Hai tháp chung cư mang một hecta rừng lên không trung
Ở quận Porta Nuova, trung tâm Milan, có hai toà tháp chung cư đứng cạnh nhau mà mặt tiền gần như biến mất sau tán cây. Đó là Bosco Verticale (tiếng Ý, nghĩa là "Rừng thẳng đứng") — dự án của Boeri Studio, do Stefano Boeri chủ trì cùng hai cộng sự Gianandrea Barreca và Giovanni La Varra. Công trình khởi công mùa thu 2009, hoàn thành mùa thu 2014 và khánh thành chính thức ngày 10/10/2014.
Hai tháp — tháp De Castillia cao 110m, tháp Confalonieri cao 76m — đứng cạnh nhau trong khu Porta Nuova. Chủ đầu tư và đơn vị phát triển là Hines Italia và COIMA, trong đó COIMA SGR quản lý tài sản và COIMA quản lý bất động sản vận hành. Về thi công, nhà thầu ban đầu ZH phá sản năm 2013, Colombo Costruzioni tiếp quản phần còn lại và đưa công trình về đích.
Ý tưởng nảy ra từ một chuyến đi Dubai
Ý tưởng thiết kế một toà tháp phủ cây nảy sinh tháng 4/2007, khi Stefano Boeri còn là giám đốc tạp chí Domus, sau một chuyến thăm Dubai. Ở đó ông nhìn thấy điều mà sau này ông gọi là một "thành phố khoáng sản" — toàn kính, gốm, kim loại phản chiếu ánh nắng và làm nóng thêm không khí đô thị vốn đã oi bức. Câu hỏi đặt ra là: nếu mặt tiền nhà cao tầng không phải kính và kim loại, mà là lá cây, thì chuyện gì xảy ra.
Một ngôi nhà cho cây, có con người ở cùngStefano Boeri, mô tả ý niệm thiết kế Bosco Verticale (lược dịch)
Câu nói trên — "một ngôi nhà cho cây, có người ở cùng" — lật ngược trật tự quen thuộc của kiến trúc xanh. Thay vì cây là chi tiết trang trí gắn thêm vào công trình, công trình được thiết kế xoay quanh yêu cầu sống của cây trước, rồi mới tính đến con người sống bên trong. Cách đặt vấn đề này chi phối toàn bộ những quyết định kỹ thuật tiếp theo: độ dày sàn, khoảng vươn ban công, hướng trồng từng loài.
Ban công 28cm bê tông, thử trong hầm gió trước khi đổ
Phần khó nhất của Bosco Verticale không nằm ở mặt đứng nhìn thấy, mà nằm ở kết cấu ẩn phía sau lớp lá. Bản sàn ban công là bê tông cốt thép dày 28cm, vươn ra 3,35m so với mặt tường, và bố trí không đối xứng giữa các tầng — mỗi tầng lệch một chút để tán cây các tầng không che khuất nhau hoàn toàn.
Cây trên cao chịu tải trọng gió khác hẳn cây dưới đất
Một cái cây trồng ở sân vườn mặt đất chịu gió theo kiểu khác hoàn toàn với một cái cây đứng trên tầng 20 của một toà tháp — gió giật mạnh hơn, hướng gió thất thường hơn, và rễ cây bị giới hạn trong một bồn đất có kích thước cố định chứ không lan tự do. Trước khi thi công, toàn bộ thiết kế ban công của Bosco Verticale được đem thử trong hầm gió (wind tunnel) để kiểm tra khả năng cây đứng vững khi có gió giật. Nhà thực vật học và chuyên gia lâm nghiệp được mời tham vấn cùng kỹ sư kết cấu, để đảm bảo hệ khung chịu được tải trọng của cây khi cây đã trưởng thành — không phải tải trọng lúc mới trồng.
Đơn vị phụ trách kết cấu là Arup Italia, còn hệ thống công trình (building systems) do Deerns Italia thiết kế; phần cảnh quan thẳng đứng được điều phối bởi Emanuela Borio và Laura Gatti. Tổng diện tích thực vật tương đương khoảng 20.000m² rừng và thảm thực vật, trên một khuôn viên đô thị chỉ rộng 1.500m² — một tỷ lệ nén diện tích xanh khá cao so với đất chiếm dụng thực tế trên mặt đất.
Chọn cây theo hướng nắng, không theo sở thích
Việc chọn loài cho một mặt tiền cao tầng khác hẳn chọn cây cho một khu vườn mặt đất — ở đây ánh sáng, gió và nhiệt thay đổi theo từng hướng và từng độ cao, nên loài cây phải khớp với đúng vị trí nó sẽ đứng suốt đời chứ không xê dịch được nữa một khi đã lắp lên tầng cao. Theo tóm tắt từ trang chính thức Stefano Boeri Architetti, hướng bố trí được cân nhắc theo tiếp xúc ánh sáng: mặt hướng tây nam trồng cây thường xanh (evergreen), mặt hướng đông bắc trồng cây rụng lá (deciduous) — mỗi loại có lý do khí hậu riêng, cây thường xanh giữ tán quanh năm ở mặt nắng gắt, cây rụng lá cho ánh sáng lọt vào mùa đông ở mặt ít nắng hơn.
Phóng sự video Euronews ngày 25/12/2021 ghi nhận cây trên hai tháp chủ yếu là cây rụng lá, thay đổi hình thái rõ rệt theo mùa — mùa hè phủ kín tán, mùa đông trơ cành. Điều này khiến bộ mặt công trình không cố định quanh năm như một khối kiến trúc thông thường, mà biến đổi theo chu kỳ sinh trưởng của thực vật, một đặc điểm hiếm gặp ở nhà cao tầng.
Tổng cộng công trình có 94 loài thực vật khác nhau, trong đó 59 loài có lợi cho chim, 60 loài là cây thân gỗ hoặc cây bụi, 33 loài là cây thường xanh. Euronews xác nhận con số tương tự — hơn 60 giống cây và 94 giống thực vật nói chung.
Bao nhiêu cây thật sự đứng trên hai toà tháp
Hai tháp trồng khoảng 800 cây thân gỗ, 5.000 cây bụi và hơn 11.000 cây lâu năm, cây phủ đất. Bản thiết kế gốc chỉ định 1.280 cây cao và 920 cây thấp thuộc 50 loài.
Đội thợ leo núi giữ cho rừng khỏi rơi xuống phố
Cây trồng trên tầng cao không tự sống được như cây mặt đất — chúng cần một đội bảo trì chuyên biệt, được gọi là "flying gardeners" (thợ làm vườn bay), gồm những người vừa là nhà leo núi vừa là chuyên gia cây trồng (arboriculturist). Cứ khoảng ba tháng một lần, họ abseil (tụt dây) từ nóc mái xuống từng tầng để tỉa cành, kiểm tra rễ, và tưới cho toàn bộ khoảng 21.000 cây, bụi và cây lâu năm trên toà nhà.
Ba cái tên, một công việc không có công ty đứng tên
Euronews phỏng vấn ba người trong đội: Massimo, Giovanni và Gilberto — đều là nhà leo núi kiêm chuyên gia cây trồng người Ý. Việc bảo trì ở đây do một nhóm nhỏ thợ leo núi kiêm chuyên gia cây đảm nhận, đu dây từ mái xuống từng ban công.
Song song với đội người, hệ thống tưới tự động vận hành liên tục: tưới nhỏ giọt (drip irrigation), dùng nước xám tái chế và nước ngầm, giám sát qua cảm biến điều khiển từ xa. Cách phối hợp này — máy làm phần lặp lại hằng ngày, người làm phần cần đánh giá bằng mắt và tay — là điều khiến một khối lượng cây tương đương một hecta rừng có thể sống sót trên các tầng cao suốt hơn một thập niên qua.
Tôi cố thúc đẩy việc trồng rừng đô thị vì đó là thứ chúng ta cần. Phải nhân số cây xanh lên ở khắp mọi nơi. Lý do rất rõ ràng: đó là cách nhanh hơn, rẻ hơn và bao trùm hơn để kéo giảm sự nóng lên toàn cầu.Stefano Boeri, phỏng vấn Euronews, 20/12/2021 (lược dịch)
Rừng trên cao đổi lấy gì: nhiệt độ, bụi mịn, chim và bướm
Lớp thực vật của Bosco Verticale góp phần tạo vi khí hậu riêng cho toà nhà: sinh độ ẩm, lọc bụi mịn theo hướng gió di chuyển, giảm tiếng ồn, hấp thụ CO2 và tạo oxy, che chắn bức xạ mặt trời qua bóng lá, và cản gió qua tán lá. Tổng lượng carbon thực vật hấp thụ khoảng 20.000 kg mỗi năm.
Toàn bộ tán lá cùng lớp lá chắn của toà nhà cung cấp nơi trú và thức ăn cho ước tính 1.600 con chim và bướm. Trong phỏng vấn với Euronews, Stefano Boeri nói cây là những "cư dân" đầu tiên chuyển tới sống ở đây.
Cây là những cư dân đầu tiên, dọn đến đây từ mười năm trước, nhưng giờ tòa nhà cũng bắt đầu là nơi trú của 20 loài chim khác nhau.Stefano Boeri, phỏng vấn Euronews, 20/12/2021 (lược dịch)
Hai tháp còn có khả năng lắp đặt máy phát điện gió trên mái và hệ thống pin mặt trời dọc mặt tiền để giảm tiêu thụ năng lượng. Euronews xác nhận toà nhà sử dụng năng lượng tái tạo từ pin mặt trời và nước thải đã lọc dùng cho tưới cây — nghĩa là phần "xanh" của công trình không chỉ nằm ở tán lá nhìn thấy được, mà còn ở hệ thống vận hành phía sau.
Giải thưởng và những bản sao ở Hà Lan, Trung Quốc
Bosco Verticale nhận International Highrise Award năm 2014, được chọn từ khoảng 800 nhà cao tầng trên toàn thế giới, qua vòng chung kết 5 công trình từ 26 đề cử ở 17 quốc gia. Năm sau, công trình nhận Best Tall Building Worldwide 2015 do Council on Tall Buildings and Urban Habitat (CTBUH) trao, và năm 2019 được CTBUH liệt vào danh sách 50 toà nhà chọc trời biểu tượng nhất.
Đó là một ý tưởng táo bạo và triệt để cho những thành phố của ngày mai.Peter Cachola Schmal, giám đốc Bảo tàng Kiến trúc Đức, giám khảo International Highrise Award, phát biểu trao giải ngày 19/11/2014 (lược dịch)
Sau Milan, Boeri Studio nhân rộng mô hình "rừng thẳng đứng" sang các thành phố khác: Trudo Vertical Forest ở Eindhoven, Hà Lan, hoàn thành năm 2021; và Easyhome Huanggang Vertical Forest City Complex ở Trung Quốc, khánh thành năm 2022. Việc mô hình được lặp lại ở nhiều bối cảnh khí hậu khác nhau cho thấy nguyên lý — sàn chịu tải cây, chọn loài theo hướng nắng, đội bảo trì chuyên biệt — có thể điều chỉnh cho từng địa phương, chứ không chỉ là một công trình đơn lẻ khó lặp lại.
Cái giá thật của một khu rừng thẳng đứng
Bosco Verticale thường được nhắc như một biểu tượng kiến trúc xanh, nhưng phần ít được nói tới là chi phí vận hành lâu dài. Theo phân tích của Green Urbanist, chi phí xây dựng trung bình của công trình vào khoảng 1.950 euro/m², trong khi giá bán căn hộ ban đầu năm 2016 trung bình lên tới 10.000 euro/m² — một căn một phòng ngủ rộng 82m² được rao 1,3 triệu euro, một căn bốn phòng ngủ rao 5,5 triệu euro.
Phí bảo trì cây là gánh nặng thường trực, không phải chi phí một lần
Cư dân Bosco Verticale phải trả phí dịch vụ vượt 65 euro/m², phần lớn dành cho bảo trì lớp cây xanh chung — đội flying gardeners, hệ tưới, kiểm tra kết cấu định kỳ. Đây là khoản chi lặp lại hằng năm chứ không phải chi phí xây dựng một lần, và chính gánh nặng duy trì này khiến mô hình phù hợp với phân khúc nhà ở hạng sang, khó nhân rộng cho nhà ở đại trà nếu không có cơ chế tài chính hoặc quản lý vận hành khác đi.
Một câu hỏi kỹ thuật khác cũng được đặt ra trong bài phân tích của Green Urbanist, dẫn lại từ tổ chức Dark Matter Labs: kết cấu chịu tải cây xanh khiến lượng bê tông dùng cho toà nhà dày gấp đôi so với một công trình thông thường cùng quy mô, kéo theo lượng carbon ẩn chứa trong vật liệu xây dựng (embodied carbon) tăng tương ứng. Số liệu UGREEN_US được Green Urbanist dẫn lại cho biết riêng phần bê tông của các ban công đã mang khoảng 990 tấn carbon ẩn chứa. Cùng bài viết ghi lớp thực vật của toà nhà hấp thụ khoảng 30 tấn CO2 mỗi năm — một con số do phía thiết kế công bố. Lấy hai con số đó chia cho nhau: chỉ riêng phần carbon của ban công cũng cần khoảng 33 năm hấp thụ liên tục mới bù lại, chưa tính carbon ẩn chứa trong toàn bộ kết cấu chịu tải còn lại của hai tháp.
Đặt cạnh nhau, hai phía của Bosco Verticale — một bên là con số ấn tượng về cây, chim, carbon hấp thụ mỗi năm; một bên là chi phí xây dựng tăng gấp đôi phần kết cấu và phí bảo trì cao — cho thấy giá của một mặt tiền phủ rừng nằm ở khoản phí vận hành trả hằng năm, không chỉ ở chi phí xây một lần. Đó là lời giải cụ thể cho một khu đất cụ thể ở Milan, với một cơ chế tài chính đủ mạnh để trả cho phần vận hành phía sau lớp lá mà ít ai nhìn thấy từ ngoài phố.
