Vẻ đẹp của Block: Sự trở lại táo bạo của CMU với tư cách là một cường quốc thiết kế

Các đơn vị xây bê tông (CMU) từ lâu đã nhận được sự tin tưởng của các nhà thiết kế và xây dựng nhờ sức mạnh, khả năng chống cháy và độ bền chưa từng có. Dù là trụ cột cho các tòa nhà dân sự quan trọng như trạm cứu hỏa và bệnh viện hay hỗ trợ cơ sở hạ tầng thiết yếu, CMU vẫn luôn mang lại hiệu suất lâu dài trong những môi trường đòi hỏi khắt khe.

Ngày nay, di sản đó tiếp tục với một chương mới đầy táo bạo. Khi biến đổi khí hậu, các tiêu chuẩn hoạt động và áp lực bảo hiểm định hình lại môi trường xây dựng, CMU đang vươn lên để đáp ứng thời điểm này—kết hợp khả năng phục hồi, tính bền vững và thiết kế tinh tế.

Nhưng đây không phải là khối của ngày hôm qua. CMU ngày nay táo bạo, tinh tế và hiện đại không thể nhầm lẫn. Với kết cấu biểu cảm, màu sắc thống nhất và hình thức năng động, nó tạo nên những tòa nhà bền vững theo thời gian cũng như độ bền của chúng. Nó không chỉ chịu đựng được. Nó được xác định thông qua thiết kế kiên cường, mạnh mẽ và đẹp mắt.

Một lịch sử bắt nguồn từ chức năng

Trận hỏa hoạn lớn ở Chicago đã thay đổi vĩnh viễn quy hoạch thành phố, nơi các nhà lãnh đạo và kiến ​​trúc sư thành phố bắt đầu cân nhắc một cách có ý thức hơn khả năng chống cháy trong thiết kế, xây dựng và xây dựng của họ. Với các quy định xây dựng mới nhấn mạnh đến sự an toàn và độ bền, thảm họa năm 1871 đã gây ra sự chuyển đổi sang xây dựng, đá và thép.

Bê tông mang lại một giải pháp lý tưởng: được sản xuất tại địa phương, theo mô-đun và có khả năng chống cháy, nước và sâu bệnh cao. Vào đầu thế kỷ 20, việc phát minh ra máy tạo khối đã khiến CMU trở nên sẵn có hơn và nó nhanh chóng trở thành vật liệu phù hợp cho các tòa nhà dân sự, trường học và cơ sở công nghiệp. Nhưng không phải vì nó đẹp. Đó là bởi vì nó đáng tin cậy.

Các kiến ​​trúc sư ngày nay vẫn có niềm tin cơ bản vào độ bền và hiệu suất của khối, nhưng cách họ sử dụng nó ngày nay đã thay đổi. Họ không sử dụng nó chỉ để đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất. Họ đang sử dụng nó để xây dựng các cấu trúc có khả năng phục hồi nhằm nâng cao chất lượng thiết kế.

Học viện Loyola: Hiệu suất nội thất thông qua công trình xây dựng

Lấy ví dụ, Trung tâm Biểu diễn Nghệ thuật Gia đình McGrath tại Học viện Loyola ở Wilmette, Illinois. Cấu trúc mới này cho thấy CMU đã tiến bộ đến mức nào cả về chức năng và thẩm mỹ. Không gian cần có vật liệu có thể hỗ trợ hiệu suất âm thanh nghiêm ngặt, đáp ứng nhu cầu sử dụng hàng ngày của sinh viên và góp phần tạo nên một môi trường nội thất gắn kết, lâu dài. Tuy nhiên, vẻ ngoài của nó phải truyền cảm hứng và thể hiện được những màn trình diễn bên trong.

CMU được chọn làm vật liệu kết cấu và hoàn thiện nội thất, mang lại khả năng chống va đập, khối lượng nhiệt và lợi ích về âm thanh. Khối mặt đất được sử dụng khắp không gian để mang lại kết cấu và chiều sâu cho các bức tường, mang lại một bề mặt tinh tế, vừa ấm áp về mặt thị giác vừa bền bỉ khi sử dụng liên tục.

Khối lượng vốn có của khối giúp điều chỉnh nhiệt độ trong nhà và cải thiện khả năng kiểm soát âm thanh, đây là chìa khóa mang lại sự thoải mái và rõ ràng trong môi trường hiệu suất. Bằng cách giữ cho khối xây lộ ra ngoài, thiết kế phản ánh cam kết về tính xác thực, cho phép cấu trúc thể hiện sức mạnh của nó đồng thời nâng tầm không gian với sự tự tin yên tĩnh.

Ý thức về carbon ngay từ đầu

Ngoài sức mạnh và độ bền, tính bền vững của CMU khiến nó trở thành một cường quốc về thiết kế. Nó được sản xuất bằng phương pháp đúc khô, sử dụng ít xi măng hơn các quy trình khác, cắt giảm lượng khí thải carbon ngay từ đầu. Quá trình sản xuất tạo ra một cấu trúc độc đáo bên trong bê tông cho phép hấp thụ carbon dioxide từ khí quyển tương đối nhanh chóng. Hầu hết sự hấp thụ xảy ra trong vòng hai năm đầu tiên, nhưng quá trình cô lập carbon vẫn tiếp tục trong suốt tuổi thọ của cấu trúc.

Đặc tính cố hữu này giúp CMU trở thành đơn vị đóng góp thụ động, lâu dài trong việc giảm lượng carbon. Nhiều nhà sản xuất cũng đang kết hợp Xi măng đá vôi Portland (PLC), cốt liệu tái chế và công nghệ xử lý carbon để giảm hơn nữa lượng carbon thải ra. Bởi vì CMU được sản xuất tại địa phương ở hầu hết các vùng của Hoa Kỳ nên nó hỗ trợ lượng khí thải vận chuyển thấp, thời gian thực hiện ngắn hơn và lợi ích kinh tế gắn liền với sản xuất trong khu vực.

Hiệu suất thụ động, khả năng phục hồi lâu dài

Khối nhiệt của CMU cho phép nó hấp thụ và giải phóng nhiệt từ từ, khiến nó trở thành nhân tố chủ chốt trong chiến lược làm mát và năng lượng mặt trời thụ động. Ở những vùng khí hậu có nhiệt độ dao động hàng ngày cao, đặc tính này giúp giảm sự phụ thuộc vào hệ thống sưởi và làm mát cơ học, cải thiện hiệu suất năng lượng mà không cần thêm sự phức tạp.

Các chỉ số về khả năng phục hồi của nó đều mạnh mẽ như nhau: CMU có khả năng chống cháy, chống nước và chịu va đập. Nó hoạt động trong các vùng địa chấn, chịu được gió lớn và đóng vai trò phòng thủ tuyến đầu ở những khu vực dễ xảy ra cháy rừng. Đây là những đặc điểm cần thiết cho các tòa nhà cần phải tồn tại lâu dài.

Nhà riêng, Palm Springs, California Ảnh © o2 Architecture

Khả năng thẩm mỹ không giới hạn

Sự phát triển của CMU không chỉ là kỹ thuật. Nó trực quan. Những gì từng là vật liệu hạn chế giờ đây mang đến cho các kiến ​​trúc sư nhiều lựa chọn thiết kế. Xử lý bề mặt bao gồm:

• Mặt đất cho kết cấu tinh tế
• mặt chia đôi cho độ tương phản chắc chắn
• Các đơn vị có gân, rãnh hoặc đánh bóng cho bóng và chiều
• Hình dạng và mẫu tùy chỉnh để sàng lọc và trang trí

Tùy chọn màu sắc không còn giới hạn ở màu xám. Các sắc tố tích hợp và các chất tổng hợp tùy chỉnh cho phép CMU trải rộng toàn bộ bảng màu — các tông màu trầm mang đến sự bình yên cho công dân, các màu sắc phong phú cho độ tương phản ấn tượng và sự pha trộn tinh tế thích ứng với bối cảnh. Chất liệu hiện nay thiên về sự tự do trong thiết kế cũng như về độ bền.

Trụ sở SUPIMA, Tempe, Ariz. Ảnh © Hội đồng Masonry

Trường trung học cơ sở Reed Springs Reed Springs, Mo. Ảnh © Khối tốt nhất / Khối & gạch Trung Tây

Một gian hàng tạm thời nói lên nhiều điều

Tại Thế giới Bê tông năm 2022 ở Las Vegas, một gian hàng điêu khắc tạm thời đã chứng minh CMU có thể điêu khắc và biểu cảm như thế nào, ngay cả ở dạng cơ bản nhất của nó. Được thiết kế như một công trình sắp đặt thử nghiệm, cấu trúc này được xây dựng hoàn toàn từ các khối xây bằng bê tông nửa cao, được sắp xếp theo các mặt phẳng dịch chuyển để khám phá nhịp điệu, bóng tối và sức nén không gian.

Mặc dù tạm thời nhưng gian hàng lại không hề đơn giản. Nó sử dụng các mô-đun lặp lại, khiêm tốn để tạo ra những bức tường năng động thay đổi khi du khách di chuyển qua không gian. Các khung nhìn mở có khung, các sân so le tạo bóng có hoa văn và ánh sáng ban ngày cho thấy sự phối hợp tinh tế của tỷ lệ và khoảng trống. Kết quả là một cấu trúc mang lại cảm giác vừa thô sơ vừa có chủ ý.

Bằng cách làm việc với các đặc tính vốn có của khối – quy mô, kết cấu và khối lượng – gian hàng đã nâng cao ý tưởng về CMU có thể là gì: không chỉ là một vỏ bọc bền bỉ mà còn là phương tiện cho chuyển động và trí nhớ. Ngay cả trong môi trường triển lãm thương mại, nó đóng vai trò như một lời nhắc nhở thuyết phục rằng khối xây bằng bê tông có thể mang tính biểu cảm, hấp dẫn và mang tính kiến ​​trúc ở mọi quy mô.

Một di sản không ngừng phát triển

Từ việc xây dựng lại sau trận hỏa hoạn vào những năm 1800 cho đến việc cô lập carbon trong xây dựng hiện đại, CMU đã liên tục thích nghi, âm thầm bắt kịp nhu cầu của thời điểm này. Trên khắp các loại dự án, nó cho phép các kiến ​​trúc sư tạo ra các tòa nhà phục vụ, trường tồn và truyền cảm hứng. Tại Học viện Loyola, nó trở thành nơi chứa đựng giáo dục và văn hóa. Ở Las Vegas, nó là công cụ tạo bóng râm, bóng tối và sự tương tác với công chúng.

CMU luôn được tin cậy vì những gì nó có thể chịu đựng được. Nhưng trong thời điểm mà các tòa nhà phải mang lại nhiều lợi ích hơn – hiệu quả hơn, tuổi thọ cao hơn, ý nghĩa hơn – CMU đã phát triển đúng lúc. Nó mang lại khả năng phục hồi chưa từng có, hiệu suất năng lượng hiệu quả và tính bền vững bắt đầu từ quá trình sản xuất và tiếp tục trong suốt vòng đời của nó. Và nó được đánh giá cao dựa trên những gì nó có thể thể hiện bằng các lựa chọn thẩm mỹ của mình.

CMU không chỉ là vật chất của quá khứ. Đó là vật liệu được xây dựng cho những gì tiếp theo.

Nhận hỗ trợ dự án miễn phí

Bạn muốn biết dự án tiếp theo của bạn có thể hưởng lợi như thế nào từ việc xây bê tông? Block Design Collective cung cấp hỗ trợ dự án miễn phí cho các kiến ​​trúc sư, kỹ sư và nhà phát triển. Để biết thêm thông tin, hãy truy cập blockdesign.org.