Vật liệu xanh trong kiến trúc hiện đại – Xu hướng tất yếu tạo lập không gian sống bền vững

(Xây dựng) – Quyết định số 1246/QĐ-TTg ngày 19/7/2021 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Định hướng phát triển kiến trúc Việt Nam đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2050 đã đưa ra mục tiêu cụ thể: Các công trình kiến trúc đảm bảo tiêu chí về bảo vệ môi trường, cân bằng sinh thái; sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên, đất đai, tiết kiệm năng lượng. Vì vậy, sự phát triển của kiến trúc hiện đại phải gắn liền với sự phát triển và ứng dụng các vật liệu xanh, thân thiện môi trường. Đây cũng được coi là đích đến mà ngành Xây dựng đã và đang hướng tới.

Trung tâm thương mại Lotte Mall Tây Hồ được thiết kế với kiến trúc hiện đại, sử dụng các vật liệu xanh thân thiện môi trường.

Vật liệu xanh với kiến trúc hiện đại

Kiến trúc hiện đại là một khái niệm rất rộng được sử dụng để miêu tả các công trình khác nhau có các đặc điểm tương đồng về sự đơn giản trong bố cục hình khối không gian, tổ chức mặt bằng tự do phi đối xứng, mặt đứng loại bỏ việc sử dụng các họa tiết trang trí của trường phái cổ điển cũng như việc sử dụng vật liệu mới như kính, thép, bê tông. Các ưu điểm của kiến trúc hiện đại được thể hiện qua các đặc điểm công năng được tối ưu, hợp lý; tiết kiệm được không gian, thời gian xây dựng, tiết kiệm vật liệu; không trang trí phù phiếm cầu kỳ; áp dụng các thành tựu của khoa học và kỹ thuật; và giao thoa cùng với thiên nhiên (ánh sáng, cây xanh, nước). Công trình kiến trúc hiện đại ở nước ta từng bước được cụ thể hóa thông qua hệ thống quy chuẩn, tiêu chuẩn hoàn thiện gần đây như Quy chuẩn QCVN 09:2017/BXD, Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về các công trình xây dựng sử dụng năng lượng hiệu quả; QCVN 04:2021/BXD Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nhà chung cư; TCVN 13521:2022 – Nhà ở và nhà công cộng – Các thông số chất lượng không khí trong nhà…

Còn với khái niệm vật liệu xanh là những vật liệu không độc hại, có thể tái chế sau khi sử dụng, vòng đời sử dụng lâu dài, tiết kiệm tài nguyên, không ảnh hưởng đến môi trường, giảm thiểu tác động tiêu cực tới môi trường trong suốt quá trình chế tạo, xây dựng và sử dụng, trong khi vẫn tạo nên sự thoải mái và tiện nghi nhất định cho người sử dụng. Chính vì thế, việc sử dụng vật liệu xanh đang trở nên vô cùng cần thiết và cũng là mục tiêu hướng tới của ngành công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng.

Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, các sản phẩm vật liệu xanh ngày càng được cải tiến chất lượng cũng như bổ sung các tính chất đặc biệt giúp cho công trình kiến trúc hiện đại đạt được hiệu quả cao về công năng thiết kế, thân thiện môi trường, tiết kiệm năng lượng cũng như tính thẩm mỹ của công trình.

Điển hình là các loại bê tông tính năng cao được sử dụng ngày càng rộng rãi kết hợp với các loại cốt thép chất lượng cao giúp giảm tiết diện các kết cấu chịu lực, tăng khẩu độ kết cấu dầm, sàn và giảm số lượng cột/trụ, dẫn đến tăng diện tích sử dụng và tính thẩm mỹ của tòa nhà. Bê tông tính năng cao có cường độ chịu lực cao (có loại cường độ chịu nén có thể cao đến 200 MPa), với khối lượng thể tích không nặng hơn bê tông thường (khoảng 2.200kg/m3), cũng có loại thậm chí khối lượng thể tích còn thấp hơn bê tông thường, đồng thời có độ bền chịu ăn mòn, chống va chạm, chịu nhiệt, chịu lửa cao hơn nhiều lần so với bê tông thường. Sử dụng bê tông tính năng cao trong xây dựng cầu cho phép kết cấu thanh mảnh hơn, giảm được tĩnh tải, vượt được nhịp lớn hơn và rút ngắn được thời gian thi công. Sử dụng bê tông tính năng cao trong xây dựng công trình cũng sẽ đảm bảo hài hòa giữa các yếu tố: Tính khả thi về kinh tế - kỹ thuật, bảo vệ môi trường tự nhiên, môi trường xã hội, đảm bảo phát triển bền vững, thích ứng với biến đổi khí hậu.

Một sản phẩm được chế tạo bằng công nghệ in 3D.

Trong những năm gần đây, công nghệ in 3D bê tông được phát triển là đại diện điển hình của ngành Xây dựng về việc nghiên cứu áp dụng công nghệ của cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư, đã tạo đột phá khoa học về kỹ thuật xây dựng sử dụng vật liệu bê tông đó là loại bỏ hoàn toàn ván khuôn khi thi công tạo hình cấu kiện và xây dựng công trình. Sử dụng công nghệ in 3D bê tông sẽ giúp xây dựng được các công trình kiến trúc có hình dáng phức tạp mà cách thi công truyền thống rất khó thực hiện được. Bê tông in 3D có khối lượng thể tích 1.800 – 2.200 kg/m3, cường độ chịu nén từ 30-40 MPa và có thể lên đến 100-110 MPa. Hiện nay, bê tông in 3D đang được nghiên cứu tiêu chuẩn hóa và trong thời gian chưa có tiêu chuẩn về vật liệu và tính toán kết cấu thì các công trình cần phải tiến hành thử nghiệm chặt chẽ trước khi thi công thực tế.

Bên cạnh đó, để tạo bộ mặt kiến trúc hiện đại các tòa nhà cao ốc, trung tâm thương mại, showroom, nhà mặt phố..., xu hướng kết hợp vật liệu kính với khung nhôm cao cấp ngày càng được các chủ đầu tư ưu chuộng. Các loại kính này có khả năng chịu nhiệt tốt, khó vỡ, có khả năng chịu lực gấp 4-5 lần so với các loại kính thông thường. Khi thử độ bền chịu nhiệt, không thấy xuất hiện bọt khí, bong rộp, vết vân. Sau khi vỡ do va đập, các mảnh kính vẫn còn bám dính trên bề mặt lớp xen giữa. Với những ưu điểm nổi trội này kính cường lực được ưu tiên sử dụng cho những tòa nhà cao tầng, giúp đảm bảo khả năng chịu tải trọng lớn. Đặc biệt, khi kính cường lực bị vỡ sẽ có hình dạng không cạnh nhọn như những loại kính thông thường, giúp đảm bảo an toàn cho con người.

Trước đây, các công trình xây dựng thường sử dụng vật liệu lợp chủ yếu là ngói nung, tấm sóng amiang xi măng có màu sắc đơn điệu, kích thước hạn chế. Ngày nay, vật liệu lợp đã có xu hướng chuyển đổi sang các loại như tấm lợp kim loại, tấm nhựa/composite và ngói không nung với kích thước đa dạng, đồng thời với nhiều màu sắc khác nhau giúp cho kiến trúc công trình có tính thẩm mỹ đặc sắc hơn.

Cần có hành lang pháp lý, hành lang kỹ thuật

Trong những năm qua, để phát triển ngành công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng đạt trình độ tiên tiến, hiện đại; loại bỏ hoàn toàn công nghệ sản xuất vật liệu xây dựng lạc hậu, tiêu tốn nhiều tài nguyên, ô nhiễm môi trường. Bộ Xây dựng đã xây dựng và tham mưu cho Chính phủ ban hành Chiến lược phát triển vật liệu xây dựng Việt Nam thời kỳ 2021 – 2030, định hướng đến năm 2050. Chiến lược đã đưa ra các mục tiêu về phát triển vật liệu xây dựng đó là tiết kiệm tài nguyên, tiết kiệm năng lượng và thân thiện với môi trường. Bên cạnh đó, Chiến lược cũng đã đề ra các mục tiêu cụ thể cho từng loại vật liệu, đặc biệt là các loại vật liệu mà trong quá trình sản xuất có lượng phát thải tác động đến môi trường lớn như: Xi măng, sứ vệ sinh, kính xây dựng, gạch/đá ốp lát vôi công nghiệp…

Để thúc đẩy mạnh mẽ hơn các loại vật liệu xanh, thân thiện môi trường và tiết kiệm năng lượng tại Việt Nam, ông Nguyễn Quang Hiệp – Phó Vụ trưởng Vụ Vật liệu xây dựng (Bộ Xây dựng) cho biết: Muốn phát triển vật liệu xanh, chúng ta cần quan tâm đến một số vấn đề, trước hết là xây dựng hàng lang pháp lý, hành lang kỹ thuật, đây là nhiệm vụ không chỉ riêng của Bộ Xây dựng mà còn liên quan tới nhiều Bộ ngành (Tài nguyên và Môi trường, Kế hoạch và Đầu tư, Tài chính…). Có được hành lang pháp lý thì chúng ta mới có được các quy định cụ thể để cho ra đời các chính sách tài chính trong việc ưu đãi cho công tác nghiên cứu phát triển, đầu tư sản xuất vật liệu xanh; có những quy định cụ thể về đầu tư công cho vật liệu xanh, bởi vì chúng ta đang hoạt động trong cơ chế thị trường nhưng có sự định hướng của Nhà nước, vậy nên Nhà nước cần phải đi đầu trong việc sử dụng vật liệu xanh.

Bên cạnh đó, cũng cần phải có các tiêu chuẩn, tiêu chí và các quy trình để cho các doanh nghiệp sản xuất ra các vật liệu xanh. Các doanh nghiệp sản xuất cần phải tìm ra các giải pháp để giảm giá thành hơn nữa đối với vật liệu xanh để cạnh tranh tốt với các vật liệu truyền thống có tính năng tương tự. Như vậy mới đem lại được cách lựa chọn tự nhiên đối với người dùng.

Ông Nguyễn Quang Hiệp cũng nhấn mạnh: Cần có những giải pháp tuyên truyền để thay đổi nhận thức đối với các chủ thể tham gia trong lĩnh vực đầu tư xây dựng, những người làm công tác quản lý Nhà nước từ Trung ương tới địa phương, chủ đầu tư, nhà tư vấn, nhà thầu thi công, các đơn vị quản lý, vận hành công trình và người dân. Có như vậy thì vật liệu xanh mới có thể phổ biến rộng rãi, góp phần tích cực trong việc phát triển bền vững ngành Xây dựng.

Có thể thấy, Việt Nam là một quốc gia đang có tốc độ đô thị hóa nhanh, không thể tránh khỏi những tác động đáng kể tới môi trường tự nhiên. Trong đó, vật liệu xây dựng là một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường bởi tiêu tốn nhiều tài nguyên, tạo ra các chất thải độc hại, rác thải xây dựng khó tái chế. Cho tới nay, nền khoa học công nghệ ở nước ta ngày càng phát triển và đạt được nhiều thành tựu nổi bật trong nhiều lĩnh vực. Đối với ngành Xây dựng, vật liệu xây dựng ngày càng được nghiên cứu nhiều hơn và sản xuất đa dạng chủng loại với nhiều đặc tính ưu việt hơn. Các vật liệu có tính năng cao, thân thiện môi trường, tiết kiệm năng lượng cũng đang dần xuất hiện trong các công trình, ngày càng khẳng định vật liệu xanh là cơ sở cho kiến trúc hiện đại phát huy sáng tạo và là xu hướng tất yếu của ngành xây dựng trong tương lai, tạo lập không gian sống bền vững.