Nhà nổi không còn xa lạ trong cuộc sống hàng ngày và trên các chương trình truyền hình. Các căn nhà nổi có mặt ở hầu hết các quốc gia trên thế giới, đáp ứng nhiều nhu cầu sử dụng khác nhau. Ở nhiều nước có tỷ lệ nhập khẩu cao, nhà nổi thường được sử dụng làm kho lưu trữ. Ngoài ra, nhà nổi còn giúp người dân tránh tình trạng ngập lụt và tạo điểm nhấn cho các khu du lịch. Nhà nổi có tính đa dạng trong mục đích sử dụng, nhưng một nhược điểm từ lâu là khả năng di chuyển hạn chế.
Nhiều kiến trúc sư đã nghiên cứu cấu trúc nhà nổi để tìm ra giải pháp khắc phục. Gần đây, kiến trúc sư Albert Takashi Richters đã đưa ra một thiết kế cho phép nhà nổi có thể tháo rời, dễ dàng lắp đặt tại điểm đến. Căn nhà khi lắp ráp xong vẫn đảm bảo an toàn tuyệt đối. Giải pháp này là một bước tiến quan trọng, góp phần mang lại nhiều lợi ích cho cộng đồng và phát huy các đặc trưng của nhà nổi.
Khó khăn trong việc thiết kế nhà nổi trên mặt nước
Ý tưởng phát triển một tòa nhà có khả năng thích ứng với sự thay đổi của mực nước biển được xem là một bước tiến quan trọng. Tuy nhiên, những thách thức mà công trình nổi này đặt ra không hề dễ dàng.
Trong ngành xây dựng, dù là thiết kế và thi công một mô hình nhỏ như chuồng chim hay một món đồ nội thất, đều có nguy cơ mắc phải sai sót trong quá trình thực hiện. Những chi tiết như một chiếc đinh vít không được vặn chặt, một tấm gỗ bị cong, hoặc thiếu sự chú ý và tính toán sai có thể dẫn đến sự thất bại của công trình. Khi áp dụng những giả thiết này vào quy mô của một tòa nhà với nhiều quy trình phức tạp và sự tham gia của nhiều người, mọi thứ trở nên khó kiểm soát hơn. Điều này không chỉ làm tăng sự phức tạp mà còn đòi hỏi nhiều thời gian và nguồn lực hơn để hoàn thành.
Và khi yêu cầu lại là một tòa nhà cần nổi trên mặt nước, hoàn toàn tự cung tự cấp. Ngôi nhà có thể tái sử dụng nó sau khi hoàn thành thời gian sử dụng. Các kiến trúc sư gặp nhiều áp lực thách thức về kỹ thuật xây dựng rất lớn.
Việc lên ý tưởng gặp nhiều khó khăn
Mỗi công trình kiến trúc đều đại diện cho những giá trị xây dựng độc đáo của nó. Từ các nhà thờ Gothic của Công giáo đến những tòa nhà ngân hàng với mặt kính sáng bóng, kiến trúc đã tạo ra những không gian toát lên quyền lực, sự hùng vĩ và nhiều ý nghĩa hơn thế. Tuy nhiên, đối với các tổ chức toàn cầu hỗ trợ các quốc gia và các công ty kiến trúc trong lĩnh vực chống biến đổi khí hậu, kiến trúc phải phản ánh được các khái niệm về khả năng chống chịu và tính bền vững.
Ý tưởng phát triển một tòa nhà có thể thích ứng với những thay đổi của mực nước biển được coi là một bước tiến quan trọng, mang tính biểu tượng cao trong lĩnh vực thiết kế và xây dựng. Một ví dụ cụ thể là văn phòng dạng nhà phao bằng gỗ của công ty Powerhouse. Công trình này không chỉ tự cung tự cấp hoàn hảo mà còn có khả năng sản xuất năng lượng mặt trời và sử dụng hệ thống trao đổi nhiệt dựa trên nước.
Ngoài ra, cấu trúc của tòa nhà được làm hoàn toàn từ gỗ kỹ thuật, giúp giảm đáng kể lượng khí thải carbon và cho phép tái sử dụng hoàn toàn nhờ việc lắp ráp không sử dụng chất kết dính, dễ dàng tháo rời. 970 tấn gỗ sử dụng cho công trình này được lấy từ các khu rừng ở Đức gần địa điểm xây dựng, giúp tiết kiệm chi phí vận chuyển và lưu trữ một lượng CO2 tương đương với hành trình 8 triệu km của một chiếc ô tô trung bình.
Hình thành ý tưởng ban đầu cho nhà nổi của các kiến trúc sư
Archdaily đã có dịp trao đổi với kiến trúc sư Albert Takashi Richters, người đã tham gia vào dự án này. Ông đã chỉ ra một số thách thức mà công trình phải đối mặt. Theo ông: "Thách thức lớn nhất là làm sao để ngôi nhà có thể nổi trên mặt nước. Để đạt được sự cân bằng, trọng lượng phải được phân bổ đều trên bề mặt. Bất kỳ sự mất cân bằng nào cũng cần được điều chỉnh bằng chấn lưu. Vấn đề trọng lượng chết này là điều cần tránh vì nó còn ảnh hưởng đến kích thước. Thách thức này đòi hỏi kiến trúc sư phải có tư duy hiệu quả về việc sử dụng các thành phần khác nhau để tạo ra tòa nhà."
Đối với một số thách thức trong cấu trúc nhà nổi, sự lựa chọn hệ thống của kiến trúc sư có thể mang lại những lợi thế lớn. Việc di dời các phần cứng của công trình để làm cho tòa nhà nổi lên sẽ tạo ra nhiều không gian trống bên dưới, có thể sử dụng để lưu trữ năng lượng. Mái nhà có thể được thiết kế để trồng thảm thực vật và lắp đặt các tấm pin quang điện tích hợp nhằm cung cấp năng lượng cho toàn bộ tòa nhà. Thêm vào đó, việc tiếp xúc với nước cho phép tận dụng hiệu quả hệ thống trao đổi nhiệt để làm mát, tích hợp bên trong đế nổi.
Sự phức tạp và cầu kỳ từ chi tiết nhỏ nhất của căn nhà nổi trên mặt nước
Cũng giống như khi thiết kế và xây dựng các cabin với cấu trúc tương tự, tòa nhà nổi này được sản xuất và hoàn thiện trong nhà máy trước khi vận chuyển đến địa điểm thi công. Sau đó, nó được lắp ráp nhanh chóng với sự hỗ trợ của cần cẩu. Tuy nhiên, Richters cho biết thách thức nằm ở chỗ các phần khác nhau của tòa nhà phải được lắp ghép theo một thứ tự nhất định.
Ví dụ, nếu trong tương lai tòa nhà này cần di chuyển qua khu vực Rijnhavenbrug (Hà Lan), kích thước của nó phải đủ nhỏ gọn để phù hợp với chiều rộng và chiều cao giới hạn. Để giải quyết thách thức này, cần có một hệ thống liên kết kế hoạch chặt chẽ, trong đó các ống dẫn được chia thành các đoạn nhỏ hơn để thuận tiện cho việc vận chuyển và lắp đặt. Thông thường, trong những quy trình như thế này, kiến trúc sư và các chuyên gia tư vấn kết cấu phải phối hợp làm việc với nhau ngay từ đầu để có thể hiểu rõ và quản lý toàn bộ quá trình lắp đặt công trình.