Châu Âu là một trong những lục địa đầu tiên ứng dụng các vật liệu gỗ mới trong xây dựng các tòa nhà trung và cao tầng. Thụy Điển, Đức và Vương quốc Anh đã nghiên cứu và xây dựng các tòa nhà có kết cấu khung hoàn toàn bằng gỗ từ bảy tầng có mục đích văn phòng, thương mại và nhà ở. Các tòa nhà loại này đều có thời gian xây dựng ngắn hơn rất nhiều so với xây dựng bằng bê tông cốt thép.

Những căn hộ trong tòa nhà để ở bằng gỗ cao 9 tầng tại Vương quốc Anh

 Trong lĩnh vực xây dựng và bất động sản, các tòa nhà mới xây sẽ lựa chọn vật liệu và quy trình xây dựng có tác động ít nhất với môi trường; những tòa nhà hiện tại chỉ có thể tập trung vào sử dụng hiệu quả năng lượng bởi tác động môi trường đã xảy ra trong giai đoạn xây dựng. Tính tới năm 2050, có 80% các tòa nhà đã được xây dựng từ thời điểm hiện tại. Ngay lúc này Chính phủ và các bên trực tiếp liên quan đến hoạt động xây dựng cần có những quyết định phù hợp cho tương lai, trong đó có quyết định ứng dụng vật liệu gỗ trong xây dựng.

Việc tăng tỷ lệ gỗ trong các công trình xây dựng có thể giúp giảm tình trạng sử dụng các vật liệu xây dựng khác như bê tông, thép và gạch vốn đòi hỏi rất nhiều năng lượng và thải nhiều CO2 trong sản xuất. Vấn đề giảm lượng khí thải carbon trong nền kinh tế cạnh tranh là một kế hoạch dài hạn có lộ trình đến năm 2050 của EU. Vì thế, nền kinh tế này có nhu cầu lớn hơn đối với các nguồn năng lượng tái tạo, sản xuất vật liệu xây dựng tiết kiệm năng lượng, công trình tiết kiệm năng lượng và phương thức vận chuyển năng lượng thấp. Và tất nhiên, đây cũng sẽ không chỉ là hoạch định của EU mà của toàn cầu, khi tình trạng biến đổi khí hậu ngày càng nghiêm trọng. Trong bối cảnh này, ngành xây cần giảm lượng khí thải CO2 thông qua việc lựa chọn vật liệu thân thiện môi trường. Tăng cường sử dụng các sản phẩm gỗ là một phần của giải pháp.

Tòa nhà văn phòng bằng gỗ cao nhất thế giới tại Úc

Sản xuất các sản phẩm từ gỗ không đòi hỏi nhiều năng lượng từ những nguyên liệu khác mà có thể sử dụng chính gỗ để tạo ra năng lượng. Ví dụ như các xưởng cưa ở Thụy Điển dùng 80% năng lượng từ vỏ cây, vỏ bào, chỉ có 20% năng lượng điện (chủ yếu dùng cho sấy ván). Một nghiên cứu đã chỉ ra rằng, lợi ích về khí hậu được gia tăng đáng kể khi sử dụng gỗ để thay thế các vật liệu xây dựng khác trong tòa nhà, 1 mét khối gỗ có thể giảm trung bình 1,6 tấn CO2 trong quá trình sử dụng.

Để xây dựng được một xã hội thân thiện hơn với môi trường thì việc sử dụng hiệu quả năng lượng cũng như tận dụng nguồn năng lượng tái tạo cần được quan tâm hơn nữa. Có thể nhận thấy rõ ràng rằng tất cả các vật liệu đều có một vòng sinh thái duy nhất, trừ gỗ. Thậm chí khi không còn được tái sử dụng thì nó vẫn có thể tạo ra năng lượng thông qua quá trình đốt cháy. Gỗ trở thành nhiên liệu sinh học thay thế nhiên liệu hóa thạch.

Gỗ cũng là một vật liệu tự nhiên bền vững, vì có thể tái chế trọn đời. Năng lượng xám (năng lượng không thể tái tạo), năng lượng sử dụng để sản xuất, chế biến, vận chuyển gỗ và vật liệu nguồn gốc sinh học (biosourcé) thấp hơn nhiều so với sản xuất các vật liệu gạch, bê-tông … Tuy vậy, nếu gỗ phải qua nhiều xử lý đặc biệt như gỗ dán nhiều lớp, gỗ sơn chống cháy, thì tính tự nhiên, cũng như chỉ số năng lượng xám, sẽ sụt giảm.

Ưu điểm khác của xây dựng bằng gỗ là nhanh gọn và sạch, ít tiếng ồn, ít tiêu tốn năng lượng. Việc xử lý gỗ làm kết cấu, sản xuất các tấm tường, vách bằng gỗ ép đều được tiến hành trước tại nhà máy. Việc vận chuyển và dựng lên mất ít thời gian, nên công trường xây nhà gỗ thường không nhiều bụi bẩn, ít ồn ào, rút ngắn thời gian đi vào vận hành của công trình so với các công trường truyền thống.

Nhận biết tầm quan trọng của vật liệu gỗ để đạt mục tiêu giảm phát thải carbon, nhiều quốc gia cũng không nằm ngoài xu hướng khi đang dần xem gỗ như vật liệu quan trọng hàng đầu trong ngành xây dựng và đã có những công trình lớn được xây bằng gỗ. Một tòa nhà tám tầng tại Bad Aibling, Đức đã được xây dựng trong thời gian 3 tuần bằng những cấu kiện gỗ CLT (Cross-laminated timber). Năm 2007 tại Vương quốc Anh, tòa nhà Stadthaus được xem như là tòa nhà chung cư đầu tiên trên thế giới với chín tầng gồm 29 căn hộ nhưng chỉ mất có 7 tuần để xây dựng. Tòa chung cư được xây dựng dựa trên sáng kiến được thúc đẩy nhờ đạo luật giảm thiểu carbon của Chính phủ Anh.

Sử dụng vật liệu thiên nhiên trong môi trường học tập giúp giảm mệt mỏi, tăng khả năng nhận thức và cảm xúc tích cực của học sinh nhờ sự hòa nhập với thiên nhiên

Những tòa nhà bằng gỗ gần đây đã thấy xuất hiện ở các châu lục khác như Bắc Mỹ và Úc. Năm 2013, tòa nhà Buillitt Center sáu tầng với mục đích văn phòng kết hợp thương mại được xây dựng tại Seattle, Washington. Gần đây nhất, năm 2019, Úc đã khánh thành tòa nhà văn phòng 11 tầng (14,921 m2) cao nhất thế giới (46.8m) được xây dựng hoàn toàn bằng khung gỗ từ CLT và Glulam. Năm 2013, tòa nhà Forté có 10 tầng cho 23 hộ dân cư ở Melbourne, Úc được xây từ CLT đã trở thành tòa nhà gỗ để ở cao nhất thế giới

Vì gỗ là sản phẩm tự nhiên có khả năng cô lập carbon khi phát triển nên là vật liệu rất phù hợp để giảm lượng carbon trong giai đoạn sản xuất sản phẩm. Mỗi mét vuông khung gỗ sẽ hấp thụ 12,5kg CO2 cho đến giai đoàn hoàn thành. Mặc dù khó có khả năng toàn bộ công trình có thể đạt mục tiêu giảm carbon chỉ bằng cách sử dụng khung gỗ, nhưng đó là một yếu tố thiết yếu để đạt được mục tiêu phát thải ròng bằng 0. Gỗ còn có một số lợi ích thứ cấp đáng kể - là sản phẩm thực sự bền vững nếu có nguồn gốc từ các khu rừng được Hội đồng quản lý rừng chứng nhận. Gỗ cũng có đặc tính thân thiện môi trường giúp cải thiện môi trường học tập.

 Lớp học bằng gỗ được chứng minh là giúp học sinh giảm căng thẳng so với lớp học truyền thống (nghiên cứu của Weitzer Parkett, Áo năm 2007); có thể tăng cường sự phát triển giác quan và vận động nhờ các yếu tố từ môi trường sống, tự nhiên, giúp khơi dậy trí tò mò, trí tưởng tượng và khả năng khám phá ở học sinh. Hơn nữa, việc sử dụng các vật liệu tự nhiên có thể làm giảm mệt mỏi, đồng thời có thể tăng cường khả năng nhận thức và cảm xúc lành mạnh bằng cách đưa thiên nhiên vào môi trường học tập.

Các lớp học kết hợp thiết kế thân thiện với môi trường có thể mang lại lợi ích đáng kể cho việc học tập (tăng số lượng học sinh, điểm kiểm tra cao hơn, hành vi được cải thiện, giảm căng thẳng và tăng khả năng tập trung, đồng thời giảm các vấn đề xung quanh khả năng tập trung và hành vi rối loạn tăng động giảm chú ý).

Theconstructionindex.co.uk cho thấy giá £/m2 cho xây dựng bằng gỗ và xây dựng bằng gạch tương ứng £1.148,38/m2 và £1.180,34/m2. Một công trình rộng 250m2 xây dựng bằng vật liệu truyền thống sẽ tạo ra 18.600kg CO2 trong khi vật liệu gỗ chỉ tạo 5.625kg CO2, mức chênh lệch khá lớn. Phép tính đơn giản cho thấy sử dụng vật liệu gỗ hiệu quả như thế nào. Nhìn chung, công trình xây dựng bằng gỗ sẽ giảm phát thải carbon hơn so với công trình xây bằng gạch truyền thống. Người dân và chính phủ các nước đã dần dần quen hơn với sự xuất hiện của các tòa nhà cao tầng xây dựng bằng gỗ trên đường phố và thấy rõ hơn về lợi ích của việc xây dựng theo xu hướng này như tính bền vững cũng như tốc độ và mức độ linh động trong xây dựng. Tuy nhiên, mức độ an toàn trong quá trình sử dụng vẫn cần phải có thời gian để kiểm chứng trong thực tế, mặc dù về mặt khoa học đã có nhiều nghiên cứu minh chứng cho tính hiệu quả của việc sử dụng gỗ trong xây dựng về các khía cạnh như mức an toàn trước động đất, sức gió và khả năng chống cháy. Mặt khác, chính phủ một số quốc gia vẫn đang xây dựng và nghiên cứu về quy chuẩn về xây dựng cho các tòa nhà cao tầng bằng gỗ này nên gây ra một số khó khăn cho quá trình thiết kế và xây dựng những công trình loại cao tầng bằng gỗ này.

Trang tin Xây dựng Vương quốc Anh

ND: Mai Anh