Sử dụng vật liệu tái chế trong xây dựng không chỉ giúp bảo vệ môi trường và toàn bộ hệ sinh thái mà còn tạo ra vẻ ngoài sáng tạo, độc đáo cho các công trình.

Sơ đồ về cách mười vật liệu kiến trúc khác nhau được tái sử dụng 

Phát sinh chất thải là một vấn đề chính đe dọa sức khỏe của con người và toàn bộ hệ sinh thái. Trên toàn thế giới, mỗi ngày sản sinh khoảng 2,24 tỷ tấn chất thải rắn, và con số này đang tăng lên mỗi ngày. Sự gia tăng dân số và đô thị hóa là nguyên nhân chính dẫn đến sự gia tăng chất thải.

Những nghiên cứu và bằng chứng cho thấy rằng các vật liệu và sản phẩm có khả năng giảm thiểu, tái sử dụng và tái chế sẽ giúp ích đáng kể trong việc giảm và kiểm soát chất thải được tạo ra. Nếu mỗi cá nhân có thể cố gắng thực hành và nỗ lực sử dụng phương pháp tái chế 3R, thì chúng ta có thể giảm thiểu đáng kể rác thải. Vậy, vật liệu tái chế đang thay đổi bộ mặt kiến trúc như thế nào?

Rác thải tái chế là gì?

Căn hộ đầy màu sắc làm từ gạch tái chế

Tái chế rác thải là quá trình tạo ra vật liệu mới bằng cách sử dụng các sản phẩm đã qua sử dụng hoặc vứt đi. Quá trình tái chế giúp tránh lãng phí nguyên liệu và tiết kiệm năng lượng. Đó là một phương pháp sử dụng năng lượng hiệu quả và bền vững giúp giảm phát sinh chất thải. Một số vật liệu có thể tái chế gồm giấy, nhựa, kim loại, thủy tinh, vật liệu xây dựng, dệt may, v.v.

Lợi ích của vật liệu tái chế

Một số lợi ích chính của việc tái chế vật liệu trong xây dựng;

–          Giảm chi phí xây dựng

–          Bảo vệ môi trường và hệ sinh thái

–          Giảm lượng chất thải được tạo

–          Sử dụng năng lượng hiệu quả (Ít vật liệu được sản xuất)

–          Giảm nguyên vật liệu cần cho xây dựng

Các loại rác thải xây dựng

–          Rác thải sinh hoạt – rác và phế liệu

–          Chất thải công nghiệp – Chất thải rắn, lỏng và khí từ các nhà máy hóa chất, chế biến, sản xuất, v.v.

–          Chất thải xây dựng – Chất thải phát sinh từ quá trình xây dựng.

–          Y học/Hóa chất – Chất thải từ y tế và công nghiệp hóa chất

–          Rác điện tử – Linh kiện điện và thiết bị điện tử bị loại bỏ

Rác thải xây dựng là gì?

Các loại rác thải toàn cầu (phần trăm)/ Ngân hàng Thế giới

Chất thải xây dựng được tạo ra trong toàn bộ quá trình xây dựng (Từ khi bắt đầu đến lúc thi công). Các bãi chôn lấp được tạo ra do việc xử lý những chất thải này. Việc xử lý các mảnh vụn vật liệu nguy hiểm có thể là một lý do chính gây ra các nguy cơ về sức khỏe và môi trường. Quá trình thi công các công trình làm tăng khối lượng chất thải xây dựng được tạo ra trên khắp thế giới. Mỗi năm, khoảng 1,3 tỷ tấn chất thải được tạo ra từ các thành phố trên khắp thế giới. Lượng chất thải này có thể sẽ tăng gấp đôi lên 2,2 tỷ tấn vào năm 2025.

Nguồn phát sinh chất thải xây dựng

Nguồn tạo rác thải, theo khu vực (triệu tấn/năm)/ Ngân hàng Thế giới

Chất thải xây dựng được tạo ra ở một số giai đoạn của quá trình xây dựng.

Giai đoạn phá dỡ

Khi toàn bộ cấu trúc hoặc một phần công trình xây dựng bị phá bỏ.

Xử lý vật liệu tại chỗ

Từ việc mua vật liệu, vận chuyển đến công trường và tận dụng vật liệu để xây dựng, chất thải sẽ được tạo ra.

Quy trình xây dựng (Từng bước từ Bắt đầu đến Thực hiện)

Trong mỗi bước từ đặt nền móng đến thi công kết cấu như xây tường, sơn tường,… trong mỗi bước của quy trình trên đều tạo ra chất thải.

Chiến lược giảm thiểu chất thải xây dựng

Phá hủy nhà máy bia Carlsberg của Copenhagen

Chiến lược chính nhưng hiệu quả để giảm chất thải xây dựng được tạo ra là tái chế rác thải. Rác thải phát sinh trong quá trình xây dựng sẽ tích tụ, tạo thành bãi rác nếu không được tái chế. Chất thải xây dựng có thể được sử dụng trực tiếp hoặc có thể thay đổi để phục vụ mục đích khác. Vật liệu phế thải tái chế có thể ứng dụng cho lớp phủ, sàn, vật liệu tổng hợp, …

Ví dụ về vật liệu xây dựng được tái chế thường xuyên

Dưới đây là 10 vật liệu được tái chế và tái sử dụng trong xây dựng:

1.       Gạch (Vật liệu)

Brickface House của Austin Maynard Architects

Gạch là vật liệu xây dựng tái chế phổ biến, vật liệu này có thể được tái chế và sử dụng dưới nhiều hình thức: xây dựng cấu trúc, ốp mặt tiền, nghiền thành các mảnh nhỏ để sử dụng làm vật liệu tổng hợp, v.v.

2.       Bê tông (Vật liệu)

Khách sạn Prahran do Techne Architecture + Interior design

Bê tông là một trong những vật liệu được sử dụng thường xuyên nhất trong xây dựng và là một trong những rác thải vật liệu chính được tạo trong quá trình này. Bê tông tái chế có thể được sử dụng làm vật liệu phụ khi xây dựng đường xá, lối đi bộ và đường cao tốc,… hoặc được tái sử dụng làm đường ống, phần tử kết cấu, tấm ốp,…

3.       Gỗ (Vật liệu)

Cook Park Amenities của Fox Johnston

Gỗ là vật liệu phổ biến nhất được tái sử dụng sau quá trình xây dựng. Các thành phần bằng gỗ như dầm, cột, ván lạng và ván được tái sử dụng để xây dựng. Một số ứng dụng tái sử dụng gỗ như làm ốp, lát sàn, kết cấu, lợp mái,…

4.       Nhựa (Vật liệu)

Gian hàng PET của Project DWG và LOOS.FM

Nhựa là vật liệu đã được mọi người trên thế giới sử dụng rộng rãi, tuy nhiên nó lại gây hại cho môi trường và hệ sinh thái. Nhựa có thể tái chế và tái sử dụng đa dạng. Một số thành phần nhựa được tái sử dụng thành chai đựng, thùng chứa và tấm nhựa, được ứng dụng cho mặt tiền, tường, mái nhà,…

5.       Kim loại (Vật liệu)

Café hard rock của Architectkidd

Tái chế kim loại giúp ích cho hệ sinh thái và môi trường vì nó ngăn chặn lượng khí thải nhà kính quá mức. Kim loại phế liệu tái chế được sử dụng bằng cách đúc lại thành các mô-đun ốp, bộ phận kết cấu, tấm lợp, …

6.       Đá lát (Vật liệu)

Khu nghỉ dưỡng MOMA Lotus của Lacime Architects

Vật liệu tái chế như đá lát có thể được sử dụng cho một số ứng dụng xây dựng. Các loại đá lát tái chế như đất sét, đất nung và đá lát men có thể được sử dụng cho các bức tường, mặt tiền, sàn nhà, đồ nội thất,…

7.       Đất nện (Vật liệu)

Ngôi nhà Debris của Wallmakers

Dự án ngôi nhà Debris của Wallmakers – Sử dụng đất đào được để xây dựng Ngôi nhà bằng đất nện này ở Ấn Độ, sử dụng vật liệu tái chế xuyên suốt. Đất nện là vật liệu tự nhiên và bền vững nhất được sử dụng, là vật liệu duy nhất có thể dễ dàng được tái sử dụng bằng cách phá hủy cấu trúc hiện có. Đất đào lên cũng có thể được sử dụng làm vật liệu xây dựng.

8.       Carton (Vật liệu)

Roll Play – Gian hàng tạm thời ở Liên hoan Kiến trúc Sydney

Giấy/Bìa cứng là vật liệu thường được tái chế trong nhiều lĩnh vực ở bất kỳ quốc gia nào. Những cải tiến mới có thể giúp tận dụng bìa carton/giấy cho các cấu trúc tạm thời hoặc vĩnh viễn.

9.       Cửa ra vào và khung cửa sổ (Thành phần cấu tạo)

Trung tâm không rác thải Kamikatsu của Hiroshi Nakamura

Cửa ra vào và cửa sổ được tái chế và tái sử dụng đang dần trở nên phổ biến nhất trong xây dựng bền vững. Các khung được tái sử dụng thành mặt tiền và tường của công trình.

10.   Container vận chuyển (Thành phần)

Dự án Box Office của Distil studio

Các container vận chuyển được sử dụng làm thành phần cấu trúc chính trong xây dựng. Kiến trúc sử dụng container vận chuyển nhằm mục đích giảm các container bị bỏ không này.

Các ví dụ độc đáo về kiến trúc sử dụng vật liệu xây dựng tái chế

Dưới đây là 5 ví dụ về kiến trúc sử dụng vật liệu tái chế trong quá trình xây dựng:

1.       Rural Loft | Kiến trúc sư Digsau

Rural Loft của DIGSAU Architects

Địa điểm: Delaware, Mỹ

Năm hoàn thành: 2011

Loại hình: Nhà ở

Vật liệu tái chế: Gỗ tái chế (ốp)

Rural Loft, căn nhà một tầng ở Delaware, là một ví dụ về công trình sử dụng vật liệu tái chế. Ban đầu trên khu đất là một nhà kho địa phương, sau đó được dỡ bỏ để xây dựng nơi cư trú này. Gỗ của nhà kho được tái chế và sử dụng làm những miếng ốp cho căn nhà. Thiết kế của ngôi nhà đơn giản, gọn gàng và mở, tương tự như vùng nông thôn. Các vật liệu được sử dụng để xây dựng có màu sắc tự nhiên như: gỗ tái chế, nắp chai và đá.

2.       Collage House | S + PS Architects

Collage House của S + PS Architects

Địa điểm: Navi Mumbai, Ấn Độ

Năm hoàn thành: 2015

Loại hình: Nhà ở

Vật liệu tái chế: Cửa sổ và cửa ra vào cũ, ống kim loại không sử dụng

Collage House là một ví dụ về việc sử dụng các vật liệu tái chế trong Kiến trúc. Ngôi nhà có thiết kế sáng tạo với ý tưởng tái chế và cắt ghép. Thiết kế tập trung vào tái chế (Bền vững) và hiệu quả (Thu hoạch nước), những yếu tố chính trong thiết kế. Điểm độc đáo của dinh thự là phần mặt tiền cắt ghép kết hợp tận dụng các cửa sổ và cửa ra vào cũ. Điểm thách thức trong thiết kế chính là địa điểm, nơi được bao quanh bởi các khu dân cư (Tất cả các mặt) do đó từ bên ngoài có thể nhìn vào trung tâm ngôi nhà. Các cửa ra vào và cửa sổ trong không gian sống bổ sung cho cấu trúc bê tông lộ ra ngoài. Khu vực sân trung tâm sử dụng ống kim loại và ngói để dựng chi tiết và mặt tiền.

3.       Brickface House| Kiến trúc sư Austin Maynard

Brickface House của Austin Maynard Architects

Địa điểm: Melbourne, Úc

Năm hoàn thành: 2017

Loại hình: Nhà ở

Vật liệu tái chế: Gạch đỏ tái chế và gạch tráng men xanh đỏ

Đó là một ngôi nhà nhỏ gọn làm bằng gạch đỏ tái chế, nằm ở phía sau của một ngôi nhà khác ở Richmond, Melbourne. Công trình được làm bằng gạch đỏ tái chế, kết hợp gạch tráng men màu đỏ và màu xanh tương phản. Ngôi nhà xây dựng từ những bức tường gạch cao, bên trong có hồ bơi và cầu thang xoắn ốc. Ngôi nhà bao gồm các không gian chức năng:

1.Tầng Trệt – Nhà Để Xe

2.Tầng trên – Phòng khách/phòng khách dạng studio (Tầng một)

3.Tầng trên cùng – Tầng mái (hồ bơi và khu vườn) được dẫn lên bằng cầu thang xoắn ốc điêu khắc

4.       Can Cube | Archi-Union Architects

Can Cube của Archi-Union Architects

Địa điểm: Thượng Hải, Trung Quốc

Năm hoàn thành: 2010

Loại hình: Công trình đa chức năng

Vật liệu tái chế: Lon đồ uống bằng nhôm tái chế

Can Cube tọa lạc tại Aux Campus Thượng Hải (Trung Quốc) là một ví dụ về việc sáng tạo trong kiến trúc bằng cách ứng dụng vật liệu tái chế. Mặt tiền của tòa nhà gồm một khung nhôm bao quanh các lon nước bằng nhôm. Mặt tiền là một ví dụ về một hệ thống tiết kiệm năng lượng hiệu quả. Sử dụng vỏ lon xây dựng mặt tiền giúp giảm lượng năng lượng cần thiết cho quá trình tái chế. Toàn bộ cấu trúc có thiết kế bền vững và hiệu quả, sử dụng hệ thống lọc nước mưa, hệ thống năng lượng mặt trời,… do đó tiết kiệm lượng năng lượng đáng kể.

1. Không gian trong ngôi nhà được phân vùng theo chiều dọc:
2. Lối vào và Không gian dưới mặt đất – Không gian văn phòng
3. Tầng 2 và 3 – Khu vực sinh hoạt và không gian giải trí

5.       Recycled Materials Cottage | Juan Luis Martinez Nahuel

Ngôi nhà bằng vật liệu tái chế của Juan Luis Martinez Nahuel

Địa điểm: Panguipulli, Chile

Năm hoàn thành: 2008

Loại hình: Nhà ở

Vật liệu tái chế: Vật liệu tái sử dụng từ các ngôi nhà khác (dầm, sàn, cửa được mua lại từ các ngôi nhà khác)

Ngôi nhà này được thiết kế bởi Juan Luis Martinez Nahuel, nằm ở Chile. Công trình là một trong những ví dụ tốt nhất về việc áp dụng các vật liệu tái sử dụng. Nơi cư trú được thiết kế như một căn nhà duy nhất với hai khu vực (Khu vực riêng tư và Khu vực chung). Các vật liệu được sử dụng trong căn nhà được tái sử dụng từ các ngôi nhà khác nhau. Một số vật liệu được tái sử dụng:

1. Cửa kính từ những năm 1960 của ngôi nhà Horacio Borghersi – Sử dụng cho mặt tiền chính
2. Sàn gỗ bạch đàn và rauli bản địa của một ngôi nhà từ những năm 1970 của Larrain, Swinburn và Covarrubias – Lớp phủ chính
3. Dầm và miếng thép nhiều – Các bộ phận kết cấu chính

Sử dụng vật liệu tái chế trong xây dựng đang dần trở thành xu hướng trong kiến trúc hiện nay. Những công trình từ vật liệu tái chế không chỉ có thiết kế độc đáo, sáng tạo mà còn giúp bảo vệ môi trường và hệ sinh thái. 

Theo Hương Giang (biên dịch từ Parametric Architecture)

Kiến Việt