1. Tìm hiểu về xu hướng xây dựng kết cấu thép bền vững
Tính bền vững trong xây dựng là một trong những xu hướng quan trọng nhất hiện nay, đặc biệt trong lĩnh vực kết cấu thép (KCT). Kết cấu thép bền vững không chỉ đáp ứng yêu cầu về độ bền và hiệu suất mà còn giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường, phù hợp với mục tiêu phát triển bền vững toàn cầu. Các khía cạnh nổi bật của KCT bền vững bao gồm:
1.1. Sử dụng nguyên vật liệu và năng lượng hiệu quả
- Nguyên vật liệu tái chế:
Một phần lớn thép dùng trong kết cấu được sản xuất từ thép tái chế, giúp giảm khai thác tài nguyên thiên nhiên và giảm thiểu lượng khí thải nhà kính. Thép tái chế cũng góp phần giảm lượng phế thải công nghiệp, phù hợp với tiêu chí bảo vệ môi trường.
Ví dụ: Theo Hiệp hội Thép Thế giới (World Steel Association), khoảng 30% sản lượng thép toàn cầu được sản xuất từ nguyên liệu tái chế. - Tiết kiệm năng lượng trong sản xuất và thi công:
Các nhà thép tiền chế được sản xuất trong điều kiện nhà máy, giảm lãng phí vật liệu và tối ưu hóa quy trình, giúp tiết kiệm năng lượng và giảm thiểu phát thải trong toàn bộ vòng đời công trình.
Hơn nữa, việc sử dụng kết cấu thép nhẹ trong xây dựng cũng giúp giảm tải trọng lên nền móng, tiết kiệm chi phí và năng lượng liên quan đến thi công. - Kết hợp công nghệ thông minh:
Công nghệ như Building Information Modeling (BIM) được áp dụng để tính toán chính xác khối lượng nguyên vật liệu, hạn chế lãng phí trong thiết kế và thi công.
1.2. Khả năng chịu lực và chống chịu điều kiện khắc nghiệt
Kết cấu thép bền vững phải đáp ứng khả năng chịu lực tốt và chống lại các điều kiện môi trường khắc nghiệt như bão, động đất, mưa lớn, hoặc nhiệt độ khắc nghiệt. Đặc điểm nổi bật của thép trong lĩnh vực này bao gồm:
Khả năng chịu lực
- Độ bền cao: Thép là vật liệu có khả năng chịu lực kéo và nén tốt, không bị biến dạng ngay cả dưới tải trọng lớn. Điều này đảm bảo công trình vững chắc trước các tác động mạnh từ môi trường.
- Thiết kế linh hoạt: Kết cấu thép có thể được tối ưu hóa để phân bổ tải trọng một cách hợp lý, giảm thiểu áp lực lên các bộ phận quan trọng của công trình.
Chống chịu thời tiết khắc nghiệt
- Gió bão: Kết cấu thép được thiết kế với hệ thống giằng chéo, giằng ngang và các chi tiết khí động học, giúp công trình chịu được sức cản từ gió mạnh.
- Động đất: Tính dẻo của thép giúp hấp thụ và phân tán năng lượng địa chấn, giảm thiểu nguy cơ sụp đổ trong các khu vực có hoạt động địa chấn cao.
- Bảo vệ chống ăn mòn: Thép được xử lý bề mặt bằng các phương pháp như mạ kẽm nhúng nóng hoặc sơn phủ epoxy giúp chống lại sự ăn mòn do độ ẩm cao, nước mặn hoặc hóa chất.
1.3. Tái sử dụng và tái chế
Kết cấu thép trong các công trình nhà thép tiền chế có khả năng tái sử dụng và tái chế cao. Sau khi công trình hoàn thành vòng đời, các thành phần thép có thể được tháo dỡ và tái sử dụng cho các dự án mới hoặc tái chế để sản xuất thép mới. Quá trình tái chế không chỉ giúp tiết kiệm nguyên liệu mà còn giảm thiểu phế thải xây dựng, bảo vệ môi trường và tiết kiệm năng lượng so với việc sản xuất từ nguyên liệu thô. Thép có thể được tái chế liên tục mà không làm mất đi tính chất vật lý và hóa học, làm cho nó trở thành vật liệu bền vững vượt trội trong ngành xây dựng.
1.4. Không gây ô nhiễm môi trường
Một công trình nhà thép tiền chế bền vững không chỉ cần đảm bảo khả năng chịu lực và tuổi thọ lâu dài, mà còn phải không gây ô nhiễm môi trường trong suốt vòng đời của nó. Việc sử dụng vật liệu không độc hại, kết hợp với quy trình xây dựng sạch, không phát thải khí gây ô nhiễm là rất quan trọng. Bên cạnh đó, các biện pháp kiểm soát tiếng ồn và bụi bẩn trong quá trình xây dựng giúp bảo vệ môi trường sống xung quanh công trình. Thêm vào đó, các công trình nhà thép tiền chế thường được chế tạo sẵn tại nhà máy, sau đó vận chuyển đến công trường, giảm thiểu tối đa tác động tiêu cực đến môi trường tại công trường xây dựng.
2. Chứng nhận bền vững trong xây dựng kết cấu thép
Chứng nhận bền vững trong xây dựng kết cấu thép ngày càng trở nên quan trọng trong việc đảm bảo công trình không chỉ đáp ứng các tiêu chuẩn về an toàn và thẩm mỹ mà còn cam kết với môi trường. Các chứng nhận này giúp đánh giá và khẳng định sự bền vững của công trình nhà thép tiền chế qua những tiêu chí cụ thể, từ hiệu quả sử dụng năng lượng đến khả năng tái chế vật liệu.
2.1. LEED (Leadership in Energy and Environmental Design)
LEED, được phát triển bởi Hội đồng Công trình Xanh Hoa Kỳ (USGBC), là một hệ thống chứng nhận quốc tế uy tín, đánh giá tính bền vững của công trình ở mọi giai đoạn: thiết kế, xây dựng, vận hành và bảo trì. Hệ thống này áp dụng cho nhiều loại công trình khác nhau, từ xây dựng mới, hoàn thiện nội thất cho đến việc vận hành và cải thiện công trình hiện tại.
Một công trình kết cấu thép tiền chế đạt chứng nhận LEED sẽ được công nhận về các yếu tố sau:
- Hiệu quả năng lượng: Sử dụng vật liệu cách nhiệt tốt, tối ưu hóa ánh sáng tự nhiên, hệ thống chiếu sáng và các thiết bị tiết kiệm năng lượng.
- Tiết kiệm nước: Sử dụng các thiết bị vệ sinh tiết kiệm nước, thu gom và tái sử dụng nước mưa, tưới tiêu cảnh quan bằng nước tái chế.
- Giảm thiểu phát thải: Sử dụng vật liệu có hàm lượng carbon thấp, hạn chế chất thải xây dựng và khuyến khích sử dụng năng lượng tái tạo.
- Chất lượng không khí trong nhà: Sử dụng vật liệu ít phát thải chất độc hại, thiết kế hệ thống thông gió hiệu quả và kiểm soát độ ẩm, nhiệt độ.
- Vật liệu thân thiện với môi trường: Sử dụng vật liệu tái chế, tái sử dụng hoặc có thể tái tạo, vật liệu có nguồn gốc địa phương và được chứng nhận xanh.
Chứng nhận LEED được phân thành bốn cấp độ: Certified (40-49 điểm), Silver (50-59 điểm), Gold (60-79 điểm), và Platinum (80+ điểm), thể hiện cam kết của công trình đối với tính bền vững và giá trị lâu dài.
“Nhà máy xanh” Snow Coast Việt Nam do Tổng thầu Xây lắp Hải Long thực hiện – hướng đến mục tiêu đạt được chứng chỉ xanh “LEED ZERO” – một chứng nhận uy tín về tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường.
2.2. BREEAM (Building Research Establishment Environmental Assessment Method)
BREEAM, có nguồn gốc từ Vương quốc Anh, là một trong những hệ thống đánh giá công trình xanh lâu đời và phổ biến nhất trên thế giới. BREEAM đánh giá hiệu suất môi trường của nhiều kiểu loại công trình như công trình thương mại, công nghiệp hay dân cư.
BREEAM cung cấp một khuôn khổ để thúc đẩy và thực hiện các phương pháp xây dựng thân thiện với môi trường và bền vững. Khuyến khích các chủ sở hữu tòa nhà sử dụng công nghệ, vật liệu và chiến lược thiết kế để giảm thiểu tác động xấu đến môi trường và nâng cao sức khỏe của người sử dụng, chi tiết thông qua các tiêu chí như:
- Năng lượng: Hiệu suất năng lượng, sử dụng năng lượng tái tạo, quản lý năng lượng.
- Nước: Tiết kiệm nước, sử dụng nước hiệu quả, quản lý nước.
- Vật liệu: Lựa chọn vật liệu bền vững, giảm thiểu tác động môi trường của vật liệu, quản lý vật liệu.
- Chất thải: Giảm thiểu chất thải ra môi trường, tái chế và tái sử dụng chất thải, quản lý chất thải hợp lý.
- Ô nhiễm: Kiểm soát ô nhiễm không khí, nước và đất hay tiếng ồn và ánh sáng từ công trình.
- Quản lý: Quản lý dự án công trình 1 cách bền vững, đảm bảo vận hành và bảo trì bền vững.
- Sức khỏe và an sinh: Đảm bảo chất lượng không khí, ánh sáng tự nhiên, nhiệt độ và độ ẩm.
Kết cấu thép đạt chứng nhận BREEAM sẽ được công nhận về tính bền vững và đóng góp tích cực vào môi trường xung quanh. Chứng nhận BREEAM được phân thành năm cấp độ: Pass, Good, Very Good, Excellent và Outstanding.
2.3. Green Star
Green Star, do Hội đồng Công trình Xanh Úc (Green Building Council of Australia – GBCA) phát triển, là hệ thống chứng nhận bền vững chuyên dụng cho các công trình xây dựng. Hệ thống này tập trung vào việc đánh giá và khuyến khích các giải pháp bền vững từ giai đoạn thiết kế đến quá trình xây dựng. Các tiêu chí đánh giá của Green Star bao gồm:
- Quản lý: Đảm bảo dự án được triển khai và công trình được hoàn thiện với chất lượng bền vững, giảm thiểu tác động tiêu cực tới môi trường.
- Năng lượng: Tối ưu hóa hiệu suất năng lượng, khuyến khích sử dụng năng lượng tái tạo và quản lý năng lượng hiệu quả.
- Nước: Quản lý, tiết kiệm và sử dụng nước một cách hiệu quả.
- Tác động đến môi trường: Giảm thiểu phát thải ra ngoài môi trường, quản lý chất thải một cách tổ chức và khoa học.
- Chất lượng không khí: Thiết kế hệ thống thông gió hiệu quả, kiểm soát độ ẩm và nhiệt độ nhằm cải thiện không khí trong nhà.
- Vật liệu xây dựng: Ưu tiên sử dụng vật liệu tái chế, tái sử dụng hoặc có thể tái tạo, vật liệu có nguồn gốc địa phương và đạt chứng nhận xanh.
Chứng nhận Green Star giúp công nhận các công trình kết cấu thép về tính thân thiện với môi trường và khả năng giảm thiểu tác động xấu đến hệ sinh thái. Chứng nhận này có ba cấp độ: 4 Stars, 5 Stars, và 6 Stars, tùy thuộc vào mức độ bền vững mà công trình đạt được.
2.4. LBC (Living Building Challenge)
Living Building Challenge là một trong những tiêu chuẩn nghiêm ngặt nhất thế giới về xây dựng xanh, do Viện Living Future (International Living Future Institute – ILFI) phát triển. LBC không chỉ tập trung vào tính bền vững mà còn thúc đẩy các tòa nhà hướng đến mục tiêu trở thành “công trình sống”, nghĩa là có thể tự cung tự cấp và không gây hại đến môi trường.
Các dự án được đánh giá dựa trên bảy bộ tiêu chí:
- Vị trí: Sự gắn kết của công trình với cộng đồng cũng như sự hỗ trợ của công trình đó đối với không gian đô thị xung quanh.
- Nước: Khả năng thu giữ, xử lý nước và quản lý nước thải từ công trình.
- Năng lượng: Năng lượng được thiết kế để loại bỏ việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Các dự án được chứng nhận đầy đủ phải hoạt động quanh năm bằng cách sử dụng năng lượng tái tạo tại chỗ.
- Sức khỏe và Hạnh phúc: Sức khỏe của người sử dụng và các yêu cầu về ánh sáng ban ngày, không khí trong lành, quy trình vệ sinh, kiểm soát nhiệt độ và tiếp cận thiên nhiên cần được đảm bảo.
- Vật liệu: Khả năng chống lại tác động tiêu cực của vật liệu xây dựng đối với sức khỏe con người và môi trường. Tiêu chí này đặt ra các yêu cầu liên quan đến hàm lượng hóa chất, nguồn cung ứng địa phương và xử lý chất thải.
- Vốn chủ sở hữu: Các yêu cầu về khả năng tiếp cận, tìm nguồn cung ứng lao động và đảm bảo tiêu chuẩn công bằng (Just Label) từ ILFI .
- Vẻ đẹp: Tính thẩm mỹ của tòa nhà lên không gian xung quanh.
Nhà thép tiền chế đạt chứng nhận LBC sẽ được công nhận là một công trình tự cung tự cấp, có khả năng tạo ra nhiều năng lượng hơn mức tiêu thụ và đóng góp tích cực vào môi trường xung quanh.
Việc đạt được các chứng nhận bền vững không chỉ là sự khẳng định về chất lượng và uy tín của công trình nhà thép tiền chế mà còn mang lại nhiều lợi ích thiết thực. Các chứng nhận này giúp giảm chi phí vận hành nhờ vào hiệu quả năng lượng và quản lý tài nguyên hiệu quả, từ đó góp phần tiết kiệm chi phí dài hạn. Đồng thời, các công trình đạt chứng nhận bền vững thường có giá trị thương hiệu cao hơn, thu hút khách hàng và đối tác tiềm năng nhờ vào cam kết bảo vệ môi trường và phát triển bền vững. Hơn nữa, việc tuân thủ các tiêu chuẩn môi trường và sử dụng vật liệu tái chế, tái sử dụng trong xây dựng còn góp phần vào việc giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ hệ sinh thái.
