Nhằm thúc đẩy việc phát triển nền kiến trúc Việt Nam thân thiện với môi trường, phù hợp xu thế phát triển bền vững, thực hiện tuyên ngôn "Kiến trúc Xanh Việt Nam” được công bố ngày 27/4/2011, Hội KTS Việt Nam đã ban hành 5 tiêu chí Kiến trúc xanh gồm: Địa điểm bền vững; Sử dụng tài nguyên, năng lượng hiệu quả; Chất lượng môi trường trong nhà; Kiến trúc tiên tiến, bản sắc; Tính xã hội, nhân văn bền vững.

Một trong 10 nhóm chỉ tiêu của hệ thống đánh giá công trình xanh (hệ thống LOTUS) do Hội đồng Công trình Xanh Việt Nam (Vietnam Green Building Council-VGBC) đề xuất là: "Tiết kiệm sử dụng nước, tận dụng nước mưa và tái sử dụng nước thải.” [1]

Theo QCVN 01:2019/BXD Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về Quy hoạch xây dựng thì Nhà chung cư là "Nhà ở có từ hai tầng trở lên, có nhiều căn hộ, có lối đi, cầu thang chung, có phần sở hữu riêng, phần sở hữu chung và hệ thống hạ tầng sử dụng chung cho các hộ gia đình, cá nhân, tổ chức”. Diện tích và số lượng nhà chung cư trong các đô thị, đặc biệt là Hà Nội và TP HCM là rất lớn (Theo Sở Xây dựng Hà Nội và TPHCM, tính đến năm 2019, tại Hà Nội có 13,5% dân số Hà Nội sinh sống ở chung cư, TP có gần 2.600 nhà chung cư, chiếm 58% chung cư của cả nước; tại TP HCM có 1.440 nhà chung cư chiếm 8,4% tổng số nhà ở trên toàn TP), do vậy việc nghiên cứu đề xuất giải pháp sử dụng nước mưa hiệu quả theo tiêu chí "Công trình xanh’’ cho nhà chung cư là một vấn đề rất cấp thiết, góp phần xây dựng đô thị tăng trưởng xanh. [4]

Theo QCVN 02:2009/BXD Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia [3]- Số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng: Trên toàn lãnh thổ lượng mưa và thời gian mưa hàng năm tương đối lớn, trung bình 1.100 – 4.800 mm và 67 – 223 ngày. Mưa phân bố không đều và tập trung vào các tháng mưa từ tháng 4-5 đến tháng 10, riêng vùng duyên hải Trung Bộ thì mùa mưa bắt đầu và kết thúc chậm hơn vài ba tháng. Nhiều trận mưa có cường độ lớn, nhiều đợt mưa liên tục, kéo dài, gây lũ lụt; vào những tháng mùa khô lượng mưa ít, ở nhiều nơi xảy ra hạn hán, đặc biệt là các tỉnh thuộc khu vực Tây Nguyên, lượng mưa rất ít từ tháng 11 đến tháng 4 gây ra tình trạng khô hạn kéo dài.

Việt Nam là nước thuộc vùng nhiệt đới với lượng mưa khá dồi dào, tuy nhiên do tác động của BĐKH, lượng mưa mùa khô giảm và lượng mưa mùa mưa tăng, gây tình trạng mùa khô thì hạn hán, mùa mưa thì lũ lụt. Ô nhiễm môi trường của Việt Nam đang có xu hướng tăng do hoạt động của các khu công nghiệp, do vấn đề xử lý rác thải, chất thải không triệt để nên đã ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước mưa. Nước mưa được tạo thành bởi hơi nước ngưng tụ từ hơi nước bốc lên ở các ao, hồ, sông…Trong khi các vùng nước dưới mặt đất bị ô nhiễm thì nước mưa được hình thành cũng "cuốn” trong nó nhiều loại chất độc có hại, có cả các loại sinh vật không an toàn. Chính vì vậy, nếu không biết cách xử lý nước mưa, nguồn nước này có thể gây hại trực tiếp đến sức khỏe người dùng, đặc biệt ở những vùng có nhiều nhà máy, khu công nghiệp…Phân tích rõ về những tác động này, các chuyên gia y tế cho biết, trong nước mưa có chứa nhiều axít do hòa tan các khí S02, NO2… nên rất độc, đặc biết đối với da người. Nếu thường xuyên sử dụng nước mưa để tắm, giặt… sẽ gây viêm da, mẩn ngứa, nấm… Do vậy việc tích trữ nước mưa chưa qua xử lý tại các đô thị có thể đảm bảo cho mục đích không cần chất lượng nước cao như: Tưới nước cho cây trồng, rửa đường, lau rửa sàn nhà, xí tiểu của khu vệ sinh…

Trong các TP lớn ở Việt Nam hiện nay, nhà chung cư được xây dựng trong các đơn vị ở (ĐVƠ); theo QCVN 01:2019/BXD, ĐVƠ là "Khu chức năng cơ bản của đô thị chủ yếu phục vụ nhu cầu ở bao gồm: Các nhóm nhà ở; các công trình dịch vụ – công cộng; cây xanh công cộng phục vụ cho nhu cầu thường xuyên, hàng ngày của cộng đồng dân cư; đường giao thông (đường từ cấp phân khu vực đến nhóm nhà ở) và bãi đỗ xe cho đơn vị ở”. Bài báo nghiên cứu giải pháp thu nước mưa cho nhà chung cư trong nhóm nhà ở (NNO); NNO là tổ hợp các công trình nhà ở có không gian công cộng sử dụng chung (vườn hoa, sân chơi, bãi đỗ xe phục vụ NNO và đường nội bộ không bao gồm đường phân khu vực…)[5].

Một trong những chỉ tiêu quy hoạch quan trọng của nhà chung cư là mật độ xây dựng thuần (MĐXD). MĐXD thuần là tỷ lệ diện tích chiếm đất của các công trình trên diện tích lô đất (không bao gồm diện tích chiếm đất của các công trình ngoài trời như tiểu cảnh trang trí, bể bơi, bãi (sân) đỗ xe, sân thể thao, công trình hạ tầng kỹ thuật). MĐXD thuần tối đa của nhóm nhà chung cư theo diện tích lô đất và chiều cao công trình được xác định theo Bảng 2.9 (QCVN 01:2019/BXD): Lô đất có diện tích ≤3.000 m2 có MĐXD thuần tối đa đến 75%; lô đất có diện tích ≥ 10.000 m2 có MĐXD thuần từ 35% đến 65% tùy theo diện tích lô đất và chiều cao công trình.

Cây xanh là một thành phần quan trọng trong NNO, theo Điều 2.6.5 [5]: Tỷ lệ đất trồng cây xanh trong các lô đất xây dựng công trình, phải đảm bảo quy định về tỷ lệ tối thiểu đất trồng cây xanh nêu trong Bảng 2.11. Theo Bảng 2.11. tỷ lệ đất trồng cây xanh tối thiểu trong nhóm nhà chung cư phải đạt 20% diện tích lô đất xây dựng công trình. Tiêu chuẩn tưới nước cho cây xanh được xác định theo Điều 2.10.2. Nhu cầu sử dụng nước [5]: Chỉ tiêu cấp nước phải đảm bảo tối thiểu như sau: Tưới vườn hoa, công viên 3l lít/m2/ngày đêm; rửa đường 0,4 lít/m2/ngày đêm. Cho phép sử dụng nước tái sử dụng (nước mưa, nước thải đã qua xử lý…) cho mục đích tưới cây, rửa đường.

Giải pháp thu nước mưa đáp ứng nhu cầu tưới cây và rửa đường cho nhóm nhà chung cư

Diện tích lô đất dành cho nhóm nhà chung cư theo Bảng 2.9 [5] được chia thành các lô đất như sau: Lô đất có diện tích ≤ 3.000 m2; lô đất có diện tích 10.000 m2; lô đất có diện tích 18.000 m2; lô đất có diện tích ≥35.000 m2. Theo thống kê của tác giả qua gần 200 nhà chung cư thuộc 35 dự án khu đô thị mới Hà Nội xây dựng từ năm 2000 đến nay (nguồn: https://www.thudo.gov.vn), thì tỷ lệ các lô đất có diện tích nêu trên như sau: Lô đất có diện tích ≤ 3.000 m2 chiếm tỷ lệ 2%; lô đất có diện tích đến 18.000 m2 là 75%; lô đất có diện tích đến 35.000 m2 là 20%; lô đất có diện tích ≥ 35.000 m2 là 3%. Như vậy diện tích các lô đất xây dựng nhóm nhà chung cư phần lớn có diện tích trên 3.000 m2 đến 35.000 m2; với các lô đất diện tích kể trên, tùy theo diện tích lô đất và chiều cao công trình thì MĐXD thuần tối đa của nhóm nhà chung cư sẽ từ 38% đến 65%. Diện tích đất xây dựng nhóm nhà chung cư theo thống kê của 35 dự án khu đô thị mới Hà Nội chiếm 25% diện tích đất của ĐVƠ.

Lượng mưa trung bình trong tháng vào mùa mưa là 100mm [3]. Lượng nước mưa thu được từ mái nhà trong một tháng của nhóm nhà chung cư có thể tính theo công thức: Vnm= Sm * Lm * k. Trong đó: Vnm là lượng nước mưa thu được từ mái; Sm là diện tích mái, có thể lấy bằng diện tích xây dựng của nhà chung cư Sm = Sxd; Lm = 100mm = 0,1m lượng nước mưa trung bình trong một tháng; k là hiệu suất phần trăm lượng mưa thực sự thu được, thông thường k = 75-90%. Sxd = MDXD*SNNo; MĐXD = 38%÷65%, lấy trung bình MĐXD = 50%, có Sxd = 50%*SNNo= 0,5SNNO. Thay vào công thức tính lượng nước mưa thu từ mái trong một tháng ta có: Vnm= Sm * Lm * k = 0,5SNNO*0,1*90%=0,045SNNO (m3).

Diện tích đất cây xanh trong các lô đất xây dựng nhà chung cư lấy theo bảng 2.11: Tỷ lệ đất trồng cây xanh tối thiểu trong các lô đất xây dựng công trình [5], đối với nhóm nhà chung cư có tỷ lệ là 20%. Gọi Scx là diện tích cây xanh trong lô đất xây dựng nhóm nhà chung cư, Scx = 20%*SNNO = 0,2SNNO.

Diện tích đường nhóm nhà chung cư, vào nhà có thể lấy bằng 10% diện tích lô đất nhóm nhà chung cư. Gọi Sđ là diện tích đường NNO, Sđ = 10%* SNNO=0,1 SNNO.

Nhu cầu dùng nước tưới cây và rửa đường lấy theo tiêu chuẩn [5]: Tưới vườn hoa, công viên 3 lít/m2/ngày đêm; rửa đường 0,4 lít/m2/ngày đêm. Gọi Vcx là lượng nước mưa cần tưới cho cây xanh và rửa đường trong lô đất của nhóm nhà chung cư trong một tháng (30 ngày), có: Vcx = 30*(0,2SNNO*3 + 0,1 SNNO*0,4)=19,2 SNNO=0,0192 SNNO (m3).

Từ trên ta có công thức sau: Vnm=2,34*Vcx. Công thức này cho thấy lượng nước mưa thu được từ mái nhà chung cư gấp 2,34 lần nhu cầu dùng nước để tưới nước cho cây xanh và rửa đường trong khu đất xây dựng nhóm nhà chung cư.

Để làm rõ hiệu quả của việc thu nước mưa từ mái nhà chung cư, lấy ví dụ lô đất xây dựng nhà chung cư có diện tích SNNO=10.000 m2. Lượng nước mưa thu qua mái trong nhà chung cư trong 1 tháng khi MĐXD=50% là: Vnm = 0,045*SNN0 = 0,045*10.000 = 450m3. Nhu cầu dùng nước mưa để tưới cây và rửa đường trong khu đất của chung cư là: Vcx = 0,0192*SNNO=0,0192*10.000= 192 m3. Nước mưa thu được trong 1 tháng có thể đảm bảo nước tưới cho cây xanh và rửa đường thuộc đất NNO trong hơn 2 tháng. Để chứa nước mưa thu được trong một tháng của các lô đất, kiến nghị xây dựng các bể chứa nước mưa có dung tích 50 m3 hoặc 100 m3, số lượng các bể chứa nước mưa tùy thuộc vào diện tích lô đất và MĐXD thuần của nhóm nhà chung cư trong lô đất. Bể chứa nước mưa đặt trong khu vực đất cây xanh và đất bố trí hạ tầng kỹ thuật. Tác giả đề xuất số lượng bể chứa nước theo diện tích các lô đất xây dựng nhóm nhà chung cư khi MĐXD thuần là 50% tại Bảng 1.

Quá trình thu nước mưa có thể chia thành các giai đoạn sau (Hình 2):

 Giai đoạn 1: Loại bỏ lượng nước mưa đầu mùa. Vào đầu mùa mưa hay đầu trận mưa, mở van xả và đóng van thu nước nhằm loại bỏ nước mưa ở các trận đầu mùa để ngăn chặn cặn lắng hoặc lá cây nhỏ…; (Hình 3)

Giai đoạn 2: Loại bỏ lượng mưa đầu trận. Đóng van xả bỏ nước mưa trận đầu, mở van thu nước mưa vào hệ thống. Do yếu tố dòng chảy nước mưa sẽ vào bể chứa nước mưa đặt tại khu vực đất cây xanh và đất bố trí hạ tầng kỹ thuật;

Giai đoạn 3: Giai đoạn cấp nước. Nước mưa được bơm để tưới nước cho cây xanh, thảm cỏ, bể cảnh của sân vườn, rửa đường giao thông, dự trữ nước cứu hỏa trong lô đất xây dựng nhà chung cư.

Trong mùa mưa bão tại các thành phố lớn, việc thu nước mưa từ mái của nhóm nhà chung cư có thể đảm bảo thu được lượng nước mưa bằng 25% lượng nước mưa trên diện tích của đơn vị ở, do vậy góp phần hạn chế được úng lụt tại khu vực đô thị. Giải pháp thu nước mưa mái còn có thể được áp dụng cho nhà công cộng, nhà liên kế…trong đơn vị ở; nước mưa được sử dụng cho nhu cầu dùng nước chất lượng không cao như: Tưới cây, rửa đường, xí tiểu khu vệ sinh, bể nước cứu hỏa…

Bài báo đã nghiên cứu và đề xuất giải pháp sử dụng hiệu quả nguồn nước mưa cho nhà chung cư, một loại hình nhà ở có số lượng khá lớn tại các đô thị, đặc biệt là Hà Nội và TP HCM, giải pháp đề xuất không đòi hỏi chi phí nhiều nhưng hiệu quả về mặt kinh tế và xã hội là rất lớn.

Tiết kiệm nước sạch đang là vấn đề cấp bách hiện nay đối với xã hội. Do vậy để giảm tải áp lực cho việc khai thác nước ngầm và nước mặt tại các đô thị, đặc biệt là các đô thị lớn, việc nghiên cứu sử dụng hiệu quả nguồn nước mưa cho nhu cầu sử dụng nước chất lượng không cao tại các đô thị là một yêu cầu cấp bách và cần thiết. Bên cạnh đó, việc thu gom nước mưa tại các đô thị sẽ có một vai trò đáng kể trong việc giảm ngập úng tại các đô thị, khi lượng nước mưa đổ về các tuyến cống thoát nước quá lớn trong cùng một thời điểm-một vấn đề bức xúc cho các đô thị lớn như Hà Nội và TP HCM vào thời điểm mùa mưa hàng năm.