Phát triển vật liệu và cầu kiện cho công trình xanh ở nước ta

Đăng lúc 10/17/2016 3:14:44 PM

Công trình xanh (CTX) là công trình mà cả vòng đời của nó, từ khi tìm địa điểm, thiết kế, thi công xây dựng, sử dụng, cho đến cải tạo, phá dỡ, phải đáp ứng được các yêu cầu về sử dụng vật liệu và cấu kiện xây dựng thân thiện môi trường, hay còn gọi là vật liệu và cấu kiện CTX. Không có vật liệu và cấu kiện xây dựng thân thiện môi trường thì không thể có CTX thực sự, lâu dài được. Vì vậy, phát triển vật liệu và cấu kiện CTX là một yêu cầu cấp thiết ở nước ta hiện nay để bảo đảm điều kiện vật chất phục vụ cho phát triển CTX một cách nhanh chóng và bền vững. cong-trinh-xanh-noi-tieng-park-royal-hotel-singapore-copy Theo tài liệu [3] vật liệu và cấu kiện công trình xanh phải đạt được 1 hoặc nhiều hơn tiêu chí trong 5 tiêu chí sau đây: - Có hiệu quả về sử dụng tài nguyên, vật liệu và cấu kiện từ nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú, đặc biệt là vật liệu và cấu kiện từ nguồn tài nguyên có thể tái sinh, tái tạo,giảm thiểu chất thải từ giai đoạn thi công xây dựng đến giai đoạn sửa chữa nâng cấp công trình, sử dụng tiết kiệm vật liệu xây dựng, nhất là đối với vật liệu không thể tái sinh; tái sử dụng, sử dụng vật liệu và cấu kiện được tái chế từ chất thải; - Tạo ra chất lượng môi trường không khí trong nhà có lợi cho sức khỏe người sử dụng. Bản thân vật liệu không phát thải các hóa chất độc hại, như là các khí ô nhiễm VOC (Volatile Organic Compounds) trong quá trình sản xuất, thi công lắp ráp, cũng như khi cần làm xạch bề mặt chúng cũng không phát thải khí VOCs. Đồng thời chúng không tích ẩm ướt tạo ra môi trường thuận lợi cho các vi khuẩn, vi trùng gây hại sức khỏe sinh nở và phát triển; - Có hiệu quả về sử dụng năng lượng: Các vật liệu và cấu kiện có khả năng giảm thiểu tiêu thụ năng lượng của công trình xây dựng, như là vật liệu nhẹ cách nhiệt, vật liệu phản xạ bức xạ mặt trời, các loại kính che râm ngăn bức xạ nhiệt xuyên qua cửa sổ vào nhà. Tối đa hóa việc sử dụng vật liệu địa phương để giảm thiểu chi phí năng lượng phục vụ cho vận chuyển và sản xuất chế tạo, vật liệu và cấu kiện mà khi chế tạo chúng tiêu thụ ít năng lượng nhất,ít hoặc không phát thải khí CO2, như là gạch không nung; - Bảo tồn tài nguyên nước:Vật liệu và cấu kiện mà trong quá trình chế tạo, thi công xây dựng tiêu thụ lượng nước ít nhất, đồng thời khi đưa vào công trình có tác dụng bảo tồn tài nguyên nước khu vực; - Chi phí tài chính hợp lý:Vật liệu và cấu kiện CTXvới tỷ lệ kinh phí chi cho nó trong quá trình đầu tư, thi công xây dựng, cũng như cả vòng đời sử dụng công trình so với chi phí của toàn bộ công trình là hợp lý. Dưới đây giới thiệu một số vật liệu và cấu kiện công trình xanh nên phát triển ở nước ta [1,2,3]: [caption id="attachment_1126" align="aligncenter" width="511"]University of Southern Denmark (SDU) in Kolding is designed by Henning Larsen Architects. University of Southern Denmark (SDU) in Kolding is designed by Henning Larsen Architects.[/caption]

  1. Vật liệu và cấu kiện hàm chứa năng lượng thấp: Vật liệu vàcấu kiện hàm chưa năng lượng thấp là các vật liệu và cấu kiện mà trong quá trình chế tạo ra nó hầu như không tiêu thụ hoặc tiêu thụ năng lượng rất thấp, như là:

-Vật liệu không nung: Phát triển vật liệu xây dựng không nung để tiết kiệm tài nguyên và năng lượng, giảm thiểu phát thải CO2 trong chế tạo vật liệu xây dựng, để đảm bảo phát triển bền vững ngành xây dựng. -Gạch bê tông: Gạch không nung có 3 loại, trong đó gạch xi măng cốt liệu được ưu tiên phát triển chủ đạo, chiếm tỷ lệ trên 70% trên tổng số vật liệu xây dựng không nung; gạch nhẹ (gạch bê tông khí chưng áp –AAC và gạch bê tông bọt) chiếm khoảng 25%; còn lại là các sản phẩm khác như gạch đất hóa đá, gạch đá ong. Gạch AAC là gạch bê tông khí chưng áp (AAC- viết tắt của Autoclaved Aerated Concrete). Sản xuất gạch AAC phức tạp hơn sản xuất gạch xi măng cốt liệu nên giá thành cao hơn, sức chịu lực kém hơn, nhưng khả năng cách nhiệt của nó tốt hơn.

  • Gạch chất thải rắn công nghiệp: Một số công ty môi trường đô thị (URENCO) đã sản xuất các loại gạch không nung bằng cách nghiền phế thải CN, chất thải rắn vô cơ sinh hoạt, chất thải rắn xây dựng, tro, xỉ của các lò đốt, trộn chúng với xi măng, bột màu và ép nén trong các khuôn tạo hình để sản xuất ra các loại gạch lát vỉa hè, lát đường, sân bãi, như hình 1 biểu thị.
  1. Vật liệu tái sinh, tái tạo nhanh:

Đối với công trình xanh cần phải giảm thiểu khai thác, sử dụng nguyên vật liệu hữu hạn, không thể tái sinh, cần phải thay thế sử dụng chúng bằng sử dụng các nguyên vật liệu có khả năng tái sinh nhanh. Phần lớn các nguyên vật liệu, sản phẩm có tính tái sinh nhanh là các nguyên vật liệu, sản phẩm được khai thác, chế tạo từ thực vật có thể tái sinh trong vòng 10 năm hoặc ngắn hơn. Theo LEED-2005 thì cứ tăng 2,5% tổng giá trị của toàn bộ nguyên vật liệu và sản phẩm xây dựng sử dụng cho dự án tính trên chi phí công trình bằng các nguyên vật liệu có khả năng tái sinh nhanh thì công trình sẽ được cộng thêm 1 điểm đánh giá CTX. Ở rất nhiều địa phương trong nước ta có các nguồn nguyên vật liệu có khả năng tái sinh nhanh, như là tre, nưá, bương, luồng, mây, gỗ, sợi bông, lót vải sơn, ván ép bằng gỗ vụn, ván ép bằng rơm rạ, trấu và cây bần, ván ép bằng sợi dừa và vật liệu và sản phẩm bằng gỗ, được khai thác từ các khu rừng được quản lý đảm bảo phát triển bền vững, nhất là rừng trồng được khai thác theo quy hoạch. KTS Võ Trọng Nghĩa đã sử dụng tối đa các vật liệu tái sinh nhanh.  Rất nhiều công trình kiến trúc của KTS Võ Trọng Nghĩa đã được giải thưởng và được Hội Kiến trúc sư Việt Nam công nhận là công trình kiến trúc xanh. Hình Nhà Tre, Trung tâm Hội nghị Tre Việt – Làng Sen Việt Nam, Long An, 100% kết cấu làm từ vật liệu tự nhiên như Tre, Vọt, gạch trần….

  1. Vật liệu và cấu kiện không phát thải khí ô nhiễm độc hại đối với môi trường:

Vật liệu và cấu kiện xây dựng có thể hàm chứa và phát thải khí ô nhiễm độc hại đối với môi trường, nó thường là các loại vật liệu bao phủ, hoàn thiện bề mặt nội ngoại thất công trình, như là các loại sơn, vôi ve, vecni, các lớp bao phủ bề mặt, các chất kết dính, gỗ ép, các tấm vật liệu ép từ chất thải nông nghiệp, vật liệu nhét đầy và các chất đệm được dùng trong công trình. -Chất kết dính và chất đệm: Tất cả các loại chất kết dính, chất đệm và sơn lót đệm được sử dụng trong công trình xanh theo bộ chỉ thị LEED-2005 cần phải tuân theo tiêu chuẩn an toàn môi trường cho trong bảng 1 và bảng 2. Bảng 1. Chất kết dính aerosol: Tiêu chuẩn nhãn xanh đối với chất kết dính thương mại GS-36, yêu cầu có hiệu lực từ ngày 19/10/2000.

Chất kết dính aerosol Tỷ lệ VOC (g/L trừ nước)
Kết quả chung của phun sương 65% VOC
Kết quả chung của phun màng phủ 55% VOC
Kết quả đặc biệt của chất kết dính aerosol (tất cả các loại) 70% VOC

Nguồn: Bộ tiêu chí công trình xanh LEED-2005 Bảng 2. Giới hạn tối đa cho phép đối với phát thải VOC (hợp chất hữu cơ bay hơi) phát sinh từ các loại chất kết dính, chất đệm và sơn lót

Sử dụng trong công trình Giới hạn VOC (g/L ) Sử dụng đặc biệt Giới hạn VOC (g/L )
Chất kết dính thảm trong nhà 50 Hàn PVC 510
Chất kết dính thảm đệm 50 Hàn CPVC 490
Chất kết dính sàn gỗ 100 Hàn ABS 325
Chất kết dính sàn cao su 60 Hàn xi măng nhựa 250
Chất kết dính sàn phụ 50 Chất kết dính sơn lót cho nhựa 550
Chất kết dính gạch men 65 Chất kết dính tiếp xúc 80
Chất kết dính  VCT và nhựa đường 50 Chất kết dính tiếp xúc kết quả đặc biệt 250
Chất kết dính tường khô và panel 50 Chất kết dính thành phầm cấu trúc gỗ 140
Chất kết dính bịt kín hoàn toàn 50 Hoạt động ứng dụng tấm lót cao su 850
Chất kết dính công trình đa chức năng 70 Chất kế dính đầu và viền 250
Chất kết dính kính 100    
Kim loại với kim loại 30 Công trình kiến trúc 250
Nhựa bọt 50 Mái không phủ màng 300
Nguyên vật liệu xốp (kể cả từ gỗ) 50 Đường 250
Gỗ 30 Mái có phủ màng đơn lớp 450
Sợi thủy tinh 80 Khác 420
Sơn lót keo Giới hạn VOC (g/L ít nước)    
Kiến trúc không xốp 250    
Kiến trúc xốp 775    
Khác 750    

Nguồn: Bộ tiêu chí công trình xanh LEED-2005

  • Sơn và lớp phủ[Nguồn: LEED-2005]:Giảm thiểu chất ô nhiễm không khí phát sinh từ sơn và lớp phủ bề mặt trong nhà gây mùi hôi, khó chịu và ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe của người thi công lắp đặt và sự tiện nghi môi trường sống của người sử dụng công trình. Sơn và lớp phủ được sử dụng trong công trình xây dựng cần phải đáp ứng những chỉ tiêu sau:

+ Sơn kiến trúc, lớp phủ bề mặt và lớp lót dùng cho tường, trần: Không chấp nhận thành phần VOC vượt giới hạn được lập theo Tiêu chuẩn Nhãn xanh GS-11 về sơn, 20/5/1993: Phẳng: 50g/L; Không phẳng: 140g/L; + Sơn chống ăn mòn và chống han gỉ được sử dụng đối với vật liệu kim loại đen: Không chấp nhận thành phần VOC vượt giới hạn 250g/L như quy định trong Tiêu chuẩn Nhãn xanh  GS-03 về sơn chống ăn mòn. tái xuất bản lần 2, ngày 7/1/1997. + Gỗ sạch, lớp phủ sàn, phủ vết ố bẩn và quét Senlac đối với nội thất: Không chấp nhận thành phần VOC vượt quy định 1113- Lớp phủ kiến trúc, khu quản lý chất lượng không khí vùng South Coast, quy định có hiệu lực từ ngày 1/1/2004: Gỗ sạch: sơn dầu 350g/L, đồ gỗ sơn: 550g/L; Lớp đệm lót: Vật liệu lót chống thấm: 250g/l, vật liệu lót chà nhám: 275g/L, tất cả các loại vật liệu lót khác 200 g/L;Sen lắc: Sạch 730g/L, có bột màu 550 g/l; Phủ vết bẩn: 250 g/L.

  1. Hệ thống thảm trong công trình[Nguồn: LEED-2005]

Cần phải giảm thiểu chất ô nhiễm không khí trong nhà phát sinh từ hệ thống thảm gây ra mùi hôi khó chịu và ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe của người công nhân lắp đặt và sự tiện nghi môi trường sống của người sử dụng công trình. Ở Hoa Kỳ người ta đã quy định tất cả các loại thảm được sử dụng trong nội thất tòa nhà cần phải qua kiểm tra và đạt yêu cầu sản phẩm an toàn môi trường của chương trình công nhận Nhãn xanh của Viện nghiên cứu về Thảm. Tất cả chất kết dính thảm cần đạt yêu cầu của mục EQ 4.1 với giới hạn VOC là 50g/L.

  1. Gỗ tổng hợp và sản phẩm ép sợi nông nghiệp

Cần phải giảm thiểu chất ô nhiễm không khí trong nhà phát sinh từ gỗ tổng hợp và sản phẩm ép sợi nông nghiệp gây ra mùi hôi khó chịu và ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe của người thi công lắp đặt và sự tiện nghi môi trường sống của người sử dụng công trình.Gỗ tổng hợp và sản phẩm sợi ép nông nghiệp được sử dụng trong nội thất không được chứa nhựa ure formaldehit. trung-tam-hoi-nghi-tre-viet-lang-sen-viet-nam-long-an-100-ket-cau-lam-tu-vat-lieu-tu-nhien-nhu-tre-vot-gach-tran-copy

  1. Kính Low – e

- Lớp dán kính 3MTM cho cửa sổ (3M Malaysia SDN BHD): Lớp dán kính 3MTM cho cửa sổ làm tăng vẻ đẹp cho cửa sổ, nó tạo ra tính năng CTX cho công trình kiến trúc, như là che chống nắng xuyên qua cửa sổ vào nhà, giảm chi phí năng lượng cho hệ thống điều hòa không khí, tăng tính tiện nghi vi khí hậu trong công trình, gia tăng antoàn và an ninh. Lớp dán kính cửa sổ này có khả năng chọn lọc và ngăn chặn các bước sóng có hại của bức xạ Mặt trời (tia nhiệt và tia tử ngoại), trong khi đó cho phép ánh sáng nhìn thấy có thể xuyên qua cửa sổ. Tuy vậy, nhược điểm của các tường kính của các tòa nhà cao tầng dán lớp vật liệu 3MTM này có tính phản quang rất mạnh.Lớp phản quang mạnh này là mối nguy hại đối với chim muông bay trên trời thường bị va chạm mạnh vào kính và chết, cũng như gây ra độ chói lóa đối với người giao thông. - Kính AGC STOPRAY SOFT phủ lớp có hàm nhiệt thấp- Low e(AJIYA SAFETY GLASS SDN BND:Kính AGC stopray kết hợp tốc độ truyền ánh sáng cao với yếu tố năng lượng Mặt trời thấp. Nó phản chiếu nhiệt bức xạ từ Mặt trời vào mùa hè và giữ ấm áp bên trong tòa nhà vào mùa đông – tạo hiệu quả từ việc áp dụng dán một lớp kim loại rất mỏng vào kính, lớp này không hiện hình và rất bền lâu.

  1. Tấm trần năng lượng Queen (Victory plaster ceiling SDN BDH)

Tấm trần năng lượng Queen được sản xuất, chế tạo bằng cách sử dụng công nghệ sinh học từ Nhật Bản và Hàn Quốc, sử dụng các nguyên vật liệu bức xạ tự nhiên, như là chất khoáng Tuamalin và silicat, nên có thể phát sinh ion âm và tia hồng ngoại. Tấm trần năng lượng Queen có độ dẫn nhiệt kém, tính phân cách tốt, có thể giúp giảm phát sinh nhiệt và tiêu thụ năng lượng của hệ thống điều hòa không khí.

  1. Sơn dùng cho mái nhà DULUX (ICI Paints (Malaysia) SDN BHD)

Sơn dùng cho mái nhà DULUX là nhũ tương hoàn được sản xuất bằng 100% acrylic có độ bền cao, độ mịn và có màu sáng. Công nghệ phản xạ bức xạ nhiệt Keep Cool này có khả năng làm giảm nhiệt độ bề mặt mái tới 50C. Sự giảm nhiệt độ ở mặt mái có thể đẫn tới tiết kiệm khoảng 15% chi phí năng lượng sử dụng để làm mát cho tòa nhà (khi so sánh với các loại sơn thông thường khác).Minh hoạ loại sơn Diamond Lotus sử dụng.

  1. Kính sinh thái (Eco glass technology SDN BHD)

Công nghệ sáng tạo ra kính sinh thái được phát triển từ 1 loại kính với đặc tính chọn lọc sóng đặc biệt đối với bức xạ mặt trời. Tuy rằng bề ngoài kính nhìn thấy trong suốt, nhưng nó lại chặn được tia nhiệt bức xạ mặt trời không cho xuyên vào bên trong tòa nhà. Khả năng nhìn thấy tốt cho phép nhận được nhiều ánh sáng tự nhiên, giúp giảm sử dụng chiếu sáng điện và cùng lúc đó chặn được bức xạ mặt trời (chặn UV 99%) chiếu vào tòa nhà, do đó giữ tòa nhà mát hơn và giảm sử dụng điều hòa không khí.

  1. Gạch sinh thái EXXOMAS (EXXOMAS (PG) SDN BHD)

Gạch sinh thái EXXOMAS là một sản phẩm cải tiến được phát triển từ việc khắc phục các thiếu sót cuả gạch nung đất sét. Chúng được sản xuất từ chất thải công nghiệp, như tro, xỉ, bụi, đó là sáng kiến tái chế chất thải trở thành gạch có hiệu quả năng lượng EXXOMAS. Gạch EXXOMAS chứa thành phần có nguồn gốc hoàn toàn tự nhiên như tro, xỉ, bụi công nghiệp, cát, bùn, đất sét hoặc vôi, do đó có hiệu quả về mặt sinh thái và môi trường tốt. Sản xuất gạch EXXOMAS không đòi hỏi quá trình nung, hấp hoặc các quy trình làm nóng khác. Kỹ thuật xanh trong sản xuất gạch này cho phép sản xuất sản phẩm tiết kiệm năng lượng ít nhất từ 5-10 lần so với các loại gạch đất sét nung hoặc các sản phẩm hấp nóng hiếu khí khác, do đó làm giảm lượng phát thải khí CO2 và không ảnh hưởng đến môi trường tự nhiên như các loại gạch thông thường.

  1. Lớp màng phủ bề mặt công trình kiến trúc 3M TM DI-NOCTM(3M Malaysia SDN BHD)
 

Vật liệu 3MTM DI-NOCTM là sản phẩm theo tiêu chuẩn môi trường ISO 14001. Nó góp phần giúp cho công trình đạt được tín chỉ công trình xanh LEED vì đã giảm thiểu chất thải XD khi tân trang, sửa chữa nhà không phải đem đi chôn lấp bằng cách duy trì và tái sử dụng các lớp vật liệu bề mặt cũ của tường, cửa, khung nhà, ….và đồ đạc nội thất. Lớp vật liệu 3MTM DI-NOCTMmỏng, nhẹ, liền mạch, kết dính thông minh, kích thước ổn định, bền và dễ bảo trì, ứng dụng nhanh và dễ dàng, cuộn nhanh, giảm ô nhiễm tiếng ồn, chống cháy, chống mài mòn, chống nhiệt, chống ẩm, chống ăn mòn hóa học và mốc ố, chống khuẩn, tuổi thọ trên 10 năm.

GS.TSKH Phạm Ngọc Đăng

Theo Tạp chí VLXD số 8/2016

Tài liệu tham khảo

  1. Phạm Ngọc Đăng (chủ biên), Nguyễn Việt Anh, Phạm Hải Hà, Nguyễn Văn Muôn. Các giải pháp thiết kế công trình xanh ở Việt Nam.- Hà Nội,Nhà xuất bản Xây dựng,2014
  2. “Green Pages Malaysia-2012 Edition, <WWW.greenpagesmalaysia.com>”
  3. Green Building Materials: Sustainable Building – CalRecycle – California, calrecycle.ca.gov/greenbuilding/materials