Khi phế phẩm trở thành kiến trúc – Tạp chí Kiến trúc Việt Nam

Vật liệu xây dựng hiếm khi bắt đầu từ nơi kiến ​​trúc tiếp xúc với nó. Khi bê tông đến công trường, đá vôi dùng để sản xuất nó đã được khai thác, chế biến và biến đổi. Gỗ đến rất lâu sau khi rừng đã được lấy đi. Kính xuất hiện tách rời khỏi cát mà nó được tạo ra. Khi vật liệu được đưa vào xây dựng, phần lớn cảnh quan và ngành công nghiệp sản xuất ra chúng đã biến mất khỏi tầm nhìn.

Trên khắp Ấn Độ và khu vực Tây Nam Á, một chuỗi cung ứng vật liệu khác đang dần hiện rõ. Vỏ trấu, xơ dừa, bã mía và bã chà là, từng được coi là phế phẩm nông nghiệp, đang ngày càng được sử dụng rộng rãi trong kiến ​​trúc dưới dạng vật liệu cách nhiệt, tấm composite, ván sợi và chất thay thế xi măng. Các nhà máy xay xát gạo, đồn điền dừa, nhà máy đường và trang trại chà là đang ngày càng trở thành một phần của chuỗi cung ứng kiến ​​trúc.

Quy mô của các nguồn tài nguyên này là rất lớn. Ấn Độ tạo ra hàng trăm triệu tấn phế phẩm nông nghiệp hàng năm thông qua việc canh tác, thu hoạch và chế biến thực phẩm. Quá trình xay xát gạo tạo ra vỏ trấu chiếm khoảng một phần năm lượng gạo thu hoạch. Sản xuất đường để lại bã mía, phần chất xơ còn lại sau khi ép lấy nước. Việc trồng dừa tạo ra xơ dừa, lõi và vỏ dừa, trong khi nông nghiệp trồng chà là ở vùng Vịnh tạo ra một lượng lớn lá, xơ và thân cây. Phần lớn sinh khối này theo truyền thống bị vứt bỏ, đốt cháy hoặc được sử dụng cho các ứng dụng có giá trị thấp. Ngày càng nhiều, những vật liệu này đang được chuyển hướng vào các ngành sản xuất hoàn toàn tách biệt với nông nghiệp.

Sự thay đổi dễ nhận thấy nhất ở chính các sản phẩm. Thay vì cố gắng thay thế các hệ thống kết cấu truyền thống, các phụ phẩm nông nghiệp đang được kết hợp vào các cấu kiện và bộ phận quen thuộc. Tro trấu ngày càng được sử dụng như một vật liệu xi măng bổ sung, giảm sự phụ thuộc vào xi măng Portland trong khi vẫn duy trì khả năng tương thích với các hệ thống bê tông hiện có. Sợi bã mía được nén thành tấm để sử dụng trong nội thất, xử lý âm thanh và vách ngăn. Sợi dừa được chế biến thành các sản phẩm cách nhiệt, tấm composite và vải địa kỹ thuật. Việc áp dụng chúng được hỗ trợ bởi thực tế là hầu hết chúng có thể được kết hợp vào các hệ thống xây dựng hiện có mà không cần thay đổi đáng kể quy trình.

Ngành công nghiệp xơ dừa ở Kerala cho thấy vật liệu này có thể phát triển vượt ra ngoài giai đoạn thử nghiệm. Việc trồng dừa dọc bờ biển tây nam Ấn Độ đã hỗ trợ một mạng lưới khai thác, chế biến và sản xuất xơ dừa trong nhiều thập kỷ. Ngày nay, xơ dừa được sử dụng trong các hệ thống chống xói mòn, sản phẩm cách nhiệt, ván và vải địa kỹ thuật ứng dụng trong các dự án cơ sở hạ tầng và cảnh quan. Điều làm nên sự khác biệt của xơ dừa chính là sự trưởng thành của ngành công nghiệp xung quanh nó. Một sản phẩm phụ nông nghiệp đã trở thành nền tảng của một hệ sinh thái sản xuất vững chắc, có khả năng sản xuất vật liệu xây dựng trên quy mô lớn.

Những phát triển tương tự cũng đang xuất hiện ở các lĩnh vực nông nghiệp khác. Bã mía đã trở thành nguyên liệu đầu vào cho sản xuất ván sợi, tạo ra các lựa chọn thay thế cho ván gỗ đồng thời tận dụng nguyên liệu do ngành công nghiệp đường tạo ra. Nghiên cứu và ứng dụng công nghiệp liên quan đến tro trấu tiếp tục mở rộng, đặc biệt là trong sản xuất bê tông, nơi chất thải nông nghiệp có thể thay thế một phần xi măng gây ô nhiễm cao. Các vật liệu từng được coi là vấn đề cần xử lý nay đang ngày càng được sử dụng rộng rãi trong sản phẩm xây dựng.

Hiệu suất đơn thuần không giải thích được tầm quan trọng của chúng. Không giống như các vật liệu công nghiệp được tiêu chuẩn hóa cao, vật liệu nông nghiệp vẫn duy trì mối quan hệ với môi trường tạo ra chúng. Điều kiện đất đai, khí hậu, lượng mưa và phương pháp canh tác đều ảnh hưởng đến đặc tính của vật liệu. Do đó, vật liệu sinh học hiếm khi đạt được sự đồng nhất hoàn toàn. Sự biến đổi trở thành một phần bản sắc của chúng chứ không phải là một khuyết điểm cần loại bỏ.

Tình trạng này đang tạo ra những hình thức văn hóa vật chất khu vực mới. Ở Kerala, việc trồng dừa hỗ trợ sản xuất xơ dừa vì cảnh quan nông nghiệp cho phép sản xuất như vậy. Khắp vùng Vịnh, các nhà nghiên cứu và phòng thí nghiệm vật liệu đang khám phá xơ chà là và sinh khối nông nghiệp như các thành phần trong tấm composite, hệ thống cách nhiệt và các sản phẩm xây dựng nhẹ. Sự sẵn có của tài nguyên bắt đầu định hình bối cảnh kiến ​​trúc một cách trực tiếp hơn nhiều. Bản sắc khu vực được thể hiện rõ nét trong chuỗi cung ứng vật liệu cũng như trong hình thức kiến ​​trúc.

Khi các vật liệu này ngày càng trở nên quan trọng, chúng cũng đang ảnh hưởng đến cách thức tổ chức sản xuất. Vật liệu xây dựng truyền thống thường phụ thuộc vào việc khai thác quy mô lớn, sản xuất tập trung và mạng lưới phân phối đường dài. Phế phẩm nông nghiệp di chuyển qua nhiều khu vực sản xuất khác nhau. Vì nhiều phế phẩm được tạo ra gần các trang trại và cơ sở chế biến, nên việc sản xuất thường phát triển gần nguồn gốc. Mối quan hệ này khuyến khích các cụm chế biến khu vực và tạo ra cơ hội để giá trị được giữ lại trong các vùng nông nghiệp thay vì chuyển đi nơi khác để chuyển hóa công nghiệp.

Tác động môi trường của mô hình này phụ thuộc rất nhiều vào việc thực hiện. Vật liệu nông nghiệp không tự động bền vững chỉ vì chúng có nguồn gốc từ chất thải. Khoảng cách vận chuyển, yêu cầu sấy khô, điều kiện bảo quản và phương pháp chế biến đều ảnh hưởng đến hiệu quả môi trường. Một hệ thống được tổ chức kém có thể làm giảm đi nhiều lợi ích liên quan đến việc tận dụng chất thải. Những ví dụ điển hình nhất thường xuất hiện ở những nơi sản xuất nông nghiệp và sản xuất vật liệu đã nằm gần nhau.

Kiến trúc sư kiêm nhà khoa học Mae-ling Lokko lập luận rằng vòng đời của một vật liệu bắt đầu từ khi nó còn đang phát triển. Quan sát này hướng sự chú ý đến các hệ thống sinh học đã được nhúng sẵn trong quá trình xây dựng. Nếu các đặc tính vật liệu được định hình trước khi sản xuất, thì trách nhiệm của kiến ​​trúc sư không chỉ giới hạn ở việc xác định thông số kỹ thuật và hiệu suất. Nó bao gồm việc hiểu điều gì xảy ra sau khi một vật liệu đã hoàn thành nhiệm vụ của mình. Độ bền vẫn rất quan trọng, nhưng khả năng phục hồi, tái sử dụng, phân hủy và tái tạo cũng vậy. Đối với phần lớn các công trình xây dựng hiện đại, thành công được đo lường bằng tính vĩnh cửu. Vật liệu được kỳ vọng sẽ chống lại sự phong hóa, mục nát và biến đổi càng lâu càng tốt.

Vật liệu nông nghiệp đặt ra thách thức đối với những giả định đó. Chúng nhắc nhở chúng ta rằng các công trình xây dựng tham gia vào các chu trình sinh thái lớn hơn, cho dù kiến ​​trúc có thừa nhận điều đó hay không. Giảm thiểu chất thải và giảm phát thải chỉ giải thích một phần tầm quan trọng của chúng. Chúng cũng cho thấy rằng xây dựng không thể tách rời khỏi các hệ thống sinh trưởng, thu hoạch, sử dụng và tái tạo. Khi các kiến ​​trúc sư tìm kiếm những vật liệu tương lai mới, thách thức có thể không phải là tìm ra các giải pháp thay thế cho việc khai thác mà là hiểu được cách các công trình xây dựng có thể tồn tại trong các chu trình này chứ không phải tách rời khỏi chúng.

*Bài viết gốc mang tên “Agricultural Afterlives: When Waste Becomes Architecture” của tác giả Ananya Nayak, đăng tải trên archdaily.com