh có thể giữ nước mưa và làm cho nước mưa thẩm thấu xuống đất giúp cho cây cỏ và đất lọc chất ô nhiễm.

- DPX làm biến đổi nước mưa vốn được dẫn vào ống thoát nước thành một nguồn cung cấp nước ngầm.

- DPX cũng tạo ra các không gian xanh đường phố và đô thị hấp dẫn, đem lại môi trường sống tự nhiên, tạo điều kiện kết nối các khu ở, trường học, công viên và khu trung tâm.

Thành phố Portland, bang Oregon nằm ở bờ Tây Hoa Kỳ với dân số đôthij khoảng 2,5 triệu người, là nơi kết hợp một cách toàn diện các lợi ích của quy hoạch tổng thể. Mọi yếu tố như thiết kế đô thị, hệ thống giao thông đa dạng, chất lượng nước nguồn, công viên - không gian mở và hệ thống hạ tầng đều được tích hợp trong quá trình quy hoạch, thiết kế và phân bổ ngân sách.

Thành phố Portland luôn đi đầu trong việc phát triển hạ tầng xanh và quản lý nước mưa một cách bền vững. DPX là một biện pháp hiệu quả mới mẻ để khôi phục chất lượng nước. Chúng còn giúp bảo vệ chất lượng nước ở các sông và suối, quản lý nước mưa ở các bề mặt không thấm hút và có hiệu quả kinh tế hơn việc làm thêm ống thoát nước. 

Thành phố Portland đã thiết kế và xây dựng DPX và kiểm nghiệm kết quả trong 10 năm qua. DPX, qua quá trình quan sát cho thấy đã giảm thiểu một cách hiệu quả lượng nước mưa chảy tràn. Việc tách nước mưa chảy tràn khỏi ống thoát nước làm giảm tải cho hệ thống thoát nước tầng hầm, ngập lụt đường phố và tràn cống thoát nước ra sông.

Hệ thống pháp lý:

Thành phố Portland thông qua Nghị quyết về DPX vào tháng 4/2007 với mục đích tăng cường và kết hợp sử dụng tiện ích DPX trong các dự án phát triển nhà nước và tư nhân. Các dự án phát triển, tái phát triển của thành phố Portland đều được xét cấp kinh phí cho hạng mục DPX. Tiện ích DPX là một phần không tách rời khỏi dự án phát triển hạ tầng. Mỗi dự án của thành phố Portland liên quan đến lộ giới đường phố đều phải đóng góp 1% chi phí xây dựng cho quỹ DPX. DPX là một khía cạnh phải được kết nối thực hiện giữa các sở ban ngành trong hệ thống hạ tầng thành phố. Huy động các thành phần tư nhân vào việc phát triển DPX trong các dự án của họ.

 Phân loại và lợi ích:

- DPX có nhiều hình dạng và kích thước nhưng đều có lợi ích kiểm soát nước mưa và bảo vệ nước nguồn. Về cơ bản, ĐPX bao gồm: Hè đường mở rộng thu nước mưa;  Thực vật đường phố; Vườn thu nước mưa.

- DPX có nhiều lợi ích như:  Quản lý nước mưa chảy xuống bằng các loại thực vật;  Đem lại lợi ích về chất lượng nước và bổ sung nước ngầm; Tạo ra các không gian đường phố hấp dẫn trong môi trường ở hài hòa bằng cách tăng cường không gian đi bộ và không gian xanh cho các khu ở; Hoạt động như một kết nối xanh đô thị giữa các khu ở, công viên, tiện ích vui chơi giải trí, trường học, đường phố chính và môi trường ở cho động vật hoang dã; Hướng đến mục tiêu cộng đồng xa hơn bằng cách tạo ra tiếp cận đi bộ và đạp xe và nhiều lợi ích khác đối với kinh tế và xã hội.

 Chương trình hành động cho DPX của Portland:

- Thành phố Portland luôn đi đầu trong việc tiến hành các giải pháp kỹ thuật quản lý nước mưa một cách bền vững. Với lượng mưa hàng năm là 939mm, thành phố cần có biện pháp bảo vệ nguồn nước mặt và nước ngầm.

- Đường phố Portland có tác động lớn đến dòng chảy nước mưa. Nước mưa chảy qua đường phố thấm và không thấm được chiếm 66% tổng lượng nước mưa chảy đi. Lượng nước mưa này có thể mang theo chất gây ô nhiễm ảnh hưởng đến nguồn nước.

- Một trong những công cụ chủ chốt để quản lý nước mưa một cách bền vững là DPX. Việc áp dụng công cụ mới mẻ này mang lại nhiều lợi ích như tăng cường kết nối không gian xanh và môi trường ở, khuyến khích hoạt động đạp xe và đi bộ và làm cho khu ở thêm hấp dẫn.

- Năm 2005, thành phố Portland đã thành lập một nhóm nghiên cứu gọi là Nhóm DPX gồm các chuyên gia liên ngành như giao thông, xây dựng, quy hoạch đô thị, môi trường, cảnh quan nhằm thực hiện Chương trình DPX trong các dự án quy hoạch của thành phố.

- Chương trình này là một tiếp cận có lộ trình để áp dụng các các yếu tố DPX như một thành phần quan trọng của các dự án đường phố.

- Chương trình được chia ra làm 2 giai đoạn chính. Giai đoạn 1 nhận định cơ hội và thách thức cho việc triển khai DPX và kiến nghị các giải pháp chính. Giai đoạn 2 đánh giá kết quả của giai đoạn 1 và tìm ra phương hướng xây dựng và duy trì Chương trình DPX trong tương lai lâu dài.

Kế hoạch hành động cụ thể:

 Các bước phát triển DPX

- Bước 1: Tối đa hóa các khu vực được thiết kế cảnh quan trên tuyến phố và giảm thiểu những phần không thấm nước mưa.

- Bước 2: Trồng cây bóng mát cho đường phố

- Bước 3: Quản lý tổng thể đường phố, vỉa hè và đường lái xe vào nhà trong hệ thống cảnh quan. Các giải pháp thiết kế phải kinh tế, đem đến lợi ích môi trường và có thẩm mỹ

- Bước 4: DPX trực tiếp đem lại lựa chọn đa dạng về giao thông như giao thông công cộng, đạp xe và đi bộ

- Bước 5: Kết hợp tổng thể công trình và không gian kế cận nhà với đường phố

 Một số dự án áp dụng giải pháp thiết kế DPX:

* Dự án DPX Siskiyou (2003)

- Dự án thí điểm kiểm soát nước mưa trên một tuyến phố khu dân cư

- Áp dụng biện pháp tạo hè đường mở rộng thấm hút nước mưa hai bên đường

- Hè đường mở rộng giữ nước mưa chảy từ 864 m² bề mặt vỉa hè, xử lý và lọc phần lớn lượng nước mưa

- Đóng góp vào sự hấp dẫn của khu dân cư, cải thiện môi trường đô thị và tăng tính an toàn cho hoạt động đi bộ tại khu vực giao cắt

- Thiết kế hòa nhập tốt với khung cảnh xung quanh. Bố trí cây trồng thấp phù hợp với cảnh quan các khu nhà lân cận

- Các hộ dân cư xung quanh chịu trách nhiệm chính bảo dưỡng hệ thống (tưới nước và nhổ cỏ) 

Mặt bằng tổ chức mở rộng và xanh hoá vỉa hè đường phố Siskiyou

Một phần của DPX Siskiyou đã hoàn thành

Đường phố Siskiyou trước khi triển khai Chương trình DPX (2003)

Đường phố Siskiyou sau khi triển khai Chương trình DPX

* Dự án DPX Đại lộ thứ 12 (2005)

- Dự án thí điểm quản lý nước mưa cho một tuyến phố khu trung tâm

- Dự án gồm bốn khu vực liền kề nhau được trồng cây nhằm xử lý nước mưa đường phố

- Là dự án chuyển đổi cảnh quan đường phố hiện hữu thành khu vực có hệ thực vật kiểm soát nước mưa và đỗ xe an toàn trên đường phố

- Hệ thực vật đường phố giữ lượng nước mưa chảy từ khoảng 700 m² bề mặt vỉa hè. Nó xử lý và lọc phần lớn lượng nước chảy vào, kiểm soát dòng chảy và cải thiện chất lượng nước.

- Quản lý nước mưa tại chỗ thay cho việc dẫn vào hệ thống thoát nước và dẫn thẳng ra sông chính của thành phố (Willamette)

- Cây trồng cải thiện khung cảnh tuyến đường đô thị với việc bổ sung không gian xanh.

- Hệ thực vật được thiết kế phù hợp với hoạt động đi bộ ản toàn, đỗ xe trên phố và tiếp cận cho xe cộ

- Thiết kế kỹ thuật cảnh quan làm gia tăng tối đa việc thấm hút nước mưa bề mặt. Mỗi vỉa cây trồng có thể giữ được 17cm độ sâu nước

- Chính quyền thành phố (Bộ phần công viên và khu giải trí) chịu trách nhiệm bảo dưỡng hệ thống

Đại lộ thứ 12 ở Portland trước khi triển khai Chương trình DPX (2005)

Chi tiết kỹ thuật của đại lộ thứ 12 ở Portland sau khi triển khai Chương trình DPX

Đại lộ thứ 12 ở Portland sau khi triển khai Chương trình DPX

Đại lộ thứ 12 ở Portland sau khi triển khai Chương trình DPX

* Dự án vườn mưa đại lộ Sandy (2006):

- Đại lộ Sandy có năm vườn mưa. Dự án này do Cơ quan môi trường và giao thông của Portaland thực hiện phát triển các hạng mục tiện ích là một yếu tố để cải thiện giao thông của Đại lộ. Thay cho việc thoát nước mưa vào cống thông thường, vườn mưa được thiết kế để giữ và làm chậm để nước mưa ngấm vào đất và cây trồng lọc chất ô nhiễm. Hệ thống giữ nước mưa bổ sung nguồn nước ngầm và cải thiện các nhu cầu giao thông trong đó có:

+ Tăng tính an toàn cho người đi bộ và đạp xe

+ Tăng cường không gian đi bộ và hỗ trợ các hoạt động kinh doanh của khu vực

+ Tăng cường tiếp cận ngang cho người đi bộ

+ Tăng cường tiếp cận và điểm dừng cho các phương tiện

Kết hợp DPX vào khung cảnh đô thị giúp giữ không gian xanh và hệ thống tự nhiên làm tăng chất lượng nguồn nước. Đồng thời, DPX cũng làm cho đường đi bộ thêm an toàn, tăng giá trị nhà đất, tạo ra môi trường cho động thực vật và làm mát không khí.

Đại lộ Sandy trước khi triển khai Chương trình DPX (2006)

Tổ chức các vườn mưa trên đại lộ Sandy trong Chương trình DPX 

Vườn mưa trên đại lộ Sandy sau khi triển khai Chương trình DPX

Vườn mưa trên đại lộ Sandy sau khi triển khai Chương trình DPX

Bài học kinh nghiệm từ Chương trình phát triển và thiết kế DPX thành phố Portland:

- Như vậy, DPX là giải pháp kỹ thuật lồng ghép vấn đề cảnh quan với vấn đề môi trường, trong đó đường phố được thiết kế có thể giữ, rửa và lọc nước mưa chảy xuống. DPX có thể giữ nước mưa và làm cho nước mưa thẩm thấu xuống đất giúp lọc chất ô nhiễm, đồng thời tạo ra các không gian xanh đường phố và đô thị hấp dẫn.

- Chúng ta có thể học tập kinh nghiệm này trong việc thiết kế các đường phố mới ở khu vực đô thị lõi mở rộng, trong các dự án phát triển mới ngay từ đầu. Với các đường phố đã hình thành lâu năm ở khu vực đô thị lõi thì việc áp dụng cũng có khó khăn về sự hạn chế về không gian, diện tích. Tuy nhiên, cũng cần nghiên cứu các vật liệu lát mặt đường, vỉa hè mới, có khả năng thấm nước cao để góp phần thực hiện chức năng của ĐPX.

- Ngoài ra, để triển khai thì một số điểm mấu chốt để một dự án DPX có thể thành công là: (1) Thiết kế đơn giản; (2) Chi phí đầu tư tối thiểu, hiệu quả; (3) Chọn vị trí cấp thiết; (4) Hoàn thiện tốt, có thẩm mỹ và truyền thông tạo cảm hứng cho cộng đồng.

Tài liệu tham khảo

- https://www.portland.gov/bes/stormwater/about-green-streets

- https://www.asla.org/ContentDetail.aspx?id=59414

-https://www.owp.csus.edu/csus-lid/2015-lid-conference/7-kperry-urban-rain-design-green-streets.pdf

Tổng hợp và lược dịch bởi ThS. KTS. GVC. Phùng Thị Mỹ Hạnh – Bộ môn Kiến trúc cảnh quan, Trường ĐHXDHN.