Kỹ thuật trồng cây trên mái nhà

Kỹ thuật trồng cây trên mái nhà. Nhũng ý tưởng độc đáo về khu vườn trên mái đẹp, độc và vô cùng lãng mạn

Ý tưởng trồng cây xanh trên nóc nhà

Ai cũng biết cây xanh có vai trò điều hòa không khí quan trọng như thế nào đối với môi trường, đặc biệt ở các đô thị lớn khi mà bê tông hóa đang là vấn đề cấp thiết để đáp ứng yêu cầu phát triển của đô thi hiện đại.

Ngày nay, khi mà nhiều tòa nhà mọc lên, các hệ thống đường cao tốc và cầu vượt nhiều tầng chằng chịt được xây dựng, khi đó cũng có nghĩa là những những khoảng không gian cỏ cây xanh quí giá của thiên nhiên đang dần bị thu hẹp.

Mặc dù trong quần thể kiến trúc đô thị hiện đại có những công viên cây xanh, hồ nước và những nhà quy hoạch không gian cũng đã tính toán đến những vấn đề về môi trường: không gian, ánh sáng, không khí…, nhưng hẳn vẫn sẽ là tốt hơn nếu hầu như trên nóc mỗi tòa nhà, trên mỗi bờ bo chân lan can cầu, dải phân cách giữa các làn đường là những vườn cỏ, những dải cây hoa cảnh trang trí. Diện tích cây xanh lúc đó sẽ được tăng lên đáng kể góp phần cải thiện môi trường.

Để trồng cỏ cây trên nóc những tòa nhà, gờ bờ bo chân lan can cầu, dải phân cách giữa các làn đường cần phải giải quyết một số vấn đề: về kỹ thuật xây dựng như khả năng chịu lực, chống thấm, cấp thoát nước tưới tiêu… khi đổ đất trồng cỏ cây trên mái nhà là không có vấn đề gì lớn bởi ngày nay với vật liệu và công nghệ hiện đại người ta có thể giải quyết tốt. Tuy nhiên cần phải có những lựa chọn trồng loại cỏ nào thích hợp nhất với một lớp đất không dày, ở trên cao nơi có nhiều gió và nắng hơn so với dưới mặt đất.
Tôi đã được thấy một số các tòa nhà trên 10 tầng bên trên trồng cỏ và các cây cảnh. Ở Thượng Hải (Trung Quốc), trên các cầu đều có các dải cây xanh, cỏ mọc ở các dải phân cách giữa và lề lan can hai biên cầu. Nhiều người chắc cũng đã được xem ảnh hoặc video thành phố Vơ-ni-zơ (Ý) hoặc một số biệt thự ở châu Âu trên phim, những đám dây leo trùm kín toàn bộ các bức tường chỉ trừ vị trí các cửa sổ, cửa ra vào. Phải nói, những không gian cây xanh chen giữa các công trình kiến trúc thật là đẹp, tươi mát và trong lành.

Nếu như những ý tưởng cây xanh ở các nước nêu trên được áp dụng vào Việt Nam thi có phải hay biết mấy, đặc biệt đối với Hà Nội, một thành phố đông đúc, nóng ẩm nhiệt đới, có chút ít tính chất khí hậu lục địa. Ở thành phố Hồ Chí Minh và các đô thị ven biển khác, khí hậu mùa hè tốt hơn rất nhiều so với ở Hà Nội. Tại đây, buổi sáng và trưa dù có nóng do ánh nắng mặt trời, nhưng chiều đến thường có gió biển thổi hoặc mưa làm nguội mặt đất rất nhanh nên chiều và tối rất mát. Trong khi Hà Nội ở xa biển không có gió và mưa buổi chiều nên rất nóng, cả khi lúc đã tắt ánh nắng mặt trời: các khối gạch xây, bê tông xi măng, bê tông nhựa của nhà cửa, đường xá hấp thụ nhiệt của ánh nắng mặt trời trong suốt thời gian ban ngày, tối đến bắt đầu bức xạ tỏa nhiệt vào không khí. Thời gian làm nguội những khối bê tông trên cũng phải kéo dài đến lúc nửa đêm, rạng sáng. Khi đó không khí mới trở nên mát mẻ chút ít thì mặt đất đã lại phải chuẩn bị hứng chịu đợt nắng nóng của một ngày hè mới tiếp theo. Thêm nữa, nóng không có gió và độ ẩm không khí cao ở Hà Nội làm cơ thể con người rất khó chịu: độ ẩm cao với thành phần hơi nước nhiều lúc ở mức gần bão hòa trong không khí làm cho cơ thể người không thoát được hơi nước mồ hôi, có nghĩa là cơ thể tự làm nóng mình, không được thoát nhiệt và người ta cảm thấy nóng hơn và rất khó chịu.

Ngày nay người ta đã sáng chế và sử dụng máy điều hòa nhiệt độ nên đã giải quyết được vấn đề chống nóng trong nhà. Máy điều hòa nhiệt độ có tác dụng làm lạnh trong những không gian nhỏ trong phòng nhưng lại làm nóng không gian xung quanh và tiêu tốn rất nhiều điện năng.

Trong khi cây xanh có tác dụng điều hòa chung mặt đất, hấp thụ ánh sang mặt trời, thông qua sự quang hợp lấy đi một phần khí cac-bon-níc trong không khí, làm giảm hiệu ứng nhà kính khí quyển, giảm bớt việc nóng dần lên của trái đất. Nếu sử dụng tối đa nguồn điều hòa không khí từ cây cỏ thiên nhiên, chắc hẳn sẽ góp phần cải thiện môi trường sống của con người tốt đẹp hơn.

Ý tưởng trồng cây cỏ trang trí trên cầu, trên mái nóc bằng các tòa nhà đã được áp dụng ở nhiều nơi, nhất là ở nước ngoài. Ở đây, tôi chỉ viết lại và muốn nó được áp dụng ở Việt Nam. Nhiều người đã biết được những ưu điểm của nó nhưng chắc để áp dụng một cách rộng rãi, có hiệu quả hẳn phải có quy định của những cơ quan quản lý nhà nước. Nếu không, chắc chẳng có một kỹ sư thiết kế, một kiến trúc sư nào tự bố trí các dải cây cỏ trên cầu hay trên nóc nhà trong các đồ án thiết kế của mình.

Lợi ích sinh thái từ mái nhà xanh

Hiệu ứng từ mái nhà xanh giúp giảm thiểu hiện tượng hòn đảo nhiệt đô thị thường thấy ở các thành phố lớn – nơi mật độ dân số và xây dựng cao, ít cây xanh và nhiều xe cộ qua lại khiến cho nhiệt độ đô thị cao hơn vùng ngoại ô đến 4°C. Nhưng nếu bạn lắp một mái nhà xanh thì những cây xanh sẽ phản xạ lại ánh nắng mặt trời và làm mát không những ngôi nhà của bạn mà còn môi trường xung quanh. Nghiên cứu cho thấy nhờ mái nhà xanh, nhiệt độ không khí gần bề mặt có thể giảm tới 16,4°C trên mỗi đơn vị diện tích – chỉ thua cây xanh trên phố một ít nhưng ngược lại, mái nhà xanh không hề tốn chỗ.

Và một điều tất nhiên là thảm thực vật trên mái nhà xanh còn giúp giảm thiểu bụi bẩn và ô nhiễm vì khả năng lọc bụi, khói khỏi không khí và sự hấp thụ nitrat và chất gây ô nhiễm của đất. Kết quả là công việc lau bộ lộc của máy điều hòa nhà bạn không cần phải làm thường xuyên như các nhà khác vì không khi xung quanh bạn trong lành hơn, không những thế, tùy thuộc thiết kế, mái nhà xanh có thể hấp thụ 50 - 90% nước mưa.

Cụ thể là một mái nhà xanh dày 10 cm có thể chứa được gần 4 lít nước trên diện tích 30,5 cm2. Như vậy nguy cơ ngập lụt và xói lở ở đô thị được giảm bớt. Ngoài ra, mái nhà xanh có khả năng cách nhiệt và cách âm rất tốt. Một mái nhà xanh tiêu biểu có thể làm giảm âm thanh phản lên đến 3 dB và cải thiện cách âm lên đến 8 dB. Điều này đặc biệt phù hợp với những nhà mặt đường lớn, gần sân bay, nhà máy.

Tiền công lắp đặt mái nhà xanh cao hơn nhiều so với mái nhà thường. Ở Mỹ, để có được một công viên trên mái, bạn cần phải chi $10-35 cho 30,5 cm2 mái. Tuy nhiên, về lâu về dài thì mái nhà xanh có thể giúp bạn tiết kiệm được nhiều khoản chi phí bảo trì. Thực tế, mái nhà xanh bền hơn nhiều mái nhà thường vì màng chống thấm được bảo vệ chống các diễn biến thời tiết như nắng nóng và bão. Ngoài ra, vì những đặc điểm cách nhiệt và lộc không khí, một mái nhà xanh sẽ giúp bạn tiết kiệm điện. Khả năng giữ nước của mái cũng sẽ hạn chế hiện tượng xói lở nhà qua các trận mưa lớn.

Trong thời buổi "tấc đất tấc vàng" như hiện nay thì việc có một không gian xanh tại những thành phố lớn quả thật là quý giá. Trồng cây trên mái nhà là một giải pháp tạo không gian xanh có thể áp dụng cho hộ gia đình hay cả một không gian đô thị.

1. Cấu tạo của kết cấu mái trồng cây bên trên (lý thuyết)

Phương pháp thứ nhất:

Trong đó:

Plant layer: Lớp cây trồng

Soil mix layer: Lớp đất trồng

Soil filter fabric: Cơ cấu lọc chất bẩn

Drain mat: Lớp thoát Nước

Waterproof membrane: Lớp chống thấm

Sub membrane layer: Lớp chống thấm phụ

Roof deck: Sàn máI

Phương pháp thứ 2:

Trong đó:

Vegetation: Lớp cây trồng

Growing medium: Lớp đất trồng cây

Filter membrane: Lớp lọc nước

Drainage layer: Lớp thoát nước

Waterproof: Lớp chống thấm

Support panel: Panel đỡ

Thermal insulation: Lớp cách nhiệt

Vapour control layer: Lớp đIều chỉnh hơi nước

Structural support: Kết cấu đỡ mái

Tuy nhiên đây chỉ là lý thuyết

2. Các ưu điểm chính của kết cấu trồng cây trên mái.

Các lợi ích riêng

a. Lợi ích về kinh tế: tiết kiệm giá thành cho người chủ công trình bao gồm:

- Tiết kiệm chi phí thay thế: Thời gian tồn tại lâu hơn gần gấp đôI máI nhà thông thường.

- Tiết kiệm năng lượng làm ấm và chi phí làm mát không khí. Tuỳ thuộc vào hướng nhà, khí hậu và loại máI sử dụng..

b. Cách âm: Đất, cây và các lớp vật liệu có thể sử dụng để làm cách âm. - Sóng âm thanh do thiết bị máy móc, giao thông, máy bay có thể bị hấp thu, phản xạ hoặc tán xạ bởi kết cấu. Lớp VL ở phía dưới ngăn cản âm có tần số thấp, cây trồng bên trên có khả năng ngăn cản âm có tần số cao.

- Một máI trồng cây xanh với lớp trung gian bên dưới dày khoảng 12cm có thể giảm 40 decibels âm thanh.

Các lợi ích chung

a. Lợi ích về kinh tế

- Chính sách chung cho việc phát triển Green Roof ( GR ) sẽ tạo nhiều việc làm liên quan đến vấn đề thi công kĩ thuật. ở Đức, số công nhân làm cho ngành công nghiệp GR là 12.000 người, nếu như tất cả các máI nhà được phủ xanh thì số công nhân sẽ là 100.000 người.

- Tiết kiệm chi phí cộng đồng bao gồm giảm giá thành trong việc táI tạo không khí, giảm các yêu cầu đối với việc cách ly, bảo vệ bên trong nhà.

- Giảm các nhu cầu về chăm sóc sức khoẻ.

b. Cải thiện chất lượng không khí

- Lọc các chất độc hại ở không khí: không chỉ hấp thu nhiệt độ, có xu hướng giảm sự biến đổi nhiệt độ mà còn lọc các lớp không khí truyền qua nó.

- Ví dụ: 1 m2 mái trồng cỏ có thể lọc được 0,2 kg chất độc hại từ không khí trong 1 năm.

- Trao đổi Cacbon dioxide và Oxygen: Trong quá trình quang hợp thì cây xanh hấp thụ nước, cacbon và AS mặt trời để tạo ra Oxy và Gluco.Temperature Regulation ( Điều hoà nhiệt độ ).

- Tác động đến nhiệt độ chung của đô thị

- Cách ly công trình: Nó được sử dụng để cách ly cho các ngôi nhà. Việc tạo bóng mát xung quanh bề mặt bên ngoài nhà được chứng minh là có hiệu quả hơn so với việc sử dụng các biện pháp cách ly bên trong.

- Cách ly nhiệt độ công trình bằng cách ngăn cản nhiệt độ truyền qua nó. Chức năng cách ly này đạt hiệu quả cao nhất khi ta sử dụng đất trồng là một loại đất tơi xốp, độ ẩm cao và cây trồng là loại cây có tán rộng.

- Tạo nên một Vi Khí Hậu: tác động đến sự thu và toả nhiệt của công trình. Nó cũng tác động đến độ ẩm, chất lượng không khí và phản xạ hơi nóng ra ngoài môI trường xung quanh. Nếu kết hợp với các công trình xanh khác sẽ đóng vai trò trong việc thay đổi khí hậu của toàn thành phố.

c. Nước

- Thu chứa nước mưa: Trong mùa hè, tuỳ vào loại cây và chiều dày của các lớp trung gian, giữ lại lượng nước mưa vào nó. Và vào cả mùa đông.

-Lọc nước: không chỉ giữ nước mưa mà còn điều chỉnh nhiệt độ của nước và làm việc như một máy lọc tự nhiên.

d.Lợi ích xã hội

- Tạo mĩ quan.

- Cải thiện sức khoẻ.

- Tạo không gian nghỉ ngơi giảI trí: có thể là một sự khắc phục việc thiếu không gian xanh trong các đô thị.

- Các nghiên cứu chỉ ra rằng những hoạt động rảnh rỗi nghỉ ngơI trong các không gian tự nhiên rất quan trọng và nó giúp con người giải toả Stress.

- Bảo tồn môi trường sống, quần thể động, thực vật và đôi khi còn cung cấp thức ăn.

Sau đây là một số hình ảnh trồng cây trên mái nhà ở một số nơi trên thế giới: