10 công trình kiến trúc thuật toán nổi bật trên thế giới

Từ Ma Cao đến Trung Đông, những công trình kiến trúc thuật toán này là ví dụ khẳng định kiến trúc có thể đạt đến những hình thái tự do, kết cấu phức tạp và khả năng thích ứng chưa từng có.

Morpheus Hotel

Một "thành quả" của Zaha Hadid Architects tại Ma Cao, Khách sạn Morpheus là một trong những tòa nhà cao tầng mang tính biểu tượng của thiết kế thuật toán. Công trình nổi bật với hệ kết cấu exoskeleton (khung ngoại vi) bằng thép dạng tự do, bao bọc toàn bộ tòa nhà mà không cần các cột chịu lực truyền thống bên trong.

Điểm đặc biệt nằm ở việc toàn bộ hình khối được phát triển bằng quá trình mô hình tham số và mô phỏng kết cấu nâng cao, cho phép tối ưu hóa vật liệu, tải trọng và độ ổn định. Những khoảng rỗng xuyên qua khối nhà vừa tạo hiệu ứng thị giác mạnh vừa giúp giảm trọng lượng và cải thiện thông gió tự nhiên.

The Shed

The Shed do Diller Scofidio + Renfro thiết kế tại New York là một trung tâm nghệ thuật với khả năng biến đổi không gian vật lý theo nhu cầu sử dụng. Công trình sở hữu lớp vỏ ngoài dạng khung thép phủ ETFE có thể trượt trên hệ ray, mở rộng hoặc thu gọn toàn bộ không gian bên trong.

Thiết kế này được phát triển bằng các công cụ tính toán nhằm mô phỏng chuyển động, tải trọng và hiệu suất vận hành. Nhờ đó, công trình có thể chuyển đổi từ một không gian kín sang một quảng trường lớn chỉ trong thời gian ngắn.

Harbin Opera House

Harbin Opera House (Cáp Nhĩ Tân, Trung Quốc) do MAD Architects thiết kế gây ấn tượng với hình khối mềm mại, uốn lượn như bị gió và nước bào mòn. Công trình được thiết kế bằng các công cụ tính toán để tạo nên bề mặt liên tục, hữu cơ, phản ánh sinh động cảnh quan đầm lầy xung quanh.

Các thuật toán cũng giúp tối ưu hóa cấu trúc và lớp vỏ bao che để phù hợp với khí hậu lạnh khắc nghiệt ở vùng Cáp Nhĩ Tân. Phần nội thất sử dụng gỗ uốn cong liên tục, tạo cảm giác như đang ở trong một dòng chảy không gian, kết nối nhịp nhàng với kiến trúc bên ngoài để kiến tạo công trình nhà hát đương đại độc đáo ở khu vực này.

The Twist Museum

The Twist ở Na Uy (do Bjarke Ingels Group thiết kế) là sự kết hợp độc đáo giữa kiến trúc cầu và bảo tàng bắc qua sông Randselva. Điểm nhấn nằm ở phần thân công trình xoắn 90 độ, chuyển đổi từ mặt phẳng ngang sang thẳng đứng.

Hình học xoắn này được phát triển thông qua thiết kế tham số giúp kiểm soát từng tấm panel nhôm và kết cấu thép, nhằm kết nối địa hình cũng như tạo ra trải nghiệm không gian liên tục, khiến con người khi đi qua đây sẽ có cảm giác đang chìm trong một thuật toán thực sự.

Kinetic Rain

Dù là một tác phẩm sắp đặt, Kinetic Rain do Art+Com thiết kế ở sân bay Changi lại được xem như một dạng kiến trúc nội thất động. Hệ thống gồm hơn 1.200 phần tử kim loại chuyển động theo các thuật toán lập trình, tạo thành những hình khối liên tục biến đổi.

Các chuyển động được mô phỏng và kiểm soát bằng dữ liệu số nhằm tạo ra các biến đổi hình học khác nhau để kiến trúc thực sự trở thành không gian trải nghiệm.

The Hive

The Hive (London) do Wolfgang Buttress hợp tác cùng kỹ sư và nhà sinh học là một cấu trúc lấy cảm hứng từ tổ ong, gồm hàng trăm nghìn phần tử nhôm lục giác. Công trình kết nối với một tổ ong thực nhờ sử dụng dữ liệu thời gian thực để điều khiển ánh sáng và âm thanh.

Các thuật toán xử lý dữ liệu giúp chuyển đổi hoạt động của ong thành trải nghiệm không gian. Nhờ đó, công trình mang đến sự kết hợp sống động giữa sinh học, công nghệ và con người, cũng như mở rộng khái niệm về tương tác trong kiến trúc.

One Ocean Pavilion

Toạ lạc tại Yeosu, Hàn Quốc, One Ocean Pavilion do SOMA thiết kế nổi bật với mặt đứng động gồm các lam kim loại có thể mở và đóng như sóng biển. Thiết kế này được phát triển bằng mô hình tham số nhằm tối ưu hóa góc mở theo ánh sáng mặt trời.

Hệ façade ngoài việc tạo hiệu ứng thị giác còn đóng vai trò điều tiết nhiệt và ánh sáng, giảm tiêu thụ năng lượng.

Little Island

Little Island (New York) do Heatherwick Studio thiết kế là công viên nổi trên sông Hudson, được tạo thành từ hàng trăm chậu bê tông đúc sẵn có hình dạng khác nhau. Mỗi phần tử được tính toán bằng thuật toán để phù hợp với địa hình, tải trọng và cảnh quan.

Việc sử dụng mô hình số cho phép tối ưu hóa toàn bộ hệ kết cấu phức tạp, đồng thời tạo nên địa hình đa dạng với nhiều cao độ.

Al Bahar Towers

Al Bahar Towers do Aedas thiết kế tại Abu Dhabi, UAE là một trong những ví dụ tiêu biểu của mặt đứng động thích ứng khí hậu sa mạc. Công trình nổi bật với hệ façade gồm hơn 1.000 mô đun hình học lấy cảm hứng từ mashrabiya truyền thống, có khả năng tự động mở và đóng theo cường độ ánh sáng mặt trời.

Hệ thống này được điều khiển bằng thuật toán dựa trên dữ liệu môi trường thời gian thực, giúp giảm nhiệt lượng hấp thụ và tiết kiệm năng lượng làm mát đáng kể. Thiết kế mang đến sự kết hợp giữa công nghệ hiện đại và yếu tố văn hóa bản địa, chứng minh khả năng của kiến trúc thuật toán trong việc giải quyết các vấn đề khí hậu khắc nghiệt.

Metropol Parasol

Metropol Parasol do J. Mayer H. Architects thiết kế tại Seville, Tây Ban Nha là một cấu trúc gỗ quy mô lớn với hình thái uốn lượn độc đáo, được xem là một trong những mái che bằng gỗ lớn nhất thế giới. Công trình được phát triển thông qua các công cụ thiết kế tham số để kiểm soát hàng nghìn chi tiết kết cấu phức tạp, đảm bảo độ chính xác trong gia công và lắp dựng.

Với hệ hình học dạng lưới tổ ong, Metropol Parasol vừa tạo bóng mát cho quảng trường vừa tích hợp nhiều chức năng như không gian công cộng, lối đi trên cao và khu khảo cổ bên dưới.