Trong bối cảnh nhu cầu cải thiện điều kiện nhà ở của đồng bào vùng cao ngày càng gia tăng, công nghệ gạch đất nén không nung được đánh giá là một giải pháp xây dựng bền vững, góp phần hiện thực hóa mục tiêu phát triển nhà ở an toàn, tiết kiệm và thân thiện với môi trường. Công nghệ này tận dụng nguồn đất tại địa phương, phối trộn với chất kết dính theo tỷ lệ phù hợp, sau đó được ép bằng máy ép thủy lực để tạo thành những viên gạch có độ bền cao. Nhờ có thể chủ động sản xuất vật liệu ngay tại chỗ, người dân giảm được chi phí vận chuyển, hạ giá thành xây dựng và hạn chế khai thác các nguồn tài nguyên không tái tạo.
Việc không sử dụng công đoạn nung cũng giúp giảm phát thải khí nhà kính, góp phần bảo vệ môi trường và thúc đẩy phát triển nhà ở bền vững tại các khu vực miền núi, vùng sâu, vùng xa.
Trong nhiều năm qua, bài toán nhà ở cho người dân vùng sâu, vùng xa luôn đặt ra những thách thức lớn. Điều kiện địa hình hiểm trở khiến việc vận chuyển vật liệu xây dựng truyền thống như gạch nung, cát, đá, xi-măng gặp nhiều khó khăn, làm đội chi phí xây dựng lên cao. Bên cạnh đó, các hiện tượng thời tiết cực đoan ngày càng gia tăng dưới tác động của biến đổi khí hậu khiến nhu cầu về những ngôi nhà kiên cố, có khả năng chống chịu thiên tai trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết.
Xuất phát từ thực tiễn đó, nhóm các nhà khoa học thuộc Trường Đại học Xây dựng Hà Nội đã nghiên cứu và phát triển giải pháp gạch đất nén không nung (Compressed Stabilized Earth Blocks - CSEB), hướng tới mục tiêu tạo ra loại vật liệu xây dựng giá thành thấp, dễ sản xuất, phù hợp với điều kiện kinh tế - xã hội và tập quán sinh hoạt của người dân miền núi.
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 như giao thông cách trở, chi phí vận chuyển vật liệu cao, điều kiện thời tiết khắc nghiệt, thiếu thợ lành nghề, trong khi đời sống kinh tế của người dân còn hạn chế. Những yếu tố này đòi hỏi một giải pháp xây dựng vừa hiệu quả về kỹ thuật, vừa phù hợp với điều kiện thực tế tại địa phương.
Giáo sư, Tiến sĩ Nguyễn Trung Hiếu, chủ nhiệm đề tài nghiên cứu, cho biết: “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. Sau nhiều năm nghiên cứu, các thử nghiệm cho thấy gạch CSEB có độ ổn định cao, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật đối với công trình nhà ở nông thôn và miền núi.
Một sàn nhà diện tích khoảng 50 m² cần gần 3.000 viên gạch, tương đương khoảng 20 tấn đất và 1 tấn xi-măng. Toàn bộ quá trình sản xuất kéo dài khoảng 10 ngày, sau đó vật liệu đạt cường độ thiết kế sau 28 ngày bảo dưỡng. So với gạch nung truyền thống, giải pháp này giúp giảm đáng kể nhu cầu sử dụng năng lượng do không phải trải qua quá trình nung ở nhiệt độ cao, qua đó góp phần cắt giảm phát thải khí nhà kính.
Đáng chú ý, hệ số dẫn nhiệt của gạch CSEB chỉ khoảng 0,353 W/m.K, thấp hơn đáng kể so với gạch nung truyền thống (khoảng 0,814 W/m.K). Điều này cho thấy khả năng cách nhiệt vượt trội của vật liệu, giúp không gian bên trong nhà mát hơn vào mùa hè và giữ ấm tốt hơn vào mùa đông. Đây là ưu điểm đặc biệt quan trọng đối với các khu vực miền núi có biên độ nhiệt lớn giữa ngày và đêm.
Ngoài hiệu quả kinh tế và kỹ thuật, công nghệ CSEB còn mang lại nhiều lợi ích xã hội. Việc tận dụng nguồn đất tại địa phương giúp giảm phụ thuộc vào vật liệu xây dựng bên ngoài, đồng thời tạo cơ hội việc làm cho người dân thông qua các hoạt động sản xuất vật liệu và xây dựng công trình. Người dân có thể tham gia trực tiếp vào quá trình xây dựng nhà ở, qua đó nâng cao kỹ năng và tăng tính chủ động trong phát triển sinh kế.
“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 được áp dụng rộng rãi trong điều kiện thực tế”, Giáo sư Nguyễn Trung Hiếu nhấn mạnh.
Nhờ những ưu điểm về môi trường và hiệu quả sử dụng tài nguyên, gạch đất nén không nung đã được cấp chứng nhận LOTUS - hệ thống chứng nhận công trình xanh tại Việt Nam. Nhóm nghiên cứu cũng triển khai ứng dụng thực tế tại Con Cuông (Nghệ An) và Nguyên Bình (Cao Bằng), với 5 căn nhà đã hoàn thành và 4 căn đang được xây dựng. Các công trình bước đầu cho thấy khả năng thích ứng tốt với điều kiện khí hậu địa phương và nhận được phản hồi tích cực từ người dân.
Từ năm 2019 đến nay, dự án nhận được sự hỗ trợ từ các chương trình hợp tác quốc tế với Đức và Bỉ, đồng thời triển khai nhiều đề tài nghiên cứu cấp Bộ liên quan đến vật liệu xây dựng bền vững và nhà ở vùng khó khăn. Dự án cũng góp phần đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao thông qua việc hướng dẫn nghiên cứu sinh, học viên cao học và kỹ sư trẻ tham gia nghiên cứu, phát triển công nghệ.
Theo Giáo sư Nguyễn Văn Tuấn, động lực lớn nhất của nhóm không chỉ là mục tiêu môi trường mà còn là giá trị nhân văn mà công nghệ mang lại. “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 chia sẻ.
Trong giai đoạn tới, nhóm nghiên cứu tiếp tục hoàn thiện công nghệ nhà trình tường cải tiến nhằm khắc phục hiện tượng nứt, nâng cao độ bền công trình và điều chỉnh giải pháp phù hợp với 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 nhà ở, vừa góp phần bảo tồn và phát huy các giá trị văn hóa truyền thống của cộng đồng các dân tộc miền núi.
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 dựa trên vật liệu địa phương cho thấy quá trình chuyển đổi xanh hoàn toàn có thể bắt đầu từ những giải pháp thiết thực gắn với nhu cầu dân sinh. Khi các thành tựu khoa học và 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 phát thải carbon, bảo vệ môi trường và thúc đẩy phát triển bền vững ở những khu vực còn nhiều khó khăn.
Buildata
