Bài viết này giới thiệu về Ian McHargLennox – một cá nhân nổi bật đã truyền cảm hứng cho công tác quy hoạch và thiết kế đô thị đương đại. Trí tuệ sinh thái (TTST) của Ian McHarg đã tạo ra những lợi ích thực tế và lâu dài bằng cách đưa những ý tưởng – nguyên tắc – chiến lược của tri thức sinh thái vào thực tiễn.

Quan điểm “Thiết kế dựa vào tự nhiên” của McHarg

Ian Lennox McHarg (1920 – 2001), tác giả cuốn sách “Design with Nature” (Thiết kế dựa vào thiên nhiên), là một KTS cảnh quan – nhà quy hoạch. Sự cống hiến trọn đời của ông đã đem lại những lợi ích thực tế và lâu dài trong lĩnh vực thực hành sinh thái. “Sử gia” cảnh quan người Mỹ Herbert Gottfried (1999) đã cho rằng: Tác phẩm “Thiết kế dựa vào thiên nhiên” của McHarg có vai trò như một tài liệu tham khảo “phổ quát” về giá trị bền vững đối với ngành kiến trúc cảnh quan đương đại. Đặc biệt, đó cũng là bằng chứng về tính hiệu quả trong việc truyền tải những ý tưởng sinh thái của ông trong thực hành cảnh quan bền vững tới công chúng.

Bản đồ The Woodlands trong bang Texas của Hoa Kỳ. (Nguồn: Từ Wikipedia)

McHarg cho rằng dựa vào thiên nhiên để dẫn dắt công tác quy hoạch và thiết kế chính là trí tuệ giúp con người đạt được tính bền vững; đồng thời, những can thiệp nhân tạo là một phần không thể tách rời của các quá trình tự nhiên. McHarg đã phát triển khung lý thuyết của riêng mình, điển hình là lý thuyết “thích nghi sáng tạo” (creative fitting) giải thích và tái khẳng định cách tiếp cận thiết kế được dẫn dắt bởi thiên nhiên.

Một trong những lý thuyết khác của McHarg là định nghĩa về tự nhiên – Theo ông, tự nhiên là một quá trình “phụ thuộc vào các lực lượng sáng tạo, tự nhiên kiểm soát các hiện tượng của thế giới sinh học-vật lý”; ông cũng nhận định rằng các địa điểm “chỉ có thể hiểu được về mặt tiến hoá vật lý và sinh học” (McHarg,1969). McHarg cho rằng quá trình thiết kế cần phù hợp với các quy trình tự nhiên: “Chúng ta yêu cầu thiên nhiên nói với con người điều gì, để xác định lại những cơ hội và hạn chế của tất cả các mục đích sử dụng đất” (McHarg, 2007). Vì hầu hết các dự án của McHarg đều nằm ở khu vực ngoại ô, mật độ dân cư thấp và thưa thớt nên sự hiểu biết về các quá trình tự nhiên (hay các thuộc tính sinh – lý) đã trở thành chìa khoá thành công trong các dự án của ông.

Các ngành khoa học tự nhiên, sinh thái đã cung cấp nền tảng cốt lõi cho phương pháp quy hoạch và thiết kế sinh thái của McHarg. Quy trình thiết kế của ông được thực hiện trong khuôn khổ đánh giá tính bền vững của cảnh quan (mô hình “chồng chất đa tầng” để lập bản đồ). Quá trình thiết kế bắt đầu bằng khảo sát sinh thái toàn diện, trong đó các quá trình tự nhiên sẽ được lồng ghép vào quy hoạch và thiết kế. Đặc biệt, quá trình thiết kế này đưa ra một khuôn khổ phân tích có tính hệ thống, đóng vai trò là công cụ xác định các vấn đề thiết kế trọng tâm của mỗi khu vực. Phân tích về công trình The Woodlands sẽ làm sáng tỏ quan điểm sinh thái của ông.

Quan điểm sinh thái bền vững tại công trình The Woodlands

– Khái quát về dự án The Woodlands

Woodlands nằm ở bang Texas (Hoa Kỳ), là một thị trấn có diện tích 117 km2, nằm cách Houston 50 km về phía Bắc, thị trấn có tổng số dân 125.000 người. Những cánh rừng thông tươi tốt đã biến The Woodlands thành một vùng đất có cảnh quan lý tưởng. Tuy nhiên, khoảng một phần ba diện tích nằm trong vùng bãi bồi nên diện tích đất phát triển nhà ở rất hạn chế. Đất ở đây thoát nước kém, địa hình phẳng cũng gây ra nhiều vấn đề về thoát nước. Trong khi kiểm tra thực địa, McHarg nhận thấy rằng các mương bê tông thoát nước đã làm giảm mực nước ngầm và khiến cây cối bị chết vì thiếu nước.

Bên cạnh đó, The Woodlands là khu vực nạp nước ngầm cho tầng ngậm nước nằm dưới mặt đất của TP Houston cách đó không xa. Nếu áp dụng các giải pháp thoát nước thông thường thì sự phát triển của The Woodlands có thể đe dọa nghiêm trọng đến nền móng của các toà nhà cao tầng ở trung tâm TP Houston, nếu The Woodlands cứ phát triển bình thường (hạ tầng thoát nước) như các khu vực khác thì mức độ nghiêm trọng và tần số ngập lụt ở hạ lưu Houston sẽ tăng lên, những thách thức này đòi hỏi một cách tiếp cận mới trong quy hoạch đất đai. Từ đó, Mc Harg đã xây dựng một bộ khung phát triển bền vững mới cho The Woodlands dựa trên một giải pháp toàn diện về sinh thái.

– Giải pháp toàn diện của McHarg về dự án The Woodlands

McHarg nhận thấy quy hoạch theo cách thông thường sẽ ảnh hưởng xấu đến tự nhiên, vì quá trình này có thể làm tăng lượng nước chảy tràn và giảm chất lượng nước. Quá trình thiết kế của McHarg bao gồm một loạt các bước đan xen và lặp lại, đây là một phương pháp tiếp cận liên ngành trong quy hoạch. Quá trình bắt đầu với một bản kiểm kê sinh thái toàn diện tại khu vực này, tiếp đến là phân tích dữ liệu và tái lập thứ tự ưu tiên các mục đích và mục tiêu. Dựa vào một loạt các lớp bản đồ, các yếu tố khác nhau như sinh thái, kinh tế và chính trị đã được xem xét để xác định sức chịu tải của đất đai nhằm hỗ trợ các hoạt động sử dụng đất cụ thể.

McHarg và nhóm cộng sự thuộc Công ty Wallace McHarg Roberts & Todd (WMRT) đã tiến hành kiểm kê sinh thái, mô tả các hiện tượng tự nhiên hiện có, bao gồm: Địa chất, nước ngầm, nước mặt, thổ nhưỡng, thực vật, động vật hoang dã và khí hậu. Quá trình kiểm tra đưa ra kết luận rõ ràng: Thủy văn, đất và thảm thực vật tại The Woodlands là một hệ thống liên kết chặt chẽ với toàn khu vực. Kiểm kê nguồn nước cho thấy dòng chảy từ thượng nguồn là yếu tố rất cần thiết để nước thấm vào lòng đất và duy trì hai tầng nước ngầm cung cấp nước cho TP Houston. Như vậy, các vấn đề cốt lõi được xác định trong quá trình khảo sát này bao gồm: Thoát nước mưa, ngập lụt và nạp tầng nước ngầm.

Để giải quyết những vấn đề này, một số chiến lược quy hoạch tích hợp đã được xây dựng, bao gồm: (1) Bảo vệ nền đất có độ thẩm thấu cao, (2) duy trì đất rừng, (3) sử dụng phương pháp thoát nước mặt tự nhiên. Các chiến lược này được thực hiện thông qua một hệ thống thoát nước “tự nhiên” hoàn toàn nhằm giải quyết các nan giải trong thiết kế (thoát nước, kiểm soát ngập lụt và nạp nước ngầm) ở nhiều quy mô khác nhau. Đối với quy mô lớn, các đặc tính sinh thái – vật lý khu vực và chiến lược phát triển nhà ở được đề xuất, trong đó các yếu tố về mật độ và vị trí được xác định chủ yếu bằng các mô hình sử dụng đất cho phép dòng chảy tối đa đi qua. Ở quy mô nhỏ, chiến lược thiết kế thích ứng được xác định tập trung vào việc phát triển mảng xanh và nhà ở.

Như vậy, kế hoạch thoát nước “tự nhiên” đã xác định tổng thể và cấu trúc của The Woodlands. Các tòa nhà thương mại, khu dân cư được đặt trên các dải đất cao, những bãi bồi được bảo tồn trong các công viên và công trình công. Đập điều hòa được xây dựng để làm chậm dòng chảy dọc theo các kênh thoát nước mở. Các sân golf, công viên, và không gian mở được bố trí để giữ nước chảy tràn trên mặt đất cát và tăng cường thẩm thấu.Quá trình thiết kế The Woodlands thể hiện một bộ khung logic từ phân tích hiện trạng, tổng hợp dữ liệu, diễn giải mục đích tới quy hoạch, thiết kế và thực hiện. Quá trình này làm sáng tỏ các vấn đề cốt lõi, bóc tách mối tương tác giữa các vấn đề, gợi ý can thiệp thiết kế phù hợp để đạt được kết quả tương ứng (các kịch bản phát triển).

– Lợi ích thực tế và lâu dài của The Woodlands

The Woodlands vẫn bền vững qua các cơn bão mạnh nhất trong vòng vài thập kỉ qua. Cụ thể, trong một cơn bão nhiệt đới vào năm 1987, hai cộng đồng lân cận (Oak Ridge North và Timber Ridge) đã chìm trong biển nước, còn The Woodlands không hề bị tổn hại. Tại The Woodlands, lượng nước chảy tràn giảm đáng kể trong các cơn bão suốt 100 năm qua. Tải trọng các chất ô nhiễm thấp hơn đáng kể, mức độ phân tán mảng xanh thấp hơn, nhiệt độ bề mặt trung bình giảm 200C và kết nối đi bộ vào các không gian mở cũng cao hơn. Hiệu quả của việc sử dụng tính thẩm thấu của đất là chìa khóa quan trọng để quy hoạch đạt được mục tiêu giảm nước chảy tràn. Hệ thống thoát nước tự nhiên đã chứng minh được hiệu quả giảm ngập lụt, trong khi đó chế độ dòng chảy vẫn duy trì điều kiện thuận lợi cho rừng thông sau khi phát triển dự án.

Rõ ràng, các lợi ích tổng thể thu được từ một giải pháp toàn diện lớn hơn các lợi ích riêng lẻ. Tại The Woodlands, quá trình thiết kế của McHarg đã giúp xác định các vấn đề cốt lõi nhằm đạt được giải pháp bền vững. McHarg gọi phương pháp quy hoạch của ông là “chẩn đoán và kê toa”. Ông tin rằng quy trình quy hoạch được sử dụng tại The WoodLands có thể được nhân rộng để tạo ra những hiệu quả tương tự.

Trí tuệ sinh thái của McHarg

The Woodlands đã mang lại các lợi ích đa chức năng. Hệ thống thoát nước “tự nhiên” đã thể hiện được ưu điểm của việc thoát nước mưa, kiểm soát lũ và chất lượng nước. Hệ thống này đã tạo ra khả năng thích ứng với lũ và hạn hán. Giải pháp này cũng tốn ít chi phí và chi phí bảo trì cũng rất thấp. The Woodlands cũng đạt nhiều thành tích xuất sắc ở một số chỉ số như khả năng tiếp cận dành cho người đi bộ, giảm nhẹ tác động của đảo nhiệt đô thị. Ông đã tạo ra “một đánh giá toàn diện về thiên nhiên và thúc đẩy các thiết kế vượt ra ngoài giới hạn thời gian và không gian hẹp”. Do đó, The Woodlands làm nổi bật trí tuệ sinh thái của McHarg và khẳng định công tác quy hoạch và thiết kế là một công cụ tiến hoá của con người.

Ý tưởng kết hợp tự nhiên vào quá trình thiết kế đã đặt tiền đề cho các chuyên gia quy hoạch, nhiều đổi mới của McHarg đã trở thành phương pháp thực hành phổ biến. Khung đánh giá mức độ phù hợp của cảnh quan (mô hình “chồng chất đa tầng”) đã mở đường cho sự phát triển của hệ thống thông tin địa lý hiện đại (GIS). Các cuộc khảo sát đất và thực vật tại The Woodlands là một trong những ứng dụng đầu tiên của công nghệ GIS trong một dự án đã được xây dựng (McHarg & Steiner, 1998). Kênh thoát nước “tự nhiên” ở The Woodlands đã được nhân rộng cho các thành phố khác. Một dự án quy hoạch tổng thể phát triển cộng đồng đang xây dựng gần The Woodlands là Springwoods Village (728 ha) cũng tuân theo hầu hết các chiến lược quy hoạch thiết kế của McHarg.

TTST là một hình thức đặc biệt của kiến thức sinh thái – TTST khác với triết học sinh thái (ecosophy) được triết gia người Na Uy Arne Naess đưa ra vào năm 1973 (kết hợp các từ ecos trong tiếng Hy Lạp cổ đại (nghĩa là địa điểm) và sophia (nhận thức lý thuyết) tạo thành một từ đồng nghĩa với “tri thức sinh thái”), đại diện cho triết học cá nhân về sự hài hòa – cân bằng sinh thái (Xing, 2014). TTST không chỉ là phương pháp tạo ra những lợi ích thực sự và lâu dài thông qua áp dụng sinh thái – xã hội vào quy hoạch cảnh quan và đô thị, mà còn “có khả năng truyền cảm hứng và khuyến khích con người khám phá những phương pháp đúng đắn để làm việc tốt trong từng hoàn cảnh cụ thể”.

Nghiên cứu quy mô khu vực về tầng nước ngầm bên dưới Houston và The Woodlands, Texas. Nguồn: Spirn (1984)

Tuy nhiên, việc tiếp thu và áp dụng TTST đòi hỏi phải trải qua một quá trình học tập mang tính xã hội để có được những kiến thức thực tiễn. Bởi vì, thứ nhất, xã hội hiện đại ngày nay có nhiều kiến thức sinh thái hơn nhưng lại đang khiến môi trường xuống cấp với tốc độ và quy mô chưa từng có; thứ hai, đô thị hóa khiến con người tiếp xúc với tự nhiên ngày càng hạn chế, do đó các kiến thức sinh thái cũng ngày một ít đi; thứ ba, toàn cầu hóa khiến các nhà sinh thái hoạt động tại những nơi mà họ không quen thuộc, vậy làm sao họ có được những kiến thức trong bối cảnh này. Chúng tôi cho rằng trong quá trình này, mọi người cần nghiên cứu và học hỏi TTST của những cá nhân đi trước. TTST của McHarg đã tạo ra những lợi ích tối quan trọng, thực tế và lâu dài trong quá trình nghiên cứu bằng cách đưa những ý tưởng, nguyên tắc và chiến lược tri thức sinh thái vào thực tiễn. Do đó, quá trình này là một cuộc hành trình giác ngộ, trong đó chúng ta lấy TTST làm nền tảng và tiến lên phía trước để tạo dựng sự bền vững đô thị.

Hệ thống thoát nước mặt mở dọc theo các đường gom. Hướng dẫn thiết kế này thúc đẩy việc tích tụ nước trên đất thấm. Các đập kiểm tra ngăn cản dòng chảy và tăng độ thẩm thấu. (Nguồn: WMRT, 1973).

Kết luận

McHarg tin rằng kiến thức về một địa điểm, bối cảnh và lịch sử rất cần thiết để hướng dẫn hành động, đồng thời nếu áp dụng kiến thức sinh thái một cách khôn ngoan sẽ đem lại những kết quả thực tế và lâu dài. Hiệu quả vượt trội của dự án The Woodlands phù hợp với các tiêu chuẩn mà McHarg đã thiết lập và dự báo. TTST của McHarg trong thực hành sinh thái đã tạo ra những lợi ích thực sự và lâu dài cho môi trường nhân tạo bằng sự hoà trộn sáng tạo giữa các quy trình khoa học với quy hoạch – thiết kế cảnh quan. TTST của McHarg và nhiều cá nhân khác trong lĩnh vực thực hành sinh thái bền vững đã mang lại cho chúng ta các tiêu chuẩn cuối về đạo đức và chuyên môn để theo đuổi và hướng tới những thành tựu tương tự. TTST sẽ là nguồn cảm hứng mới trong các chương trình hành động nhằm giải quyết mục tiêu phát triển bền vững trên toàn thế giới.

Nguồn: Tạp chí Kiến trúc