Đặt vấn đề Biến đổi khí hậu là một hiện tượng toàn cầu đặc trưng bởi sự gia tăng dần nhiệt độ trung bình của Trái Đất do sự tích tụ khí nhà kính trong khí quyển. Hiệu ứng nhà kính, do các hoạt động của con người như đốt nhiên liệu hóa thạch và phá rừng, giữ nhiệt lượng trong bầu khí quyển của Trái đất, dẫn đến một loạt hậu quả đáng báo động. Các đợt nắng nóng cực độ đã xảy ra thường xuyên và dữ dội hơn, phá vỡ các loại hình thời tiết và gây ra nhiệt độ kỷ lục ở nhiều khu vực khác nhau. Sự biến đổi này cũng góp phần tạo ra sự khác biệt đáng kể về nhiệt độ ngày đêm và những thay đổi trong những đặc trưng theo mùa của thời tiết, ảnh hưởng đến hệ sinh thái và môi trường sống tự nhiên trên toàn thế giới[1].
Các tác động của biến đổi khí hậu dần sâu rộng và nghiêm trọng. Hạn hán ngày càng kéo dài và dữ dội hơn, dẫn đến tình trạng khan hiếm nước, thiệt hại về nông nghiệp và ảnh hưởng xấu đến an ninh lương thực[2]. Ngược lại, nhiệt độ tăng cũng dẫn đến sự gia tăng lượng mưa lớn, dẫn đến lũ lụt tàn phá và xói mòn ở những khu vực dễ bị tổn thương. Ngoài ra, biến đổi khí hậu đặt ra một mối đe dọa đáng kể đối với an ninh năng lượng vì các hiện tượng thời tiết cực đoan có thể làm hỏng cơ sở hạ tầng năng lượng và làm gián đoạn việc cung cấp điện[3], ảnh hưởng đến cả hộ gia đình và các ngành công nghiệp.
Ngành xây dựng chịu trách nhiệm định hình môi trường xây dựng, đóng một vai trò quan trọng trong biến đổi khí hậu và suy thoái môi trường[4]. Trong suốt vòng đời của một dự án xây dựng, từ khi bắt đầu cho đến khi phá dỡ, các hoạt động khác nhau có tác động sâu sắc đến môi trường và sức khỏe con người[5], [6]. Các quy trình xây dựng tiêu thụ một lượng lớn tài nguyên thiên nhiên, góp phần gây ô nhiễm thông qua khí thải và tạo ra chất thải, dù vậy nhưng các nhà hoạch định dự án dường như chưa quan tâm nhiều đến hiệu quả năng lượng và các nguyên tắc thiết kế bền vững. Trước đây, những khía cạnh bền vững trong xây dựng chưa được xem xét đầy đủ trong quá trình thành lập dự án.
Mối quan tâm về môi trường thường bị lu mờ bởi HVTH: Võ Thị Bích Huyền GVHD: PGS. PHẠM VŨ HỒNG SƠN 2 những mục đích về chi phí và lợi ích ngắn hạn. Các dự án xây dựng tập trung vào lợi ích trước mắt mà không tính toán đầy đủ các hậu quả lâu dài của các hành động của họ. Các tòa nhà được thiết kế mà không kết hợp các biện pháp tiết kiệm năng lượng, dẫn đến tăng mức tiêu thụ năng lượng và lượng khí thải carbon cả trong quá trình thiết kế, thi công, vận hành và kết thúc vòng đời của dự án.
Các loại vật liệu có năng lượng hàm chứa cao và các thành phần độc hại thường được sử dụng mà không xem xét đúng mức tác động đến môi trường hoặc khả năng gây hại cho người sử dụng[7]. Ngành xây dựng nếu không thay đổi sẽ tiếp tục góp phần làm suy thoái môi trường tự nhiên và gây rủi ro cho sức khỏe con người. Việc xây dựng và vận hành các tòa nhà thải ra một lượng đáng kể khí nhà kính, làm trầm trọng thêm tình trạng biến đổi khí hậu[7]. Hơn nữa, chất lượng không khí trong nhà kém, đặc biệt là nhà ở đô thị, hệ thống thông gió không đầy đủ cùng với việc sử dụng các vật liệu không thân thiện và đạt tiêu chuẩn có thể tác động tiêu cực đến sức khỏe và hạnh phúc của người sử dụng sau khi việc xây dựng hoàn thành và công trình được đưa vào sử dụng[8].
Để giảm thiểu những rủi ro này, ngành xây dựng phải áp dụng các biện pháp bền vững nhằm giảm thiểu tác động đến môi trường và ưu tiên sức khỏe của người dùng. Điều này liên quan đến việc áp dụng các chiến lược thiết kế tiết kiệm năng lượng, sử dụng vật liệu có thể tái tạo và ít carbon, tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên và thực hiện các biện pháp quản lý chất thải nghiêm ngặt. Ngoài ra, thúc đẩy áp dụng chứng chỉ công trình xanh và kết hợp các tiêu chí bền vững vào quá trình lập kế hoạch dự án và đánh giá dự án có thể thúc đẩy những thay đổi tích cực[9]. Bằng cách giải quyết những mối quan tâm này, ngành xây dựng có tiềm năng trở thành chất xúc tác cho sự chuyển đổi môi trường tích cực.
Tương lai của ngành xây dựng nằm ở cách tiếp cận toàn diện giúp cân bằng giữa nhu cầu của môi trường xây dựng với yêu cầu của một hành tinh bền vững và có khả năng phục hồi. Lý do chọn đề tài Ngành xây dựng đang ngày càng nhận ra tầm quan trọng của việc bảo tồn môi trường và hạnh phúc của con người. Ở Việt Nam, xây dựng bền vững nổi lên như một HVTH: Võ Thị Bích Huyền GVHD: PGS. PHẠM VŨ HỒNG SƠN 3 khái niệm tương đối mới, được giới thiệu chính thức vào đầu thế kỷ 21[10].
Sự phát triển này được thúc đẩy bởi tác động ngày càng lớn của biến đổi khí hậu, vốn đã ảnh hưởng đến nhiều quốc gia, trong đó có Việt Nam. Các chính phủ, công ty và cá nhân hiện đang chú trọng hơn vào các hoạt động xây dựng bền vững. Bằng chứng là dữ liệu từ Hội đồng Công trình Xanh Việt Nam (VGBC), số lượng công trình xanh ở Việt Nam đã đạt 150 vào cuối năm 2021. Điều này cho thấy một sự thay đổi đáng chú ý đối với việc xây dựng các công trình ưu tiên tính bền vững của môi trường và sức khỏe cho cộng đồng.
Trong công tác thiết kế công trình xanh, nhiều biện pháp thông thường như hạn chế tiêu thụ năng lượng, hạn chế phát thải các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC), thông gió tự nhiêm và sử dụng ánh sáng tự nhiên thường được áp dụng làm chỉ số tính điểm trong các bộ tiêu chí đánh giá công trình xanh. Tuy nhiên, ngoài các yếu tố trên, chúng ta bắt buộc phải thừa nhận rằng sự thoải mái về thị giác cũng là một khía cạnh quan trọng cần được chú ý. Điều này chủ yếu là do tác động trực tiếp của nó đến người sinh sống và làm việc bên trong công trình[11]. Một lĩnh vực đáng được xem xét liên quan đến sự thoải mái về thị giác là mối quan hệ giữa ánh sáng bên trong và sức khỏe con người, nó bao gồm cả sự hiện diện của ánh sáng đầy đủ nhận được trong năm (sDA) và mức độ sáng thích hợp trong không gian trong nhà (ASE) [12], [13].
Mức độ ánh sáng quá mức có thể gây ra tác dụng phụ đối với một số cá nhân, chẳng hạn như mỏi mắt, đau đầu và cảm giác mệt mỏi chung[14]. Ngoài ra, nó có thể cản trở khả năng đi vào giấc ngủ vào ban đêm, làm gián đoạn chu kỳ đánh thức giấc ngủ bình thường. Ngược lại, ánh sáng không đủ có thể dẫn đến các vấn đề về tầm nhìn, gây cận thị, suy giảm thị lực gây khó khăn trong việc phân biệt các đồ vật và có khả năng làm giảm chất lượng giấc ngủ[15]. Hơn nữa, loại ánh sáng cụ thể phát ra từ các thiết bị điện tử khác nhau, thường được gọi là ánh sáng xanh, cũng cần được chú ý do những tác động tiềm ẩn đối với sức khỏe của nó.
Tiếp xúc với ánh sáng xanh có liên quan đến sự rối loạn đối với giấc HVTH: Võ Thị Bích Huyền GVHD: PGS. PHẠM VŨ HỒNG SƠN 4 ngủ tự nhiên, do đó ảnh hưởng đến nhịp sinh học của một người. Tiếp xúc kéo dài với loại ánh sáng này cũng có liên quan đến việc tăng nguy cơ thoái hóa điểm vàng do tuổi tác (AMD), một tình trạng ảnh hưởng đến thị lực trung tâm và có thể dẫn đến suy giảm thị lực[16]. Về bản chất, rõ ràng là cả sự hiện diện của ánh sáng mặt trời tự nhiên và mức độ sáng thích hợp trong không gian nội thất là những yếu tố quan trọng cần xem xét để thúc đẩy sự thoải mái về thị giác[11].
Bằng cách tạo ra sự cân bằng và đảm bảo điều kiện ánh sáng tối ưu, chúng ta có thể góp một phần nhỏ mang lại sự hài lòng và sức khỏe tổng thể cho những người cư ngụ trong tòa nhà[14], [15] Hai hệ thống đánh giá và chứng nhận công trình xanh được công nhận rộng rãi, cụ thể là tiêu chuẩn LEED v4 nổi bật trên toàn cầu và tiêu chuẩn LOTUS tại Việt Nam. Các hệ thống này kết hợp các tiêu chí cụ thể để đánh giá sự thoải mái về thị giác, chẳng hạn như yêu cầu sDA300,50% (Tự chủ về ánh sáng ban ngày trong không gian), quy định rằng ít nhất 50% không gian phải nhận đủ ánh sáng ban ngày và giới hạn ASE1000,250 (Phơi nhiễm với ánh sáng mặt trời hàng năm), với ngưỡng tiếp xúc với ánh sáng mặt trời quá mức ở mức 10%. Tuy nhiên, các tiêu chuẩn này chủ yếu tập trung vào việc đáp ứng các điều kiện theo quy định hơn là nhấn mạnh hoàn toàn vào việc tối ưu hóa tiện nghi thị giác. Để tăng cường sự thoải mái cho thị giác - một khía cạnh không được làm nổi bật nhiều, bắt buộc phải tối đa hóa giá trị sDA.
Điều này ngụ ý đảm bảo đủ mức độ ánh sáng trong tòa nhà để tạo điều kiện sử dụng thoải mái. Ngược lại, giảm thiểu giá trị ASE là rất quan trọng để tránh độ sáng quá mức có thể gây khó chịu. Thật không may, việc tối ưu hóa tiện nghi thị giác này đã không được nhấn mạnh đầy đủ trong các tiêu chuẩn nói trên. Tại Việt Nam, nơi cường độ ánh sáng mặt trời cao và thời gian ban ngày dài, việc giải quyết vấn đề này càng trở nên cấp thiết hơn.
Năm 2018, Tabadkani [8] và các đồng nghiệp đã thực hiện một nghiên cứu nhằm đánh giá hiệu quả của hệ thống che nắng phản ứng với ánh nắng mặt trời. Nhóm HVTH: Võ Thị Bích Huyền GVHD: PGS. PHẠM VŨ HỒNG SƠN 5 nghiên cứu không chỉ sử dụng hệ thống này để đạt được sự tuân thủ các tiêu chí chứng nhận Định Hướng về Năng lượng và Thiết kế Môi trường (LEED) v4 mà còn sử dụng thuật toán siêu dữ liệu để tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống về mặt tối đa hóa quyền tự chủ ánh sáng ban ngày trong không gian (sDA) và giảm thiểu năng lượng mặt trời hàng năm phơi nhiễm (ASE).
