lang (hành lang giữa) hoặc chỉ một phía (hành lang bên) (Hình 2.16). Tác dụng: mối quan hệ cơng năng rõ ràng, tạo được sự tiện lợi, không ảnh hưởng đến nhau giữa các hoạt động cần sự kính đáo, sự cách ly, tính độc lập tương đối, hình khối dàn trải, có nhiều mặt đứng lớn dễ đóng góp cho mỹ quan đô thị. Chức năng kiến trúc phù hợp: nhà chung cư, ký túc xá, khách sạn, bệnh viện, trường học...
Hình 2.16. Minh họa tổ hợp kiểu hành tổ hợp kiểu hành lang
VD: Hainan Blue Bay Westin Resort Hotel [118]
Tổ hợp hình khối: Tương tự như mặt bằng dạng chuỗi- phát triển theo chiều dài dạng phân nhánh từ hành lang. Cần khai thác yếu tố phân nhánh để tạo nên các phân vị dọc, giảm bớt độ dài. Đồng thời, cần khai thác yếu tố nhịp điệu phân nhánh và tạo hình dạng tuyến để tạo ra sự hài hịa, bớt nhàm chán cho hình thức.
a.4. Tổ hợp kiểu đơn nguyên phân đoạn: được áp dụng khi việc hợp nhóm có thể tạo nên những khu vực có tính chất lặp lại nhiều lần hoặc những khu vực hoạt động mang tính chất điển hình nhưng vẫn cần có sự độc lập tương đối (Hình 2.17).
Hình 2.15. Minh họa Tổ hợp kiểu chuỗi VD: Solomon R. Guggenheim Museum [119] VD: Solomon R. Guggenheim Museum [119]
Tồn ngơi nhà sẽ là sự tập hợp của nhiều đơn nguyên và mỗi đơn nguyên sẽ gồm một số phòng điển hình chuẩn với mối liên hệ hoạt động trực tiếp (chuỗi hay hành lang, v.v). Các đơn nguyên đặt cạnh nhau, tạo nên một tổng thể cơng trình nhìn từ bên ngoài nhưng các thành phần đơn nguyên bên trong lại tương đối tách biệt. Tác dụng: tạo khả năng tổ hợp đa dạng, phong phú để thích ứng với nhiều điều kiện quy hoạch. Chức năng kiến trúc phù hợp: nhà trẻ, bệnh viện, chung cư, v.v.
Tổ hợp hình khối: 2 dạng phổ biến là tập hợp theo tuyến hoặc theo kiểu chùm. Tự thân dạng tổ hợp này đã có yếu tố lặp lại. Cần khai thác thêm yếu tố tạo hình để thay đổi nhịp điệu, tăng sự hấp dẫn, giảm bớt sự nhàm chán, đơn điệu.
b. Tổ hợp kiến trúc và hình thức
b.1. Biểu cảm của các yếu tố hình học trong tổ hợp [8, 14, 54]
Các đường nét hình học cấu thành tổ hợp đều có vai trị và tác dụng nhất định về mặt thẩm mỹ trong việc phản ánh tính chất phù hợp chức năng của cơng trình. Các hình kỷ hà như vng trịn, tam giác đều với tính chất đối xứng rõ ràng, ln cho ấn tượng mạnh, độc đáo, dứt khốt, chuẩn mực và hồnh tráng, trong khi các đường lượn cong, gãy khúc, các hình thức bị chia cắt hay phối kết từ nhiều đường nét hình học bị chia nát, băm vụn lại tạo cảm giác vừa mềm mại, vừa phức tạp, dễ hịa nhập vào thiên nhiên và mơi cảnh.
Hình khối có tính “động” và “tĩnh” rõ ràng qua quan hệ kích thước ba chiều Hình 2.17. Minh họa tổ hợp kiểu đơn nguyên, phân đoạn [11, 129]
của nó và tính ổn định của hình thức. Kiến trúc sư có thể lợi dụng các tính chất này để tạo sức mạnh định hướng của khối kiến trúc từ đó tạo ra những ấn tượng chắc khoẻ, trầm nặng hay thanh thoát bay bổng, ổn định cân bằng hay sinh động và chuyển hóa khơng gian cho khối hình kiến trúc (Hình 2.18).
a) Biến đổi sinh động nhưng vẫn trật tự nhất định - Tổ hợp Văn phòng nhà Chennai, India [72]
b) Lộn xộn, năng động, phá cách, ấn tượng - Bảo tàng nghệ thuật đương đại [116]
c) Mềm mại, uyển chuyển, rung cảm - Nhà hát Opera Harbin [127]
d) Khối nguyên bản, đặc tạo tính ổn định, chắc chắn, tĩnh tại, ấn tượng - Tịa nhà quốc hội Brazil [115]
Hình 2.18. Sự biểu cảm của tổ hợp kiến trúc - dưới của tổ hợp kiến trúc - dưới tác động của yếu tố hình học (tính biểu cảm kiến trúc thay đổi phù hợp với chức năng cơng trình) b.2. Các giải pháp tạo tính thẩm mỹ cho hình thức tổ hợp kiến trúc
Bên cạnh nguyên tắc liên kết tạo nên sự chặt chẽ cho một tổ hợp, việc sáng tác THKT cũng cần đảm bảo các yếu tố thẩm mỹ, làm nên vẻ đẹp của một cơng trình kiến trúc trên cơ sở khai thác các yếu tố: quy luật, tiêu chuẩn kiến trúc, sức truyền cảm của hình tượng kiến trúc. Một số nguyên tắc cơ bản để tạo tính thẩm mỹ cho hình thức tổ hợp [32, 54] (VD hình 2.19) là:
- Tính thống nhất và biến hóa (thể hiện qua vần luật / nhịp điệu - sự lặp lại đều
đặn hoặc không đều đặn tạo ấn tượng về trật tự diễn tiến; sự tương phản - khác biệt, đối lập các đặc tính; sự vi biến - khác biệt ít trong q trình lặp lại);
- Tính cân xứng, hài hịa (thể hiện qua tỷ lệ hài hịa giữa kích thước các thành
phần kiến trúc và module - tỷ lệ vàng tương xứng với tỷ lệ con người);
- Tính cân bằng, ổn định (cân bằng đối xứng và cân bằng không đối xứng - đối
xứng gián tiếp, gây cảm nhận thị giác về trọng lực dàn đều sang hai phía).
a) Áp dụng tính vần luật/ nhịp điệu [72] b) Áp dụng tính vi biến [134]
c) Áp dụng tỉ lệ vàng [76] d) Áp dụng tính tương phản [133]
Hình 2.19. Một số ví dụ về áp dụng các biện pháp thẩm mỹ trong kiến trúc 2.1.2.3. Phép phát triển của tổ hợp kiến trúc
Như đã định nghĩa ở mục 8, phần mở đầu, phép phát triển tổ hợp là một khái niệm cơ bản của sáng tác kiến trúc. Theo đó, quy trình phát triển một THKT có thể chia thành một số giai đoạn từ thiết kế ý tưởng, thiết kế sơ bộ đến chi tiết hóa tổ hợp. Ví dụ minh họa hình 2.20 là q trình sáng tác một THKT nhà hát với 8 bước. Giai đoạn đầu tiên (bước 1 - 3) là dựa trên vị trí và diện tích khu đất, phác thảo tổng mặt bằng theo yêu cầu công năng của phục vụ hoạt động âm nhạc của nhà hát. Tổ hợp cơ bản được phát triển về diện tích và chiều cao. Sau đó, ý tưởng thiết kế
(Hình dáng vỏ ốc - cội nguồn âm thanh thiên nhiên) được đưa vào tại bước 4, 5 để điểu chỉnh về hình khối và cũng kết thúc giai đoạn tổ hợp gốc. Phép phát triển được đưa vào để hồn thiện cơng trình với ý tưởng phân chia bề mặt cơng trình kiến trúc dựa trên ý tưởng về lớp da của loài cá biển, ứng với bước 5. Các bước 6, 7 là hoàn thiện đầy đủ nội ngoại thất cơng trình.
Một số cách thức để phát triển tổ hợp phổ biến như sử dụng sơ đồ lưới (phụ lục 6) và hình đồng dạng, sử dụng các yếu tố điển hình được lặp lại (với vai trị là yếu tố nền trong giải pháp tổ hợp) yếu tố cá biệt đóng vai trị điểm nhấn (Hình 2.21).
Hình 2.20. Ví dụ sơ đồ phát triển tổ hợp 1 phương án nhà hát [113]
a) b) c) d)
Hình 2.21. Sự phát triển tổ hợp dựa trên yếu tố điển hình, cá biệt và ví dụ [9] a) Yếu tố điển hình b) Sự phát triển dàn trải c) Sự phát triển nâng cao
d) Ví dụ về việc sử dụng các yếu tố điển hình và yếu tố cá biệt trong THKT bảo tàng quân đội Dresen (Đức)
Yếu tố cá biệt
2.1.2.4. Phép biến thể của tổ hợp kiến trúc
Trong phép biến thể: các tổ hợp gốc được xây dựng từ các hình cơ bản (vng, trịn, chữ nhật, tam giác đều), liên hệ với nhau theo lưới tọa độ vng góc. Khi đó, để tạo ra các biến thể, người ta có thể dùng các biện pháp hình học như: tạo ra sự xơ lệch của hệ lưới, xoay hình, bẻ trục hoặc thậm chí biến các hình căn bản thành các đường cong tự do mang tính hữu cơ (Hình 2.22).
Tổ hợp hình học căn bản Biến thể dạng hình học Biến thể dạng hữu cơ
Hình 2.22. Ví dụ các dạng biến thể tổ hợp [9]
a) Biến thể theo tuyến b) Biến thể theo diện
c) Biến thể theo khối d) Biến thể theo tuyến và diện Hình 2.23. Minh họa các hình thức tạo ra biến thể trong tổ hợp kiến trúc [9]
Người ta có thể tạo ra các biến thể theo hình dạng Tuyến, Diện, Khối.
Dạng tuyến: Tổ hợp gốc sẽ có dạng đường thẳng liên tục hoặc một phần của đường trịn đều đặn. Biến thể có thể là đường đứt đoạn, gấp khúc hoặc uốn cong bất kỳ (Hình 2.23a).
Dạng diện: Bề mặt gốc có thể là mặt phẳng hoặc một phần mặt cầu cơ bản. Các diện biến thể sẽ có độ lồi lõm hoặc cong bất thường hoặc bị đục thủng (Hình 2.23b). Có trường hợp cơng trình được thiết kế biến dạng theo cả tuyến và diện (Hình 2.23d).
Dạng Khối: Khối gốc thường xuất phát từ các hình cơ bản: trụ đứng, cầu, nón, đa diện, v.v. Biến thể sẽ được tạo ra từ việc vặn xoắn, bẻ cong, bóp méo (Hình 2.23c). 2.1.3. So sánh giữa tổ hợp hình học Fractal và tổ hợp kiến trúc
2.1.3.1. Sự tương thích
Sự tương thích là căn cứ để xem xét khả năng vận dụng THHH Fractal và sáng tác THKT. Sự tương thích thể hiện qua sự tương đồng của 2 loại tổ hợp trên một số phương diện. Các THHH Fractal, đặc biệt là các tổ hợp Fractal được tạo ra trong toán học đều đáp ứng hầu hết các nguyên tắc thẩm mỹ trong bố cục tổ hợp trong lý thuyết kiến trúc.
a. Về ngơn ngữ tổ hợp
Đầu tiên, ta hồn tồn có thể phân loại, quy THHH Fractal về các yếu tố cơ bản của khơng gian: điểm, tuyến, diện, khối (Hình 2.24). Điều này thích ứng cho việc lựa chọn ngơn ngữ sáng tác trong kiến trúc. Dù hình dạng Fractal khá bất thường, nhưng các dạng Fractal được tạo ra trong toán học hầu hết đều được xây dựng nên từ những hình thể Euclid căn bản, gắn liền với việc mơ tả đường bao liên kết đóng vai trị một datum của khơng gian kiến trúc như các hình: vng, trịn, chữ nhật, tam giác,
Dạng điểm rời rạc Dạng tuyến Dạng diện Dạng khối
lục giác.Ta có thể ứng dụng hình học cơ bản cho cả hai phần: phần cơ sở và phần phát sinh (Hình 2.25)
b. Về bố cục
Mỗi THHH Fractal luôn được cấu thành từ nhiều đến vô tận các chi tiết có tính đồng dạng tuyệt đối hoặc
tương đối. Sự xuất hiện và mở rộng về số lượng của các yếu tố này thường tuân theo quy luật. Trong số đó, chính là các quy luật về bố cục tương tự như trong các tổ hợp của kiến trúc gồm: bố cục hướng tâm, bố cục dạng tuyến, bố cục dạng tia, bố cục tập trung và bố cục lưới (Bảng 2.2).
Bảng 2.2. Các dạng bố cục trong hình học Fractal và tổ hợp kiến trúc kèm ví dụ
TỔ HỢP FRACTAL TỔ HỢP KIẾN TRÚC
BỐ CỤC HƯỚNG TÂM
Mb St. Peter's Basilica Casa Nova tower
BỐ CỤC DẠNG TUYẾN Richards Medical Research Building - kts Louis i. Kahn BỐ CỤC DẠNG TIA
Hotel - Dieu, antone petit, plan, paris, France, 1774 manicomio provinciale.
Johnson House, Wiscosin, 1937- kts Frank Lloyd Wright. Hình 2.25. Ví dụ về xây dựng hình cơ sở
BỐ CỤC DẠNG
LƯỚI
Phương án bệnh việ Venice 1964 - Le Corbuisier.
Mặt đứng dạng lưới kẻ ô của Casa Nova tower
BỐ CỤC DẠNG
TẬP TRUNG
Yeni - kaplica, Bursa, Thổ Nhĩ Kỳ
c. Về nguyên lý liên kết và tổ chức
Các phân dạng Fractal được hình thành dựa trên sự tổ hợp của các yếu tố đồng dạng. Tùy vào hình dáng của hình thể mà việc liên kết các yếu tổ thành phần có thể tuân theo các nguyên lý trật tự cơ bản tương tự trong thiết kế kiến trúc là: tính trục, tính đối xứng, phân cấp, tính nhịp điệu và datum liên kết (Hình 2.26).
Tính đối xứng Tính trục
Phân cấp và nhịp điệu. Datumn - Liên kết bằng Đường bao và trục trong tổ hợp Fractal.
Trong đó, các Fractal dạng tuyến có tính trục rất mạnh - datumn liên kết là yếu tố trục, các Fractal phân mảnh lại thường có tính đối xứng và datum liên kết chính là phân mảnh gốc ban đầu hàm chứa các mảnh nhỏ hơn trong nó. Với các tổ hợp Fractal, việc phân chia được thực hiện theo nguyên tắc nhất định tạo ra nhịp điệu hình học và tuân theo trật tự từ lớn đến bé, từ ngoài vào trong hoặc từ dưới lên trên tạo nên sự phân cấp rõ ràng qua từng bước, từng giai đoạn phân chia.
Có thể nói, việc hàm chứa đầy đủ các nguyên lý liên kết, mỗi một tổ hợp Fractal là một tổ chức chặt chẽ, tạo ra ấn tượng trật tự và nhịp nhàng về mặt thị giác. Do vậy, Fractal hoàn toàn là nguồn cảm hứng tuyệt vời để học hỏi trong quá trình sáng tác tổ hợp kiến trúc.
d. Về phép phát triển tổ hợp và phép biến thể
Khi thiết kế cơng trình, các kiến trúc sư thường bắt đầu từ những nét sơ khai cho khối bao của cơng trình. Sau đó, bằng các kinh nghiệm và kiến thức về tổ hợp về thẩm mỹ, cơng trình sẽ được chi tiết hóa dần từ lớn đến nhỏ. Quá trình phát triển tổ hợp này hồn tồn trùng khớp với quy trình tạo hình của các tổ hợp Fractal. Các phương pháp chi tiết hóa phổ biến trong q trình phát triển tổ hợp kiến trúc như : sơ đồ lưới đồng dạng hay yếu tố điển hình cũng chính là những gì mà hình học Fractal
Fractal dạng sơ đồ lưới phát triển từ lớn đến chi tiết, từ ngoài vào trong [101]
Mức độ chi tiết cơng trình phát triển dựa trên mức độ chi tiết của sơ đồ lưới [56] Hình 2.27. Ví dụ minh họa về sự tương đồng
cung cấp (Hình 2.27).
Đặc biệt, về khả năng tạo ra các biến thể, khơng có 1 dạng hình học nào có khả năng tạo ra đa dạng các biến thể như hình học Fractal. Mỗi một cấu trúc tổ hợp Fractal được tạo nên dựa trên các yếu tố: yếu tố cơ sở (Hình thể gốc ban đầu), yếu tố phát sinh hoặc quy luật phát sinh và mức. Chỉ cần thay đổi một trong ba yếu tố này thì lập tức ta có một tổ hợp mới là biến thể từ tổ hợp ban đầu, xem minh họa sự biến đổi của hoa tuyết Kock (Hình 2.28). Sự biến thể khiến cho hình học Fractal giống như một thấu kính vạn hoa, biến hóa khơng lường và là một trong những đặc điểm nổi bật, phân biệt hình học Fractal với các hình học cịn lại.
Sự tương đồng trong nguyên tắc phát triển tổ hợp và khả năng biến đổi hình học cho thấy, Fractal có thể là một chất liệu linh hoạt, cung cấp ý tưởng cũng như có thể là nền tảng cho q trình chi tiết hóa trong q trình sáng tác tổ hợp cơng trình.
a) Biến thể của hoa tuyết Kock khi thay đổi hướng của yếu tố phát sinh
b) Biến thể của hoa tuyết Kock khi thay đổi chiều của yếu tố phát sinh
Hình 2.28. Biến thể của hoa tuyết Kock khi thay đổi phương của yếu tố phát sinh [40]
2.1.3.2. Sự khác biệt
Đây là cơ sở cần bổ sung và chú ý khi vận dụng hình học Fractal vào quá trình sáng tác tổ hợp. So với hình học khác vốn có tính đơn lẻ, mỗi một cấu trúc Fractal tự thân là một tổ hợp có khả năng phát triển theo quy luật phân mảnh hoặc phân nhánh định sẵn. Khi ta thay đổi dù chỉ một khía cạnh của yếu tố gốc hoặc yếu tố phát sinh, cấu trúc Fractal có thể biến hóa thành các dạng khác nhau. Tuy mang những đặc tính có phần "thơng minh" hơn, nhưng các tổ hợp Fractal tự thân nó vẫn thuần túy là các cấu trúc hình học, chưa thể đáp ứng yêu cầu của một THKT mà cần khối óc và bàn tay nhào nặn của con người để đảm bảo các yêu cầu sử dụng.
a. Về tạo hình và quy mơ
Hình học Fractal rất phong phú và đa dạng, khi nắm được nguyên tắc tạo hình của Fractal, chúng ta có thể tự mình xây dựng một tổ hợp Fractal. Số lượng các Fractal căn bản cũng khá phong phú nhưng rõ ràng, không phải tổ hợp nào cũng có thể ứng dụng vào kiến trúc. Hình dạng các THKT về căn bản vẫn phải dựa trên hình thể cơ