Gỗ làm vật liệu xây dựng. Cần sử dụng nguồn vật liệu này một cách hiệu quả

Thời kỳ sử dụng gỗ làm vật liệu xây dựng đang bùng nổ và có tiềm năng lớn để hỗ trợ ngành Xây dựng trở lên thân thiện với môi trường hơn; tuy nhiên, vật liệu gỗ phải được sử dụng một cách hiệu quả.

Từ nửa sau của thế kỷ XIX, hầu hết mọi sản phẩm trong cuộc sống của con người đã thay đổi từ việc được làm từ vật liệu dựa trên sinh học sang một sản phẩm thay thế dựa trên hóa thạch được thiết kế kỹ thuật cao. Các vật liệu được sử dụng để xây dựng các tòa nhà đã thay đổi từ các vật liệu tự nhiên như gỗ, đá và đất sét - những thứ được coi là lỗi thời và kém chất lượng sang các vật liệu nhân tạo như thép, xi măng và thủy tinh.

Sự kết hợp của khung thép, bê tông và mặt tiền bằng kính đã mang đến sự xuất hiện của các tòa nhà chọc trời và đánh dấu sự khởi đầu của thời đại thép vào cuối thế kỷ XIX. Cuộc chạy đua thiết kế tòa nhà cao nhất Thế giới sau đó đã đạt đến cao trào tạm thời vào năm 2010 với việc hoàn thành Burj Khalifa ở độ cao kỷ lục 828 m.

Ngày nay, mọi thành phố nổi tiếng đều có ít nhất một tòa nhà chọc trời nổi tiếng trên đường chân trời. Và bê tông, cũng như thép, thống trị cảnh quan kiến trúc bất kể quy mô của dự án hay sự cần thiết về cấu trúc của nó. Cuộc tranh luận về cách chống biến đổi khí hậu hiện đang gây áp lực ngày càng tăng đối với ngành Xây dựng, hiện đang tạo ra khoảng 40% lượng khí thải nhà kính hàng năm của Thế giới. Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế, khoảng 1/3 lượng khí thải liên quan đến công tác xây dựng công trình.

Do đó, phần lớn các cuộc thảo luận hiện nay về bảo vệ khí hậu tập trung vào cách thay thế vật liệu xây dựng hiện đại bằng các giải pháp thay thế thân thiện với môi trường. Trong bối cảnh đó, thời kỳ trỗi dậy của một trong những vật liệu xây dựng lâu đời nhất là gỗ, đã bắt đầu.

Gỗ không chỉ có khả năng thay thế các vật liệu sử dụng nhiều carbon mà còn có khả năng lưu trữ carbon trong môi trường xây dựng. Điều này làm cho nó trở thành vật liệu xây dựng thân thiện với môi trường hoàn hảo và sẽ đóng vai trò chính trong việc biến lĩnh vực xây dựng toàn cầu thành bể lưu trữ carbon.

Một cuộc chạy đua tương tự để xây dựng tòa nhà bằng gỗ cao nhất đã bắt đầu. Các công trình kiến trúc có những tòa nhà chọc trời bằng gỗ mới nhất, cao nhất, chẳng hạn như Tháp Ascent ở Hoa Kỳ, hiện là công trình kiến trúc bằng gỗ cao nhất thế giới với độ cao 87 m, tiếp theo là Tòa nhà Mjøstårnet ở Na Uy với độ cao 85 m, Tháp HoHo ở Áo ở độ cao 84 m và Trung tâm Sara Kulturhus ở Thụy Điển ở độ cao 75 m.

Những tầm cao sáng tạo này đạt được bằng cách sử dụng kết hợp bê tông và các sản phẩm gỗ kỹ thuật, chủ yếu là gỗ CLT và gỗ glulam. Đặc biệt CLT đã trải qua sự tăng trưởng thị trường nhanh chóng, với năng lực sản xuất tăng gấp đôi trong vòng vài năm trở lại đây.

Câu chuyện thành công này chủ yếu được thúc đẩy bởi hai yếu tố. Thứ nhất, gỗ kỹ thuật mang lại mức độ đồng nhất cao của gỗ nguyên liệu tự nhiên, giúp đơn giản hóa thiết kế kết cấu. Thứ hai, gỗ cung cấp khả năng đúc sẵn các cấu kiện tường và sàn hoàn chỉnh trước khi vận chuyển đến địa điểm xây dựng, rút ngắn thời gian xây dựng tổng thể.

Tuy nhiên, cả CLT và glulam đều có một nhược điểm khác biệt: dấu vết nguyên liệu thô của chúng. Người ta ước tính rằng cần khoảng 2,5 m³ gỗ tròn để sản xuất 1 m³ glulam hoặc CLT, không tính các phần cắt cho cửa sổ và cửa ra vào. 1,5 m³ phụ phẩm tạo ra chủ yếu được sử dụng cho các sản phẩm có giá trị thấp như ván dăm hoặc làm nhiên liệu đốt. Một ví dụ trong Thế giới thực, Tháp HoHo đã nói ở trên được xây dựng bằng cách sử dụng 365 m³ GLT và 1.600 m³ CLT. Dựa trên nghiên cứu, ước tính rằng cần khoảng 4.100 m³ gỗ tròn để sản xuất ra lượng vật liệu này.

Sử dụng gỗ glulam và CLT một cách hiệu quả

Con người cần bắt đầu suy nghĩ về cách cải thiện hiệu quả vật liệu gỗ glulam và CLT và cách có thể sử dụng các sản phẩm gỗ tiết kiệm tài nguyên hơn như gỗ dán veneer nhiều lớp (LVL), gỗ xẻ nhiều lớp (LSL) hoặc ván dăm định hướng (OSB) cho một số công trình.

Do đó, cuộc chạy đua xây dựng tòa nhà chọc trời bằng gỗ khối cao nhất sẽ không phải là cách hay trong dài hạn. Cuộc đua thực sự phải là xây dựng tòa nhà bằng gỗ khối lượng lớn với lượng nguyên liệu thô nhỏ nhất. Vì nếu thực hiện một cách thiếu suy nghĩ thì lịch sử sẽ lặp lại và xã hội sẽ không chỉ phải đối phó với biến đổi khí hậu mà còn với thiếu hụt tài nguyên gỗ trầm trọng.

Để ngăn điều đó xảy ra, con người cần bắt đầu sử dụng gỗ hiệu quả hơn và tăng tỷ lệ vật liệu được sử dụng trong các sản phẩm và công trình lâu dài. Cũng như dấu chân nguyên liệu thô, nhu cầu năng lượng trong quá trình sản xuất và khả năng tái sử dụng, tái sử dụng hoặc tái chế toàn bộ thành phần cũng cần được xem xét.

Đồng thời, những thách thức này mang đến những khả năng thiết kế và kiến trúc chưa từng có. Nếu chúng ta nghĩ về tất cả các kết hợp vật liệu tiềm năng, cũng như sử dụng các loại gỗ hiện đang được sử dụng ít, đó mới là cách hiệu quả trong việc ứng dụng gỗ xây dựng.

Nguồn: ximang.vn