Vật liệu xây dựng xanh cho công trình bền vững

Với mức độ khí thải carbon do xây dựng tạo ra, ngành công nghiệp biết rằng mình phải tăng cường hành động vì môi trường. Một phần động thái sẽ là sử dụng nhiều vật liệu xây dựng xanh hơn, trong khi một số, như gỗ, đã là một phần của ngành công nghiệp trong nhiều thế kỷ.

Việc sử dụng ngày càng nhiều vật liệu xây dựng xanh – những vật liệu được coi là tự nhiên, chẳng hạn như gỗ, đá, rơm hoặc vật liệu tái chế, chẳng hạn như nhựa hoặc thủy tinh – là một phần động thái của ngành xây dựng đối với nhu cầu bền vững hơn sau sự trỗi dậy của biến đổi khí hậu toàn cầu.

Tuy nhiên, bất chấp những nỗ lực của ngành, ngành này, cả về xây dựng và vận hành, hiện chiếm 39% lượng khí thải CO2 liên quan đến năng lượng trên toàn cầu.

Không phải tất cả các kiến trúc sư thiết kế đều quan tâm đến vật liệu xanh và không phải tất cả các nhà thầu đều chọn sử dụng chúng. Nhưng ngành xây dựng đang ngày càng coi trọng tính bền vững trên diện rộng nhờ hoạt động lập pháp, sở thích của khách hàng và hiệu quả chi phí.

Điều này bao gồm việc sử dụng vật liệu xanh, do đó, việc sử dụng chúng trong các dự án xây dựng dự kiến sẽ tăng lên.

Một số dự báo thị trường ủng hộ khẳng định này, với giá trị của thị trường vật liệu xây dựng xanh toàn cầu dự kiến sẽ tăng gần gấp đôi trong giai đoạn 2021–2027, từ 280,5 tỷ USD lên 523,7 tỷ USD, tốc độ tăng trưởng kép hàng năm hơn 11%.

Những lợi thế của việc sử dụng một số vật liệu xây dựng xanh trong thời kỳ biến đổi khí hậu của chúng ta bao gồm tính bền vững và chất lượng tái tạo của chúng.

Gỗ mang lại niềm tin, tre vô cùng hữu ích

Gỗ là ví dụ rõ ràng nhất về vật liệu như vậy.

Thành công của gỗ trong việc xây dựng nhà cửa rất rõ ràng. Khoảng 70% dân số thế giới sống trong một ngôi nhà khung gỗ. Ở Mỹ, hơn 90% các tòa nhà thấp tầng sử dụng công nghệ khung gỗ, trong khi sự phổ biến ở Anh cho thấy nó có tới 90% nhà tự xây dựng, với một số nhà cung cấp nhà ở lớn cũng cung cấp nhà với những hệ thống như vậy.

Một số loại cây phát triển nhanh và có các đặc tính và tính chất vật lý phù hợp để sử dụng trong xây dựng. Một số chuyên gia cho rằng phải cần 22 cây linh sam trưởng thành, mỗi cây cao 80 feet để xây dựng một ngôi nhà cỡ trung bình, nhưng cây thông trưởng thành đủ nhanh để trở thành một lựa chọn phổ biến.

Các vật liệu xây dựng xanh khác bao gồm tre, đá, rơm rạ, lõi ngô – một hỗn hợp giống như bùn của đất, cát, rơm và vôi – nút chai và hàng loạt vật liệu tái chế, có thể bao gồm thủy tinh, nhựa sau tiêu dùng, lon và lốp xe cũ.

Tre phổ biến ở Đông Nam Á, nơi từng được mệnh danh là “gỗ của người nghèo”. Nhưng với áp lực về tính bền vững hiện đang ngày càng trở nên quan trọng và nạn phá rừng dẫn đến tình trạng thiếu gỗ thích hợp ở một số nơi trên thế giới, sự phổ biến của tre trong xây dựng đang quay trở lại.

Một ưu thế cấu trúc cụ thể của tre là cường độ nén gấp đôi so với bê tông, trong khi cường độ kéo của nó gần bằng thép.

Đá chắc chắn, rơm bền vững

Đá rất chắc chắn, bền vững cao, dồi dào – có khoảng 400 mỏ đá ở Anh – và bảo trì thấp, mặc dù một số ý kiến cho rằng bức tranh còn nhiều hỗn độn. Trong khi đó, theo BRE, các kiện rơm cung cấp đặc tính cách nhiệt tốt và tác động đến môi trường thấp hơn so với nhiều vật liệu xây dựng chính thống hiện nay, phù hợp làm vật liệu cách nhiệt cho các tòa nhà khung gỗ.

Ưu và nhược điểm

Những ưu thế lớn hơn của việc xây dựng sử dụng vật liệu xanh bao gồm giảm chi phí dài hạn của dự án. Theo một số nhà quan sát, mặc dù chi phí xây dựng ban đầu có thể cao hơn so với chi phí xây dựng của một kế hoạch sử dụng các thành phần không xanh, nhưng sự khác biệt về chi phí có thể được bù đắp trong khoảng từ ba đến bốn năm.

Vật liệu xây dựng xanh cũng tốt hơn cho môi trường. Sử dụng các nguồn tài nguyên bền vững, có thể tái tạo sẽ gây ít áp lực hơn cho thế giới xung quanh chúng ta.

Tuy nhiên, vẫn có một số nhược điểm. Sự sẵn có của các vật liệu xanh phù hợp cho công việc là một yếu tố quan trọng cần cân nhắc và một số thành phần có thể khó kiếm. Hoặc chúng có thể có sẵn, nhưng với thời gian giao hàng dài, do các vấn đề về cung cấp hoặc giao hàng. Điều này có thể ảnh hưởng đến việc hoàn thành hoặc bắt đầu một dự án. Để có được những người có kỹ năng làm việc với một số vật liệu nhất định cũng có thể là một trở ngại, mặc dù không phải là không thể.

Bất chấp những bất lợi và khả năng thất bại, tư duy đổi mới và sáng tạo vẫn tồn tại, cũng như tham vọng, đồng thời các nhà thiết kế, các nhà phát triển có thể và đã tạo ra những tòa nhà mẫu mực mà theo đúng nghĩa đen, không gây tổn hại cho trái đất.

Minh chứng về nỗ lực vì môi trường

Minh chứng từ Trung tâm Bullitt ở Seattle, Washington. Đội ngũ xây dựng trung tâm, được tuyên bố là tòa nhà xanh nhất thế giới, đã làm việc trong hai năm để xác định các sản phẩm không chứa hóa chất trong Sách Đỏ, bao gồm cadmium, amiăng, chlorofluorocarbons hoặc chất chống cháy halogen hóa.

Sau đó là trường nổi Makoko ở Lagos, Nigeria. Được thiết kế và xây dựng vào năm 2013, cấu trúc này là phản ứng đối với cái mà các nhà thiết kế gọi là “nhu cầu vật chất và xã hội của cộng đồng trước tác động của biến đổi khí hậu và bối cảnh đô thị hóa nhanh chóng của châu Phi”.

Ngôi trường được xây dựng bằng cách sử dụng các thùng nhựa tái chế, tre và gỗ có nguồn gốc địa phương được mua từ một xưởng cưa địa phương.

Cuối cùng, ở Úc có “Tòa nhà Pixel”. Được cung cấp bằng cách sử dụng vật liệu xây dựng có nguồn gốc bền vững tái chế và bê tông carbon thấp đặc biệt, sơ đồ văn phòng bốn tầng đã đạt được “xếp hạng cao nhất có thể và cao nhất từng được trao từ Hội đồng Công trình Xanh của Úc.”

Chừng nào thế giới còn phải đối mặt với tình trạng khẩn cấp về khí hậu và trong khi ngành xây dựng khám phá các phương pháp tiết kiệm năng lượng và bền vững để mang lại môi trường xây dựng mà tất cả chúng ta cần, sẽ có vị trí cho các vật liệu xanh và tái tạo trên các công trường xây dựng.