Trong bối cảnh biến đổi khí hậu và áp lực ngày càng tăng từ quá trình đô thị hoá, việc tìm kiếm những mô hình kiến trúc bền vững trở thành một đòi hỏi tất yếu. Xem xét những mô hình kiến trúc trong lịch sử và học hỏi kinh nghiệm từ đó sẽ góp phần không nhỏ trong quá trình này. Bài viết giới thiệu Sébastien Le Prestre de Vauban, một KTS và kỹ sư quân sự nổi bật của thế kỷ 17 và một số công trình di sản của ông. Những triết lý trong thiết kế kiến trúc của ông đã mang đến những bài học quý giá về sự hoà quyện giữa thiên nhiên, hình học và chức năng. Trong đó, cấu trúc hình lục giác không chỉ thể hiện sự chắc chắn về mặt kiến trúc mà còn thể hiện tính bền vững trong thiết kế.
Cấu trúc đa giác
Điều gì sẽ xảy ra nếu có một vật liệu linh hoạt, trong suốt, mạnh mẽ và có thể dẫn điện và nhiệt tốt hơn bất kỳ chất nào khác đã biết? Vật liệu đó là graphene, một lớp nguyên tử cacbon đơn lẻ được sắp xếp trong một mạng tinh thể hình lục giác. Nó được phân lập lần đầu tiên vào năm 2004 bởi hai nhà vật lý từ Đại học Manchester, người đã giành giải Nobel cho khám phá của họ.
Hình lục giác có mặt trong tự nhiên, như tổ ong hay cấu trúc phân tử, vì nó tối ưu hóa không gian và vật liệu. Trong kiến trúc và quy hoạch, hình lục giác được sử dụng để tạo ra không gian hiệu quả, bền vững và độc đáo. Ứng dụng hình lục giác đã giúp tăng cường tính thẩm mỹ, tối ưu hóa diện tích sử dụng và nâng cao hiệu quả kinh tế trong nhiều ngành công nghiệp.
Vauban và các di sản kiến trúc quân sự
New Dehli Ấn Độ
Sébastien de Vauban, sinh năm 1633, là một trong những KTS vĩ đại nhất của đế chế Pháp, nổi tiếng với những thiết kế pháo đài và các công trình quân sự. Ông sáng tạo ra một hệ thống pháo đài, đồng thời quy hoạch các thành phố xung quanh nhằm tối ưu hóa khả năng phòng thủ và kiểm soát. Thiết kế của ông không chỉ dừng lại ở những công trình kiên cố mà còn chú trọng đến việc tích hợp với cảnh quan thiên nhiên, tạo nên một không gian sống động và an toàn.
Các công trình của Vauban thường được xây dựng dưới dạng các hình khối vững chãi, với hệ thống giao thông và không gian sống hài hòa với môi trường. Ông đã sử dụng các hình dạng hình học, đặc biệt là hình lục giác, trong việc thiết kế cấu trúc nhằm tối ưu hóa công năng và tính bền chắc.
Ưu điểm vượt trội của hình Đa giác
Hình lục giác có những ưu điểm vượt trội về mặt cấu trúc. Trái ngược với các hình dạng khác, cấu trúc lục giác tạo ra một sự phân phối lực tối ưu, giúp cho công trình có khả năng chịu tải cao hơn. Tính chất này giải thích tại sao nhiều mô hình tự nhiên như tổ ong hay các tinh thể lại xuất hiện dưới dạng lục giác.
Ngoài ra, cấu trúc hình lục giác cũng tiết kiệm không gian, giảm thiểu diện tích dư thừa và tối ưu hóa quá trình sử dụng mặt đất. Khi áp dụng vào thiết kế công trình, các hình dạng lục giác có thể tạo nên sự liên kết chặt chẽ giữa các khu vực chức năng, từ đó khuyến khích sự giao tiếp và kết nối giữa cư dân trong hệ thống đô thị.
Tính Bền vững và lý tưởng của kiến trúc Vauban
Kiến trúc Vauban không chỉ chú trọng đến tính năng mà còn quan tâm đến ảnh hưởng môi trường. Các yếu tố bền vững được tích hợp từ khâu thiết kế đến xây dựng, tập trung vào việc giảm thiểu tác động đến thiên nhiên. Cấu trúc hình lục giác cho phép tiết kiệm vật liệu xây dựng, từ đó làm giảm chi phí và tiêu tốn năng lượng.
Hình lục giác còn giúp tạo ra những không gian xanh trong đô thị, tăng cường sự tương tác giữa con người với thiên nhiên. Khi được thiết kế khéo léo, các không gian giữa các cấu trúc lục giác có thể trở thành vườn cây, công viên hoặc khu vực giải trí, từ đó cải thiện chất lượng sống cho cư dân.
Thị trấn hình lục giác đầu tiên ở châu Âu
Áp dụng kiến trúc lục giác trong các thiết kế hiện đại
Trong thực tế, nhiều KTS hiện đại đang tìm kiếm những cảm hứng từ thiết kế của Vauban và cấu trúc hình lục giác. Các mô hình như “nhà lục giác” hay “khu dân cư hình lục giác” đã xuất hiện cho thấy sự biến đổi trong tư duy thiết kế kiến trúc, từ việc chú trọng chức năng sang việc cân nhắc mối quan hệ giữa con người, không gian và thiên nhiên.
Một số thành phố đã áp dụng mô hình thiết kế này để phát triển những khu đô thị hiện đại, tích hợp công viên, không gian công cộng và nhà ở một cách hài hòa. Những dự án này không chỉ tập trung vào sự phát triển mà còn thể hiện sự tôn kính đối với thiên nhiên, nhằm cung cấp cho cư dân không gian sống thoải mái và thư giãn.
Thiết kế nguyên mẫu này bao gồm các ô lục giác. Tất cả đều được tổng hợp trong các quy tắc hình học tự nhiên. Cấu trúc này được thống nhất, như thành phần của các tế bào có thể được sắp xếp lại theo nhu cầu khác nhau và có khả năng biến đổi không gian, thu hẹp hay mở rộng
Thiết kế: Công ty kiến trúc Open Architecture
Kết luận
Cấu trúc hình đa giác trong kiến trúc theo phong cách Vauban nổi bật như một minh chứng cho sự hài hòa giữa con người, thiên nhiên và công nghệ. Từ sự thấu hiểu và kế thừa từ thiên nhiên, hình thức thiết kế này không chỉ hoàn thiện về mặt thẩm mỹ mà còn thể hiện những giá trị bền vững cần thiết cho thời đại ngày nay.
Khi chúng ta hướng tới những tòa nhà của ngày mai, tiếp cận những giải pháp bền vững trong thiết kế kiến trúc trở nên quan trọng hơn bao giờ hết. Các nguyên lý kiến trúc của Vauban, đặc biệt là việc sử dụng các hình thức đa giác, sẽ tiếp tục là nguồn cảm hứng cho các thế hệ KTS trong việc phát triển những không gian sống lý tưởng cho con người, đồng thời tôn vinh những giá trị mà thiên nhiên mang lại. Việc nghiên cứu và áp dụng những triết lý này không chỉ là một cuộc hành trình về thiết kế mà còn là một sứ mệnh bảo vệ và gìn giữ môi trường thông qua sự kế thừa từ chính tự nhiên, mang các giá trị muôn đời của thiên nhiên vào cuộc sống, tạo dựng tính bền vững cho các công trình kiến trúc tương lai.
KTS Nguyễn Hồng Hải
(Bài đăng trên Tạp chí Kiến trúc số 10-2024)
