Vật liệu tự thấm: Giải pháp giảm ngập cho đô thị thời mưa cực đoan

Trong tuần qua, Hội Kiến trúc sư Hà Nội phối hợp với Sở Quy hoạch – Kiến trúc Hà Nội tổ chức buổi tọa đàm chuyên môn. Tại tọa đàm, giải pháp chống ngập cho các công trình đô thị là nội dung được quan tâm trong bối cảnh nước ta liên tiếp chịu ảnh hưởng nặng nề của các cơn bão trong năm nay.

Sau tọa đàm, KTS Lê Anh Tuấn, Chi hội Kiến trúc sư Văn Phú Invest, đã chia sẻ với Người Đô Thị những kinh nghiệm từ khảo sát và kết quả thực tiễn mà đơn vị của ông thực hiện từ 2019 trong việc phát triển các dự án tối ưu hóa thấm nước bề mặt.

Vấn đề ngập lụt tại các đô thị lớn đang diễn ra phổ biến, đặc biệt là sau những trận mưa lớn. Là đơn vị trong ngành, đâu là nguyên tắc ưu tiên hàng đầu mà Văn Phú Invest hướng đến để ứng phó tình trạng này?

KTS. Lê Anh Tuấn: Ngập úng hiện nay là vấn đề nan giải mà nhiều thành phố lớn trên thế giới phải đối mặt, nhất là những đô thị phát triển ven sông, ven biển. Tại Hà Nội, tình trạng “hễ mưa là ngập” luôn tiếp diễn trong thời gian qua. Không những chưa có giải pháp thích ứng, mà tình trạng còn trở nên trầm trọng hơn.

KTS. Lê Anh Tuấn trình bày giải pháp tại tọa đàm ngày 26.11 vừa qua. Ảnh: Đoan Túc

Nguyên nhân là do biến đổi khí hậu kéo theo các hiện tượng thời tiết cực đoan, khiến những trận mưa lớn bất chợt với lượng mưa kỷ lục xảy ra thường xuyên hơn. Trong khi lượng mưa tăng đột biến, việc bê tông hóa tràn lan vỉa hè và mặt đường làm giảm đáng kể khả năng tự thẩm thấu nước của đất, khiến nước mưa không thể thấm xuống mặt đất một cách tự nhiên. Điều này trực tiếp gây ra tình trạng quá tải cho hệ thống cống tiêu thoát nước ra sông. Đồng thời, việc thiếu các hồ chứa nước ngầm cũng làm giảm khả năng giảm tải lượng nước lớn trong các trận mưa to, càng làm trầm trọng thêm vấn đề ngập úng.

Nhìn chung, vấn đề ngập úng ở Hà Nội và các đô thị lớn xảy ra khi lượng nước mưa vượt quá khả năng tiêu thoát kịp thời của hệ thống hạ tầng thoát nước hiện có, dẫn đến quá tải cục bộ và diện rộng. Do đó, bước đi ưu tiên hàng đầu trong quy hoạch và xây dựng đô thị mà chúng tôi hướng đến là cần phải “thích ứng”, tập trung tìm kiếm các biện pháp nhằm thúc đẩy khả năng tự thấm nước xuống đất một cách nhanh chóng nhất, qua đó giảm áp lực đáng kể lên hệ thống thoát nước chung.

Vườn hoa Hàng Đậu (phường Ba Đình, Hà Nội) bị dư luận phản ứng trước hiện tượng “bê tông hóa” quá mức. Ảnh: Báo Dân trí

Ông có thể chia sẻ cụ thể hơn về giải pháp này?

Giải pháp cụ thể được chúng tôi triển khai là sử dụng hệ thống bề mặt tự thấm cho các không gian như vỉa hè, bãi đỗ xe, thay thế cho các phương pháp bê tông hóa và lát gạch truyền thống vốn có khả năng chống thấm cao. Các dự án chúng tôi thực hiện tại Sầm Sơn (Thanh Hóa) và Hải Phòng đã cho thấy hiệu quả rõ rệt.

Cụ thể, cấu tạo của hệ thống tự thấm này bao gồm một lớp đệm nền có độ dày khoảng 30cm, được thiết kế đặc biệt để tăng cường khả năng lưu giữ và thẩm thấu nước mưa tại chỗ một cách nhanh chóng. Qua đánh giá, so sánh với các khu vực lân cận sử dụng vật liệu truyền thống, khu đô thị áp dụng giải pháp này cho thấy sự hạn chế đáng kể lưu lượng nước mặt chảy tràn và thu về hệ thống thoát nước chung, ngay cả trong những thời điểm xảy ra mưa lớn kéo dài.

Để làm lớp lát mặt thấm nước, theo tôi, có nhiều vật liệu như: gạch tự chèn bằng bê tông có khả năng thấm nước, gạch đất nung tự chèn khe hở thấm nước, bê tông nhựa độ rỗng cao, bê tông xi măng loại rỗng thoát nước. Khi áp dụng cần đảm bảo quy trình kiểm soát thi công lớp nền base đúng quy định để đảm bảo thẩm mỹ và hiệu quả.

Bê tông xi măng rỗng, có khả năng thoát nước. Ảnh: Tư liệu

Riêng đối với bãi đỗ xe, có thể cân nhắc kết cấu gạch có lỗ trồng cỏ và thấm nước. Khi thi công, nhà thầu không lát cứng vỉa hè quanh khu vực trồng cây. Và cần ưu tiên bề mặt mềm, thấm nước mưa như sử dụng lớp phủ bằng vật liệu keo resin có độ rỗng cao quanh các gốc cây, nhằm  đảm bảo sinh trưởng tự nhiên của cây, tránh các hệ quả về an toàn cây xanh trong mưa bão.

Tuy nhiên, ứng dụng vỉa hè tự thấm cần được nghiên cứu kỹ tổng thể về lựa chọn vật liệu, thiết kế và biện pháp thi công nhằm phù hợp với từng điều kiện khí hậu, địa hình và đặc điểm của địa phương. Đồng thời, vấn đề này cần được lồng ghép ngay từ khâu thiết kế đô thị, và xuyên suốt đến giai đoạn nghiệm thu để đảm bảo chất lượng.

Gạch có 8 lỗ để trồng cỏ. Ảnh: Tư liệu

So với khả năng thoát nước của vật liệu bê tông truyền thống, như ông chia sẻ thì việc ứng dụng vật liệu tự thấm đã phát huy những công năng đặc biệt. Còn về mặt môi trường ứng dụng vật liệu hiện đại này có giá trị nổi bật gì?

Việc ứng dụng vật liệu tự thấm trong xây dựng đô thị giải quyết đồng thời hai thách thức lớn về quản lý nước đô thị và bảo vệ môi trường. Theo đó, giá trị đầu tiên và trực tiếp nhất của vật liệu tự thấm là khả năng giảm tải ngập lụt cục bộ một cách hiệu quả. Như tôi đã chia sẻ ở trên, giải pháp bề mặt tự thấm hoạt động như một hệ thống quản lý nước mưa tại nguồn, cho phép nước mưa được tiêu thoát nhanh chóng ngay tại chỗ, thay vì chảy tràn trên bề mặt. Điều này khác biệt hoàn toàn so với hạn chế lớn nhất của vật liệu bê tông hoặc lát gạch truyền thống.

Các bề mặt truyền thống này có hệ số thấm gần như bằng không, buộc toàn bộ lượng nước mưa phải chuyển thành dòng chảy mặt. Sự tập trung nhanh chóng và lớn của dòng chảy mặt này là nguyên nhân trực tiếp gây ra tình trạng quá tải đột ngột cho hệ thống cống thoát nước chung, dẫn đến ngập úng khi cường độ mưa vượt quá khả năng thiết kế của cống.

Sự bê tông hóa tràn lan làm mất đi chức năng tự nhiên của đất, biến đô thị thành “lòng chảo” chứa nước, đẩy nhanh tốc độ nước đổ về cống. Ngược lại, vật liệu tự thấm giúp giảm thiểu đáng kể lưu lượng và vận tốc dòng chảy mặt, kéo dài thời gian tập trung nước. Qua đó, giảm áp lực thủy lực lên hệ thống hạ tầng thoát nước hiện có, ngăn ngừa hiện tượng quá tải cục bộ.

Vỉa hè trên một con phố đang trong quá trình bê tông hóa.

Thực trạng ngập lụt vào mỗi đợt mưa lớn được lý giải một phần nguyên nhân từ bê tông hóa. Ảnh: VOV Giao thông

Hệ thống tự thấm còn đóng vai trò quan trọng trong việc bảo tồn và bổ sung nền nước dưới đất. Thay vì thải trực tiếp ra sông hồ, nước mưa được bề mặt tự thấm lọc qua các lớp kết cấu và từ từ thấm xuống tầng chứa nước ngầm. Quá trình này giúp duy trì và ổn định mực nước ngầm. Hơn thế, còn góp phần chống sạt lở đất và giảm thiểu hiện tượng lún sụt do khai thác nước ngầm quá mức.

Bằng cách tái tạo chu trình nước tự nhiên đã bị gián đoạn bởi quá trình đô thị hóa và bê tông hóa, vật liệu tự thấm thiết lập một cơ chế quản lý vòng đời nước mưa hiệu quả, biến lượng nước gây ngập lụt thành nguồn dự trữ chiến lược.

Vật liệu tự thấm đem đến nhiều lợi ích về môi trường. Ảnh: Tư liệu

Chưa hết, trong khi bề mặt bê tông và nhựa đường truyền thống hấp thụ và giữ nhiệt lượng mặt trời rất lớn, làm tăng đáng kể nhiệt độ không khí đô thị thì ngược lại, vật liệu tự thấm cho phép nước mưa thấm xuống, tạo điều kiện cho quá trình bay hơi nước tự nhiên, giúp làm mát bề mặt và không khí xung quanh. Điều này không chỉ giảm nhiệt độ bề mặt đô thị mà còn góp phần tạo ra một môi trường sống vi khí hậu tốt hơn, cải thiện chất lượng cuộc sống và giảm nhu cầu sử dụng năng lượng cho điều hòa không khí.

Chi phí luôn là yếu tố then chốt đối với các nhà đầu tư. Xin ông phân tích rõ hơn về chi phí giữa vật liệu tự thấm có chênh lệch như thế nào so với vật liệu truyền thống?

So với cốt bê tông thông với mức giá dao động khoảng 550.000 – 570.000 VNĐ/m2, sử dụng bê tông thấm, chẳng hạn như loại sử dụng xốp mây, có màng bọc nhựa ước tính chỉ khoảng 500.000 VNĐ/m2. Như vậy, vật liệu tự thấm có khả năng cạnh tranh trực tiếp về giá với vật liệu truyền thống.

Hơn nữa, khi xem xét tổng thể chi phí vòng đời, việc giảm tải lên hệ thống thoát nước công cộng nhờ khả năng thấm nước tại chỗ sẽ giúp giảm thiểu chi phí đầu tư, bảo trì cho mạng lưới cống ngầm, cũng như giảm thiểu thiệt hại và chi phí khắc phục sau ngập lụt. Điều này chứng minh rằng, giải pháp xanh và bền vững không nhất thiết phải đồng nghĩa với chi phí cao hơn.

Tóm lại, việc ứng dụng rộng rãi vật liệu tự thấm trong quy hoạch và xây dựng đô thị là một giải pháp tối ưu về mặt kỹ thuật, môi trường và kinh tế. Bởi nó vừa giải quyết hiệu quả bài toán ngập úng và bảo tồn nước ngầm, vừa cho thấy tính khả thi cao về mặt chi phí đầu tư, định hình một hướng đi bền vững và thích ứng cho các đô thị lớn.

Đoan Túc thực hiện