Thổi hồn vào kiến trúc với xu hướng mặt đứng không carbon trong tương lai

Cũng như lớp da của một tòa nhà, mặt đứng, hay mặt tiền, vừa thiết lập tính biểu tượng cho các công trình, vừa đóng vai trò quan trọng trong hiệu suất bền vững của tòa nhà. Xu hướng thiết kế mặt tiền hiện tại không ngừng biến đổi khi công nghệ phát triển nhanh chóng. Thách thức khó khăn nhất đối với các kiến trúc sư thiết kế mặt tiền là lựa chọn công nghệ tiên tiến, bền vững cho phép hiệu suất lý tưởng về mặt kết cấu trong khi vẫn duy trì được độ thẩm mỹ cho tòa nhà.

Xu hướng mặt tiền trong tương lai

Việc thích ứng với các mục tiêu giảm thải tác động của biến đổi khí hậu là điều tất yếu đối với xây dựng mặt tiền trong tương lai. Với thực trạng lượng khí thải nhà kính mà chủ yếu là carbon dioxide, tiếp tục tăng lên, điều này làm trầm trọng thêm tình trạng nóng lên toàn cầu và tàn phá môi trường của con người. Ngoài cuộc đua hướng tới mục tiêu không phát thải carbon, tính bền vững của tòa nhà là một yếu tố khác mà ngành công nghiệp kiến trúc sẽ cần tập trung vào trong tương lai. Các tòa nhà cần được thiết kế để tồn tại lâu bền hơn, với vật liệu an toàn hơn và thân thiện với môi trường.

Mặt đứng không carbon

Mặt dựng không carbon là lớp vỏ của công trình có khả năng loại bỏ và lưu trữ carbon dioxide từ khí quyển phát ra trong suốt vòng đời của chúng, bao gồm quá trình sản xuất và lắp đặt, bảo trì, sửa chữa trong quá trình sử dụng và phá dỡ vào giai đoạn cuối vòng đời. So với các phương pháp xây dựng thông thường mà chỉ tập trung vào việc giảm phát thải carbon, tác động tích cực về mặt môi trường của tính chất không carbon đem đến sự thay đổi tổng thể và toàn diện. Các vật liệu và công nghệ tiên tiến, như bê tông lưu trữ carbon và hệ thống HVAC, có thể giúp đạt được tính chất không carbon trong ngành xây dựng.

Vật liệu xây dựng sinh học

Đi đầu trong quá trình chuyển đổi sang mặt tiền không carbon là vật liệu xây dựng bền vững. Vật liệu xây dựng được thiết kế để có tác động tối thiểu nhất có thể đến môi trường. Các vật liệu xây dựng tiên tiến có đặc tính lưu trữ carbon, chẳng hạn như tường được phủ sơn hấp thụ CO2, có thể hấp thụ CO2 từ không khí xung quanh và khóa chặt CO2 lại.

Công nghệ sinh học tiên tiến đã giúp tạo ra các vật liệu xây dựng có khả năng “bẫy” carbon. Ví dụ, các vi sinh vật quang hợp được nhúng vào các tấm trong suốt được sử dụng trong các mặt tiền làm từ tảo để hấp thụ CO2 và tạo ra sinh khối có thể được áp dụng cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau.

Vật liệu tổng hợp mới

Bê tông cacbon và các sản phẩm gỗ xẻ biến tính là những ví dụ về vật liệu tổng hợp hấp thụ cacbon. Bằng cách liên kết hóa học CO2 vào cấu trúc của chúng, những vật liệu này có chức năng như một bể chứa cacbon của tòa nhà. Các polyme phản ứng với CO2 thu giữ CO2 trực tiếp từ không khí. Các vật liệu tổng hợp có thể hấp thụ tới 20% trọng lượng của chúng trong CO2 đã được tạo ra nhờ những tiến bộ gần đây trong khoa học vật liệu.

Thu khí trực tiếp (DAC)

CO2 sẽ được chiết xuất trực tiếp từ khí quyển bằng công nghệ DAC. Chúng hấp thụ CO2, sau đó lưu trữ hoặc chuyển đổi thành các hợp chất có lợi bằng cách sử dụng một số vật liệu hấp thụ hoặc phản ứng hóa học. Để thu giữ trực tiếp khí thải CO2 từ không khí trong nhà, DAC có thể được tích hợp vào các hệ thống HVAC trong các tòa nhà.

Hệ thống HVAC

Các cơ chế thu giữ cacbon là một lựa chọn khả thi để xây dựng các hệ thống HVAC chủ động loại bỏ CO2 khỏi không khí trong nhà. Điều này giúp giảm thiểu mức CO2 trong nhà và góp phần làm giảm ròng lượng carbon trong khí quyển khi kết hợp với các kỹ thuật cô lập carbon.

Hệ thống tích hợp thông minh

Mặt tiền có thể giảm phát thải carbon bằng cách tích hợp các khía cạnh công nghệ như cảm biến và bộ vi xử lý hoặc bằng cách xây dựng các hệ thống quản lý môi trường tự động với sự tham gia của con người để kích hoạt phản ứng tối đa hóa khả năng hấp thụ carbon trong khi vẫn duy trì các điều kiện trong nhà tối ưu. Các hệ thống thông minh được tạo ra để sử dụng ít năng lượng hơn để sưởi ấm và làm mát tòa nhà. Kiểm soát lượng bức xạ mặt trời đi vào cấu trúc cho phép giảm lượng ánh sáng nhân tạo và làm mát đồng thời giúp hạn chế lượng khí thải carbon khi vận hành vào khí quyển.

Tóm lại, vai trò của việc giảm phát thải carbon trong thiết kế và kiến ​​trúc là rất quan trọng. Chúng không chỉ làm giảm tác động môi trường của công trình mà còn giúp phục hồi hệ sinh thái, thúc đẩy đa dạng sinh học tại địa phương và hạn chế biến đổi khí hậu. Các giải pháp không carbon có thể giúp các nhà thiết kế xây dựng các công trình và cộng đồng bền vững, kiên cường và thân thiện hơn với hệ sinh thái.

Biên dịch theo Parametric Architecture