10 vật liệu lợp mái thân thiện với môi trường

Đại học UWE Brıstol

Giờ đây, tính bền vững dường như đang len lỏi vào mọi ngóc ngách của cuộc sống, đặc biệt là trong lĩnh vực xây dựng. Góp phần tiêu thụ tới một phần ba tài nguyên toàn cầu, thải ra gần 39% khí thải nhà kính và tạo ra hàng triệu tấn chất thải mỗi năm, môi trường xây dựng được coi là một mối đe dọa tiềm ẩn đẩy nhanh khủng hoảng khí hậu. Do đó, việc thay đổi có ý thức về vật liệu và phương pháp xây dựng là một nhu cầu cấp thiết. Một trong những yếu tố quan trọng của công trình là mái nhà, ảnh hưởng đến dấu chân carbon thông qua việc dẫn nhiệt mặt trời.

Kiến trúc bền vững và lợi ích của nó

Sản phẩm từ công ty Rize Roofing

Cùng với nhận thức ngày càng cao và sự nhấn mạnh vào các phương pháp xây dựng xanh, kiến trúc bền vững đã trở thành một yếu tố tất yếu trong thời đại ngày nay. Kiến trúc bền vững hướng đến giảm thiểu tối đa những tác động tiêu cực của việc phát triển đến sức khỏe của cư dân và môi trường. Điều này nhằm mục đích thông qua nỗ lực có ý thức nhằm tiết chế việc sử dụng năng lượng, vật liệu và các nguồn tài nguyên tái tạo khác.

Thực tế cho thấy kiến trúc bền vững mang lại nhiều tác động tích cực cho xã hội trên ba lĩnh vực: môi trường, kinh tế và xã hội. Nó bảo vệ sự đa dạng sinh học của các hệ sinh thái, cải thiện chất lượng không khí và nước, đồng thời thúc đẩy năng suất làm việc của con người. Bên cạnh đó, kiến trúc bền vững còn mang lại lợi thế cạnh tranh trong việc giảm chi phí dài hạn nhờ giảm thiểu sự phụ thuộc vào các nguồn năng lượng truyền thống và không tái tạo.

Ngoài chức năng che chắn cho công trình, mái nhà còn đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa và duy trì nhiệt độ bên trong. Hãy cùng khám phá 10 loại vật liệu mái nhà hứa hẹn nhất đang định hình lại kiến trúc bền vững.

1. Tấm lợp bằng đất nung

Mái nhà bằng đất nung

Ngói đất nung (Terracotta) là một loại vật liệu lợp mái được ưa chuộng do tính linh hoạt, độ bền và tuổi thọ cao. Được sản xuất bằng cách tinh chế và đúc đất sét thô trong công nghiệp, ngói đất nung có từ lâu đời trong ngành xây dựng, với nhiều màu sắc và thành phần đáp ứng các kiểu mái khác nhau. Mặc dù chi phí ban đầu có vẻ cao hơn, nhưng mái lợp ngói đất nung lại mang đến nhiều ưu điểm: giảm năng lượng sản xuất, tính thẩm mỹ cao, chi phí bảo trì tối thiểu và tiết kiệm chi phí trong thời gian dài do tuổi thọ vượt trội.

Đất sét vốn có khả năng cách nhiệt, điều hòa nhiệt độ hiệu quả, giúp duy trì sự thoải mái bên trong nhà bất kể thời tiết nóng hay lạnh. Nhờ đó, chi phí và nhu cầu sử dụng hệ thống sưởi ấm - làm mát giảm thiểu, cải thiện hiệu quả năng lượng. Nguyên liệu chính (đất sét) thường có sẵn tại địa phương, không bị phân hủy và đôi khi còn được sản xuất với thành phần tái chế. Loại mái này có khả năng chịu đựng điều kiện thời tiết khắc nghiệt, ít bị hư hại do nước do tỷ lệ hấp thụ nước thấp, từ đó khẳng định hiệu suất bền vững của chúng.

2. Tấm lợp bằng gỗ

Mái nhà bằng gỗ

Gỗ là một trong những vật liệu bền vững hàng đầu. Mái lợp ván gỗ được tạo ra từ thân cây được chẻ nhỏ, do đó đây là nguồn tài nguyên tái tạo đồng thời có khả năng phân hủy sinh học thường thích hợp với khí hậu cận nhiệt đới. Kiểu mái nhà gỗ rất hấp dẫn về mặt thẩm mỹ, mang đến vẻ cổ điển, mộc mạc cho ngôi nhà.

Gỗ đóng vai trò như một chất cách nhiệt tự nhiên, giúp duy trì điều kiện mong muốn bên trong nhà suốt các mùa và loại bỏ nhu cầu sử dụng thêm vật liệu cách nhiệt. Do đó, đây là lựa chọn tiết kiệm năng lượng, đồng thời giảm thiểu lượng khí thải carbon của công trình. Sử dụng gỗ cũ (reclaimed wood) có thể giúp tiết kiệm năng lượng sản xuất, từ đó giảm thiểu ô nhiễm và khí nhà kính. Mái lợp như vậy có khả năng chống chịu gió và bão, đồng thời có tuổi thọ cao nếu được bảo trì đúng cách.

3. Tấm lợp bằng nhựa đường

Mái nhà từ vật liệu nhựa đường

Tấm lợp nhựa đường là sự lựa chọn truyền thống được nhiều người ưa chuộng. Chúng được cấu tạo từ lớp nền bằng các vật liệu như giấy dầu và sợi thủy tinh, phủ lên trên là một lớp nhựa đường, hắc ín và hạt gốm sứ. Ngày nay, do một số thành phần vô cơ, ngói nhựa đường hiện đại đã được cải tiến để thay thế bằng các vật liệu tái chế như lốp xe cũ.

Ưu điểm của ngói nhựa đường là giúp tối ưu hóa mức tiêu thụ năng lượng của tòa nhà bằng cách phản xạ phần lớn tia nắng mặt trời hấp thụ. Bên cạnh đó, chúng có thể tái sử dụng vào cuối vòng đời để lát vỉa hè, đường lái xe và bãi đậu xe. Loại mái này tiết kiệm chi phí, chống chịu thời tiết tốt, dễ bảo trì và có thể tùy chỉnh theo các yêu cầu cụ thể.

4. Tấm lợp kim loại

Mái nhà bằng kim loại

Kim loại được ưa chuộng làm vật liệu lợp mái nhà vì nhiều lý do. Tuổi thọ gấp hai đến ba lần so với các vật liệu khác, mái lợp kim loại có thể tạo ra nhiều kiểu dáng tấm lợp hoàn thiện như tôn, đường nối đứng, ván lợp kim loại, đá phiến kim loại và ngói kim loại. Hơn nữa, loại mái này còn đóng vai trò như một lựa chọn cải tạo bền vững, có thể lắp đặt trên mái nhà hiện có để nâng cao hiệu quả.

Được làm từ các kim loại khác nhau như thiếc, đồng, nhôm và thép mạ kẽm, tấm lợp kim loại được biết đến với khả năng chịu đựng thời tiết khắc nghiệt, trọng lượng nhẹ, có khả năng chống cháy và phản xạ nhiệt mặt trời và bức xạ nhiệt cao. Mái kim loại sáng màu có mức phát thải carbon tối thiểu và do đó, tiết kiệm năng lượng hơn. Bên cạnh đó, trong thời đại ngày nay nhấn mạnh việc giảm thiểu chất thải và cải thiện vòng đời vật liệu, kim loại được minh họa là một lựa chọn thân thiện với môi trường vì có thể tái chế và được tái sử dụng sau khi hết tuổi thọ.

5. Tấm lợp xi măng sợi

Sự kết hợp giữa xi măng, sợi cellulose và các phụ gia đã tạo nên vật liệu xi măng sợi - lựa chọn nổi bật đáp ứng nhu cầu xây dựng hiện đại. Đây là vật liệu lý tưởng cho cả công trình dân dụng và thương mại nhờ tính năng và tính thẩm mỹ vượt trội. Mái lợp xi măng sợi có khả năng chịu đựng thời tiết khắc nghiệt, đồng thời với nhiều màu sắc, họa tiết và kiểu hoàn thiện, đáp ứng được mọi yêu cầu về thẩm mỹ và chức năng. Bên cạnh đó, vật liệu này còn có khả năng chống cháy, chống ẩm, chống côn trùng, do đó được ưa chuộng ở những khu vực có độ ẩm hoặc lượng mưa cao.

Ưu điểm của xi măng sợi là tiết kiệm năng lượng trong quá trình sản xuất so với các vật liệu truyền thống. Bên cạnh đó, thành phần của vật liệu bao gồm các chất tái chế và tái tạo, thân thiện với môi trường. Không chỉ bền vững, kết cấu vững chắc của xi măng sợi giúp chúng trở thành phần nền lý tưởng để lắp đặt tấm pin mặt trời trên mái nhà. Chính vì độ bền, tuổi thọ và hiệu suất cao, mái lợp xi măng sợi là lựa chọn đáng tin cậy cho các công trình xây dựng.

6. Bê tông cốt thép 

Mái nhà bằng bê tông cốt thép

Bê tông cốt thép (ferrocement) là vật liệu thân thiện môi trường do sử dụng ít tài nguyên hơn như cát, xi măng và chỉ ở dạng lưới thép thân thiện với môi trường. Đặc tính này làm cho bê tông cốt thép trở thành lựa chọn lý tưởng cho thi công mái nhà. Vật liệu này có thể được đúc sẵn hoặc đổ tại chỗ, đồng thời có tính linh hoạt để tạo ra các hình dạng khối độc đáo.

Mái nhà bằng bê tông cốt thép lưới dễ dàng thi công, không yêu cầu quy trình tốn năng lượng, nhẹ và tiết kiệm chi phí. Bê tông cốt thép lưới có khả năng thi công cho cả mái nhà diện tích nhỏ và lớn, sở hữu tỷ lệ cường độ trên trọng lượng cao, đồng thời chống nứt và chống thấm hiệu quả.

7. Tấm lợp cao su

Mái nhà sử dụng vật liệu EPDM

Mặc dù mới được sử dụng làm vật liệu lợp mái gần đây, cao su (còn gọi là EPDM - ethylene propylene diene terpolymer) đang ngày càng được ưa chuộng. Mái lợp cao su có độ dày từ 45mm đến 90mm, tiết kiệm năng lượng sản xuất hơn do thường được làm từ vật liệu tái chế và bản thân nó cũng có thể tái chế sau khi hết tuổi thọ. Loại mái này nhẹ, dễ thi công và bảo trì, tuổi thọ cao và tiết kiệm chi phí.

Ưu điểm của mái lợp cao su là được lắp đặt dạng tấm liền, hạn chế tối đa các mối nối, từ đó giảm thiểu nguy cơ rò rỉ nước. Mái EPDM còn có khả năng chống cháy, chống gió và cách nhiệt hiệu quả. Bên cạnh đó, vật liệu này có tính linh hoạt, có thể tạo hình dạng để hòa hợp với kiến trúc xung quanh.

8. Tấm lợp nhựa nhiệt dẻo Polyolefin (TPO)

Mái nhà sử dụng nguyên liệu nhựa nhiệt dẻo Polyolefin

TPO (Thermoplastic Polyolefin) đang nổi lên như một vật liệu lợp mái thay thế hiệu quả cho các công trình dân dụng, thương mại và những khu vực ít được sử dụng. TPO là một lớp vật liệu tổng hợp và gia cố. Tấm TPO thường có màu trắng, giúp phản xạ nhiệt mặt trời và tia UV dư thừa, duy trì độ mát mẻ cho công trình.

Ban đầu, TPO được phát triển dành riêng cho mái bằng hoặc mái có độ dốc nhỏ hơn 2:12, do dạng mái này không phù hợp để lợp bằng tấm lợp nhựa đường. Tuổi thọ dự kiến của mái lợp TPO lên đến 25-30 năm nếu được lắp đặt và bảo trì đúng cách. Ưu điểm của TPO là cho phép linh hoạt tích hợp thêm lớp cách nhiệt theo nhu cầu, đồng thời có thể đạt được chứng nhận chống cháy Class A bằng cách bổ sung các hóa chất chống cháy.

9. Tấm lợp bằng đá phiến

Mái nhà sử dụng đá phiến

Được hình thành qua hàng thế kỷ của các quá trình địa chất, đá phiến là một loại vật liệu tự nhiên, cực kỳ bền. Tùy thuộc vào thành phần của mỏ đá, nó có sẵn ở dạng đá phiến cứng hoặc mềm với nhiều màu sắc và họa tiết khác nhau. Với tuổi thọ gần 100 năm, một mái nhà được lợp bằng đá phiến được công nhận là có thể tồn tại lâu hơn chính cấu trúc của ngôi nhà.

Do đá phiến không thấm nước, nó ngăn chặn sự xâm nhập của nước và cung cấp khả năng bảo vệ đáng tin cậy chống lại nấm mốc. Nó cũng có khả năng chống cháy và là một khoản đầu tư thân thiện với môi trường cho mái nhà, mang lại độ bền, tuổi thọ cao, an toàn và khả năng tái sử dụng vào cuối vòng đời của nó.

10. Hệ thống Mái Xanh

Hệ thống mái nhà xanh

Được biết đến như mái nhà trồng cây xanh, Hệ thống Mái Xanh là một trong những giải pháp lợp mái bền vững hiện đại và hiệu quả nhất hiện nay. Hệ thống này hỗ trợ sự phát triển của thảm thực vật sống, được phủ một phần hoặc toàn bộ bằng cỏ, cây bụi nhỏ và các loài thực vật tương tự, ưu tiên sử dụng các loài bản địa của khu vực.

Các lớp nền và thảm thực vật trên mái nhà đóng vai trò như những bộ lọc tự nhiên, mang lại nhiều lợi ích cho môi trường. Chúng hấp thụ nước mưa, ngăn chặn dòng chảy tràn lan và giảm thiểu nguy cơ lũ lụt. Trong môi trường đô thị, hệ thống mái xanh giúp cải thiện đáng kể chất lượng không khí, đa dạng sinh học và giảm hiệu ứng đảo nhiệt đô thị (UHIE) do vật liệu xây dựng gây ra. Bên cạnh việc nâng cao mỹ quan khu vực, mái xanh còn cung cấp khả năng làm mát và cách nhiệt bổ sung cho tòa nhà.

Ngày nay, giải pháp lợp mái được đánh giá là phải đáp ứng tổng hợp các yếu tố thẩm mỹ, tiện nghi, an toàn và thân thiện với môi trường. Sự tiến bộ về tính chất của vật liệu thông thường và sự ra đời của các vật liệu mới mang lại nhiều lựa chọn cho việc lợp mái. Dựa trên các yếu tố như khí hậu và hiệu suất, việc lựa chọn mái nhà có thể được thực hiện một cách có trách nhiệm, tiết kiệm chi phí và thân thiện với môi trường.