Khi mối đe dọa của biến đổi khí hậu ngày càng gia tăng, ngày càng nhiều kiến trúc sư và nhà thiết kế chuyển sang kiến trúc bền vững, nhằm mục đích giảm thiểu tác động tiêu cực của các tòa nhà đến môi trường. Khái niệm kiến trúc mới nổi này không chỉ nhấn mạnh vào hiệu quả sử dụng vật liệu và năng lượng mà còn tập trung vào việc bảo vệ toàn bộ hệ sinh thái. Khái niệm thiết kế kiến trúc bền vững đã dần vượt ra khỏi khuôn khổ kỹ thuật truyền thống, tích hợp mối quan hệ sâu sắc giữa con người và thiên nhiên, hình thành nên một khái niệm văn hóa toàn diện hơn.
Kiến trúc bền vững là một hệ tư tưởng nhằm đảm bảo rằng việc sử dụng các nguồn tài nguyên hiện có không gây ảnh hưởng bất lợi đến phúc lợi của xã hội trong tương lai hoặc làm cho việc khai thác các nguồn tài nguyên ứng dụng khác trở nên bất khả thi trong dài hạn.
Khi nhu cầu về các tòa nhà bền vững tăng lên, nhiều dự án xây dựng đang bắt đầu tập trung vào tổng lượng carbon tích hợp và vận hành. Theo số liệu thống kê mới nhất, hoạt động xây dựng toàn cầu chiếm 38% lượng khí thải toàn cầu. Các tiêu chuẩn hiện tại tập trung vào việc giảm lượng khí thải carbon trong quá trình vận hành, nhưng có tương đối ít biện pháp để giảm lượng carbon tích tụ. Điều này dẫn đến việc lựa chọn vật liệu, đặc biệt là xi măng và thép, không quan tâm đến tác động môi trường.
Trong khi các tiêu chuẩn xây dựng và thi công bền vững thường tập trung vào việc giảm lượng khí thải carbon trong quá trình vận hành thì hiện có tương đối ít tiêu chuẩn hoặc hệ thống có thể theo dõi và giảm lượng carbon tích tụ.
Sử dụng năng lượng bền vững là một trong những mục tiêu cốt lõi của xây dựng bền vững. Các nhà thiết kế sử dụng nhiều kỹ thuật khác nhau, từ thiết kế thụ động đến công nghệ chủ động, để giảm mức tiêu thụ năng lượng của tòa nhà và tăng khả năng tạo ra và sử dụng năng lượng của chính tòa nhà. Ví dụ, lựa chọn vị trí xây dựng và thiết kế phù hợp để tận dụng tối đa ánh sáng tự nhiên và năng lượng gió là những chiến lược phổ biến.
Hiệu quả năng lượng tổng thể của một tòa nhà phụ thuộc vào thiết kế sử dụng hiệu quả các nguồn tài nguyên môi trường tại địa phương.
Việc sử dụng các kỹ thuật thiết kế thụ động có thể cải thiện đáng kể hiệu quả của hệ thống sưởi ấm, thông gió và điều hòa không khí. Thông qua việc bố trí phòng hợp lý, kích thước và hướng cửa sổ, cũng như quản lý tỷ lệ chiều cao đường phố và tòa nhà trong quy hoạch đô thị, các nhà thiết kế có thể giảm nhu cầu năng lượng. Cách nhiệt tốt cho tòa nhà là yếu tố quan trọng để cải thiện hệ thống sưởi ấm và thông gió.
Trong lĩnh vực năng lượng tái tạo, việc sử dụng năng lượng mặt trời đang dần trở nên phổ biến. Việc lắp đặt tấm pin mặt trời không chỉ cung cấp đủ điện năng cho tòa nhà mà còn mang lại lợi ích tốt nhất trong điều kiện môi trường phù hợp. Khi công nghệ tiếp tục phát triển, hiệu suất của tấm pin mặt trời sẽ tăng từ 4% hiện tại lên 28%, khiến chúng trở thành nguồn năng lượng đáng tin cậy trong các hộ gia đình và tòa nhà thương mại.
Hiệu suất của tấm pin mặt trời bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm hướng, hiệu suất, vĩ độ và khí hậu.
Ngoài ra, công nghệ tạo ra điện gió và bơm nhiệt cũng bắt đầu được sử dụng rộng rãi trong các tòa nhà bền vững. Đặc biệt ở những khu vực có nguồn gió dồi dào, tua-bin gió có thể cải thiện đáng kể khả năng tự chủ về năng lượng của các tòa nhà. Máy bơm nhiệt sử dụng năng lượng nhiệt trong lòng đất hoặc không khí để giảm chi phí vận hành sưởi ấm.
Với những công nghệ và khái niệm mới nổi này, việc lựa chọn vật liệu xây dựng ngày càng trở nên quan trọng. Các vật liệu thân thiện với môi trường như thép tái chế, sơn hàm lượng VOC thấp và cửa sổ kính lớn đều giúp tòa nhà thân thiện hơn với môi trường và giảm mức tiêu thụ năng lượng. Những vật liệu này không chỉ đáp ứng các yêu cầu cơ bản của xây dựng bền vững mà còn thể hiện tính thẩm mỹ của thiết kế.
Xét đến hiệu quả của các tòa nhà và hiệu suất thân thiện với môi trường của vật liệu, ngày càng nhiều kiến trúc sư bắt đầu xem xét lại quy trình thiết kế, thúc đẩy ngành xây dựng hướng tới tính bền vững.
Quan trọng nhất, xây dựng bền vững không chỉ là xu hướng mới nổi mà còn là kỳ vọng và thực hành cho tương lai của xây dựng có trách nhiệm. Với sự tiến bộ của công nghệ và nhận thức của con người về môi trường được nâng cao, kiến trúc bền vững đang trở thành biểu tượng của kỷ nguyên mới. Tuy nhiên, liệu mọi người có thể tìm được vị trí của mình trong cuộc cách mạng này không?