Kiến trúc ưa sinh học trở nên phổ biến hơn vào giữa thế kỷ 20 với nỗ lực thoát khỏi quá trình đô thị hóa nhanh chóng vào những năm 1950 và các tác động công nghiệp hóa. Các tập đoàn đa quốc gia như John Deere, General Electric và AT&T Bell bắt đầu chuyển cơ sở ra ngoài các thành phố và tới khu vực nông thôn. Những khuôn viên nông thôn này được đánh giá chủ yếu nhờ tầm nhìn mà chúng mang lại và các không gian xanh dễ tiếp cận gắn với cảnh quan xung quanh.

Thiết kế ưa sinh học trong thế kỷ 21

Trong vài thập kỷ qua, thiết kế ưa sinh học phổ biến hơn là nhờ vào tác phẩm của Stephen Kellert, người có các bài viết về yếu tố sinh học trong kiến trúc được dùng làm khuôn khổ để nhiều kiến trúc sư noi theo. Giải thưởng Thiết kế ưa sinh học của Viện Cuộc sống tương lai Quốc tế (The International Living Future Institute) ghi nhận di sản của Kellert là người tiên phong trong việc áp dụng các nguyên tắc thiết kế ưa sinh học vào môi trường xây dựng.

Thiết kế ưa sinh học đã trở nên đặc biệt phổ biến trong lĩnh vực công nghệ. Ví dụ, Apple gần đây đã chuyển đổi một bãi đậu xe thành một khu rừng rộng 20 mẫu Anh cho trụ sở mới ở Cupertino và ở nhiều cửa hàng bán lẻ của Apple có rất nhiều cây xanh. Phần mở rộng trụ sở chính của Facebook ở Menlo Park do Gehry thiết kế  tự hào có một khu vườn trên sân thượng rộng 3,6 mẫu Anh.

Việc áp dụng kiến trúc ưa sinh học có lợi cho cả xã hội và hành tinh, nhưng có một lý do lớn khác khiến các công ty sẵn sàng chi rất nhiều cho những dự án này: thiết kế ưa sinh học cải thiện sức khỏe thể chất và tinh thần của nhân viên, khiến họ hạnh phúc hơn và làm việc hiệu quả hơn. Không chỉ các công ty công nghệ mới đang tận dụng lợi ích của thiết kế ưa sinh học, trong những năm gần đây, thiết kế này đã dần dần bắt đầu phân nhánh hơn nữa, ảnh hưởng đến việc quy hoạch mọi thứ từ khu dân cư phức hợp, bệnh viện đến văn phòng và tòa nhà thương mại.

Tại sao thiết kế ưa sinh học lại quan trọng?

Trong một xã hội ngày càng mất kết nối với thế giới tự nhiên, thiết kế thân thiện với môi trường được coi là quan trọng vì một số lý do:

Có ý thức về môi trường

Việc kết hợp các đặc điểm sinh học trực tiếp như tường sống, mái nhà xanh, vườn nước mưa và các không gian xanh khác rất tốt cho môi trường vì chúng giúp giảm nước mưa chảy tràn, cải thiện chất lượng không khí, chống hiệu ứng đảo nhiệt đô thị và cung cấp môi trường sống cho chim, ong, bướm và các loài quan trọng khác, tạo điều kiện phục hồi đa dạng sinh học cho cảnh quan đô thị.

Việc triển khai các hệ thống ưa sinh học thụ động như chiếu sáng ban ngày và thông gió tự nhiên đều giúp giảm mức tiêu thụ năng lượng và sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch, dẫn đến lượng khí thải nhà kính ít hơn và lượng khí thải carbon thấp hơn. Các chiến lược ưa sinh học gián tiếp như sử dụng vật liệu tự nhiên cũng có thể giúp thúc đẩy bảo tồn tài nguyên và mua sắm vật liệu có đạo đức, giảm tỷ lệ khai thác tài nguyên không tái tạo và sản xuất vật liệu xây dựng tổng hợp.

Việc tiếp xúc thường xuyên với thiên nhiên cũng giúp khơi dậy ý thức trách nhiệm của người dân trong việc bảo vệ môi trường địa phương, đảm bảo các thế hệ tương lai duy trì mối quan hệ gắn bó với môi trường và có khả năng đáp ứng nhu cầu tài nguyên của chính họ.

Cải thiện sức khỏe tinh thần và thể chất

Thiết kế ưa sinh học được biết là có tác động tích cực đến cả sức khỏe tinh thần và thể chất con người. Các tính năng sinh học như hình ảnh thiên nhiên, thông gió thụ động, nước chảy và các mảng màu hữu cơ đã được chứng minh là giúp giảm cảm giác căng thẳng và lo lắng, cải thiện sự tỉnh táo và thậm chí kích thích sản xuất dopamine và serotonin (hormones hạnh phúc).

Christopher Janson, kiến trúc sư và nhà thiết kế đô thị tại LRK, cho biết, tác dụng của việc hòa mình vào thiên nhiên có tác động đáng kể đến sức khỏe tinh thần và việc đi bộ hoặc đạp xe trên những con đường mòn tự nhiên sẽ góp phần nâng cao sức khỏe thể chất.

Các nghiên cứu cho thấy các khu vực thành thị tập trung nhiều không gian xanh hơn có tỷ lệ mắc bệnh hen suyễn và các bệnh về đường hô hấp khác thấp hơn cũng như giảm tỷ lệ tử vong. Các yếu tố thiết kế ưa sinh học như ánh sáng ban ngày, khả năng tiếp cận không gian xanh và tầm nhìn ra thiên nhiên cũng đã được chứng minh là cải thiện khả năng chữa lành của cơ thể và giảm thời gian bệnh nhân phải nằm viện.

Cải thiện năng suất

Các tác động tích cực về sinh lý và tâm lý của thiết kế ưa sinh học sau đó sẽ giúp tăng năng suất và tỷ lệ giữ chân người lao động tại nơi làm việc. Michelle Beganskas, giám đốc cấp cao về chiến lược nơi làm việc cho biết: một số tác động của việc kết hợp thiết kế ưa sinh học vào nơi làm việc bao gồm giảm tình trạng vắng mặt và mệt mỏi về tinh thần, cải thiện sự hài lòng về mặt cảm xúc và tăng năng suất, tất cả đều góp phần trực tiếp vào lợi nhuận của công ty.

Theo một nghiên cứu năm 2014 do Đại học Exeter thực hiện, ngay cả những việc đơn giản như trồng cây xanh xung quanh văn phòng cũng có thể giúp giảm tình trạng nhân viên vắng mặt trong thời gian ngắn và cải thiện năng suất tới 15%.

Tăng cường khả năng phục hồi

Khi được triển khai ở cấp độ vĩ mô, thiết kế ưa sinh học sẽ giúp cải thiện khả năng phục hồi tổng thể của các thành phố và các không gian đô thị khác, đặc biệt là khi xảy ra các hiện tượng như sóng nhiệt, lũ lụt, các trận bão lớn và các hiện tượng khí hậu khác.

Các giải pháp dựa vào thiên nhiên như trồng cây, thêm mái và tường xanh, duy trì hệ thống sông tự nhiên và triển khai biện pháp bảo vệ các vùng ven biển khi nước dâng do bão như trồng rừng ngập mặn và vùng đất ngập nước có thể có tác động đáng kể đến các thành phố. Các giải pháp này cũng mang lại những lợi ích khác như làm mát mặt đường, cải thiện mỹ quan thành phố, khiến thành phố đáng sống hơn.

Một số ví dụ về thiết kế ưa sinh học

Các dự án trên toàn thế giới đang kết hợp thiết kế sinh học theo những cách sáng tạo. Dưới đây là một số dự án xoá bỏ ranh giới giữa môi trường xây dựng và môi trường tự nhiên.

1. Trung tâm phát triển doanh nhân

Tọa lạc tại Charlottesville, Virginia được thiết kế bởi EskewDumezRipple, Trung tâm Phát triển Doanh nhân (CODE) được chứng nhận LEED Platinum là một không gian làm việc chung đa mục đích, hòa hợp với thiên nhiên.

Bởi vì tòa nhà nằm trên một sườn dốc bao quanh nên EskewDumezRipple quyết định lấy cảm hứng thiết kế một phần từ các tầng địa chất. Chủ đề theo chủ nghĩa tự nhiên này cũng được áp dụng vào bảng màu của CODE, nổi bật với tông màu kim loại đồng, họa tiết than và màu gỗ ấm áp. Hệ thống thông gió thụ động cung cấp cho tòa nhà luồng không khí trong lành gấp đôi tiêu chuẩn trong khi nhiều cửa sổ bên trong cho phép đón nhiều ánh sáng mặt trời tự nhiên.

Hệ thống mái xanh rộng lớn, trải dài tổng cộng tám mái nhà và sân vườn xếp tầng. Những khu vườn này cả người thuê nhà và du khách đều dễ tiếp cận và có khoảng 7.500 loài thực vật thuộc hơn 90 loài cỏ, cây lâu năm, cây bụi và cây cối khác nhau.

2. Sân bay quốc tế San francisco

Khi Sân bay Quốc tế San Francisco (SFO) quyết định thay thế Nhà ga số 1 cũ kỹ vào năm 2015, họ đã liên hệ với HKS Architects, một công ty nổi tiếng với các thiết kế thân thiện với con người và trái đất.

Sân bay quốc tế San Francisco (SFO) được chứng nhận LEED GOLD và WELL Platinum

Phối hợp với Woods Bagot, ED2 và Kya Design Group, HKS đã thiết kế Nhà ga số 1 của SFO Harvey Milk, nhà ga sân bay được chứng nhận LEED Gold và WELL Platinum đầu tiên trên thế giới. Đặc điểm ưa sinh học nổi bật nhất của SFO Harvey Milk Terminal 1 là việc sử dụng rộng rãi các kỹ thuật chiếu sáng ban ngày, các cửa sổ lớn tràn ngập ánh sáng tự nhiên vào nhà ga, giảm nhu cầu chiếu sáng bằng điện và giúp hành khách duy trì nhịp sinh học tự nhiên.

Trong nỗ lực giảm lượng tiếng ồn nhân tạo trong nhà ga và chống ô nhiễm tiếng ồn, HKS đã sử dụng các bề mặt giảm âm và lắp đặt các hệ thống cơ khí yên tĩnh hơn. SFO còn triển khai chương trình “sân bay yên tĩnh” nhằm cắt giảm âm nhạc và Thông báo của hệ thống PA (public announcements – hệ thống âm thanh được sử dụng để truyền tải lời nói, âm nhạc).

Bất chấp chất lượng không khí bên ngoài sân bay dưới mức trung bình, sân bay HKS vẫn tìm ra cách đưa không khí trong lành vào nhà ga bằng giải pháp thông gió dịch chuyển (displacement ventilation) không khí trong lành được đưa vào nhà ga với tốc độ thấp và từ từ bay lên trên, mang theo mùi và chất ô nhiễm ra ngoài.

3. Tổ hợp căn hộ Collection 14

Được thiết kế bởi Perkins Eastman, Tổ hợp căn hộ Collection 14 có thiết kế thân thiện với môi trường có thể được tích hợp vào việc tạo ra các cộng đồng bền vững.

Chiếm toàn bộ khu phố, Collection 14 có hơn 230 căn hộ cũng như không gian bán lẻ, sự kiện và văn phòng. Toà nhà có tính bền vững cao và người dân chủ yếu sử dụng phương tiện giao thông công cộng. Toàn bộ toà nhà có mái nhà xanh dễ tiếp cận và khu nhà thậm chí còn có một ao sinh học trồng cỏ đầm lầy. Collection 14 còn sử dụng hệ thống điều hòa trung tâm và hệ thống không khí ngoài trời chuyên dụng để cung cấp không khí trong lành cho cư dân tòa nhà.

4. Fifth + Tillery

Hồi sinh một địa điểm hậu công nghiệp ở Đông Austin, Fifth + Tillery tái hiện diện tích nhà kho lớn như một tòa nhà văn phòng sáng tạo trong nhà - ngoài trời sôi động. Đánh dấu sự chuyển đổi từ một khu dân cư nhộn nhịp sang một khu công nghiệp, ý tưởng thiết kế của tòa nhà mang đến không gian xanh rực rỡ cho môi trường công nghiệp xung quanh. Một sân trung tâm xuyên suốt không gian và một lối vào rộng lớn được bố trí để tận dụng tối đa gió hướng Nam, thay thế sảnh văn phòng truyền thống.

Dự án Fifth + Tillery

Michael Waddell, giám đốc thiết kế tại văn phòng Gensler's Austin, cho biết, để khuyến khích nhân viên ra ngoài trời và tương tác với nhau, công ty đã tạo ra một loạt không gian ngoài trời khác nhau ở mỗi tầng từ sân ở tầng trệt đến sân thượng ở tầng ba nhìn ra trung tâm thành phố.

Gensler cũng đưa ra quan điểm kết hợp các tính năng của nước vào thiết kế của Fifth + Tillery, một thực tế được minh họa bằng sân trung tâm của tòa nhà, được thiết kế như khu vườn mưa tích hợp. Nước mưa thu được và nước ngưng tụ giúp tòa nhà sử dụng cho một số hoạt động mà không bị phụ thuộc vào nước sạch vốn thường bị hạn chế trong những tháng hè nóng bức.  Fifth + Tillery chủ yếu sử dụng gỗ dán glulam trong kết cấu, một loại gỗ được chế tạo mang lại cho tòa nhà vẻ ngoài ấm áp, lôi cuốn.

5. Bệnh viện Vision Northland

Tọa lạc tại Duluth, và được thiết kế bởi công ty kiến trúc EwingCole, Bệnh viện Vision Northland của Essentia Health đặt vấn đề ưa thích sinh học và sức khỏe của bệnh nhân lên hàng đầu trong thiết kế của mình.

Bệnh viện Vision Northland

Để đảm bảo bệnh nhân được tiếp xúc đầy đủ với ánh sáng tự nhiên trong ngày, bệnh viện Vision Northland được thiết kế bằng kính, cho phép ánh sáng mặt trời chiếu vào gần 360 độ quanh năm. Nhìn chung, bệnh viện  sử dụng các sản phẩm có hàm lượng VOC thấp và vật liệu tự nhiên bao gồm cả gỗ và đá bất cứ khi nào có thể.

Các nhà thiết kế nội thất của Vision Northland cũng tập trung rất nhiều vào việc thiết lập một chủ đề gắn kết, lấy cảm hứng từ thiên nhiên trong phong cách trang trí và nghệ thuật của cơ sở, sử dụng rộng rãi các bức ảnh và đồ họa.

Maria Papiez, giám đốc thiết kế bền vững của EwingCole, cho biết, những đồ họa này làm nổi bật các địa danh địa phương, lịch sử khu vực, hệ thực vật và động vật bản địa ở Bờ Bắc và quen thuộc với cộng đồng địa phương. Hình ảnh đồ họa được thiết kế riêng cho từng tầng, một số thể hiện trực tiếp các yếu tố này và một số khác được thể hiện bằng các mẫu và màu sắc trừu tượng hơn. Những hình ảnh đẹp này hỗ trợ bệnh nhân, gia đình và nhân viên bằng cách tạo dựng sự quen thuộc và thoải mái, đồng thời phục vụ mục đích thiết yếu là tìm đường trong toàn bộ tòa nhà.

Các chiến lược thiết kế ưa sinh học trực tiếp khác cũng được triển khai trong bệnh viện, cây xanh có thể được tìm thấy khắp bên trong và sân thượng giúp bệnh nhân gần gũi với môi trường bên ngoài.

6. Trung tâm mua sắm Burwood Brickworks

Trung tâm mua sắm bền vững nhất thế giới Burwood Brickworks

Một số người gọi dự án này là trung tâm mua sắm bền vững nhất thế giới và với trang trại đô thị trên tầng mái rộng 6.500 m², các tấm pin mặt trời và vô số vật liệu xây dựng bền vững. Trung tâm mua sắm Burwood Brickworks, được thiết kế bởi NH Architecture có trụ sở tại Melbourne, kết hợp các yếu tố cảm quan lấy cảm hứng từ “Thử thách xây dựng cuộc sống”. Bản thân tòa nhà giải quyết bốn trong số bảy thử thách: Địa điểm, Vật liệu, Sức khỏe & Hạnh phúc và Sắc đẹp. Ba thử thách còn lại: nước, năng lượng và vốn chủ sở hữu có được theo thời gian khi tòa nhà vận hành.

7. Trung tâm giải trí ngoài trời Andy Quattlebaum

Được thiết kế cho Đại học Clemson bởi công ty kiến trúc Cooper Carry phối hợp với Viện Thiết kế và Sử dụng Gỗ CU, Trung tâm Giải trí Andy Quattlebaum (AQRC) nhằm mục đích khơi dậy sự trân trọng đối với thiên nhiên ở mọi góc độ.

Nằm trên một khu rừng rộng lớn có lối đi ra bờ hồ, AQRC được xây dựng gần như hoàn toàn từ gỗ khối có nguồn gốc hợp pháp và được thiết kế thành hai cánh trải dài dọc theo mép hồ. Những mái hiên và sân hiên lớn nằm dọc theo tòa nhà để khuyến khích giao lưu ngoài trời.

Với mặt tiền được bao bọc bởi các cửa sổ cao thẳng đứng, AQRC nhận được nhiều ánh sáng mặt trời quanh năm và có tầm nhìn tuyệt đẹp ra cảnh quan xung quanh. Việc tiếp nhận đầy đủ ánh sáng mặt trời tự nhiên là ưu tiên hàng đầu của trung tâm giải trí phần lớn do vai trò của ánh sáng ban ngày trong việc duy trì cơ thể và tâm trí khỏe mạnh.

Tương lai thiết kế ưa sinh học

Hiện nay, thiết kế thân thiện với môi trường giờ đang là xu thế. Nhà sinh vật học Anna Zakrisson nghiên cứu lợi tức đầu tư định lượng từ việc kết hợp thiết kế ưa sinh học vào các dự án và thấy rằng, thiết kế này không chỉ tiện nghi, tầm nhìn và khả năng tiếp cận thiên nhiên làm tăng nhu cầu nhà ở, tăng giá thuê.

https://gbdmagazine.com/what-is-biophilic-design/?related_post_from=43572

ND: Mai Anh