LUẬN VĂN THẠC SĨ KIẾN TRÚC KIẾN TRÚC HIỆU NĂNG (PERFORMATIVE ARCHITECHTURE)\

…………

NGUYỄN NHÂN TÀI

KIẾN TRÚC HIỆU NĂNG

(PERFORMATIVE ARCHITECHTURE)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KIẾN TRÚC

TP HỒ CHÍ MINH - 2015

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HỒ CHÍ MINH

…………

NGUYỄN NHÂN TÀI

KIẾN TRÚC HIỆU NĂNG

(PERFORMATIVE ARCHITECHTURE)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KIẾN TRÚC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS.KTSTRƯƠNG THANH HẢI

TP HỒ CHÍ MINH – 2015

1 Lý do chọn đề tài 1 2 Tổng quan các nghiên cứu liên quan đến đề tài 3

PHẦN 2 PHẦN NỘI DUNG

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC HIỆU NĂNG

1.1.1 Sự biểu đạt - hiệu quả của kiến trúc (Architectural performance) 9 1.1.2 Hiệu ứng (Effects) và hành động (Action) 11 1.1.3 Hệ biến hóa của các yếu tố (The device paradigm) 13

1.2.1 Sự ảnh hưởng của bối cảnh xã hội đương đại 16 1.2.2 Cơ sở triết học và sự ảnh hưởng đến tư duy thiết kế 19 1.2.3 Sự ảnh hưởng của công nghệ và các công cụ thiết kế dùng máy tính 22

1.3 Giới thiệu một số chuyên gia nghiên cứu và thiết kế hướng hiệu năng 25

CHƯƠNG 2 : CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA KIẾN TRÚC HIỆU NĂNG

2.1.2 Sự đồng nhất giữa hệ thống bao che và hệ thống kết cấu 30

2.1.3.4 Bảo tàng tại Milwaukee của Santiago Calatrava 37

2.2 Tiêu chí về sử dụng năng lượng và sự tương tác với môi trường 38

2.2.2 Khả năng tương tác của hình khối công trình với môi trường 40

2.3.1 Sự thay đổi tư duy trong thiết kế kỹ thuật 45 2.3.2 Thiết kế theo quy cách (prescriptive design) và thiết kế tối ưu hóa

2.3.3 Một số công cụ, chương trình ứng dụng cho tính toán kỹ thuật 48 2.3.3.1 Các chương trình tính toán kết cấu của Buro Happold 49

2.3.3.2 Chương trình tính toán khí - động lực học (CFD –

2.4.2 Phân khu chức năng theo kỹ thuật sinh học 54

3.1.3 Phân tích kỹ thuật – tính toán hiệu năng 68

3.2.1 Khả năng ứng dụng của Kiến trúc Hiệu năng vào Việt Nam 72

3.2.2 Tinh thần “hướng hiệu năng” trong các công trình bằng tre của kiến

PHẦN 3 PHẦN KẾT LUẬN

PHẦN 1

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Kiến trúc Hậu hiện đại(Post-Modern Architecture)manh nha xuất hiện từ

những năm 1950 và được xem như là một sự kế thừa, tiếp nối củaKiến trúc Hiện

đại(Modern Architecture) Nó đánh dấu sự trở lại của chi tiết trang trí trong kiến

trúc, và tính đa nguyên trong thiết kế hình khối Kể từ khi nhà sử học kiến trúc

Charles Jencks(1977) chính thức khai tử Kiến trúc Hiện đại trong cuốn sách “The

Language of Post-Modern Architecture” (tạm dịch : Ngôn ngữ của Kiến trúc hậu hiện đại), với thông cáo "Kiến trúc Hiện đại đã chết ở Saint Louis, Missouri ngày 15 tháng 7 năm 1972 vào hồi 15h32", thìKiến trúc Hậu hiện đại đã được công nhận

như một trào lưu trên toàn thế giới và tồn tại cho đến ngày nay Trong hơn nửa thế kỷ dẫn dắt nền kiến trúc thế giới,Kiến trúc Hậu hiện đại đã để lại rất nhiều những thành tựu quan trọng và sản sinh ra những con người, những kiến trúc sư vô cùng tài năng, cũng như những công trình mang tính biểu tượng cao

Tuy nhiên trong bối cảnh xã hội hiện nay,Kiến trúc Hậu hiện đại đang dần mất đi sự hào nhoáng vốn có của mình Giờ đây chúng ta không chỉ quan tâm đến tính tượng trưng, sự phô trương hay vẻ đẹp thẩm mỹ đơn thuần của một công trình,

mà còn quan tâm đến tính hiệu quả, khả năng hoạt động hay “cách ứng xử”, phản

ứng của công trình đó với môi trường bên ngoài Bởi lẽ, những vấn đề khủng hoảng kinh tế, sự cạn kiệt về tài nguyên thiên nhiên cũng như các vấn đề về môi trường cùng với sự phát triển như vũ bão của công nghệ máy tính là những đề tài vô cùng nóng bỏng, rất được quan tâm.Và lẽ dĩ nhiên kiến trúc đương đại không thể nào đứng ngoài cuộc Nó cần một sự thay đổikhi thập kỷ mới của chúng ta đang bắt đầu với nền kinh tế thế giới trong tình trạng hỗn loạn và con người cần cân nhắc lại những điều mà họ ưu tiên

Cuộc cách mạng kiến trúc đương đại đang cần những tư duy, lý luận mới để có thể đáp ứng được những nhu cầu cấp thiết của xã hội.Chúng ta cần tìm ra một cách tiếp cận thức thời hơn trong nghệ thuật thiết kế, mà tiêu chí cao nhất của nó là

khai thác tối đa “tính hiệu quả” của công trình ở tất cả các mặt: từ hình khối đến

công năng sử dụng;từ kỹ thuật thuần túy như vật liệu, kết cấu, điện lạnh đến bối

2

cảnh môi trường, văn hoá, kinh tế, xã hội Ngày nay với sự giúp sức đắc lực của công nghệ máy tính và công nghệ kỹ thuật số, chúng ta không khó để tạo ra được những công trình thông minh, những thiết kế tương thích với môi trườngđồng thời giảm được lượng vật liệu sử dụng,tiết kiệm năng lượng tiêu thụ,giảm lãng phí đến

mức tối đa nhưng vẫn hòa hợp với cảnh quan môi trường.VàKiến trúc Hiệu năng

(Performative Architecture) là một trong những xu hướng kiến trúc đương đại thỏa

mãn được những tiêu chí trên Với sự khác biệt về tư duy và sự tiến bộ về mặt phương pháp,Kiến trúc Hiệu năngrõ ràng không thể bị xem như một xu hướng hiện đại nhất thời trong nền văn hoá kiến trúc hay một dạng thời trang theo trào lưu, mà cần phải xem xét bản chất của nó trong một tầm nhìn bao quát hơn, gắn liền với sự cách mạng trong thiết kế kiến trúc hiện đại

Hiện nay trên thế giới tinh thần Kiến trúc Hiệu năngđang dần được giới thiệu với công chúng qua các cuộc hội thảo, tham luận, các báo cáo khoa học cũng như các công trình từ lý thuyết đến thực tiễn của giới chuyên môn Chúng ta có thể kể đến các kiến trúc sư như David Leatherbarrow, Branko Kolarevic, Michael U Hensel, Thomas Herzog,Matsys, Toyo Ito, các nhóm thiết kế OMA, LAVA, OCEAN, Material Ecologyhay các kỹ sư kết cấu- những con người đã từng nhọc công tính toán theo sau các kiến trúc sư, giờ đây đã có thể tham gia vào quá trình thiết kế ngay từ đầu như Godfried Augenbroe, Harald Kloft, Jean-François Blassel, Mahadev Raman, Cecil Balmond, Hanif Kara, Mutsuro Sasaki

Tuy nhiên mọi thứ vẫn còn quá mới mẻ, Kiến trúc Hiệu năngvẫn chưa được định nghĩa một cách thật sự rõ ràng do các nghiên cứu còn ít và mang tính độc lập, riêng lẻ mặc dù những biểu hiện của nó ngày càng sắc nét Ở Việt Nam khái niệm Kiến trúc Hiệu nănggần như vẫn chưa được biết đến, vì vậy việc nghiên cứu xu hướng kiến trúc này sẽ giới thiệu cho giới chuyên môn trong nước một cách tiếp cận kiến trúc rất mới, rất hay và rất thời đại Đây cũng chính là mục tiêu lớn nhất mà học viên muốn đạt được thông qua bài luận văn này

2 Tổng quan các vấn đề nghiên cứu liên quan

Ở Việt Nam Kiến trúc Hiệu năngvẫn chưa được nghiên cứu một cách chính thức mà chỉ có những công trình khoa học với đề cập ở một số khía cạnh nhỏ,

những lĩnh vực có liên quan như cuốn “Kiến trúc tham số”, (2012) của Tô Bảo

Thanh Đây là một nghiên cứu rất có giá trị về thiết kế thuật toán cũng như thiết kế tham số, một công cụ rất quan trọng trong quá trình thiết kế hình khối và kết cấu

cho các công trìnhhướngKiến trúc Hiệu năng Hay như cuốn “Nghiên cứu ứng dụng

phương pháp tính toán động lực học chất lưu (Computational Fluid Dynamics – CFD) trong các bài toán kỹ thuật ”,(2012) của Nguyễn Trọng Tấn nghiên cứu về

các chương trình tính toán kỹ thuật hạ tầng của khí - động học của công trình một

cách tối ưu Tuy nhiên thuật ngữ “Kiến trúc Hiệu năng” vẫn chưa từng được nhắc

đến trong các nghiên cứu trên nói riêng, cũng như các nghiên cứu có liên quan nói chung

Còn trên thế giới,Kiến trúc Hiệu nănghiện nay vẫn đang là một chủ đề được bàn tán vô cùng sôi nổi bởi đặc điểm đáp ứng được những vấn đề cấp thiết của xã

hội Điển hình là buổi hội nghị chuyên đề “Performative Architecture” được tổ chức

tại Đại học Pennsylvania trong tháng 10 năm 2003 Sự kiện đó đã tập hợp những chuyên gia hàng đầu trong lĩnh vực kiến trúc, xây dựng cũng như các ngành nghề có liên quan khác như: các kiến trúc sư, các kỹ sư, các nhà lý thuyết, kỹ thuật viên, các chuyện gia xã hội học, sinh học v.v…,với mục đích bàn luận, cung cấp thông tin và quan điểm về Kiến trúc Hiệu năng Và trên tinh thần của buổi hội nghị đó, một chuyên gia nghiên cứu về đề tài này là kiến trúc sư Branko Kolarevic1 đã biên soạn,

tổng hợp và cho ra đời quyển “Performative Architecture: Beyond Instrumentality” (tạm dịch: “Kiến trúc Hiệu năng-vượt lên trên tính công cụ”), (2005), đây là một

giáo trình rất quý giá và quan trọng dành cho giới nghiên cứu bởi nó đề cập một cách đầy đủ nhất những khía cạnh của Kiến trúc Hiệu năng từ lý thuyết đến thực tiễn

Một cuốn sách rất mới không kém phần quan trọng trong khía cạnh lý luận về đề tài này đó là “Performance-Oriented Architecture: Rethinking Architectural

Design and the Built Environment” (tạm dịch : “Kiến trúc hướng hiệu năng : tái tư

Branko Kolarevic: Xem mục 1.3.1

4

duy về thiết kế kiến trúc và môi trường xây dựng”), (2013) của Michael Hensel2 với tham vọng thay đổi những quan niệm thiết kế cũ bằng một tư duy mới hướng về hiệu năng của công trình Qua đó vận dụng tư duy này để giải quyết các vấn đề của kiến trúc về bối cảnh môi trường xây dựng, về quy trình thiết kế, về kiến trúc bền vững, về tổ chức không gian và nhiều khía cạnh khác

Về khía cạnh ứng dụng khoa học công nghệ kỹ thuật số, Branko Kolarevic

cũng có nhiều nghiên cứu liên quan như cuốn “Architecture in the Digital Age:

Design and Manufacturing” (Tạm dịch : “Kiến trúc trong thời đại kỹ thuật số: Thiết kế và xây dựng”), (2005) cuốn sách đề cập đến thực tiễn kiến trúc hiện đại,

trong đó công nghệ kỹ thuật số đang thay đổi nhanh chóng cách hình thành ý tưởng, thiết kế và xây dựng các công trình Nó còn đưa ra một tập hợp các ý tưởng đa dạng như điều gì thích đáng hiện nay và điều gì thích đáng với ngày mai nhằmlàm nổi bật lên các ứng dụng liên quan đến kiến trúc của thời đại kỹ thuật số

Trong một nghiên cứu khác “Computational Architecture: Digital Designing

Tools and Manufacturing Techniques” (Tạm dịch: “Kiến trúc máy tính: Những công cụ thiết kế số và công nghệ sản xuất”), (2012) của Asterios Agkathidis3 cung cấp một cái nhìn tổng quan về các công cụ số và kỹ thuật số đã được sử dụng một cách có hệ thống để khám phá không gian, kết cấu và điều kiện hình học, từ đó trừu tượng hoá không gian

Về khía cạnh nghiên cứu sâu về vật liệu ta có công trình nghiên cứu của Rashida Ng, Sneha Patel4“Performative Materials in Architecture and Design”

(Tạm dịch: tính hiệu quả của vật liệu trong kiến trúc và thiết kế), (2013) Sách nói

đến sự hội tụ của nhiều tiến bộ cơ bản và quan trọng trong cách thức mà vật liệu và môi trường được thiết kế, đánh giá và sử dụng trong kiến trúc và các ngành liên quan Sự nổi lên của các loại vật liệu mới, hệ thống xử lý tương tác, cùng những

Michael Hensel:Xem mục 1.3.1

Asterios Agkathidis: từng là giảng viên tại Đại học công nghệ Darmstadt, giảng viên hiện tại của Raffles Education Corporation Trung Quốc

Rashida Ng và Sneha Patel: là trợ lý giáo sư kiến trúc tại trường nghệ thuật Tyler của Đại học Temple Họ cùng nhau sáng lập ra SEAMLab, một viện chính sách phi lợi nhuận chuyên nghiên cứu và phổ biến những kiến thức nền tảng thiết kế tập trung vào vật liệu

công nghệ chế tạo và thiết kế số hoá đã kích thích sự phát triển của vật liệu, tổ hợp lắp ráp và các hệ thống đi kèm với đặc tính hiệu quả Sách cho thấy một cách tổng quan về các dự án thiết kế tiêu biểu và những lý luận liên quan, giải thích sự tương tác của những công nghệ này và vai trò của vật liệu trọng yếu trong nghiên cứu, thiết kế và ứng dụng thực tiễn

Về khía cạnh môi trường bài viết trong cuốn kỷ yếu của hội nghị quốc tế lần

thứ 13 về Computer Aided Design nghiên cứu ở châu Á “Performative

architecture: new semantic for new shapes?” (tạm dịch : “Kiến trúc Hiệu năng: ngôn ngữ mới cho hình thức?”), (2008, tr.300-308) của G.Pellitteri, S.Concialdi và

R.Lattuca cho rằng : “Sự ảnh hưởng của môi trường được thể hiện bằng các tác

động hữu hình như lực hấp dẫn hay điều kiện thời tiết và các tác động vô hình như các giá trị văn hóa, di sản Do đó hình thức của công trình hoàn toàn liên quan đến ảnh hưởng của môi trường và phải đạt được các mục tiêu cụ thể.”

Cho đến thời điểm hiện tại,Kiến trúc Hiệu năngtuy vẫn còn non trẻ, và chưa có một khái niệm thật cụ thể, thế nhưng loại hình nàyvẫn đang đượccác chuyên gia không chỉ trong lĩnh vực kiến trúc mà còn ở các lĩnh vực liên ngành khác trên thế giới quan tâm, nghiên cứu rất nhiều với các cuộc hội thảo chuyên đề hàng năm, qua các bài báo, các tham luận trên các tạp chí kiến trúc, khoa học uy tín Điều đó chứng tỏ rằng đề tài này hiện đang là một vấn đề nóng bỏng về mặt lý luận lẫn thực hành kiến trúc

Tuy nhiên ở Việt Nam, Kiến trúc Hiệu năngvẫn còn quá mới và chưa có một công trình nghiên cứu nào chính thức đề cập đến, chính vì vậy đây vừa là sự khó khăn, thách thức cũng vừa là một động lực thúc đẩy tác giả thực hiện đề tài luận văn này với mục đích tìm hiểu, nhân định cũng như giới thiệu cho giới hành nghề về một loại hình kiến trúc mới đang được quan tâm trên diễn đàn kiến trúc thế giới

Mục tiêu nghiên cứu

Mục đích của luận văn là tìm hiểu những tiêu chí củaKiến trúc Hiệu năngtừ đó giới thiệu và chứng minh đây là bước đi kế tiếp của kiến trúc trong bối cảnh xã hội đương đại Và để thực hiện điều này bài luận văn có các mục tiêu nhỏ sau đây:

6

 Tìm hiểu về cơ sở hình thành và phát triển của Kiến trúc Hiệu năng  Tìm hiểu về những tiêu chí, tính ưu việt của Kiến trúc Hiệu năng

 Thông qua các đặc điểm, tiêu chí, tìm hiểu và xây dựng một quy trình thiết kế theo Kiến trúc Hiệu năng

 Nghiên cứu, nhận định sự phát triển và triển vọng của Kiến trúc Hiệu năng  Giới thiệu đến cộng đồng Kiến trúc ở Việt Nam về Kiến trúc Hiệu năng, một

cuộc cách mạng trong kiến trúc đương đại, cùng với những tư duy, cách tiếp cận mới của nó

3 Đối tượng nghiên cứu của luận văn

Các vấn đề về bối cảnh hình thành, tư tưởng triết học,các đặc điểm, tiêu chí, nguyên tắc chung, cách tiếp cận công trình của giới chuyên môn theo tư duy củaKiến trúc Hiệu năng

Nhận định được sự phát triển của Kiến trúc Hiệu năng trong tương lai cũng như tìm kiếm sự thay đổi về tư duy, quy trình, cách tổ chức thiết kế

4 Giới hạn và nội dung của đề tài

Do Kiến trúc Hiệu năngliên quan đến nhiều lĩnh vực cũng như có một cách tiếp cận rất rộng vì vậy luận văn bao gồm những nội dung cụ thể trong giới hạn như sau:

 Tìm hiểu về bối cảnh hình thành và sự phát triển của Kiến trúc Hiệu năng  Các cơ sở triết học của Kiến trúc Hiệu năngqua tư duy của các nhà triết gia  Sự ảnh hưởng của khoa học và công nghệ tới Kiến trúc Hiệu năng

 Giải thích một số thuật ngữ và các khái niệm cơ bản liên quan đến Kiến trúc Hiệu năng

 Giới thiệu các nguyên tắc, đặc điểm thiết kế và tư duy tiếp cận của Kiến trúc Hiệu năngqua một số tiêu chí chính

 Nhân định triển vọng, về tương lai của Kiến trúc Hiệu năng

5 Phương pháp nghiên cứu

Để làm rõ mục tiêu, nội dung và giới hạn của đề tài, bài luận văn bao gồm các phương pháp nghiên cứu như sau:

 Phương pháp lịch sử : dùng để nghiên cứu bối cảnh, quá trình hình thành

và phát triển của Kiến trúc Hiệu năng

 Phương pháp sưu tầm : tập trung vào các công trình nghiên cứu của các

chuyên gia, thông tin về các công trình tiêu biểu của Kiến trúc Hiệu năng

 Phương pháp chuyên gia : thông qua e-mail tham khảo và phỏng vấn ý

kiến của Neil Leach, người đặt nền móng cho những luận điểm của Chủ

nghĩa Vật chất mới (New Materialism) trong kiến trúc, một tư tưởng rất

quan trọng liên quan đến Kiến trúc Hiệu năng

 Phương pháp hệ thống hóa và thống kê : Kiến trúc Hiệu năng tuy mới

hình thành nhưng các công trình nghiên cứu về nó cũng như các vấn đề liên quan rất phong phú và đa dạng nên phương pháp này giúp phân loại các tài liệu một cách có hệ thống, đảm bảo cho luận văn có tính chặt chẽ thống nhất

và khoa học

 Phương pháp phân tích – tổng hợp : phân tích các tài liệu được sưu tầm,

thống kê để hình thành nên các luận cứ, luận chứng nhằm làm sáng tỏ nội

dung của đề tài

 Phương pháp so sánh : thông qua sự so sánh Kiến trúc Hiệu năng với các trào lưu khác để có những đánh giá, nhận định sâu sắc và rõ ràng hơn

PHẦN 2

PHẦN NỘI DUNG

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC HIỆU NĂNGTRONG KIẾN

TRÚC ĐƯƠNG ĐẠI

1.1 Giải thích các khái niệm liên quan đếnKiến trúc Hiệu năng

Kiến trúc Hiệu năng là một khái niệm mới về kiến trúc trong bối cảnh kiến trúc đương đại Là một sự thay đổi về định hướng nhìn nhận kiến trúc từ lý thuyết sang thực tế, từ cái mà kiến trúc được định nghĩa sang cái kiến trúc thực sự thể hiện Thông thường để tìm hiểu, phân tích một công trình kiến trúc ta có hai cách: một là xem nó như là một vật thể ra đời từ quá trình thiết kế xây dựng để suy xét về mặt kỹ thuật, định lượng; hai là xem nó như một vật thể là đại diện cho các hoạt động sáng tạo và ý tưởng của con người để xem xét về mặt thẩm mỹ, định tính Mặc dù những cách đánh giá này sẽ giúp trình bày rõ ràng nguồn gốc, mục đích xây dựng cũng như giá trị của một công trình kiến trúc, nhưng việc quá tập trung vào kỹ thuật và vẻ đẹp thẩm mỹ của một công trình sẽ khiến nhìn nhận về kiến trúc của chúng ta bị hạn chế Nhiều phương diện quan trọng của một công trình sẽ được nhìn nhận rõ nét hơn khi chúng ta tập trungtheo hướng vào những cái mà nó diễn tả, hay đúng hơn là khả năng biểu đạt của nó

NhưDavid Leatherbarrow5 đã từng viết về vấn đề này như sau: “giờ đây

chúng ta sẽ tìm hiểu tiền đề về lý luận cũng như cách phân tích công trình kiến trúc theo một nhận định mới Rủi ro của cách nhận định này chính là nó vượt ra ngoài cách phân tích chuẩn mực của lý trí Vì sẽ có nhiều cách biểu đạt của kiến trúc dựa vào những điều kiện mà có vẻ như chẳng thể suy nghĩ một cách lý trí được Nhưng nó không có nghĩa là chúng ta không thể hiểu được, chỉ là chúng ta phải hiểu chúng theo một cách hoàn toàn khác”.[11, tr.7]

Như vậy, để hiểu rõ hơn về Kiến trúc Hiệu năng, chúng ta cần phải tạm thời bỏ qua các nhận định truyền thống mà thay vào đó là nhìn nhận kiến trúc theo một cách mới hơn thông qua các khái niệm sau đây

5David Leatherbarrow: Xem mục 1.3.1

9

1.1.1 Sự biểu đạt – hiệu quả của kiến trúc (Architectural performance)

Vào cuối thập niên 1950, khái niệm về tínhbiểu đạt – hiệu

quả(performance)6 nổi lên, đặc biệt trong ngôn ngữ học và văn hoá nhân loại học

cùng những lĩnh vực nghiên cứu khác “Khái niệm này đã thay đổi nhận thức văn

hoá, nó quan niệm sự vật trong thế giới quan (dù tĩnh hay động) đều có tương tác với môi trường xung quanh qua nhiều giai đoạn có liên hệ mật thiết với nhau” [11,

tr.205]

Trong kiến trúc thuật ngữ “Architectural performance”thật ra không quá mới Nguồn gốc của loại kiến trúc này xuất hiện từ giữa thế kỷ 20 qua những dự án thiết kế của những người đi tiên phong trong ngành kiến trúc ở thập niên 1960 và

1970 như: “soft cities (thành phố mềm)” của Archigram, các công trình phỏng robot

(robotic metaphors) và cảnh quan đô thị phỏng hữu cơ (quasi-organic), tất cảđã vẽ

nên những hình ảnh giả tưởng dựa trên máy móc, thiết bị điện tửtrong nền văn hóa đương thời

Như vậy trong kiến trúc,chúng ta nên hiểu cụm từ “architectural

performance” như thế nào cho đúng? Là xem công trình “diễn” vai gì, biểu đạt như

thế nào hay phải xem công trình như một cỗ máy, một động cơ khổng lồ đang tự

thân hoạt động như trong định nghĩa “nhà là cái máy để ở” của Le Corbusier7? Điều

thú vị là trong Kiến trúc Hiệu năng cả hai cả hai lớp nghĩa trên đều đúng,một công

trình với sự kết hợp của tính hiệu quả cùng với tính biểu đạt sẽ tạo ra một sản phẩm mới mang tính cách mạng (Lance Hosey8, 2010)

Như vậy chúng tacó thể hiểu rằng “Architectural performance” là cách “diễn” của một công trình thông qua hoạt động và trải nghiệm của nó Như “diễn” vai một trường học, một căn bếp, một văn phòng,… Mặc dù trả lời như vậy cũng

6Theo từ điển Oxford Mỹ từ “Performance” có thể hiểu theo hai nghĩa chính : một là sự trình chiếu, biểu diễn hai là hiệu suất hoạt động của một sự vật

Le Corbusier (6 tháng 10 năm 1887 – 27 tháng 8 năm 1965): là một kiến trúc sư người Thụy Sĩ và Pháp nổi tiếng thế giới Ông là một trong những người đặt nền móng cho sự phát triển của trào lưu Kiến trúc hiện đại của thế kỉ 20

Lance Hosey: Kiến trúc sư, nhà nghiên cứu người Mỹ nổi tiếng với các đầu sách thúc đẩy phát triển bền vững trong thiết kế Hiện nay ông là Giám đốc Phát triển bền vững với các công ty kiến trúc toàn cầu RTKL Associates

có nhiều điểm hợp lý, nhưng việc để cuộc đời của một công trình dựa hoàn toàn

vào công năng thì chỉ có thể được xem là “sự tồn tại nhất thời”9 vì tất cả mọi thứ liên quan tới công trình đó đều phụ thuộc vào mong muốn của chúng ta dành cho nó Nghĩa là công trình đó “là cái gì” thì sẽ do con người chúng ta quyết định cho nó thông qua công năng (như để ở thì là nhà, để học thì là trường,…) và quyết định này có thể sẽ thay đổi theo thời gian Như Aldo Rossi10 đã nghiên cứuqua thuyết chức năng (functionalism),ông cho rằng công năng của một tòa nhà không cố định mà có thể thay đổi liên tục trong suốt cuộc đời của nó Có khi một ngôi nhà dân có thể trở thành phòng mạch, một khu chung cư có thể biến thành rạp chiếu phim,… Chính vì vậy, theo AldoRossi, do công năng có thể biến đổi liên tục và không cố định nên không thể sử dụng nó để định nghĩa một công trình Trong bài nghiên cứu, Aldo đã quyết định chọn định nghĩa công trình theo các thể loại (Type) của chúng.[9]

Không thể chối cãi sự thật rằng một công trình được xây dựng là để phục vụ con người- như một nông trại để phục vụ cuộc sống của người nông dân, một trường học là để con người có chỗ học tập,… Hay tương tự như định nghĩa của Aristotle11 rằng một công trình kiến trúc là thứ để thể hiện sinh hoạt và cuộc sống của con người Như vậy, chúng ta đương nhiên không thể loại bỏ những yếu tố liên quan tới con người và công năng, rồi văn hóa, lịch sử,…khi phân tích một công

trình Nhưng liệu có một góc độ nhỏ nào đó, chúng ta có thể phân tích công trình

theo hướng hoàn toàn không dính dáng gì tới việc con người là tác động lớn nhất tới bản chất của nó? Liệu khi chúng ta cắt đi sợi dây kết nối giữa con người

và một công trình thì chúng ta sẽ có gì? Có phải chỉ con người chi phối đến công trình kiến trúc ?

9Thuật ngữ "sự tồn tại nhất thời": (borrowed existence) có nguồn gốc từ Jean-LucMarion trong cuốn Excess:

Studies of Saturated Phenomena” (tạm dịch : các nghiên cứu về hiện tượng bão hòa), (2002) Trong cuốn

sách thuật ngữ này xuất hiện nhiều nhất ở chương 2

Aldo Rossi (03/05/1931 – 04/09/1997) là một kiến trúc sư nổi tiếng người Ý, ông đạt được sự công nhận quốc tế trong bốn lĩnh vực riêng biệt: lý thuyết, hội họa, kiến trúc và thiết kế sản phẩm

Aristoteles (384 – 322 TCN)là một nhà triết học và bác học và là một trong ba cột trụ của văn minh thời Hy Lạp cổ đại, học trò của Platon và thầy dạy của Alexandros Đại đế Di bút của ông bao gồm nhiều lãnh vực Ông được xem là người đặt nền móng cho môn luận lý học

11

Đây là câu hỏi rất đáng quan tâm vì thật ra có nhiều trường hợp công trình hoặc phòng ốc được xây xong rồi chúng ta mới quyết định nó sẽ là gì (tức là công trình tồn tại trước khi con người áp công dụng cho nó) Chưa kể, công trình cũng sẽ vẫn luôn tồn tại ở đó khi đã hoàn thành chức năng của người sử dụng (như một gia đình chuyển chỗở thì ngôi nhà vẫn ở đó, chuyển bệnh viện thì bệnh viện có mất đi nhưng tòa công trình vẫn sẽ còn tồn tại …)Nhưng khi chúng ta nhìn một tòa nhà bỏ hoang, chúng ta vẫn sẽ thấy nó vẫn sống mặc dù không hề liên quan tới con người và nó hoàn toàn không mang bất cứ định nghĩa nào mà con người gán ghép hay tự nó định nghĩa chính nó

Như vậy, Theo David Leatherbarrow:“architectural performance là một

khái niệm mà sự hoạt động hay sự biểu đạt sẽ là yếu tố chủ chốt để định nghĩa một công trình hay nói cách khác là ta sẽ định nghĩa một công trình trước khi nó mang những định nghĩa có liên quan tới con người.”[11,tr.8]

1.1.2 Hiệu ứng (Effects) và Hoạt động (Action)

Như đã nói ở trên thông thường có hai cách để xem xét một công trình: cách thứ nhất là xem một công trình như nhữngthành phần được khởi nguồn từ những bản vẽ thiết kế và định hình sau khi được thi công Cách thứ hai là xem một công trình thông qua những góc nhìn, những cảm nhận riêng của con người được khơi gợi bởi những hình thù kiến trúc của nó Cả hai cách này, một cách xem kiến trúc như kết quả của tư duy về kỹ thuật và cách thứ hai xem kiến trúc là sự tư duy về thẩm mỹ Xuyên suốt lịch sử, các nhà kiến trúc sư và nghiên cứu đã luôn tranh cãi về hai khía cạnh kỹ thuật và thẩm mỹ này Một nhóm cho rằng ít có sự liên kết giữa kỹ thuật và thẩm mỹ (những chi tiết đẹp, mang tính thẩm mỹ trong một công trình thường không mang tính công năng cao), một nhóm lại cho rằng yếu tố thẩm mỹ có thể liên kết, giúp bù đắp những thiếu sót của kỹ thuật trong việc thể hiện những chi tiết về văn hóa, lịch sử,…và điều này đã làm nảy sinh ra rất nhiều phong cách kiến trúc mới với các tiêu chí hướng hình thức hay hướng công năng

Tuy nhiên đối với Kiến trúc Hiệu năng ta phải nghĩ theo một cách khác, thay

vì tập trung vào các yếu tố trênta tập trung vào cách mà công trình đó “vận hành” và những “hiệu quả” mà nó tạo ra[11] Những công trình đứng im gần như là thụ

động, phải chăng chúng cũng có “cử động”, cũng có “biểu cảm” của riêng mình? Tòa nhà và người sử dụng phải chăng chỉ có một mối quan hệ một chiều? Phải chăng một công trình chỉ đứng im chờ đợi con người đến và sử dụng, chỉ sống khi chúng ta đặt chân vào nó? Vậy tại sao chúng ta đôi khi lại có cảm giác thân thuộc hay xa lạ, ấm cúng hay lạnh nhạt khi bước vào một công trình? Tại sao một công trình lại có khi làm ta cảm thấy vui, có khi làm ta thấy vô cùng tuyệt vọng?Như vậy, ta có thể thấy được rõ rằng công trình còn chi phối, tác động ngược lại đến người sử dụng

Một tòa nhà là một sản phẩm mang tính kỹ thuật và thẩm mỹ Tuy nhiên, với tư duy của Kiến trúc Hiệu nănghai tính chất này được thể hiện qua cách mà nó vận hành, qua những trang thiết bị, qua những bộ phận cấu tạo nên nó Nói cách khác,

“một công trình kiến trúc được định nghĩa bởi “hiệu ứng” mà nó tạo ra, bởi “hoạt

động” hay cách mà nó biểu hiện”[11, tr.11] Cũng giống như con người, tính cách

được bộc lộ qua cách cư xử, qua cử chỉ, qua cách đưa ra quyết định, cách giải quyết một vấn đề Điều giúp chúng ta nhận ra bản chất tính cách của một vật chính là qua hành động, chứ không phải qua những tính cách bề ngoài mà người ta gán ghép cho nó

Ngoài ra, “hoạt động” của một công trình sẽ tạo ra những “hiệu ứng” vẫn với mục đích cao nhất làđể phục vụ con người Tuy nhiên, từ “con người” ở đây

quá rộng vì mỗi người khác nhau lại có một cảm nhận, một mong đợi riêng.Cho nên

chúng ta sẽ nhìn “hoạt động” hay chính xác hơn là “sự biểu đạt” của một công

trình không phải là “sự biểu đạt”trong kiến trúc mà sự “sự biểu đạt”của kiến trúc

Tức là những hoạt động này không phải là những diễn biến xảy ra bên trong công trình mà nó là những hoạt động, những sự biến đổi tự thân của công trình đó thông qua các yếu tố đặc biệt

13

1.1.3 Hệ biến hóa của các yếu tố (The device paradigm)12

Sự vận hành của một công trình thường được thể hiện rõ ràng nhất ở những bộ phận mang tính linh hoạt (ví dụ như những tấm màn che, nội thất) Những thứ này đa phần đều được điều chỉnh bằng tay hoặc bằng thiết bị máy móc Và nhiệm vụ chính của nó chính là để thích nghi và phù hợp với sự thay đổi của rất nhiều thứ, như môi trường bên ngoài hay ý thích của con người Ví dụ như công trình Aurora Place của kiến trúc sư Renzo Piano13 ở Úc vớivỏ bao che được thiết kế để có thể cử động được (Hình 1.01a),hay có thể kể tới một trong những công trình kiến trúc nổi tiếng với những cấu kiện có thể di chuyển được là Maison d’Alsace của kiến trúc sư Pierre Chareau14, Casa del Fascio của Giuseppe Terragni15, Palace of the Soviets của Le Corbusier (Hình 1.01b, 1.01c, 1.01d),

Những thiết kế theo dạng này thường phải dựa vào “hệ biến hóa của cácyếu

tố”tức là những vị trí mà từng bộ phận trong công trình có thể di chuyển, nâng lên

hạ xuống, qua trái qua phải, đóng hay mở …Tuy nhiên, mức độ thông minh của những bộ phận này không phải được đo bằng việc nó có thể di chuyển xa hay nhanh tới mức nào mà đo bằng khả năng di chuyển để thích nghi với những tình huống đã được đoán trước hoặc không đoán trước được

Như vậy “hệ biến hóa” này có thể hiểu như là một hệ quy chiếu mà sự biến

đổi của các yếu tố có thể tùy biến trong một phạm vi nhất định để có thể đáp lại với những biến đổi có thể và không thể đoán trước được của môi trường[11].Chính vì thế mà bước đầu tiên trong việc phát triển những công trình theo phong cách Kiến trúc Hiệu năngchính là nghiên cứu và đưa ra các phương án, giải pháp sự tự điều chỉnh của công trình Và hơn hết sự biến hóa này phải thỏa mãn cũng như đáp ứng được những sự thay đổi không thể đoán trước được của môi trường và ta gọi dó là

“tính tương tác”

The device paradigm: Thuật ngữ này còn có thể được tìm thấy với một cách sử dụng cởi mở hơn trong

cuốn “Technology and the Character of Contemporary Life” (tạm dịch : Công nghệ và các đặc điểm của

cuộc sống đương đại), (AlbertBorgmann, 1984), đặc biệt trong chương 9

13Renzo Piano (14/09/1937) kiến trúc sư nổi tiếng người Ý, đoạt giải Pritzker năm 1998

Pierre Chareau (04/08/1883 – 24/08/1950) Kiến trúc sư, nhà thiết kế người Pháp

15Giuseppe Terragni (18/04/1904 – 19/07/1950) Kiến trúc sư, nhà thiết kế người Ý

1.1.4 Tính bền vững của công trình

Theo Cơ quan Bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (EPA), tính bền vững nghĩa là tạo

ra và duy trì các điều kiện mà con người và thiên nhiên có thể tồn tại trong sự hài hòa, đáp ứng được các nhu cầu về kinh tế, xã hội của hiện tại và các thế hệ tương lai Trong kiến trúc tính bền vững được hình thành từ những phần giúp công trình

giữ sự thăng bằng từ cấu trúcđến năng lượng, tiện nghi cũng như sự vững chắc của các hạng mục,… Trong Kiến trúc Hiệu năng khi nói đến những phần này (như cột, xà, tường, móng nhà, hệ thống mái, ) giờ đây chúng ta sẽ nói đến “hành vi” của nó, mà lần này thì không chỉ ở hiên tại, mà còn phải là tiên liệu, đoán trước những gì mà nó sẽ thể hiện trong tương lai

Như vậy tính bền vững của công trình theo hướng hiệu năngnói theo cách

đơn giản chính là:“làm sao để cho toàn bộ công trình tồn tại và hoạt động một cách

hiệu quả nhất trong một giai đoạn lâu dài”[11] Như công trình Neurosciences của

2 kiến trúc sư Tod Williams và Billie Tsien16nó không chỉ quan tâm tới những tác động của môi trường mà còn cả tác động của con người qua thời gian (Hình 1.02a) Khả năng thích nghi của một công trình dần dần có thể xem là một đặc điểm và bản chất của nó

Như vậy để phát triển tính bền vững của công trình, điều quan trọng không phải là đi phân tích những dụng cụ hay thiết bị mà là phân tích hệ biến hóa của địa

hình, các yếu tố địa thế học Và “hệ biến hóa” ở đây không chỉ là việc thay đổi vị trí lên xuống, cao thấp như phía trên mà cử động ở đây là việc thay đổi “tình

trạng”.Sự thích nghi của công trình sẽ tạo ra sự điều chỉnh về hình dáng Nó thể

hiện hiệu quả của công trình trong việc đáp ứng biến đổi của môi trường

Việc thực hiện một công trình từ trong ra ngoài phụ thuộc rất nhiều thứ như thời gian thi công, môi trường, thời tiết và quan trọng nhất là ý thích của chủ nhà Chưa kể, một công trình là sự lắp ghép của rất nhiều bộ phận và thiết bị khác nhau lại Thông thường, chúng ta thường chẳng lấy làm lạ khi qua thời gian, nhiều bộ

Tod Williams (1943) và Billie Tsien (1949) : Vợ chồng kiến trúc sư người mỹ, chủ nhiệm khoa kiến trúc của nhiều trường đại học nổi tiếng như Pennsylvania (1998), Michigan (2001 – 2002)

15

phận của công trình bị xuống cấp Do sự ảnh hưởng của môi trường tới nhiều bộ phận cũng cực kì khác biệt, việc bảo dưỡng từng bộ phận hay toàn bộ căn nhà để luôn ở tình trạng tuyệt vời nhất là điều gần như không thể thực hiện Tuy nhiên, kiến trúc luôn là sự cố gắng để xây dựng một thứ vững chắc và bền vững trong một môi trường liên tục thay đổi và không ổn định

Điều khó khăn ở đây là, chúng ta dường như không thể nào đoán trước được chính xác một công trình sẽ phản ứng như thế nào với sự thay đổi không thể đoán trước được của môi trường Chính vì thế màPeterZumthor17 gọi phần “biểu hiện” này của kiến trúc là “không theo kịch bản”[35] Nói tóm lại, việc xây dựng và phát

triển một công trình chính là tạo cho nó khả năng đối phó lại được những tình huống có thể hoặc không thể đoán trước được Nói cách khác, một công trình được xem là công trình không đạt yêu cầu khi nó không thể thích nghi với môi trường

Mặc dù môi trường là yếu tố bên ngoài nhưng chúng ta hoàn toàn không thể bỏ qua nó vì không một công trình nào có thể tồn tại tách biệt với môi trường Như kiến trúc sư Jean Nouvel18 cho rằng bề mặt các kiến trúc của ông đẹp và độc đáo vì nó không chỉ nhờ vào bản vẽ hay kỹ thuật xây dựng mà nhờ vào ánh sáng tự nhiên của môi trường Ông đã tìm ra cách để lợi dụng ánh sáng tự nhiên để tạo ra độ phản chiếu, độ bóng, độ chắn sáng và cả màu sắc cho công trình Kiểu xây dựng này là một sự kết hợp giữa một thứ mà bạn có thể xây dựng và chi phối với một thứ bạn hoàn toàn không thể tác động được Giống như công trình của bạn phải sẵn sàng làm việc và kết hợp với một thứ không thuộc về nó (Hình 1.02b)

Khi chúng ta loại bỏ hết những yếu tố về công nghệ cũng như ý đồ thẩm mỹ, thì chúng ta sẽ cảm nhận đượcmối liên kếtrõ ràng nhất giữa công trình và môi trường xung quanh nó Sự liên kết này không phải do con người tạo ra và rất ít khi

là do thiết kế hay dự định có sẵn Và chính sự liên kết này là một phần tạo ra “tính

biểu đạt - hiệu quả” của một công trình, dù rằng có đôi khi nó không theo đúng

những phác thảo hay dự định, ý đồ có trước của nhà thiết kế

1.2 Nguyên nhân xuất hiện của Kiến trúc Hiệu năng

1.2.1 Sự ảnh hưởng của bối cảnh xã hội đương đại

Kiến trúc hậu hiện đại sau hơn nửa thế kỷ dẫn dắt nền kiến trúc thế giới, đang mất dần sự hào nhoáng vốn có của mình, Lucas Gray19 đã viết trong bài tham

luận trong tạp chí Design Exchange như sau : “Thời đại của những công trình to lớn

hơn và hào nhoáng hơn đã kết thúc Trào lưu Blobitecture20đã đánh mất sự huy hoàng từng có Trong những năm khủng hoảng gần đây, ảnh hưởng kinh tế đã làm suy yếu tâm lý cho rằng hào nhoáng là cần thiết, thừa mứa dư dả so với nhu cầu là sự lựa chọn tốt nhất Các tổ chức và cá nhân đang cắt giảm lối sống lại, sự tập trung của họ chuyển dần sang chất lượng hơn là số lượng, sang giá trị đích thực hơn là tổng thể bên ngoài, sang đời thế hơn là tiếng tăm vài phút đầu.” [26, tr.19]

Như vậy yếu tố đầu tiên của bối cảnh xã hội hiện đại làm ảnh hưởng đến sự

phát triển của kiến trúc đó chính là sự khủng hoảng về kinh tế Kiến trúc với tính

biểu tượng đã từng được khai thác một cách triệt để, các thành phố, các quốc gia đã từng bỏ ra những khoảng chi phí rất lớn để thuê các kiến trúc sư danh tiếng về thiết kế nhằm tạo nên những công trình có tình biểu tượng cao cho đất nước họ và tin rằng các công trình này sẽ tạo được sự chú ý, sẽ được xuất hiện trên các trang bìa của tạp chí cũng như các phương tiện truyền thông nhằm đem về danh tiếng cũng như lợi nhuận Tuy nhiên nền kinh tế ngày càng suy thoái, cái giá phải trả không có điều kiện để thu lại được những thành quả tương xứng, các công trình đó trở thành gánh nặng về tài chính và chịu sự thờ ơ của người dân địa phương Và những kiến trúc sư danh tiếng ấy với sự táo bạo về ý tưởng, với thù lao được chi trả bởi một nguồn ngân sách hào phóng lại dễ dàng bị trở thành nạn nhân của những lời chỉ

trích “Ví dụ như những công trình tạo hình gợi cảm nhưng không có mục đích của

Zaha Hadid và tạo hình xiên xéo nhiều góc cạnh của Libeskind bỏ qua tầm quan

trọng của bối cảnh, môi trường, chức năng và vật chất để đổi lấy hình ảnh gợi cảm

Lucas Gray : Thạc sĩ kiến trúc của đại học University of Oregon, Mỹ Ông từng tham gia nhiều cuộc thi quốc tế, từng giành được giải thưởng trong cuộc thi thiết kế tại Đức, cộng tác với nhiều công ty khác nhau trong việc thiết kế và cải tạo công trình ở Berlin, nhà tư vấn tổ chức các cuộc triển lãm kiến trúc và nghệ thuật Ông đồng thời là tác giả các bài báo trên nhiều tạp chí, website về thiết kế

Blobitecture : kiến trúc phỏng tế bào, loại hình kiến trúc có kết cấu tự do như hình dạng giọt nước

17

và tính biểu tượng táo bạo Ngay tạo hình các công trình của Gehry vẫn thiếu sự

quan tâm đến bối cảnh, có tính hài hước trẻ con Những nhân vật nổi tiếng ấy chỉ là một vài tiêu biểu trong số nhiều những mục tiêu dễ dàng cho những lời chỉ trích về những thiết kế khoa trương mang tính cá nhân.” [26, tr.20] Chính vì lẽ đó kiến trúc

đương đại ngày nay đang cần một sự thay đổi, khi mà thập kỷ mới của chúng ta bắt đầu với nền kinh tế thế giới trong tình trạng hỗn loạn và con người cân nhắc lại những điều mà họ ưu tiên Giờ đây chúng ta không chỉ quan tâm đến tính tượng trưng của một công trình mà còn quan tâm đến tính hiệu quả, khả năng hoạt động

của công trình đó Tức là từ những câu hỏi “Công trình mang ý nghĩa gì, chất chứa

điều gì, có biểu tượng j? ”, thì giờ đây “công trình có hiệu quả hay không, có đáp ứng được các nhu cầu xã hội hay không, có kinh tế hay không?” đang là những vấn

đề được đặt ra hàng đầu

Bên cạnh vấn đề khủng hoảng kinh tế, sự cạn kiệt về tài nguyên thiên nhiên cũng như các vấn đề về môi trường đang là một đề tài vô cùng nóng bỏng mà trong

bối cảnh đó, kiến trúc không thể đứng ngoài cuộc “Hãy nghĩ về những đứa trẻ thế

hệ sau của chúng ta sẽ nhìn Burj Khalifa, toà siêu tháp phủ kính ở giữa sa mạc Dubai Hãy nghĩ về gánh nặng này và những dinh thự vô ích khác mà chúng sẽ thừa kế Những toà nhà đó đã tiêu thụ các nguồn tài nguyên to lớn để xây dựng nên, làm phá sản các nhà đầu tư, ngân hàng và chính phủ Chúng sẽ tiếp tục rút cạn kiệt các nguồn tài nguyên miễn là chúng ta tiếp tục bơm điều hoà vào những văn phòng quá nóng, tưới các bãi cỏ xanh rạng rỡ và đổ nước vào các đài phun nước xa hoa, nơi vốn dĩ từng là một sa mạc Đây là những gia tài lãng phí mà thập kỷ kiến trúc vừa qua để lại, xây nên bởi một tầng lớp với tầm nhìn thiển cận mà không có suy nghĩ về tương lai.” [26, tr.20]

Và thực tiễn này đã buộc chính quyền của các quốc gia tiên tiến đề ra các tiêu chuẩn cắt giảm năng lượng cho công trình Theo Số liệu từ Cơ quan Thông tin Năng lượng Mỹ (EIA), các tòa nhà chịu trách nhiệm gần một nửa lượng khí nhà kính phát thải mỗi năm Năm 2003 và 2004, ba hội nghị chuyên đề đã được tổ chức tại Los

Angeles, Santa Fe và thành phố New York mang tên “Key to the Global

Thermostat” (Tạm dịch : “Chìa khóa cho việc điều nhiệt toàn cầu”) Đây là lần đầu

tiên các kiến trúc sư, nhà quy hoạch, các nhà khoa học, chính trị gia và phương tiện truyền thông ngồi lại với nhau để tìm hiểu và thảo luận về ngành xây dựng và vai trò của nó đối với sự nóng lên toàn cầu Theo đó ngành Xây dựng là nguyên nhân chủ yếu của hiện tượng phát thải khí nhà kính và nếu ổn định được sự phát thải này, ta có thể cải thiện được hiện tượng nóng lên toàn cầu trong tương lai Để thực hiên

được điều này vào năm 2007 “The 2030 Challenge” (Tạm dịch: “thách thức trong

năm 2030”) được ban hành, yêu cầu ngành kiến trúc và xây dựng toàn cầu khi thiết

kế các công trình mới phải kiểm soát được việc sử dụng các nguyên liệu hóa thạch cũng như lượng khí nhà kính phát ra, cụ thể phần trăm cắt giảm như sau :

Với một bối cảnh như vậy, kiến trúc đương đại đang mang trong mình những vấn đề cấp thiết và cần được giải quyết một cách thoả đáng bởi các chuyên gia Nó phải đáp ứng, thích nghi được với những biến đổi của môi trường xung quanh về mặt tự nhiên cũng như kinh tế xã hội Nó cần một cuộc cách mạng, cần một quy trình thiết kế mới phù hợp hơn, hiệu quả hơn Và trên hết sự thay đổi tư duy về mặt thiết kế của các kiến trúc sư, kỹ sư, nhà thiết kế là một điều rất cần thiết Với tiêu chí tập trung giải quyết các vấn đề về mặt tương tác, thích nghi lâu dài giữa công trình với môi trường xung quanh, Kiến trúc Hiệu năng đang là một sự lựa chọn rất đúng đắn

Bên cạnh đó, tư duy của Kiến trúc Hiệu năngcòn rất phù hợp với các cở sở triết

học hiện đại với những tư tưởng rất tiến bộ, mà tiêu biểu đó chính là Chủ nghĩa vật

chất mới (New Materialism)

19

1.2.2 Cơ sở triết học và sự ảnh hưởng đến tư duy thiết kế

Chủ nghĩa vật chất mới, hay cái chết của chủ nghĩa hậu hiện đại (New Materialism, Or the Death of Postmodernism)

Đây là chủ đề của bài giảng đầu tiên trong các cuộc hội thảo giới thiệu sách

“Scripting the Future” (tạm dịch : kịch bản cho tương lai) (2012) tại các trường đại

học của Neil Leach21 New Materialismlà mộtquan điểm triết họcbắt nguồn từ các

công trình nghiên cứu của triết gia Gilles Deleuze22về cách tư duy khoa học mới Ông đã nghiên cứu vấn đề này trong rất nhiều lĩnh vực như: triết học, lý thuyết văn hóa, nữ quyền cũng như về nghệ thuật Và trong số các bài viết của mình, có một số tài liệu có thể ứng dụng được vào lĩnh vực kiến trúc Đặc biệt rõ ràng nhất là cuốn

“A Thousand Plateaus” (tạm dịch : “hàng nghìn đường bình đoạn”), (1980) của

ông và Félix Guattari23 đã có đề cập một cách chính xác đến sự thay đổi về cảm quan trong thiết kế kiến trúc Theo đó toàn bộ lịch sử kiến trúc có thể chia làm hai quan điểm, một là các quan điểm về mỹ học phát triển theo xu hướng áp đặt các hình thức lên trên vật liệu xây dựng theo một mẫu có trước, phần còn lại là sự phát triển của một hệ cấu trúc rất hiệu quả mà bản thân nó cho phép hình thức tự thân xuất hiện để tạo ra các yếu tố thẩm mỹ một cách có tính toán

Với quan điểm đầu tiên Deleuze đặt tên nó là “Roman” thuật ngữ này tuy có

phần hơi hạn chế bởi nhưng nó thể hiện được cách tiếp cận kiến trúc của một số phong cách tập trung vào ngoại hình hơn hiệu quả công trình Quan điểm thứ hai

ông gọi là “Gothic” nó được định nghĩa như là một phương pháp trang trí đặc biệt

trong đó tính trang trí trở nên tinh tế hơn hòa lẫn vào sự hiệu quả của kết cấu Như vậy Deleuze không chỉ phân tích Gothic và Romanesque như là sự khác biệt đơn thuần của hai phong cách kiến trúc mà ông đang đang muốn giới thiệu hai tinh thần mang tính khoa học đối lập nhau Một mô hình tĩnh và một mô hình năng động của

21Neil Leach: một kiến trúc sư và nhà lý luận Ông là một giáo sư giảng dạy tại Đại học Nam California, Học viện Kiến Trúc Nam California giáo sư thỉnh giảng tại Đại học Harvard, Đại học Brighton, Đại học Tongji và nhiều trường đại học danh tiếng khác trên thế giới

Gilles Deleuze: (18/ 1/1925 - 04/11/ 1995) là một nhà triết học người Pháp

Félix Guattari : (30/4/ 1930 - 29/8/ 1992) là một chiến binh Pháp, một nhà tâm lý học, triết học, và ký hiệu học Ông được biết đến là người cộng sự, hợp tác trí tuệ với Gilles Deleuze

sự hiểu biết kiến trúc Và tinh thần “Gothic” của Deleuze ngày càng được quan tâm bởi các kiến trúc sư đương đại một lý thuyết kiến trúc mới về “hiệu suất”

(performative)từ đó được hình thành [17]

Và trên tinh thần đó nhà triết học đương thời người Mỹ, gốc Mexico Manuel

De Landa chính là người đầu tiên đưa ra thuật ngữ NewMaterialismđể mô tả về

quan điểm của Deleuze Ông đã chứng minh tính hiệu quả của vấn đề này thông qua các công trình nghiên cứu của riêng mình trong các lĩnh vực xã hội, con người Các

tác phẩm như “A Thousand Years of Nonlinear History” (tạm dịch: “Ngàn Năm

Lịch Sử Phi Tuyến Tính”) (1997) đã đúc kết lại toàn bộ lịch sử quá trình phát triển

của đô thị trong quá trình phát triển của vật chất Hay như cuốn “Intensive Science

and Virtual Philosophy” (tạm dịch: “Khoa học chuyên sâu và triết học ảo”) (2002)

trong đó xem xét vai trò của lý thuyết khoa học của NewMaterialismtheo quan điểm

của Deleuze Riêng về lĩnh vực kiến trúc, DeLanda đã viết một loạt bài báo rút ra

khái niệm về "Gothic" theo tư duy của Deleuze, và khám phá những vấn đề liên

quan để suy nghĩ về cách xử lý vật chất Gần đây nhất, ông đã xuất bản một chuỗi

các bài báo về New Materialism trên tạp chí Domus, tập trung vào phỏng sinh học,

vật liệu thông minh và mối quan tâm vật chất hiện đại khác

New Materialism đối lập với thuyết duy vật biện chứng của Karl Marx Ở một khía cạnh nào đó cả hai đều dựa trên nguyên lý cơ bản của Chủ nghĩa Marx, rằng những gì chúng ta nhìn thấy chỉ là sản phẩm bề nổi của một quá trình sâu sắc hơn ẩn đằng sau đó Với New Materialism, nguyên lý này đã vượt qua phạm vi kinh tế, và đúng với cả những phạm trù văn hóa New Materialism muốn nhấn mạnh rằng kiến trúc không nên quá chú trọng vào tính tượng trưng mà nên quan tâm nhiều đến những hiệu suất và cách ứng xử Theo DeLanda chúng ta cần phải hiểu môi trường xây dựng của mình về các mặt kinh tế, văn hóa, xã hội, chính trị để có thể thiết kế kiến trúc một cách hiệu quả trong sự phát triển của vật chất

Cho đến thời điểm hiện tại, mặc dù thuật ngữ New Materialismvẫn được sử dụng

nhiều hơn trong lĩnh vực nghiên cứu văn hóa, nhưng những đóng góp của nó vào

21

lĩnh vực kiến trúc là không thể phủ nhận Và người có công đi đầu, đặt nền móng cho những luận điểm của chủ nghĩa này trong kiến trúc đó chính là Neil Leach

Gần đây Neil Leach đã tập trung nghiên cứu và phát triển học thuyết về New Materialism cũng như việc sử dụng thuật toán trong thiết kế kiến trúc, lấy cảm hứng từ những công trình nghiên cứu của Manuel De Landa và tư tưởng của Gilles Deleuze Ông có rất nhiều bài nghiên cứu, nhiều đầu sách cũng như chủ trì nhiều cuộc triễn lãm, hội thảo khoa học để bàn về các chủ để kiến trúc liên quan đến New

Materialism Theo Neil Leach các yếu tố thống trị nền kiến trúc hậu hiện đại đang

nhường chỗ cho một lối tiếp cận mới trong nghệ thuật thiết kế, có lẽ được thể hiện rõ nhất trong hình thái kết cấu và trang trí Theo ông sự nhấn mạnh vào “trang trí” mà Venturi, Scott Brown và Izenour24 đã đấu tranh rất nhiều trong cuốn sách

chuyên đề của họ, “Learning from Las Vegas” (tạm dịch : “học tập từ Las Vegas”),

đã từng chi phối sự ra đời của nhiều công trình kiến trúc trong vài thập kỷ qua, cuối

cùng cũng dần trở nên suy yếu “Những gì chúng ta đang chứng kiến là một biểu

hiện mới mà kết cấu không còn phụ thuộc vào vật trang trí hay ẩn bên dưới bề mặt hoàn thiện, và mặt tiền không còn bị chi phối bởi vỏ bao che Điều này không có nghĩa rằng kết cấu đóng vai trò quan trọng hơn bề mặt trang trí của công trình Thay vào đó, mối quan hệ giữa kết cấu và trang trí đang được cấu hình lại, đem kết cấu trở thành đặc trưng trang trí, và bề mặt trang trí mang hình hài kết cấu Kết cấu và trang trí kết hợp hài hoà và tương hỗ cho nhau” [28, tr.33-34]

Như vậy chủ nghĩa vật chất mớitrong kiến trúcvới các tư duy về

“Gothic” của Deleuze, khái niệm “New Materialism” của De Landa, cũng như các công trình nghiên cứu của Neil Leach cung cấp một hệ tư tưởng rất tiến bộ, là những tài liệu vô cùng quý giá để giới chuyên gia nghiên cứu, tìm hiểu và áp dụng

Và với tư duy thiết kế của mìnhKiến trúc Hiệu năngđang mang đầy đủ các đặc

điểmưu việt của hệ tư tưởng trên

Venturi (1925), Scott Brown (1931) và Izenour (1940 – 2001) : các kiến trúc sư người mỹ và tác phẩm của

họ “học tập từ Las Vegas” là cuốn sách lý thuyết kiến trúc có ảnh hưởng nhất trong thế kỷ XX

1.2.3 Sự ảnh hưởng của công nghệ và các công cụ thiết kế dùng máy tính

Theo quan điểm của Kiến trúc Hiệu năng,tất cả các khâu trong một quy trình thiết kế phải có một sự phối hợp nhịp nhàng, tương hỗ lẫn nhau Cách thiết kế công trình truyền thống giờ đây đã thay đổi, các kỹ sư có thể tham gia vào quá trình thiết kế ngay từ đầu thay vì chỉ tính toán thụ động sau khi phương án thiết kế hoàn thành, thậm chí họ còn có một sự ảnh hưởng quan trọng đến quá trình tìm ý, tạo hình của các kiến trúc sư Và các công cụ thiết kế, phân tích bằng máy tính ngày nay chính là cầu nối tốt nhất để tạo ra sự đồng bộ, thống nhất đó Nó mang lại một quy trình thiết kế mới khép kín, chính xác và hiệu quả hơn

Hỗ trợ kỹ thuật cho công trình thiết kế dựa trên hiệu năng và thiết kế hiệu năng là trung tâm của các cuộc nghiên cứu phần mềm hỗ trợ thiết kế trong suốt nhiều thập kỷ.Nhiều khái niệm cơ sở và kỹ thuật tiên phong đã xuất hiện vào cuối

thập niên 1960, đầu 1970 “Có thể kể đến các ví dụ như lần đầu tiên sử dụng hình

ảnh máy tính để đánh giá công trình vào năm 1966, gói tích hợp dành riêng cho đánh giá thiết kế công trình hiệu năng xuất hiện vào năm 1972, bản vẽ phối cảnh công trình bằng máy tính lần đầu tiên vào năm 1973 Thập niên 1970 là thời đại mà sự hỗ trợ bằng máy tính cho phép các kiến trúc sự đạt được những dự tính chính xác về việc đo lường hiệu năng của công trình như thất thoát nhiệt, biểu đồ chiếu sáng hằng ngày, bóng đổ và hiệu suất trang âm” [39, tr.2-3] Khó khăn lớn nhất lúc

đó là sự không tương thích giữa các công cụ dựng hình với các công cụ tính toán dân đến sự thiếu tính đồng bộ, tính chính xác của sản phẩm sau khi thiết kế, tuy nhiên công nghệ ngày phát triển đã thúc đẩy khả năng tạo ra các phần mềm tốt hơn có khả năng kết nối nhiều lĩnh vực, tăng tính phối hợp giữa các khâu trong quy trình.[32, tr.274]

Một trong những công cụ phân tích hiệu năng đầu tiên xuất được kể đến là PACE (Package for Architectural Computer Evaluation), được giới thiệu vào năm 1970 như một ứng dụng tính toán bằng máy tính dùng cho các giai đoạn quan trọng

trong quá trình thiết kế kiến trúc, “khác với những nỗ lực khác vào thời điểm đó,

công cụ này không có mục đích đề tối ưu hoá một thông số đơn lẻ mà sản xuất ra

23

một hệ đo lường đa năng và toàn diện cho việc đánh giá công trình”[37] PACE

tính toán về giá thành, không gian, môi trường và các phạm vi hoạt động của hiệu năng (Ví dụ như những tính toán về môi trường về sự tích tụ và thất thoát của nhiệt độ sẽ đưa ra kích thước mảng xanh phù hợp với điều kiện của môi trường đó) Chương trình sẽ hướng dẫn người thiết kế cách thay đổi hình khối hoặc các thông tin về xây dựng, để làm tăng hiệu năng Sau quá trình lặp đi lặp lại, sự tương tác giữa con người và máy tính sẽ dẫn đến một giải pháp thiết kế hội tụ được những đặc tính tối ưu Một đặc điểm thú vị của chương trình chính là khả năng “tiếp thu, học hỏi” được tích hợp bên trong nó Nếu người thiết kế đã cảm thấy hài lòng với quy cách làm việc, chương sẽ cập lưu lại những giá trị có ý nghĩa để dùng trong quá trình đánh giá về sau

Hầu hết những ý tưởng ban đầu trong quá trình thiết kế hiệu năng bằng kỹ thuật số đã vượt xa thời đại của nó cả về mặt khái niệm lẫn công nghệ Và thời đại thực sự của khái niệm này đang đến, như ta thấy thiết kế hiệu năng, mặc dù tiến triển chậm nhưng chắc chắn, đang trở thành vấn đề hàng đầu trong các cuộc đàm luận về kiến trúc.Ngày nay, khái niệm định tính vàđịnh lượng bằng kỹ thuật số dùng để mô phỏng hiệu năng công trìnhđãđược phát triển đáng kể Các công nghệ phân

tíchmới(công nghệ phân tích hữu hạn - Finite-element analysis –FEA)bằng máy

tính có thể phân chia khối công trình thành những phần tử lưới phối hợp chặt chẽ, tiếp theo mô hình này tiếp tục được dùng để phân tích chính xác kết cấu, năng lượng và những biến động của những công trình phức tạp Từ đó các thông tin sẽ được truyền lại bước thiết kế ban đầu để thay đổi hính dáng công trình sao cho hiệu quả nhất

Chúng ta có thể kể đến Future System, một công ty thiết kế ở London, sử dụng phần mềm tính toán khí – động lực học (CFD)25 dùng cho dự án ZED của họ, dự án là một tòa nhà đa chức năng ờ London (1995) (Hình 1.03a) Tòa nhà được yêu cầu phải tự cung cấp năng lượng cho mình bằng cách phối hợp các tế bào quang điện gắn trên các lá sách với 1 tua bin gió khổng lồ đặt ở khoảng trống lớn tại vị trí trung tâm công trình Độ cong của vỏ bao che công trình đã cho phép thiết kế giảm

Chương trình tính toán khí - động lực học (CFD – Computational Fluid Dynamics)xem mục 2.2.3.2

thiểu những tác động của gió lên xung quanh công trình đồng thời hướng các tác động gió này vào trung tâm Kỹ thuật phân tích động lực học trong dự án là vô cùng cần thiết trong việc tăng hiệu suất hoạt động vỏ bao che, thể hiện rõ sự tác động của yếu tố kỹ thuật đến hình thức của công trình này

Một ví dụ nữa là hình khối giọt nước ban đầu của Peter Cook và Colin Fournier trong dự án thắng giải của thiết kế cổng vào Kunsthaus Graz, Austria sau đóđãđược điều chỉnh một phần sau khi phân tích kết cấu bằng kỹ thuật số bằng cách tách nhỏ và phân tích kết cấu của lớp vỏ bao che (tư vấn bởi kỹ sư Bollinger + Grohmann đến từ Frakurt) (Hình 1.03b) Tương tự, Foster và cộng sự khi thiết kế khối tháp của tòa thị chính London đã thay đổi đáng kể phương án sau khi các kỹ sư của Arup tiến hành phân tích hiệu năng các loại lực tác động bằng cách dùng phần mềm mô phỏng lựcđặc biệt.(Hình 1.03c)

Qua các ví dụ trên ta có thể thấy được lý thuyết mới về phương pháp thiết kế dựa trên kỹ thuật số cho phép phát triển kỹ thuật mô hình hóa dựa trên thời gian Tức là cho phép chúng ta dự đoán được tương lai hoạt động của công trình như thế nào trước sự biến đổi của môi trường, từ đó điều chỉnh phương án sao cho hiệu quả nhất Bởi dưới sự phát triển của khoa học, ngày nay trong quá trình lên ý tưởng chúng ta có nhiều phương tiện để hình ảnh hóa những động lực tác động lên công trình trong suốt quá trình hoạt động, chúng ta có thể bắt đầu định hình những tác động nàyvà trong một số lĩnh vực kỹ thuật nào đó, có thể định lượng chúng

Như vậy trong bối cảnh kiến trúc đương đại, công nghệ kỹ thuật số đã mở ra những chân trời mới cho việc thiết kế nhằm tạo ra một hình thái kiến trúc có khả năng thích ứng với môi trường xung quanh Lấy nên tảng từ các quy chuẩn truyền thống, tạo hình kỹ thuật số không thiết kế theo lối hiểu thông thường, thay vì làm việc trên một lĩnh vực, người thiết kế xây dựng một hệ thống tính toán thực sự, điều khiển những biển hiện của nó theo thời gian công trình tồn tại , lựa chọn hình dáng

trong quá trình vận hành Từ đó cố gắng hướng đến việc thay đổi khái niệm “tạo ra

hình khối”(making of form)thành “ tìm ra hình khối”(finding of form)

1.3 Giới thiệu một số chuyên gia nghiên cứu và thiết kế hướng hiệu năng

25

Kiến trúc Hiệu năng hiện vẫn đang là xu hướng rất mới, hệ thống cơ sở lý thuyết và thực tiễn vẫn đang được xây dựng bởi các chuyên gia Vì vậy phần này sẽ tập trung giới thiệu một số cá nhân, tổ chức tiêu biểu đang quan tâm về vấn đề này (phần giới thiệu và phân tích sâu về các công trình sẽ được đề cập đến trong các phần sau)

1.3.1 Các kiến trúc sư tiêu biểu

David Leatherbarrow (Giáo sư, Kiến trúc sư của đại học Pennsylvania

Philadelphia, USA).Trong sự nghiệp nghiên cứu, ông đã xuất bản một số sách trong đónổi tiếng nhất là hai cuốnTopographical Stories: Studies in Landscape

andArchitecture(tạm dịch : Chuyện về địa thế học : Các nghiên cứu cảnh quan và

Kiến trúc), (2004) và Surface Architecture(tạm dịch : Kiến trúc bề mặt),(2002)

đồng tác giả với Mohsen Mostafavi, giành giải thưởng CICA International Book: Bruno ZeviPrize Nghiên cứu của ông tập trung vào các chủ đề lịch sử và lý thuyết về kiến trúc; gần đâycông việc của ông tập trung vào tác động của công nghệ hiện đại Ông là người đã đưa ra một hệ thống lý thuyết, một cách nhìn mới về kiến trúc trong đó đưa tính hiệu năng của công trình lên làm yếu tố chính yếu, ông đã xem xét và nghiên cứu rất sâu về sự biến đổi của các yếu tố trong công trình để phù hợp với sự biến đổi của môi trường xung quanh từ năng lượng, các loại tác động tự nhiên, xã hội cũng như về địa thế học Ông đã và đang đặt một nền móng lý thuyết vững chắc và đầy hứa hẹn cho Kiến trúc Hiệu năng

Branko Kolarevic(Phó Giáo sư, Kiến trúc sư của Đại học

PennsylvaniaPhiladelphia, USA) Branko Kolarevic là giảng viên củaĐại học Pennsylvania vào năm 1999, nơi ông dạy các khóa học về thiết kế kỹ thuật số, như"kỹ thuật số hình thái (Digital Morphogenesis)"và "Chế tạo kỹ thuật số (Digital Fabrication)” Ông còn là trưởng khoa Thiết kế tích hợp (Integrated Design) tại đại học Calgary, Canada và cũng từng giảng dạy tại các trường đại học trên khắp Bắc Mỹ (Boston, Los Angeles, Miami), châu Á (Hồng Kông) Ông đãgiới thiệu học thuyết của mìnhvới thế giới trong lĩnh vực ứng dụng công nghệ số trong thiết kế và sản xuất, gần đây nhất là "thiết kế thực tế ảo", "thiết kế dựa trên các mối quan hệ"

và "kiến trúc kỹ thuật số."Năm 2000, ông thành lập Trung tâm nghiên cứu và thiết kế kỹ thuật số (Digital Design Research Lab) Ông đã nhận bằngThạc sĩ(1989) và Tiến sĩ (1993) về lĩnh vực thiết kế tại Đại học Harvard và bằng kỹ sư kiến trúc của đại học Belgrade Ông là tác giả của cuốn sách “Performative Architecture: Beyond Instrumentality” (2005) Một tài liệu quan trọng và tập hợp đầy đủ nhất những kiến thức cần thiết cho những học giả cần nghiên cứu về Kiến trúc Hiệu năng

Michael U Hensel(Giáo sư, tiến sĩ, kiến trúc sư, nhà nghiên cứu, nhà giáo

dục và nhà văn) Trong hoạt động chuyên nghiệp của mình, ông kết hợp thực hành, giáo dục và nghiên cứu trong kiến trúc theo một quỹ đạo liên ngành Michael đã nhận bằng tốt nghiệp củaĐại học Khoa học Ứng dụng Colognevào năm 1992 và bằng thiết kế của Hiệp hội Kiến trúc ở London vào năm 1993 Năm 2007, ông nhận được một khoản trợ cấp DTA để theo đuổi luận án tiến sĩ tại khoa Quản lý Xây dựng và Kỹ thuật tại Đại học Reading với đề tài “Performance-oriented Architecture: A Biological Paradigm for Design and Sustainability” (tạm dịch :

Kiến trúc hướng hiệu năng : mô hình sinh học cho thiết kế và tính bền vững) được

trình duyệt năm 2011 Các nghiên cứu của ông bao gồm việc xây dựng một khuôn khổ lý thuyết và phương pháp luận cho “kiến trúc hướng hiệu năng” tái tư duy về lịch sử kiến trúc với sự nhấn mạnh vào hiệu suất và mối quan hệ giữa kiến trúc và sinh học Ông là một nhà tư tưởng hàng đầu trong lĩnh vực nghiên cứu của thiết kế kiến trúc.Ông là người đồng sáng lập của OCEAN (1994) và đang là chủ tịch của Hiệp hội Nghiên cứu Thiết kế OCEAN tại Na Uy (2008) Từ năm 2007, ông trở thành thành viên hội đồng quản trị của BIONIS (Biomimetics Network for Industrial Sustainability) Mục tiêu chính bao gồm: nghiên cứu các phương pháp tiếp cận mô phỏng sinh học để thu hút đầu tư và hợp tác trong nghiên cứu và ứng dụng và phối hợp, tăng cường trao đổi giữa các nhà nghiên cứu của các lĩnh vực liên ngànhđể khám phá sự hợp tác học thuậttrong tương lai

27

1.3.2 Các kỹ sư tiêu biểu

Godfried Augenbroe (Phó Giáo Sư của Georgia Institute of Technology

Atlanta, USA) Ông nhận bằng thủ khoa thạc sĩ kỹ sư từ TU Delft ở Hà Lan vào năm 1975 Ông là chủ trì của các tổ chức nghiên cứu hàn lâm và các nhà phát triển công nghiệp nghiên cứu dự án COMBINE (Mô hình máy tính cho các tòa nhà Công nghiệp ở châu Âu), một dự án kéo dài từ 1990-1995 Phó giáo sư Augenbroe hiện đang dạy các khóa học sau đại học và tiến hành nghiên cứu trong các lĩnh vực xây dựng các khái niệm hiệu năng và mô phỏng, kiểm soát hệ thống thông minh Ông có tên trong hội đồng khoa học của năm tạp chí quốc tế, là người Mỹ đồng biên tập của hai tạp chí khoa học Ông đã chủ trì ba hội nghị và có sáu bài giảng bài phát biểu tại các hội nghị quốc tế Ông đã dành phần lớn thời gian nghiên cứu của mình ở châu Âu, nơi ông đi tiên phong cho việc nghiên cứu một mô hình mô phỏng và quản lý dự án cũng như khả năng tương tác kỹ thuật trong xây dựng một lĩnh vực đang ngày càng trở nên quan trọng hơn đối với hiệu quả của ngành công nghiệp xây dựng

Jean-François Blassel(Giám đốc và là Kỹ sư Tư vấn cho RFR, Paris, Pháp)

Trong hơn mười năm, Jean-François Blassel giữ chức Giám đốc của RFR, ôngquản lý các kỹ sư thiết kế kết cấu của các kiến trúc độc đáo Jean-François Blassel được đào tạo như một kiến trúc sư và mộtkỹ sư, ôngđã phối hợp đan xen việc thiết kế kiến trúc, và kết cấu ngay từ những giai đoạn bắt đầu của dự án Ông ứng dụng phương pháp thiết kế này ở châu Âu, Bắc Phi, châu Á vàHoa Kỳ trên các tòa với quy mô lớn Nhữngdự án bao gồm các sân bay quốc tế Kansai với PeterRice và Renzo Piano, một số trạm tàu cao tốc, các cầu cạn cho các cơ quan đường sắt Pháp và các dự ánnhỏ hơn theo định hướng hiệu năng

Mahadev Raman(Kỹ sư xây dựng,điều hành nhóm Kỹ thuật Arup, New

York) Arup cung cấp các giải pháp thiết kế kỹ thuật, lãnh đạo các nhóm đa ngành trên một loạt cácdự án trên toàn thế giới Trước khi đến New York, ônglàm việc tại London và Cambridge Chuyên môn của ông là giải pháp kết cấu cho các thiết kế bền vững,hiệu suất cao và các tòa nhà tiết kiệm năng lượng Ông đi tiên phong

trong việc sử dụng các kỹ thuật phân tích tinh vi đểcải thiện hiệu suất của các thiết kế năng lượng thấp.Mahadev Raman là giảng viên thường xuyên tại Princeton và các trường Đại học Columbia về thiết kế bền vững và môi trường Ông có bằng Cử nhân Khoa học Kỹ thuật từĐại học Durham, Anh (1978) và bằng Thạc sĩ Khoa học Năng lượng ứng dụng của Viện Công nghệ Cranfield, Anh

1.4 Kết luận chương 1

Như vậy thông qua định nghĩa về một số yếu tố liên quan cũng như bối cảnh ra đời của Kiến trúc Hiệu năng ta đã có thể hiểu được đây là một cuộc cách mạng mới của kiến trúc về tư duy lý luận cũng như thực tiễn Bởi trước sức ép của điều kiện kinh tế xã hội cùng với một sự hỗ trợ đắc lực của các tư duy triết học tiên tiến và sự bùng nổ của công nghệ, Kiến trúc Hiệu năng mang trong mình những đặc điểm rất khả thi và nổi trội mà các trào lưu chủ nghĩa kiến trúc trước đó chưa đạt được Kiến trúc Hiệu năng là cả một sự thay đổi về mặt tư duy, phương pháp tiếp

cận công trình Như Branko Kolarevic đã viết : “Khác với những định nghĩa khác

về kiến trúc, Kiến trúc hiệu năng có thể được xem là có khả năng đáp ứng lại những điều kiện tự nhiên, xã hội, văn hoá và kỹ thuật đang thay đổi từng ngày bằng cách không ngừng cải thiện bản thân nó Không gian mà Kiến trúc Hiệu năng tạo ra không đơn lẻ, cố định, mà đa dạng, linh động và đan xen, chịu ảnh hưởng từ sự dịch chuyển không ngừng của môi trường xung quanh Trong Kiến trúc Hiệu năng, tự nhiên, văn hoá, công nghệ và không gian tạo thành một mạng lưới năng động, phức tạp, liên hệ chặt chẽ Một mạng lưới mà các thành phần xây dựng có tương quan với nhau, đồng thời liên tục tác động lẫn nhau Trong Kiến trúc Hiệu năng, không gian mở ra vô hạn, tương phản với sự cố định của những hoạt động, vật dụng đãđược định trước”[11, tr.205] Tóm lại, Kiến trúc Hiệu năngđặt sự quan tâm

lớn nhất vào hiệu quả của công trình hay nói rõ hơn là nó xem công trình như một sinh vật sống có khả năng tương tác với con người, thích nghi với sự biến đổi- đặc biệt là những biến đổi không lường trước được của môi trường xung quanh

Hình 1.01 Các công trình kiến trúc

với những cấu kiện có thể di chuyển được

a.Aurora Place, Sydney, Australia (1996–2000), kiến trúc sư Renzo Piano

b Maison d’Alsace, Pháp

(1932), kiến trúc sư Pierre Chareau và cộng sự

c Casa del Fascio, Ý (1932 –

1936), kiến trúc sư Giuseppe

Hình 1.02 Các công trình kiến trúc tương tác với môi trường xung quanh

a.Viện Khoa học thần kinh, La Jolla , California ( 1992-1995 ), các kiến trúc sư Tod Williams và

Billie Tsien

b L’Institut du MondeArabe, Paris, Pháp (1981–1987), Kiến trúc sư Ateliers Jean Nouvel.

Hình 1.03 Hình ảnh mô phỏng công trình bằng các phầm mềm tính toán hiệu năng

a Dự án ZED, London(1995), thiết kế Future Systems Ảnh phối cảnh (trái) và ảnh tính toán tác

động của gió của chương trình CFD

b Hính ảnh mô phỏng kết cấu của Kunsthaus Graz, Austria

(2000– 2003), Kiến trức sư Peter Cook and Colin Fournier

CHƯƠNG 2 : CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA KIẾN TRÚC HIỆU NĂNG

Kiến trúc Hiệu năng chia kiến trúc thành hai dạng: Một dạng là dựa theo những thứ vô cùng chính xác và lý tính Dạng còn lại là theo kiểu ứng biến, tùy vào tình hình mà thay đổi Tuy nhiên, chúng ta cũng không phải tách bạch cả hai dạng ra mà là tìm điểm giao nhau của chúng Nghĩa là chúng ta vừa phải quan tâm tới sự hợp lý và đúng như tính toán của nó, nhưng cũng phải quan tâm tới sự biến hóa và tính thực tế Đó chính là tư duy tiêu biểu nhất để ta có thể hiểu rõ về tinh thần của Kiến trúc Hiệu năng.Qua đó, nó cũng đặt ra những tiêu chí đặc biệt ở mọi mặt của kiến trúc như hình thức, kết cấu, kỹ thuật, từ năng lượng, sinh học, nhân văn, tiện nghi, v.v Và trong khuôn khổ có giới hạn, luận văn này chỉ bàn về một số tiêu chí chủ yếu

2.1 Tiêu chí về hình thức, hệ thống bao che

2.1.1 Sự vận hành của lớp vỏ bao che

Hầu hết những công trình xung quanh chúng ta đều bất biến vì vậy để điều chỉnh phù hợp với những thay đổi, chúng cần được tái xây dựng hoặc bị đập bỏ Với tư duy mới theo Kiến trúc Hiệu năng nhiều kiến trúc sư và kỹ sưđã mơ về những công trình có thể thích nghi nhanh chóng với những nhu cầu hoặc hoàn cảnh khác nhau bằng cách thay đổi hình dạng sẵn có, thay đổi hình thể không gian và chức năng, mức độ hấp thụ, phát xạ ánh sáng tự nhiên và nhân tạo,đồng thời tạo tính thẩm mỹ cho toà nhà Sự thay đổi đó có thể là sự thay đổi rõ ràng về mặt kích thước, vị trí của các yếu tố, cũng có thể là sự thay đổi về chất cảm, màu sắc, mức độ phản xạ hay khúc xạ của vật liệu ốp ngoài, hay đơn giản chỉ là sự thay đổi về mặt chiếu sáng Và những thay đổi này có thể diễn ra dưới sự điều khiển, tương tác của con người hoặc hoàn toàn tự động bằng máy tính thông qua các bộ phận cảm ứng Tất cả tạo nên một hệ thống bao che có khả năng vận hành, những công trình khô cứng theo quan niệm cũ sẽ trở nên “sinh động” hơndưới tinh thần của Kiến trúc Hiệu năng

30

Tuy nhiên có một điều rất quan trọng cần phải để ý đến đó là sự vận hành này của lớp vỏ bao che phải mang tính thích nghi Tức là sự thay đổi trên không phải là một sự tùy tiện, vô ý mà nó phải phù hợp với sự biến đổi của môi trường xung quanh từ các yếu tố tự nhiên như bức xạ mặt trời, gió, nhiệt độ, độ ẩm, các loại ngoại lực tác động đến các yếu tố xã hội, văn hóa như các sự kiện xảy ra trong và ngoài công trình hay là sự chuyển động của người đi bộ hoặc lái xe đi ngang Trong quá khứ, điều này tưởng chừng như là quá xa vời, bất khả thi nhưng giờ đây dưới sự phát triển như vũ bão của khoa học kỹ thuật thì việc biến vỏ ngoài công trình thành một lớp “da sinh học” có khả năng phản ứng, tương tácdưới sự tác động của môi trường là điều hoàn toàn có thể đạt được

Và thực sự khái niệm “tương tác” (interactive)đãvà đang được đưa ra với những đề xuất rất hấp dẫn “Vỏ ngoài công trình vừa có thể vận hành, vừa có thể

biểu đạt được những hoạt động bên trong công trình, vừa có khả năng giao tiếp với con người tất cả sẽ được đặt dưới sự hỗ trợ của một vài thiết bị do phần mềm máy tính điều khiển”[11,tr.152] Rõ ràng vấn đề được đặt ra là với sự phát triển của khoa

học kỹ thuật ngày nay là vỏ bao che của công trình cần phải có một sự cách mạng, nó không chỉ được dùng để phát những thông tin cứng nhắc mà còn phải có sự tương tác, phản ứng với các yếu tố xung quanh vốn đang thay đổi liên tục không ngừng

2.1.2 Sự đồng nhất của hệ thống bao che và hệ thống kết cấu

Chính lớp bề mặt – lớp vỏ bao công trình – với hình thái lẫn cấu tạo phức tạp của nó đãđã chiếm nhiều thời gian làm việc của những người đi tiên phong trong việc tìm kiếm những hình khối mới Quá trình này được thúc đẩy bởi những phần mềm dựng hình vi tính hiện đại Tuy nhiên cũng có những người với lối tư duy và suy nghĩ táo bạo hơn, như Santiago Calatrava26đã loại bỏ lớp vỏ bao trong nhiều dự án của ông, thay vào đó, tìm kiếm cách khai thác, phối hợp năng lực biểu hiện của bề mặt kiến trúc, cả về mặt hình thái lẫn mặt kỹ thuật kết cấu Ý tưởng chủ đạo là kết hợp lớp kết cấu và lớp vỏ bao thành một bộ phận chung

Santiago Calatrava Valls (28/07/1951 ) là một kiến trúc sư nổi tiếng người Tây Ban Nha , ông còn là một kỹ sư kết cấu, nhà điêu khắc và họa sĩ Ông có văn phòng tại thành phố New York , Doha , và Zürich , nơi mà hiện nay ông đang cư trú