Maths

Math Formula?

Thứ Tư, 29 tháng 2, 2012

Nghệ thuật vị nhân sinh cái nhìn từ đường đua xe đạp (Kỳ 1)



Dịch bởi Đinh Ngọc Khanh

Kiến trúc phải thỏa mãn cái gu nghệ thuật con người, hay nó phải phụ thuộc vào mục đích của chính nó? Chúng ta sẽ tìm hiểu cách mà các kĩ sư, dưới sự hướng dẫn của Andrew Weir và Pete Winslow, đã hoàn thành công trình phục vụ cho sự kiện Olympic 2012 tại London, Nhà đua xe đạp.


Cong cong vòng vòng


Xuyên suốt kì Thế vận hội Olympic 2012, mọi con mắt ở Nhà đua xe đạp sẽ uốn lượn theo đường đua gỗ vòng vèo ở ngay trung tâm khối kiến trúc. Tòan bộ khối kiến trúc đã được thiết kế bởi Ron Webb, nhà thiết kế đường đua nổi tiếng thế giới. Mặc dù thiết kế chính xác của đường đua là tối mật, Weir và Winslow có thể bật mí rằng mọi đường đua dùng để thi đấu đều phải tuân theo các nguyên tắc  của Hiệp hội Đua xe Thế giới (International Cycling Union). Ví dụ, đường đua phải rộng đúng 7 mét. Nó không nhất thiết phải được làm từ gỗ (bê tông tổng hợp chẳng hạn) nhưng nó phải phẳng (tức mặt cắt ngang của nó luôn là một đoạn thẳng) và đường bao quanh đường đua phải dài 250 mét. “Nên nó chẳng cần phải nghiêng”, Weir nói, “nó có thể phẳng lì, vòng vèo lên xuống hoặc bất cứ thứ gì điên khùng khác”.

Đường đua xe đạp này không có một sự đối xứng thông thường mà bạn có thể tìm thấy tương đối thông thường ở các khối kiến trúc. Nếu bạn gấp đường đua lại theo chiều dài, thì hai nửa của nó không khớp với nhau. Đường đua vẫn đảm bảo tính đối xứng quay, nó vẫn như cũ nếu bạn xoay nó 180o, nhưng độ dốc lên của đường đua khi vào đoạn cua và độ dốc xuống khi ra khỏi không hoàn toàn giống nhau. “Điều này đơi giản là vì ta luôn đua theo một cách giống nhau trên toàn bộ vòng đua, đi dốc thoải hơn khi vào đoạn cua để đỡ tốn sức và đổ dốc dốc hơn khi xuống cua nhằm tạo động lực cao”, Weir giải thích.

Mặc dù sự khác biệt ở đoạn trước và sau chỗ cua đơn thuần mang tính kỹ thuật, nó vẫn ràng buộc theo cách nào đó lên khối kiến trúc. Cụ thể là, độ sai khác chiều cao sẽ dẫn đến sự phi đối xứng của đường đua khi bạn nhìn nó từ bất cứ góc nào trong tòa nhà. “Nó cũng có nghĩa là chúng tôi không sắp xếp các chỗ ngồi một cách đối xứng”

Thiết kế từ trong ra ngoài


Theo truyền thống, việc thiết kế thường bắt đầu bằng cách nghĩ vì hình dáng bên ngoài cuối cùng của khối kiến trúc và sau đó mới đảm bảo rằng nó thỏa mãn các mục đích sử dụng. Đường đua xe đạp này không thiết kế theo cách này. Weir, Winslow và đồng nghiệp tại Hiệp hội Kiến trúc sư Hopkins (Hopkins Architects) bắt đầu công việc bằng cách thiết kế đường đua, rồi từ đó mới thiết kế tòa nhà ôm choàng lấy nó dựa trên những “điều kiện” mà đường đua này tự đặt ra cho tòa nhà.
“Một điều quan trọng trong bất kì đường đua thể thao nào là đảm bảo các tầm nhìn tốt từ tất cả các nơi”, Weir nói, “Có rất nhiều cách để ‘đo lường’ một góc nhìn, là thứ mà mắt bạn có thể thấy ở trên đầu người đằng trước. Vì thế, khu vực khán đài càng dốc càng tốt, vì bạn sẽ ở trên cao hơn người đằng trước rất nhiều, đảm bảo một tầm nhìn bao quát. Tuy nhiên có những vấn đề kĩ thuật và bạn sẽ chỉ đạt đến một độ dốc nhất định cho khán đài.”

Để giải quyết các vấn đề này, đội ngũ kiến trúc sư đã sử dụng một công cụ tính toán trên máy tính để hỗ trợ việc thiết kế gọi là mô hình tham số (parametric modelling). “Những phần mềm hỗ trợ thiết kế kiến trúc truyền thống làm việc y như cách mà bạn thiết kế trên giấy,” Winslow cho biết, “thay vì bạn vẽ với giấy, bút và thước kẻ thì bạn vẽ một vật cụ thể với chuột máy tính. Và sau đó, bạn sẽ kiểm tra : kiến trúc đó có ‘góc chết’ tầm nhìn ở đâu đó không? kiến trúc đó có phù hợp với cảnh quan xung quanh hay không?”

“Nhưng trong  mô hình tham số, bạn không bắt đầu bằng việc thiết kế. Bạn bắt đầu bằng việc trả lời câu hỏi, đâu là những điều kiện ràng buộc của thiết kế mà ta phải chấp hành?” Những điều kiện mà Winslow và các cộng sự phải chấp hành gồm những thứ như góc dốc đi lên khán đài phải nhó hơn một góc nào đó, vì lí do an toàn, và mỗi ghế ngồi phải có góc nhìn tới từng điểm trên đường đua. “Bạn có thể tưởng tượng là có cả một đống điều kiện bạn phải tuân theo. Và khi đó, hiển nhiên là bạn chỉ có một số ít cách thức để đảm bảo toàn bộ các điều kiện này trong cùng một khối kiến trúc, nó sẽ cho bạn ý tưởng về bản thiết kế.”

Và vì thế, thay cho bản thiết kế cuối cùng, mô hình trên máy tính sẽ chứa đựng những mối quan hệ giữa những biến số ràng buộc lên bản thiết kế. Nó cho phép nhà thiết kế “chơi” với tòa nhà và khám phá ra những sự lựa chọn khác nhau hoàn toàn. Ví dụ, chỉ cần một thay đổi nhỏ xíu như cho khoảng cách giữa hai hàng ghế từ 800 thành 850 milimet sẽ cho ta một khối kiến trúc khác biệt.

(...còn tiếp)