Kiến trúc bền vững tạo nên giá trị bền vững

"Kiến trúc bền vững" được thống nhất là vật thể và phi vật thể có giá trị bền vững đối với đời sống con người.

Ngày nay, cụm từ này được sử dụng nhiều và gắn liền với các công trình mang ý nghĩa thân thiện với môi trường, tiết kiệm năng lượng... bằng cách sử dụng hiệu quả và điều độ các vật liệu, năng lượng, không gian phát triển và hệ sinh thái nói chung.

Nhà thờ Đức Bà (TPHCM), một công trình kiến trúc bền vững theo thời gian.

Kiến trúc bền vững được dựa trên 3 tiêu chí tiêu biểu.

- Hạn chế đến mức tối thiểu tác động của con người lên môi trường và hệ sinh thái tự nhiên.

- Tận dụng và phát huy hiệu quả về kinh tế.

- Đáp ứng, phục vụ tốt nhu cầu sử dụng của xã hội đồng thời kế thừa, lưu giữ và phát huy các giá trị truyền thống vốn có của cả dân tộc.

Giải pháp bảo vệ môi trường bằng vật liệu sinh học

Ngành xây dựng đang tiêu thụ 3 tỷ tấn nguyên liệu thô như quặng sắt, gỗ và cả cát, tương đương với 40% tổng nguyên liệu sử dụng toàn cầu. Ngoài ra, khí thải công nghiệp từ các công trình đã chiếm đến 10-15% lượng khí CO2 của toàn cầu.

Điều này cho thấy việc "xanh hóa" trong ngành xây dựng - kiến trúc là sự cấp thiết không những cho ngành mà còn là lợi ích chung cho toàn cầu.

Tuy nhiên, vấn đề này đã bị lãng quên qua nhiều năm.

Ông Jan Wurm, Trưởng nhóm Nghiên cứu và Đổi mới của Tập đoàn Kiến trúc và Kĩ thuật Arup (London, Anh) cho biết: "Trong suốt một thời gian dài, ngành xây dựng không phải là lĩnh vực được đề cập đến khi chúng ta nói về sự biến đổi khí hậu."

Jan Wurm, Trưởng nhóm Nghiên cứu và Đổi mới của Tập đoàn Kiến trúc và Kĩ thuật Arup (London, Anh).

Thay đổi tích cực hướng đến kiến trúc bền vững

Đối diện với thực tế trên, Hội nghị COP26 lần đầu tiên đã đặt ra một ngày riêng cho môi trường xây dựng vào tháng 11 này, Ủy ban Châu Âu cũng đã có động thái đề xuất hạn chế khí thải từ các tòa nhà.

Có thể nói, biến đổi khí hậu đã trở thành một phần đáng thảo luận trong ngành xây dựng - kiến trúc.

Ông Jan Wurm cũng là một trong những người thực hiện bước đầu vào các dự án về vật liệu sinh học trong xây dựng. Điển hình là công trình sử dụng tảo để tạo ra điện vào năm 2013 và dự án Tháp "nấm" Hy-Fi (New York, Mỹ) sử dụng phần lớn bằng carbon tự nhiên cùng các viên gạch được tạo ra bởi sự kết hợp của vỏ ngô và sợi nấm.

Tháp "nấm" Hy-Fi (New York, Mỹ) được xây từ những viên gạch hữu cơ.

Gần đây hơn, Jan Wurm đã hợp tác cùng Công ty thiết kế sinh học Ý Mogu để tạo ra hàng loạt các tấm cách âm bằng sợi nấm có tác dụng ăn các sinh khối chất thải và hấp thụ được khí carbon khi lớn lên.

Tấm cách âm bằng sợi nấm mới.

Vật liệu sinh học tối ưu tiêu chí của kiến trúc bền vững?

Công nghệ vật liệu sinh học có sự phát triển rộng hơn ở nhiều quốc gia và đa dạng hơn trong khâu lựa chọn nguyên liệu thô làm vật liệu xây dựng.

Các nhà khoa học cũng đã nghiên cứu và thay thế gỗ thông thường trong xây dựng bằng gỗ nhiều lớp (CLT) với khả năng tách carbon, chống cháy tốt và có cấu trúc chịu lực bền vững.

CLT chứa “carbon cô lập” hay carbon được lưu trữ tự nhiên trong gỗ từ quá trình phát triển tự nhiên của cây.

Tính thực thi của vai trò của vật liệu sinh học dần trở nên phổ biến hơn với các tiêu chí của kiến trúc bền vững.

Jan Wurm cũng cho biết thêm việc thử nghiệm các giải pháp thay thế bằng vật liệu sinh học đang trở thành xu hướng mà các kiến trúc sư hoàn toàn có thể cân nhắc vào các dự án lớn.

Ngoài ra, xi-măng và thép cũng là những vật liệu được cân nhắc nhiều trong giải pháp này. Tuy nhiên, sự giới hạn về chi phí và tính khả thi khiến cho các vật liệu này khó để thay thế trong các dự án.

Theo nhà nghiên cứu vật liệu của Đại học Cambridge, Darshil Shah thì một cánh đồng cây gai dầu phát triển nhanh sẽ hấp thụ lượng các-bon nhiều gấp đôi so với diện tích rừng tương đương.

Như vậy, vật liệu sinh học có thể cô lập carbon hiệu quả hơn cây cối, giảm thiểu tối đa khí thải độc hại tác động đến môi trường.

Practice Architecture đã hợp tác với các nông dân trồng gai dầu ở Steve Barron để xây dựng dự án Flat House - một căn nhà được cho là có nồng độ carbon thấp nhất từ trước đến nay.

Không phụ thuộc vào nguồn nhiên liệu bên ngoài, với hệ thống sưởi và năng lượng được cung cấp bởi lò hơi nhiên liệu sinh khối và quang điên - được lắp ráp bởi những tấm pin năng lượng mặt trời trên mái nhà.

Practice Architecture đưa ra dự án này như là một cơ hội để thử sử dụng gai dầu và những kỹ thuật xây dựng tiên tiến trên phạm vi lớn.

Flat House (Cambridgeshire, Anh) có tính năng cách nhiệt và tấm ốp bên ngoài làm bằng giống cần sa.

Thách thức cho giải pháp vật liệu sinh học

Giải pháp vật liệu sinh học được cân nhắc nhiều hơn trong việc phát triển các kiến trúc bền vững.

Sự ra đời của vật liệu sinh học được cho là sự thay đổi lớn đến môi trường trong tương lai, để lại các công trình trường tồn với hệ sinh thái của con người.

Tuy nhiên, giải pháp này vẫn còn nhiều thách thức.

Theo tính toán, Jan Wurm cho biết vật liệu sinh học phổ biến nhất như gỗ cũng phải mất đến 100 năm mới có thể hoàn toàn phát triển. Như vậy lượng carbon tích tụ toàn cầu đã lên đến 100 năm mới có thể tiêu thụ dần.

Mặc dù có những cố gắng thay đổi lượng khí thải vào môi trường, nhưng đây vẫn là điều không thể nếu đặt mục tiêu giảm lượng mức CO2 xuống 0.

HéLèNe, Lãnh đạo Bộ phận phát triển không carbon tại Mạng lưới quốc tế C40 Cities đưa ra nhận định rằng: "Các kiến trúc sư nên giảm lượng khí thải hiện tại càng nhiều càng tốt và sau đó tìm cách bù đắp phần còn lại."

Đối nghịch với việc khai thác gỗ của con người ngày càng gia tăng theo nhu cầu, Wurm khẳng định vẫn sẽ luôn trồng cây thay thế vào lượng gỗ đã bị chặt bỏ làm công cụ cho xây dựng.

Tuy nhiên, Wurm luôn mong muốn giảm áp lực vào nguồn tài nguyên từ rừng và không loại bỏ giải pháp tìm kiếm vật liệu tiêu thụ carbon trong thời gian ngắn hơn gỗ.

Kiến trúc sư người Pháp, Lina Ghotmeh cũng nhận định rằng ngành xây dựng - kiến trúc vẫn không ngừng tìm kiếm vật liệu sinh học hỗn hợp thay thế cây cối có hiệu quả cao hơn trong việc giảm lượng khí thải carbon.

Vật liệu sinh học đã mở ra nhiều cơ hội mới cho ngành xây dựng - kiến trúc và tính khả quan cho một môi trường lành mạnh toàn cầu.

Hơn thế, vật liệu sinh học còn giúp đảm bảo được các tiêu chí cho một kiến trúc bền vững.

Tuy có nhiều thử thách trong quá trình nghiên cứu, nhưng những cố gắng của người trong ngành luôn là sự hi vọng lớn vào tương lai của kiến trúc bền vững.

Tổng hợp, nguồn: Kien Viet, Hung Gia Phat, Việt Nam Mới.