Cách đây hàng thập kỷ, bang Minnesota của Mỹ đã là nơi khởi phát của 2 dự án thành phố thử nghiệm – mô hình đô thị thân thiện với môi trường, và hiện đang được giới chuyên gia cho rằng cần được nghiên cứu để rút kinh nghiệm trong quá trình xây dựng và phát triển đô thị bền vững, hạn chế tác động từ biến đổi khí hậu.
Cách đây nửa thế kỷ, việc bảo vệ môi trường tại các thành phố đã được xem là vấn đề cấp thiết trong quá trình phát triển đô thị. “Tại sao chúng ta phải chấp nhận một chế độ ăn uống có chất độc, sống trong một môi trường ô nhiễm cùng với âm thanh ồn ào của các loại động cơ?” – nhà sinh học Rachel Carson đã viết.
Và hiện tại, sự gia tăng và già hóa dân số, biến đổi khí hậu, tình trạng xuống cấp của hệ thống cơ sở hạ tầng, hay sự khan hiếm nguồn lực, tiếp tục là những thách thức mà các thành phố trên thế giới phải đối mặt.
Từ mô hình thành phố thử nghiệm tại Minnesota và Jonathan…
Athelstan Spilhaus là một nhà tương lai học, phát minh và họa sĩ truyện tranh chuyên nghiệp. Vào những năm 1960, khi đang đảm nhiệm vị trí giám đốc Viện Công nghệ của trường Đại học Minnesota, ông đã đề xuất ý tưởng xây dựng một thành phố mới ứng dụng công nghệ vào quản lý đô thị tại quận Aitkin, TP Minnesota. Thành phố Thử nghiệm Minnesota (MXC) của Spilhaus là sự kết hợp giữa quản lý chính quyền hiệu quả và giữ môi trường trong lành thông qua việc sử dụng nguồn năng lượng sạch.
Khi đề xuất MXC, Spilhaus đã xác định các thách thức với môi trường và tình hình gia tăng dân số, qua đó đề xuất một mô hình đô thị dựa vào các giải pháp công nghệ mang hơi hướng của thế kỷ 21.
MXC được thiết kế có hệ thống hấp thụ carbon và các giải pháp Internet vạn vật (IoT) tích hợp. Trong MXC, một hệ thống quản lý chất thải mới sẽ xử lý chất thải để tái sử dụng trong thành phố, các tòa nhà được xây dựng từ các khối có thể lắp ráp và tháo rời dễ dàng. Một hệ thống vận chuyển hàng loạt sẽ được triển khai trong phạm vi trung tâm của MXC, cấm các động cơ đốt trong và giảm phát thải. Ô tô sẽ được gắn vào một đường ray kiểm soát việc lái xe và duy trì tốc độ không đổi.
Tuy nhiên, dự án đầy tham vọng của Spilhaus không có cơ hội được thực hiện do MXC phải đối mặt với sự phản đối từ dư luận, và chưa được chính quyền TP Minnesota vào thời điểm đó đón nhận.
Cùng thời điểm với mô hình MXC, Henry T. McKnight – một nhà bảo tồn và thượng nghị sĩ bang Minnesota, cũng giới thiệu ý tưởng xây dựng thành phố thử nghiệm khác không kém tham vọng. Thành phố thử nghiệm của McKnight xây dựng tại thị trấn Jonathan, bang Minnesota, gần TP Minneapolis với mục tiêu phát triển đô thị lý tưởng cho cư dân.
Mô hình thành phố thử nghiệm tại Jonathan được mô phỏng theo khái niệm “Thành phố Vườn” của nhà quy hoạch đô thị nổi tiếng Ebenezer Howard. Tại thành phố thử nghiệm Jonathan, khu vực dịch vụ và sản xuất được quy hoạch riêng ở vùng lõi có mật độ cao, các khu dân cư với mật độ thấp được bố trí dọc theo vùng ngoại ô. Mô hình đô thị tại Jonathan là hình thức phát triển đa dạng các loại nhà ở, từ các căn nhà riêng dành cho một gia đình, nhiều gia đình, và nhà cao tầng được xây dựng giữa các vườn cây.
Ông McKnight cũng muốn phát triển thị trấn Jonathan trở thành một trung tâm công nghệ. Theo mô hình phát triển đô thị mới tại Jonathan, ô tô hoạt động không phát khí thải, thị trấn sẽ có một tuyến đường sắt chạy từ khu vực trung tâm đến các thành phố Minneapolis–Saint Paul. Bên cạnh đó, chính quyền thị trấn dự định đưa vào hoạt động mạng lưới trao đổi thông tin miễn phí trong cộng đồng dân cư giống như internet hiện nay. Mô hình thành phố thử nghiệm tại Jonathan đã được chính phủ Mỹ triển khai sau đó. Vào năm 1970, Jonathan là khu đô thị mới đầu tiên được Bộ Gia cư và Phát triển đô thị Hoa Kỳ (HUD) lựa chọn để hỗ trợ tài chính theo Chính sách Đô thị Quốc gia và Đạo luật Phát triển Cộng đồng Mới. Một số tòa nhà theo mô hình của ông McKnight cũng đã được khởi công. Tuy nhiên, theo thời gian, việc thu hút người dân thành thị cũng như cư dân nông thôn đến sống trong một thành phố còn đang xây dựng dở dang ngày càng trở nên khó khăn. Cũng vì lý do này, đến năm 1978, HUD đã ngừng đầu tư phát triển đô thị mới tại Jonathan, và thị trấn sau đó được sáp nhập vào thị trấn ngoại ô Chaska.
Tuy MXC chưa bao giờ được động thổ, còn dự án Jonathan không được thực hiện thành công, nhưng hai mô hình thử nghiệm này lại cung cấp cho giới nghiên cứu lý luận phê bình những thực nghiệm quý giá để khảo sát xã hội và đánh giá mối quan hệ giữa xã hội học với thiết kế quy hoạch đô thị, đặc biệt khi thế giới đang đối mặt với tình trạng biến đổi khí hậu ngày càng nghiêm trọng hiện nay.
Đến kiến trúc “Trang trại thẳng đứng” của Stefano Boeri
Trong một dự án vừa được công bố gần đây, kiến trúc sư người Italia Stefano Boeri đã kết hợp ý tưởng “Rừng thẳng đứng” của mình vào thiết kế một tòa nhà phức hợp vừa sản xuất sản phẩm nông nghiệp và hoạt động kinh doanh.
Theo đó, thiết kế mới ra mắt của vị kiến trúc sư nổi tiếng này mang tên “Trang trại đô thị của Brightfood” được xây dựng tại TP Thượng Hải, Trung Quốc.
Dự án là sự kết hợp giữa thiết kế “Rừng thẳng đứng” với trang trại nông nghiệp có tổng diện tích 110.000 m2. Bên cạnh không gian xanh, khu phức hợp nông nghiệp đô thị mới còn cung cấp các không gian thương mại và văn phòng tại TP Thượng Hải sôi động.
Mô hình kiến trúc mới của Stefano Boeri đã giải quyết được những bất cập lớn trong thời gian gần đây khi quá trình đô thị hóa diễn ra quá nhanh làm thu hẹp diện tích đất sản xuất nông nghiệp và phá hủy môi trường sống của động thực vật. Ý tưởng “Trang trại thẳng đứng” của kiến trúc sư Stefano Boeri không chỉ là một phương thức sản xuất mới tại các khu đô thị lớn, nó còn đem lại một giải pháp hiệu quả trong việc đáp ứng nhu cầu về lương thực của cư dân đô thị.
Thiết kế này cũng được xem là một “biện pháp chống mở rộng” nhằm mục đích kiểm soát quá trình đô thị hóa. Thảm thực vật ở khu vực ban công chủ yếu bao gồm các loại trái cây và rau quả, được thiết kế thấp hơn mặt tiền, nghiêng về phía nam khoảng 45 độ so với mặt đứng của tòa nhà.
Điều kiện khí hậu của Thượng Hải và sự thay đổi theo mùa của các loại cây trồng đã buộc các kiến trúc sư phải thiết kế 12 nhà kính trên sân thượng nhằm đảm bảo sự phát triển lành mạnh của các thảm thực vật. Các nhà kính sẽ được làm bằng vật liệu màng Ethylene tetrafluoroethylene (ETFE), một loại vật liệu mới siêu bên có dạng giấy mỏng, trọng lượng nhẹ, bền, trong suốt, khả năng chịu nhiệt cao, tự làm sạch và có thể tái chế hoàn toàn.
Để đảm bảo an ninh và đáp ứng yêu cầu về thẩm mỹ, các bụi cây và cây nhỏ được trồng ở mặt tiền phía bắc của tòa nhà và mang đậm kiến trúc “Rừng thẳng đứng” của kiến trúc sư người Italia.
