4.1 Một số nguyên tắc trong thiết kế mỹ quan công trình cầu đô thị
4.1.2 Các quy luật tạo hình và cảm thụ thẩm mỹ tác động đến các yếu tố thẩm mỹ và mối quan hệ giữa chúng đối với công trình cầu đô thị
4.1.2.1 Quy luật tỷ lệ và tỷ xích:
Có thể hiểu một cách khái quát nh- sau:
- Quan hệ tỷ lệ (trong kiến trúc công trình) là quan hệ so sánh về mặt kích th-ớc giữa các thành phần của công trình. Khai thác quan hệ này một cách đúng đắn sẽ tạo ra sự t-ơng xứng giữa các yếu tố mỹ quan hoặc giữa các bộ phận của một yếu tố mỹ quan, giữa từng bộ phận với tổng thể công trình, làm cho các thành phần gắn bó với nhau một cách chặt chẽ, hài hòa, đem lại cảm thụ thẩm mỹ cho công trình.
- Tỷ xích là mối t-ơng quan kích th-ớc cụ thể của từng bộ phận công trình (đặc biệt là phần công trình chính) với tầm vóc con ng-ời. Thông qua sự so sánh này, con ng-ời cảm nhận đ-ợc độ lớn của công trình, từ đó có cảm giác choáng ngợp, bị lấn át tr-ớc sự đồ sộ, hoành tráng của công trình hay gần gũi,
thân thiện với tầm vóc vừa phải của công trình trong sự hòa quyện với thiên nhiên, cảnh quan sông n-ớc.
Từ sự ý thức đ-ợc về vai trò của quy luật tỷ lệ và tỷ xích, con ng-ời đã nghiên cứu để đ-a ra nhiều hệ thống tỷ lệ khác nhau nh- tỷ lệ số học (tỷ lệ toán học), tỷ lệ hình học, tỷ lệ vàng, hệ thống môđuyn, tỷ lệ điều hòa... Ng-ời ta đã
cố gắng chứng minh rằng tỷ lệ vốn tồn tại ngay trong cấu trúc của mắt và cơ chế thị cảm của con ng-ời. Nh- tỷ lệ vàng đ-ợc sử dụng từ thời kỳ Hy Lạp cổ đại gần t-ơng
đ-ơng với tỷ lệ giữa 2 trục nhỏ và lớn của hình ellipse t-ợng tr-ng cho tr-ờng nhìn rõ của mắt ng-ời. Quan điểm này giải thích: cái đẹp có bản chất sinh học và tỷ lệ vàng có ngay trong cấu trúc sinh học của con ng-ời. Trong nghệ thuật tạo hình nói chung và kiến trúc của các n-ớc ph-ơng Đông, quan điểm về tỷ lệ tuy không đ-ợc l-ợng hóa nh- các n-ớc ph-ơng Tây nh-ng lại rất gần với quan điểm cho rằng “cái
đẹp là cái vừa mắt”.
H4.1 Biểu thị về tỷ lệ cân đối của cơ thể
con ng-ời (theo Leonardo da Vinci) H4.2 Biểu đồ tỷ lệ Villard hình chữ nhật 2 : 1 (Nhà thờ St. Peter ở Roma, Italia) Bàn về kích th-ớc cầu trong khung cảnh chung, quan hệ của nó với cảnh quan xung quanh, quan hệ giữa tổng thể công trình với các bộ phận của cầu cũng nh- giữa các bộ phận với từng cấu kiện hợp thành, có thể rút ra một số nhận xÐt sau ®©y:
- Công trình cầu th-ờng có quy mô lớn nh-ng nhìn từ xa nó nhỏ hơn thực tế nhiều, ng-ợc lại khi đứng gần lại có cảm giác to lớn.
- Tỷ xích của cầu còn đ-ợc xác định từ các cách nhìn khác nhau nh- sự t-ơng thích với cảnh quan xung quanh hay sự t-ơng thích giữa các bộ phận cấu thành. ở đây, có thể thấy tỷ xích là công cụ có tiềm năng nhất trong nghệ thuật xếp đặt của các phông cảnh cạnh nhau. Khi một cầu lớn có thể nhìn toàn cảnh thì việc hoà nhập của nó vào cảnh quan xung quanh phụ thuộc vào quan hệ của nó với các phông cảnh khác có cùng kích cỡ nh- các đặc tr-ng địa hình lớn, các cụm công trình nhà cao tầng hoặc bản thân con đ-ờng. Khi một cầu lớn chỉ có thể nhìn ở một góc phố hẹp thì quy mô và chất liệu bề mặt của nó trở nên quan trọng hơn, quan hệ của nó với các đặc tr-ng nhỏ hơn của vị trí đòi hỏi phải xử lí thận trọng.
- Vì có kích th-ớc lớn nên công trình cầu lớn luôn là nhân tố thống trị cảnh quan, do đó nó cần phải đ-ợc làm nhỏ đi để không áp đảo cái khác.
Đặc biệt cầu đô thị th-ờng phải đ-ợc thiết kế với kích th-ớc thanh mảnh hơn cầu đặt ở những nơi khác. Với trình độ công nghệ hiện nay, có nhiều ph-ơng án để làm cho cầu đô thị thật mảnh mai nh- sử dụng các kết cấu liên tục, sử dụng các loại vật liệu c-ờng độ cao, tạo ứng suất tr-ớc trong kết cấu bê tông. Các đô thị ở n-ớc ta rất phổ biến với các công trình kiến trúc dân dụng quy mô nhỏ và trung bình, do đó các công trình cầu đô thị không chỉ có chức năng giao thông mà còn cần phải có kiến trúc cho phù hợp, hạn chế làm áp đảo các công trình dân sinh và công cộng chung quanh.
H4.3 Công trình cầu th-ờng là yếu tố khống chế, lấn át cảnh quan xung quanh (Cầu Huangshi - Hồ Bắc, Trung Quốc)
- Nếu tỷ lệ hài hòa đối với ngôi nhà là giữa kích th-ớc 3 chiều, giữa đặc và rỗng, giữa kín và hở, sáng và tối thì đối với công trình cầu là giữa khoảng tĩnh không d-ới cầu và chiều dài nhịp, giữa chiều cao, chiều rộng và chiều dài kết cấu nhịp, giữa các nhịp liên kề v.v...
- Chiều cao kiến trúc của công trình đô thị là một thông số quan trọng khi thiết kế trong điều kiện thành phố. Ng-ời ta th-ờng tìm giải pháp giảm đến mức tối thiểu chiều cao kiến trúc công trình vì sẽ rút ngắn đ-ợc chiều dài cầu dẫn, đ-ờng dẫn của công trình, từ đó tiết kiệm kinh phí đầu t- xây dựng công tr×nh.
4.1.2.2 Quy luật trật tự (Quy luật về tính thống nhất và biến hóa):
D-ới góc độ của các nhà thiết kế kiến trúc, trật tự là một sự cân bằng thị giác theo mọi h-ớng khác nhau, ng-ợc lại với trật tự là hỗn loạn. Trật tự là một trong những quy luật thể hiện nguyên tắc khái quát và căn bản nhất trong mọi lĩnh vực nghệ thuật, là tiêu chuẩn hàng đầu của mỹ học, và thực tế đã cho thấy không thể tồn tại các đẹp trong sự hỗn loạn. Ng-ời Hy Lạp cổ đại đã đúc kết đ-ợc:
“Cái đẹp là hiện t-ợng của đời sống, thể hiện ở trong kích th-ớc và sự trật tự, trong giai điệu và tiết tấu của sự vật mà con ng-ời có thể cảm nhận đ-ợc”. Đối với các cầu
đô thị, việc đảm bảo tính trật tự cho công trình là thuận lợi từ các đặc điểm về kết
cấu phần cầu và công nghệ xây dựng hiện đại đ-ợc triển khai từng b-ớc theo dây chuyền công nghiệp, do đó có thể lấy sự trật tự này làm nhân tố chính để thiết lập trật tự chung cho tổng thể công trình. Cũng cần hiểu thêm, việc xây dựng các công trình theo những thiết kế điển hình hóa, môđun mẫu cũng không nhất thiết sẽ tạo ra tính trật tự cho công trình bởi vì giữa sự đa dạng và sự đơn điệu trong kiến trúc công trình rất khó đ-ợc nhìn nhận chính xác. Sự phong phú, đa dạng rất có thể lại dẫn đến sự phức tạp, rối rắm. Trái lại, sự lặp lại cứng nhắc cũng có thể dẫn đến sự đơn điệu, nhàm chán. Vì vậy, đòi hỏi nhiều ý t-ởng sáng tạo của nhà t- vấn thiết kế trong tạo dựng không gian của công trình cầu đô thị, đảm bảo sự trật tự nh-ng không đơn
điệu, đa dạng nh-ng không lộn xộn. Đó là vấn đề quan trọng cần h-ớng đến hoàn thiện trong quy hoạch không gian đô thị nói chung và thiết kế công trình cầu đô thị nói riêng.
Nh- vậy, quy luật trật tự cũng là một trong những quy luật tạo hình quan trọng để nâng cao chất l-ợng mỹ quan cho công trình cầu đô thị. Trật tự về đ-ờng nét (đ-ờng mép kết cấu) đ-ợc thể hiện qua việc giới hạn các h-ớng của chúng trong không gian càng ít càng tốt. Một yếu tố quan trọng nữa về trật tự là sự
đối xứng và sự tỷ lệ về hình dáng. Sự trật tự cũng có thể thấy đ-ợc qua sự lặp lại về hình dạng (th-ờng ở các nhịp phần cầu dẫn, cầu cạn).
Tuy nhiên, cần l-u ý rằng sự lạm dụng thái quá nguyên tắc này dẫn đến sự đơn điệu, nhàm chán. Ví dụ: Mặt đứng một công trình đ-ờng bộ trên cao (cầu cạn), khi nhìn từ đ-ờng song hành bên d-ới lên, chỉ thấy một tiết tấu không thay đổi kéo dài hàng Km (dầm định hình hoặc dầm hộp tiết diện không đổi) sẽ đem
đến cho ng-ời quan sát cảm giác đơn điệu, vô cảm. Trong những tr-ờng hợp này, có thể tạo sự thay đổi đột biến để kích hoạt hệ thần kinh bằng các điểm nhấn thị giác nh- thay đổi chất liệu, hình khối, màu sắc một hoặc một số phân đoạn các nhịp nào
đó, hoặc bằng các giải pháp bố trí cây xanh, trang trí bề mặt bê tông, ngắt đoạn bằng
ánh sáng vào buổi tối...
Tóm lại, có thể rút ra một số nhận xét sau:
- Việc sử dụng thống nhất một loại dầm cầu cho toàn công trình, có thể có những thay đổi về chiều dài nhịp, sẽ tạo ra một vần điệu kiến trúc tèt.
- Mặt chính công trình cầu với các đ-ờng nét không gián đoạn sẽ làm tăng tính liên tục của toàn tuyến từ mố này sang mố kia và chuyển tiếp vào phÇn ®-êng.
- Cần tránh các phần nhô ra không đáng có của các dầm ngang, mố trụ cầu làm gián đoạn sự sáng sủa của đ-ờng nét.
- Việc tăng số l-ợng trụ cầu trên một cầu dài (do bố trí nhiều nhịp ngắn) và số cột thân trụ có thể tạo ra sự hỗn loạn rối mắt.
- Khi phải gián đoạn kết cấu nhịp vòm bằng bằng kết cấu nhịp dầm sẽ làm phát sinh nhiều vấn đề trong thiết kế mỹ quan.
- Những vật thể kích th-ớc lớn hình thành từ những đ-ờng thẳng song song tạo ra cảm giác đơn điệu, cứng nhắc, trong một số tr-ờng hợp còn
đem đến cảm nhận thị giác không bình th-ờng (nh- mặt bên các thân trụ cầu cao, tháp cầu với 2 mép song song ở một số góc nhìn có vẻ nh- phần trên rộng hơn phần d-íi).
- ở các cầu nhịp lớn, cầu nhiều nhịp, việc sử dụng kết cấu nhịp có chiều cao kiến trúc thay đổi thể hiện “dòng lực” tăng dần ở các trụ chính đôi khi có sức diễn cảm hơn là chiều cao không đổi. Điều này gần nh- đã thành nét đặc tr-ng của các cầu BTCTDƯL khẩu độ lớn.
4.1.2.3 Quy luật hài hòa :
Khi công trình có quy mô không gian lớn, bao gồm một quần thể các công trình kiến trúc với các dạng thức khác nhau thì yếu tố mang đến cảm thụ thẩm mỹ cho ng-ời quan sát chính là sự hài hòa trong bản thân công trình chính và giữa công trình chính với các công trình xung quanh. Hầu hết các lý thuyết kiến trúc công trình đều xem sự hài hòa là một tiêu chí thẩm mỹ quan trọng, đến mức đôi khi còn đồng hóa nó với cái đẹp. Trong công trình cầu đô thị, sự hài hòa trong bản thân kiến trúc công trình diễn ra một cách toàn diện từ đ-ờng nét, hình khối, không gian cho đến màu sắc, chất liệu của các đối t-ợng thị giác. Do đó, có thể nói quy luật hài hòa là một quy luật có ý nghĩa quyết định trong việc mang đến chất l-ợng mỹ quan cho các công trình cầu đô thị. Cũng nh- trong âm nhạc, sự tổ hợp, sắp xếp các nốt nhạc theo các cung bậc, nhịp điệu hài hòa sẽ đem đến những giai điệu ấn t-ợng cho bản nhạc.
Đối với công trình cầu đô thị, nói chung sự hòa nhập với cảnh quan, môi tr-ờng là yêu cầu mỹ quan quan trọng, tạo nên một liên kết không gian
đem lại ấn t-ợng tốt cho ng-ời quan sát. Một chiếc cầu đ-ợc xây ở một nơi có cảnh quan thiên nhiên đẹp là một sự xâm phạm thiên nhiên và có thể làm hỏng cảnh quan này nếu chọn sai hình dáng, nhất là quy mô và các tỷ lệ. ở các vị trí v-ợt sông lớn
đòi hỏi cầu phải có những nét đặc tr-ng t-ơng thích với chiều rộng mặt sông. Cầu xây dựng trong khu vực đô thị càng cần phải đặc biệt quan tâm đến chất l-ợng mỹ quan vì tác động to lớn của nó lên con ng-ời và môi tr-ờng xung quanh.
H4.4 Những chiếc cầu bắc qua dòng sông Yarra (Melbourne, Australia) đều hài hòa với cảnh quan thiên nhiên (ở vùng ngoại ô thành phố) hoặc cảnh quan nhân tạo (ở
đoạn sông chảy khu vực đô thị)
Những cầu nhịp dài bằng các dầm cao và nặng th-ờng làm hỏng cảnh quan đô thị ven sông. Mặt khác các dầm rất mảnh với chiều cao không đổi (có các biên trên và d-ới song song nhau) đặt trên các trụ cao và dày có vẻ cứng nhắc và có thể không t-ơng xứng với phông nền. Các khối bê tông nặng nề, thô kệch phải cân nhắc kỹ tr-ớc khi lựa chọn, th-ờng dẫn đến sự chống đối mạnh mẽ do ch-ớng mắt, nhất là ở cầu đô thị. Ngoài ra, cần chú ý không để có những vị trí gẫy khúc đột
ngột trên mặt bằng và mặt đứng của tuyến đ-ờng mà cần tiếp nối bằng các đ-ờng cong nằm và đ-ờng cong đứng với chỉ tiêu hình học phù hợp nhất.
Một trong những biểu hiện quan trọng của quy luật hài hòa là sự thể hiện tốt về công năng của công trình cầu. Thực dụng bao giờ cũng có tr-ớc, nghệ thuật bao giờ cũng có sau, đó là điều đã đ-ợc các nhà mỹ học thừa nhận đối với mọi ngành nghệ thuật. Do đó có thể coi công năng là quy tắc gốc của nghệ thuật xây dựng cầu. Công năng của công trình cầu rất đơn giản, đó là làm cho dòng giao thông tiếp tục v-ợt ch-ớng ngại một cách an toàn và bền lâu trong suốt tuổi thọ khai thác của nó. Công năng này cần đ-ợc thể hiện một cách trôi chảy, liên tục với những chi tiết kết cấu tạo dáng êm thuận, do đó việc xử lí các đ-ờng cong (đứng và nằm) trên cầu phải đ-ợc dành cho mối quan tâm đặc biệt. Về nguyên tắc, cũng không có sự mâu thuẫn giữa hình dáng bên ngoài và hiệu quả công năng của cầu. Điều này dẫn đến tính đơn giản về kiểu dáng kết cấu, có thể làm ảnh h-ởng đến chất l-ợng mỹ quan cầu. Ví dụ: Trụ cầu phải tạo cảm giác ổn định trên nền đất, vì thế không nên thiết kế trụ chân hẹp và loe quá đáng lên trên, sẽ mâu thuẫn với công năng của trụ là truyền lực lớn dần từ trên xuống d-ới. Tuy nhiên, do những xem xét khác, cũng có thể điều chỉnh kiểu dáng. Ví dụ: Nếu chân trụ đã có kích th-ớc đủ cứng, cũng có thể tăng bề rộng ở phần gần đỉnh trụ khi mà việc này cần thiết để bố trí các gèi cÇu.
Cầu v-ợt ở đại lộ Baldorioty de Castro (San Juan, Puerto Rico), sử dụng các nhịp giản đơn bằng dầm đúc sẵn làm cho đ-ờng cong đứng bị gãy khúc gây cảm giác không êm thuận. Đây là một
sự thể hiện ch-a tốt về công năng.
Cầu cạn (đ-ờng trên cao) ở thành phố Nagoya (Nhật Bản), các trụ cầu tạo cảm
giác vững vàng và ổn định. Đây là một sự thể hiện tốt về công năng.
H4.5 Những hình ảnh ví dụ về thể hiện công năng công trình
Nh- vừa nêu trên, một công trình cầu đ-ợc thiết kế kiến trúc không tốt có thể có những bộ phận tỏ ra quá nặng hoặc quá nhẹ so với công năng của nó (mặc dù vẫn đảm bảo các trạng thái điều kiện làm việc), dẫn đến các nhận xét: kết cấu yếu, không cân bằng, kém ổn định. Loại sai lầm này th-ờng liên quan tới các bản vẽ 2 chiều, đôi khi cho một ấn t-ợng khác hoàn toàn với tỷ lệ của cầu thật khi dựng bản vẽ phối cảnh. Qua các bản vẽ 2 chiều, hình dạng toàn bộ một vật thể 3 chiều nh- công trình cầu rất khó đánh giá về mặt mỹ quan, nếu không nói là không thể đánh giá. Chính điều này đã dẫn đến việc phải dùng các mô hình 3 chiều
thu nhỏ để điều chỉnh các ý t-ởng thiết kế ban đầu, dù đối với các cầu đơn giản nhất, vì chúng ta quan sát một công trình cầu luôn ở hình ảnh 3 chiều.
4.1.2.4 Quy luật chủ yếu và thứ yếu (Quy luật chính - phụ):
Mỗi công trình kiến trúc đều có bộ phận chủ yếu và các bộ phận thứ yếu, bộ phận chủ yếu nói chung sẽ có khả năng chi phối các bộ phận còn lại. Nắm vững quy luật này, việc bố cục kiến trúc sẽ trở nên chủ động, dễ dàng hơn.
Trong công trình cầu nói chung, và công trình cầu đô thị nói riêng, nh- đã nêu ở phần trên, có một số l-ợng đáng kể các yếu tố tạo hình khác nhau nên trong mỗi thị cảnh sẽ có những quan hệ chính - phụ khác nhau, mang đến các hiệu quả cảm thụ khác nhau. Tuy nhiên, nhìn chung đối t-ợng kiến trúc chủ đạo (hay hình khối chính trong tổng thể kiến trúc công trình) vẫn đ-ợc xem là phần cầu chính v-ợt sông rạch, kênh đào hay phần cầu v-ợt là tâm nút giao thông (giao giữa các h-ớng l-u thông chủ yếu) do nó có kích th-ớc lớn, quyết định quy mô toàn công trình cầu, đôi khi nó rất cao lớn, v-ợt trội so với các công trình kiến trúc khác xung quanh và có khả năng khống chế thị giác mạnh nhất. Các bộ phận thứ yếu còn lại cần đ-ợc nghiên cứu hình thức sao cho phù hợp với bộ phận chủ yếu của cầu đô thị,
đóng vai trò là yếu tố mỹ quan chủ đạo của toàn bộ công trình.
4.1.2.5 Quy luật cảm thụ thị giác:
Khi quan sát một vật thể, hình ảnh chúng ta nhận đ-ợc là do
ánh sáng chiếu vào vật thể và phản chiếu vào võng mạc của mắt. Thông qua hàng loạt các phản ứng hóa học, các tế bào thần kinh thị giác sẽ chuyển đến hệ thần kinh trung -ơng những tín hiệu thị giác. Hệ thần kinh trung -ơng qua quá trình xử lý thông tin lần thứ nhất này sẽ có đ-ợc cảm giác hình ảnh của vật thể đ-ợc quan sát.
Tiếp theo là một quá trình tri giác (xử lý thông tin lần thứ 2), vận động t- duy để xử lý các cảm giác hình ảnh này. Những hình ảnh mới tiếp nhận đ-ợc mang so sánh,
đối chiếu với ký ức thị giác của ng-ời quan sát (là kho dữ liệu hình ảnh đã đ-ợc tích lũy một cách vô thức hoặc có ý thức trong não bộ) để nhận dạng và ra những quyết
định tiếp theo cho hệ thần kinh. Nếu nh- cảm nhận thị giác mang tính vật lý, có sự tham gia của các yếu tố tâm, sinh lý thì quá trình tri giác lại diễn ra hoàn toàn trong nội tâm và chịu sự chi phối của các yếu tố tâm, sinh lý. Kết quả của quá trình này chính là những cảm xúc, đó có thể là cảm xúc thẩm mỹ hoặc không. Những cảm xúc này phụ thuộc rất nhiều vào mối quan hệ giữa hình ảnh quan sát đ-ợc và ký ức thị giác, ngoài ra còn phụ thuộc vào trạng thái tinh thần cũng nh- năng lực xử lý thông tin và cả kinh nghiệm của ng-ời quan sát. Mỗi chủ thể có một ký ức thị giác khác nhau, tuy nhiên có sự t-ơng đồng giữa các chủ thể là nếu ký ức thị giác càng nhiều thì những cảm xúc của nhiều ng-ời quan sát tr-ớc cùng một đối t-ợng đ-ợc quan sát càng gần nhau đến mức có thể xem là sự đồng cảm.
Ký ức thị giác của mỗi ng-ời d-ờng nh- đ-ợc chia làm 2 phần, một phần bao gồm những hình ảnh đ-ợc xem là đẹp, là có giá trị, có ấn t-ợng sâu sắc do nó đã từng mang đến cho chủ thể khoái cảm thẩm mỹ khi tiếp nhận, hoặc có thể là những hình ảnh rất quen thuộc mà một số nhà mỹ học gọi là “cái đẹp do thói quen” (hay còn gọi là tập quán thẩm mỹ). Có thể gọi phần ký ức này là ký ức thẩm mỹ thị giác, và phần còn lại của ký ức thị giác là những hình ảnh khác. Sau khi đ-ợc mang so sánh, đối chiếu, hình ảnh mới tiếp nhận sẽ đ-ợc xác định giá trị thẩm mỹ và làm xuất hiện hay không cảm xúc thẩm mỹ từ ng-ời quan sát, đồng thời hình ảnh vừa đ-ợc ghi nhận này sẽ đ-ợc l-u trữ vào 1 trong 2 phần nói trên của ký ức thị giác.
Ký ức thị giác nói chung không mang tính di truyền mà mang tính xã hội, nó chịu