Ngành xây dựng đang trở thành một trong những thách thức lớn nhất trong lộ trình giảm phát thải khí nhà kính của Việt Nam. Theo số liệu tổng hợp trong nghiên cứu của nhóm tác giả Lê Thị Huyền, Đinh Thị Phương Lan, Nguyễn Thành Trung (Trường Đại học Xây dựng Hà Nội), lĩnh vực tòa nhà và xây dựng chiếm khoảng 37% tổng phát thải CO₂ toàn cầu.
Riêng tại Việt Nam, năm 2022 phát thải khoảng 344 triệu tấn CO₂, trong đó tiêu thụ năng lượng chiếm hơn 63%, còn xây dựng và vận hành tòa nhà là một cấu phần lớn của nhu cầu năng lượng này.
Xây dựng chiếm tỷ lệ tương đối lớn trong phát thải khí nhà kính. Ảnh: Bá Thắng.
Thay đổi vật liệu, kết cấu, quy trình vận hành có thể giảm phát thải khí nhà kính
Trong bối cảnh Việt Nam cam kết đạt phát thải ròng bằng “0” vào năm 2050 tại COP26, tòa nhà phát thải ròng bằng “0” không còn là khái niệm học thuật mà trở thành yêu cầu thực tiễn. Vấn đề đặt ra không chỉ là giảm điện trong vận hành, mà là kiểm soát phát thải các-bon trong toàn bộ vòng đời công trình.
Theo nghiên cứu, phát thải các-bon của một tòa nhà không chỉ xuất hiện khi sử dụng điều hòa, chiếu sáng hay thiết bị điện. Các-bon được tạo ra ngay từ giai đoạn khai thác nguyên liệu, sản xuất vật liệu, thi công xây dựng, vận hành, bảo trì và cả khi công trình bị phá dỡ. Cách tiếp cận này được gọi là đánh giá vòng đời công trình (LCA), chia phát thải thành 2 nhóm chính: các-bon hàm chứa và các-bon vận hành.
Các-bon vận hành phát sinh trong quá trình sử dụng năng lượng cho làm mát, thông gió, chiếu sáng và nước nóng. Đây là phần quen thuộc và dễ nhận diện nhất. Tuy nhiên, nghiên cứu chỉ ra rằng gần 40% tổng phát thải vòng đời của một tòa nhà lại đến từ các-bon hàm chứa, tức lượng phát thải phát sinh từ vật liệu xây dựng và quá trình thi công. Phần này thường bị bỏ qua trong các chính sách hiện nay.
Trong các loại vật liệu, bê tông và thép là hai nguồn phát thải lớn nhất. Sản xuất xi măng hiện chiếm khoảng 7% phát thải CO₂ toàn cầu. Tại Việt Nam, năng lực sản xuất xi măng đạt khoảng 100 triệu tấn mỗi năm, với mức phát thải trung bình 700 kg CO₂ cho mỗi tấn xi măng. Mục tiêu đến năm 2030 là giảm xuống còn 650 kg CO₂/tấn, song con số này vẫn rất lớn nếu không có thay đổi căn bản trong thiết kế và lựa chọn vật liệu.
Tuy nhiên, chỉ cần thay đổi vật liệu hoặc tối ưu kết cấu, lượng các-bon hàm chứa của công trình có thể giảm tới 30-40%. Việc sử dụng vật liệu ít các-bon, vật liệu tái chế, hoặc vật liệu có khả năng lưu trữ các-bon như gỗ, cùng với thiết kế kết cấu hợp lý để giảm khối lượng vật liệu, mang lại hiệu quả giảm phát thải rõ rệt ngay từ giai đoạn đầu.
Ví như, quy trình sản xuất gỗ tiêu tốn ít năng lượng hơn đáng kể so với các vật liệu xây dựng khác,nên các kết cấu gỗ có lượng các-bon hàm chứa thấp hơn đáng kể so với các tòa nhà được làm bằng các vật liệu xây dựng khác như gạch,thép và bê tông.
Giảm phát thải trong xây dựng còn đến từ giai đoạn thi công công trình. Ảnh: Bá Thắng.
Cần sớm xây dựng bộ tiêu chuẩn tòa nhà phát thải ròng bằng “0”
Bên cạnh vật liệu, khâu thi công cũng là nguồn phát thải đáng kể. Các hoạt động san lấp, đổ bê tông, nâng hạ kết cấu và vận hành máy móc tiêu thụ nhiều nhiên liệu diesel. Trong xây dựng hạ tầng, vật liệu, thiết bị và vận chuyển lần lượt đóng góp khoảng 67%, 19% và 14% lượng phát thải khí nhà kính. Việc tối ưu quy trình thi công, giảm vận chuyển và sử dụng thiết bị hiệu suất cao có thể cắt giảm đáng kể các-bon hàm chứa.
Ở giai đoạn vận hành, nghiên cứu nhấn mạnh vai trò của thiết kế thụ động. Thay vì dựa hoàn toàn vào điều hòa, các giải pháp như che nắng, thông gió tự nhiên, cách nhiệt hiệu quả và tận dụng ánh sáng tự nhiên giúp giảm mạnh nhu cầu năng lượng. Khi kết hợp với hệ thống quản lý năng lượng thông minh và năng lượng tái tạo tại chỗ, tòa nhà có thể tiến tới cân bằng năng lượng và trung hòa các-bon trong vận hành.
Một điểm quan trọng khác là tái sử dụng và tái chế vật liệu khi công trình kết thúc vòng đời. Nếu được thiết kế ngay từ đầu, nhiều cấu kiện có thể tái sử dụng hoặc tái chế, vừa giảm chất thải xây dựng, vừa hạn chế phát thải các-bon phát sinh từ phá dỡ và sản xuất vật liệu mới. Đây được coi là mắt xích quan trọng để giảm phát thải toàn bộ vòng đời công trình.
Từ các phân tích trên, nhóm nghiên cứu đề xuất Việt Nam cần sớm xây dựng bộ tiêu chuẩn tòa nhà phát thải ròng bằng “0”, thử nghiệm các công trình thí điểm và thiết lập hệ thống chứng nhận thống nhất. Việc này không chỉ tạo khung pháp lý cho ngành xây dựng, mà còn giúp thị trường định hình rõ thế nào là một công trình thực sự giảm phát thải.
Theo Zero Energy Project, tòa nhà không phát thải các-bon (NZCB) là một công trình trung hòa các-bon, được thiết kế để sử dụng càng nhiều vật liệu và quy trình xây dựng có hàm lượng các-bon thấp càng tốt, đồng thời tối ưu hóa hiệu suất năng lượng. Lượng các-bon thải ra trong suốt vòng đời công trình được bù đắp thông qua việc sử dụng năng lượng tái tạo và các vật liệu có khả năng cô lập hoặc lưu trữ các-bon,
