Kiến trúc sư tự do, kỹ sư tự lo? Câu chuyện muôn thuở trong thiết kế và thi công xây dựng.
Trong hầu hết các đơn vị thiết kế xây dựng hiện nay, quy trình làm việc gần như đã trở thành một "luật bất thành văn": thiết kế kiến trúc luôn đi trước, còn thiết kế kết cấu chỉ được thực hiện sau khi phương án kiến trúc sơ bộ đã "lên sóng". Điều này nghe qua thì hợp lý, bởi ai cũng hiểu rằng cái đẹp thường đến từ cảm hứng ban đầu. Nhưng cũng chính vì quy trình này mà không ít kỹ sư kết cấu rơi vào tình trạng phải “cứu nguy” cho những bản vẽ kiến trúc đã trót bay xa khỏi mặt đất, theo đúng nghĩa đen.
Khi kiến trúc sư đang còn “Bay bổng”
Ở giai đoạn lên ý tưởng thiết kế sơ bộ, kiến trúc sư thường được khuyến khích phát huy tối đa sự sáng tạo. Điều đó không hề sai. Trên giấy hay vẽ trên các phần mềm 3D, các khối nhà cong tròn, mái vòm xuyên tầng, khoảng vượt hàng chục mét, thậm chí những cấu kiện mang tính “siêu nhiên” hoàn toàn có thể xuất hiện và gây ấn tượng mạnh mẽ với chủ đầu tư. Đó là điều dễ hiểu! Ai mà không muốn ngôi nhà của mình nổi bật, khác biệt, “có câu chuyện” để kể?
Trên giấy, mọi thứ đều có thể. Nhưng thực tế công trình lại là một bài toán hoàn toàn khác. Những ý tưởng kiến trúc đầy cảm hứng đó, nếu không được kiểm soát hợp lý, rất dễ vượt khỏi giới hạn vật lý, vượt khỏi năng lực vật liệu, và… vượt luôn khả năng thi công.
Cắt đi đôi cánh hay vật lý hoá đôi cánh đó?
Kỹ sư kết cấu là người “xuống mặt đất” sớm nhất sau khi ý tưởng kiến trúc bay cao. Họ sẽ đối chiếu bản vẽ kiến trúc với các tiêu chuẩn xây dựng, quy định địa phương, tính khả thi thi công và độ bền vật liệu, để xem liệu ý tưởng đó có thể tồn tại được trong đời thực hay không. Và đáng tiếc là không ít lần, câu trả lời là: không Làm được!
Lý do rất đơn giản nhưng không phải ai cũng hiểu. Các tính toán kết cấu không dựa trên cảm tính mà phải được chứng minh bằng phần mềm chuyên dụng, bằng mô hình lực, bằng biểu đồ nội lực, độ võng, biến dạng, độ ổn định… Nói nôm na, kỹ sư không thể “nhắm mắt cho qua” khi thấy một khối nhà đua ra 5 mét chỉ bằng hai cây dầm bê tông cốt thép phổ thông có kích thước 200 mm x 300 mm. Khi kết cấu không đạt tiêu chuẩn, không đảm bảo an toàn, phương án bắt buộc phải chỉnh sửa. Phải quay về thực tế mà không có ngoại lệ.
Giới hạn vật liệu và công nghệ: sự giới hạn của hiện thực
Không chỉ kết cấu là giới hạn mà cả vật liệu và kỹ thuật thi công cũng là những rào cản vô hình mà đôi khi kiến trúc sư chưa từng “vấp” vào. Một khối vòm bê tông không thể chỉ được “đúc” bởi niềm tin. Một khung thép uốn cong như đường cong hình Sin cần công nghệ gia công tiên tiến và ngân sách đáng kể. Nếu kỹ thuật xây dựng tại thời điểm thi công chưa đủ để thực hiện, thì thiết kế đó… mãi mãi chỉ là hình ảnh trong bản vẽ!
Hơn nữa, tiêu chuẩn thiết kế và quy định xây dựng tại địa phương cũng là yếu tố bắt buộc. Không phải ai cũng có thể xây nhà mái vòm Byzantine ở khu phố cổ Hội An, dựng toà nhà 7 tầng ở khu dân cư chỉ cho phép tối đa 2 tầng. Các yếu tố như mật độ xây dựng, khoảng lùi, hệ số sử dụng đất, chiều cao tối đa, kiểu mái, màu sơn… tất cả đều được quy định rõ trong quy hoạch và luật xây dựng. Dù bản thiết kế có đẹp đến đâu, chỉ cần không đúng luật, thì cũng không thể được cấp phép xây dựng.
Vấn đề không nằm ở “bay bổng” hay “ràng buộc”.
Thật ra, mâu thuẫn giữa kiến trúc sư và kỹ sư kết cấu không phải là điều tất yếu. Vấn đề không nằm ở chỗ kiến trúc sư “quá phiêu” hay kỹ sư “quá cứng”, mà ở cách họ tương tác với nhau trong quy trình thiết kế. Kiến trúc sư là người tạo ra giấc mơ đẹp, thì kỹ sư là người hiện thực hoá giấc mơ ấy bằng cách xây cho nó nền móng vững chắc. Nếu thiếu một trong hai, công trình không còn lại ý nghĩa gì nữa.
Thực tế cho thấy, khi kiến trúc sư và kỹ sư phối hợp tốt ngay từ giai đoạn đầu, khi mà ý tưởng chỉ mới manh nha bay quá ngọn cỏ, thì khả năng hiện thực hoá sẽ cao hơn rất nhiều. Những chi tiết “phi vật lý” sẽ được gợi ý thay thế hoặc chỉnh sửa ngay từ đầu, tránh mất thời gian sửa đổi sau này. Kỹ sư cũng có thể đề xuất giải pháp công nghệ tiên tiến để giúp kiến trúc sư thực hiện được ý tưởng gần nhất có thể mà vẫn đảm bảo an toàn, độ bền công trình và ngân sách của chủ nhà.
Thiết kế không chỉ là cái đẹp, mà còn là một bản cam kết.
Điều cần nhớ là mỗi bản thiết kế không chỉ là một sản phẩm nghệ thuật mà còn là một lời cam kết. Cam kết với chủ đầu tư về công năng và chi phí. Cam kết với cộng đồng về sự hài hoà trong cảnh quan. Cam kết với môi trường về độ bền vững và tác động sinh thái. Một công trình đẹp mà không bền, một toà nhà độc đáo mà không được phép xây, hay một thiết kế gây ấn tượng mà… không thể thi công, đều là những “bản cam kết thất bại”.
Chìa khoá của công trình thành công là gì?
Ở Milimet Vuông, nơi chúng tôi làm việc thì mọi bản vẽ đều là kết quả của sự phối hợp giữa kiến trúc sư và kỹ sư. Không có chuyện “kiến trúc sư tự do, kỹ sư tự lo”, mà là hai người đồng hành cùng nhau từ đầu đến cuối dự án. Một người lo về thẩm mỹ, công năng, ánh sáng, thông gió. Người kia đảm bảo về kết cấu, độ bền, chi phí, kỹ thuật. Mỗi người làm tốt phần của mình nhưng không quên rằng: bản thiết kế chỉ thành công khi cả hai cùng bước chung trên một lối.
Và có thể bạn không để ý, nhưng nếu bạn từng làm việc với chúng tôi, hoặc bạn đã từng cầm trong tay bản thiết kế của MM2 thì hiển nhiên đã có sự góp mặt âm thầm, nhưng không thể thiếu của kỹ sư kết cấu. Không có người đó, rất có thể ngôi nhà mơ ước của bạn đã mãi nằm lại trên giấy. Với sự phối hợp đúng mực đó bạn sẽ có một ngôi nhà không chỉ đẹp, mà còn bền, an toàn, thân thiện với môi trường và khả thi để xây dựng ngay từ ngày đầu tiên bắt tay vào thiết kế!