Nghiên cứu Châu Âu khuyến khích làm nhà, xây chung cư bằng gỗ để bảo vệ môi trường

Thứ Năm, 26 Tháng Mười Một 20203:00 SA(Xem: 697)
Nghiên cứu Châu Âu khuyến khích làm nhà, xây chung cư bằng gỗ để bảo vệ môi trường
Nghiên cứu Châu Âu khuyến khích làm nhà, xây chung cư bằng gỗ để bảo vệ môi trường

Tất nhiên, các nhà nghiên cứu nhấn mạnh một điều cốt yếu: Nguyên liệu gỗ dùng để xây nhà phải là gỗ được khai thác từ các khu rừng trồng chứ không phải rừng tự nhiên. Và ngay cả rừng trồng cũng cần phải được quản lý chặt chẽ dựa trên mục tiêu phát triển bền vững.

Hoạt động sản xuất xi măng, bê tông và thép đang sản sinh ra một lượng khí thải nhà kính khổng lồ trên toàn thế giới. Nghiên cứu trên tạp chí Science cho biết cứ 1 tấn thép thô được sản xuất ra, các nhà máy sẽ thải vào môi trường từ 1,6 -3,2 tấn CO2 từ hoạt động đốt than cốc để khử quặng. Con số tương tự cho 1 tấn xi măng là 1,25 tấn CO2 phát thải từ quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch và nung đá vôi.

Tổng cộng, ngành công nghiệp thép và xi măng đang thải ra môi trường hơn 3.000 Megaton CO2 mỗi năm, chiếm gần 10% tổng lượng phát thải khí nhà kính trên toàn thế giới. Cũng theo một nghiên cứu trên tạp chí Environmental Research Letters , hoạt động xây dựng dựa trên bê tông cốt thép đang tạo ra lượng khí thải nhà kính gấp 10 lần tổng lượng khí thải của ngành hàng không toàn cầu.

Nghiên cứu Châu Âu khuyến khích làm nhà, xây chung cư bằng gỗ để bảo vệ môi trường - Ảnh 1.

Chỉ tính riêng ở Châu Âu, các nhà khoa học cho biết mỗi năm đã có khoảng 190 triệu m2 nhà ở được xây mới. Hoạt động xây dựng tập trung chủ yếu ở các thành phố và vẫn đang tăng nhanh với tốc độ gần 1% mỗi năm.

Nghiên cứu được thực hiện bởi Đại học Aalto và Viện Môi trường Phần Lan cho thấy Châu Âu có thể sử dụng gỗ làm vật liệu xây dựng thay thế cho bê tông và thép trong các tòa nhà. Điều này sẽ giúp giảm đáng kể tác động môi trường từ hoạt động xây dựng dựa trên thực tế rằng gỗ là một vật liệu lưu trữ carbon thay vì phát thải.

Các nhà khoa học cho biết nếu 80% các tòa nhà dân cư mới ở Châu Âu được làm bằng gỗ, ốp gỗ, sàn gỗ hoặc các cấu trúc gỗ khác, tất cả các tòa nhà này sẽ tích trữ được 55 triệu tấn CO2 thải ra môi trường mỗi năm. Con số đó tương đương với khoảng 47% lượng khí thải hàng năm mà ngành xi măng Châu Âu thải ra môi trường.

"Đây là lần đầu tiên có một nghiên cứu đánh giá tiềm năng lưu trữ carbon của hoạt động xây dựng nhà ở bằng gỗ trên quy mô toàn Châu Âu và trong các kịch bản khác nhau", nghiên cứu sinh tiến sĩ Ali Amiri tại Đại học Aalto cho biết.

"Chúng tôi hy vọng rằng mô hình này có thể được sử dụng làm lộ trình giúp thúc đẩy hoạt động xây dựng bằng gỗ ở Châu Âu".

Nghiên cứu Châu Âu khuyến khích làm nhà, xây chung cư bằng gỗ để bảo vệ môi trường - Ảnh 2.

Tất nhiên, các nhà nghiên cứu nhấn mạnh một điều cốt yếu: Nguyên liệu gỗ dùng để xây nhà phải là gỗ được khai thác từ các khu rừng trồng chứ không phải rừng tự nhiên. Và ngay cả rừng trồng cũng cần phải được quản lý chặt chẽ dựa trên mục tiêu phát triển bền vững.

"Nếu không, việc sử dụng gỗ để xây dựng sẽ dẫn đến biến mất rừng. Từ góc độ biến đổi khí hậu, điều này thậm chí còn tồi tệ hơn các phương pháp xây dựng hiện nay", các nhà khoa học viết.

Nhà bê tông cốt thép phát thải, nhà gỗ dự trữ carbon

Để đi đến kết luận, Amiri và các đồng nghiệp đã đánh giá hơn 50 công trình trước đây của các nhà khoa học, trong đó họ chia các toà nhà thành 3 nhóm tùy theo lượng gỗ mà sử dụng trong công trình để tính toán lượng lưu trữ CO2 mà các toà nhà này giữ được.

Nhóm nhà sử dụng gỗ ít nhất lưu trữ được 100 kg CO2 mỗi mét vuông, nhóm trung bình lưu trữ 200 kg và nhóm sử dụng gỗ nhiều nhất lưu trữ được tới 300 kg CO2 trên mỗi một mét vuông. Khả năng lưu trữ carbon tiềm năng thường không liên quan đến kiểu nhà hoặc loại gỗ, thậm chí kích thước của chúng.

Amiri cho biết tiềm năng này phụ thuộc chủ yếu vào số lượng và khối lượng gỗ được sử dụng làm cấu kiện xây dựng, từ dầm, cột cho đến tường và nội thất hoàn thiện.

Tiếp đó, mục tiêu của Amiri là đối chiếu tiềm năng của vật liệu xây dựng bằng gỗ với mục tiêu cắt giảm 55 triệu tấn CO2 mỗi năm vào năm 2040 trên toàn Châu Âu. Anh xây dựng các kịch bản khác nhau để giúp họ đạt được mục tiêu ấy dựa trên việc chuyển đổi nhà bê tông cốt thép sang nhà gỗ.

Nếu như ở thời điểm hiện tại năm 2020, 10% các tòa nhà dân cư mới ở Châu Âu được làm bằng gỗ, mỗi tòa có thể chứa 100 kg CO2/m2, thị phần của các tòa nhà được xây dựng bằng gỗ sẽ cần phải tăng đều đặn lên 80% vào năm 2040 để đạt được mục tiêu cắt giảm khí thải.

Đồng thời, kịch bản yêu cầu Châu Âu cần chuyển sang các tòa nhà bằng gỗ lưu trữ nhiều CO2 hơn, với nhiều tòa nhà xếp vào mức trung bình lưu trữ 200 kg CO2/m2, và nhóm lưu trữ cao 300 kg CO2/m2.

Nghiên cứu Châu Âu khuyến khích làm nhà, xây chung cư bằng gỗ để bảo vệ môi trường - Ảnh 3.

Từ trước đến nay, khi nói đến tác động môi trường của các tòa nhà, các nhà khoa học thường sử dụng một chỉ số gọi là hiệu quả năng lượng. Chẳng hạn như chúng sử dụng bao nhiêu điện năng, nhiệt năng để làm ấm hoặc làm mát. Tiết kiệm năng lượng đòi hỏi chúng ta phải có các ngôi nhà cách nhiệt nhiều hơn, thu hồi nhiệt hiệu quả và có cửa sổ lớn hơn để hứng sáng.

Nhưng trên thực tế, hiệu quả năng lượng là một thước đo chưa hiệu quả nếu tính đến khoảng một nửa lượng khí thải carbon của những ngôi nhà đã thải ra ngay từ trong quá trình xây dựng, nghĩa là trước khi có bất cứ người nào sống trong đó. Khi năng lượng sử dụng trong nhà ở ngày càng đến nhiều hơn từ các nguồn tái tạo, tầm quan trọng của giai đoạn xây dựng đối với tổng tác động môi trường của các tòa nhà càng tăng lên.

"Các chứng chỉ cấp cho công trình xanh được sử dụng trên khắp thế giới, chẳng hạn như LEED và BREEAM, tốt hơn nên tính đến lợi ích khí hậu của việc sử dụng gỗ trong xây dựng. Cho đến nay, họ chỉ đang tập trung mạnh mẽ vào cách tiêu thụ năng lượng trong quá trình những công trình được đưa vào sử dụng", Amiri nói.

Với các kết cấu gỗ, một tòa nhà sẽ cung cấp khả năng lưu trữ carbon lâu hơn so với các sản phẩm từ gỗ khác như bột giấy hoặc giấy. Theo kết quả nghiên cứu, một tòa nhà gỗ có diện tích 100 m2 có khả năng lưu trữ từ 10 đến 30 tấn CO2. Con số trên tương ứng với lượng khí thải trung bình của một chiếc xe ô tô trong hơn 10 năm.

Những ngôi nhà gỗ chọc trời

Tất nhiên, mọi ý tưởng đột phá và khác lạ đều sẽ gặp phải những phản biện khi chúng được đưa ra. Nhiều người nghĩ rằng gỗ không thể thay thế thép và bê tông vì chúng chịu lực kém hơn và phải đối mặt với nguy cơ cháy cao hơn.

Nhưng sự thật có thể hoàn toàn trái ngược. Trong khi đúng là các tòa nhà nhỏ, được làm từ gỗ nhỏ sẽ dễ cháy và kém bền vững hơn nhà bê tông cốt thép, các kết cấu nhà cao tầng, nhà lớn làm từ gỗ lớn có thể bền hơn thép, chịu lực tốt hơn và thậm chí chống cháy tốt hơn.

Nghiên cứu Châu Âu khuyến khích làm nhà, xây chung cư bằng gỗ để bảo vệ môi trường - Ảnh 4.

Chẳng hạn, linh sam là một lựa chọn gỗ xây dựng rất tốt. Trong tự nhiên, các cây linh sam có thể cao tới hơn 100 mét. Với trọng lượng thân lên tới hơn 160 tấn, chúng vẫn có thể chống chịu được gió bão mà không bị gãy đổ. Các nhà khoa học cho biết đó là bởi gỗ linh sam có độ cứng gấp 3,5 lần so với thép.

Khi được xử lý tốt, gỗ có thể chống cháy tốt hơn thép. Thứ nhất, chúng không bị nóng chảy làm sập kết cấu nhà một cách đột ngột như thép. Ngược lại, các thanh gỗ và dầm gỗ lớn khi cháy tạo ra một lớp than bên ngoài, bảo vệ lõi bên trong của khỏi ngọn lửa. Các tòa nhà gỗ lớn khi cháy có thể vẫn giữ được cấu trúc của nó mà không bị đổ, nhờ các lõi gỗ bên trong được bảo tồn và trọng lượng tổng thể của chúng nhẹ hơn bê tông cốt thép.

Các kỹ thuật xây dựng, ép tấm và kết cấu gỗ hiện đại đã xóa bỏ hoàn toàn hình tượng của những ngôi nhà gỗ cổ xưa. Chúng đã cho phép các tòa nhà gỗ bây giờ có thể vươn tới độ cao hơn 85 mét. Đó là một tòa tháp 18 tầng hỗn hợp chung cư, khách sạn và văn phòng ở Na Uy có tên là Mjøstårnet.

Trong tương lai, các kỹ sư cho biết gỗ có thể được sử dụng để xây các tòa nhà cao tới 80 tầng, sánh ngang với những tòa nhà chọc trời bằng bê tông.

Nghiên cứu Châu Âu khuyến khích làm nhà, xây chung cư bằng gỗ để bảo vệ môi trường - Ảnh 5.

Tòa nhà Mjøstårnet ở Brumunddal, Na Uy.

Ngoài ra, cũng có các ý kiến lo ngại rằng khi chuyển sang xây dựng nhà gỗ sẽ đồng nghĩa với việc chúng ta phải khai thác rừng, và điều này có thể đi ngược lại chiến lược giảm thiểu phát thải carbon. Tuy nhiên, Amiri cho biết chúng ta hoàn toàn có thể khai thác rừng một cách hiệu quả mà vẫn đảm bảo được các mục tiêu bảo vệ môi trường.

"Lập luận phổ biến là các khu rừng nên được giữ nguyên để tạo điều kiện cho các bể chứa carbon hoạt động tự nhiên, gia tăng lượng carbon dự trữ. Tuy nhiên, sẽ có nhiều vấn đề nảy sinh khi các khu rừng già đi và lượng khí CO2 của nó trở nên ngang bằng với sản lượng carbon của chính nó. Ngoài ra, rừng còn chứa lượng gỗ thừa không sử dụng, có thể được dùng để thay thế vật liệu xây dựng như bê tông với chi phí gần như bằng không", các tác giả nghiên cứu cho biết.

Amiri nhấn mạnh việc khai thác gỗ rừng cần được quản lý tốt để đạt được mục tiêu phát triển bền vững. Trong khi các nước Châu Âu hiện có các khu rừng lá kim được trồng, quản lý và khai thác rất tốt, các nước đang phát triển lại chủ yếu lấy gỗ từ rừng tự nhiên tạo ra rủi ro rất lớn.

"Mặc dù có nhiều cơ hội khai thác gỗ trên thế giới, nhưng cần lưu ý rằng việc khai thác gỗ chỉ hợp lý nếu rừng được quản lý hiệu quả. Nếu không, việc sử dụng gỗ để xây dựng sẽ dẫn đến biến mất rừng. Từ góc độ biến đổi khí hậu, điều này thậm chí còn tồi tệ hơn các phương pháp xây dựng hiện nay", các nhà nghiên cứu viết.

Nghiên cứu Châu Âu khuyến khích làm nhà, xây chung cư bằng gỗ để bảo vệ môi trường - Ảnh 6.

Bên trong tòa nhà Mjøstårnet bằng gỗ cao nhất thế giới

"Một cách hiệu quả để sử dụng nguồn gỗ là hãy trồng rừng trước khi sử dụng. Với rừng trồng, chúng ta vừa có thể tạo ra một bể hấp thụ carbon, vừa có thể giữ nước, bảo tồn đa dạng sinh học bên cạnh việc sản xuất gỗ. So với rừng tự nhiên, rừng trồng được quản lý thâm canh có thể tạo ra sinh khối gỗ gấp 2 đến 25 lần trên mỗi hecta".

Nói tóm lại, "các công trình xây dựng bằng gỗ chỉ bền vững nếu gỗ đến từ rừng được trồng một cách bền vững", Juudit Ottelin, tác giả nghiên cứu cũng là một nghiên cứu sinh tiến sĩ cho biết. Trong tương lai, thế giới có thể có nhiều ngôi nhà bằng gỗ hơn, nhưng chúng ta cũng đồng thời phải đảm bảo diện tích rừng sẽ tăng lên chứ không được giảm đi.

Gửi ý kiến của bạn
Tên của bạn
Email của bạn