1. Đặt vấn đề
Biên đổi khí hậu (BĐKH) hiện nay chủ yếu do phát thải khí nhà kính, với hơn 90% là CO2 và methane. Báo cáo AR6 của IPCC [1] cảnh báo nhiệt độ toàn cầu có thể tăng vượt ngưỡng 1,5oC và 2oC trong thế kỷ 21 nếu không có sự cắt giảm khí thải đột phá.
Trong đó, lĩnh vực xây dựng đóng góp tới 32% lượng phát thải toàn cầu [2] do tiêu thụ năng lượng vận hành lớn và dấu chân carbon cao từ vật liệu như xi măng, thép. Tại Việt Nam, áp lực từ đô thị hóa nhanh chóng và BĐKH khiến việc phát triển công trình bền vững trở nên cấp bách.
Hiện nay, Việt Nam đang đối mặt với các hiện tượng thời tiết cực đoan gia tăng cả về tần suất lẫn cường độ, đặc biệt là mưa lớn bất thường và nắng nóng kéo dài.
Các đô thị lớn như Hà Nội, TP.HCM thường xuyên bị tê liệt do hệ thống thoát nước quá tải trước những trận mưa lớn cục bộ. Bên cạnh đó, hiện tượng đảo nhiệt đô thị (urban heat island) cũng làm gia tăng tiêu thụ năng lượng làm mát và giảm chất lượng sống.
Thực trạng này đòi hỏi ngành Xây dựng phải chuyển đổi sang mô hình công trình giảm phát thải (low-carbon) và có khả năng chống chịu (resilient) cao. Tuy nhiên, việc thực thi tại Việt Nam vẫn gặp nhiều rào cản về chi phí, vật liệu và khung chính sách.
Do đó, nghiên cứu về xu hướng phát triển công trình thích ứng khí hậu là cần thiết để đề xuất các chiến lược phù hợp, góp phần thực hiện các cam kết quốc tế và mục tiêu phát triển bền vững của quốc gia.
2. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu sử dụng phương pháp tổng quan tài liệu (narrative literature review) kết hợp phân tích chính sách và phân tích so sánh. Dữ liệu được thu thập từ các bài báo ISI/Scopus, báo cáo quốc tế (IFC, IPCC, EU, RMI, WGBC), hệ thống đánh giá công trình xanh (LEED, BREEAM, DGNB, CASBEE, LOTUS) và các văn bản pháp luật của Việt Nam.
Tài liệu được phân loại theo các chủ đề chính gồm: (i) Xu hướng low-carbon buildings, (ii) resilient buildings, (iii) rào cản triển khai tại các quốc gia đang phát triển và (iv) khung chính sách – thể chế và tài chính.
Phân tích chủ đề (thematic analysis) được áp dụng để tổng hợp các mô thức xu hướng và đối chiếu với bối cảnh Việt Nam nhằm đề xuất định hướng phát triển và khuyến nghị chính sách.
3. Kết quả nghiên cứu và bàn luận
3.1. Tình hình phát triển công trình giảm phát thải trên thế giới
Công trình giảm phát thải (low-carbon buildings) hướng tới giảm tối đa phát thải khí nhà kính trong suốt vòng đời, bao gồm: Carbon vận hành (năng lượng sử dụng – operational carbon) và Carbon tiêu tốn (khai thác, sản xuất, vận chuyển vật liệu và phá dỡ – embodied carbon) [3].
Các nghiên cứu cho thấy tầm quan trọng của việc xét cả phát thải carbon tiêu tốn và phát thải carbon vận hành: Trong khi các công trình truyền thống tập trung mạnh vào giảm năng lượng vận hành (operational) bằng cách nâng cao hiệu quả năng lượng.
Tuy nhiên, khi công trình mới đạt được hiệu quả vận hành rất cao (near-zero), tỷ trọng phát thải carbon tiêu tốn tăng lên và trở thành một phần lớn trong tổng phát thải vòng đời.
Nhiều nghiên cứu và báo cáo kỹ thuật đã chỉ ra rằng, đối với công trình tiết kiệm năng lượng mới, carbon tiêu tốn có thể chiếm đến 40 – 60% tổng phát thải vòng đời, tùy loại công trình và vùng khí hậu [4].
Do đó, chiến lược “low-carbon” hiệu quả phải cân bằng ba trục: Giảm nhu cầu năng lượng vận hành, điện khí hóa/nguồn tái tạo cho vận hành và giảm phát thải carbon tiêu tốn thông qua lựa chọn vật liệu, tối ưu hóa kết cấu và chuỗi cung ứng vật liệu [5]. Các hướng giảm carbon tiêu tốn thường được khuyến nghị:
– Lựa chọn vật liệu phát thải thấp: Một xu hướng quan trọng là ứng dụng vật liệu low-embodied carbon như bê tông tro bay, tro xỉ, gạch không nung, vật liệu tái chế và composite sinh thái; thay thế bê tông/thép cường độ cao bằng các vật liệu có cường độ carbon thấp hơn (gỗ kỹ thuật, bê tông dùng xi măng thay thế, tro bay…) [6].
– Tối ưu hóa thiết kế kết cấu để giảm khối lượng vật liệu, kéo dài tuổi thọ, dễ tháo lắp và tái sử dụng [7]. Ngoài ra, công nghệ năng lượng tái tạo được tích hợp vào tòa nhà như pin mặt trời, hệ thống HVAC hiệu suất cao, thiết kế kiến trúc tiết kiệm năng lượng cũng rất phổ biến ở các quốc gia phát triển.
– Áp dụng đánh giá vòng đời (Life Cycle Assessment_LCA): Sử dụng công cụ dữ liệu để kiểm soát phát thải vật liệu từ giai đoạn thiết kế, khai thác vật liệu, vận chuyển vật liệu thô đến nhà máy, sản xuất vật liệu thành phẩm trong nhà máy, vận chuyển vật liệu đến công trường, lắp đặt vào công trình xây dựng (sản xuất-xây dựng) và giai đoạn kết thúc vòng đời công trình (end-of-life) [3].
Bên cạnh đó, các hệ thống đánh giá công trình xanh (LEED, BREEAM, DGNB, CASBEE) trên thế giới được thiết lập nhằm mục đích không chỉ thúc đẩy tiêu thụ năng lượng hiệu quả mà còn khuyến khích sử dụng vật liệu bền vững, quản lý nước, quản lý chất thải xây dựng và vận hành xanh. Tuy nhiên, mỗi hệ thống có tiêu điểm và cách tính khác nhau:
– LEED (Mỹ) tập trung vào điểm số theo nhiều hạng mục và có phạm vi áp dụng quốc tế rộng;
– BREEAM (Anh) là một trong những hệ thống lâu đời nhất, mạnh về đánh giá trong bối cảnh châu Âu;
– DGNB (Đức) nhấn mạnh cân bằng các tiêu chí kinh tế – sinh thái – xã hội và có cách tiếp cận trọng số phức tạp;
– CASBEE (Nhật) có định hướng rõ ràng về hiệu suất môi trường trong bối cảnh đô thị Nhật Bản [8].
Các nghiên cứu so sánh chỉ ra rằng mặc dù các hệ thống đều thúc đẩy giảm phát thải gián tiếp, khả năng can thiệp trực tiếp vào embodied carbon còn hạn chế nếu hệ thống chưa cập nhật tiêu chí/điểm thưởng dành riêng cho giảm embodied hoặc chưa bắt buộc LCA vòng đời.
Vì vậy, nhiều nhà nghiên cứu đề xuất cập nhật các hệ thống này để tích hợp chỉ số embodied carbon hoặc yêu cầu LCA toàn diện [8]. Bằng chứng thực nghiệm và chính sách/ cam kết quốc tế cho thấy:
– Báo cáo chuyên môn và tổng quan cho thấy có khả năng giảm embodied carbon đáng kể (theo các kịch bản thiết kế thông minh và thay thế vật liệu) với chi phí tăng thêm thấp hoặc thậm chí tiết kiệm tổng chi phí vòng đời khi tính cả chi phí vận hành. Một số báo cáo thực tiễn ghi nhận tiềm năng tiết kiệm lớn nếu áp dụng thiết kế toàn diện từ giai đoạn ý tưởng [6].
– Tổ chức như World Green Building Council (WGBC) đã đặt mục tiêu giảm đáng kể embodied carbon cho công trình mới đến năm 2030 và tiến tới net-zero embodied vào 2050, cho thấy xu hướng chính sách hướng tới bắt buộc đánh giá vòng đời và tiêu chí giảm embodied trong các tiêu chuẩn xanh.
– Nhiều quốc gia đã đặt mục tiêu giảm phát thải trong xây dựng như một phần của chiến lược khí hậu quốc gia. Ví dụ, Liên minh châu Âu thúc đẩy công trình “gần-zero năng lượng” (nearly zero‑energy buildings, NZEB) như một tiêu chuẩn bắt buộc. Một số quốc gia còn phát triển thị trường tín chỉ carbon cho ngành Xây dựng hoặc cung cấp các ưu đãi tài chính cho công trình xanh.
Tuy nhiên, phát triển công trình low-carbon toàn cầu cũng gặp thách thức: Chi phí đầu tư cao, công nghệ mới chưa phổ dụng, thiếu kỹ thuật và nguồn lực và rào cản chính sách – đặc biệt là ở các nước đang phát triển. Các mô hình tài chính như tín dụng xanh, trái phiếu xanh được xem là “chìa khóa” để giải quyết bài toán này.
3.2. Tình hình phát triển công trình có khả năng chống chịu (Resilient building) trên thế giới
Resilient buildings (công trình có khả năng thích ứng hoặc phục hồi) là những công trình được thiết kế để chịu hoặc phục hồi nhanh chóng sau các sự kiện khí hậu cực đoan như bão, lũ, nhiệt độ cao hoặc ngập. Khái niệm này đã trở nên nổi bật khi BĐKH ngày càng gia tăng cường độ và tần suất thiên tai.
Một số công cụ quốc tế đã phát triển để đánh giá khả năng chống chịu khí hậu của công trình. Ví dụ, IFC – Tập đoàn Tài chính Quốc tế thuộc Worl Bank đã giới thiệu “Building Resilience Index (BRI)” – một khung đánh giá trực tuyến giúp chủ đầu tư, nhà phát triển và người mua nhà đánh giá rủi ro khí hậu theo vị trí và đề xuất các biện pháp tăng cường resilience [9].
Chiến lược xây dựng resilient bao gồm áp dụng các biện pháp như: Thiết kế kết cấu chịu lực cao, hệ thống thoát nước, vật liệu chịu thời tiết khắc nghiệt, minh bạch rủi ro khí hậu, bảo hiểm thiên tai và tích hợp bản đồ rủi ro khí hậu trong quy hoạch.
Nhiều quỹ quốc tế, tổ chức tài chính như Ngân hàng Thế giới (World Bank), IFC hỗ trợ đầu tư vào công trình resilient thông qua các khoản vay xanh, bảo lãnh rủi ro thiên tai và các sáng kiến PPP (hợp tác công-tư) để đảm bảo công trình mới vừa xanh vừa an toàn trước BĐKH.
Thách thức lớn cho phát triển công trình khả năng chống chịu (resilient building) là định giá rủi ro khí hậu, chi phí đầu tư và chi phí bảo trì cao, cùng với việc thiếu dữ liệu đủ tin cậy về rủi ro khí hậu địa phương. Thêm vào đó, việc phát triển khung pháp lý và tiêu chuẩn quốc tế về chống chịu (resilience) vẫn còn rất mới và chưa đồng nhất giữa các quốc gia.
3.3. Thực tiễn phát triển công trình giảm phát thải và thích ứng BĐKH tại Việt Nam
3.3.1. Chính sách và khung pháp lý
Tại Việt Nam, phát triển công trình xanh (green building) được xem là giải pháp quan trọng để giảm phát thải khí nhà kính. Bộ Xây dựng đã thúc đẩy các sáng kiến công trình xanh, sử dụng năng lượng hiệu quả và vật liệu xanh.
Ngoài ra, việc phát triển nhãn môi trường xanh cho vật liệu xây dựng (VLXD) đã được triển khai: Các tiêu chuẩn, quy định dán nhãn sản phẩm VLXD xanh đã được xây dựng và công bố.
Bộ Nông nghiệp và Môi trường cùng Bộ Xây dựng cũng đưa ra lộ trình phát triển thị trường carbon nội địa, cơ chế ưu đãi để khuyến khích vật liệu xanh và giải pháp công nghệ thấp phát thải.
3.3.2. Thực trạng công trình xanh tại Việt Nam
Theo báo cáo từ Bộ Xây dựng, đến năm 2022 – 2023, Việt Nam mới có vài trăm công trình được chứng nhận “công trình xanh” (green building) theo các hệ thống như LOTUS (Việt Nam), EDGE (IFC), LEED [10]. Số lượng còn khiêm tốn so với tiềm năng lớn của thị trường xây dựng Việt Nam.
Nhiều nghiên cứu khoa học cũng chỉ ra rằng chi phí đầu tư ban đầu cho công trình xanh thường cao hơn so với công trình truyền thống. Các khảo sát thực nghiệm báo cáo “phụ phí xanh” (green cost premium), chi phí tăng thêm cho lựa chọn Xanh/Bền vững là khoản chi phí đầu tư ban đầu tăng thêm cần thiết để thiết kế, xây dựng hoặc lựa chọn một sản phẩm/dịch vụ thân thiện với môi trường (xanh) so với việc lựa chọn một giải pháp hoặc sản phẩm thông thường (truyền thống) có phạm vi rộng, thường dao động từ khoảng -0,4% đến ~21% tùy nghiên cứu và bối cảnh (khác nhau theo quốc gia, loại công trình và cấp độ chứng nhận).
Tuy nhiên, khi tính đến toàn bộ vòng đời (Life-Cycle Cost – LCC), các công trình xanh thường cho thấy lợi ích kinh tế dài hạn thông qua tiết kiệm năng lượng, giảm chi phí vận hành và bảo trì, tăng giá trị tài sản (rents/giá thuê) và có thể hoàn vốn trong một thời gian chấp nhận được. Nhiều báo cáo tổng hợp và nghiên cứu trường hợp cho thấy năng lượng tiết kiệm được thường vượt hơn mức phụ phí ban đầu trong trung – dài hạn [11].
3.3.3. VLXD xanh ở Việt Nam
Việt Nam đang phát triển mạnh VLXD xanh. Ví dụ, việc sử dụng tro bay, xỉ nhiệt điện, gạch không nung… giúp giảm phát thải carbon đáng kể trong sản xuất VLXD [12]. Bộ Xây dựng cũng công nhận vai trò then chốt của VLXD xanh trong việc đạt được các mục tiêu bền vững, giảm phát thải và thích ứng khí hậu [13].
3.3.4. Sự quan tâm đến khả năng chống chịu (Resilience) tại Việt Nam
Việt Nam là một trong các quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề bởi BĐKH, đặc biệt là mưa bão, ngập lụt, xâm nhập mặn, sạt lở. IFC đã hợp tác với các bên liên quan để giới thiệu bộ chỉ số “Building Resilience Index (BRI)” tại Việt Nam, nhằm đánh giá và cải thiện khả năng chống chịu công trình trước các rủi ro khí hậu [14].
Việc đo lường rủi ro vị trí cụ thể (location-specific risk) đã giúp các nhà phát triển bất động sản xem xét giải pháp xây dựng thích ứng, chẳng hạn như thiết kế thoát nước, hệ thống cấu trúc chịu lực, vật liệu chịu mặn, hệ thống cảnh báo thiên tai.
3.3.5. Thách thức nội tại
Tuy nhiên, tại Việt Nam còn nhiều rào cản: Chi phí đầu tư công trình xanh và chống chịu (resilient) cao, năng lực kỹ thuật còn hạn chế, thiếu dữ liệu khí hậu chi tiết theo địa phương và thiếu các cơ chế bảo hiểm thiên tai. Bên cạnh đó, thị trường tài chính xanh chưa hoàn thiện, các dòng vốn ưu đãi hoặc tín dụng xanh vẫn chưa phổ biến rộng rãi.
4. Hàm ý chính sách phát triển xây dựng công trình giảm phát thải và có khả năng thích ứng với BĐKH tại Việt Nam
Dựa trên thực trạng quốc tế và nội địa, có thể nhận diện một số chiến lược phát triển chính cho công trình bền vững tại Việt Nam:
4.1. Tích hợp giảm phát thải (mitigation) và khả năng thích ứng (adaptation) trong quy hoạch và thiết kế
Thay vì xem công trình xanh (green) và chống chịu (resilient) như hai mục tiêu tách biệt, xu hướng là tích hợp cả hai, tức là xây dựng công trình giảm phát thải và có khả năng thích ứng khí hậu. Việc này đòi hỏi thiết kế đa mục tiêu, áp dụng vật liệu low-carbon đồng thời sử dụng các giải pháp kết cấu và kỹ thuật, quy hoạch để chống chịu thiên tai.
* Ở cấp độ Quy hoạch và Quản lý đô thị (Planning & Urban Management):
Việc tích hợp không chỉ dừng lại ở công trình riêng lẻ mà phải được lồng ghép vào quy hoạch tổng thể để tạo ra đô thị xanh và chống chịu (Green and Resilient Cities).
– Tích hợp giảm phát thải trong quy hoạch (Mitigation): (1) Phát triển đô thị nén (Compact City): Quy hoạch khu vực đô thị mật độ cao, giảm quãng đường di chuyển và khuyến khích giao thông công cộng/đi bộ/xe đạp, từ đó giảm phát thải vận hành của toàn khu vực; (2) Quy hoạch Năng lượng xanh: Ưu tiên quy hoạch các khu vực lắp đặt nguồn năng lượng tái tạo phân tán (như điện mặt trời trên mái, năng lượng gió) ngay từ đầu, giảm phụ thuộc vào lưới điện tập trung.
– Tích hợp thích ứng BĐKH trong quy hoạch (Adaptation): Quy hoạch Vùng đệm sinh thái: Phân tích bản đồ rủi ro khí hậu (ngập lụt, sạt lở, xâm nhập mặn) và quy hoạch các khu vực không xây dựng hoặc xây dựng các cơ sở hạ tầng xanh (Green Infrastructure) như hồ điều hòa, công viên ngập nước để thích ứng với ngập lụt.
* Ở cấp độ Thiết kế xây dựng (Building Design):
Phân tích cần làm rõ các giải pháp kỹ thuật cụ thể cho từng mục tiêu:
* Ở cấp độ Chính sách và Cơ sở dữ liệu (Policy & Data Infrastructure):
Đề xuất về chính sách là quan trọng, cần nhấn mạnh sự cần thiết của dữ liệu bản địa:
– Xây dựng Cơ sở dữ liệu phát thải vật liệu Quốc gia: Đảm bảo tính chính xác và minh bạch của việc tính toán Embodied Carbon bằng cách xây dựng Tuyên bố sản phẩm môi trường (Environmental Product Declarations – EPDs) cho các vật liệu sản xuất trong nước (xi măng, thép, gạch, đá) thay vì chỉ dùng dữ liệu quốc tế.
– Chính sách Mua sắm xanh (Green Public Procurement – GPP): Nhà nước cần đi đầu bằng cách đưa các tiêu chí LCA và giới hạn Embodied Carbon vào các dự án đầu tư công, tạo ra nhu cầu thị trường ban đầu cho VLXD carbon thấp.
– Đào tạo và Nâng cao năng lực (Capacity Building): Bổ sung các môn học/chương trình đào tạo chuyên sâu về LCA (Life Cycle Assessment) và Thiết kế chống chịu khí hậu vào chương trình đào tạo của kiến trúc sư, kỹ sư xây dựng.
4.2. Mở rộng áp dụng VLXD xanh
Thị trường VLXD xanh sẽ tiếp tục phát triển mạnh tại Việt Nam. Với tiềm năng sử dụng tro bay, xỉ, phế thải công nghiệp để sản xuất xi măng xanh hoặc vật liệu không nung, chi phí và lượng phát thải có thể giảm đáng kể [12]. Ngoài ra, việc dán nhãn sinh thái (eco-label) cho VLXD sẽ giúp minh bạch hóa “dấu chân carbon” của vật liệu, khuyến khích lựa chọn bền vững hơn.
4.3. Tăng cường khung chính sách và cơ chế tài chính xanh
Chính phủ Việt Nam cần tiếp tục hoàn thiện chính sách ưu đãi cho công trình xanh và chống chịu, bao gồm thuế, trợ cấp và cơ chế tín dụng xanh.
Ngoài ra, phát triển thị trường carbon nội địa (carbon trading) hoặc các cơ chế thưởng cho các công trình có phát thải thấp sẽ là xu hướng quan trọng. Các quỹ quốc tế (IFC, Ngân hàng Thế giới) sẽ tiếp tục hỗ trợ dự án chống chịu (resilient) thông qua các sáng kiến tài trợ rủi ro khí hậu.
4.4. Ứng dụng công nghệ số và quản lý rủi ro khí hậu
Việc sử dụng công nghệ số như BIM (Building Information Modeling), IoT, hệ thống cảm biến, mô phỏng rủi ro thiên tai (bão, ngập, nhiệt độ) sẽ giúp các chủ đầu tư thiết kế công trình tối ưu hơn cả về hiệu suất năng lượng và khả năng chống chịu. Chỉ số như Building Resilience Index (BRI) của IFC là một ví dụ rõ ràng về cách đánh giá rủi ro khí hậu cụ thể theo vị trí và biện pháp khuyến nghị.
4.5. Tăng cường năng lực con người và truyền thông
Xu hướng dài hạn là nâng cao nhận thức của các bên liên quan – chủ đầu tư, kiến trúc sư, nhà thầu, cộng đồng – về lợi ích của công trình giảm phát thải và thích ứng khí hậu. Đào tạo kỹ thuật, hội thảo (workshop) và chiến dịch truyền thông sẽ là kênh quan trọng. Đồng thời, xây dựng mô hình hợp tác công-tư (PPP) và cộng đồng tham gia (community engagement) để phát triển các dự án bền vững là xu hướng tất yếu.
4.6. Xây dựng dữ liệu địa phương và bản đồ rủi ro khí hậu
Việt Nam cần xây dựng hệ thống dữ liệu khí hậu chi tiết theo vùng (mưa, bão, ngập, nhiệt độ) để hỗ trợ đánh giá rủi ro công trình. Việc xây dựng bản đồ rủi ro (hazard maps) và tích hợp vào quy hoạch xây dựng sẽ giúp định hướng việc triển khai công trình chống chịu một cách an toàn và hiệu quả.
5. Kết luận
Phát triển công trình giảm phát thải (low-carbon) và thích ứng (resilient) là xu hướng tất yếu và không thể đảo ngược của ngành Xây dựng Việt Nam. Mặc dù đã có những tiến triển nhất định về chính sách và nhận thức, lĩnh vực này vẫn đối mặt với nhiều rào cản lớn về chi phí đầu tư, năng lực kỹ thuật và cơ chế tài chính xanh.
Để hiện thực hóa mục tiêu bền vững, Việt Nam cần tập trung vào các chiến lược trọng tâm:
– Tích hợp giải pháp: Kết hợp hài hòa giữa giảm nhẹ và thích ứng (mitigation-adaptation) ngay từ khâu thiết kế.
– Hoàn thiện hệ sinh thái: Ưu tiên vật liệu xanh, ứng dụng công nghệ số trong đánh giá rủi ro khí hậu và hoàn thiện khung chính sách ưu đãi.
– Đồng bộ hóa nguồn lực: Nâng cao năng lực chuyên môn và khơi thông các nguồn lực tài chính xanh.
Việc thực hiện đồng bộ các giải pháp này không chỉ giúp ngành Xây dựng giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường mà còn góp phần thực hiện hiệu quả các cam kết khí hậu của quốc gia trên trường quốc tế.
ThS Đoàn Hồng Sơn – Ủy ban nhân dân tỉnh Hà Tĩnh;
PGS.TS Nguyễn Lương Hải – Trường Đại học Giao thông vận tải
