CHƯƠNG 32. VÒNG TUẦN HOÀN VẬT LIỆU

Từ khai thác đến tái sinh – Xây dựng một tương lai không lãng phí

Trong mô hình xây dựng truyền thống, vật liệu thường đi theo một chiều: khai thác tài nguyên thiên nhiên, sản xuất thành sản phẩm, đưa vào công trình, sử dụng trong một khoảng thời gian rồi bị tháo dỡ và thải bỏ khi công trình thay đổi công năng hoặc hết vòng đời. Mô hình này tạo ra một lượng lớn chất thải xây dựng, đồng thời làm gia tăng nhu cầu khai thác tài nguyên mới, tiêu hao năng lượng và gây áp lực lên môi trường.

Drhouses hướng tới một tư duy khác: vật liệu không kết thúc giá trị khi công trình kết thúc một giai đoạn sử dụng. Một cánh cửa được tháo ra vẫn có thể tiếp tục phục vụ một ngôi nhà khác. Một tấm thép có thể được thu hồi để tái sử dụng. Một cấu kiện bê tông có thể được nghiền và xử lý để trở thành nguyên liệu cho những mục đích mới. Một công trình cũ, nếu được thiết kế và quản lý đúng cách, có thể trở thành nguồn tài nguyên cho công trình tiếp theo.

Đó chính là tinh thần của vòng tuần hoàn vật liệu.

1. Sáu giai đoạn của vòng tuần hoàn vật liệu

Vòng tuần hoàn vật liệu trong hệ sinh thái Drhouses được hình dung qua sáu giai đoạn liên kết chặt chẽ:

Khai thác → Sản xuất → Xây dựng → Sử dụng → Thu hồi → Tái sử dụng/Tái chế.

Mỗi giai đoạn không hoạt động độc lập mà phải được tổ chức như một phần của hệ thống quản lý tài nguyên xuyên suốt vòng đời công trình.

Giai đoạn 1. Khai thác – Sử dụng tài nguyên có trách nhiệm

Mọi vật liệu xây dựng đều bắt đầu từ những nguồn tài nguyên nhất định. Cát, đá, đất sét, quặng kim loại, gỗ và nhiều loại nguyên liệu khác được khai thác để phục vụ sản xuất.

Tuy nhiên, tài nguyên thiên nhiên không phải là vô hạn. Khai thác thiếu kiểm soát có thể làm suy giảm hệ sinh thái, ảnh hưởng đến nguồn nước, đa dạng sinh học và chất lượng môi trường sống.

Vì vậy, Drhouses hướng tới việc lựa chọn vật liệu dựa trên nhiều tiêu chí: nguồn gốc rõ ràng, mức độ tác động môi trường, độ bền, khả năng tái sử dụng, khả năng tái chế và mức độ phù hợp với điều kiện thực tế của công trình.

Mục tiêu không chỉ là sử dụng ít tài nguyên hơn, mà còn là sử dụng mỗi đơn vị tài nguyên hiệu quả hơn trong suốt vòng đời của nó.

Giai đoạn 2. Sản xuất – Tạo ra vật liệu có khả năng tuần hoàn

Nhà sản xuất đóng vai trò quan trọng trong việc quyết định vật liệu có thể quay trở lại chu trình hay không.

Một sản phẩm được tạo thành từ nhiều loại vật liệu khó tách rời sẽ gây khó khăn cho việc thu hồi. Ngược lại, sản phẩm có cấu tạo rõ ràng, sử dụng các thành phần tương thích và có hướng dẫn tháo lắp sẽ thuận lợi hơn khi cần sửa chữa, tái sử dụng hoặc tái chế.

Drhouses khuyến khích tư duy thiết kế sản phẩm theo hướng bền vững: giảm nguyên liệu dư thừa, nâng cao chất lượng, kéo dài tuổi thọ và tạo điều kiện để thu hồi sau sử dụng.

Ví dụ, cửa, vách ngăn, sàn nâng, hệ khung thép và các cấu kiện lắp ghép có thể được thiết kế để tháo rời, thay thế từng bộ phận thay vì phải phá bỏ toàn bộ hệ thống khi xảy ra hư hỏng hoặc thay đổi công năng.

Giai đoạn 3. Xây dựng – Hạn chế lãng phí ngay từ công trường

Công trường là nơi vật liệu dễ bị thất thoát do tính toán sai khối lượng, cắt bỏ không hợp lý, bảo quản không đúng cách hoặc thay đổi thiết kế trong quá trình thi công.

Để hạn chế tình trạng này, Drhouses hướng tới quản lý vật liệu dựa trên hồ sơ thiết kế, dự toán, mô hình BIM và dữ liệu thực tế tại công trường.

Việc tính toán chính xác nhu cầu, chuẩn hóa kích thước, lập kế hoạch cung ứng và phân loại vật liệu dư thừa giúp giảm lượng phế thải ngay từ đầu.

Những vật liệu còn tốt cần được ưu tiên bảo quản và sử dụng cho các hạng mục phù hợp. Những vật liệu không thể sử dụng tại chỗ có thể được chuyển đến công trình khác hoặc đưa vào hệ thống thu hồi.

Nguyên tắc quan trọng là: ngăn ngừa lãng phí luôn tốt hơn xử lý lãng phí sau khi nó đã phát sinh.

Giai đoạn 4. Sử dụng – Kéo dài giá trị của công trình

Một công trình bền vững không chỉ là công trình sử dụng vật liệu tốt, mà còn là công trình có khả năng thích ứng với những thay đổi của con người và xã hội.

Nhu cầu sử dụng nhà ở, văn phòng, cửa hàng và không gian thương mại có thể thay đổi theo thời gian. Nếu công trình không có khả năng thích ứng, việc cải tạo có thể dẫn đến tháo dỡ nhiều hạng mục vẫn còn giá trị sử dụng.

Drhouses hướng tới thiết kế linh hoạt, cho phép thay đổi công năng, mở rộng không gian, sửa chữa từng phần và thay thế các cấu kiện độc lập.

Khi một căn phòng được chuyển đổi mục đích sử dụng, hệ vách ngăn có thể được tháo lắp lại. Khi một thiết bị hư hỏng, chỉ bộ phận cần thiết được thay thế. Khi nhu cầu gia đình thay đổi, không nhất thiết phải phá bỏ toàn bộ không gian đang sử dụng.

Kéo dài tuổi thọ công trình cũng chính là kéo dài thời gian tạo ra giá trị của những vật liệu đã được đầu tư.

Giai đoạn 5. Thu hồi – Biến công trình cũ thành nguồn tài nguyên

Thu hồi là mắt xích quyết định để vật liệu không bị loại bỏ một cách lãng phí.

Trước khi cải tạo hoặc tháo dỡ, cần khảo sát hiện trạng, xác định chủng loại vật liệu, đánh giá chất lượng và lập danh mục những cấu kiện có thể thu hồi.

Các vật liệu như cửa, thiết bị vệ sinh, khung thép, gỗ, gạch, tấm trần và một số hệ thống cơ điện có thể được kiểm tra để xác định khả năng tái sử dụng. Những vật liệu khác có thể cần được phân loại để tái chế hoặc xử lý theo quy định.

Drhouses có thể hướng tới xây dựng cơ sở dữ liệu vật liệu, ghi nhận vị trí, kích thước, thông số kỹ thuật, tình trạng và lịch sử sử dụng của từng cấu kiện. Dữ liệu này giúp các đơn vị thiết kế, thi công và thu hồi nhận biết tài nguyên đang có trước khi quyết định mua mới.

Thay vì coi tháo dỡ là điểm kết thúc, Drhouses xem đây là một hoạt động khai thác tài nguyên thứ cấp từ chính những công trình đã tồn tại.

Giai đoạn 6. Tái sử dụng và tái chế – Khép kín vòng tuần hoàn

Sau khi thu hồi, vật liệu cần được phân loại theo khả năng tiếp tục sử dụng.

Tái sử dụng là ưu tiên đưa vật liệu hoặc cấu kiện trở lại sử dụng mà không cần chuyển đổi đáng kể về bản chất. Cách làm này thường giúp giữ lại nhiều giá trị đã được tạo ra trong quá trình sản xuất ban đầu.

Tái chế là quá trình xử lý vật liệu để tạo thành nguyên liệu hoặc sản phẩm mới. Chẳng hạn, kim loại có thể được tái chế để sản xuất kim loại mới; bê tông phế thải có thể được nghiền thành cốt liệu tái chế khi đáp ứng yêu cầu kỹ thuật.

Tuy nhiên, không phải vật liệu nào cũng có thể tái sử dụng hoặc tái chế an toàn. Việc kiểm tra chất lượng, đánh giá nguy cơ ô nhiễm, xác định mục đích sử dụng và tuân thủ tiêu chuẩn kỹ thuật là những điều kiện cần thiết.

Drhouses hướng tới kết nối các chủ công trình, nhà thầu, nhà cung cấp, đơn vị thu hồi và cơ sở tái chế để vật liệu có thể tìm được vòng đời tiếp theo.

2. Drhouses – Xây dựng hệ sinh thái vật liệu tuần hoàn

Để vòng tuần hoàn vận hành hiệu quả, cần có sự phối hợp giữa thiết kế, sản xuất, thi công, vận hành, bảo trì, cải tạo và thu hồi.

Drhouses có thể phát triển hệ thống quản lý vật liệu xuyên suốt vòng đời công trình, kết hợp dữ liệu BIM, hồ sơ vật liệu, thông tin nhà cung cấp và cơ sở dữ liệu vật liệu thu hồi.

Từ đó, hệ thống có thể hỗ trợ trả lời những câu hỏi thiết thực:

• Công trình đang sử dụng những vật liệu nào?
• Vật liệu nào còn khả năng sửa chữa hoặc tái sử dụng?
• Khi cải tạo, cấu kiện nào có thể tháo rời mà không bị hư hỏng?
• Vật liệu thu hồi có thể chuyển đến công trình nào?
• Lượng chất thải được giảm bao nhiêu so với phương án thông thường?
• Chi phí thu hồi, vận chuyển, xử lý và tái sử dụng có hiệu quả hay không?

Những câu hỏi này biến mục tiêu tuần hoàn thành các hoạt động có thể quản lý, đo lường và cải tiến.

Drhouses cũng có thể xây dựng những chỉ số theo dõi như tỷ lệ vật liệu được tái sử dụng, tỷ lệ vật liệu được tái chế, khối lượng chất thải xây dựng trên mỗi mét vuông, tỷ lệ cấu kiện có hồ sơ truy xuất và lượng vật liệu nguyên sinh được thay thế.

3. Tầm nhìn – Không để giá trị vật liệu kết thúc quá sớm

Vòng tuần hoàn vật liệu không đơn thuần là hoạt động phân loại rác hoặc tái chế sau xây dựng. Đó là một cách tư duy mới về tài nguyên, thiết kế, kinh doanh và trách nhiệm môi trường.

Một vật liệu có thể trải qua nhiều vòng đời. Một cấu kiện có thể phục vụ nhiều công trình. Một công trình cũ có thể trở thành nguồn cung cấp tài nguyên cho một công trình mới.

Khi vật liệu được thiết kế để tháo rời, được ghi nhận bằng dữ liệu, được thu hồi đúng cách và được kết nối với nhu cầu thực tế, giá trị của nó không còn bị giới hạn trong một công trình duy nhất.

Tầm nhìn của Drhouses là giảm lượng vật liệu bị loại bỏ khi công trình thay đổi, kéo dài vòng đời tài nguyên và từng bước hình thành một hệ sinh thái xây dựng tuần hoàn.

Bởi vì một công trình tốt không chỉ được đánh giá bằng những gì nó tạo ra khi hoàn thành, mà còn bằng những giá trị nó tiếp tục đóng góp sau nhiều năm sử dụng.

Và một ngành xây dựng bền vững không chỉ biết cách tạo ra những công trình mới, mà còn biết cách giữ lại giá trị của những gì đã được tạo ra.

Drhouses – Thiết kế cho hôm nay, bảo tồn giá trị cho ngày mai, tuần hoàn tài nguyên cho nhiều thế hệ.