10 công trình kiến trúc lấy cảm hứng từ toán học

Toán học, đặc biệt là hình học, từ thời cổ xưa đã là nguồn cảm hứng cho các công trình kiến trúc đặc sắc.

Mối quan hệ giữa toán học và kiến trúc hiển nhiên đã có từ thời cổ xưa, khi cả hai ngành khoa học không có sự phân biệt rạch ròi. Các kim tự tháp và những ngôi đền được cho là ví dụ lâu đời nhất của nguyên tắc toán học áp dụng trong kiến trúc.

Ngày nay, toán học tiếp tục đóng vai trò không thể thay thế trong các thiết kế tòa nhà. Nhờ công nghệ hiện đại, kiến trúc sư có thể lựa chọn nhiều thiết kế dựa trên ngôn ngữ toán học phức tạp, cho phép họ tạo ra những công trình đột phá. Dưới đây là 10 công trình kiến trúc đặc biệt ấn tượng được lấy cảm hứng từ toán học.

Quả dưa chuột toán học ở giữa bầu trời

Cao hơn 180 m, 41 tầng, tòa nhà chọc trời ở London được biết đến với tên gọi The Gherkin (Quả dưa chuột). Tòa nhà hiện đại này được xây dựng cẩn thận với sự trợ giúp của mô hình tham số, giúp các kiến trúc sư có thể tính toán giảm thiểu lốc xoáy xung quanh nền móng của nó.

Thiết kế có phần chóp nhọn và phần thân phồng lên để tối đa hóa hệ thống thông gió. Đặc biệt, tòa nhà sử dụng một nửa năng lượng của các tòa nhà khác có kích thước tương tự.

Rạp hát trải nghiệm toán – nhạc

Rạp hát Phillips hoàn thành năm 1958 với kiến trúc lấy cảm hứng từ đường cong hypepol bất đối xứng kết hợp với dây cáp bằng thép. Tòa nhà đáng kinh ngạc này ra mắt lần đầu ở hội chợ thế giới sau chiến tranh thế giới thứ hai. Công trình này rất quan trọng cho phép các nhà thiết kế thể hiện tiến bộ kỹ thuật của thế giới kể từ sau chiến tranh tàn phá.

Công ty điện tử Philips muốn tạo ra một trải nghiệm độc đáo cho du khách, vì thế họ kết hợp với một tập đoàn quốc tế nổi tiếng về các kiến trúc sư, nghệ sĩ và nhà sáng tác để tạo ra không gian trải nghiệm này.

Viết về kiến trúc đương đại đột phá này, trang ArchDaily gọi nó là “môi trường không gian điện tử đầu tiên có sự kết hợp giữa kiến trúc, phim, ánh sáng và âm nhạc để có thể mang lại cảm giác về cả thời gian và không gian”.

Nhà kính đồng hình ngũ giác

Cornwall (Anh) là quê hương của nhà kính lớn nhất thế giới, một quần thể bao gồm nhiều mái vòm tạo thành từ các ô kính hình lục giác và ngũ giác. Trung tâm xã hội, môi trường, giáo dục và nghệ thuật này chủ yếu tập trung vào các giải pháp sống xanh và thể hiện điều này trong từng khía cạnh của thiết kế công trình.

Nơi đây được đặt tên là “The Core”, xây dựng dựa trên dãy số Fibonacci (một dãy các con số liên tiếp bắt đầu từ 1 và các số kế tiếp là tổng của hai số liền trước nó) và phyllotaxis (cách sắp xếp của những chiếc lá cây).

Thánh đường ma thuật

Nhà thờ Sagrada Familia ở Barcelona thiết kế bởi kiến trúc sư thiên tài Antoni Gaudi được coi là giấc mơ của các nhà toán học. Cấu trúc hypebol là điểm nổi bật của toàn bộ công trình với mái vòm trang trí bởi các đường dây xích.

Thánh đường này còn bao gồm một quảng trường ma thuật ở bên trong đó – sự sắp xếp của những con số bằng nhau trên mỗi cột, hàng, và đường chéo. Con số ma thuật đó là 33, ám chỉ đến nhiều biểu tượng tôn giáo.

Ví dụ như, Chúa Jesus thực hiện 33 phép màu, và phần lớn người theo Thiên chúa giáo tin rằng Chúa chết trên thập tự giá khi 33 tuổi, vào năm 33 sau công nguyên.

Thuật toán năng lượng mặt trời

Rạp hát Endesa của Barcelona sử dụng thuật toán để thay đổi khối lập phương hình học, dựa trên hướng mặt trời. Các thuật toán được sử dụng để tạo ra các tòa nhà hoàn hảo cho bất kỳ địa điểm nào với sự có mặt của chương trình máy tính phù hợp.

Với Endesa, sự chuyển động của mặt trời được theo dõi trước khi một kiến trúc sư từ học viện kiến trúc Catalonia tham gia và hoàn thành tổng thể bản vẽ. Thuật toán trong chương trình máy tính giúp kiến trúc sư lên kế hoạch, tính toán kết cấu phù hợp cho từng địa điểm.

Nhà thờ hình tứ diện

Tứ diện là một đa diện lồi với bốn mặt hình tam giác. Về cơ bản, nó là một kim tự tháp có kiến trúc phức tạp hơn. Bạn có thể thấy những quy tắc hình học tương tự được áp dụng trong các trò chơi điện tử nhập vai, cụ thể là những khối đa diện xúc xắc được sử dụng trong đó.

Kiến trúc sư danh tiếng Walter Netsch đã ứng dụng ý tưởng này vào thiết kế học viện không lực Hoa Kỳ Cadet Chapel ở Colorado. Đây có thể coi là một ví dụ nổi bật và kinh điển trong kiến trúc hiện đại, với hàng 17 ngọn tháp lớn có khung hình tứ diện, trải dài hơn 45m theo chiều thẳng đứng. Kiến trúc này xây dựng từ năm 1960 với chi phí khổng lồ hàng triệu USD.

Ngôi đền Mobius Strip

Cảm hứng cho ngôi đền này là từ dải Mobius – một mặt phẳng không định hướng với các thuộc tính thường được ứng dụng cho kiến trúc. Ngôi đền này là một tòa nhà dành cho Phật giáo, có hình thù giống như một bảo tháp – và có một tháp trung tâm nơi các Phật tử tập trung.

Một kiến trúc sư đang có ý định hiện đại hóa kiến trúc này cho một ngôi đền sắp được xây ở Trung Quốc. Một trong những nguyên nhân người ta chọn dải Mobius là vì chúng cũng đồng thời là biểu tượng cho sự tái sinh.

Ngôi làng hình lập phương

Ngôi làng hình lập phương được xây dựng bởi kiến trúc sư người Hà Lan Piet Blom. Tác phẩm của ông, ngôi nhà hình học – được xây trên đỉnh của một cây cầu cho người đi bộ, với mục đích mô phỏng một khu rừng trừu tượng – được phân thành ba tầng. Đỉnh của kiến trúc này có những cửa sổ trên mỗi mặt tiền làm cho người ta cảm thấy tổng thể bao gồm nhiều kết cấu riêng biệt.

Ngôi nhà của toán và nhạc hiện đại

Một nhạc sĩ violin cổ điển đã đưa ra một yêu cầu hết sức lập dị: 24 triệu USD (480 tỷ đồng) cho ngôi nhà dựng tên hẻm núi ở Toronto. Kiến trúc với những đường cong uốn lượn trang nhã – cũng đồng thời là nơi có khả năng phục vụ cho một buổi hòa nhạc khoảng 200 người – được đặt tên là Integral House (Ngôi nhà tích hợp).

Chủ sở hữu của căn nhà là Jim Stewart, một giáo sư toán, người viết những cuốn giáo khoa và có mong muốn kết hợp các dấu hiệu toán học vào trong tên và thiết kế của căn nhà. Ô cửa kính và tường gỗ của căn nhà gợi liên tưởng tới một cây violin khổng lồ.

Trạm xăng có kiến trúc phân dạng

Một khối phân dạng là khối hình học được chia thành nhiều phần, nhưng mỗi phần là một mảnh nhỏ có hình dạng giống hệt tổng thể. Rất nhiều kiến trúc sư đã sử dụng nguyên tắc toán học này cho thiết kế của họ.

Trạm xăng này nằm ở Los Angeles mới được thiết kế lại gần đây. Mặt tiền của thiết kế bao gồm 90 tấm năng lượng mặt trời để cung cấp năng lượng cho trạm xăng. Các vật liệu làm trạm xăng đều là vật liệu thân thiện với môi trường.

Theo Trí Thức Trẻ