MÁI NHÀ XANH: ĐẶC ĐIỂM, CHỦNG LOẠI, LỢI ÍCH, NHƯỢC ĐIỂM - MÔI TRƯỜNG - 2025

Một mái nhà hoặc xanh mái nhà là tầng trên của một tòa nhà hay ngôi nhà nơi một lớp đất mặt đã được thành lập. Kỹ thuật này bắt nguồn từ những mái nhà bằng cỏ sống cổ ở Na Uy và được phát triển mạnh ở Đức trong những năm 1960 của thế kỷ 20.

Mục đích của mái nhà xanh là tiết kiệm năng lượng, điều hòa nhiệt độ, lọc không khí, hấp thụ CO2 và quản lý nước mưa hiệu quả. Do đó, chúng là công nghệ có chức năng sinh thái chứ không chỉ đơn giản là các khu vực trên mái nhà, nơi bố trí các chậu cây.

Những mái nhà xanh trong Tòa thị chính ở Chicago (Hoa Kỳ). Nguồn: TonyTheTiger

Để tạo ra một mái nhà xanh, cần phải thực hiện một sự chuẩn bị đặc biệt về hỗ trợ mà cây trồng sẽ được thiết lập. Nó bao gồm một hệ thống phân lớp ở phần đáy là lớp chống thấm bổ sung của lớp mái che phía trên.

Sau đó, một loạt các lớp được đặt liên tiếp để thoát nước, ngăn chặn sự phát triển của rễ hướng lên trần nhà và cung cấp chất nền thích hợp cho cây.

Có nhiều loại mái xanh khác nhau, chẳng hạn như mái che rộng rãi chịu tải trọng thấp và ít bảo dưỡng, với lớp phủ thực vật thân thảo hoặc mọng nước. Tương tự như vậy, có những loại thâm canh với tải trọng và bảo dưỡng cao bao gồm từ thảo mộc đến cây và những loại bán thâm canh là các biến thể trung gian.

Mái nhà xanh mang lại nhiều lợi ích khác nhau như điều hòa nhiệt, tiết kiệm năng lượng, lọc không khí, sử dụng nước, giải trí, v.v. Những bất lợi là rủi ro về cấu trúc mà chúng có thể gây ra cho các tòa nhà và chi phí bảo trì.

nét đặc trưng

Nhà thờ với những mái nhà xanh ở Iceland. Nguồn: Ira Goldstein

Lịch sử

Tiền thân của những mái nhà xanh nằm ở Na Uy giữa thế kỷ XVII và XIX khi những mái nhà được lợp bằng đất và cỏ. Kỹ thuật này được sử dụng chủ yếu để điều chỉnh nhiệt độ của ngôi nhà.

Sau đó, trong suốt thế kỷ 19, những người định cư ở Hoa Kỳ đã sử dụng kỹ thuật này để giải quyết tình trạng thiếu gỗ cho mái nhà.

Ngoài ra, ở Đức vào cùng thế kỷ 19, những ngôi nhà được xây dựng với mái nhà được phủ bằng nhựa hắc ín để chống thấm gây ra những đám cháy kinh hoàng. Vì lý do này, thợ lợp mái Koch đề xuất phủ cát và sỏi lên mái nhà để giảm nguy cơ hỏa hoạn.

Loại chất nền này cho phép sự phát triển của các loại thảo mộc theo cách tự nhiên bao phủ toàn bộ mái nhà và làm cho nó không thấm nước và chống chịu rất tốt. Trên thực tế, đến năm 1980 vẫn còn những ngôi nhà với những mái nhà nguyên bản này ở tình trạng tốt.

Sự gia tăng hiện đại của những mái nhà xanh được phát triển từ các sáng kiến ​​ở Đức vào những năm 1960. Người ta ước tính hiện tại có khoảng 10% mái nhà ở Đức có màu xanh.

Xu hướng này đã lan rộng đến nhiều quốc gia ở cả châu Âu và châu Mỹ, nơi bạn có thể tìm thấy những tòa nhà quan trọng với mái nhà xanh. Trong số này có sân bay Frankfurt (Đức), Thư viện Công cộng Vancouver (Canada), Palais Omni Sports ở Paris (Pháp) và Ngân hàng Santander ở Madrid (Tây Ban Nha).

Các thành phần

Một mái nhà xanh được tạo thành từ một hệ thống lớp được tạo thành từ một loạt các lớp với chức năng xác định. Các chức năng này là chống thấm, thoát nước và cung cấp giá thể cho cây.

Lớp chống thấm

Yếu tố trung tâm của mái nhà xanh là ngăn thấm vì lớp phủ thực vật giữ lại một tỷ lệ lớn nước. Ngay cả khi một phần độ ẩm này được cây tiêu thụ, phần dư thừa phải được loại bỏ đúng cách.

Ngoài ra, phải đảm bảo rằng việc chống thấm được lâu dài vì chi phí sửa chữa cao do phải tháo dỡ toàn bộ hệ thống bên trên.

Lớp thoát nước

Bên trên lớp chống thấm nên thiết kế một lớp được thiết kế để thoát nước thừa. Là lớp kết cấu cho phép chuyển động của nước giữa lớp chống thấm bên dưới và lớp chống gốc phía trên.

Lớp chống gốc

Một trong những rủi ro của mái nhà xanh là thiệt hại tiềm tàng mà rễ đại diện cho cấu trúc mái. Rễ có thể phát triển mạnh và có thể gây ra các vấn đề đối với mái che như rò rỉ hoặc hư hỏng cấu trúc nghiêm trọng hơn.

Vì lý do này, cần phải đặt một lớp ngăn sự phát triển của rễ bên ngoài lớp giá thể.

Lớp nền

Thực vật cần một giá thể để rễ bén rễ và cung cấp cho chúng các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển và tồn tại của chúng. Giá thể này có thể bao gồm hỗn hợp đất hoặc giá thể nhân tạo hấp thụ được tưới bằng dung dịch dinh dưỡng.

Lớp đất mặt

Cuối cùng, các loài đã chọn được gieo trên lớp giá thể đã được thiết lập. Việc lựa chọn loài trồng sẽ phụ thuộc vào các yếu tố như điều kiện khí hậu, điều kiện cấu trúc của mái nhà và các tiêu chí thiết kế đã được thiết lập.

Hệ thống tưới tiêu

Tùy thuộc vào điều kiện khí hậu trong khu vực, mái nhà xanh có thể sẽ yêu cầu tưới ít nhất một lần trong năm. Nếu cần thiết, nên tưới nhỏ giọt để sử dụng nước hiệu quả nhất.

Các loại

Những mái nhà xanh ở Pháp. Nguồn: SiGarb

Những mái nhà xanh rộng lớn

Chúng có khả năng bảo trì thấp, thường được lắp đặt ở những nơi khó tiếp cận và chủ yếu bao gồm các loại cây thân thảo và mọng nước. Mặt khác, tùy theo loài cây đã chọn và vùng địa lý mà có thể không cần tưới hoặc bón phân.

Độ dày của lớp nền là 5-20 cm vì các loài gieo hạt có bộ rễ ăn nông và phát triển theo chiều ngang. Trọng lượng tối đa của nó bão hòa hoàn toàn với nước không vượt quá 200 kg / m2 và quá trình trưởng thành của nó kéo dài khoảng bốn đến sáu tháng.

Những mái nhà xanh chuyên sâu

Chúng thường được thiết kế để mọi người dễ tiếp cận và có thể được sử dụng để giải trí. Việc bảo dưỡng chúng rất tốn kém và cần được tưới và bón phân liên tục.

Loại mái xanh này có thể bao gồm nhiều loại sinh vật và chủng loại từ cây cối, cây bụi có kích thước khác nhau và cây thân thảo. Khả năng thiết kế là rất tuyệt vời và các tông màu lá và màu hoa có thể được kết hợp với nhau.

Nên sử dụng các loài thích nghi với điều kiện khí hậu của khu vực dự án. Lớp nền thực vật cao từ ba mươi lăm cm đến hơn một mét.

Tải trọng kết cấu trong loại mái này có thể dao động từ 250 kg / m2 đến 1.200 kg / m2 và thời gian trưởng thành của nó có thể mất vài năm.

Mái nhà xanh bán thâm canh

Kết hợp cả hai thiết kế và phân chia tải trọng theo đặc điểm cấu trúc của tài sản. Độ dày của lớp nền dao động từ 12 đến 30 cm và trọng lượng của các công trình lắp đặt này có thể thay đổi trong khoảng 120 đến 250 kg / m2.

Những mái nhà xanh theo mục đích

Tương tự như vậy, mái nhà xanh cũng có thể được phân loại theo mục đích sử dụng cụ thể của chúng. Do đó, có những mái nhà xanh cho khu vườn, tích tụ nước, máy phát điện và để giải trí, cùng những thứ khác.

Cách làm mái nhà xanh

Những mái nhà xanh ở quần đảo Faroe (Đan Mạch). Nguồn: Erik Christensen, Porkeri (Liên hệ tại Wikipedia tiếng Đan Mạch)

Có nhiều lựa chọn thay thế về vật liệu và thiết kế để thiết lập một mái nhà xanh. Việc lựa chọn phù hợp nhất phụ thuộc vào đặc điểm cấu trúc của tài sản, ngân sách hiện có và sử dụng.

Cần lưu ý rằng thiết kế và vật liệu phù hợp sẽ cho phép sử dụng lâu dài và chi phí bảo trì tương đối thấp.

Các giai đoạn phức tạp nhất trong việc thiết lập hệ thống mái xanh là chống thấm, khả năng chịu lực của kết cấu và quản lý nước thoát. Nếu bạn không có kiến ​​thức kỹ thuật thích hợp, tốt nhất là sử dụng dịch vụ của một chuyên gia.

Từng bước xây dựng mái nhà xanh

1.- Xác định mục đích và thiết kế

Điều đầu tiên là xác định xem mái xanh sẽ là cây cảnh, thực phẩm hay để trồng cây thuốc. Ngoài ra, phải tính đến kích thước của các nhà máy được sử dụng bị giới hạn bởi khả năng chịu tải của mái nhà.

2.- Đánh giá cấu trúc

Việc đánh giá các đặc điểm cấu trúc của tòa nhà phải được thực hiện để biết khả năng chịu tải của nó. Đối với điều này, tốt nhất là tham khảo ý kiến ​​của một kỹ sư dân dụng, kiến ​​trúc sư hoặc nhà xây dựng bậc thầy.

3.- Lựa chọn các loài thực vật

Việc lựa chọn các loài thực vật để trồng trọt được xác định bởi việc sử dụng mái nhà xanh, các giới hạn về cấu trúc của tòa nhà và khí hậu của khu vực.

Cần lưu ý rằng tỷ lệ tia mặt trời, nhiệt độ và chế độ gió bị ảnh hưởng bởi vị trí và độ cao của khu nhà. Khi lựa chọn cây thực phẩm, có thể cần phải chăm sóc thêm để kiểm soát sâu bệnh.

Trong những mái nhà xanh chuyên sâu, có thể áp dụng đầy đủ các khả năng thiết kế cảnh quan kết hợp giữa cây hàng năm và cây lâu năm với các thời kỳ ra hoa khác nhau.

Đối với những mái nhà rộng rãi, cỏ thường được sử dụng, loại cỏ này cần được tưới nước thường xuyên hơn trong mùa hè. Khi không thể có hệ thống tưới, nên sử dụng các loại cây mọng nước như họ xương rồng hoặc các loài thuộc họ Sedum, Sempervivum hoặc Delosperma.

4.- Sửa chữa chống thấm ban đầu và độ dốc mái

Điều cần thiết là phải kiểm tra tình trạng của lớp chống thấm của mái che bên ngoài và đánh giá xem bề mặt đã được san phẳng tốt chưa. Nếu có bất kỳ sự cố nào, lớp chống thấm phải được sửa chữa hoặc thay thế và thực hiện các chỉnh sửa mức độ cần thiết.

5.- Chống thấm đặc biệt

Việc thiết lập một mái nhà xanh cần phải có thêm một lớp chống thấm lâu dài để tránh phải thay thế hệ thống. Đối với điều này, hệ thống chống thấm phải được lắp đặt với đảm bảo lên đến 10 hoặc 20 năm và tuổi thọ hữu ích từ 40 đến 50 năm.

Chống thấm đặc biệt này bao gồm việc lắp đặt một lớp polyvinyl clorua (PVC) mật độ cao. Khi làm mái nhà (mái bằng), điều cốt yếu là phải san lấp đầy đủ theo hướng thoát nước để tránh đọng nước.

6.- Lớp chống rễ

Cần lắp một lớp phủ lên hệ thống thoát nước để ngăn rễ xâm nhập vào các lớp bên dưới. Điều này tránh làm tắc nghẽn hệ thống thoát nước hoặc làm hỏng lớp chống thấm.

Lớp chống rễ có khả năng chống và lọc vì nó phải cho phép nước đi qua và ngăn cản sự đi qua của rễ.

7.- Thoát nước

Phải đặt lớp thoát nước cho phép nước đi qua, lớp này có thể bao gồm tấm tôn hoặc tấm tôn.

Tương tự như vậy, có thể sử dụng lưới cấu trúc có lớp lọc cho phép nước từ chất nền phía trên đi qua và phân tán đến các cửa thoát nước.

8.- Lớp lọc

Bên trên lớp thoát nước, thuận tiện là bao gồm một lớp lọc ngăn chặn sự di chuyển của các hạt thô của chất nền có thể cản trở đầu ra của nước.

9.- Chất nền

Sau đó, trên lớp lọc và chống rễ, lớp chất nền được lắng đọng, thành phần của lớp này sẽ phụ thuộc vào loại cây được thiết lập. Điều rất quan trọng là kết cấu của lớp này đảm bảo hút ẩm đầy đủ mà không giữ nước quá mức.

Giá thể thích hợp nhất là một hệ thống chân trời có một lớp cát và sỏi mịn ở đáy và trên cùng là hỗn hợp đất sét với đất màu mỡ.

10.- Gieo

Sau khi chất nền đã được thiết lập, nên tiến hành trồng các loài cây đã chọn. Đối với một số loại cây như cỏ hoặc bãi cỏ, có thể đặt các cuộn hạt đã được gieo sẵn và nhanh chóng đặt vào giá thể.

Trong trường hợp các cây khác, hạt giống hoặc cây con thu được trong vườn ươm có thể được gieo trực tiếp.

10.- Bảo trì

Nói chung, mái nhà xanh cần rất ít bảo dưỡng như kiểm tra định kỳ hệ thống thoát nước để xác minh rằng chúng hoạt động bình thường.

Mặt khác, cần tiến hành tưới ít nhất trong thời kỳ khô hạn để đảm bảo cây phát triển đầy đủ. Trong trường hợp này, hệ thống tưới phù hợp nhất là tưới phun hoặc nhỏ giọt.

Những lợi ích

Điều chỉnh nhiệt và tiết kiệm năng lượng

Ở các thành phố có rất nhiều bê tông và nhựa đường cũng như thiết bị điều hòa không khí và giao thông xe cộ tạo ra môi trường có nhiệt độ cao. Do đó, cái gọi là hiệu ứng albedo hay hiệu ứng đảo nhiệt đô thị xảy ra.

Albedo là thước đo lượng năng lượng mặt trời được phản xạ bởi một bề mặt và do đó không bị hấp thụ dưới dạng nhiệt. Khu vực thành thị có mức tăng thấp hơn 10% so với khu vực nông thôn.

Theo nghĩa này, mái xanh giúp điều hòa nhiệt độ của các tòa nhà bằng cách giảm tác động của tia cực tím lên lớp mái bên ngoài. Người ta ước tính rằng việc sử dụng mái nhà xanh có thể giảm việc sử dụng các thiết bị điều hòa không khí lên đến 40%.

Hấp thụ CO2

Những mái nhà xanh giúp giảm hiệu ứng nhà kính và giảm sự nóng lên toàn cầu. Điều này là do thực vật là bể chứa carbon, vì chúng giữ CO2 tạo ra trong thành phố để thực hiện quá trình quang hợp.

Thanh lọc không khí

Thực vật là bộ lọc không khí tự nhiên vì chúng hấp thụ CO2 và giải phóng oxy, do đó giúp thanh lọc không khí đô thị. Mặt khác, các mái nhà xanh đã được chứng minh là làm giảm lượng lưu huỳnh đioxit và axit nitơ trong không khí lần lượt là 37% và 21%.

Sử dụng nước mưa

Khi mưa rơi xuống mái nhà thông thường, nó sẽ tác động trực tiếp đến lớp bao phủ bên ngoài gây ra hiện tượng ăn mòn. Tương tự như vậy, khi gặp bề mặt nhẵn và không có mái che, tốc độ dòng chảy và tốc độ chuyển động tăng lên.

Một vấn đề khác ở các thành phố là hiện tượng bão hòa hệ thống nước thải (tràn) tạo ra các dòng nước có khả năng mang theo một lượng lớn chất thải. Những chất thải này có thể trôi vào sông hoặc biển và tạo ra ô nhiễm.

Ví dụ, ở Thành phố New York, người ta ước tính rằng 50% các trận mưa kết thúc bằng nước tràn. Người ta ước tính rằng họ cung cấp 40 tỷ gallon nước chưa qua xử lý hàng năm.

Ngược lại, trong một mái nhà xanh, lớp thực vật và chất nền sẽ chống lại tác động của nước mưa. Bằng cách này, một phần dòng chảy bị hấp thụ và giảm tốc độ thoát nước.

Ngoài ra, hệ thống mái xanh bảo vệ lớp chống thấm, giảm nguy cơ tràn cống và kéo dài thời gian sử dụng của hệ thống thoát nước.

Tăng tuổi thọ hữu ích của chống thấm

Lớp phủ bên ngoài của mái nhà có thể thay đổi nhiệt độ lớn, đặc biệt là ở những khu vực có sự thay đổi theo mùa rõ rệt. Trong một nghiên cứu đã chỉ ra rằng một mái nhà không có mái che có thể chịu sự thay đổi vào ban ngày lên đến 50ºC và với hệ thống mái xanh, nó được giảm xuống chỉ còn 3ºC.

Do đó, mái xanh được quản lý tốt góp phần tăng tuổi thọ cho công trình chống thấm của các công trình. Lớp phủ thực vật điều hòa sự thay đổi nhiệt độ và chống lại bức xạ mặt trời.

Cải thiện âm học

Lớp thực vật làm giảm tiếng ồn đô thị và cải thiện âm thanh của khu vực. Bằng cách này, nó góp phần cách âm cho tài sản.

Các yếu tố trang trí và không gian để giải trí

Những mái nhà xanh với thiết kế cảnh quan phù hợp là một yếu tố trang trí phù hợp. Mặt khác, trong trường hợp các mái nhà xanh, chúng trở thành nơi giải trí.

Họ cung cấp thực phẩm và thuốc tự nhiên

Trong các mái nhà xanh có thể trồng thực phẩm và cây thuốc có thể được sử dụng để tiêu dùng của cư dân trong tòa nhà. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng những cây này cần được chăm sóc bổ sung để đảm bảo sản xuất hiệu quả.

Định giá tài sản và tiết kiệm thuế

Theo các nghiên cứu quốc tế, khi có mái nhà xanh, khả năng sinh lời của bất động sản có thể tăng lên đến 15% trên thị trường bất động sản. Điều này là do chúng tiết kiệm năng lượng đáng kể và cải thiện chất lượng cuộc sống.

Ngoài ra, việc đầu tư lắp đặt hệ thống mái xanh có thể được coi như một khoản chi phí bảo trì. Do đó, khoản đầu tư này có thể được khấu trừ thuế.

Nhược điểm

Rủi ro rò rỉ hoặc hư hỏng cấu trúc của tòa nhà

Nếu không được đặt đúng cách, mái nhà xanh có thể gây ra các vấn đề về độ ẩm, rò rỉ, hoặc thậm chí phá hủy cấu trúc của tòa nhà. Một số loài thực vật có bộ rễ hung hãn và có thể vươn tới lớp phủ bên ngoài của mái nhà và gây hại.

Mặt khác, hệ thống mái xanh tượng trưng cho sức nặng của công trình phải được xem xét cẩn thận để tránh tai nạn.

Chi phí thiết lập cao

Chi phí trung bình cho việc thiết lập một mái nhà xanh có thể gấp hai đến ba lần so với một mái nhà thông thường.

Cần chú ý thường xuyên

Một mái nhà truyền thống chỉ yêu cầu giám sát định kỳ đầy đủ để đánh giá tình trạng của lớp phủ chống thấm. Trong trường hợp có mái nhà xanh chuyên sâu, việc bảo trì phải thường xuyên để đảm bảo chúng hoạt động bình thường.

Người giới thiệu

1.- Hội đồng thành phố Barcelona. Mái nhà sống và mái nhà xanh dẫn đường. BCN. 41 tr.
2.- Castleton, HF, Stovin, V., Beck, SBM, & Davison, JB (2010). Mái nhà xanh: tiết kiệm năng lượng xây dựng và tiềm năng trang bị thêm. Năng lượng và Tòa nhà 42: 1582–1591.
3.- Getter, KL, & Rowe, DB (2006). Vai trò của Mái nhà Xanh rộng rãi trong Phát triển Bền vững. HortScience 41: 1276-1285.
4.- Gómez-Velázquez JA (2014). Các tiêu chí phân tích để định giá bất động sản bền vững. Những mái nhà và những bức tường xanh. L Đại hội thẩm định giá toàn quốc: Hiện tại, Quá khứ và Tương lai. Guanajuato, Mexico. 34 tr.
5.- Mentens, J., Raes, D., & Hermy, M. (2006). Những mái nhà xanh như một công cụ để giải quyết vấn đề nước mưa chảy tràn trong thế kỷ 21 đô thị hóa? Quy hoạch Cảnh quan và Đô thị 77: 217–226.
6.- Oberndorfer, E., Lundholm, J., Bass, B., Coffman, RR, Doshi, H., Dunnett, N. Rowe, B. (2007). Mái xanh như Hệ sinh thái đô thị: Cấu trúc, chức năng và dịch vụ sinh thái. BioScience 57: 823-833.
7.- Zielinski S, García-Collante MA và Vega-Patermina JC (2012). Những mái nhà màu xanh. Một công cụ hữu hiệu để quản lý môi trường trong lĩnh vực khách sạn của Rodadero, Santa Marta? Quản lý và Môi trường 15: 91-104.