Kiến trúc sư hình dung một công trình chưa tồn tại bằng cách liên tục chuyển qua lại giữa nhiều "ngôn ngữ" không gian: phác tay nhanh để thử ý, mặt bằng và mặt cắt để kiểm tra tỉ lệ và lối đi, mô hình thật để nhìn khối và ánh sáng, mô hình máy tính và thực tế ảo để "đi" vào bên trong. Không ai hình dung được trọn một toà nhà phức tạp chỉ trong đầu; tư duy không gian của họ là một vòng lặp giữa đầu, tay và công cụ.
Bài này đi qua quá trình đó, kèm những câu chuyện nổi tiếng về cách các kiến trúc sư như Jørn Utzon, Frank Gehry, Zaha Hadid tìm ra hình khối cho công trình của mình.
Vòng lặp hình dung của kiến trúc sư
| Công cụ | Giúp thấy điều gì | Giai đoạn hay dùng |
|---|---|---|
| Phác tay | Ý tưởng tổng thể, khối lớn, mối quan hệ | Đầu tiên, và suốt quá trình |
| Mặt bằng | Bố trí phòng, lối đi, kích thước | Khi tổ chức công năng |
| Mặt cắt | Chiều cao, ánh sáng, mối quan hệ giữa các tầng | Khi làm việc với không gian theo chiều đứng |
| Mô hình khối | Hình khối tổng thể, bóng đổ, quan hệ với nhà bên cạnh | Khi chọn phương án |
| Mô hình chi tiết | Ánh sáng bên trong, vật liệu, cảm giác không gian | Khi hoàn thiện thiết kế |
| Mô hình máy tính, thực tế ảo | Đi xuyên qua, kiểm tra va chạm, tính toán ánh sáng, kết cấu | Suốt quá trình, nhất là giai đoạn sau |
Một điều đáng chú ý: mặt cắt thường được kiến trúc sư coi là bản vẽ "khó hình dung nhất" với người ngoài nghề nhưng lại là nơi chứa nhiều ý tưởng không gian nhất, như khoảng thông tầng, giếng trời, ánh sáng chiếu xiên vào sâu.
Phác tay: suy nghĩ bằng bút
Nhiều nghiên cứu về tư duy thiết kế, như của Gabriela Goldschmidt và của Masaki Suwa cùng Barbara Tversky cuối thập niên 1990, cho thấy kiến trúc sư không chỉ "vẽ ra điều đã nghĩ". Họ vẽ để thấy điều mới: một nét phác mơ hồ gợi ra những cách đọc khác, và người vẽ phát hiện những quan hệ không gian mình chưa định trước. Goldschmidt gọi đây là cuộc "đối thoại" giữa người thiết kế và bản phác.
Đó là lý do nhiều kiến trúc sư nổi tiếng vẫn phác bằng tay dù có máy tính mạnh. Nét phác càng nhanh, càng thô, càng dễ thay đổi.
Những câu chuyện tìm hình nổi tiếng
Jørn Utzon và quả cam của Nhà hát Sydney
Năm 1957, kiến trúc sư Đan Mạch Jørn Utzon thắng cuộc thi thiết kế Nhà hát Opera Sydney với những bản phác các "cánh buồm" cong. Vấn đề: không ai biết làm sao xây những mặt cong tự do ấy bằng bê tông. Trong nhiều năm, nhóm của Utzon và công ty kỹ thuật Ove Arup thử hàng loạt dạng hình học. Khoảng năm 1961 – 1962, Utzon tìm ra lời giải thường được kể là "giải pháp hình cầu": cắt tất cả các vỏ từ cùng một quả cầu tưởng tượng. Nhờ đó mọi mảnh vỏ có cùng độ cong, có thể đúc sẵn từ những khuôn giống nhau. Ông thường minh hoạ bằng cách cắt các mảnh từ một quả cam. Nhà hát khánh thành năm 1973 và được UNESCO công nhận là Di sản Thế giới năm 2007.
Frank Gehry: từ giấy vò đến phần mềm hàng không
Kiến trúc sư người Canada – Mỹ Frank Gehry nổi tiếng với các mô hình làm bằng giấy, bìa, kim loại uốn cong theo cảm hứng. Để biến những mô hình tự do đó thành công trình xây được, văn phòng của ông từ đầu thập niên 1990 dùng phần mềm CATIA, vốn được phát triển cho ngành hàng không ở Pháp. Mô hình tay được quét ba chiều vào máy, rồi máy tính giúp tính toán kết cấu và cắt từng tấm ốp. Bảo tàng Guggenheim Bilbao (1997) với lớp vỏ titan uốn lượn là thành quả nổi tiếng nhất của cách làm này.
Zaha Hadid: vẽ tranh để tìm không gian
Kiến trúc sư người Anh gốc Iraq Zaha Hadid (1950 – 2016) khởi đầu sự nghiệp bằng những bức tranh lớn, nhiều điểm nhìn, chịu ảnh hưởng hội hoạ tiền phong Nga đầu thế kỷ 20. Bà dùng tranh để khám phá không gian theo cách mà bản vẽ kỹ thuật không làm được: các mặt phẳng bay, đường cong tuôn chảy, góc nhìn biến dạng. Năm 2004, bà là người phụ nữ đầu tiên nhận giải Pritzker.
Kiến trúc sư có tư duy không gian giỏi hơn người thường không
Một số nghiên cứu so sánh sinh viên kiến trúc với sinh viên ngành khác cho thấy họ có điểm bài thử không gian cao hơn trung bình, và điểm này tăng lên trong quá trình học. Câu hỏi "người giỏi không gian chọn học kiến trúc" hay "học kiến trúc làm giỏi không gian" có lẽ có câu trả lời là cả hai. Điều chắc chắn là kỹ năng chuyên môn của kiến trúc sư, như đọc mặt bằng thành không gian, đoán ánh sáng trong phòng từ mặt cắt, là kết quả của hàng nghìn giờ luyện tập.
Kiến trúc sư giàu kinh nghiệm cũng hay mắc lỗi hình dung, nhất là về tỉ lệ và cảm giác thật: một khoảng sân trông rộng rãi trên mô hình có thể chật chội khi đứng trong đó; một bức tường kính trông đẹp trên bản vẽ có thể biến căn phòng thành lò nướng dưới nắng nhiệt đới. Vì thế những công cụ như mô hình tỉ lệ lớn, mô hình thật một phần (mock-up) và thực tế ảo ngày càng được dùng nhiều.
Thực tế ảo: bước vào trước khi xây
Ngày nay, nhiều văn phòng kiến trúc cho khách hàng đeo kính thực tế ảo để "đi" trong căn nhà chưa xây: đứng ở bếp nhìn ra phòng khách, thử ngồi xuống xem tầm nhìn ra cửa sổ, cảm nhận chiều cao trần. Nó giúp phát hiện những vấn đề mà bản vẽ phẳng che giấu. Tuy vậy, thực tế ảo vẫn khó truyền tải đầy đủ cảm giác về vật liệu, âm thanh, nhiệt độ và gió, những thứ làm nên chất lượng thật của một không gian.
Góc nhìn hôm nay: hình dung như kiến trúc sư
- Chọn một căn phòng bạn muốn sửa. Đo và vẽ mặt bằng tỉ lệ 1:50.
- Vẽ một mặt cắt qua cửa sổ: chiều cao trần, bậu cửa, đường nắng chiếu vào lúc 9 giờ sáng và 3 giờ chiều.
- Dựng mô hình bìa căn phòng ở tỉ lệ 1:20, có cửa sổ. Đặt dưới đèn bàn, mô phỏng nắng theo giờ.
- Nhìn qua lỗ nhỏ khoét ở "tầm mắt" trên tường mô hình, hoặc dùng camera điện thoại đặt sát vào. Thử dời đồ đạc làm bằng giấy và xem không gian thay đổi.
Câu hỏi thường gặp
Kiến trúc sư hình dung công trình bằng cách nào?
Họ chuyển qua lại giữa phác tay, mặt bằng, mặt cắt, mô hình thật và mô hình máy tính. Mỗi công cụ cho thấy một khía cạnh khác nhau của không gian, và việc vẽ còn giúp họ phát hiện ý tưởng mới chứ không chỉ ghi lại ý có sẵn.
Nhà hát Opera Sydney được tìm ra hình dạng như thế nào?
Sau nhiều năm thử nghiệm, Jørn Utzon tìm ra giải pháp cắt mọi mảnh vỏ từ cùng một quả cầu tưởng tượng, nhờ đó các mảnh có cùng độ cong và đúc được bằng khuôn giống nhau. Ông thường minh hoạ bằng cách cắt các mảnh vỏ cam.
Frank Gehry thiết kế những công trình uốn lượn thế nào?
Gehry làm mô hình bằng tay với giấy, bìa, kim loại, rồi quét chúng vào máy tính và dùng phần mềm CATIA vốn của ngành hàng không để tính kết cấu và cắt tấm ốp. Bảo tàng Guggenheim Bilbao là ví dụ nổi tiếng.
Vì sao kiến trúc sư vẫn phác bằng tay?
Vì phác tay nhanh, dễ thay đổi, và nét vẽ mơ hồ giúp người vẽ thấy những khả năng không gian mới. Các nghiên cứu về tư duy thiết kế gọi đây là cuộc đối thoại giữa người thiết kế và bản phác.
Thực tế ảo giúp gì cho thiết kế kiến trúc?
Thực tế ảo cho phép chủ nhà và kiến trúc sư đi vào công trình trước khi xây, cảm nhận chiều cao, tầm nhìn, lối đi và phát hiện vấn đề mà bản vẽ phẳng che giấu. Tuy vậy nó chưa truyền tải đầy đủ vật liệu, âm thanh và nhiệt độ.