Trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng gia tăng và tài nguyên thiên nhiên dần cạn kiệt, ngành xây dựng đang đối mặt với một bước ngoặt mang tính chiến lược: chuyển dịch sang mô hình phát triển bền vững. Trong đó,vật liệu xây dựng bền vững chính là chìa khóa để hiện thực hóa các công trình “xanh”. Những loại vật liệu này được phát triển và lựa chọn dựa trên khả năng tái tạo, vòng đời sử dụng dài, khả năng tái chế và mức độ phát thải carbon thấp.
Bài viết này sẽ giới thiệu 10 vật liệu xây dựng bền vững tiêu biểu đang góp phần tái định nghĩa tương lai ngành kiến trúc, mở ra những khả năng đột phá trong hành trình phát triển công trình thân thiện với môi trường, tiết kiệm năng lượng và hướng tới cộng đồng sống lành mạnh, bền vững hơn.
Vật liệu Xây dựng Bền vững là gì?
Vật liệu xây dựng bền vững là những vật liệu được thiết kế và sử dụng nhằm giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường trong suốt vòng đời của công trình — từ khâu khai thác, sản xuất, thi công đến vận hành và tái chế. Khác với quan niệm phổ biến rằng chỉ cần “tái chế được” là đủ, một vật liệu được coi là bền vững cần hội tụ nhiều yếu tố: xuất xứ từ nguồn tài nguyên tái tạo, tiêu tốn ít năng lượng trong quá trình sản xuất, không chứa độc tố, và có khả năng tái sử dụng hoặc phân hủy tự nhiên sau khi hết vòng đời sử dụng.
Trong kiến trúc xanh và xây dựng tiết kiệm năng lượng, vật liệu sinh thái như gạch không nung, tre, gỗ chứng chỉ FSC, sơn VOC thấp, hay bê tông tái chế đang được ưa chuộng vì góp phần giảm phát thải khí nhà kính và tiết kiệm tài nguyên. Ngoài ra, lựa chọn vật liệu địa phương cũng giúp giảm chi phí vận chuyển và hỗ trợ kinh tế cộng đồng. Như vậy, sử dụng vật liệu xây dựng thân thiện với môi trường là cam kết đạo đức đối với hành tinh và thế hệ tương lai.
10 Loại vật liệu Xây dựng Bền vững phổ biến trong tương lai
Tre
Tre đang trở thành một vật liệu xây dựng bền vững quan trọng nhờ tốc độ tái tạo nhanh và khả năng lưu trữ carbon tự nhiên. Với kết cấu nhẹ nhưng chắc chắn, tre là lựa chọn tối ưu cho các công trình xanh cần độ bền và thẩm mỹ. Trong thiết kế thân thiện môi trường, tre vừa đóng vai trò kết cấu vừa là điểm nhấn kiến trúc. Việc khai thác tre không làm cạn kiệt tài nguyên, đồng thời giảm phát thải trong thi công, giúp định hình mô hình xây dựng không phát thải cho tương lai.
Rơm
Rơm là vật liệu xây dựng sinh thái có khả năng cách nhiệt tự nhiên cao, được sử dụng nhiều trong tường chịu lực và lớp cách âm. Là sản phẩm phụ từ nông nghiệp, rơm góp phần tận dụng nguồn nguyên liệu tái tạo, thay thế xi măng và vật liệu có phát thải lớn. Khi kết hợp đúng cách, rơm không chỉ bền chắc mà còn chống cháy tốt, phù hợp cho kiến trúc bền vững tại vùng khí hậu nóng hoặc ôn hòa. Việc sử dụng rơm thể hiện cam kết giảm khí thải và tối ưu hóa năng lượng vận hành công trình.
Hempcrete (bê tông gai dầu)
Hempcrete là dạng vật liệu xây dựng sinh học, gồm vôi, nước và xơ gai dầu – loại cây phát triển nhanh, hấp thụ CO2 hiệu quả. Vật liệu này siêu nhẹ, cách nhiệt tốt và có khả năng tự điều tiết độ ẩm, giúp giảm nhu cầu sưởi và làm mát. So với bê tông truyền thống, hempcrete ít gây ô nhiễm, phù hợp với công trình hướng đến xây dựng không phát thải. Đây là giải pháp thay thế vật liệu xây dựng cũ, góp phần phát triển kiến trúc xanh bền vững trong đô thị hiện đại.
Thủy tinh tái chế
Thủy tinh tái chế là lựa chọn lý tưởng cho công trình hướng đến kinh tế tuần hoàn. Việc tái sử dụng chai lọ cũ thành vật liệu hoàn thiện như gạch lát, mặt bàn hay lớp trang trí, không chỉ tiết kiệm năng lượng sản xuất mà còn giảm gánh nặng rác thải. Kính tái chế mang tính thẩm mỹ cao, bền, chống trầy xước và phù hợp với xu hướng thiết kế bền vững. Khi kết hợp với các vật liệu xanh khác, nó tạo nên không gian kiến trúc sinh thái, vừa tiện nghi vừa thân thiện với môi trường.
Thép tái chế
Thép tái chế có thể sử dụng nhiều lần mà không suy giảm chất lượng, là vật liệu xây dựng bền vững cốt lõi trong ngành công nghiệp hiện đại. Độ bền cao, chịu lực tốt và khả năng chống lại thiên tai giúp thép tái chế trở thành thành phần lý tưởng trong kết cấu khung công trình. Hơn nữa, vòng đời dài của thép giúp kéo dài tuổi thọ tòa nhà, giảm thiểu việc tiêu tốn tài nguyên mới. Đây là ví dụ điển hình của vật liệu xây dựng tiết kiệm năng lượng và hỗ trợ giảm phát thải khí nhà kính.
Gỗ tái chế
Gỗ tái chế không chỉ lưu giữ giá trị lịch sử mà còn giảm áp lực lên rừng tự nhiên – một yếu tố then chốt trong thiết kế bền vững. Loại gỗ này thường được tận dụng từ các công trình cũ, giúp giảm rác thải xây dựng và tiết kiệm năng lượng chế biến. Với vẻ đẹp mộc mạc, tính cơ học ổn định, gỗ tái chế phù hợp với cả kiến trúc hiện đại lẫn cổ điển. Nó thể hiện triết lý sống xanh và tinh thần tái tạo tài nguyên trong ngành xây dựng đương đại.
Bần (cork)
Bần được khai thác từ vỏ cây sồi bần mà không cần chặt hạ cây, là vật liệu hoàn toàn tái tạo và phân hủy sinh học. Với khả năng cách âm, cách nhiệt và chống cháy, bần được ứng dụng trong lát sàn, tường cách nhiệt và nội thất xanh. Vật liệu này còn nổi bật bởi tính đàn hồi, không thấm nước và không gây dị ứng, phù hợp cho cả nhà ở lẫn công trình công cộng. Bần là biểu tượng của vật liệu xây dựng thân thiện môi trường, thúc đẩy xu hướng kiến trúc sinh thái.
Đất nện
Đất nện là vật liệu xây dựng truyền thống đang hồi sinh trong các công trình xanh. Được nén chặt từ đất địa phương, đất nện tạo nên tường dày có khối lượng nhiệt cao, giúp duy trì nhiệt độ ổn định và tiết kiệm năng lượng. Quy trình thi công tiêu thụ ít năng lượng, không cần nguyên liệu công nghiệp, giảm đáng kể dấu chân carbon. Với thẩm mỹ mộc mạc và cảm giác gắn kết với thiên nhiên, đất nện là lựa chọn lý tưởng trong xây dựng bền vững ở cả vùng nông thôn và đô thị.
Hỗn hợp cob
Cob là hỗn hợp đất, cát, rơm và nước, không độc hại và phân hủy tự nhiên, giúp tạo nên những bức tường dày có khả năng cách nhiệt, chống cháy và chống mối mọt. Cob không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn dễ thi công bằng tay, phù hợp với cộng đồng mong muốn xây dựng tự lực và phát triển bền vững. Tính linh hoạt trong tạo hình giúp cob có thể dùng cho cả kiến trúc chức năng lẫn nghệ thuật, minh chứng cho xu hướng kiến trúc bền vững kết hợp yếu tố văn hóa và bản địa.
Sợi nấm (mycelium)
Sợi nấm – phần rễ của nấm – đang mở ra tiềm năng đột phá trong vật liệu sinh học. Khi phát triển trong khuôn, sợi mycelium kết nối chặt chẽ và tạo thành vật liệu nhẹ, bền, cách nhiệt và chống cháy. Sau khi sử dụng, nó có thể phân hủy hoàn toàn, giúp giảm ô nhiễm chất thải xây dựng. Với đặc tính tự phát triển và thích ứng cao, mycelium là đại diện cho thế hệ vật liệu xây dựng bền vững mới, hướng đến mô hình kiến trúc tuần hoàn và thiết kế không tác động môi trường.
Xu thế và cuộc đua Vật liệu Xây dựng Bền vững
Trong kỷ nguyên mà biến đổi khí hậu trở thành thách thức toàn cầu, khái niệm vật liệu xây dựng bền vững không còn là lựa chọn mà là một đòi hỏi tất yếu trong mọi quy trình thiết kế và thi công công trình. Theo Hội đồng Công trình xanh Thế giới (World Green Building Council – WGBC), các công trình ứng dụng kiến trúc xanh sử dụng ít hơn 26% năng lượng, phát thải ít hơn 33% khí nhà kính và tiết kiệm 13% chi phí vận hành. Đây còn là minh chứng cho sức mạnh của việc chuyển đổi tư duy trong ngành xây dựng – từ “xây để tồn tại” sang “xây để đồng hành cùng hành tinh”.
Từ các phòng thí nghiệm công nghệ cao đến những giải pháp tưởng như rất đời thường, cuộc đua phát triển vật liệu xây dựng thân thiện môi trường đang mở rộng biên giới sáng tạo. Cốt lõi của xu hướng này không chỉ nằm ở tính tái tạo, tái sử dụng và tái chế, mà còn ở việc giảm thiểu phát thải carbon, kéo dài tuổi thọ công trình, và tích hợp các đặc tính sinh học – hoá học tiên tiến, hướng tới một vòng đời sản phẩm bền vững và khép kín.
Vật liệu sinh học
Một trong những đột phá đáng chú ý là công trình nghiên cứu tại Đại học Colorado Boulder (Mỹ), nơi vật liệu xây dựng “sống” được phát triển bằng vi khuẩn lam – sinh vật có khả năng hấp thụ CO₂ và quang hợp. Không sử dụng xi măng – thủ phạm chính trong phát thải CO₂ ngành xây dựng – vật liệu này vẫn có khả năng phát triển và tái tạo cấu trúc qua sinh trưởng hữu cơ. Đây chính là nguyên lý nền tảng trong vật liệu sinh học: thay vì sản xuất một lần rồi bỏ đi, chúng có thể tiếp tục phát triển, tự hồi phục và tái sử dụng nhiều lần.
Biến ý tưởng thành hiện thực, công ty Biomason đã thương mại hóa công nghệ này với sản phẩm mang tên Biocement – loại “xi măng sinh học” có khả năng cô lập carbon trong cấu trúc, giúp kiến tạo những công trình bền vững mà không cần đánh đổi môi trường.
Cùng với đó, phòng thí nghiệm tại Đại học Bắc Carolina Charlotte đang tích hợp công nghệ vi tảo vào hệ thống mặt dựng kiến trúc thông minh. Sản phẩm Biochromic Window không chỉ cải thiện chất lượng không khí trong nhà mà còn sản xuất năng lượng tái tạo, tận dụng CO₂ làm nguyên liệu nuôi tảo và tạo oxy cho hệ thống HVAC. Thay vì là phần tĩnh trong kiến trúc, mặt dựng trở thành một “bộ máy sống” với chức năng môi trường tích cực – một bước tiến trong khái niệm kiến trúc sinh thái.
Vật liệu Xây dựng Bền vững tự phục hồi
Vật liệu xây dựng truyền thống, dù mạnh mẽ, cũng bị bào mòn bởi thời gian, thời tiết và trọng tải. Các vết nứt, một khi xuất hiện, trở thành điểm yếu nghiêm trọng trong kết cấu. Tuy nhiên, các nhà khoa học tại Học viện Bách khoa Worcester đã phát triển loại bê tông tự phục hồi, có khả năng biến CO₂ thành tinh thể canxi cacbonat – tự động lấp đầy các vết nứt nhỏ chỉ trong thời gian ngắn.
Khác với công nghệ dùng vi khuẩn vốn cần điều kiện kiểm soát nghiêm ngặt, loại bê tông mới này an toàn sinh học và xây dựng, đồng thời có độ bền gấp 4 lần bê tông truyền thống. Điều này không chỉ giúp kéo dài tuổi thọ công trình mà còn giảm chi phí sửa chữa và hạn chế khai thác tài nguyên thô, hai yếu tố quan trọng trong đánh giá vòng đời vật liệu (LCA – Life Cycle Assessment).
Tái chế chất thải hữu cơ
Một trong những hướng đi sáng tạo nhưng rất thiết thực là tận dụng chất thải sinh hoạt như bã cà phê. Hơn 10 tỷ kg chất thải cà phê được tạo ra mỗi năm trên toàn thế giới, phần lớn bị chôn lấp và phát thải khí methane – loại khí nhà kính mạnh gấp 25 lần CO₂. Tại Úc, các nhà nghiên cứu đã thành công trong việc nhiệt phân bã cà phê để tạo ra một loại than sinh học xốp, khi kết hợp với bê tông giúp tăng cường độ bền vật liệu hơn 30%.
Công nghệ này không chỉ tái sinh một loại chất thải hữu cơ mà còn mở ra khả năng thay thế một phần xi măng – yếu tố phát thải carbon chính trong xây dựng. Tiềm năng của than sinh học còn được mở rộng sang rác thải nông nghiệp, gỗ phế thải và phụ phẩm thực phẩm, đóng góp vào mô hình kinh tế tuần hoàn trong ngành vật liệu.
Cấu trúc tự nhiên
Thiên nhiên từ lâu đã là “kỹ sư vĩ đại” với vô vàn cấu trúc vật liệu bền chắc mà con người chưa khai thác hết. Tại Áo, tiến sĩ Notburga Gierlinger đã khởi xướng dự án Scatapnut, khám phá cấu trúc vi mô bên trong vỏ hạt dẻ cười và óc chó – loại phế phẩm thường bị vứt bỏ.
Kết quả cho thấy vỏ hạt chứa những tế bào 3D liên kết như các mảnh ghép – chính yếu tố giúp chúng có độ cứng cao dù trọng lượng nhẹ. Nhóm nghiên cứu hiện đang tái cấu trúc vật liệu từ cellulose (trong sản xuất kombucha hoặc bioreactor) và lignin, hướng đến sản phẩm vật liệu thay thế nhựa có thể phân huỷ sinh học và an toàn sinh học.
Cách tiếp cận này phù hợp với xu hướng “an toàn và bền vững ngay từ thiết kế” (Safe and Sustainable by Design – SSbD) đang được Liên minh châu Âu thúc đẩy. Không chỉ dừng lại ở việc giảm tác động môi trường, mục tiêu cuối cùng là thay thế hoàn toàn vật liệu truyền thống bằng các giải pháp “vật liệu thông minh có nguồn gốc tự nhiên”.
Động lực đổi mới trong ngành xây dựng
Cuộc đua phát triển vật liệu xây dựng bền vững đang phản ánh một sự chuyển mình sâu rộng trong toàn bộ ngành công nghiệp xây dựng – nơi mà hiệu quả, độ bền và tính sinh thái được đặt lên hàng đầu. Các vật liệu thân thiện môi trường, vật liệu tái chế, vật liệu carbon thấp và vật liệu hiệu suất cao không còn là khái niệm trong phòng thí nghiệm mà đã đi vào thương mại hóa, với nhiều giải pháp sẵn sàng áp dụng ở quy mô công nghiệp.
Xu hướng này cũng tạo ra một hệ sinh thái mới cho các doanh nghiệp khởi nghiệp ngành công nghệ vật liệu, nơi đổi mới sáng tạo không nằm ở quy mô mà ở giá trị bền vững và khả năng tác động lâu dài đến hành tinh. Tại các đô thị lớn, ngày càng nhiều công trình ứng dụng vật liệu tái tạo, giải pháp xây dựng tiết kiệm năng lượng, hướng đến mô hình thành phố không phát thải carbon.
Trong bối cảnh đô thị hóa nhanh và khủng hoảng môi trường ngày càng nghiêm trọng, các kiến trúc sư, kỹ sư và nhà phát triển bất động sản không còn đứng ngoài cuộc. Việc ứng dụng các vật liệu xây dựng bền vững vào thiết kế – từ giai đoạn ý tưởng đến thi công – không chỉ giúp giảm dấu chân sinh thái mà còn tạo ra môi trường sống lành mạnh, bền vững và giàu bản sắc cho thế hệ tương lai.
Việt Nam khuyến khích đầu tư phát triển ngành Vật liệu Xây dựng Bền vững
Trong bối cảnh thế giới chuyển mình mạnh mẽ theo hướng phát triển xanh và kinh tế tuần hoàn, Việt Nam cũng đang từng bước xây dựng nền công nghiệp vật liệu xây dựng (VLXD) theo định hướng bền vững. Chỉ thị số 28/CT-TTg ngày 26/8/2024 do Phó Thủ tướng Trần Hồng Hà ký ban hành là một cột mốc quan trọng, thể hiện cam kết rõ ràng của Chính phủ trong việc thúc đẩy ngành VLXD phát triển song hành cùng bảo vệ môi trường và hiện đại hóa quốc gia.
Vật liệu xây dựng – Nền tảng cho phát triển bền vững
VLXD không chỉ đơn thuần là đầu vào cho các công trình xây dựng mà còn là trụ cột trong phát triển hạ tầng, nhà ở, đô thị và kiến trúc quốc gia. Từ xi măng, thép xây dựng đến gạch ốp lát, kính xây dựng, gỗ công nghiệp, mỗi loại vật liệu đều tác động trực tiếp đến chất lượng công trình và hiệu quả sử dụng tài nguyên.
Thực tiễn cho thấy, hoạt động sản xuất và tiêu thụ VLXD có mối liên hệ mật thiết với ổn định kinh tế vĩ mô, tạo việc làm và duy trì tăng trưởng GDP. Tuy nhiên, trong thời gian qua, ngành công nghiệp này đang phải đối mặt với áp lực kép từ suy giảm nhu cầu, cạnh tranh khốc liệt và yêu cầu chuyển đổi xanh. Điều này đòi hỏi một định hướng chính sách đồng bộ để ngành VLXD không chỉ phục hồi, mà còn phát triển theo hướng bền vững và đổi mới sáng tạo.
Chính sách hỗ trợ chuyển dịch xanh cho ngành Vật liệu Xây dựng Bền vững
Chỉ thị 28/CT-TTg không chỉ dừng lại ở việc tháo gỡ khó khăn mang tính tình thế, mà đặt trọng tâm vào tái cấu trúc ngành vật liệu xây dựng theo hướng lâu dài và chiến lược. Theo đó, các bộ, ngành và địa phương được yêu cầu rà soát, điều chỉnh chính sách nhằm khuyến khích đầu tư vào các dòng vật liệu xây dựng thân thiện với môi trường, hướng đến mô hình phát triển vật liệu xây dựng xanh, giảm thiểu phát thải khí nhà kính và tối ưu hoá nguồn tài nguyên.
Đặc biệt, Bộ Xây dựng được giao nhiệm vụ dẫn dắt công cuộc chuyển đổi của các doanh nghiệp VLXD, với trọng tâm là tiết kiệm năng lượng, giảm chi phí và ứng dụng công nghệ sạch. Những giải pháp cụ thể bao gồm:
- Sử dụng nguyên liệu tái chế như tro bay, xỉ thép, thạch cao công nghiệp thay thế nguyên liệu thô truyền thống;
- Tận dụng nhiệt dư trong quá trình sản xuất để phát điện;
- Chuyển đổi sang sử dụng nhiên liệu thay thế như rác thải rắn công nghiệp, sinh khối, chất thải hữu cơ.
Tăng cường bảo hộ sản xuất trong nước – chống cạnh tranh không lành mạnh
Trong giai đoạn hội nhập sâu rộng, Việt Nam vẫn cần duy trì các hàng rào kỹ thuật để bảo vệ sản xuất trong nước trước làn sóng vật liệu nhập khẩu giá rẻ và hàng giả, hàng kém chất lượng. Chính phủ yêu cầu các biện pháp phòng vệ thương mại được triển khai hiệu quả nhằm hạn chế tình trạng bán phá giá đối với các sản phẩm như gạch ốp lát, sứ vệ sinh, kính xây dựng và ván sợi gỗ (MDF/HDF).
Việc siết chặt tiêu chuẩn chất lượng VLXD nhập khẩu không chỉ bảo vệ doanh nghiệp nội địa mà còn nâng cao mặt bằng chất lượng sản phẩm, góp phần thúc đẩy xu hướng kiến trúc bền vững và công trình xanh.
Tầm nhìn dài hạn cho ngành Thép và Xi măng – Hai trụ cột Vật liệu Xây dựng Bền vững chiến lược
Trong Chỉ thị 28, Bộ Công Thương được giao nhiệm vụ xây dựng Chiến lược phát triển ngành Thép Việt Nam đến năm 2030, tầm nhìn 2050 – một bước đi quan trọng nhằm bảo đảm cung cầu hợp lý và đầu tư có chọn lọc. Điều này cho thấy Việt Nam đang hướng đến mô hình sản xuất thép xanh, giảm tiêu hao năng lượng và khuyến khích công nghệ luyện thép không phát thải.
Về phía ngành xi măng – lĩnh vực có lượng phát thải lớn – một số chính sách thuế mới cũng đang được cân nhắc. Bộ Tài chính đề xuất điều chỉnh thuế xuất khẩu clanke – bán thành phẩm xi măng – nhằm khuyến khích tiêu thụ nội địa và tăng giá trị gia tăng trong nước, thay vì xuất thô. Chính sách thuế sẽ trở thành công cụ điều tiết dòng chảy sản phẩm và khuyến khích đầu tư chiều sâu, từ đó giảm áp lực cho môi trường.
Hướng đi cho doanh nghiệp: Không còn là chọn lựa, mà là xu thế tất yếu
Trong bối cảnh chính sách dần siết chặt tiêu chuẩn về môi trường và chất lượng, doanh nghiệp buộc phải chuyển mình theo hướng sản xuất vật liệu xây dựng bền vững nếu không muốn bị đào thải khỏi thị trường. Việc ứng dụng công nghệ số, mô hình sản xuất tuần hoàn, quản lý carbon và các giải pháp tiết kiệm tài nguyên sẽ là “hộ chiếu” cho các doanh nghiệp trong hành trình hội nhập sâu rộng và cạnh tranh quốc tế.
Cùng với đó, người tiêu dùng, chủ đầu tư và kiến trúc sư cũng ngày càng ưu tiên lựa chọn những dòng vật liệu có khả năng tái chế, giảm phát thải CO₂, cách nhiệt tốt, tiết kiệm năng lượng và thân thiện với sức khỏe. Đây là động lực kép thúc đẩy thị trường VLXD xanh phát triển mạnh mẽ trong những năm tới.
Trong bối cảnh ngành xây dựng đang chuyển mình mạnh mẽ, việc chủ động cập nhật và ứng dụng những vật liệu này chính là bước đi chiến lược cho bất kỳ cá nhân hay tổ chức tiên phong nào. Đừng chờ đợi tương lai – hãy bắt đầu xây dựng nó ngay từ hôm nay với những lựa chọn bền vững.
