Vật liệu và Kiến trúc

Tổng hợp những xu hướng vật liệu kiến trúc nổi bật trong năm 2023

04/07/2023 - 04:18 CH

Sự phát triển của khoa học công nghệ đã cho ra đời nhiều loại vật liệu mới, không chỉ giúp tiết kiệm chi phí, thân thiện với môi trường, mà còn mang lại kết cấu xây dựng bền vững hơn. Ngày nay, những loại vật liệu xây dựng truyền thống đang dần được thay thế bởi vật liệu xây dựng mới, hứa hẹn đem lại một diện mạo hoàn toàn mới cho ngành Xây dựng.

Chọn vật liệu phù hợp luôn là một bước quan trọng trong việc hiện thực hóa bất kỳ công trình kiến trúc nào. Sự lựa chọn vật liệu không chỉ tác động đến chất lượng hình thức, cấu trúc và thẩm mỹ, mà còn tác động đến môi trường xung quanh. Và với sự nhấn mạnh ngày càng tăng về trách nhiệm môi trường và thiết kế có đạo đức, các kiến trúc sư không ngừng tìm kiếm các giải pháp thay thế sử dụng vật liệu bền vững và sáng tạo. Với cuộc khủng hoảng khí hậu luôn hiện hữu trong tâm trí của mọi người, cộng đồng kiến trúc đã cùng nhau nỗ lực hợp tác để cải thiện môi trường xây dựng. Dưới đây là bảy vật liệu đã đạt được đà tăng trưởng trong năm qua và có khả năng sử dụng vào năm 2023.

Tre

Nhà thể thao bằng tre tại Trường Quốc tế Panyaden của Chiangmai Life Architects , Chiang Mai, Thái Lan, năm 2017.

Tre đã thu hút sự chú ý của cộng đồng kiến trúc toàn cầu nhờ độ nén cao, chất lượng bền vững và khả năng phát triển nhanh. Tre làm vật liệu xây dựng thường gắn liền với khu vực Đông Nam Á và Nam Mỹ, nơi có khí hậu thích hợp nhất cho việc trồng trọt. Xét về tác động sinh thái tích cực, tre thải ra nhiều oxy hơn 30% so với các loại cây khác, góp phần tạo nên một môi trường được xây dựng có trách nhiệm với môi trường hơn. Chưa kể, đặc tính đàn hồi và trọng lượng nhẹ của nó làm cho nó trở thành vật liệu tuyệt vời cho các tác phẩm điêu khắc và phức tạp. Nhiều công ty nhìn thấy tiềm năng của vật liệu này và đang nỗ lực phát triển các phương pháp xử lý tre cần thiết để kéo dài tuổi thọ của vật liệu bằng cách làm cho nó có khả năng chống ẩm.

Graphene

Viện Graphene Quốc gia của Jestico + Whiles , Manchester Vương quốc Anh.

Mặc dù đang trong giai đoạn nghiên cứu và thử nghiệm sơ bộ, nhưng graphene vẫn là một vật liệu khác khiến bạn phải chú ý vào năm 2023. Graphene là một tấm phẳng dày tương ứng lớp Carbon với liên kết sp2 tạo thành dàn tinh thể hình tổ ong. Đây là một loại vật liệu xây dựng mới, sở hữu trọng lượng vô cùng nhẹ nhưng lại cứng hơn cả thép và sợi Carbon. Graphene không chỉ bền mà còn có tính dẫn điện cao, có khả năng hấp thụ ánh sáng và kháng khuẩn. Nhờ những đặc tính đầy hứa hẹn, các nhà nghiên cứu đã bắt đầu khám phá khả năng của vật liệu tổng hợp được gia cố bằng Graphene, có thể đề xuất một giải pháp thay thế xanh cho bê tông. Trên hết, các đặc tính dẫn điện của graphene đã thu hút sự quan tâm của các kiến trúc sư đang làm việc trong việc phát triển các thành phố thông minh. Trong khi các đặc tính kháng khuẩn của vật liệu cho thấy nhiều hứa hẹn đối với thiết kế bệnh viện.

Bê tông gai dầu

Ngôi nhà đầu tiên ở Cộng hòa Séc được xây dựng bằng bê tông gai dầu. House LO của Atelier Lina Bellovicova, Cộng hòa Séc, 2020.

Năm nay ngành xây dựng đã nỗ lực ngày càng kiếm các giải pháp thay thế bền vững cho bê tông – một trong những vật liệu xây dựng được sử dụng rộng rãi nhất nhưng không bền vững. Các vật liệu tổng hợp sinh học như bê tông gai dầu đã đạt được đà phát triển trong năm nay và nhiều nhà thiết kế đang ủng hộ việc sử dụng. Kiến trúc sư Wandile Mthiyane dự đoán các khối xây dựng mô-đun làm từ cây gai dầu và vôi một ngày nào đó sẽ định hình môi trường xây dựng của chúng ta tốt hơn.

Bê tông gai dầu cung cấp độ bền và độ cách nhiệt tương tự như bê tông nhưng lại nhẹ hơn một nửa trọng lượng và đòi hỏi mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn so với bê tông. Bê tông gai dầu được xây dựng nhanh hơn, dễ thao tác hơn và mang lại chất lượng cách nhiệt. Hơn nữa, trọng lượng nhẹ và xốp nhưng bê tông gai dầu có thể nhanh chóng hấp thu năng lượng và giải phóng dần dần, thích hợp để xây dựng các công trình trong các vùng khí hậu có sự chênh lệch nhiệt độ ngày và đêm lớn. Nó còn có khả năng chống cháy tốt, không độc hại và khả năng chống nấm mốc, côn trùng tự nhiên.

Sợi nấm

The Growing Pavilion của Biobased Creations, Eindhoven, Hà Lan, 2019.

Mycelium, một loại vật liệu được sản xuất từ sợi nấm tự nhiên đang được chuyên gia bền vững David Cheshire nhận định sẽ trở thành hướng đi mới cho tương lai “xanh” trong ngành xây dựng. Mycelium là một cấu trúc giống như rễ làm từ nấm, và khi được sấy khô đúng cách, sẽ trở thành một vật liệu mềm dẻo, có độ bền kéo và không thấm nước. Do các đặc tính xây dựng lý tưởng của nó, nhiều nhà sản xuất đã khám phá khả năng kết hợp vật liệu này trong ván lạng tự nhiên, gạch lát sàn và tác phẩm điêu khắc. Trong khi các kiến trúc sư khác đang khám phá tính thẩm mỹ kết cấu đặc biệt của vật liệu khi để nguyên trạng thái tự nhiên của nó. Vật liệu dựa trên cơ sở sinh học này có tiềm năng trở thành vật liệu xanh hiệu quả và nghiên cứu vẫn đang được tiến hành để xem khả năng tồn tại của nó khi được sử dụng trên quy mô lớn.

Vi tảo

Năm nay, các nhà thiết kế đánh giá lại khả năng của kiến trúc từ cấu trúc tĩnh đến hệ sinh thái sống. Các kiến trúc sư đang khám phá khả năng kết hợp vi tảo vào mặt tiền của tòa nhà như một phương tiện để tạo ra năng lượng tái tạo và thanh lọc không khí. Vi tảo là một loài quang hợp, bằng cách quang hợp, có thể hấp thụ carbon dioxide và tạo ra oxy. Khi vi tảo được tích hợp vào mặt tiền, cấu trúc được xây dựng sẽ trở thành phương tiện để hấp thụ carbon và sản xuất nhiên liệu sinh học. Do đó, với việc triển khai vi tảo, môi trường xây dựng có tiềm năng trở thành một hệ sinh thái sôi động với không khí được lọc sạch và nhiên liệu sinh học sẵn có.

Rơm rạ

Chuyển đổi tòa nhà văn phòng thành 139 phòng sinh viên bằng gỗ và rơm của NZI Architectes , Paris France.

Rơm rạ được các chuyên gia xây dựng trên thế giới công nhận là vật liệu thân thiện với môi trường và có tác dụng cách nhiệt rất tốt. Rơm bền và có thể phân hủy sinh học, và khi được bảo quản đúng cách, có thể tồn tại đến cả trăm năm. Tương tự như sợi nấm, rơm vẫn chưa được sử dụng cho nhiều sản xuất quy mô lớn nhưng cho thấy nhiều hứa hẹn. Nhờ tính sẵn có rộng rãi, rơm có thể được lấy tại địa phương và kết quả là hỗ trợ chuỗi cung ứng và quy trình xây dựng bền vững hơn. Với sự chăm sóc thích hợp và trong điều kiện độ ẩm thấp, vật liệu địa phương này chứng tỏ là vật liệu cách nhiệt hiệu quả về chi phí, dễ thi công và bền vững.

Gỗ bị côn trùng xâm nhập

Ashen Cabin của HANNAH , Ithaca, NY, Hoa Kỳ, 2019.

Nhờ sự tiến bộ trong công nghệ, những vật liệu từng không phù hợp để xây dựng giờ đây có thể được chuyển đổi thành những vật liệu khả thi. Xưởng thiết kế thử nghiệm có trụ sở tại New York, HANNAH, đã xây dựng bằng gỗ bị nhiễm mọt nhờ công nghệ. Sâu đục thân Tần bì (EAB) là một loài xâm lấn đe dọa cây Tần bì trên khắp Bắc Mỹ. Với việc EAB đang đe dọa nguồn gỗ xây dựng quan trọng, việc tìm cách tận dụng hàng tỷ cây tần bì bị nhiễm khuẩn là điều tối quan trọng. Văn phòng HANNAH đã phát triển một thiết bị robot có khả năng xử lý và tái sử dụng gỗ bị nhiễm EAB bất thường thành vật liệu xây dựng khả thi. Sáng kiến này nhấn mạnh sự đổi mới có thể thực hiện được khi ưu tiên công nghệ.

VLXD.org (TH/ Architizer)