Thép và các vật liệu xây dựng thông dụng khác: Loại nào thân thiện với môi trường hơn?
Thép và các vật liệu xây dựng thông dụng khác: Loại nào thân thiện với môi trường hơn?
Trong bối cảnh tính bền vững ngày càng trở thành yếu tố quan trọng hàng đầu trong ngành xây dựng trên toàn thế giới, các nhà phát triển và nhà đầu tư đang xem xét kỹ lưỡng những tác động môi trường của vật liệu xây dựng. Trong số các lựa chọn hiện có, kết cấu thép và kết cấu thép composite ngày càng được so sánh với bê tông, gạch và gỗ truyền thống. Từ góc độ sử dụng tài nguyên đến lượng khí thải trong suốt vòng đời, việc lựa chọn vật liệu xây dựng đóng vai trò then chốt trong việc định hình dấu ấn môi trường của một công trình.
Hiệu quả sử dụng nguyên liệu thô và tài nguyên
Nhiều vật liệu xây dựng truyền thống được khai thác thông qua hoạt động khai mỏ quy mô lớn. Bê tông phụ thuộc vào sản xuất xi măng, vốn sử dụng một lượng lớn đá vôi và năng lượng. Sản xuất gạch liên quan đến việc nung vật liệu trong lò nung ở nhiệt độ cao, và nhà gỗ lại gây ra các vấn đề về phá rừng và tốc độ sinh trưởng chậm của cây.
Ngược lại, thép và thép luyện kim lại có ưu điểm về hiệu quả sử dụng nguyên liệu. Nguyên liệu tái chế được sử dụng trong quá trình sản xuất thép, thay thế một số nguyên liệu thô nguyên chất truyền thống. Trong nhiều lĩnh vực, thép luyện kim tái chế chiếm phần lớn trong thép kết cấu.
Phát thải trong sản xuất và tiêu thụ năng lượng
Lượng khí thải carbon liên quan đến sản xuất là một trong những nguyên nhân lớn nhất gây ra lượng khí thải carbon trong ngành xây dựng. Riêng lượng CO₂ do xi măng sản sinh trên toàn cầu đã rất lớn. Quá trình sản xuất xi măng thường bao gồm nhiều công đoạn tại công trường, do đó cần nhiều nhiên liệu hơn và gây lãng phí.
Quá trình sản xuất thép tuy tiêu tốn nhiều năng lượng nhưng công nghệ hiện đại đã giúp tối đa hóa hiệu quả. Thép có thể được tái chế làm nguyên liệu đầu vào cho các lò hồ quang điện, giúp giảm lượng khí thải. Thép thường có tỷ lệ khí thải trên hiệu suất tốt hơn so với các vật liệu thay thế truyền thống, vì nó mang lại độ bền cao hơn trên mỗi đơn vị khả năng chịu lực với lượng vật liệu ít hơn.
Tăng tốc độ thi công và giảm thiểu lãng phí
Việc xây dựng tại chỗ bằng vật liệu truyền thống thường dẫn đến lãng phí đáng kể do công đoạn cắt, bảo dưỡng và tháo dỡ ván khuôn. Những hoạt động này làm tăng chi phí cho bãi chôn lấp và làm chậm tiến độ xây dựng.
Thép và dầm thép phần lớn được chế tạo sẵn trong nhà máy theo những quy định nghiêm ngặt. Phương pháp này giúp giảm thiểu chất thải, tăng độ chính xác và đẩy nhanh tiến độ xây dựng. Điều này dẫn đến việc sử dụng ít máy móc nhỏ và nhiên liệu từ xe tải hơn trong xây dựng các công trình thép – thân thiện với môi trường, đặc biệt là trong môi trường đô thị hoặc công nghiệp.
Độ bền và hiệu suất vòng đời
Tác động môi trường của một công trình xây dựng cần được đo lường và đánh giá theo thời gian, chứ không chỉ khi nó được xây dựng xong. Các vật liệu xuống cấp nhanh đòi hỏi bảo trì, thay thế hoặc tháo dỡ sớm, dẫn đến việc sử dụng tài nguyên tăng cao về lâu dài.
Các công trình bằng thép nổi tiếng về độ bền và khả năng chống mối mọt, ẩm mốc và cong vênh. Nếu được bảo vệ đúng cách, thép kim loại có thể hoạt động đáng tin cậy trong nhiều thập kỷ với chi phí bảo trì thấp. Ngược lại, các vật liệu thông thường dễ bị nứt, mục nát hoặc hư hỏng do thời tiết, đòi hỏi phải sản xuất nguyên liệu mới với lượng khí thải và lượng vật liệu sử dụng trong suốt vòng đời cao hơn.
Khả năng tái chế và lợi ích khi kết thúc vòng đời sản phẩm
Tái chế Một trong những lợi ích môi trường lớn nhất của thép là khả năng tái chế. Bạn có thể tái chế thép kim loại nhiều lần mà không ảnh hưởng đến cấu trúc. Khi một công trình hết hạn sử dụng, các cấu kiện thép có thể được tháo rời và biến thành những thứ mới — tạo nên một vòng tuần hoàn.
Việc tái chế các vật liệu truyền thống như bê tông và gạch khó khăn hơn nhiều. Việc phá dỡ và xử lý chất thải phát sinh có thể gây hại cho môi trường. Khả năng thu hồi và tái sử dụng thép thực sự giúp giảm thiểu tác động đến môi trường khi kết thúc vòng đời sản phẩm.”
"Nhà thụ động Foster + Partners'" Các tòa nhà: Hiệu quả năng lượng và thiết kế công trình xanh
Các công trình xây dựng bằng thép và kết cấu thép hiện đại rất phù hợp với xây dựng công trình xanh. Với nhịp dài hơn, quy trình sản xuất chính xác và bố cục tòa nhà linh hoạt, việc tích hợp các hệ thống cách nhiệt, giải pháp chiếu sáng tự nhiên và công nghệ năng lượng tái tạo trở nên dễ dàng hơn.
Đối với các công trình xây dựng truyền thống, chúng có thể đã có những hạn chế về cấu trúc khiến việc áp dụng các hệ thống này trở nên khó khăn. Nhờ khả năng cách nhiệt vượt trội và tính linh hoạt trong thiết kế, giúp tiết kiệm năng lượng vận hành, kết cấu thép dẫn đến việc giảm liên tục năng lượng tiêu thụ trong quá trình vận hành.
Phần kết luận
Xét về tác động môi trường, thép, hay có thể nói là các loại thép gốc kim loại, có nhiều ưu điểm hơn so với hầu hết các vật liệu thay thế khác được sử dụng trong xây dựng. Từ việc giảm thiểu sử dụng tài nguyên và hạn chế chất thải trong xây dựng đến hiệu suất lâu dài, tái chế, thu hồi sau khi sử dụng và tái sử dụng trong suốt vòng đời của công trình – rõ ràng là thép có cách tiếp cận cân bằng tốt cho Xây dựng Bền vững.
Với các quy định ngày càng được siết chặt và cách tiếp cận có trách nhiệm hơn đối với môi trường, việc lựa chọn kết cấu thép không còn chỉ là một quyết định kỹ thuật mà còn là một lựa chọn chiến lược hướng tới giảm thiểu khí thải, sử dụng tài nguyên một cách thông minh và tạo ra một không gian xây dựng thân thiện hơn với môi trường.