Nguyên tắc tái sử dụng vật liệu gỗ trong nội thất bền vững
Trong ngành Xây dựng việc chuyển đổi sử dụng các vật liệu tái chế và vật liệu “xanh”, đang trở thành một yêu cầu cấp bách. Gỗ tái chế đóng vai trò quan trọng trong nhiều khía cạnh, đặc biệt là trong việc thúc đẩy bền vững môi trường và sử dụng tài nguyên một cách hiệu quả.
1. Đặt vấn đề
Các vật liệu chúng ta chọn để xây dựng và trang trí nội thất có thể làm trầm trọng thêm tình trạng cạn kiệt tài nguyên; ảnh hưởng biến đổi khí hậu, thiếu nước sinh hoạt, mất đa dạng sinh học, tích tụ rác thải; gây ô nhiễm trong quá trình sản xuất và gây nguy hiểm cho sức khỏe của chúng ta.
Một số lượng lớn vật liệu tự nhiên có sẵn với số lượng hạn chế và phục hồi rất chậm, ví dụ như: liệu hóa thạch. Theo dự báo, dự trữ kim loại, dự trữ chì, kẽm và đồng trên toàn thế giới sẽ cạn kiệt trong 50 năm tới [10].
Hay vật liệu đá cần được hình thành trong một chu kỳ địa chất tự nhiên qua hàng nghìn, hàng triệu năm. Tuy nhiên, với việc mỏ đá bị khai thác liên tục, có thể sẽ bị cạn kiệt trước khi được phục hồi. Sự sụt giảm nghiêm trọng trữ lượng của một số mỏ đá còn để lại cảnh quan thiên nhiên bị hủy hoại.
Mặc dù gỗ là vật liệu tái tạo, nhưng phải mất nhiều năm để một cây mới trồng phát triển đầy đủ. Điều này đặc biệt đúng với gỗ cứng ở vùng nhiệt đới. Khoảng 10% các loài cây hiện có đang bị đe dọa như: Gỗ gụ và một số loại gỗ óc chó [10].
Việc sử dụng vật liệu này rất phổ biến, nhưng do cách tiếp cận không phù hợp dẫn đến sự tuyệt chủng của nhiều loài động thực vật. Ngoài ra, việc chặt cây gây xói mòn lớp đất bề mặt, có thể ảnh hưởng xấu đến hệ sinh thái và làm đất trở nên cằn cỗi.
Cuối cùng, khai thác gỗ ồ ạt làm giảm khả năng hấp thụ carbon dioxide từ khí quyển, làm trầm trọng thêm biến đổi khí hậu. Việc khai thác gỗ rừng là một vấn đề thực trạng rất đáng lo lắng tại Việt Nam, diện tích rừng càng ngày càng thu hẹp ngay cả hệ thống rừng phòng hộ cũng bị khai thác chuyển đổi sai mục đích sử dụng (khu Đồng Đò, khu Lương Sơn - Hòa Bình)
Tóm lại, những tác động điển hình của việc sử dụng vật liệu trong nội thất tới môi trường và con người bao gồm:
• Tiêu thụ tài nguyên: Quá trình sản xuất vật liệu nội thất đòi hỏi sử dụng tài nguyên tự nhiên như gỗ, kim loại, đất đá và nước. Việc khai thác và chế biến tài nguyên này có thể gây ra sự suy giảm tài nguyên và phá hủy môi trường tự nhiên.
• Tiêu thụ năng lượng: Quá trình sản xuất, vận chuyển và lắp đặt vật liệu nội thất tiêu tốn năng lượng lớn, đặc biệt là khi sản xuất các vật liệu như thép, nhôm, vành đai năng lượng và các vật liệu nhân tạo. Việc tiêu thụ năng lượng không bền vững có thể góp phần vào tình trạng biến đổi khí hậu và suy giảm nguồn năng lượng sạch.
• Ô nhiễm môi trường: Một số vật liệu nội thất, như sơn, keo và chất kết dính, có thể chứa các chất hóa học gây ô nhiễm và phát thải khí thải gây hại cho môi trường và sức khỏe con người. Việc sử dụng các vật liệu không phù hợp có thể góp phần vào ô nhiễm không khí trong nhà và ngoài trời.
• Sự thoải mái và sức khỏe: Vật liệu nội thất có thể ảnh hưởng đến môi trường sống và sức khỏe con người. Sự lựa chọn không đúng vật liệu có thể tạo ra môi trường không thoải mái, như tăng độ ẩm, phát tán mùi hôi, gây kích ứng da và dị ứng hô hấp. Ngoài ra, vật liệu cũng có thể ảnh hưởng đến chất lượng không khí và âm thanh trong không gian sống.
• Tái chế và chất thải: Vật liệu nội thất không tái chế hoặc không phân hủy được có thể tạo ra lượng chất thải lớn và gây nguy cơ cho môi trường. Việc sử dụng các vật liệu tái chế và thân thiện với môi trường có thể giảm lượng chất thải và tác động đến môi trường.
Để giải quyết những vấn đề này, cần áp dụng các tiêu chuẩn và quy định nghiêm ngặt về việc chọn lựa và sử dụng vật liệu, cũng như tuân thủ các quy trình xử lý và sản xuất vật liệu một cách bền vững. Điều này sẽ đảm bảo rằng vật liệu xây dựng không chỉ đáp ứng yêu cầu kỹ thuật và thẩm mỹ, mà còn góp phần tạo ra một môi trường lành mạnh và bền vững cho người sử dụng.
Hiện nay nhu cầu tiêu thụ các sản phẩm gỗ trên thế giới tăng đáng kể, với mức tăng tối thiểu 8% trên năm. Đối với các ngành chế biến gỗ tại Việt Nam cũng đang phát triển với tốc độ nhanh chóng đưa ngành chế biến gỗ vươn lên trở thành một trong những mặt hàng xuất khẩu quan trọng.
Tuy nhiên trên thực tế việc khai thác và sử dụng nguồn gỗ trên thế giới và tại Việt Nam vẫn chưa đạt được hiệu quả cao. Theo thống kê trong khai thác tỉ lệ lợi dụng gỗ chỉ đạt 30 - 35% tỉ lệ thân cây, căn cứ theo Thông tư số 35/2011/TT BNNPTNT ngày 20/5/2011 của Bộ NN&PTNT về việc hướng dẫn, thực hiện khai thác, tận thu gỗ và lâm sản ngoài gỗ thì phần lớn khối gốc, rễ, cành, ngọn, lá, cây sâu bệnh, dập hỏng… không có giá trị sử dụng được bỏ lại trở thành nguồn rác thải lớn.
Trong khâu cưa xẻ, tỷ lệ thành phẩm chỉ đạt trung bình 60% thể tích. Tỷ lệ lợi dụng chung chỉ đạt (30 - 35%) x 60% = 18 - 21%. Như vậy, một lượng rất lớn phế liệu gỗ chưa được sử dụng hợp lý, gây lãng phí rất lớn về tài nguyên gỗ. Ngoài ra, trong quá trình khai thác, vận chuyển, lưu bãi, gỗ bị suy giảm chất lượng do nấm mốc và côn trùng phá hoại.
Các vật liệu chúng ta chọn để xây dựng và trang trí nội thất có thể làm trầm trọng thêm tình trạng cạn kiệt tài nguyên; ảnh hưởng biến đổi khí hậu, thiếu nước sinh hoạt, mất đa dạng sinh học, tích tụ rác thải; gây ô nhiễm trong quá trình sản xuất và gây nguy hiểm cho sức khỏe của chúng ta.
Một số lượng lớn vật liệu tự nhiên có sẵn với số lượng hạn chế và phục hồi rất chậm, ví dụ như: liệu hóa thạch. Theo dự báo, dự trữ kim loại, dự trữ chì, kẽm và đồng trên toàn thế giới sẽ cạn kiệt trong 50 năm tới [10].
Hay vật liệu đá cần được hình thành trong một chu kỳ địa chất tự nhiên qua hàng nghìn, hàng triệu năm. Tuy nhiên, với việc mỏ đá bị khai thác liên tục, có thể sẽ bị cạn kiệt trước khi được phục hồi. Sự sụt giảm nghiêm trọng trữ lượng của một số mỏ đá còn để lại cảnh quan thiên nhiên bị hủy hoại.
Mặc dù gỗ là vật liệu tái tạo, nhưng phải mất nhiều năm để một cây mới trồng phát triển đầy đủ. Điều này đặc biệt đúng với gỗ cứng ở vùng nhiệt đới. Khoảng 10% các loài cây hiện có đang bị đe dọa như: Gỗ gụ và một số loại gỗ óc chó [10].
Việc sử dụng vật liệu này rất phổ biến, nhưng do cách tiếp cận không phù hợp dẫn đến sự tuyệt chủng của nhiều loài động thực vật. Ngoài ra, việc chặt cây gây xói mòn lớp đất bề mặt, có thể ảnh hưởng xấu đến hệ sinh thái và làm đất trở nên cằn cỗi.
Cuối cùng, khai thác gỗ ồ ạt làm giảm khả năng hấp thụ carbon dioxide từ khí quyển, làm trầm trọng thêm biến đổi khí hậu. Việc khai thác gỗ rừng là một vấn đề thực trạng rất đáng lo lắng tại Việt Nam, diện tích rừng càng ngày càng thu hẹp ngay cả hệ thống rừng phòng hộ cũng bị khai thác chuyển đổi sai mục đích sử dụng (khu Đồng Đò, khu Lương Sơn - Hòa Bình)
Tóm lại, những tác động điển hình của việc sử dụng vật liệu trong nội thất tới môi trường và con người bao gồm:
• Tiêu thụ tài nguyên: Quá trình sản xuất vật liệu nội thất đòi hỏi sử dụng tài nguyên tự nhiên như gỗ, kim loại, đất đá và nước. Việc khai thác và chế biến tài nguyên này có thể gây ra sự suy giảm tài nguyên và phá hủy môi trường tự nhiên.
• Tiêu thụ năng lượng: Quá trình sản xuất, vận chuyển và lắp đặt vật liệu nội thất tiêu tốn năng lượng lớn, đặc biệt là khi sản xuất các vật liệu như thép, nhôm, vành đai năng lượng và các vật liệu nhân tạo. Việc tiêu thụ năng lượng không bền vững có thể góp phần vào tình trạng biến đổi khí hậu và suy giảm nguồn năng lượng sạch.
• Ô nhiễm môi trường: Một số vật liệu nội thất, như sơn, keo và chất kết dính, có thể chứa các chất hóa học gây ô nhiễm và phát thải khí thải gây hại cho môi trường và sức khỏe con người. Việc sử dụng các vật liệu không phù hợp có thể góp phần vào ô nhiễm không khí trong nhà và ngoài trời.
• Sự thoải mái và sức khỏe: Vật liệu nội thất có thể ảnh hưởng đến môi trường sống và sức khỏe con người. Sự lựa chọn không đúng vật liệu có thể tạo ra môi trường không thoải mái, như tăng độ ẩm, phát tán mùi hôi, gây kích ứng da và dị ứng hô hấp. Ngoài ra, vật liệu cũng có thể ảnh hưởng đến chất lượng không khí và âm thanh trong không gian sống.
• Tái chế và chất thải: Vật liệu nội thất không tái chế hoặc không phân hủy được có thể tạo ra lượng chất thải lớn và gây nguy cơ cho môi trường. Việc sử dụng các vật liệu tái chế và thân thiện với môi trường có thể giảm lượng chất thải và tác động đến môi trường.
Để giải quyết những vấn đề này, cần áp dụng các tiêu chuẩn và quy định nghiêm ngặt về việc chọn lựa và sử dụng vật liệu, cũng như tuân thủ các quy trình xử lý và sản xuất vật liệu một cách bền vững. Điều này sẽ đảm bảo rằng vật liệu xây dựng không chỉ đáp ứng yêu cầu kỹ thuật và thẩm mỹ, mà còn góp phần tạo ra một môi trường lành mạnh và bền vững cho người sử dụng.
Hiện nay nhu cầu tiêu thụ các sản phẩm gỗ trên thế giới tăng đáng kể, với mức tăng tối thiểu 8% trên năm. Đối với các ngành chế biến gỗ tại Việt Nam cũng đang phát triển với tốc độ nhanh chóng đưa ngành chế biến gỗ vươn lên trở thành một trong những mặt hàng xuất khẩu quan trọng.
Tuy nhiên trên thực tế việc khai thác và sử dụng nguồn gỗ trên thế giới và tại Việt Nam vẫn chưa đạt được hiệu quả cao. Theo thống kê trong khai thác tỉ lệ lợi dụng gỗ chỉ đạt 30 - 35% tỉ lệ thân cây, căn cứ theo Thông tư số 35/2011/TT BNNPTNT ngày 20/5/2011 của Bộ NN&PTNT về việc hướng dẫn, thực hiện khai thác, tận thu gỗ và lâm sản ngoài gỗ thì phần lớn khối gốc, rễ, cành, ngọn, lá, cây sâu bệnh, dập hỏng… không có giá trị sử dụng được bỏ lại trở thành nguồn rác thải lớn.
Trong khâu cưa xẻ, tỷ lệ thành phẩm chỉ đạt trung bình 60% thể tích. Tỷ lệ lợi dụng chung chỉ đạt (30 - 35%) x 60% = 18 - 21%. Như vậy, một lượng rất lớn phế liệu gỗ chưa được sử dụng hợp lý, gây lãng phí rất lớn về tài nguyên gỗ. Ngoài ra, trong quá trình khai thác, vận chuyển, lưu bãi, gỗ bị suy giảm chất lượng do nấm mốc và côn trùng phá hoại.
Rác thải gỗ không chỉ dừng lại trong quy trình sản xuất mà còn xuất hiện rất nhiều trong quá trình sinh hoạt. Gỗ thành phẩm sau khi hết giá trị sử dụng hoặc hết giá trị về thẩm mỹ được phát thải ra môi trường, nguồn gỗ phế liệu này đã không được sử dụng đúng với tiềm năng và giá trị về mặt kinh tế của vật liệu gỗ gây ảnh hưởng xấu đến môi trường qua việc bổ sung lượng rác thải.
Gỗ tái chế có thể đóng một vai trò quan trọng trong thiết kế nội thất bền vững. Một nghiên cứu đã đề xuất một chiến lược thiết kế sinh thái cho cửa gỗ nội thất, tập trung vào cải thiện môi trường trong các thành phần ván dăm, giao thông vận tải và các kịch bản cuối của vòng đời [9].
Một nghiên cứu khác đã giới thiệu một sàn gỗ có thể tái chế, giải quyết vấn đề sàn gỗ truyền thống khó thay thế và khó tái chế [9]. Ngoài ra, các phương pháp xử lý ngâm tẩm hóa chất nhiệt và nổ hơi nước đã được tìm thấy để cải thiện độ pH, khả năng đệm và chiều dài sợi của ván sợi mật độ trung bình liên kết urê formaldehyde (UF) tái chế (UF) và ván dăm (PB) [5].
Hơn nữa, việc quản lý sau sử dụng các sản phẩm gỗ có thể góp phần vào hiệu quả tài nguyên và giảm phát thải khí nhà kính, làm cho nó trở thành một khía cạnh quan trọng của việc sử dụng gỗ bền vững [6]. Những phát hiện này làm nổi bật tiềm năng của gỗ tái chế trong thiết kế nội thất bền vững, mang lại cả lợi ích môi trường và cơ hội cho hiệu quả tài nguyên.
Tuy nhiên các nghiên cứu về ứng dụng gỗ tái chế trong thiết kế nội thất bền vững còn hạn chế. Các phương pháp đánh giá về hiệu quả của việc sử dụng vật liệu tái chế đa phần chỉ tập trung vào các thuộc tính: tỷ lệ thu hồi, tính kinh tế khi thu hồi, tác động môi trường sau khu thu hồi…các phương pháp này còn tồn đọng nhiều vấn đề bất cập như sau:
• Chỉ xem xét đến một mặt của vấn đề
• Chỉ phân tích tính kinh tế, tính môi trường của một bộ phận
• Không tính đến tính chất hoạt động của tính năng môi trường, trong tính toán tính năng môi trường của một sản phẩm còn tùy thuộc vào tình trạng sử dụng cụ thể.
Nghiên cứu này sẽ đề xuất những nguyên tắc cụ thể trong việc sử dụng gỗ tái chế dựa trên các tiêu chí của thiết kế nội thất bền vững. Đây sẽ là một tham khảo hữu ích, có tính thực tế đối với các nhà thiết kế.
2. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
Các phương pháp sử dụng trong nghiên cứu bao gồm: Phương pháp kế thừa, phương pháp tổng hợp, phương pháp chuyên gia; Phương pháp đối chiếu, so sánh.
2.1. Vòng đời của vật liệu
Việc sử dụng vật liệu có tác động gián tiếp đến sự nóng lên toàn cầu, đặc biệt là do năng lượng tiêu thụ trong toàn bộ vòng đời của chúng bao gồm: năng lượng xử lý, sản xuất, vận chuyển, lắp đặt, bảo trì, phá hủy và tiêu huỷ vật liệu.
Vòng đời của vật liệu là một mắt xích quan trọng trong việc giải quyết các vấn đề về tính bền vững. Thiết kế vòng đời bao hàm các nguyên tắc nhất định.
Tác động của mọi bước trong quy trình sản xuất từ thu thập nguyên liệu thô, sản xuất, phân phối và lắp đặt đến hoàn thành sử dụng và thải bỏ đều được kiểm tra. Do đó, vòng đời của vật liệu có thể được chia thành ba giai đoạn (Hình 1): - Tiền xây dựng - Xây dựng - Hậu xây dựng [10].
Hình 1. Sơ đồ vòng đời của vật liệu. [10]
Giai đoạn tiền xây dựng bao gồm sản xuất vật liệu và vận chuyển, nhưng không phải là cài đặt. Như được trình bày trong Hình 1, giai đoạn này bao gồm khai thác nguyên liệu thô, chế biến, đóng gói và vận chuyển. Nó đồng thời có khả năng tạo ra các tác động tiêu cực đến môi trường cao nhất. Hiểu được hậu quả của giai đoạn này có thể dẫn đến sự lựa chọn vật liệu xây dựng khôn ngoan hơn.
Giai đoạn Xây dựng liên quan đến việc sử dụng vật liệu, bắt đầu với việc lắp đặt và bao gồm bảo trì và các sửa chữa có thể có. Cuối cùng, giai đoạn sau khi xây dựng bao gồm việc kết thúc việc sử dụng vật liệu trong một không gian nhất định, tức là tháo dỡ, thải bỏ, tái sử dụng hoặc tái chế.
Từ quan điểm của nhà thiết kế, đây là giai đoạn ít được xem xét nhất. Tuy nhiên, nó không làm giảm tầm quan trọng của nó để đạt được một thiết kế thân thiện với môi trường hơn.
Vòng đời sử dụng gỗ là quá trình từ khi gỗ được khai thác hoặc thu thập đến khi nó được tái chế hoặc loại bỏ sau khi không còn sử dụng được. Quá trình này bao gồm nhiều giai đoạn khác nhau và có thể được tối ưu hóa để đảm bảo sự bền vững và tối ưu hóa sử dụng tài nguyên. Dưới đây là các giai đoạn cơ bản của vòng đời sử dụng gỗ:
• Khai thác và Thu thập: Gỗ có thể được thu thập từ rừng nguyên sinh hoặc từ các nguồn gỗ tái chế. Quá trình này liên quan đến việc cắt hạ cây, vận chuyển và xử lý gỗ.
• Chế biến và Sản xuất: Gỗ sau khi thu thập sẽ được chế biến và sản xuất thành các sản phẩm như đồ nội thất, sàn, ván ép... Giai đoạn này có thể gây tiêu thụ nhiều năng lượng và tài nguyên.
• Sử dụng: Gỗ được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm nội thất, xây dựng, đóng tàu, sản xuất đồ trang sức...
• Bảo dưỡng và Bảo quản: Sản phẩm từ gỗ cần được bảo dưỡng và bảo quản để kéo dài tuổi thọ của chúng và tránh việc phải thay thế sớm.
• Tái sử dụng và Tái chế: Sản phẩm từ gỗ có thể được tái sử dụng trong các ứng dụng khác sau khi không còn cần thiết trong ngữ cảnh ban đầu. Gỗ cũng có thể được tái chế để tạo ra sản phẩm mới, giảm lượng chất thải.
• Loại bỏ: Khi gỗ không còn khả năng sử dụng, nó cần được loại bỏ một cách đúng đắn. Loại bỏ gỗ có thể liên quan đến đốt cháy, tái chế thành sản phẩm khác hoặc xử lý bằng cách phân hủy tự nhiên.
Tối ưu hóa vòng đời sử dụng gỗ đòi hỏi sự cân nhắc kỹ lưỡng về việc chọn nguồn gốc gỗ, thiết kế sản phẩm, cách sử dụng và quản lý quy trình tái chế hoặc loại bỏ. Mục tiêu là tối thiểu hóa tác động tiêu cực đến môi trường, tối ưu hóa sử dụng tài nguyên, và tạo ra mô hình kinh tế vòng tròn.
2.2. Lựa chọn vật liệu trong thiết kế nội thất bền vững
Việc lựa chọn vật liệu phù hợp không chỉ dừng lại ở việc chọn các vật liệu bền vững mà còn phải xem xét các yếu tố khác như hiệu quả năng lượng, khả năng tái sử dụng và tái chế, tính thẩm mỹ và sự phù hợp với không gian và mục đích sử dụng.
Sự kết hợp và cân nhắc các yếu tố này trong quá trình thiết kế nội thất sẽ đảm bảo một môi trường sống bền vững và lành mạnh cho con người và môi trường.
Tái chế và tái sử dụng vật liệu cần được hiểu rõ theo 2 khái niệm khác nhau:
• Tái sử dụng là sử dụng lại nguồn rác thải vật liệu một cách trực tiếp hoặc sau khi sơ chế không làm thay đổi tính chất của sản phẩm, sản phẩm mới được tạo nên từ sản phẩm cũ và vòng đời sản phẩm được sử dụng lại nhiều lần cho đến hết tuổi thọ
• Tái chế là sử dụng lại rác thải sản phẩm cũ nhưng sẽ áp dụng thêm công nghệ, khoa học kỹ thuật, pha trộn thêm các phụ gia khác để tạo ra sản phẩm mới nên rất khó để tạo ra nhiều vòng đời tiếp theo.
Bảng 1: Tiêu chí và những câu hỏi gợi ý giúp nhà thiết kế nội thất có thể lựa chọn được vật liệu phù hợp với mục tiêu thiết kế bền vững [10]
Hình 2. Sơ đồ nguyên tắc tái sử dụng vật liệu gỗ trong nội thất bền vững.
Hình 2. Sơ đồ nguyên tắc tái sử dụng vật liệu gỗ trong nội thất bền vững.
3. Kết quả và thảo luận
Việc tái sử dụng lại vật liệu gỗ chính là đưa ý thức bảo vệ môi trường vào quá trình ứng dụng sản phẩm thực tiễn. Điều này dường như rất dễ thực hiện nhưng kỳ thực không phải vậy.
Muốn đưa được gỗ tái sử dụng hòa nhập vào toàn bộ quá trình chu kỳ vòng sản phẩm cần thực hiện theo những nguyên tắc dựa trên các tiêu chuẩn về sử dụng vật liệu bền vững. Đây là tiền đề, là cơ sở cho những thiết kế thực nghiệm sau này.
Nguyên tắc liên quan đến vật liệu gỗ tái sử dụng:
• Ít dùng các nguyên vật liệu gỗ hiếm, dùng nhiều các loại gỗ phế liệu, vật liệu gỗ thừa, vật liệu gỗ thu hồi làm nguyên vật liệu, cố gắng tìm kiếm những vật liệu gỗ thay thế cho gỗ quý hiếm, nâng cao tuổi thọ sử dụng và độ tin cậy của sản phẩm.
• Sử dụng một cách hợp lý về nguồn gỗ, nguyên liệu gỗ đầu vào, cố gắng giảm số chủng loại gỗ trong cùng một sản phẩm để thu hồi một cách hiệu quả nhất sau khi hỏng.
• Cố gắng dùng những vật liệu gỗ có tính tương hợp, thích ứng cùng nhau, tránh dùng những loại gỗ có tính khó thu hồi hoặc không thể thu hồi xử lý.
• Sử dụng vật liệu với lượng dùng hợp lý, khi thỏa mãn nhu cầu công năng của sản phẩm, lượng gỗ tái sử dụng là nhỏ nhất, hiệu quả nhất.
Nguyên tắc liên quan đến kết cấu sản phẩm:
• Trong thiết kế các sản phẩm ứng dụng cần đề xuất tư tưởng thiết kế với cùng một tính năng, thông qua thu nhỏ kích thước mà tiết kiệm lượng sử dụng tài nguyên. Ví như chọn vật liệu gỗ nhẹ, loại bỏ các công năng thừa, giảm nhẹ trọng lượng sản phẩm.
• Đơn giản hóa kết cấu của sản phẩm, đề xướng nguyên tắc đơn giản và đẹp. Ví dụ giảm thiểu số chi tiết bộ phận, như vậy tiện cho lắp ráp, tháo dỡ, lắp lẫn, tiện cho sửa chữa và xử lý phân loại trong quá trình tái chế.
• Sử dụng các sản phẩm được tiêu chuẩn hóa, module hóa, khi đó các sản phẩm là do các module công năng tổ hợp thành, vừa có lợi cho lắp ráp, tháo dỡ, thuận tiện cho quá trình xử lý sau khi hỏng.
Nguyên tắc liên quan đến công nghệ xử lý gỗ tái sử dụng:
Gỗ tái sử dụng sẽ cần trải qua quá trình xử lý trước khi đưa vào sử dụng, công nghệ xử lý này có hợp lý hay không ảnh hưởng trực tiếp đến việc tiêu hao năng lượng, tiêu hao nguyên vật liệu, lượng phế liệu sản sinh trong quá trình gia công, một số nguyên tắc liên quan đến công nghệ xử lý gồm:
• Tối ưu hóa việc thu hồi tái sử dụng nguyên vật liệu, các chi tiết cấu thành sản phẩm.
• Tối ưu hóa các tính năng sản phẩm, cải tiến về công nghệ, nâng cao tỷ lệ sản phẩm hợp quy cách.
• Lựa chọn công nghệ hợp lý, đơn giản hóa quy trình công nghệ, tìm cách giảm thiểu phế liệu trong quá trình sản xuất, tránh các nhân tố không an toàn trong sản xuất.
• Giảm thiểu rác thải gỗ, gây ô nhiễm trong quá trình sản xuất và sử dụng sản phẩm, lựa chọn kỹ thuật sản xuất sạch.
• Cần tính toán đến công nghệ xử lý thu hồi sản phẩm sau khi hỏng, làm sản phẩm sau khi hỏng dễ dàng được xử lý, không sản sinh ra rác thải, ô nhiễm lần 2.
Các nguyên tắc về tái sử dụng vật liệu gỗ chính là trên cơ sở các chuẩn tắc chủ yếu của thiết kế truyền thống như nguyên tắc về nhân thể công hiệu học, nguyên tắc về kỹ thuật, nguyên tắc về nghệ thuật và nguyên tắc về kinh tế thêm vào các nguyên tắc về môi trường, đưa nguyên tắc về môi trường lên vị trí ưu tiên hàng đầu như sơ đồ trên.
Ngoại trừ những nguyên tắc đã nêu, quá trình vận hành thực tế còn cần được tiến hành quản lý một cách có hiệu quả. Không có sự quản lý tốt thì không thể nào có được sản phẩm xanh với ý nghĩa đích thực.
Việc tái sử dụng vật liệu gỗ vào thực tiễn có thể nhận thấy rõ, ngay từ nguyên liệu đầu vào sau khi thu hồi từ rác thải gỗ cần tiến hành phân loại theo các phương thức quy định. Thông thường sẽ đưa làm hai mảng chính là sản phẩm có giá trị về lịch sử, kinh tế và không có giá trị về lịch sử, kinh tế.
Với dạng đầu tiên chúng ta cần bảo tồn và tái sử dụng lại đưa vào sử dụng thực tiễn và hầu như không cần trải qua quá trình xử lý nào cả. Với dạng thứ hai được phân loại theo hình dạng (dạng thanh tấm, dạng đồ đạc, dạng vụn nhỏ).
Nhận thấy rằng hiệu quả của gỗ tái sử dụng được ứng dụng nhiều nhất, gần như ứng dụng được trong tất cả các bộ phận cấu thành không gian nội thất (trần, tường, sàn, đồ đạc nội thất) nên trong quá trình thu hồi, tái sử dụng dạng này được ưu tiên hơn.
• Dạng đồ đạc thông thường sẽ được tái sử dụng lại vào đồ đạc nội thất, có thể biến đổi về công năng và qua công nghệ xử lý sẽ thay đổi về hình dáng, màu sắc phù hợp với nhu cầu của người sử dụng sản phẩm.
• Các dạng vụn nhỏ sẽ được sử dụng chính vào các đồ đạc trang trí hoặc làm chi tiết cấu thành bộ phận cho các sản phẩm khác.
Hình 3. Sơ đồ tái sử dụng vật liệu gỗ vào thực tiễn.
Hình 4. Sơ đồ quá trình tái sử dụng lại vật liệu.
Khác với cách xử lý truyền thống, để sử dụng lại nguồn phế thải gỗ cần phải đi qua một quy trình xử lý theo sơ đồ 3.4. Các sản phẩm gỗ cũ hỏng, đã qua sử dụng cần được tháo dỡ, phân loại thành các chi tiết, bộ phận, qua đó sẽ làm rõ được những bộ phận, chi tiết nào có thể thu hồi, tái sử dụng được ngay và những chi tiết, bộ phận nào cần xử lý. Để tránh việc mất quá nhiều thời gian và nhân công cho qua trình tháo dỡ sản phẩm cần áp dụng những giải pháp sau:
• Nếu giá trị thu hồi chi tiết và chi phí cần thiết để xử lý chi tiết không thu hồi đều lớn hơn chi phí tháo dỡ thì thu hồi chi tiết.
• Nếu giá trị trị thu hồi chi tiết nhỏ hơn chi phí tháo dỡ, mà chênh lệch giữa chúng lại nhỏ hơn chi phí xử lý chi tiết thì thu hồi chi tiết
• Nếu giá trị thu hồi chi tiết nhỏ hơn chi phí tháo dỡ, mà chênh lệch giữa chúng lớn hơn chi phí xử lý chi tiết thì không thu hồi chi tiết, trừ khi cần tháo dỡ để lấy vật liệu, chi tiết khác có giá trị hơn trong các bộ phận còn lại.
• Tất cả các chi tiết không cho thu hồi đều cần tiến hành xử lý chôn lấp hoặc thiêu hủy.
4. Kết luận
Vấn đề ô nhiễm toàn cầu bao trùm mọi khía cạnh trong cuộc sống của chúng ta, bao gồm cả thiết kế nội thất. Tính bền vững trước hết phải hiện diện trong thiết kế kiến trúc nội thất để giảm thiểu những tác động xấu đến môi trường của chúng ta.
Kiến trúc sư hoặc nhà thiết kế đóng một vai trò quan trọng trong việc đạt được sự bền vững. Để đạt được điều này, người thiết kế cần có những hiếu biết về vật liệu sử dụng trong nội thất.
Nghiên cứu này đã đưa ra những nguyên tắc cơ bản trong việc sử dụng vật liệu gỗ tái chế nhằm đảm bảo mục tiêu bền vững, là một công cụ tham khảo cho hoạt động thiết kế thực tiễn. Các nghiên mới cần tập trung vào các giai đoạn tiếp theo trong vòng đời của gỗ tái sử dụng.
Tài liệu tham khảo
[1] Ambrose Dodoo, Leif Gustavsson, Roger Sathre, Recycling of Lumber, 2014.
[2] Aline Cobut, Robert Beauregard, Pierre Blanchet, Reducing the environmental footprint of interior wood doors in non-residential buildings - part 2: ecodesign, 16 Dec 2015-Journal of Cleaner Production (Elsevier)-Vol. 109, pp 247-259.
[3] Asford, P. : The Implication of Energy Efficiency Measures in Reduction of Carbon Dioxide Emission From European Building Stock, Bristol, 1999.
[4] Ayalp N.: Environmental Sustainability in Interior Design Elements, Proceedings of the 7th WSEAS International Conference on Energy & Environment (EE '12), Kos Island, Greece, 2012, p.p. 163-167.
[5] Hongnan Sun, Guoan Huang, Qiongtao Huang, Recyclable wood floor, 2012.
[6] Hui Wan, Xiang-Ming Wang, Alpha Barry, Recycling Wood Composite Panels: Characterizing Recycled Materials, 28 Oct 2014-Bioresources-Vol. 9, Iss: 4, pp 7554-7565.
[7] Jong-Jin K, Rigdon B.: Sustainable Architecture Module: Qualities, Use, and Examples of Sustainable Building Materials, National Pollution Prevention Center for Higher Education, Michigan, 1998.
[8] Lý Tuấn Trường (2015). Thiết kế xanh, Đại học Lâm nghiệp Việt Nam.
[9] Madhuvandhi Ravi, Bio-composite panels from recycled wood chips for sustainable building applications
[10] Moxon S.: Sustainability in Interior Design, Laurence King Publishing, London, 2012.
• Nếu giá trị thu hồi chi tiết và chi phí cần thiết để xử lý chi tiết không thu hồi đều lớn hơn chi phí tháo dỡ thì thu hồi chi tiết.
• Nếu giá trị trị thu hồi chi tiết nhỏ hơn chi phí tháo dỡ, mà chênh lệch giữa chúng lại nhỏ hơn chi phí xử lý chi tiết thì thu hồi chi tiết
• Nếu giá trị thu hồi chi tiết nhỏ hơn chi phí tháo dỡ, mà chênh lệch giữa chúng lớn hơn chi phí xử lý chi tiết thì không thu hồi chi tiết, trừ khi cần tháo dỡ để lấy vật liệu, chi tiết khác có giá trị hơn trong các bộ phận còn lại.
• Tất cả các chi tiết không cho thu hồi đều cần tiến hành xử lý chôn lấp hoặc thiêu hủy.
4. Kết luận
Vấn đề ô nhiễm toàn cầu bao trùm mọi khía cạnh trong cuộc sống của chúng ta, bao gồm cả thiết kế nội thất. Tính bền vững trước hết phải hiện diện trong thiết kế kiến trúc nội thất để giảm thiểu những tác động xấu đến môi trường của chúng ta.
Kiến trúc sư hoặc nhà thiết kế đóng một vai trò quan trọng trong việc đạt được sự bền vững. Để đạt được điều này, người thiết kế cần có những hiếu biết về vật liệu sử dụng trong nội thất.
Nghiên cứu này đã đưa ra những nguyên tắc cơ bản trong việc sử dụng vật liệu gỗ tái chế nhằm đảm bảo mục tiêu bền vững, là một công cụ tham khảo cho hoạt động thiết kế thực tiễn. Các nghiên mới cần tập trung vào các giai đoạn tiếp theo trong vòng đời của gỗ tái sử dụng.
Tài liệu tham khảo
[1] Ambrose Dodoo, Leif Gustavsson, Roger Sathre, Recycling of Lumber, 2014.
[2] Aline Cobut, Robert Beauregard, Pierre Blanchet, Reducing the environmental footprint of interior wood doors in non-residential buildings - part 2: ecodesign, 16 Dec 2015-Journal of Cleaner Production (Elsevier)-Vol. 109, pp 247-259.
[3] Asford, P. : The Implication of Energy Efficiency Measures in Reduction of Carbon Dioxide Emission From European Building Stock, Bristol, 1999.
[4] Ayalp N.: Environmental Sustainability in Interior Design Elements, Proceedings of the 7th WSEAS International Conference on Energy & Environment (EE '12), Kos Island, Greece, 2012, p.p. 163-167.
[5] Hongnan Sun, Guoan Huang, Qiongtao Huang, Recyclable wood floor, 2012.
[6] Hui Wan, Xiang-Ming Wang, Alpha Barry, Recycling Wood Composite Panels: Characterizing Recycled Materials, 28 Oct 2014-Bioresources-Vol. 9, Iss: 4, pp 7554-7565.
[7] Jong-Jin K, Rigdon B.: Sustainable Architecture Module: Qualities, Use, and Examples of Sustainable Building Materials, National Pollution Prevention Center for Higher Education, Michigan, 1998.
[8] Lý Tuấn Trường (2015). Thiết kế xanh, Đại học Lâm nghiệp Việt Nam.
[9] Madhuvandhi Ravi, Bio-composite panels from recycled wood chips for sustainable building applications
[10] Moxon S.: Sustainability in Interior Design, Laurence King Publishing, London, 2012.
VLXD.org (TH/ Viện KHCN Xanh)
