Cùng tham gia với chúng tôi nhằm khám phá một số vật liệu xây dựng mang tính đột phá lớn lao, với những ý tưởng chủ đạo và sáng tạo mà trước đây tưởng chừng chỉ xuất hiện trong khoa học viễn tưởng. Từ những đổi mới tiết kiệm năng lượng của kính chứa nước đến thiết kế thân thiện với môi trường của các tòa nhà sống in 3D, mỗi vật liệu kể trên đều đưa ra từng góc nhìn về một tương lai mà trong đó việc xây dựng không chỉ trân trọng môi trường mà còn đóng góp một cách tích cực vào sự phồn vinh của lĩnh vực này. Năm vật liệu đột phá này đang làm thế nào để tạo nền tảng cho một cuộc cách mạng xây dựng và tương hỗ với môi trường xung quanh chúng ta, hãy tiếp tục đọc nội dung bên dưới để khám phá.
Lớp bọc nhựa sinh học dựa trên than sinh học
Công ty startup có trụ sở tại Berlin – Made of Air, đang trong quá trình cách mạng hóa ngành xây dựng với các tấm bọc nhựa sinh học dựa trên than sinh học. Nó hấp thụ nhiều carbon dioxide (CO2) hơn lượng thải ra, khiến nó trở thành một vật liệu âm carbon. Được tạo ra từ rác thải nông nghiệp và lâm nghiệp, vật liệu tân tiến này không chỉ lưu trữ carbon hiệu quả mà còn có thể tái chế, cho thấy tiềm năng của nó trong nhiều phân khu bao gồm mặt tiền tòa nhà, nội thất và cơ sở hạ tầng. Quy trình độc quyền của công ty biến than sinh học và chất kết dính thành các hạt có thể được tạo hình bằng các kỹ thuật định hình nhựa tiêu chuẩn, đánh dấu một bước ngoặt quan trọng hướng tới mục tiêu lưu trữ thường niên lên đến một gigaton CO2e vào năm 2050.
Tương tự, các tòa nhà cũng đang được xây dựng bằng gỗ carbon hóa – đọc thêm ở đây.
In 3D bằng Nấm Sống
Blast Studio tại London đã tân tạo ra một phương pháp đột phá bằng cách in 3D bằng nấm sống, cộng tác việc xây dựng bền vững với khả năng nông nghiệp đô thị. Kỹ thuật này tái sử dụng các cốc cà phê bỏ đi như một loại nguyên liệu, tạo ra một cấu trúc được thiết kế nhằm tối ưu hóa cả khả năng chịu lực và điều kiện phát triển cho nấm. Sau khi in xong, nấm sẽ tiêu thụ vật liệu từ cốc cà phê, cuối cùng tạo ra nấm ăn được trước khi được sấy khô thành một phần kiến trúc chắc chắn, chống cháy và cách nhiệt. Dự án này không chỉ đưa ra một phương pháp chuyển đổi rác thải đô thị thành vật liệu xây dựng chức năng và bền vững mà còn hình dung một tương lai nơi mà trong đó các tòa nhà có thể góp phần vào sản xuất thực phẩm. Khát vọng của Blast Studio là mở rộng công nghệ này cho các cấu trúc lớn hơn, thể hiện một sự thay đổi triệt để hướng tới kiến trúc sống có thể tự sửa chữa, giảm thiểu rác thải và cung cấp nguồn thực phẩm mới trong cảnh quan đô thị.
Gạch và khối xây thay thế
Trên khắp thế giới, nhiều vật liệu tiên tiến có thể thay thế cho gạch và khối xây truyền thống đang được phát triển. Ngoài các vật liệu truyền thống như rơm, một số ví dụ nổi bật bao gồm: Bio-Blocks được chế tạo từ vi tảo, cung cấp một lựa chọn không carbon thay thế cho bê tông truyền thống; Sugarcrete, biến bagasse, sản phẩm phụ của quá trình chế biến mía, thành gạch nhẹ hơn và có lượng carbon thấp hơn nhiều so với gạch thông thường; và Gạch Gent Waste, được làm từ rác thải xây dựng địa phương, cho thấy cách thức mà các vật liệu tái chế có thể được nâng cấp thành các yếu tố xây dựng bền bỉ với lượng carbon tiềm ẩn thấp hơn nhiều so với gạch đất sét truyền thống.
Kính chứa nước
Kính chứa nước (WFG), một startup của Anh do giảng viên kiến trúc Matyas Gutai tại Đại học Loughborough và nhóm của ông sáng lập, đã giới thiệu một hệ thống làm nóng và làm mát đột phá tận dụng các tính chất nhiệt của nước được bao bọc giữa các tấm kính. Với sáng kiến thân thiện với môi trường, chúng ta có thể biến những tòa nhà nhiều kính trở thành mô hình bền vững bằng cách tận dụng ánh sáng mặt trời để điều chỉnh nhiệt độ. Nước trong kính hấp thụ nhiệt, sau đó có thể được phân phối lại cho những phần lạnh hơn của tòa nhà hoặc được lưu trữ để sử dụng sau, từ đó có khả năng giúp giảm hóa đơn năng lượng lên tới 25%. Công nghệ này cũng giảm thiểu sự gia tăng nhiệt do ánh sáng mặt trời, giảm sự phụ thuộc vào điều hòa không khí. Phương pháp không chỉ mang lại hiệu quả về chi phí, dựa vào kính và các thành phần tiêu chuẩn, mà còn có tác động tối thiểu đến lượng carbon tiềm ẩn của các dự án xây dựng.
Tòa nhà sống in 3D
Mặc dù công trình thực vật và mặt tiền cây xanh không phải là mới, nhưng dự án “To Grow a Building” lại là một phương án mới trong xây dựng, nơi mà các tòa nhà không chỉ được xây dựng mà còn được “trồng”. Phòng thí nghiệm có trụ sở tại Jerusalem tận dụng công nghệ in 3D để tạo ra các chỉnh thể từ hỗn hợp đất và hạt giống, về cơ bản là sử dụng đất làm vật liệu xây dựng và đưa sự sống vào chính các bức tường của không gian xây dựng. Phương pháp sáng tạo này cho phép tạo ra các tòa nhà tiến hóa theo thời gian, với hạt giống nảy mầm thành mặt tiền xanh và rễ cây làm chắc chắn cấu trúc từ bên trong, tạo ra sự tương phản mạnh mẽ với các vật liệu xây dựng truyền thống như bê tông và thép. Dự án không chỉ làm nổi bật tiềm năng tạo ra các hệ thống sinh thái tự cung tự cấp trong các hình thức kiến trúc mà còn giải quyết khủng hoảng sinh thái bằng cách giảm thiểu sự phụ thuộc vào công nghiệp và vật liệu không đến từ địa phương.
Thách thức các quy chuẩn để trở nên tốt hơn
Cuộc khủng hoảng khí hậu đã thúc đẩy một làn sóng đổi mới, làm thay đổi mãi mãi định nghĩa của chúng ta về vật liệu xây dựng. Sự thay đổi về các vật liệu bền vững và các kỹ thuật xây dựng tiên tiến không chỉ đại diện cho sự tiến bộ của công nghệ; mà nó còn phản ánh quá trình tái hình dung mối quan hệ giữa chúng ta với hành tinh, nơi mà mỗi viên gạch, thanh dầm và cửa sổ đều góp phần vào một tương lai bền vững, kiên cường và có ý thức hơn về môi trường.
Đừng quên đọc bài viết của chúng tôi về cách mà các vật liệu truyền thống đang được làm cho bền vững hơn ở đây.
ALLPLAN là một thành viên của Nemetschek Group.