Phát triển VLXD theo xu hướng xanh - Hướng đi cần thiết của ngành Xây dựng Việt Nam

MTXD - Những thách thức đặt ra cho lĩnh vực VLXD là đi đôi với những thiết kế cho các công trình xây dựng được hỗ trợ bởi công nghệ số, đòi hỏi đáp ứng theo xu hướng xanh, công nghệ kỹ thuật thân thiện với con người, môi trường và trên hết là giải quyết bài toán về tiết kiệm tài nguyên, năng lượng,..

Tóm tắt

Tài nguyên thiên nhiên, năng lượng và môi trường đang là những vấn đề đặc biệt quan tâm của mỗi quốc gia trong phát triển kinh tế - xã hội. Trong đó, đặc biệt chú ý tới nền kinh tế không chỉ thuần túy phát triển theo hướng tuyến tính mà cần theo hướng tuần hoàn, ở đó mọi sản phẩm vật chất cho xã hội luôn có xu thế tái tạo trên cơ sở tận dụng các nguồn phế thải cả vô cơ lẫn hữu cơ.

Không những vậy, chúng còn cần phải thỏa mãn là những sản phẩm xanh, ít độc hại, thân thiện với con người và môi trường… đem lại mọi sự kiến tạo và phát triển một cách bền vững.

Ngành Xây dựng là một ngành tiêu hao năng lượng cũng như tiêu tốn tài nguyên nhất cả ở đầu vào trong các quá trình khai thác, sản xuất vật chất và đầu ra trong quá trình vận hành, sử dụng, trong đó có lĩnh vực vật liệu xây dựng (VLXD).

Những thách thức đang đặt ra cho lĩnh vực này đó là đi đôi với những thiết kế cho các công trình xây dựng được hỗ trợ bởi công nghệ số, lại cần đòi hỏi đáp ứng ở cả VLXD theo xu hướng xanh, đáp ứng được với công nghệ kỹ thuật, thân thiện với con người, môi trường và trên hết là giải quyết bài toán về tiết kiệm tài nguyên, năng lượng, sức lao động, giá thành, hiệu suất sử dụng cũng như sản xuất đại trà theo hướng tuần hoàn, hướng tới bền vững.

1. Các xu thế phát triển VLXD theo hướng xanh và bền vững trên thế giới

Nền tảng của bất kỳ dự án xây dựng nào đều được bắt nguồn từ các giai đoạn thiết kế và chủ đề. Trong thực tế, giai đoạn chủ đề là một trong những bước chính trong thời gian hoạt động của dự án.

Trong thiết kế các tòa nhà tối ưu về môi trường và theo xu hướng xanh, mục tiêu là làm giảm đến mức thấp nhất tác động của môi trường liên quan đến tất cả các giai đoạn vòng đời của dự án xây dựng. Ngoài ra, các tòa nhà là những sản phẩm phức tạp, bao gồm vô số vật liệu và thành phần, mỗi thành phần cấu thành các biến thiết kế khác nhau được quyết định ở giai đoạn thiết kế.

Công trình xanh đem đến hàng loạt các thực tiễn, kỹ thuật và kỹ năng để giảm thiểu và cuối cùng là loại bỏ những tác động của các công trình đối với môi trường và sức khỏe con người. Nó thường nổi bật với việc lợi dụng nguồn tài nguyên tái tạo.

Ví dụ như, sử dụng ánh sáng mặt trời thông qua năng lượng mặt trời thụ động, năng lượng mặt trời chủ động và thiết bị quang điện, tấm lợp lấy sáng, những vườn mưa và giảm dòng chảy nước mưa… Đặc biệt, trong việc thiết kế các công trình xanh, sinh thái và bền vững, sẽ có xu hướng xác định những vật liệu được tái tạo từ các nguồn phế thải địa phương, tại chỗ… Có thể thấy rõ điều đó qua một số giải pháp và thành tựu đã đạt được của một số tổ chức và quốc gia.

1.1. UK Green Building Council - Hội đồng Công trình xanh Anh quốc

UKGBC đang hợp nhất ngành Xây dựng của Vương quốc Anh bằng cách sử dụng tính bền vững làm chất xúc tác để chuyển đổi tích cực những nơi mọi người sử dụng hàng ngày. UKGBC được ra mắt bởi ngành Xây dựng và bất động sản tại triển lãm Ecobuild ở London vào tháng 02/2007, nhằm cung cấp sự rõ ràng, gắn kết và dẫn đầu cho một lĩnh vực khác biệt và vận động cho một môi trường được xây dựng bền vững.

UKGBC là một phần của mạng lưới Hội đồng Công trình xanh Thế giới (WorldGBC), một mạng lưới toàn cầu gồm hơn 70 Hội đồng Công trình xanh quốc gia. Một số dự án nghiên cứu và phát triển VLXD theo hướng xanh và thân thiện với môi trường:

Dự án Greenbrick:

Greenbrick sản xuất VLXD từ vật liệu composite cốt thép, được làm từ các vật liệu không thể tái chế. Greenbrick đã thiết kế một vật liệu composite cốt sợi mới với một cách mới để các VLXD có thể kết dính với nhau.

Các dây chuyền sản xuất được thiết kế để triển khai ở các thị trường mới nổi và đang hướng đến hệ thống phân phối và thiết kế sản phẩm phù hợp với nhu cầu thị trường địa phương (Hình 1).

Dây chuyền sản xuất được thiết kế bằng cách sử dụng thiết bị làm sẵn, sử dụng đùn khối lượng lớn và sử dụng mô hình trục và chấu để tái tạo không gian sản xuất một cách nhanh chóng. Nguồn [1]

Hình 1: Các sản phẩm xây dựng từ vật liệu composite cốt sợi. Nguồn: [2]

Dự án OGEL:

Dự án OGEL giải quyết 03 vấn đề lớn mà con người phải đối mặt: Tăng mức chất thải, nhà ở không đạt tiêu chuẩn và chất thải nhựa.

Điều kiện thời tiết thay đổi ở Anh đã làm cho các rào chắn lũ lụt trở thành một hạng mục quan trọng đối với các ngôi nhà và công trình. Trong hầu hết thời điểm trong năm, các rào chắn lũ không quá quan trọng nhưng khi đến thời điểm chúng cần được lắp ráp nhanh chóng để chống chọi với mực nước dâng cao nhanh chóng và tránh hư hỏng cấu trúc và bên trong không bị tàn phá. Nếu không có các rào chắn lũ thích hợp, nhà ở không đạt tiêu chuẩn sẽ không thể chịu được lũ và một lượng lớn chất thải nhựa được tạo ra thông qua các biện pháp tạm thời.

OGEL cung cấp một hệ thống xây dựng mô-đun dễ lắp ráp, có thể tái sử dụng hoàn toàn, sử dụng nhựa phế thải làm nguyên liệu thô. Về việc sử dụng tài nguyên, OGEL là một "sản phẩm toàn diện".

Mục đích của sản phẩm là sử dụng vật liệu tái chế thay vì vật liệu thô với sản phẩm cuối cùng có vòng đời đặc biệt dài. Về mặt giải quyết các tác động của BĐKH, hệ thống có thể hoạt động như một hàng rào chống lũ lụt xây dựng nhanh cũng như một nơi trú ẩn cứu trợ thiên tai do nó có trọng lượng nhẹ, mô-đun, lắp đặt và tháo dỡ nhanh chóng.

Các đặc tính kinh tế - xã hội của hệ thống OGEL được phản ánh trong việc sử dụng nó như những nơi tạm trú bán kiên cố cho người vô gia cư, văn phòng hoặc bất kỳ tòa nhà thương mại nào, loại bỏ sự phụ thuộc vào gạch và xi măng một cách hiệu quả về chi phí. Các tấm OGEL cũng được phủ một lớp phủ bên ngoài mang lại tiêu chuẩn cao về khả năng chống cháy.

Mặc dù nó là một giải pháp độc lập khi nói đến một số dự án nhất định, các mối quan hệ đối tác luôn được hoan nghênh, chẳng hạn như bọc các tòa nhà OGEL trong một màng năng lượng mặt trời để tạo ra năng lượng bền vững.

Dự án OGEL đã được áp dụng như: Nơi tạm trú cho người vô gia cư tạm thời, cung cấp cải thiện sức khỏe tâm thần và các lợi ích kinh tế - xã hội như một nơi an toàn để cư trú cho đến khi đáp ứng được giải pháp lâu dài hơn.

Một khi người đó không còn ở trong tình trạng thảm khốc, tòa nhà có thể được tháo dỡ và chuyển đi nơi khác thay vì xây một tòa nhà khác; Phòng chống lũ lụt có thể tái sử dụng, tiết kiệm chi phí nếu có ngập lụt tiếp theo và cho phép vận chuyển hệ thống đến các khu vực bị ảnh hưởng khác; Văn phòng Work from home (làm tại nhà) cho phép các công ty cải thiện thông điệp xanh, bằng cách cung cấp các tòa nhà bằng chất thải nhựa cho nhân viên (Hình 2).

Hình 2: Văn phòng Work from home (làm tại nhà), được làm bằng chất thải nhựa. Nguồn [3]

Dự án cũng đồng thời đem lại lợi ích về chi phí như: Giảm chi phí lao động, giảm chi phí vận chuyển và phát thải liên quan, khả năng tái sử dụng và tính mô đun dẫn đến chi phí xử lý chất thải thấp hơn, tăng tỷ lệ làm việc tại nhà dẫn đến giảm chi phí đi lại và phát thải. Nguồn [3].

Cách mạng xây dựng bê tông:

Trong môi trường xây dựng, tiêu thụ vật liệu và sử dụng xi măng là nguyên nhân của 8% lượng khí thải CO2 toàn cầu mỗi năm. Các công ty xây dựng phải đối mặt với thách thức của việc tiêu thụ quá mức vật liệu thô, trong khi các công ty công nghiệp phải chịu chi phí lưu kho cao và môi trường rủi ro cao do tạo ra một lượng lớn chất thải.

Hyperion Robotics kết hợp in 3D quy mô lớn với bê tông carbon thấp làm từ vật liệu phế thải công nghiệp như quặng thải khai thác, tro, xỉ và chất thải phá dỡ. Các sản phẩm cơ sở hạ tầng bền vững đa dạng, bao gồm: nền móng, bể chứa nước, hào và các tòa nhà.

Hyperion Robotics đã phát triển một loại VLXD đặc biệt chủ yếu dựa trên quặng mỏ khai thác không sử dụng xi măng.

Cùng với điều này, phần mềm cho phép thiết kế cấu trúc được tối ưu hóa cho in 3D, dẫn đến việc sử dụng vật liệu tối thiểu (Hình 3).

Hình 3: Công nghệ in 3D với bê tông carbon thấp, từ nguồn vật liệu phế thải công nghiệp. Nguồn [4]

Khách hàng có thể lựa chọn sử dụng bê tông xi măng truyền thống theo công nghệ hoặc bê tông carbon thấp làm từ vật liệu tái chế tại địa phương. Hệ thống có yêu cầu công suất thấp ở khoảng 15kw/giờ, mặc dù nó có thể thay đổi theo từng dự án.

Tiết kiệm CO2 từ việc sử dụng công nghệ này có thể từ 30 - 90%. Do việc giảm sử dụng xi măng và cốt liệu nguyên sinh, thời gian ủ chì giảm 50%, đồng thời giảm thiểu nhu cầu về các phương tiện lưu trữ gắn đuôi, hạn chế rủi ro về sức khỏe và an toàn.

Cùng với đó, Hyperion Robotics cũng cung cấp các dịch vụ đào tạo, hỗ trợ và bảo trì. Hyperion Robotics đã thiết kế và sản xuất các bồn chứa nước (2 x 2m) cho ngành khai thác mỏ được làm bằng gần như 99% chất thải khai thác được tái chế và không có xi măng.

Hyperion Robotics hiện đang xem xét việc xây dựng các bể tương tự với kích thước (10 x 10m). Hyperion Robotics đã hợp tác với Iberdrola và Peikko để tạo ra nền móng tối ưu hóa sử dụng ít vật liệu hơn 75% so với nền móng bê tông được xây dựng truyền thống.

Dự án này là một thành công lớn về mặt eCO2 và cải tiến phương pháp xây dựng cho tương lai lâu dài của ngành. Hyperion hiện đang nỗ lực mở rộng ứng dụng in 3D này và áp dụng vào các cơ sở hạ tầng năng lượng với mục đích giảm thiểu tác động môi trường của các cơ sở sản xuất và giảm chi phí cũng như thời gian thực hiện dự án. Nguồn [4].

1.2. VLXD bền vững và thân thiện với môi trường tốt nhất ở Australia

Kể từ tháng 01/2019, lĩnh vực xây dựng của Australia được báo cáo là chịu trách nhiệm về hơn 25% lượng phát thải khí nhà kính và chất thải không phân hủy sinh học. Với mục tiêu trở thành quốc gia không phát thải vào năm 2030, Australia đang xem xét các cách có thể giảm lượng khí thải carbon trong khi vẫn đáp ứng được sự gia tăng dân số và duy trì cấu trúc hiện có.

Đó là lý do tại sao việc chuyển sang VLXD thân thiện với môi trường là bước đầu tiên hướng tới một tương lai xanh hơn. VLXD thân thiện với môi trường sử dụng các thành phần tự nhiên để giảm chất thải không phân hủy sinh học và giải quyết một số vấn đề có thể dẫn đến tăng lượng khí thải carbon.

Vật liệu cách nhiệt thân thiện với môi trường

Trong các trường hợp chung, rò rỉ không khí ở các tòa nhà dân cư và thương mại là nguyên nhân làm tăng chi phí sưởi ấm và làm mát ở Australia. Đó là lý do tại sao cách nhiệt là một trong những cách tiết kiệm chi phí nhất để vừa sống thoải mái vừa tiết kiệm hóa đơn tiền điện.

Các vật liệu cách nhiệt thân thiện với môi trường không chỉ giảm lượng khí thải bằng cách ngăn chặn sự thất thoát không khí mà còn tận dụng các thành phần tự nhiên và có thể phân hủy sinh học.

Việc lắp đặt vật liệu cách nhiệt cũng có thể đóng vai trò như chống cháy, chống ẩm và cách âm. Vật liệu cách nhiệt thân thiện với môi trường được làm từ các thành phần bao gồm: cellulose, sợi gai dầu, gỗ, len đất, len cừu, bông thủy tinh và polyester. So với các vật liệu nhân tạo, những vật liệu tái tạo này tiêu tốn ít năng lượng hơn để sản xuất và hoàn toàn có thể tái chế hoặc phân hủy.

Có thể liệt kê một số chất cách nhiệt thân thiện với môi trường phổ biến sau: Xenlulo là vật liệu phổ biến nhất để cách nhiệt ở Australia. Đàn hoặc bảng được làm bằng giấy báo đúc. Các nhà sản xuất cũng thêm nhôm sunfat và borat vào bo mạch để tăng khả năng chống cháy; Polyester là vật liệu cách nhiệt có thể tái chế 100% và không bắt lửa, được làm từ các nguyên tố tổng hợp tái chế; Bông thủy tinh là một chất chống cháy khác, tiết kiệm chi phí và là một lựa chọn cách nhiệt phổ biến cho các tòa nhà ở Australia.

Bông thủy tinh được làm từ chai thủy tinh tái chế, cát và các vật liệu tái chế khác; Len cừu là một lựa chọn sợi tự nhiên được sử dụng để cách nhiệt cho tòa nhà, len hoạt động như một rào cản nhiệt, giữ không khí và điều chỉnh độ ẩm.

Gỗ tận thu, kim loại tái chế và nhựa

Tất cả kim loại tái chế như nhựa, bê tông và gỗ khai hoang thường được sử dụng thay cho VLXD, thông thường nhằm giảm thiểu chất thải từ quá trình xây dựng và bảo trì hiện có. Lợi ích của những VLXD này, gồm: Kim loại tái chế có xu hướng bền, lâu dài và chống nước/sâu bệnh.

Do các yếu tố được liệt kê ở trên, kim loại tái chế là một lựa chọn vật liệu lý tưởng cho tất cả các tấm lợp, giá đỡ kết cấu, mặt tiền và nhiều thành phần hệ thống ống nước khác. Lý do tại sao kim loại tái chế bền vững hơn, không giống như nhôm hoặc thép, là do tiêu tốn ít năng lượng để tái sản xuất.

Ngược lại, các đối tác của nó trải qua quá trình khai thác thô, gia nhiệt, khai thác và chế biến, dẫn đến phát thải năng lượng cao. Sử dụng kim loại tái chế cung cấp cho người dùng một giải pháp thay thế khả thi, do độ bền của nó và năng lượng tiêu thụ thấp hơn; Gỗ tận dụng, giống như kim loại tái chế, gỗ tái chế là VLXD phổ biến, được sử dụng trong tường, dầm, tấm, khung, tủ và các đồ nội thất khác, đây là sự lựa chọn độc đáo và thân thiện với môi trường cho ngôi nhà.

Ở Australia, 75% gỗ mới xẻ được sử dụng để xây dựng nhà ở. Đồng thời, gỗ tái chế là một lựa chọn bền vững hơn nhiều với việc giảm thiểu năng lượng và phần thưởng là tạo ra một diện mạo hoàn toàn có một không hai cho ngôi nhà của bạn; Nhựa tái chế: công việc xây dựng và phá dỡ góp phần tạo ra một phần lớn chất thải không thể phân hủy ở Australia.

Tuy nhiên, thông qua việc tái sử dụng nhựa, đã tạo ra một VLXD bền vững. Giống như các khối xây dựng khác, nhựa tái chế ít tiêu tốn năng lượng hơn để sản xuất so với các VLXD khác như xi măng hoặc thép; Cốt liệu bê tông tái chế (RCA) là một lựa chọn VLXD phổ biến cho các nhà thầu ở Australia, mang lại sức sống mới cho chất thải bê tông, RCA có một chút khác biệt so với các vật liệu khác được đề cập.

Bằng cách kết hợp các nguồn tài nguyên thiên nhiên, bê tông này là nguồn tài nguyên thiên nhiên hàng đầu cho sự bền vững. Khi nói đến việc giảm chất thải xây dựng, giảm chi phí vận chuyển và duy trì các bãi chôn lấp, RCA đóng một vai trò quan trọng như một VLXD thân thiện với môi trường.

Hơn nữa, RCA cũng có thể được sử dụng trong các tòa nhà và địa điểm xây dựng khác nhau, với cả các ứng dụng xây dựng chính và nỗ lực cải thiện nhà cửa.

Hempcrete

Là một giải pháp thay thế thân thiện với môi trường tuyệt vời cho bê tông, bê tông hempcrete đang ngày càng phổ biến trong số các nhà xây dựng của Australia, do vai trò của nó như một chất cách nhiệt và điều chỉnh độ ẩm trong các tòa nhà.

Hempcrete là một vật liệu siêu nhẹ hoàn toàn dựa trên sinh học, được kết hợp từ thân cây gai dầu, rào cản và hỗn hợp vôi truyền thống, vì vậy hiệu quả năng lượng là khả năng điều chỉnh nhiệt độ trong các tòa nhà.

Vật liệu này cũng có tính hút ẩm, điều chỉnh độ ẩm và thậm chí khử carbon dioxide trong cấu trúc. Hơn nữa, sản phẩm thực vật tự nhiên này có độ bền cao, không bị rạn nứt trong thời gian dài.

Do thân thiện với môi trường, giá trị và tính linh hoạt to lớn được sử dụng trong các mái nhà, bê tông gai đã và đang trở thành chủ yếu của các giải pháp nhà ở hiện đại ở Australia. Nguồn [5]

Hình 4: Các nguồn vật liệu phế thải, được sử dụng tái chế, trở thành VLXD ở Australia. Nguồn [5]

2.Một số giải pháp phát triển VLXD theo xu hướng xanh và bền vững ở Việt Nam  

VLXD xanh, còn được gọi là vật liệu thân thiện với môi trường, được hiểu là các loại vật liệu được sản xuất và sử dụng không gây hại đến môi trường. Nó có khả năng được tái chế sau khi sử dụng hoặc tự phân hủy mà không tạo ra các chất độc hay hậu quả cho môi trường.

VLXD xanh trong vòng đời từ khi được sản xuất cho tới khi được ứng dụng trong xây dựng các công trình và cuối cùng hết hạn sử dụng thì đều thân thiện với môi trường. Nhờ vào đặc tính xanh, an toàn cho môi trường và con người nên các loại VLXD xanh được khuyến khích sản xuất rộng rãi bởi nhiều quốc gia. Đồng thời, nó được ứng dụng trong nhiều công trình xây dựng lớn nhỏ ở nhiều nơi.

Trước hết, có thể nhận thấy, nhìn chung ở Việt Nam, đa phần mới chỉ chú ý và dừng ở mức độ sử dụng các nguồn phế thải từ các ngành công nghiệp như tro, xỉ… để chế tạo các loại VLXD như gạch không nung, xi măng, vật liệu ốp lát…

Bên cạnh đó, chúng ta đang đặt ra và định hướng cho việc phát triển các thành phố, đô thị, nông thôn… gồm hợp phần của các công trình kiến trúc, quần thể công trình kiến trúc theo hướng xanh, sinh thái, tiết kiệm năng lượng, bền vững… với nhiều tiêu chí cần đạt khác nhau.

Tuy nhiên, cần phải khẳng định, để đạt được mục tiêu đó, chắc chắn bản thân mỗi công trình cần phải là một công trình xanh, được xây dựng bằng các nguồn VLXD xanh, bao gồm cả vật liệu thô và hoàn thiện.

Hình 5: Các thể loại và hình thức VLXD xanh được sử dụng trong xây dựng.

Trong 5 tiêu chí cần đạt được của một công trình kiến trúc xanh, xét theo tiêu chí của quốc tế và của Việt Nam, gồm: Địa điểm bền vững; Sử dụng tài nguyên, năng lượng hiệu quả; Chất lượng môi trường trong nhà; Kiến trúc tiên tiến và bản sắc; Tính xã hội và nhân văn đều có chung quan điểm hướng tới bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.

Trong đó, nhấn mạnh đến yếu tố VLXD, sao cho cần đáp ứng với tiết kiệm tài nguyên, thân thiện với môi trường và cảnh quan tự nhiên, tiết kiệm năng lượng, thể hiện được bản sắc văn hóa kiến trúc vùng miền, cũng như tính xã hội và nhân văn, thông qua phát triển cân đối và hài hòa giữa kinh tế - xã hội - môi trường…

Chính vì lẽ đó, phát triển VLXD theo xu hướng xanh, thân thiện với con người và môi trường là vấn đề cấp bách đặt ra với mọi ngành và đặc biệt là ngành Xây dựng Việt Nam bởi lẽ:

+ Các nguồn phế thải từ mọi hoạt động sống và sản xuất của con người, đặc biệt là phế thải từ sản xuất công nghiệp, xây dựng quá nhiều, nhất là việc chúng ta phá dỡ, cải tạo, sửa chữa, xây dựng tái thiết và phục hồi các công trình kiến trúc di sản, kiến trúc cổ và cũ tại các đô thị hiện hữu, gây quá tải cho hệ thống thu gom và xử lý phế thải, tuy nhiên lại rất lãng phí do chưa tận dụng tái chế để có thể sử dụng lại. Vì vậy, VLXD tái tạo theo hướng xanh, được sử dụng từ phế thải, cần được nghiên cứu phát triển, sẽ có những lợi ích như tiết kiệm năng lượng trong khai thác, tiết kiệm năng lượng trong sử dụng, giảm chi phí đầu tư…

+ Để sản xuất VLXD nói chung, ngoài việc sử dụng và tiêu tốn nhiều năng lượng hóa thạch như than, dầu… còn dẫn tới cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên, làm mất cân bằng hệ sinh thái như khai thác gỗ từ rừng, đá vôi, gạch đá ong, sỏi cuội dẫn đến sạt lở đất, biến dạng địa chất, biến dạng dòng chảy của sông suối, thu hẹp đất canh tác nông lâm nghiệp, phá hủy cảnh quan thiên nhiên, xả thải nhiều khí CO2 là nguyên nhân trực tiếp dẫn đến gia tăng sự BĐKH…

Hình 6: Các loại VLXD xanh, thay thế VLXD truyền thống, tham gia kiến tạo các tiện ích trong đô thị.

+ Trong chừng mực nhất định, xu thế thị trường rất cần VLXD nhân tạo, giả vật liệu tự nhiên được sản xuất từ tái chế các phế thải vô cơ hoặc hữu cơ, tiến tới thay thế vật liệu tự nhiên vốn được sử dụng nhiều trong các công trình xây dựng cần mang đặc trưng về văn hóa và bản sắc địa phương (ở cả nội và ngoại thất). Cũng như đáp ứng với các công trình kiến trúc có yêu cầu về tạo hình nghệ thuật và điêu khắc, mà VLXD tự nhiên không thể đáp ứng được, đặc biệt là các VLXD đòi hỏi cách nhiệt, cách âm, chống cháy…

+ Việc phát triển VLXD từ phế thải để trở thành vật liệu xanh sẽ có lợi trong công nghiệp hóa ngành VLXD, dưới các góc độ chuyên môn hóa, tập trung hóa, hợp tác hóa và liên hiệp hóa. Khi đó, phế thải của ngành này lại là nguyên liệu đầu vào của ngành kia và ngược lại. Đặc biệt, có thể sản xuất đại trà với quy mô lớn, phục vụ cho các đối tượng sử dụng nhiều như nhà ở xã hội, chung cư… Trên cơ sở đó, việc nghiên cứu, chế tạo thử, tiến tới sản xuất hàng loạt VLXD xanh tại Việt Nam cần được giải quyết ở cả 2 giai đoạn: đầu vào của quá trình thu gom, phân loại, tận dụng các nguồn phế thải; và đầu ra của quá trình tạo ra các chủng loại VLXD hoặc sản phẩm xây dựng, ứng với mỗi quy trình và công nghệ sản xuất khác nhau, cho những đối tượng sản phẩm khác nhau, bao gồm:

+ Chế tạo VLXD xanh cũng là xu thế đòi hỏi từ các nhu cầu trong ngành Xây dựng. Ví dụ như đối với lĩnh vực kiến trúc mô phỏng sinh học, gắn với việc thiết kế trợ giúp bởi các công nghệ kỹ thuật số, đòi hỏi kết cấu và vật liệu tương ứng để đáp ứng với hình khối, không gian, hình thức nghệ thuật kiến trúc… Hoặc đối với các tiện ích công cộng ngoài trời, đòi hỏi độ bền cao, thay thế các vật liệu tự nhiên như đá, gạch, gỗ, tre nứa… (Hình 5 và 6).

+ Các công nghệ gắn liền với công nghệ vật liệu in 3D, rất hữu dụng trong việc xây dựng các công trình kiến trúc có độ phức tạp về hình thể; các công trình kiến trúc phục vụ cho việc thi công ở những nơi đi lại và vận chuyển khó khăn như vùng cao, biển đảo, vùng ngập lụt… hoặc các công trình nhà ở dân sinh, đòi hỏi thi công nhanh, ứng phó với khắc nghiệt của mưa bão, lũ lụt, sạt lở, BĐKH… (Hình 7).

Hình 7: Các thể loại công trình kiến trúc được xây dựng bằng công nghệ in 3D.

+ VLXD xanh cũng rất cần thiết đối với công nghiệp xây dựng trang trí nội ngoại thất, đồ gia dụng, nhất là đối với nội thất các công trình kiến trúc nhà ở, công cộng, công nghiệp… khi các vật liệu đáp ứng yêu cầu thân thiện với môi trường và con người, sẽ vô cùng phong phú và đa dạng, được sử dụng để thay thế các VLXD tự nhiên.

Cùng với tất cả các ngành, các lĩnh vực khác trong xã hội, ngành Xây dựng Việt Nam muốn hướng tới mọi sự phát triển theo xu thế bền vững cần nhanh chóng học hỏi kinh nghiệm quốc tế, kịp thời đẩy mạnh nghiên cứu, chế tạo, phát triển các loại VLXD xanh, vừa là mục tiêu chiến lược, vừa đặt nền móng cho các công trình xây dựng theo hướng đạt tiêu chí xanh.

VLXD xanh, cùng với nhiều giải pháp và công nghệ khác, sẽ góp phần tạo dựng các công trình xanh cho đô thị, nông thôn theo xu hướng sinh thái, thân thiện với con người và môi trường. Và trên hết, nó cùng đồng thời đáp ứng các mục tiêu chiến lược quốc gia về tiết kiệm tài nguyên và năng lượng, bảo vệ hệ môi trường sinh thái và thích nghi với BĐKH.

 TS.KTS NGUYỄN TẤT THẮNG

Tài liệu tham khảo:

1. https://www.ukgbc.org/inside_innovation/greenbrick/

2. https: //www.greenbrick.org.uk/products

3. https://www.ukgbc.org/solutions/ogel-products-of-mass-construction/

4. https://www.ukgbc.org/solutions/revolutionizing-concrete-construction/

5.https://www.superiorenergyrating.com.au/blog/eco-friendly-and-sustainablebuilding-materials-in-au/

6. Nguyễn Tất Thắng - “Vật liệu xây dựng Việt Nam - Từ truyền thống đến hiện đại hóa theo xu hướng phát triển bền vững”. Tạp chí Xây dựng - Bộ Xây dựng, số 06/2021.

*Nghiên cứu viên cao cấp Viện Kiến trúc Quốc gia