Khi thế giới hướng đến tính bền vững, ngành xây dựng cũng phải điều chỉnh để phù hợp với xu hướng này. Xây dựng bền vững không chỉ đơn thuần là một xu hướng mà là một phần của trách nhiệm toàn cầu trong việc bảo vệ môi trường và duy trì nguồn tài nguyên thiên nhiên cho các thế hệ tương lai. Vậy xây dựng bền vững thực sự là gì, và các vật liệu thân thiện với môi trường tiềm năng gồm những gì?
Xây dựng bền vững là gì?
Xây dựng bền vững là quá trình tạo ra một môi trường xây dựng an toàn, lành mạnh, và hiệu quả bằng cách áp dụng các nguyên tắc sinh thái. Theo Giáo sư Charles J. Kibert, xây dựng bền vững tập trung vào sáu nguyên tắc cốt lõi: bảo tồn, tái sử dụng, tái chế/làm mới, bảo vệ thiên nhiên, tạo ra vật liệu không độc hại và đảm bảo chất lượng cao. Những nguyên tắc này hướng đến việc giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường, tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng, và khuyến khích việc phát triển các công nghệ xanh.
Vật liệu thân thiện với môi trường
1. Tre – Vật liệu thân thiện với môi trường
Nhờ đặc tính tái tạo và linh hoạt, tre là một trong những vật liệu xây dựng bền vững nhất. Mặc dù tre là một loại cỏ, nhưng nó có độ bền tương tự như gỗ trong khi vẫn linh hoạt. Các dự án xây dựng có thể sử dụng tre trong nhiều ứng dụng khác nhau như hỗ trợ bê tông, giàn giáo, lợp mái và xây dựng các công trình khác.
Những lợi ích:
- Vật liệu tái tạo phát triển nhanh: Tre có khả năng sinh trưởng nhanh chóng, chỉ cần vài năm để trưởng thành, trái ngược với nhiều thập kỷ cho cây gỗ.
- Tiết kiệm chi phí và thân thiện với môi trường để trồng và thu hoạch: Quá trình sản xuất tre ít tiêu tốn năng lượng và không cần sử dụng phân bón hóa học.
- Hấp thụ nhiều CO2 hơn cây: Do đó, nhu cầu ngày càng tăng về tre có thể giúp không khí xung quanh trong lành hơn.
2. Nhựa tái chế
Vào năm 2021, tổng dân số thế giới đã tạo ra 139 triệu tấn nhựa dùng một lần, phần lớn trong số đó sẽ được đưa vào bãi rác hoặc gây ô nhiễm nguồn nước. Với những tiến bộ mới trong xây dựng và công nghệ, giờ đây chúng ta có thể tái chế nhựa để tạo ra vật liệu xây dựng, chẳng hạn như tấm nhựa, gạch và gỗ.
Những lợi ích:
- Giảm thiểu chất thải đổ ra bãi rác, đường thủy và các khu vực ô nhiễm khác: Sử dụng nhựa tái chế giúp giảm áp lực lên các bãi rác và môi trường tự nhiên.
- Nhựa tái chế không yêu cầu chất bảo quản độc hại giống như gỗ: Điều này làm giảm việc sử dụng hóa chất độc hại trong xây dựng.
3. Gỗ dán nhiều lớp
Còn được gọi là gỗ khối, gỗ ép là gỗ chế tạo sẵn có độ bền và khả năng chống nước cao hơn gỗ thông thường. Độ bền và khả năng chống nước là những yếu tố quan trọng vì nó có tiềm năng thay thế thép và bê tông. Cả thép và bê tông đều tạo ra lượng khí thải carbon cao hơn nhiều so với gỗ khối trong quá trình sản xuất.
Gỗ dán có thể hỗ trợ các cấu trúc như dầm và cột. Bạn cũng có thể thấy nó được sử dụng trong lợp mái và sàn nhà.
Những lợi ích:
- Tạo ra lượng khí thải carbon nhỏ hơn trong quá trình sản xuất khi so sánh với thép và các vật liệu kết cấu khác: Giúp giảm tác động môi trường của quá trình xây dựng.
- Làm việc nhanh hơn để cắt giảm lượng khí thải CO2 liên quan đến xây dựng: Giúp đẩy nhanh tiến độ công trình mà vẫn đảm bảo tính bền vững.
4. Đá – Vật liệu thân thiện với môi trường
Đá là một trong những vật liệu xây dựng lâu đời nhất, được con người sử dụng từ hàng ngàn năm nay. Khả năng chống chịu tốt với thời tiết và sự bền bỉ khiến đá trở thành lựa chọn hàng đầu trong nhiều dự án xây dựng, từ công trình kiến trúc đến các tác phẩm nghệ thuật. Đặc biệt, đá không cần qua quy trình sản xuất phức tạp tại nhà máy, giảm thiểu đáng kể lượng khí thải CO2.
Những lợi ích:
- Một khoản đầu tư trọn đời: Đá có độ bền cao, ít bị hư hỏng hay cần thay thế, giúp tiết kiệm chi phí và công sức bảo trì.
- Tái chế dễ dàng: Đá có thể tái sử dụng trong nhiều dự án khác nhau, từ xây dựng công trình đến làm nền đường, gần như không tạo ra chất thải.
5. Cob
Cob, một loại vật liệu tự nhiên kết hợp giữa đất, rơm, cát và vôi, đang dần trở thành giải pháp thay thế bền vững cho bê tông trong các công trình xây dựng nhỏ. Sản xuất cob tiêu tốn ít năng lượng và CO2 hơn so với bê tông, giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường. Tuy nhiên, cob cần nhiều thời gian để thi công và có thể dễ bị nấm mốc trong điều kiện độ ẩm cao.
Những lợi ích:
- Thân thiện với môi trường: Cob là một giải pháp tự nhiên, kinh tế, và hiệu quả cho các công trình nhỏ hơn.
- Cách nhiệt tốt: Cob giúp giảm sự truyền nhiệt, giữ nhiệt độ ổn định, từ đó giảm chi phí sưởi ấm và phát thải carbon.
6. Cork – Vật liệu thân thiện với môi trường
Cork có nguồn gốc từ cây sồi bần, đang ngày càng được sử dụng rộng rãi trong ngành xây dựng tại châu Âu và Mỹ. Không giống như các loại vật liệu cách nhiệt truyền thống, Cork được thu hoạch mà không cần chặt cây, là một nguồn tài nguyên tái tạo và thân thiện với môi trường.
Những lợi ích:
- Tài nguyên tái tạo: Cork có thể tái sinh, không gây hại cho môi trường khi thu hoạch.
- Sản xuất ít khí thải: Quá trình sản xuất Cork tạo ra ít khí thải carbon hơn so với các vật liệu cách nhiệt truyền thống.
- Chống nấm mốc: Cork có đặc tính chống nấm mốc, giúp bảo vệ sức khỏe người sử dụng.
7. Gạch Adobe
Gạch adobe, được làm từ đất sét và rơm, đã tồn tại qua nhiều thế kỷ và phổ biến ở Trung Đông và Châu Mỹ. Adobe không chỉ sử dụng vật liệu tự nhiên mà còn tiêu tốn ít năng lượng hơn để sản xuất, làm giảm tác động đến môi trường.
Những lợi ích:
- Cách nhiệt tự nhiên: Adobe giữ nhiệt độ ổn định, giúp giảm hóa đơn tiền điện và lượng khí thải carbon.
- Tái chế linh hoạt: Gạch adobe có thể tái sử dụng nhiều lần, không để lại rác thải.
- Bền vững: Sử dụng các vật liệu bền vững từ trái đất.
8. Gỗ tái chế
Gỗ là một trong những vật liệu xây dựng phổ biến nhất do vẻ đẹp tự nhiên và tính linh hoạt. Tuy nhiên, lượng gỗ lãng phí trong quá trình phá dỡ công trình cũ là một vấn đề lớn. Công nghệ tái chế gỗ hiện nay cho phép thu hồi và sử dụng lại gỗ từ các công trình cũ mà không ảnh hưởng đến chất lượng, giúp giảm thiểu tình trạng phá rừng.
Những lợi ích:
- Bảo vệ rừng: Gỗ tái chế giúp giảm nhu cầu chặt hạ và thu hoạch cây mới, bảo vệ tài nguyên rừng.
- Giảm thiểu lãng phí: Tái chế gỗ là một bước quan trọng trong việc giảm thiểu rác thải xây dựng và bảo vệ môi trường.
9. Bê tông đúc sẵn
Bê tông truyền thống thường được coi là nguồn gây ra lượng khí thải CO2 lớn trong ngành xây dựng. Tuy nhiên, bê tông vẫn là một vật liệu không thể thiếu. Đây chính là lúc bê tông đúc sẵn trở thành giải pháp hữu ích. Sản phẩm này được chế tạo tại nhà máy với kích thước chính xác trước khi vận chuyển đến công trường.
Dù có thể bạn không phân biệt rõ ràng giữa bê tông thường và bê tông đúc sẵn, nhưng loại vật liệu này lại được ứng dụng rộng rãi trong các công trình như cầu, móng, bãi đỗ xe, và thậm chí là toàn bộ các tòa nhà.
Những lợi ích:
- Giảm thiểu chất thải: Quá trình sản xuất chính xác theo lô giúp giảm lượng chất thải.
- Độ bền cao: Bê tông đúc sẵn có khả năng chịu được nhiều loại khí hậu mà không bị nứt hoặc hư hỏng.
10. Sợi nấm – Vật liệu thân thiện với môi trường
Mycelium là các sợi mỏng của nấm phát triển dưới lòng đất, giống như rễ cây. Khi được thu hoạch và sấy khô, mycelium trở thành vật liệu xây dựng bền chắc, chống nước, nấm mốc, và chống cháy.
Sợi nấm khô có thể kết hợp với các vật liệu khác như mùn cưa và chất thải phá dỡ để tạo ra gạch xây dựng. Dù chưa phổ biến rộng rãi, mycelium là nguồn tài nguyên hữu cơ và tái tạo có tiềm năng cách mạng hóa ngành xây dựng.
Những lợi ích:
- Tài nguyên tái tạo: Hoàn toàn có thể phân hủy và không để lại chất thải.
- Thân thiện với môi trường: Đóng góp vào sự phát triển bền vững.
11. Lông cừu
Len cừu là tài nguyên tái tạo và tự nhiên, có thể thu hoạch mà không gây hại cho động vật. Ngoài việc sử dụng để làm quần áo, len cừu còn là vật liệu cách nhiệt cho các tòa nhà. Khác với vật liệu cách nhiệt nhân tạo, len cừu là tự nhiên, không độc hại và chống nấm mốc.
Những lợi ích:
- Bền vững: Kéo dài thời gian sử dụng, giảm thiểu chất thải.
- Hiệu quả: Cách nhiệt tốt hơn các sản phẩm nhân tạo và tiết kiệm năng lượng cho người sử dụng.
12. Gạch hấp thụ ô nhiễm
Ô nhiễm không khí là vấn đề lớn đối với môi trường hiện nay. Trong khi nhiều vật liệu xây dựng bền vững khác giúp giảm khí thải CO2, gạch hấp thụ ô nhiễm lại hướng tới việc trung hòa khí thải.
Gạch hấp thụ ô nhiễm có cấu trúc hai lớp với các khối xốp cho phép không khí đi qua, lọc các hạt ô nhiễm thô và mịn. Dù chưa phổ biến, đây có thể là giải pháp thay thế bền vững trong tương lai.
Những lợi ích:
- Thông gió tự nhiên: Hệ thống thông gió tự duy trì.
- Cải tiến xanh: Góp phần làm sạch không khí trong các đô thị phát triển.
13. Bê tông in 3D
Bê tông vẫn là vật liệu xây dựng không thể thay thế trong tương lai gần. Mặc dù có nhiều giải pháp thay thế, công nghệ in 3D đã mở ra hướng đi mới cho sản xuất bê tông bền vững. Bê tông in 3D cho phép thiết kế kỹ thuật số các hình dạng phức tạp và “in” chúng.
Những lợi ích:
- Hiệu quả: Tiết kiệm thời gian, năng lượng và chi phí.
- Không chất thải: Khả năng in theo yêu cầu, giảm thiểu chất thải.
- Tiết kiệm: Giảm chi phí vận chuyển nhờ sản xuất tại chỗ.
14. Gỗ dây – Vật liệu thân thiện với môi trường
Gỗ dây, hay còn gọi là Cordwood, là một phương pháp xây dựng sử dụng các khúc gỗ ngắn, tương tự như củi, xếp chồng lên nhau để xây tường. Phương pháp này thường sử dụng cob hoặc vữa giữa các khúc gỗ để cố định cấu trúc. Gỗ dây không chỉ mang lại vẻ ngoài mộc mạc, tự nhiên mà còn cung cấp khả năng cách nhiệt tự nhiên, giúp tiết kiệm năng lượng và chi phí vận chuyển nhờ vào việc sử dụng vật liệu địa phương.
Những lợi ích:
- Không tốn kém và dễ xây dựng: Gỗ dây là một trong những phương pháp xây dựng tiết kiệm, đặc biệt là khi có sẵn nguồn gỗ địa phương.
- Tiết kiệm thời gian và năng lượng: Kỹ thuật này giúp tiết kiệm thời gian xây dựng và sử dụng ít năng lượng hơn so với các phương pháp truyền thống.
- Cách nhiệt hiệu quả: Sự kết hợp giữa lõi ngô và gỗ giúp ngăn chặn sự truyền nhiệt, giảm tiêu thụ năng lượng.
15. Lốp xe tái chế
Trước đây, lốp xe cao su thường không được tái chế và bị vứt bỏ tại các bãi rác, gây ra vấn đề môi trường nghiêm trọng. Hiện nay, cao su từ lốp xe được công nhận là có độ bền, tính linh hoạt và khả năng cách nhiệt, những yếu tố quan trọng cho vật liệu xây dựng. Một số ngôi nhà bền vững, gọi là Earthship, sử dụng lốp xe tái chế chứa đầy cát để làm vật liệu cách nhiệt. Ngoài ra, có nhiều nghiên cứu đang phát triển các khối xây từ cao su tái chế để sử dụng trong các công trình mới.
Những lợi ích:
- Giải pháp bền vững: Tái chế lốp xe giúp giữ chúng khỏi bãi rác và tận dụng làm vật liệu xây dựng.
- Khả năng cách nhiệt: Lốp xe tái chế có thể chuyển đổi thành vật liệu cách nhiệt hiệu quả cho các công trình.
16. Gỗ báo
Mặc dù giấy là một trong những vật liệu dễ tái chế nhất, rác thải giấy vẫn là mối quan ngại lớn. c. Mặc dù gỗ báo chưa thể sử dụng rộng rãi trong xây dựng, nó đã có những ứng dụng đáng kể trong sản xuất đồ nội thất và trang trí nhà cửa.
Những lợi ích:
- Giảm rác thải giấy: Gỗ báo giữ giấy thải ra khỏi bãi rác và giảm nhu cầu tiêu thụ gỗ mới.
- Bảo vệ rừng: Góp phần làm chậm quá trình phá rừng.
17. Bọt cứng Polyurethane gốc thực vật
Bọt cứng đã được sử dụng từ lâu như một chất cách nhiệt hiệu quả. Tuy nhiên, các phiên bản cũ có hại cho môi trường. Bọt cứng polyurethane gốc thực vật, sử dụng các nguồn như tre, cây gai dầu và tảo bẹ, là một sự thay thế thân thiện với môi trường. Nó không chỉ được dùng làm vật liệu cách nhiệt mà còn có thể làm đồ nội thất và ván lướt sóng.
Những lợi ích:
- Bảo vệ môi trường: Chống nấm mốc, sâu bệnh và có tuổi thọ dài hơn các phương pháp cách nhiệt truyền thống.
- Tiết kiệm năng lượng: Giúp giảm chi phí sưởi ấm và làm mát.
18. Kiện rơm
Rơm đã được sử dụng trong xây dựng từ rất lâu, và đến nay, nó vẫn là một trong những vật liệu bền vững nhất. Với khả năng cách nhiệt tốt và là nguồn tài nguyên tái tạo, kiện rơm có thể được sử dụng trong thời gian dài nếu được bảo vệ khỏi độ ẩm.
Những lợi ích:
- Cải thiện chất lượng không khí: Hấp thụ carbon dioxide và phát thải khí nhà kính thấp hơn so với các vật liệu cách nhiệt nhân tạo.
- Thân thiện với môi trường: Hoàn toàn tự nhiên, phân hủy sinh học và không để lại chất thải.
19. Thủy tinh tái chế
Thủy tinh là vật liệu khó tái chế, thường bị vứt bỏ tại các bãi chôn lấp. Nghiên cứu mới đây cho thấy, thủy tinh tái chế có thể thay thế cốt liệu tự nhiên như cát, sỏi và đá dăm trong xây dựng. Xi măng cũng có thể sử dụng thủy tinh tái chế trong hỗn hợp của nó.
Những lợi ích:
- Giảm ô nhiễm: Giữ thủy tinh thải khỏi bãi rác và các khu vực ô nhiễm.
- Thay thế tài nguyên thiên nhiên: Cung cấp giải pháp thay thế cho cốt liệu tự nhiên trong xây dựng.
20. Thép tái chế
Thép cần thiết cho khung xây dựng và hỗ trợ cấu trúc, nhưng sản xuất thép mới thải ra lượng CO2 lớn. Thép có vòng đời không giới hạn và có thể tái chế nhiều lần mà không mất chất lượng, giúp tiết kiệm năng lượng và giảm lượng khí thải carbon.
Những lợi ích:
- Giảm sản xuất thép mới: Hạn chế lượng CO2 thải ra môi trường.
- Tái chế hiệu quả: Thép là vật liệu dễ tái chế nhất mà không mất đi chất lượng.
Phương pháp xây dựng bền vững với vật liệu thân thiện với môi trường
Xây dựng bền vững không chỉ đơn thuần là lựa chọn các vật liệu thân thiện với môi trường mà còn liên quan đến việc áp dụng các phương pháp và thực hành xây dựng nhằm giảm thiểu tác động tiêu cực lên môi trường. Dưới đây là một số phương pháp xây dựng bền vững quan trọng giúp nâng cao hiệu quả môi trường trong ngành xây dựng, đặc biệt trong giai đoạn 2024-2025.
1. Sử dụng các phép đo chính xác để cắt và sản xuất vật liệu và giảm thiểu chất thải
Một trong những cách hiệu quả nhất để giảm thiểu chất thải trong xây dựng là áp dụng các phép đo chính xác khi cắt và sản xuất vật liệu. Các công nghệ hiện đại như máy cắt CNC và phần mềm thiết kế tối ưu hóa có thể giúp các nhà thầu thực hiện các phép đo chính xác, đảm bảo rằng vật liệu được sử dụng tối ưu và giảm thiểu lãng phí.
2. Cải thiện quản lý chất thải bằng cách tái chế vật liệu
Quản lý chất thải hiệu quả là một yếu tố quan trọng trong xây dựng bền vững. Các vật liệu như thép, gỗ, và bê tông có thể được tái chế và sử dụng lại trong các dự án xây dựng mới. Các hệ thống phân loại và thu gom chất thải tại công trường xây dựng cũng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo rằng vật liệu có thể được xử lý và tái sử dụng một cách hiệu quả.
3. Xây dựng các tòa nhà xanh
Các tòa nhà xanh không chỉ được thiết kế để giảm tiêu thụ năng lượng mà còn sử dụng các vật liệu và công nghệ bền vững. Chứng nhận xanh như LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) và BREEAM (Building Research Establishment Environmental Assessment Method) cung cấp các tiêu chuẩn và hướng dẫn cho việc xây dựng và vận hành các công trình thân thiện với môi trường. Việc áp dụng các tiêu chuẩn này giúp cải thiện hiệu quả năng lượng, giảm lượng nước tiêu thụ, và nâng cao chất lượng không khí trong nhà.
4. Cải tạo các công trình cũ thay vì xây dựng công trình mới
Cải tạo các công trình cũ không chỉ giảm thiểu việc khai thác tài nguyên mới mà còn bảo tồn các yếu tố lịch sử và văn hóa của công trình. Việc cải tạo thường tốn ít năng lượng hơn so với việc xây dựng mới từ đầu và giảm lượng chất thải xây dựng. Điều này cũng góp phần vào việc giảm thiểu tác động môi trường và bảo vệ các di sản kiến trúc.
5. Quản lý lượng khí thải CO2 phát sinh từ các công trường xây dựng
Quản lý lượng khí thải CO2 tại các công trường xây dựng là một phần quan trọng của xây dựng bền vững. Các công nghệ mới như máy móc tiết kiệm nhiên liệu và các phương pháp xây dựng ít phát thải có thể giúp giảm lượng khí CO2 phát sinh. Việc sử dụng năng lượng tái tạo, chẳng hạn như năng lượng mặt trời hoặc gió, tại công trường cũng có thể giúp giảm tác động môi trường.
6. Khuyến khích công nhân sử dụng các biện pháp thân thiện với môi trường tại chỗ
Khuyến khích công nhân áp dụng các biện pháp thân thiện với môi trường trong quá trình làm việc có thể tạo ra một ảnh hưởng lớn đến tính bền vững của dự án. Ví dụ, việc sử dụng bao bì thực phẩm tái chế, hạn chế hút thuốc, và giảm thiểu sử dụng giấy đều là những hành động nhỏ nhưng quan trọng. Đào tạo công nhân về các phương pháp xây dựng bền vững và cung cấp các công cụ và tài nguyên cần thiết có thể giúp nâng cao nhận thức và cải thiện hiệu quả công việc.
7. Bảo tồn năng lượng
Việc bảo tồn năng lượng không chỉ liên quan đến việc sử dụng các vật liệu và công nghệ tiết kiệm năng lượng mà còn bao gồm việc thiết kế các công trình sao cho tối ưu hóa hiệu quả năng lượng. Các biện pháp như lắp đặt hệ thống cách nhiệt tốt, sử dụng cửa sổ và ánh sáng tự nhiên, và áp dụng các thiết bị tiết kiệm năng lượng đều góp phần vào việc giảm tiêu thụ năng lượng và giảm chi phí vận hành lâu dài.
