Một số giải pháp xây dựng xanh được ứng dụng phổ biến hiện nay

Tìm kiếm giải pháp xây dựng xanh luôn là điều các kỹ sư băn khoăn trước khi bắt tay thi công các công trình xây dựng. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giúp bạn tìm hiểu về các giải pháp xây dựng xanh tốt nhất, được ứng dụng rộng rãi nhất tại Việt Nam hiện nay.

giai-phap-xay-dung-2
Công trình xanh đang trở thành xu hướng tất yếu của tương lai

Công trình xanh – Xu hướng tất yếu của tương lai

Công trình xanh (Công trình xây dựng xanh) là những công trình xây dựng mang đến nhiều lợi ích cho môi trường, đảm bảo sử dụng nguồn tài nguyên không độc hại, có vòng đời sử dụng lâu dài, có thể tái chế.

Các công trình này được thiết kế để giảm thiểu sự ô nhiễm môi trường, loại bỏ các tác động tiêu cực đến sức khỏe của con người và sinh vật xung quanh.

Theo một nghiên cứu cho thấy, các công trình công thường sử dụng 40% năng lượng, khai thác 25% lượng gỗ, 17% lượng nước…cùng rất nhiều nguồn tài nguyên khác. Đồng thời, lượng chất rắn thải ra là 40%, CO2 33%, 55% khí CFC…

Trong khi đó, một công trình xanh đạt tiêu chuẩn có khả năng làm giảm 24 – 50% năng lượng tiêu thụ, giảm 33-39% lượng CO2 trong không khí, tiết kiệm 40% nước, giảm 70% lượng chất thải rắn.

Như vậy, với các công trình xanh, các chỉ số về tài nguyên, chất thải…đều có chiều hướng thay đổi tích cực. Sử dụng ít tài nguyên, nguyên liệu hơn, giảm thiểu tối đa lượng chất thải ra môi trường chính là mục đích của loại công trình xây dựng này.

Trong hiện tại và tương lai, công trình xanh đang trở thành xu hướng tất yếu của ngành xây dựng. Muốn có được điều này, các kỹ sư cần phải lưu ý đến 2 yếu tố chính là: vật liệu xanh và các giải pháp xây dựng xanh.

Vật liệu xây dựng xanh cần đảm bảo tiêu chí nào?

Vật liệu xây dựng xanh là những vật liệu có khả năng giảm tác động xấu đến môi trường. Hay nói cách khác, các vật liệu này mang đến sự an toàn, thân thiện cho sức khỏe con người. Đồng thời đảm bảo an toàn trong suốt vòng đời của một công trình xây dựng từ các khâu khai thác, thiết kế, thi công, vận chuyển,… cho tới khi phá dỡ chúng.

Tiêu chuẩn để đánh giá vật liệu xanh bao gồm:

Không độc hại

Vật liệu xanh phải được tối ưu hóa để hạn chế tối đa lượng chất thải ra môi trường. Đồng thời không gây độc hại cho sức khỏe của mọi người xung quanh.

Giúp tiết kiệm tài nguyên

Vật liệu xanh phải phù hợp với nguồn tài nguyên hiện có của trái đất. Ví dụ, tài nguyên đất sét đang cạn kiệt, vì thế sản xuất gạch không nung cũng được gọi là một vật liệu xanh. Ngoài ra, vật liệu xanh còn giúp tiết kiệm năng lượng cho công trình trong các công đoạn khai thác, thi công, vận chuyển.

Giảm ô nhiễm môi trường

Mục đích chính của vật liệu xanh là làm giảm ô nhiễm môi trường, không gây nguy hại tới các tài nguyên khác như đất, nước, không khí…

Có vòng đời sử dụng lâu dài

Vật liệu xanh phải có chất lượng tốt, vòng đời sử dụng lâu dài, bền bỉ hơn so với các nguyên liệu thông thường khác.

Có thể tái chế

Vật liệu xanh phải thân thiện với môi trường, có khả năng tái chế cao.

Các giải pháp xây dựng xanh phổ biến hiện nay

Ở khắp các quốc gia trên thế giới, chính phủ nhà nước đang kêu gọi các đơn vị xây dựng áp dụng giải pháp xây dựng xanh trong việc tạo ra các công trình kiến trúc. Dưới đây là một số giải pháp mà bạn có thể tham khảo.

giai-phap-xay-dung-3
Giải pháp xây dựng xanh bằng sàn Ubot

Sàn phẳng Ubot

Sàn phẳng Ubot là vật liệu xây dựng xanh được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay. Loại sàn này được tạo thành từ những hộp Ubot xếp thẳng hàng nhau, ở giữa có thanh nối liên kết các hộp.

Cấu tạo của sàn phẳng Ubot

  • Ubot có dạng hình hộp rỗng, gồm 5 chân hình côn, kết hợp với nhau qua thanh nối. Các hộp này nằm chìm trong sàn, tạo ra lỗ rỗng để giảm tải trọng lượng, hạn chế số lượng cột cần sử dụng.
  • Thân Ubot có kích thước cơ bản là 52×52 cm. Chiều cao của các hộp có thể thay đổi linh động 10cm, 13cm, 16cm, 20cm, 24cm, 28cm…để phù hợp với nhiều module khác nhau.
  • Chiều cao của chân hộp từ 5-9 cm, có vai trò cố định chiều cao của lớp bê tông dưới sàn. Đồng thời xả khí trong trường hợp xảy ra cháy, hỏa hoạn.
giai-phap-xay-dung-4
Hình ảnh trực quan về Sàn phẳng Ubot

Ưu điểm vượt trội

  • Sàn phẳng Ubot chiếm lợi thế về kích thước. Bạn có thể xếp chồng chúng lên nhau, dễ dàng vận chuyển. Đặc biệt, sản phẩm làm từ chất liệu tốt, cứng cáp, có thể bảo quản ngoài trời, không dễ vỡ như xốp polystyrene.
  • Do được tái chế từ nhựa nên sàn Ubot mang đến sự tiện lợi trong quá trình thi công. Sử dụng Ubot hoàn toàn bằng sức người, lắp ráp thủ công rất đơn giản, dễ dàng, không cần đến máy móc hay thiết bị phức tạp nào. Nhờ vậy giảm tối đa lượng CO2 thải ra môi trường bên ngoài. Đồng thời giảm ô nhiễm âm thanh cho công trình xây dựng.
  • Chiều cao có thể thay đổi linh hoạt, khả năng chống cháy cực tốt.
  • Ubot có khả năng chịu áp lực nén, rung, trọng tải của bê tông. Sau quá trình đổ bê tông, vật liệu này sẽ không bị biến dạng.

Với những ưu điểm vượt trội này, sàn phẳng Ubot được xem là giải pháp xây dựng xanh hàng đầu hiện nay. Nhìn một cách toàn diện, vật liệu này an toàn, thân thiện với môi trường, mang đến sự tối ưu cho quá trình thi công. Song song với đó là những lợi ích về kinh tế, chất lượng dài hạn cho công trình xây dựng.

Công nghệ sàn bóng (Bubbledeck)

Sàn bóng sử dụng những quả bóng nhựa đặt ở vùng giữa của bản sàn và cốt thép chịu lực. Đây là một trong những giải pháp xây dựng xanh được áp dụng nhiều ở các nước Châu Âu. Nếu được thiết kế tốt, sàn bóng sẽ giảm được 35% khối lượng bê tông cần dùng cho một công trình xây dựng.

giai-phap-xay-dung-5
Công nghệ sàn bóng (Bubbledeck)

Tuy nhiên, công nghệ sàn bóng vẫn tồn tại một số nhược điểm là: bóng hình tròn gây khó khăn cho việc xác định vị trí đặt bóng, bóng dễ bị vỡ khi đổ bê tông, lớp bê tông có độ dày không đều… Muốn phát huy được tối đa hiệu quả của giải pháp xây dựng xanh này, cần phải có một đội ngũ thi công tốt, dày dặn kinh nghiệm.

Công nghệ sàn Cobiax

Sàn Cobiax ra đời nhằm khắc phục những ưu điểm của sàn bóng. Thay vì tạo thành từng phên như sàn bóng trước đây, sàn Cobiax sẽ gồm nhiều khối rỗng, được cố định bằng lồng thép. Sau đó được mang ra lắp ráp tại khu vực xây dựng.

Nhờ vậy, chiều dày của lớp bê tông đều hơn, bóng và cột thép được đặt đúng vị trí nên khả năng chịu lực tốt hơn. Các công đoạn thi công cũng diễn ra nhanh chóng, thuận lợi.

Có thể thấy rằng, qua 3 giải pháp xây dựng xanh ở trên thì sử dụng sàn nhựa Ubot để tạo hệ thống sàn phẳng không dầm vẫn là tốt ưu và hiệu quả nhất. Đó cũng là lý do tại sao các công trình xây dựng đô thị, trường hợp, bệnh viện,… của Việt Nam hiện nay đều lựa chọn công nghệ này.

Vật liệu xây dựng nhẹ và thách thức mới cho ngành xây dựng tương lai

Sử dụng các vật liệu xây dựng nhẹ đang là một trong những lựa chọn mới của các chủ đầu tư hiện nay, với mục đích chính là giúp giảm tải trọng cho công trình. 

Hình ảnh Vật liệu xây dựng nhẹ và thách thức mới cho ngành xây dựng tương lai 1

Vậy các vật liệu xây dựng nhẹ có những đặc điểm gì? Và những thách thức của nó với ngành xây dựng trong tương lai là gì? Liệu chúng có giúp thay thế các vật liệu truyền thống và tiết kiệm nguồn nguyên liệu cần dùng cho quá trình xây dựng không? Cùng tìm hiểu thêm trong bài viết dưới đây nhé!

Các loại vật liệu xây dựng nhẹ có nguồn gốc từ đâu?

Cùng với sự phát triển của các khu đô thị hiện đại, việc sử dụng những vật liệu tiêu tốn ít năng lượng và giúp tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên đang là hướng phát triển của ngành xây dựng tương lai. Trong đó, nổi bật lên là xu hướng xanh trong xây dựng, sử dụng các vật liệu xây dựng nhẹ nhưng vẫn đảm bảo được khả năng chịu lực, độ bền theo thời gian và đáp ứng được yêu cầu thân thiện với môi trường.

Bởi vậy, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm nhiều vật liệu xây dựng nhẹ bao gồm cát, xi măng và thậm chí cả chất thải từ nông nghiệp như xơ dừa non,… để tìm cách tạo ra các nguyên liệu có độ bền lớn.

Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng những vật liệu xây dựng nhẹ này tốt cho việc xây dựng các bức tường và mái nhà, từ đó giúp tiết kiệm năng lượng. Đồng thời cũng là cách để giải quyết lượng chất thải lớn từ việc sản xuất và chế biến thực phẩm từ trái cây.

Để có thể tạo ra những sản phẩm đáp ứng được tiêu chuẩn xây dựng, các chuyên gia đã ứng dụng công nghệ 3D nhằm cung cấp cho các kỹ sư một số tùy chọn mới với các vật liệu xây dựng nhẹ.

Hình ảnh Vật liệu xây dựng nhẹ và thách thức mới cho ngành xây dựng tương lai 2
Các công trình làm từ vật liệu xây dựng nhẹ đang là xu hướng mới

Theo đó, nhóm chuyên gia nghiên cứu tại Viện Công nghệ Karlsruhe ở Đức đã sử dụng kỹ thuật in khắc laser và tia laser 3D để làm cứng các cấu trúc vi mô trong máy quang học. Vật liệu được thiết kế theo cách này mang đến sự hứa hẹn trong việc tạo ra vật liệu cách nhiệt cho xây dựng công trình.

Vậy làm thế nào mà các kỹ sư lại nghĩ ra cách sản xuất nguyên vật liệu xây dựng nhẹ cho những dự án xây dựng? Hay nói cách khác, nguồn gốc của những vật liệu xây dựng nhẹ đến từ đâu? Các kỹ sư thường được truyền cảm hứng từ thiên nhiên, y học và cuộc sống hàng ngày khi phát triển những ý tưởng và sáng tạo mới cho ngành xây dựng.

Các nhà nghiên cứu của Viện Công nghệ Karlsruhe cho biết, họ đã phát triển những vật liệu xây dựng nhẹ này sau khi được lấy cảm hứng từ xương và ong. Xương người có cấu trúc khung và tổ ong của ong có cấu trúc vỏ bền, nhưng đủ nhẹ để thuận tiện cho việc di chuyển.

Khi được ứng dụng trong một số công trình thử nghiệm, những vật liệu xây dựng nhẹ này được đánh giá là có mật độ thấp hơn nước. Tuy nhiên, nếu xét về tỷ lệ cường độ trên trọng lượng thì chúng cao hơn vật liệu làm từ nhôm hoặc thép.

Lý giải cho điều này, các chuyên gia giải thích rằng: Với cấu trúc tạo ra các khoảng không gian rỗng bên trong tương tự như tổ ong, nhưng vẫn đảm bảo được độ bền và khả năng chịu lực, thì vật liệu xây dựng nhẹ đã được chứng minh hiệu quả trong việc mang tải không lớn.

Bởi vậy, không quá khó hiểu khi hầu hết những vật liệu xây dựng nhẹ mới lạ có cấu trúc giống như khung của một ngôi nhà nửa gỗ với các thanh ngang, dọc và chéo.

Những thách thức lớn hơn với vật liệu xây dựng nhẹ trong tương lai

Mặc dù đã được nghiên cứu và chứng minh khả năng chịu trọng tải lớn, có độ bền cao nhưng vật liệu xây dựng nhẹ vẫn phải đối mặt với rất nhiều thách thức lớn khác. Một trong những điều đó là khả năng chống cháy trong quá trình sử dụng.

Hình ảnh Vật liệu xây dựng nhẹ và thách thức mới cho ngành xây dựng tương lai 3
Các công trình làm từ vật liệu xây dựng nhẹ gặp nhiều thách thức lớn

Những lo ngại này gần đây đã được nhiều chuyên gia đề cập đến. Nguyên do là vì ở phía bắc New Jersey, một đám cháy đã phá hủy một khu chung cư lớn được xây dựng bằng gỗ nhẹ. Các chuyên gia tại hiện trường nói rằng đám cháy đã trở nên tồi tệ hơn vì mái nhà kiểu giàn mở và gỗ được thiết kế để có trọng lượng nhẹ.

Trước thực trạng đó, dễ thấy được rằng việc cần làm là khắc phục điểm yếu này của vật liệu xây dựng nhẹ. Và một giải pháp xây dựng mới có thể được áp dụng là gia tăng thêm hệ thống phun nước trong thiết kế. Đây là điều thực sự cần thiết nhằm đảm bảo an toàn cho mọi công trình dùng vật liệu xây dựng nhẹ.

Bên cạnh đó, có một rắc rối khác cũng được đề cập đến. Đó là bản thân chủ đầu tư và người thực thi công trình cần phải hiểu rằng: Xây dựng trọng lượng nhẹ, trực tiếp là một thuật ngữ được định nghĩa lỏng lẻo và thậm chí không được định nghĩa chính thức bởi Bộ luật xây dựng quốc tế.

Có nhiều cách khác nhau để thiết kế vật liệu xây dựng nhẹ, và một số rủi ro hơn những cách khác. Các nhà khoa học có thể đang đi đúng hướng với thử nghiệm mô hình 3D. Nhưng rõ ràng cần nhiều nghiên cứu hơn để làm cho các tòa nhà nhẹ an toàn và hiệu quả hơn so với các tòa nhà được xây dựng bằng vật liệu truyền thống.

Người ta có thể đạt được điều này bằng cách tích hợp các loại thiết kế và vật liệu xây dựng nhẹ. Tất cả phụ thuộc vào các yếu tố ảnh hưởng khác sẽ ảnh hưởng đến sản phẩm dự định cuối cùng.

Có những loại vật liệu xây dựng nhẹ nào đang được sử dụng?

Dưới đây là một số kiểu thiết kế có thể sử dụng vật liệu xây dựng nhẹ, bao gồm:

  • Sử dụng cấu trúc mái nhôm thay vì cấu trúc mái gỗ sẽ làm giảm trọng lượng chung của tòa nhà.
  • Sử dụng các tấm polystyrene (EPS) mở rộng thay cho các vách ngăn bằng bê tông hoặc tường cũng sẽ giúp công trình tối ưu hóa các cấu trúc trọng lượng nhẹ. Tuy nhiên, sử dụng các tấm EPS đòi hỏi phải rút ngắn cả hai mặt, hoạt động này làm cho EPS có giá thành đắt hơn.
Hình ảnh Vật liệu xây dựng nhẹ và thách thức mới cho ngành xây dựng tương lai 4
Nhựa có thể được thu gom, phân loại và tái chế để dùng sản xuất vật liệu xây dựng nhẹ
  • Sợi carbon tương đối cũng là một vật liệu xây dựng mới đang được kỳ vọng về mức độ hiệu quả và khả năng linh hoạt của nó khi dùng trong thời gian dài.
  • Tấm lợp bằng sắt hoặc tấm lợp Decra cũng có hiệu quả trong việc đạt được cấu trúc trọng lượng nhẹ so với ván lợp và ngói lợp đất sét. Chúng cũng hiệu quả hơn về giá thành (chi phí bảo trì tương đối rẻ) và bền.
  • Cầu treo có dây cáp căng sẽ nhẹ hơn cầu giàn với các thanh hàn lần lượt, nhẹ hơn cầu dầm hộp làm bằng bê tông.
  • Khung cửa và cửa sổ từ vật liệu aluminium có trọng lượng nhẹ so với khung thép.
  • In 3D là một khái niệm mới trong ngành công nghiệp xây dựng. In 3D có thể sử dụng các loại nguyên liệu thô khác nhau để in trong đó một số vật liệu này sẽ dẫn đến cấu trúc trọng lượng nhẹ. Mặc dù tương đối mới, nhưng khả năng của việc in 3D là gần như vô hạn. Đây là một lĩnh vực được dự đoán sẽ giúp vật liệu xây dựng nhẹ phát triển nhiều hơn.
  • Nhựa có thể được thu gom, phân loại và tái chế để dùng sản xuất vật liệu xây dựng nhẹ. Có thể nhắc đến sàn nhẹ Ubot làm từ nhựa polypropylene. Với cấu trúc hộp rỗng, liên kết các hộp Ubot với nhau tạo thành lớp sàn nhẹ không dầm giữa 2 lớp sàn bê tông. Đây là cách giúp giảm trọng lượng rất tốt, mà vẫn đảm bảo được độ bền, khả năng chịu lực cao và còn mang lại tính thẩm mỹ cho công trình.

Ngoài ra, vật liệu xây dựng nhẹ cũng có thể được làm từ gỗ, tre, nứa, xơ dừa, vỏ quả sầu riêng,… Dù làm từ nguồn nguyên liệu nào, thì các vật liệu này cũng đều được nghiên cứu kỹ về mọi mặt trước khi đưa vào sử dụng.

Hơn nữa, vật liệu xây dựng nhẹ cũng giúp tạo nên sự thân thiện cho nhiều công trình, góp phần vào việc bảo vệ môi trường, hạn chế rác thải công nghiệp và giúp giảm thiểu tối đa những tác động đến từ biến đổi khí hậu toàn cầu.

Nguồn: http://lpc.vn