Thiết kế kiến trúc mô phỏng theo kết cấu của sinh vật như thế nào?

Rất nhiều sinh vật trong thiên nhiên, thường có kết cấu tự nhiên hết sức tinh vi và hoàn chỉnh, có thể thích nghi rất tốt với môi trường. Ví dụ như tổ ong mật là một hình lăng trụ lục giác, kết cấu nhiều lỗ khiến cho nó vừa nhẹ, khéo, lại vững chắc, mạng nhện xem ra vừa nhỏ lại vừa mềm, nhưng lại có độ dẻo dai, vỏ trứng gà vừa mỏng lại vừa giòn, nhưng trên thực tế, lại có thể làm cho ngoại lực phân tán đều đặn trên bề mặt rất tốt. Ngoài ra còn có loại thực vật ở trong nước – cây “sen vua”, lá của nó tròn lớn, có đường kính đến 2 m, lá sen mỏng nhưng lại có thể cho một em bé ngồi lên trên, chao qua chao lại nhẹ nhàng trên mặt nước…

Các hiện tượng kỳ diệu đó của thế giới sinh vật đã gợi mở rất nhiều cho các nhà thiết kế kiến trúc xây dựng nên nhiều kiến trúc phỏng sinh. Ví dụ, người ta phát hiện ở mặt sau của lá “sen vua” có nhiều gân to, hình thành một cái khung có dạng lưới, khiến cho bề mặt lá sen chịu được áp lực rất lớn. Hơn nữa, bên trong lá sen còn có rất nhiều mạch rỗng, điều đó làm cho lá sen có sức nổi rất lớn. Các kiến trúc sư mô phỏng theo kết cấu của lá sen đã thiết kế tấm ngăn ngang hình gợn sóng ở giữa sườn dọc của các mái nhà có khẩu độ 100 m, giống như mạng lưới, khiến cho độ vững chắc của kết cấu mái của toà đại sảnh được tăng cường rất nhiều.

Kết cấu nhiều lỗ dạng tổ ong cũng gây hứng thú cho các nhà kiến trúc. Nước Anh đã chế thử thành công một loại tường vách tổ ong, bên trong độn chất có dạng bọt hình lục giác do nhựa và chất hoá cứng hợp thành. Loại tường vách này không những làm giảm nhẹ rất nhiều trọng lượng của cả ngôi nhà, mà còn có tính năng giữ nhiệt rất tốt. Khiến cho nhà ở mùa đông thì ấm mùa hè thì mát.

Trong mắt các nhà kiến trúc, mạng nhện tỏ ra là một kết cấu cáp treo cực kỳ tinh xảo, các cầu và mái nhà được xây dựng mô phỏng theo kết cấu mạng nhện đã kết hợp sức hoàn mỹ hình dạng hình học và đặc tính lực học của công trình kiến trúc. Tương tự như vậy, xuất phát từ quan điểm khéo léo, nhẹ nhàng, tiết kiệm vật liệu vững chắc, an toàn, kết cấu vỏ trứng gà đã gợi mở cho các nhà khoa học xây dựng hàng loạt kiến trúc vỏ mỏng. Kiến trúc vỏ mỏng thường thấy ở các cung thể thao, nhà triển lãm có khẩu độ lớn, các nhà vỏ mỏng được xây dựng theo những tính toán chính xác và thi công tỉ mỉ, tuy rằng chiều dày chỉ vài xentimét, nhưng có thể chịu được mưa to, gió lớn và sức nặng của tuyết phủ, điều đó không thể không quy công cho đặc tính kỳ diệu của vỏ trứng gà.

Ngoài ra, người ta còn căn cứ theo chức năng của bong bóng cá để tạo ra những kiến trúc nạp khí; mô phỏng theo sự sắp xếp theo dạng xoắn ốc của vỏ cây xa tiền để xây dựng nên những nhà lầu có thể thu được ánh sáng Mặt Trời tối đa, bắt chước lá ngô có độ dài khá lớn, để xây dựng nên các cầu “lá ngô” có hình dạng bên ngoài kỳ lạ, kết cấu vững chắc v.v.

Qua đó có thể thấy rằng nhiều hiện tượng kỳ diệu trong giới tự nhiên rộng lớn sẽ mang lại cho thiết kế kiến trúc phỏng sinh những linh cảm có tính năng sáng tạo tuyệt vời.

Từ khóa: Kiến trúc mô phỏng sinh vật.