Lựa chọn vật liệu nhựa trong kiến trúc
Nhựa là một trong những vật liệu linh hoạt nhất đang tồn tại. Được xác định bởi tính dẻo của chúng, chúng có các chuỗi carbon dài được gọi là polyme ở xương sống và có thể được đúc, đùn hoặc đúc thành bất kỳ hình dạng mong muốn nào từ màng đến sợi dệt. Chúng có thể được chia thành nhựa nhiệt rắn, không bao giờ mềm sau khi đúc và nhựa nhiệt dẻo, có thể nấu chảy và định hình lại, làm cho chúng phù hợp hơn với việc tái chế.
Nhựa “là sản phẩm đồng sản xuất từ nhiên liệu hóa thạch”
Mặc dù một số loại nhựa – chẳng hạn như cao su , có nguồn gốc từ nhà máy cao su – tự nhiên. Nhưng hầu hết các loại nhựa hiện đại là tổng hợp và hơn 99% có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch. Điều này giúp làm cho nhựa có giá cả phải chăng hơn hầu hết các vật liệu khác và chúng được sử dụng để tạo ra hàng triệu tấn đồ dùng một lần mỗi năm. Nhà thiết kế Charlotte McCurdy , người đã tạo ra một loại nhựa sinh học làm từ tảo . “Một phần lý do tại sao nhựa lại rẻ như vậy là chúng là sản phẩm đồng sản xuất của nhiên liệu hóa thạch. Dầu mỏ hoặc khí tự nhiên được bơm lên khỏi mặt đất và tại nhà máy lọc dầu, nó được chia thành các độ dài phân tử khác nhau và được xúc tác bẻ khóa thành các monome hữu ích.”
79% tất cả nhựa được đổ ở các bãi chôn lấp
Quá trình tinh chế này không chỉ tạo ra nhiên liệu như xăng và dầu hỏa mà còn tạo ra các sản phẩm phụ hóa học như ethylene và propylene, là những nguyên liệu quan trọng nhất được sử dụng để tạo ra nhựa. Sau khi bị loại bỏ, 79% tổng lượng nhựa được đổ vào các bãi chôn lấp hoặc trong môi trường, nơi nó sẽ tồn tại hàng nghìn năm. Mặc dù điều này góp phần gây ô nhiễm, nhưng nó cũng giúp cô lập carbon có trong vật liệu và ngăn nó xâm nhập vào khí quyển. Nhưng khi bị đốt, chiếm tới 12% tổng lượng rác thải nhựa, lượng carbon này được thải ra dưới dạng carbon dioxide. Tổng hợp lại, sản xuất và đốt nhựa là nguyên nhân gây ra hơn 850 triệu tấn phát thải khí nhà kính vào năm 2019. Tuy nhiên, với những nỗ lực ngày càng tăng nhằm khử cacbon trong nền kinh tế, các giải pháp thay thế không hóa thạch đang được phát triển nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về chất dẻo theo cách bền vững hơn.
Polyetylen terephthalate (PET)
PET là một loại nhựa nhiệt dẻo bền nhưng nhẹ, ban đầu được phát triển vào những năm 1940 bằng cách kết hợp ethylene glycol có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch và axit terephthalic. Polyme có thể được thổi khuôn để tạo thành các chai sử dụng một lần, được kéo căng thành màng để đóng gói thực phẩm hoặc kéo thành sợi để tạo ra vải polyester, chiếm hơn một nửa số sợi tổng hợp trên thế giới . Các nhà thiết kế thường sử dụng PET cho lớp hoàn thiện trong. Với Marjan van Aubel biến nó thành các tấm pin mặt trời giống như cửa sổ kính màu trong khi Beyond Space tạo ra một nội thất hang động trong một văn phòng ở Amsterdam bằng cách sử dụng polyester bán tuyệt trị một kilometre. PET cũng là loại nhựa được tái chế rộng rãi nhất, tại thời điểm đó nó được gọi là rPET và có thể được sử dụng để tạo ra mọi thứ từ ba lô (ở trên) đến ghế Hải quân của Emeco .
HDPE là một biến thể của polyethylene, loại nhựa phổ biến nhất được sử dụng ngày nay. Trong khi LDPE tương đương mật độ thấp của nó được sử dụng để làm túi nhựa. HDPE cứng hơn cho phép sử dụng cho mọi thứ, từ bình sữa đến bao bì cho các sản phẩm tẩy rửa và đồ vệ sinh cá nhân. Vật liệu này cũng được sử dụng để tạo ra nắp chai nhựa và ngay cả khi các thương hiệu như Evian tuyên bố họ đã tạo ra chai từ “100% nhựa tái chế”. Nắp của chúng thường được làm từ HDPE nguyên sinh để đảm bảo độ bền. Công ty kiến trúc Bulot + Collins sử dụng nhựa phế thải để tạo thành 1.400 tấm lát nhiệt màu cho nền tảng lặn nổi trong khi Space Available và công nghệ DJ Peggy Gou đã biến 20 kg HDPE thu được từ các bãi biển của Bali thành một cái ghế.
Được chiết xuất từ clo và etylen, PVC chiếm khoảng 20% tổng lượng nhựa được sản xuất . Do sức mạnh và độ bền của nó, vật liệu này thường được sử dụng để tạo ra các đường ống, máng xối và khung cửa sổ . Với việc bổ sung chất làm dẻo phthalate, PVC có thể được biến thành nhựa vinyl dẻo và được sử dụng để tạo thành sàn, rèm phòng tắm và giả da. Phòng thu Thụy Sĩ , Cục A đã sử dụng tính mềm dẻo của vật liệu để tạo ra một hộp đêm bơm hơi trong khi Formafantasma chơi với độ trong suốt của nó trong một thiết kế sân khấu “giải cấu trúc” cho nhãn hiệu thời trang Sportmax . Do các chất phụ gia như phthalate, vinyl là một trong những loại nhựa ít tái chế nhất và có liên quan đến một số mối quan tâm về sức khỏe . Nhưng mủ được làm từ nhựa cây cao su có thể cung cấp một chất thay thế có thể tái tạo dựa trên thực vật.
Polypropylene có nguồn gốc từ khí propylene, một sản phẩm phụ của quá trình lọc dầu và thường được sử dụng để tạo thành các mặt hàng cứng hơn như Tupperware, đồ chơi trẻ em và đồ nội thất ngoài trời.
Các nhà thiết kế bắt đầu thử nghiệm vật liệu này vào những năm 1950 để tạo ra những chiếc ghế monobloc được đúc nguyên khối. Trong số các thiết kế đáng chú ý nhất là ghế Panton của Verner Panton , Ghế không khí của Jasper Morrison và gần đây là Ghế chuông bằng polypropylene tái chế của Konstantin Grcic cho Magis , được sản xuất trong vòng chưa đầy một phút.
Nhựa nhiệt dẻo cũng có thể được kéo thành sợi để tạo ra mặt nạ phẫu thuật. Nhà thiết kế người Hàn Quốc Haneul Kim đã tái chế để tạo ra một loạt các phân có thể xếp chồng lên nhau , hoặc được sử dụng làm dây tóc in 3D như trong gạch thể thao biểu diễn trên sân bóng rổ Bank Street Park của Yinka Ilori tòa án .
Polycarbonate là một loại nhựa nhiệt dẻo với các nhóm cacbonat trong cấu trúc hóa học của nó, làm cho vật liệu này có khả năng chống chịu tác động và thay đổi nhiệt độ một cách đặc biệt. Thường được sử dụng để tạo ra các cửa sổ chống đạn. Nó có thể được thiết kế để trở nên trong suốt gần như thủy tinh trong khi nhẹ hơn và bền hơn tới 250 lần.
Tấm polycarbonate được các kiến trúc sư và nhà thiết kế nội thất ưa chuộng vì khả năng tối đa hóa ánh sáng tự nhiên trong khi vẫn duy trì sự riêng tư, cũng như cải thiện khả năng cách nhiệt của tòa nhà . Francesc Rifé Studio đã sử dụng tấm bìa để phân chia một xưởng dệt cũ thành văn phòng cho nhóm nghiên cứu đằng sau nhà hàng El Bulli.
Polyurethanes là một loại polyme nhựa đa dạng có nguồn gốc từ axit isocyanic. Thông thường nhất, PU có dạng bọt linh hoạt được sử dụng cho nệm và bọc trong khi một loại cứng hơn được chuyển thành đế huấn luyện viên cho các thương hiệu từ Adidas đến Allbirds .
Là một chất phủ, sơn mài hoặc véc ni, nó có thể chống thấm nước cho vải và bảo vệ đồ nội thất bằng gỗ cũng như giúp các chất thay thế da như Piñatex chịu được hao mòn.
Studio thiết kế Layer đã sử dụng chất kết dính của PU để tạo ra một loại băng dán nhiệt giúp liên kết hàng dệt mà không cần đến đường khâu. Và được kéo thành sợi, nó tạo thành thành phần chính trong spandex. Được sử dụng để làm quần áo thể thao cũng như các mặt hàng đẩy ranh giới hơn như khuôn bê tông đúc bằng vải và các thiết bị đeo có thể dính vào cơ thể như miếng trát (ở trên).
Polyurethane không dễ tái chế và có thể chứa các hợp chất có khả năng gây ung thư , gây kích ứng da và hệ hô hấp .
Còn được gọi là nhựa gia cường thủy tinh hoặc GRP. Sợi thủy tinh được tạo ra bằng cách lấy các sợi thủy tinh mỏng, lỏng hoặc dệt thành vải và bao bọc chúng bên trong một loại nhựa hóa dầu.
Vật liệu composite nhẹ và chắc hơn thép trong khi rẻ hơn và linh hoạt hơn sợi carbon. Do đó, sợi thủy tinh được sử dụng để tạo ra các sản phẩm mà hiệu suất là yếu tố then chốt. Bao gồm ván trượt cũng như cánh quạt của máy bay trực thăng và tuabin gió.
Các kiến trúc sư đã sử dụng vật liệu này để tạo ra các cấu trúc cao, nhẹ như Nhà trưng bày Serpentine năm 2016 của BIG (ở trên). Được hình thành từ 1.900 khối mờ và một hệ thống lắp đặt hình ống do Neri Oxman thiết kế và được dựng lên bởi một bầy robot tự động.
Ở dạng ban đầu, polystyrene là một loại nhựa cứng, rắn được sử dụng để làm dao kéo dùng một lần. Nhưng khi các hạt nhựa rắn tiếp xúc với hơi nước nóng, chúng sẽ phồng lên như bỏng ngô để tạo ra bọt polystyrene (EPS). Xốp xốp kín, cứng, chứa 98% không khí và có độ dẫn nhiệt thấp, làm cho EPS trở thành một loại bao bì được sử dụng rộng rãi cho các mặt hàng dễ vỡ cũng như cho thực phẩm và đồ uống nóng.
Sau khi bị loại bỏ, các nhà thiết kế đã có thể tái sử dụng bao bì này thành những chiếc ghế điêu khắc. Trong kiến trúc, nó có thể được sử dụng để cách nhiệt hoặc các ứng dụng thử nghiệm hơn như trong Ngôi nhà đất của ADX (ở trên), các bức tường bằng đất rời được cố định tại chỗ bằng vòi phun bọt.
Acrylic là một thuật ngữ catchall được sử dụng để mô tả một loạt các loại nhựa khác nhau có nguồn gốc từ axit acrylic. Chúng có thể lơ lửng trong nước để tạo sơn hoặc kéo thành sợi có thể được sử dụng để may quần áo hoặc làm tiền chất cho sợi carbon . Khi được đúc thành tấm, nhựa nhiệt dẻo được gọi là plexiglass và được sử dụng như một chất thay thế chi phí thấp, chống vỡ cho thủy tinh do độ trong quang học đặc biệt của nó. Ứng dụng này đã đi tiên phong trong chiến tranh thế giới thứ hai khi nó được sử dụng để tạo thành cửa sổ máy bay chiến đấu và kính tiềm vọng tàu ngầm.
Gần đây hơn, công ty kiến trúc Anh HAL đã sử dụng các tấm plexiglass khổng lồ để tạo thành một cây cầu bể bơi cao 35 mét nối hai tòa nhà ở London . Đồ nội thất làm từ acrylic có thể phản chiếu ánh sáng hoặc biến mất vào môi trường xung quanh, thể hiện qua quầy xuyên thấu mà Yota Kakuda đã tạo ra cho quán bia Bake Kitasenju và nội thất ma quái của Say Architects cho cửa hàng Lika Lab ở Hàng Châu .
Acrylonitrile butadien styren (ABS)
Acrylonitrile butadiene styrene, giống như polystyrene, là một loại nhựa nhiệt dẻo cứng có nguồn gốc từ hóa dầu lỏng, trong suốt được gọi là styrene. Trong ABS, chất này được kết hợp với cao su butadien để tạo ra một vật liệu cứng hơn, bền hơn, có thể chịu nén tốt hơn bê tông và đã được đúc phun để tạo thành hàng tỷ viên gạch Lego cứng từ năm 1963.
Do nhiệt độ nóng chảy thấp và có thể dễ dàng sơn và dán, nhựa cũng là một trong những sợi phụ gia sản xuất phổ biến nhất và được sử dụng để tạo thành súng in 3D đầu tiên trên thế giới . Ống ABS ép đùn có độ đàn hồi cao hơn so với ống PVC, phù hợp để xây dựng hệ thống cống và được nhà thiết kế Phan Thảo Đăng tái sử dụng thành bộ sưu tập ghế gấp .
Là loại sợi hoàn toàn nhân tạo đầu tiên, được tạo ra trong phòng thí nghiệm của Hoa Kỳ vào những năm 1930, nylon đã tạo ra một kỷ nguyên đổi mới trong các loại vải tổng hợp.
Mặc dù ban đầu đồng nghĩa với tất chân, thuật ngữ nylon sau đó đã được mở rộng để bao gồm toàn bộ họ nhựa bao gồm polyamit. Chúng có thể được tìm thấy trong lông bàn chải đánh răng, màng để đóng gói thực phẩm và các thành phần đúc trong ô tô và thiết bị điện tử.
Tuy nhiên, ứng dụng chính của vật liệu này vẫn ở dạng sợi, với SO-IL sử dụng vải nylon để tạo thành một chiếc võng đầy màu sắc xung quanh 130 cây và Studio Drift chế tác nó thành một tác phẩm điêu khắc động học cho Nhà hát lưu diễn quốc gia Hà Lan (ở trên).
Trong những năm gần đây, một số thương hiệu thời trang bao gồm Prada đã chuyển từ nylon nguyên sinh sang nylon tái sinh , còn được biết đến với tên thương hiệu Econyl, với nỗ lực giảm thiểu tác động môi trường của vật liệu này. Rayon có thể đưa ra một giải pháp thay thế dựa trên sợi cellulose thực vật hơn là nhiên liệu hóa thạch.
Các lựa chọn thay thế bằng nhựa
Với những lo ngại ngày càng tăng về ô nhiễm và nỗ lực tạo ra một nền kinh tế vòng tròn không phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch, các kiến trúc sư và nhà thiết kế đang ngày càng tìm cách thay thế nhựa nguyên sinh và nhựa từ dầu mỏ để có những lựa chọn bền vững hơn. Điều này bao gồm nhựa tái chế , một nguồn tiềm năng khổng lồ chưa được khai thác vì chỉ có 9% trong số 8,3 tỷ tấn chất thải nhựa được sản xuất trên toàn thế giới cho đến nay được biến thành các sản phẩm mới.
Vật liệu này có thể có nguồn gốc từ các nhà máy hoặc công ty tái chế như The Ocean Cleanup và Parley for the Oceans. Là những công ty khai thác nhựa hàng hải từ các đại dương và đường thủy của chúng ta trước khi hợp tác với các thương hiệu để biến nó thành kính râm , xe lửa và hơn thế nữa.
Nhựa sinh học sử dụng các vật liệu tự nhiên thay vì dầu thô làm nguyên liệu cung cấp một lựa chọn thay thế khả thi khác. Axit polylactic (PLA), loại nhựa sinh học phổ biến nhất, thường được làm từ tinh bột ngô hoặc đường mía trong khi những loại khác có nguồn gốc từ tảo hoặc kitin . Nhiều loại được thiết kế để có thể làm phân trộn hoặc phân hủy sinh học trong các điều kiện cụ thể để giảm lượng rác thải nhựa trong môi trường, mặc dù một số chuyên gia đã đưa ra lo ngại rằng điều này cuối cùng có thể dẫn đến axit hóa đất và nước.
-
LIÊN HỆ TƯ VẤN
-
Phone: 0977 432 345Hotline: 0904 717 866
-
#interiordesign #19design