Toà nhà văn phòng Daeha – một trong những công trình cao tầng đầu tiên ở Hà Nội được “bọc” kính

Kính, vật liệu tuyệt vời và bước ngoặt lịch sử

Vật liệu kính ra đời và được sử dụng trong xây dựng vào khoảng thế kỷ 16. Có thể hiểu một cách đơn giản, kính là một loại vật liệu trong cho ánh sáng đi qua, mà kết cấu bề mặt kín đặc, ngăn được gió, bụi. Về mặt lý thuyết, kính trong suốt cho ánh sáng đi qua 100%. Trước khi có kính, cửa sổ, cửa đi thường được dán bằng giấy trên khung gỗ, rất mỏng manh, dễ hư hỏng; những hình ảnh này ta vẫn có thể thấy trên những bộ phim lịch sử trên truyền hình. Kính ra đời là một thay thế tuyệt vời. Trong một thời gian dài kính chủ yếu được dùng là một bộ phận cấu tạo của cửa sổ, cửa đi hoặc vách ngăn (vách cố định) nhằm lấy ánh sáng.

Toà nhà văn phòng Hanoi Toserco, sử dụng “mặt đứng kính” – công trình được giải thưởng kiến trúc 2006 (KTS Hồ Thiệu Trị)

Năm 1851, tại Hội chợ triển lãm quốc tế ở London, một cuộc thi thiết kế toà nhà triển lãm đã được tổ chức. Phương án chiếm ngôi quán quân là mang tên Lâu đài pha lê, do Paxton – một kỹ sư nông nghiệp thiết kế. Lâu đài pha lê dài 563m, rộng 124,5m với tường và mái toàn bộ bằng kính. Kính đã góp phần trong sự ra đời của nền kiến trúc hiện đại thế giới; và năm 1851 được coi là năm ra đời của kiến trúc hiện đại thế giới. Từ cuối thế kỷ 19, kính là một yếu tố đột phá quan trọng để tạo nên nhiều công trình kiến trúc hiện đại, mang diện mạo mới. Kính cũng là yếu tố quan trọng cho sự phát triển nhiều trường phái, chủ nghĩa kiến trúc trong nền kiến trúc hiện đại nói chung.

Kính dùng làm kết cấu bao che cho lồng thang máy (Nhà ga T1 Nội Bài – Hà Nội)

Ưu và nhược điểm của kính

Ưu điểm: Như trên đã đề cập, ưu điểm lớn nhất của kính là khả năng cho ánh sáng đi qua và ngăn được gió, bụi. Bên cạnh đó kính có bề mặt phẳng, nhẵn thuật tiện cho việc lau chùi vệ sinh. Vật liệu kính góp phần làm phong phú chất liệu bề mặt kiến trúc, với hiệu quả rõ rệt, làm thay đổi bộ mặt kiến trúc, thẩm mỹ và sinh động hơn.

So với các dạng kết cấu bao che khác, kính có chiều dày và tải trọng nhỏ hơn, việc thi công lắp dựng nhanh và kinh tế hơn; với nhiều giải pháp liên kết – cấu tạo. Vật liệu kính hỗ trợ đắc lực cho người thiết kế trong sáng tạo không gian, hình khối kiến trúc

Vật liệu kính làm nới rộng không gian, không bị cảm giác ngăn chia, phô bày được nhiều thành phần kiến trúc khác. Kính làm tăng hiệu quả thẩm mỹ không gian kiến trúc, tạo nên nhiều hiệu quả thị giác, hiệu quả chiếu sáng (cả chiếu sáng tự nhiên và nhân tạo).

Một văn phòng sử dụng vách kính ngăn chia, đang trong quá trình thi công

Nhược điểm: Ngay từ khi ra đời, kính đã bộc lộ những nhược điểm, những bất cập nhất định. Đó là khả năng chịu lực kém, dễ vỡ; và khi vỡ không an toàn (gây sát thương). Kính (thời gian đầu) khó tạo tạo ra những mặt hình học khác ngoài mặt phẳng, khó tạo những chu vi phức tạp. Kính cũng dễ bị phá huỷ khi xảy ra chấn động cơ học, cháy nổ… hơn so với các loại vật liệu khác. Kính còn tạo ra hiệu ứng nhiệt (hiệu ứng lồng kính) – là một vấn đề ảnh hưởng lớn đến bản thân môi trường công trình và cả môi trường ở phạm vi lớn.

Tuy nhiên, với tiến bộ khoa học kỹ thuật và công nghệ mới như hiện nay, hầu hết các nhược điểm về kỹ thuật của kính đã được giải quyết. Vấn đề còn lại chỉ là sự sáng tạo và sử dụng hợp lý vật liệu này của kiến trúc sư và các nhà xây dựng.

Phòng ngủ và phòng vệ sinh được ngăn cách bằng vách kính trong suốt

Đa dạng chủng loại kính

Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều chủng loại kính xây dựng, cả sản xuất trong nước và cả kính nhập khẩu. Mỗi loại có những đặc tính kỹ thuật khác nhau, giá thành khác nhau (phụ thuộc cả vào nhà sản xuất). Các loại kính đặc biệt sản xuất bằng công nghệ hiện đại với những ưu điểm nổi trội không còn là độc quyền của những công trình lớn, công trình đặc biệt hay những toà nhà cao tầng nữa. Các loại kính này đi vào từng công trình nhỏ, cả với khối lượng thi công cũng nhỏ. Có thể phân loại kính như sau:

• Theo mức độ truyền ánh sáng (khả năng cho ánh sáng đi qua): Kính trong suốt, kính trong mờ, kính mờ đục, kính phản quang, gương
• Theo mục đích sử dụng: Kính lấy sáng, kính lấy sáng kết hợp cách âm – cách nhiệt, kính trang trí (kính màu, kính sơn, tranh kính…), kính làm vật dụng (mặt bàn, mặt tủ…)
• Theo cấu tạo và công nghệ: Kính thường, kính dán an toàn (hai tấm kính dán với nhau bằng một loại keo trong suốt đặc biệt, khi vỡ không bị phá huỷ hình dáng bề mặt, tránh gây sát thương), kính cường lực (còn gọi là kính tempered, kính tôi – được tôi ở nhiệt độ cao để làm tăng khả năng chịu lực); kính hộp (có 2-3 lớp kính đặt song song trong một hệ khung, giữa các lớp kính là chân không hoặc khí trơ để làm tăng khả năng cách âm, cách nhiệt).

Phòng tắm rộng rãi, gần gũi thiên nhiên nhờ sự trong suốt của kính

Kiến trúc sư đã tìm đến với kính nhiều hơn

Ở nước ta, trong những năm gần đây vật liệu kính mới được sử dụng rộng rãi và các kiến trúc sư mới nghiên cứu ứng dụng cho hình thức kiến trúc và các hiệu quả khác cho công năng, thẩm mỹ kiến trúc. Trước đó có lẽ kính đa phần chỉ được sử dụng làm cửa để lấy sáng. Nguyên do là yếu tố kinh tế và công nghệ. Mặc dù vật liệu sản xuất kính có gốc từ silicat, không phải là một loại nguyên liệu quý hiếm nhưng giá thành của kính vẫn cao do yếu tố công nghệ, nhất là đối với những loại kính đặc biệt như kính cường lực. Bên cạnh đó sự nhập khẩu và làm chủ công nghệ của ta cũng chậm cùng với công nghệ xây dựng và cả nền kinh tế nói chung. Cũng không thể không nhắc tới yếu tố song hành – chính là sự phát triển của kiến trúc. Một nền kiến trúc mới, một diện mạo kiến trúc mới đòi hỏi những công nghệ và vật liệu mới, cũng như những yếu tố này tác động ngược lại cho kiến trúc phát triển.

Vách kính ngăn cách linh hoạt khu bếp nấu với không gian sinh hoạt chung

Hiện nay, kính là một loại vật liệu không thể thiếu trong các công trình xây dựng. Các kiến trúc sư tận dụng tối đa những ưu điểm cả công năng và thẩm mỹ do kính mang lại. Không dừng lại ở việc kính dùng lấy sáng cho cửa, mà kính có mặt ở khắp nơi trong công trình, trong các bộ phận kiến trúc với nhiều cách thức và vai trò khác nhau, với những hiệu quả khác nhau.

So với nền kiến trúc hiện đại thế giới, chúng ta cách một quãng xa, nhưng không phủ nhận rằng kính đang góp phần làm thay đổi diện mạo kiến trúc Việt Nam – đặc biệt là ở các đô thị.

Kính làm ô-văng

Những ứng dụng của kính trong kiến trúc hiện đại

– Kính làm cửa: Kính là một thành phần trong cấu tạo cửa sổ, cửa đi. Tuy nhiên hiện nay có nhiều loại cửa khác có thể kết hợp với kính ngoài cửa gỗ truyền thống như cửa nhựa – kính, cửa nhôm – kính, cửa thép – kính… Và bản thân kính cùng các phụ kiện riêng cũng có thể trở thành cửa, không phụ thuộc vào các vật liệu và kết cấu cửa truyền thống (có khuôn, cái cửa…)

– Kính làm vách ngăn: Kính hiện nay được dùng làm vách ngăn rất phổ biến nhờ ưu điểm chống ồn, ngăn mùi… tạo thành không gian riêng mà vẫn không bị che khuất, có thể nhìn ra ngoài, hoặc từ ngoài nhìn vào. Trong những không gian lớn (như văn phòng), đây còn là một cách lấy sáng xuyên phòng và tạo hiệu quả sâu cho không gian kiến trúc, nội thất. Kính làm vách ngăn có thể dùng hệ khung (gỗ, nhôm, thép…) nhưng cũng có thể độc lập hoàn toàn với kính cường lực cùng các phụ kiện kính.

Kính cũng được làm vách ngăn khu tắm phổ biến trong nhà vệ sinh (cabin tắm đứng). Vách kính trong trường hợp này rất ưu điểm vì chịu nước, trong suốt không làm chật không gian, và kết cấu vách ngăn hầu như không chiếm diện tích trên mặt bằng.

 – Kính làm tường, kết cấu bao che: Rất nhiều công trình cao ốc đã và đang xây dựng gần đây không có tường bao và… cửa sổ. Bởi đơn giản toàn bộ mặt đứng công trình đã được bọc một hệ khung kính (liền cửa sổ) thay cho tường bao che truyền thống. Dấu ấn kiến trúc hiện đại khá đậm nét trong những công trình kiến trúc có giải pháp kiến trúc mặt đứng như thế này. Ngoài ra, kính còn được làm nhiều loại kết cấu bao che khác như buồng thang máy, lan can, thậm chí cả… hàng rào…

Kính làm mái sảnh

– Kính làm mái: Kính làm mái được sử dụng nhiều trong các thể loại công trình do ưu điểm lấy sáng và ngăn được mưa. Mái kính có thể sử dụng ở những diện tích lớn, không gian rộng như sân trong, sân thượng, phòng công cộng…cho tới những diện tích nhỏ hơn như mái sảnh, mái tum, mái giếng trời… trong nhà ở gia đình.

Kính làm sàn thay bê tông

– Kính làm sàn: Không dừng lại ở tường, mái… kính với tải trọng bản thân hoặc tĩnh tải; kính có khả năng chịu lực với tải trọng động như sàn kết cấu. Nhiều loại kính cường lực cho phép làm các loại sàn như sàn nhà, sàn chiếu nghỉ, bậc thang… Sàn kính được ứng dụng trong những không gian chật hẹp thiếu sáng để lấy sáng từ trên xuống. Ngoài ra sàn kính cũng được ứng dụng để phô bày một chi tiết hay hiệu quả nào đó dưới sàn, dưới thang như vườn cảnh, bể cảnh, hay các nền có trang trí phía dưới.

Kính làm mặt bàn

– Kính làm các đồ gia dụng, nội thất khác: Kính còn được dùng làm mặt bàn, giá kệ… trong nội thất. Bề mặt kính nhẵn dễ vệ sinh là ưu điểm nên kính hay được chọn là tấm che phủ cho các bề mặt ngang dễ dính nước, lễ bẩn… như bàn nước, bàn ăn, mặt quầy tiếp tân, mặt bar, mặt tủ… Bên cạnh việc dễ vệ sinh, kính trong suốt cho phép ánh sáng đi qua, không cản tầm nhìn, để lộ các chất liệu, hoa văn phía dưới và tạo hiệu quả thẩm mỹ nhất định khi có ánh sáng chiếu vào.

Kính làm mái, làm lan can

– Kính trang trí: Trong các nhà thờ trên thế giới, kính trang trí được sử dụng rất sớm dưới dạng tranh kính màu. Hiện nay trong kiến trúc hiện đại tranh kính nói riêng và kính trang trí nói chung cũng được ứng dụng nhiều dưới các dạng tranh kính ghép, kính mài, kính sơn, kính điêu khắc 2D, 3D… Các dạng kính trang trí này cho hiệu quả thẩm mỹ rất tốt khi kết hợp với ánh sáng tự nhiên (từ ngoài vào) hay ánh sáng nhân tạo (trong hắt ra)

Kính làm bậc thang

Đẹp, trong suốt và… con dao hai lưỡi

Rõ ràng kính là một loại vật liệu có rất nhiều ưu điểm. Sự ra đời của kính đã làm thay đổi bộ mặt kiến trúc thế giới. Kính đã, đang và sẽ tiếp tục song hành cùng kiến trúc. Tuy nhiên, cái gì cũng có hai mặt của nó. Công nghệ hiện đại ngày càng làm tăng ưu điểm và hạn chế nhược điểm của kính; điều đó không có nghĩa là kính có thể sử dụng ở mọi nơi, mọi chỗ và thay thế được các loại vật liệu khác. Sử dụng kính như thế nào cho hợp lý về tương quan tỷ lệ với vật liệu khác, hài hoà về màu sắc và chất cảm vật liệu, đúng công năng… hoàn toàn phụ thuộc và tài năng và lương tâm của kiến trúc sư. Khả năng đáp ứng cho sáng tạo kiến trúc của kính, những yếu tố kỹ thuật mới làm nên ưu điểm mới của kính gần như là không giới hạn. Các nhà sản xuất có thể đáp ứng được hết các yêu cầu về hình dáng, kích thước, thẩm mỹ, độ bền, các thông số kỹ thuật khác…

Tranh kính trang trí (Trong Nhà thờ lớn – Hà Nội)

Nhưng trong thực tế sự lạm dụng kính trong kiến trúc hay sử dụng kính không đúng chỗ đang diễn ra, và chúng ta phải chịu hậu quả ở một mức độ nào đó. Một phòng ngủ quá nhiều cửa kính có nguy cơ thừa sáng ảnh hưởng đến sức khoẻ và tâm lý người sử dụng; một phòng bốn bề là kính khó kê đồ, không có chỗ treo các vật dụng khác; một sàn kính quá lớn có thể gây trơn trượt; những mái kính nếu không có điều kiện vệ sinh thường xuyên thực ra lại làm mất thẩm mỹ vì bị đọng bụi rác ở trên, những chấn động cơ học gây đổ vỡ kính làm sát thương… Và điều quan trọng nhất – với những ngôi nhà bọc kính – là hiệu ứng lồng kính – làm tăng nhiệt, và phải sử dụng công nghệ để khắc phục điều này (điều hoà nhiệt độ); trong khi đó vấn đề cơ bản là giải pháp kiến trúc chưa đúng.

Sử dụng kính cho cửa khéo léo tạo hiệu quả thẩm mỹ

Bê tông, kính, thép là công thức vật liệu cho kiến trúc hiện đại. Dẫu có nhiều thay đổi, có nhiều quan điểm mới; thì vật liệu kính sẽ vẫn giữ một vai trò then chốt của tương lai.

Nhật Minh