Ngoài việc các nhà cao tầng xây dựng mới phải đảm bảo được tiêu chí tiết kiệm năng lượng thì việc nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng của các tòa nhà cao tầng cũ trên thế giới cũng đóng vai trò rất quan trọng trong việc tiết kiệm chi phí và hạn chế tác động của biến đổi khí hậu.

Tòa nhà cao nhất thế giới Empire State là biểu tượng của thành phố New York, Mỹ. Hoàn thành vào năm 1931 với 102 tầng, tổ hợp kiến trúc nghệ thuật này không chỉ là nơi làm việc của hàng ngàn nhân viên văn phòng mà còn là bãi đáp của các khinh khí cầu thế hệ tương lai. Theo ông Katherine Kennedy, luật sư về chương trình năng lượng và khí quyển thuộc Hội đồng Bảo vệ Tài nguyên Thiên nhiên (Mỹ), một dự án trị giá 20 triệu USD nhằm thay thế các thiết bị làm sạch và sửa chữa hơn 6.000 cửa sổ cho tòa nhà Empire State đã giúp giảm gần 40% lượng điện tiêu thụ.

Đây chỉ là một trong những ví dụ điển hình cho trào lưu tu sửa lại các tòa nhà cũ để nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng. Quỹ Năng lượng Ygrene và Phòng Chiến tranh cácbon của tỉ phú Richard Branson hiện dẫn đầu một liên minh đầu tư khoảng 650 triệu USD để cải tạo các tòa nhà ở Miami và Sacramento, Mỹ.ư

Tòa nhà Viện Dầu khí Việt Nam, tại Hà Nội, khánh thành tháng 7/2010,
là một công trình kiến trúc đẹp, bề thế, khang trang, hiện đại,
được xây dựng đạt chuẩn về tiết kiệm năng lượng

Trên toàn thế giới, các doanh nghiệp, các chính phủ đã cải tạo hàng triệu tòa nhà cũ với mục tiêu cắt giảm lượng điện sử dụng và hạn chế khí nhà kính. Các tòa nhà hiện chiếm 40% lượng điện tiêu thụ của toàn thế giới và gần nửa số tòa nhà đó sẽ tiếp tục được sử dụng vào năm 2050. Các nhà phân tích từ Viện Nghiên cứu McKinsey và Tổ chức Năng lượng Quốc tế cho rằng, việc cải tạo mang lại hiệu quả chi phí cao nhất nhằm hạn chế tác động của biến đổi khí hậu và giúp tiết kiệm tiền điện.

Thành phố Melbourne (Australia) có dự định giảm lượng điện tiêu thụ ở 1.200 tòa nhà văn phòng vào cuối thập kỷ này. Tại Mỹ, Tổ chức Bảo vệ Môi trường đang thực hiện chiến dịch “Cuộc chiến của các tòa nhà cao tầng”, theo đó, 245 cơ sở cạnh tranh với nhau trong việc tiết kiệm điện tiêu thụ thông qua việc cải tiến, nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng.

Nhu cầu tăng hiệu quả tiêu thụ năng lượng ở các tòa nhà sẽ ngày càng cấp bách hơn, đặc biệt trong mùa hè bởi việc sử dụng điều hòa nhiệt độ gia tăng. Điển hình là năm qua, trong một đợt nóng, thành phố New York đã phá vỡ kỷ lục về nhu cầu năng lượng với việc sử dụng hầu hết 6 triệu chiếc điều hòa nhiệt độ.

Vào tháng 6/2011, nhóm hoạch định quốc tế C40 đã phối hợp với Ngân hàng Thế giới hỗ trợ cấp vốn cho các dự án tôn tạo nhà cao tầng. Tương tự, Phòng Chiến tranh cácbon do tỉ phú Branson lập ra để kiểm soát các doanh nghiệp trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu và Quỹ Năng lượng Xanh Ygrene sẽ áp dụng một chương trình mang tên PACE (đánh giá năng lượng sạch theo từng tòa nhà) để hỗ trợ các dự án tôn tạo các tòa nhà thương mại trên khắp thế giới. Chương trình này cho phép chủ các tòa nhà vay tiền từ các đối tác của liên minh như Lockheed Martin và Barclays Capital để thực hiện các dự án cải thiện hiệu quả năng lượng.

Tòa nhà Empire State xây dựng từ đầu thế kỷ trước vừa được tu sửa để
nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng

Một dự án tương tự đã được thực hiện ở California và 26 bang khác ở Mỹ từ năng 2008 để giúp các chủ sở hữu nhà cao tầng lắp đặt hệ thống pin mặt trời. Tuy nhiên, chương trình này thất bại trong những năm gần đây do các tổ chức tài chính phản đối không cho con nợ nắm giữ các tòa nhà đang được thế chấp.

Việc cải tạo các tòa nhà bao gồm việc lắp đặt hệ thống cửa sổ và cách nhiệt hiệu quả hơn, áp dụng các công nghệ tiên tiến như làm đá vào ban đêm vì khi đó giá điện rẻ và dùng nó để làm mát những tòa nhà lớn vào ban ngày.

Một số công ty như IBM cung cấp phần mềm và các bộ cảm biến giúp quản lý và cải thiện mức tiêu thụ năng lượng của nhà cao tầng. Các thiết bị cảm biến mới chi phí thấp sẽ được đặt vào các ống dẫn khí, nồi đun nước, máy làm lạnh đèn, máy điều nhiệt, ống nước và các cơ sở hạ tầng quan trọng khác. Sau đó, chúng sẽ cung cấp số liệu chính thức cho người quản lý tòa nhà để quản lý tốt hơn.

Bên cạnh đó, IBM hiện cũng đang thảo luận về các biện pháp tăng hiệu quả sử dụng nguồn nước và năng lượng cho các thành phố vừa và nhỏ. Ông Konrad Otto-Zimmerman, Tổng thư ký Hội đồng Quốc tế về Các sáng kiến Môi trường Địa phương dẫn chứng một số ví dụ như thành phố Freiburg của Đức đã xây dựng những tòa nhà sử dụng ít năng lượng sưởi ấm và làm mát. Ở Cleveland, Ohio, các kỹ sư và kiến trúc sư đã tạo một lớp nhôm và thủy tinh bao quanh tòa nhà Celebrezze Federal nhằm nâng cao hiệu quả cách nhiệt.

Từ rất lâu, những dự án cải tạo như vậy đã thu hút nhiều sự chú ý. Trước đó, Chính phủ Mỹ có chương trình cải tạo các tòa nhà từ những năm 80 của thế kỷ trước nhưng chỉ 1% trong số gần 5 triệu tòa nhà thương mại được nâng cấp. Nguyên nhân được cho là do các đối tác không tin tưởng số liệu của nhau và giữa các cơ quan chính phủ, các đơn vị tài chính, dịch vụ công cộng và các nhà quản lý cũng có những xung đột dẫn đến việc dự án không thể thực thi.

Theo một báo cáo Chương trình Môi trường của Liên Hiệp Quốc, những dự án đã được thực hiện có thể giúp giảm chi phí năng lượng khoảng 12-20%. Với sự phát triển của công nghệ cũng như những quan ngại ngày càng gia tăng về biến đổi khí hậu, nỗ lực cải tạo các tòa nhà trong những thập niên tiếp theo có thể sẽ được thúc đẩy mặc dù vẫn còn nhiều rào cản.

Trên thực tế, thành phố New York hiện yêu cầu chủ các tòa nhà có tổng diện tích trên 4.650m vuông báo cáo số liệu về lượng năng lượng tiêu thụ nhằm nâng cao hiệu quả năng lượng. Tuy nhiên, việc cải tạo nhà cao tầng cũng gặp phải một số thách thức, trong đó có việc các tòa nhà thường có thiết kế riêng cũng như hệ thống kỹ thuật khác nhau. Như vậy, khó có thể xây dựng một chương trình triển khai chung trên quy mô rộng.

Một biện pháp đơn giản nhưng hiệu quả là nâng cao nhận thức cho người dân về vấn đề này, ví dụ thực hiện những hành vi đơn giản như tắt đèn khi rời khỏi phòng cũng đóng vai trò quan trọng như các dự án cải thiện hiệu quả năng lượng khác.