Gạch đất không nung, lời giải xanh cho bài toán nhà ở vùng cao

Trong hành trình hướng tới phát thải ròng bằng “0” vào năm 2050, ngành xây dựng được xem là một trong những lĩnh vực then chốt cần chuyển đổi mạnh mẽ. Không chỉ bởi quy mô tiêu thụ tài nguyên khổng lồ, mà còn bởi lượng phát thải chiếm tỷ trọng lớn trong tổng phát thải khí nhà kính. Trong bối cảnh đó, những nghiên cứu về vật liệu xây dựng xanh không còn là lựa chọn, mà đã trở thành yêu cầu tất yếu.

Những căn nhà xuống cấp tại khu vực phía bắc.

Từ thực tiễn vùng cao, nơi hàng nghìn hộ dân vẫn sống trong những căn nhà tạm bợ, nhóm các nhà khoa học đến từ Trường đại học Xây dựng Hà Nội đã phát triển giải pháp gạch đất nén không nung (Compressed Stabilized Earth Blocks - CSEB). Đây không chỉ là một nghiên cứu khoa học thuần túy, mà là mô hình chuyển giao công nghệ hướng tới mục tiêu kép: giảm phát thải và góp phần thực hiện chương trình xóa nhà tạm, nhà dột nát cho đồng bào dân tộc thiểu số.

Vật liệu xây dựng - “điểm nóng” phát thải cần chuyển đổi

Theo nhiều nghiên cứu quốc tế, lĩnh vực xây dựng hiện chiếm khoảng 40% lượng phát thải CO₂ toàn cầu, 33-40% tiêu thụ năng lượng, 40% chất thải rắn và 20% lượng nước sử dụng. Quá trình khai thác nguyên liệu, sản xuất, vận chuyển, sử dụng và xử lý sau vòng đời đều tạo ra tác động môi trường đáng kể.

Giáo sư, Tiến sĩ Nguyễn Văn Tuấn, Trưởng nhóm chuyên môn Vật liệu xây dựng, Trường đại học Xây dựng Hà Nội.

Giáo sư, Tiến sĩ Nguyễn Văn Tuấn, Trưởng nhóm chuyên môn Vật liệu xây dựng, Trường đại học Xây dựng Hà Nội cho biết: “Để một vật liệu được coi là xanh và bền vững, cần được nhìn nhận theo tư duy vòng đời. Nghĩa là không chỉ xem xét giai đoạn sản xuất, mà cả quá trình khai thác nguyên liệu, sử dụng và thải bỏ. Bên cạnh đó, vật liệu cần tiết kiệm tài nguyên nguyên khai, có thể tận dụng nguồn tái chế và giảm tác động tới sức khỏe con người”.​

Giáo sư, Tiến sĩ Nguyễn Trung Hiếu, Chủ nhiệm đề tài nghiên cứu, Trường đại học Xây dựng Hà Nội.

Theo ông, gạch không nung là một trong những sản phẩm tiêu biểu cho xu hướng này. “Khác với gạch đất sét nung truyền thống phải sử dụng nhiệt độ cao, tiêu tốn năng lượng và phát thải khí độc hại, gạch không nung không trải qua quá trình đốt. Đây là một hướng đi phù hợp mục tiêu Net Zero 2050 mà Việt Nam đã cam kết”, ông Tuấn nhấn mạnh.

Theo Nghị định số 24a/2016/NĐ-CP, vật liệu xây dựng xanh là vật liệu được sản xuất từ việc sử dụng chất thải làm nguyên liệu hoặc nhiên liệu, hoặc có tính năng tiết kiệm năng lượng vượt trội so với vật liệu cùng chủng loại. Ở góc nhìn quốc tế, vật liệu xanh phải được đánh giá trên toàn bộ vòng đời: từ khai thác, sản xuất, sử dụng đến thải bỏ; đồng thời đáp ứng các tiêu chí như không độc hại, có hàm lượng tái chế, tiết kiệm tài nguyên và an toàn cho sức khỏe.

Lời giải từ thực tiễn vùng cao

Không chỉ dừng lại ở câu chuyện phát thải, nhóm nghiên cứu còn xuất phát từ bài toán rất cụ thể: nhà ở cho đồng bào vùng núi cao. Qua khảo sát tại Đà Bắc (Hòa Bình cũ), Đồng Văn (Hà Giang cũ), Hòa An (Cao Bằng), Mường Tè (Lai Châu)… các nhà khoa học nhận thấy nhiều khó khăn: giao thông cách trở, chi phí vận chuyển vật liệu cao, điều kiện thời tiết khắc nghiệt, thiếu thợ lành nghề, đời sống kinh tế còn hạn chế.

Giáo sư, Tiến sĩ Nguyễn Trung Hiếu, chủ nhiệm đề tài nghiên cứu chia sẻ: “Chúng tôi đã khảo sát nguồn đất tại một số địa bàn phía bắc, tiến hành phân tích trong phòng thí nghiệm để xác định cấp phối phù hợp. Nhóm cũng chế tạo các thiết bị máy nén đơn giản, phù hợp điều kiện vùng núi, tập trung nghiên cứu đặc trưng cơ học, đặc biệt là độ bền lâu của vật liệu”.

Theo ông Hiếu, mục tiêu không chỉ là tạo ra viên gạch đạt cường độ nén trên 3,5 MPa, đáp ứng yêu cầu nhà một tầng, mà còn phải bảo đảm khả năng chống chịu mưa rào, môi trường ẩm ướt và tải trọng thực tế của khối xây.

Một sàn nhà 50m² cần khoảng 3.000 viên gạch, tương đương 20 tấn đất và 1 tấn xi-măng, thời gian sản xuất khoảng 10 ngày và đạt cường độ sau 28 ngày. Đáng chú ý, hệ số dẫn nhiệt của gạch CSEB khoảng 0,353 W/m.K, thấp hơn đáng kể so với gạch nung truyền thống (~0,814 W/m.K), cho thấy khả năng cách nhiệt tốt hơn, yếu tố quan trọng trong điều kiện khí hậu miền núi.

“Chuyển đổi thực sự bắt đầu khi công nghệ được chuyển giao và người dân có thể tự tay xây dựng ngôi nhà của chính mình. Vì vậy, chúng tôi chú trọng đơn giản hóa tri thức khoa học, để giải pháp có thể sử dụng được trong điều kiện thực tế”, Giáo sư Nguyễn Trung Hiếu nhấn mạnh.

Chuyển giao công nghệ, chìa khóa nhân rộng mô hình

Gạch đất không nung đã được cấp chứng nhận LOTUS, hệ thống chứng nhận công trình xanh tại Việt Nam. Nhóm nghiên cứu cũng triển khai thực tế tại xã Con Cuông (Nghệ An) và Nguyên Bình (Cao Bằng), với 5 căn nhà đã hoàn thành và 4 căn đang xây dựng.

​Từ năm 2019 đến nay, dự án nhận được sự hỗ trợ của các chương trình hợp tác quốc tế với Đức và Bỉ; đồng thời thực hiện nhiều đề tài cấp Bộ. Không chỉ dừng lại ở sản phẩm, dự án còn đào tạo nghiên cứu sinh, học viên cao học, tạo nền tảng cho phát triển lâu dài.

Theo Giáo sư Nguyễn Văn Tuấn, động lực lớn nhất của nhóm không chỉ là mục tiêu môi trường, mà còn là yếu tố xã hội:

“Khi chúng tôi khảo sát vùng sâu, vùng xa, thấy bà con sống trong những căn nhà tạm bợ, dột nát, thôi thúc lớn nhất là làm sao để xây cho họ một ngôi nhà ổn định, bền vững hơn. Nếu người dân có thể tự sản xuất gạch, tự xây dựng nhà với công nghệ đơn giản, thì mục tiêu xóa nhà tạm sẽ được thực hiện nhanh và rộng khắp hơn”.

Ông cho rằng, đây chính là điểm giao thoa giữa chuyển đổi xanh và an sinh xã hội. Vật liệu xanh không chỉ là câu chuyện giảm phát thải, mà còn là nền tảng cho một mô hình phát triển từ cộng đồng và vì cộng đồng.

Hướng tới mô hình nhà ở xanh, chi phí thấp, bền vững

Trong giai đoạn tới, nhóm nghiên cứu tiếp tục hoàn thiện công nghệ nhà trình tường cải tiến, khắc phục hiện tượng nứt và điều chỉnh giải pháp phù hợp đặc điểm kiến trúc của các dân tộc H’Mông, Hà Nhì, La Hủ, Thái, Tày... Qua đó, vừa đáp ứng yêu cầu về chất lượng công trình, vừa góp phần bảo tồn và phát huy các giá trị văn hóa truyền thống.

Giải pháp gạch đất không nung cho thấy nhiều ưu thế về kinh tế, xã hội và môi trường như giảm phát thải, tiết kiệm năng lượng, tận dụng nguồn vật liệu tại chỗ, giảm chi phí xây dựng, phù hợp điều kiện khí hậu miền núi và góp phần gìn giữ kiến trúc bản địa.

Trong bối cảnh Việt Nam đang nỗ lực thực hiện cam kết phát thải ròng bằng “0” vào năm 2050, những mô hình xây dựng xanh từ vật liệu địa phương cho thấy quá trình chuyển đổi xanh có thể bắt đầu từ những giải pháp thiết thực, gắn với nhu cầu dân sinh. Khi thành tựu khoa học-công nghệ được chuyển giao hiệu quả vào thực tiễn, mỗi ngôi nhà mới không chỉ đáp ứng nhu cầu an cư của người dân mà còn góp phần sử dụng hiệu quả tài nguyên, giảm tác động đến môi trường và thúc đẩy phát triển bền vững.

Từ phòng thí nghiệm đến các bản làng vùng cao, hành trình của gạch đất không nung đang mở ra hướng tiếp cận mới cho ngành xây dựng Việt Nam: phát triển xanh hơn, tiết kiệm hơn và hài hòa hơn giữa mục tiêu tăng trưởng, bảo vệ môi trường và nâng cao chất lượng cuộc sống của người dân.​

Mỗi ngôi nhà được dựng lên giữa núi rừng không chỉ đáp ứng nhu cầu an cư của người dân, mà còn góp phần giảm phát thải, sử dụng hiệu quả tài nguyên và bảo tồn các giá trị văn hóa bản địa. Đó là minh chứng cho việc đưa khoa học-công nghệ vào phục vụ an sinh xã hội, từng bước hiện thực hóa mục tiêu phát thải ròng bằng “0” vào năm 2050 bằng những hành động cụ thể, thiết thực từ cơ sở.