Việc phát triển công nghệ trong kết cấu xây dựng bằng vật liệu và lý thuyết kết cấu, mà trong đó kết cấu bêtông cốt thép và kết cấu thép đã giải phóng các bức tường nặng nề, cùng những yêu cầu công nghiệp hoá xây dựng, đã là điều kiện cho các loại vật liệu bao che cùng phát triển, làm đa dạng cho bộ mặt của công trình kiến trúc.

Kính lên ngôi

Nếu như trước kia các bức tường (xây bằng gạch, đá) ở công trình kiến trúc vừa đóng vai trò bao che cho không gian sử dụng bên trong, vừa phải làm nhiệm vụ chịu lực; thì với kết cấu khung (bêtông cốt thép, thép), các bức tường chỉ còn mang ý nghĩa bao che, ngăn chia. Và kính đã trở thành một vật liệu mới thay thế với nhiều ưu điểm: giảm tải trọng, giảm diện tích chiếm mặt sàn, chịu được các điều kiện thời tiết, chống thấm tuyệt đối ở bề mặt, cho ánh sáng xuyên qua… Những kiến trúc hiện đại, các toà cao ốc bọc kính là hình ảnh quen thuộc ở các đô thị. Ngoài việc là vật liệu sử dụng cho kết cấu bao che bên ngoài, kính còn được dùng làm vách ngăn bên trong thay tường truyền thống, đặc biệt trong các không gian văn phòng làm việc, không gian công cộng như bảo tàng, trung tâm thương mại, nhà ga hàng không, nhà hàng… Kính đóng vai trò phân định không gian chức năng, định tuyến giao thông nhưng không hạn chế tầm nhìn, không cản ánh sáng. Sử dụng kính ngăn chia hợp lý sẽ làm rộng không gian về mặt thị giác và tạo nên những hiệu quả ánh sáng hữu dụng và thẩm mỹ.

Kính cũng được sử dụng phổ biến cho một bộ phận kiến trúc bao che khác là mái. Mái kính là giải pháp kiến trúc – kỹ thuật để khai thác ánh sáng theo phương thẳng đứng. Điều này đặc biệt có ý nghĩa với những công trình có mặt bằng lớn, không gian lớn – mà ánh sáng từ các diện tường bao bên ngoài vào phía trong (phía giữa) không đủ, do bị cản hoặc quá xa. Mái kính cũng là một yếu tố tạo nên hiệu quả kiến trúc cho cả ngoại thất và nội thất công trình.

Nhược điểm của kính

Tuy vậy, không có nghĩa là kính không có nhược điểm. Trước hết kính tạo nên hiệu ứng lồng kính, làm tăng nhiệt ở môi trường bên trong. Hệ quả của việc này là phải dùng máy lạnh, gây tiêu tốn năng lượng và ảnh hưởng tiêu cực tới môi trường. Việc thi công, lắp đặt và sử dụng, vận hành với vật liệu kính cũng gây ra nhiều rủi ro (vỡ) với chính công trình và người sử dụng. Bên cạnh đó, việc điều chỉnh thiết kế, sửa chữa, cải tạo hay phá dỡ cũng là một vấn đề không đơn giản với loại vật liệu này. Bởi các loại kính được sử dụng làm kết cấu bao che, ngăn chia đều là kính tôi (kính tempered) không thể tái sử dụng với kích thước, quy cách khác được (không thể gia công cơ học như cắt, khoan, mài). Và việc tái chế như một loại phế thải đòi hỏi chi phí cao, việc tiêu huỷ càng khó. Kính xây dựng hiện nay cũng là một vấn nạn với môi trường.

Đa dạng vật liệu mái

Mái là bộ phận bao che phía trên của công trình kiến trúc. Mái có ý nghĩa quan trọng cho việc bảo vệ công trình cũng như yếu tố thẩm mỹ công trình. Bên cạnh các vật liệu và kết cấu mái truyền thống như mái ngói, mái bêtông; hiện nay có rất nhiều loại vật liệu bao che mái – các loại tấm lợp.

Mái bêtông

Mái bêtông có nhược điểm là tải trọng lớn, dễ nứt gây thấm dột, mái ngói có nhược điểm là thi công lâu, không thực hiện trên các công trình có diện mái lớn, độ dốc thấp, không phù hợp với quy trình thi công công nghiệp. Các loại tấm lợp đã khắc phục được những nhược điểm này, đáp ứng được nhu cầu của thực tế xây dựng.

Tấm lợp

Hiện vẫn tồn tại loại tấm lợp rẻ tiền là fibrô-ximăng, được sử dụng cho những công trình tạm. Tuy nhiên mái tôn gần như chiếm ưu thế tuyệt đối cho thể loại này. Mái tôn có ưu điểm là nhẹ, bền, bị nối ít, thi công nhanh gọn và nhược điểm là cách nhiệt, cách âm kém. Ưu điểm của mái tôn là nhẹ cũng là nhược điểm bởi dễ bị gió tốc từ dưới, có thể phá liên kết với hệ khung kết cấu, bay ra ngoài rất nguy hiểm. Tấm lợp tôn cũng có nhiều loại với nhiều hình thức: tôn mạ kẽm, tôn mạ màu, tôn sơn tĩnh điện, tôn chống nóng (có tích hợp một hệ thống lớp cách nhiệt ở mặt dưới)… tôn sóng tròn, tôn sóng vuông… Mái tôn hiện là vật liệu lợp phổ biến và thông dụng nhất trong cả xây dựng dân dụng và công nghiệp.

Ở mức độ cao hơn, là các tấm lợp mái được nghiên cứu và sản xuất đáp ứng được các yêu cầu thẩm mỹ cũng như kỹ thuật, mà vẫn có những ưu điểm của loại vật liệu công nghiệp. Đó là các loại tấm lợp có khả năng cách âm, cách nhiệt, bền trong điều kiện tự nhiên, chịu được tác động hoá học, cơ học. Các dạng tấm lợp này có thể có sóng như tôn, hoặc mô phỏng hình thức mái ngói, tuy nhiên màu sắc rất đa dạng. Những tấm lợp có thể được sản xuất theo khổ lớn, hay theo băng dài – khi lợp chồng lên nhau sẽ tạo đường gân như từng lớp ngói. Vật liệu của các loại tấm lợp có nhiều nguồn gốc. Tấm lợp AHI (sản xuất từ Malaysia bởi công nghệ New Zealand) được sản xuất từ hợp kim nhôm kẽm, bề mặt phủ một lớp hạt đá tự nhiên có màu; tấm lợp Onduline (công nghệ Pháp) còn được gọi là tấm lợp sinh thái có nguồn gốc hữu cơ, được chế tạo sợi hữu cơ tổng hợp và nhựa Bitum. Tấm lợp polycarbonate, vẫn được biết đến với tên gọi tấm nhựa thông minh lại là một lựa chọn thay thế cho kính với những đặc điểm tương đồng (phẳng, nhẵn, trong) và có nhiều ưu điểm riêng như nhẹ, an toàn, ít hấp thụ nhiệt, có khả năng uốn cong cơ học trong điều kiện bình thường và giá thành rẻ hơn nhiều so với kính. Nhược điểm của tấm lợp polycarbonate là gây tiếng ồn lớn khi mưa và rất khó vệ sinh khi chất bẩn chui vào trong các lỗ rỗng của tấm, gây mất thẩm mỹ.