Thiết kế tham số: “Chìa khóa vàng” tạo nên mặt tiền ấn tượng và bền vững

Trước bối cảnh các phương pháp truyền thống đang dần lỗi thời, thiết kế tham số ra đời như một giải pháp hoàn hảo dành cho các kiến trúc sư. Với sự hỗ trợ của công nghệ tin học, kiến trúc sư có thể hoàn thành những thiết kế mặt tiền ấn tượng và bền vững hơn bao giờ hết.

Tìm hiểu về xu hướng thiết kế tham số

Thiết kế tham số (Parametric Design) là phương pháp dựa trên việc sử dụng các tham số và thuật toán để xác định mối quan hệ giữa các yếu tố trong một công trình thiết kế kiến trúc. Phương pháp này cho phép kiến trúc sư tạo ra các hình dạng và cấu trúc phức tạp, linh hoạt, đáp ứng tốt hơn các yêu cầu về thẩm mỹ, chức năng, tính bền vững và thân thiện với môi trường.

Thiết kế tham số cung cấp các công cụ hữu ích để kiến trúc sư hoàn thành những công trình phức tạp

Tiền thân của thiết kế tham số có thể được tìm thấy trong mô hình nhà thờ lộn ngược của kiến trúc sư người Tây Ban Nha Antonio Gaudi. Ông đã sử dụng các mô hình vật lý và tính toán để tạo ra những cấu trúc độc đáo, mặc dù thời đó công nghệ máy tính chưa phát triển. Đến những năm 1980, với sự tiến bộ của công nghệ, các kiến trúc sư bắt đầu áp dụng phần mềm máy tính vào thiết kế kiến trúc, mở đường cho sự phát triển của thiết kế tham số.

Mô hình nhà thờ lộn ngược của kiến trúc sư người Tây Ban Nha Antonio Gaudi được coi là tiền thân của thiết kế tham số

Nhờ vào sức mạnh của những thuật toán tiên tiến, các kiến trúc sư dễ dàng vượt qua giới hạn của bản vẽ tay cùng phương pháp tính toán thủ công. Giờ đây, chỉ cần sự hỗ trợ của máy tính, họ có thể tạo ra những hình khối phức tạp một cách đơn giản. Đặc biệt, trong thiết kế các tòa nhà, kiến trúc sư có thể “biến hóa” mặt tiền thành bức tranh sống động, linh hoạt thay đổi màu sắc và hình dạng theo thời gian.

Với thiết kế tham số, kiến trúc sư có thể giảm thiểu đáng kể sai số và rút ngắn thời gian thiết kế, giúp các dự án triển khai nhanh chóng và hiệu quả. Trong thiết kế mặt tiền, kiến trúc sư chỉ cần nhập các thông số quan trọng như hướng nắng, đặc điểm vật liệu, hiệu suất năng lượng… để phần mềm tự tính toán và đề xuất giải pháp. Lúc này, kiến trúc sư có nhiệm vụ kiểm tra, điều chỉnh và lựa chọn giải pháp phù hợp.

So với thiết kế truyền thống, việc áp dụng thiết kế tham số trong xây dựng mặt tiền được đánh giá rất cao, vừa đảm bảo tính thẩm mỹ vừa nâng cao chất lượng sống. Đặc biệt, mặt tiền tối ưu hóa theo địa điểm còn cải thiện chất lượng không khí, giảm mức tiêu thụ năng lượng, giảm thiểu lượng carbon phát thải.

Thiết kế tham số không chỉ tạo nên những thiết kế mặt tiền độc đáo mà còn đảm bảo tính bền vững, thân thiện với môi trường

Công trình nổi bật ứng dụng thiết kế tham số trong mặt tiền

Al Bahr Towers

Al Bahr Towers là một công trình mang tính biểu tượng tại Abu Dhabi, thể hiện sự kết hợp hài hòa giữa công nghệ hiện đại và di sản văn hóa bản địa. Thiết kế tòa tháp này không chỉ là một kiệt tác kiến trúc mà còn là giải pháp tiên tiến giúp thích nghi tốt với khí hậu khắc nghiệt của khu vực Trung Đông.

Công trình Al Bahr Towers ứng dụng thành công thiết kế tham số trong mặt tiền

Lấy cảm hứng từ Mashrabiya – loại màn chắn gỗ truyền thống trong kiến trúc Hồi giáo, vốn được sử dụng để kiểm soát ánh sáng và nhiệt độ, mặt tiền của Al Bahr Towers là một hệ thống che chắn năng động được thiết kế bằng công nghệ tham số. Hệ thống mặt tiền gồm nhiều tấm che hình tam giác, có khả năng tự động mở và đóng tùy theo điều kiện thời tiết.

Ban ngày, các tấm chắn mở ra để giảm tác động của ánh nắng gay gắt, giảm nhiệt lượng hấp thụ và tiết kiệm năng lượng làm mát. Ban đêm, chúng đóng lại hoàn toàn, giúp bảo toàn nhiệt độ ổn định bên trong. Thiết kế không chỉ nâng cao tính thẩm mỹ mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện hiệu suất năng lượng, giảm đáng kể nhu cầu sử dụng điều hòa, góp phần bảo vệ môi trường.

Sự thành công của Al Bahr Towers nằm ở việc ứng dụng công nghệ tiên tiến để hiện đại hóa một ý tưởng truyền thống. Thay vì chỉ sao chép Mashrabiya theo cách cũ, nhóm thiết kế đã sử dụng phương pháp thiết kế tham số để tạo ra một hệ thống thích nghi linh hoạt với môi trường xung quanh.

Thiết kế mặt tiền của Al Bahr Towers lấy cảm hứng từ màn chắn gỗ truyền thống Mashrabiya trong kiến trúc Hồi giáo

Công trình này là minh chứng rõ nét cho cách kiến trúc hiện đại có thể tôn vinh và bảo tồn giá trị văn hóa trong khi đáp ứng nhu cầu sống và làm việc của thời đại mới. Với thiết kế sáng tạo và tính bền vững cao, Al Bahr Towers không chỉ là một tòa nhà, mà còn là một biểu tượng tiên phong của kiến trúc thông minh tại Trung Đông.

One Ocean Pavilion

One Ocean Pavilion tọa lạc tại Yeosu (Hàn Quốc), được biết đến với thiết kế đột phá, hòa quyện giữa công nghệ tiên tiến và thẩm mỹ kiến trúc. Năm 2009, công trình này đã giành giải nhất trong một cuộc thi thiết kế quốc tế, khẳng định vị thế tiên phong trong lĩnh vực kiến trúc tham số.

One Ocean Pavilion là một trong những công trình biểu tượng cho kiến trúc thông minh tại Hàn Quốc

Công trình gây ấn tượng mạnh mẽ với hình dáng tổng thể lấy cảm hứng từ hình ảnh một chú cá. Điểm nổi bật nhất của One Ocean Pavilion chính là hệ thống mặt tiền động, được thiết kế bằng polyme gia cường sợi thủy tinh (GFRP) – một vật liệu hiện đại với độ bền cao, trọng lượng nhẹ và khả năng linh hoạt vượt trội.

Mặt tiền không chỉ đơn thuần mang tính thẩm mỹ mà còn có khả năng thay đổi theo góc nhìn, tạo nên hiệu ứng “biến hóa” thị giác độc đáo. Nhờ công nghệ thiết kế tham số, các tấm GFRP được tối ưu hóa về hình dáng và kết cấu, giúp công trình tương tác trực tiếp với môi trường xung quanh, mang đến trải nghiệm thị giác cuốn hút.

Công nghệ thiết kế tham số giúp mặt tiền One Ocean Pavilion “biến hóa” linh hoạt theo góc nhìn

Một trong những yếu tố đặc biệt của One Ocean Pavilion là hệ thống các tấm di chuyển bên ngoài, lấy cảm hứng từ nghiên cứu sinh học tại Viện Kết cấu Xây dựng và Thiết kế Kết cấu, Đại học Stuttgart. Nghiên cứu này tập trung vào cơ chế chuyển động tự nhiên và ứng dụng chúng vào kiến trúc, giúp công trình đạt được sự giao thoa tinh tế giữa khoa học, nghệ thuật và công nghệ xây dựng.

Với sự kết hợp giữa thiết kế tham số, vật liệu tiên tiến và cảm hứng từ tự nhiên, One Ocean Pavilion không chỉ là một không gian triển lãm đơn thuần mà còn là biểu tượng của kiến trúc bền vững và sáng tạo. Công trình này chứng minh rằng kiến trúc động không chỉ mang lại tính thẩm mỹ vượt trội mà còn giúp nâng cao hiệu suất năng lượng, tối ưu hóa vật liệu và tương tác linh hoạt với môi trường, mở ra hướng đi mới cho thiết kế mặt tiền trong thế kỷ 21.

People's Pavilion

People's Pavilion là một trong những công trình tiên phong trong lĩnh vực kiến trúc bền vững, được xây dựng theo mô hình kinh tế tuần hoàn, không gây ra bất kỳ tổn thất nào về vật liệu. Công trình này được thiết kế phục vụ Tuần lễ Thiết kế Hà Lan (Dutch Design Week) năm 2017, với mục tiêu thử nghiệm và chứng minh cách thức mượn, tái sử dụng và tái chế vật liệu trong xây dựng mà không tạo ra chất thải.

Thiết kế mặt tiền People's Pavilion thể hiện rõ tính bền vững và thích ứng tuyệt vời

Điểm đặc biệt của People's Pavilion nằm ở việc không sử dụng keo kết dính, ốc vít hay bất kỳ phương pháp lắp ghép vĩnh viễn nào. Sau khi sự kiện kết thúc, toàn bộ các vật liệu cấu thành đều có thể được trả lại cho chủ sở hữu ban đầu hoặc tái sử dụng cho những công trình khác.

Mặt tiền của People's Pavilion là yếu tố nổi bật nhất của công trình. Hệ thống mặt tiền này được tạo thành từ những viên gạch nhựa đầy màu sắc, được sản xuất từ rác thải nhựa gia dụng tái chế. Những viên gạch không chỉ mang lại diện mạo sinh động, thu hút mà còn thể hiện tư duy thiết kế bền vững, nơi vật liệu đã qua sử dụng có thể được biến đổi thành những công trình sáng tạo.

Sau khi sự kiện kết thúc, các viên gạch nhựa này không bị loại bỏ mà được phân phối lại cho cộng đồng cư dân Eindhoven. Điều này đảm bảo rằng vật liệu tiếp tục có vòng đời mới, thay vì trở thành rác thải.

Những viên gạch nhựa đầy màu sắc giúp thiết kế mặt tiền People's Pavilion trở nên ấn tượng

People's Pavilion không chỉ là một gian hàng tạm thời mà còn là biểu tượng của tư duy thiết kế bền vững, thúc đẩy ngành kiến trúc tiến xa hơn trong việc sử dụng vật liệu theo hướng tuần hoàn. Công trình này đã chứng minh rằng xây dựng không nhất thiết phải tiêu tốn tài nguyên mà vẫn có thể tạo ra không gian sáng tạo, độc đáo và đầy cảm hứng.

Tóm lại, thiết kế tham số đã và đang mở ra một kỷ nguyên mới trong kiến trúc, nơi mà các công trình vừa đảm bảo tính thẩm mỹ, vừa bền vững và thông minh. Đặc biệt, nhờ sự kết hợp giữa công nghệ, dữ liệu và sáng tạo, các kiến trúc sư dễ dàng tạo ra thiết kế mặt tiền độc đáo, nâng giá trị của công trình lên một tầm cao mới.

Tổng hợp

*Để lại thông tin trong box dưới đây, Happynest sẽ giúp bạn kết nối đơn vị thiết kế - thi công phù hợp và nhanh chóng nhất.