Tháp Eden: Hệ thống lập trình sinh thái trong kiến trúc hiện đại

Áp dụng trí tuệ nhân tạo vào kiến trúc, studio Oxman đã giới thiệu khái niệm về hệ thống lập trình sinh thái cho các tòa nhà của những thành phố lớn, được thể hiện qua công trình Eden Tower.

Nhằm tối ưu hoá việc đưa mảng xanh vào kiến trúc hiện đại, studio thiết kế Oxman có trụ sở tại New York đã phát triển một hệ thống gọi là “ecological programming” (tạm dịch: lập trình sinh thái), được thể hiện thông qua toà nhà mô phỏng có tên Eden Tower với nhiều diện tích trồng cây, được thiết kế bởi Foster + Partners.

sinh thai thap eden Manhattan studio Oxman Foster + Partners ecological programming

Ra đời tại phòng nghiên cứu mới mở ở Manhattan, cấu trúc mang tính ý niệm này được thiết kế để minh hoạ khả năng tính toán của studio. Ảnh: VA-Arts

Dựa trên bản vẽ và mô hình của cấu trúc, toà tháp bao gồm một loạt các đĩa tròn được xếp chồng lên nhau với một lõi trung tâm hỗ trợ trực tiếp ở một số tầng. Trong khi đó, những tầng khác được nối liền bởi các cột bao quanh cạnh của những chồng trên và dưới, tạo ra sự liền mạch và giúp cân bằng công trình.

Mỗi tầng sẽ có địa hình và cảnh quan khác nhau, bao gồm cả những không gian ngoài trời và trong nhà. Theo nhà sáng lập studio, Neri Oxman, cấu trúc này là một minh chứng cho thành quả nghiên cứu một kỹ thuật mà đội ngũ thiết kế gọi là “lập trình sinh thái”.

Là phương pháp sử dụng thuật toán để tạo ra bố cục phù hợp với các yếu tố như ánh sáng, mặt trời, gió…, lập trình sinh thái giúp tối ưu hoá sức khoẻ của hệ sinh thái và lợi ích tích cực của thành phố, từ tăng cường đa dạng sinh học đến cải thiện nhiệt độ đô thị.

thap eden Manhattan studio Oxman Foster + Partners ecological programming

Mô hình của toà tháp. Ảnh: Phillip Le

Nhà sáng lập studio chia sẻ: “Chúng tôi đang tìm cách tạo ra các quy hoạch tổng thể, bố cục tòa nhà và hình dạng tòa nhà để tăng cường đa dạng sinh học, khả năng phục hồi và sự phát triển sinh thái. Và chúng tôi đã nghĩ ra một cách tiếp cận mới cho điều này, đó là lập trình sinh thái.” Hướng tiếp cận này được bà so sánh với High Line – một tuyến đường sắt cao tốc ở thành phố New York, đã được khôi phục và chuyển đổi thành một công viên tuyến tính với vườn cây xanh. 

Tham khảo các thiết kế của kiến trúc sư Le Corbusier về những khu vườn trên cao, Neri Oxman cho rằng phương pháp này có thể áp dụng cho tất cả các sân thượng trong thành phố và nên trở thành một phần thiết yếu cho các tòa nhà hiện đại. Cô giải thích thêm: “Điều thú vị là những ý tưởng xuất phát từ kiến trúc hiện đại tưởng chừng như xa vời ở thời kỳ công nghiệp giờ đây có thể được định hình bằng công nghệ, thông qua các công cụ trí tuệ nhân tạo và cách chúng có thể được kết hợp vào thiết kế đô thị đương đại.

Các thuật toán do studio phát triển có thể tính toán được những thông tin cụ thể của từng không gian như ánh nắng, độ ẩm và điều kiện đất. Những điều kiện này sau đó sẽ được đo lường với các yếu tố sẵn có và những mục tiêu thiết kế, điển hình như việc lọc không khí để tạo ra hệ sinh thái hoạt động trong môi trường được quy hoạch.

sinh thai thap eden Manhattan studio Oxman Foster + Partners ecological programming

Phương pháp lập trình sinh thái của studio có thể đo lường nhiều điều kiện nhằm tối ưu hoá kiến trúc xanh. Ảnh: Oxman

Hiện tại, studio đang thu thập dữ liệu để sử dụng trong các chương trình tính toán thông qua các “capsules” (tạm dịch: viên nang) trong phòng thí nghiệm, giúp mô phỏng các điều kiện sinh thái. Theo trưởng bộ phận sinh thái của studio, Nicholas Lee, những viên nang này được thiết kế riêng bởi chương trình Eden nhằm “tối ưu hoá đa dạng sinh học”. Anh giải thích: “Các viên nang cung cấp cho chúng tôi những dữ liệu vật lý phục vụ cho một quá trình thiết kế và tính toán ở trung tâm Eden. Hiện tại, so với kiến trúc truyền thống trong quá khứ, chúng tôi đã tiến bộ hơn trong việc thiết kế cho con người, bởi vì chúng tôi có thể trò chuyện trực tiếp với họ và hiểu những gì họ thật sự cần.

Những dữ liệu này sẽ được sử dụng để định hình các dự án như Eden Tower, hoặc để cải tạo cảnh quan nhằm tăng khả năng hấp thụ carbon. Nicholas giải thích thêm: “Chúng tôi không thiết kế khu vườn, chúng tôi đang tạo ra người làm vườn. Bởi hệ thống có thể được lắp đặt ở bất kỳ môi trường nào và nó sẽ thực hiện chiến lược đã được tối ưu hóa theo thời gian.

Mặc dù không có kế hoạch hiện thực hóa Eden Tower, nhưng studio gần đây đã công bố hợp tác với tập đoàn Goodman của Úc để phát triển một loạt các kịch bản quy hoạch tổng thể được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm nhằm tối ưu hóa sự hiện diện sinh thái và tiện ích của môi trường xây dựng.

thap eden Manhattan studio Oxman Foster + Partners ecological programming

Mô hình được phát triển bởi hệ thống tính toán của Eden. Ảnh: Nicholas Calcott

Thực hiện: Quốc Huy | Theo: Dezeen


Xem thêm: 

Eco Brutalism: Kiến trúc thô mộc hòa cùng thiên nhiên

Hiện sinh trong một lối kiến trúc sinh thái

Eco Moyo – Trung tâm giáo dục sinh thái Kenya