Từ điểm khởi đầu là một cái cây cho đến sản phẩm làm ra như đồ nội thất, các thanh vật liệu trong xây dựng hay cụ thể là gỗ được sử dụng trong kiến trúc và thiết kế nội thất phải trải qua một số giai đoạn và quy trình. Vậy để tìm một tấm gỗ cong, những nhà thiết kế buộc phải lựa chọn những cây gỗ đã có độ cong cho phép hay thực sự có những phương pháp uốn gỗ nào? Hãy cùng tìm hiểu những bí quyết dưới đây.

Bending Bridges / Centro de Estudios Superiores de Diseño de Monterrey, CEDIM. Image © Héctor Pineda

Gỗ là vật liệu xây dựng hứa hẹn trong của tương lai, một vật liệu phù hợp với nhu cầu mới và tính bền vững. Không giống như bê tông, chỉ cần khuôn đã có thể tạo ra hình khối mong muốn, ngay cả những đường cong phức tạp nhất, kiến trúc bằng gỗ thường sử dụng dầm và những tấm gỗ thẳng.

Vậy để tạo ra những mảnh gỗ cong với quy mô khác nhau, ngoài phương pháp thủ công thì còn kỹ thuật nào để quy trình cho ra đời sản phẩm đảm bảo sự hiệu quả và thông minh?

Nắm được độ đàn hồi của gỗ

Atrium Tower Lobby / Oded Halaf and Crafted by Tomer Gelfand. Image © Itay Sikolski (NUMSIX)

Gỗ có độ đàn hồi riêng và có thể uốn cong ở mức nhất định trước khi trở lại trạng thái ban đầu một phần hoặc hoàn toàn khi lực tác động không còn. Độ đàn hồi này phụ thuộc trực tiếp vào loại gỗ và kích thước miếng gỗ được uốn cong. Trong khi điêu khắc gỗ để đạt được đường cong mong muốn là một lựa chọn thì phương pháp này lại tạo ra lượng lớn chất thải, đòi hỏi đội ngũ có tay nghề, kinh nghiệm. Ngoài ra có thể sử dụng các nhà đóng thuyền và đồ nội thất đã sử dụng gỗ cong trong nhiều năm để đáp ứng các yêu cầu về thủy động lực học và công thái học. Tuy nhiên, trong các tòa nhà, kỹ thuật này không quá phổ biến.

Các giải pháp tạo ra ảo tưởng về thể tích hữu cơ bằng cách sử dụng những cây gỗ thẳng thường mang lại hiệu quả thú vị.

Random Art Space / AIR architects. Image © Hao Chen

Việc sử dụng rộng rãi gỗ trong xây dựng đã thúc đẩy các kiến trúc sư đi tìm câu trả lời cho phương pháp uốn gỗ, giúp gỗ ứng dụng được vào nhiều mặt trong thiết kế. Dưới đây là một số phương pháp để uốn gỗ:

Uốn hơi

Người thợ mộc người Đức Michael Thonet là người tiên phong trong phương pháp uốn gỗ ở quy mô công nghiệp và những chiếc ghế với hình dạng hữu cơ của ông vẫn cực kỳ phổ biến cho tới ngày nay.

Trong phương thức sản xuất này, những thớ gỗ không bị cắt và vẫn duy trì tính vẹn toàn của miếng gỗ. Thay vào đó, người thợ hơ nóng gỗ để gỗ dễ uốn hơn. Một hộp hơi được thiết kế để ngâm gỗ trong môi trường nhiệt độ cao, có hơi nước và độ ẩm. Khi nhiệt độ đạt đến 99 độ C, lignin (một polyme hữu cơ phức hợp liên kết các sợi xenlulo và tạo độ cứng cho thành tế bào thực vật) bị vô hiệu hóa, khiến gỗ bị cong mà không cần tác dụng lực đáng kể. Sau khi lấy ra khỏi lò, tấm gỗ ngay lập tức được đưa vào khuôn và dùng ghim cố định. Khi gỗ nguội và khô, miếng gỗ sẽ giữ được nguyên hình dạng khuôn mẫu.

Gỗ dán

Casa onda / Mareines Arquitetura + Patalano Arquitetura. Image © Leonardo Finotti

Về mặt kiến trúc và những mảng gỗ lớn, sử dụng keo dán gỗ là phương pháp phổ biến nhất. Đây cũng là phương án được sử dụng rộng rãi cho đồ nội thất hoặc thậm chí để sản xuất ván trượt. Gỗ dán keo hoặc glulam là vật liệu cấu trúc được sản xuất bằng cách ghép các đoạn gỗ riêng lẻ được dán bằng chất kết dính công nghiệp (thường là chất kết dính nhựa melamine hoặc polyurethane).

Thành phẩm tạo ra có độ bền cao và khả năng chống ẩm đồng thời có thể tạo nhiều hình dạng kích thước độc đáo khác nhau. Phương pháp này không liên quan đến nhiệt và hơi nước. Nếu các miếng gỗ được dán theo khuôn có độ cong mong muốn (đã tính toán đến hạn chế của vật liệu và loại gỗ được sử dụng) sẽ cho ra kết quả cuối cùng là miếng gỗ cong như ý muốn.

Kerf Cut

Phương pháp Kerf Cut thường được sử dụng để sản xuất đồ gỗ đơn giản. Đây cũng là cách đơn giản nhất để uốn gỗ mà không cần dùng tới máy móc hay những khuôn lớn. Tuy nhiên không nên áp dụng phương pháp này trong các bộ phận kết cấu. Hạn chế này là do vết cắt Kerf làm yếu đi cấu trúc gỗ, tạo ra các vết cắt cạnh nhau ở một bên để miếng gỗ được cong. Bằng cách tác dụng lực đã có thể bẻ cong tấm gỗ dễ dàng.

SHOP NO. 851 / Studio Ardete. Image © Purnesh Dev Nikhanj

Ngoài những phương pháp truyền thống hơn, đã có một số đổi mới trong kỹ thuật uốn gỗ. Khi gỗ khô, gỗ có thể xoắn và cong tự nhiên do ảnh hưởng của các thớ gỗ bên trong miếng cắt. Các nhà nghiên cứu từ ETH Zurich, Empa và Đại học Stuttgart đã tận dụng đặc điểm này – thường là không mong muốn – để phát triển một kỹ thuật mới liên quan đến quá trình sấy khô có kiểm soát làm cho các tấm gỗ uốn cong theo hình dạng xác định trước mà không sử dụng cơ học lực.

Quá trình này dựa trên sự trương nở và co lại tự nhiên của gỗ do độ ẩm của vật liệu gây ra. Khi gỗ ẩm khô, nó sẽ co lại theo phương vuông góc với sợi mạnh hơn là dọc theo nó. Các nhà nghiên cứu đã tận dụng đặc tính này bằng cách dán hai lớp gỗ lại với nhau sao cho các hướng thớ của chúng đối nghịch nhau. Thành phần gỗ được sản xuất theo cách này vẫn ổn định về kích thước, ngay cả ở khi gặp độ ẩm.

Việc đưa gỗ vào sản xuất và ứng dụng đang được ưa chuộng và ngày càng được sử dụng rộng rãi. Những phương pháp nghiên cứu kỹ thuật uốn gỗ ngày càng nhiều. Tuy nhiên, điều quan trọng khi bắt đầu, phải hiểu được những hạn chế và khả năng của vật liệu. Khả năng sử dụng gỗ và các dạng hữu cơ rất đa dạng và khi thiết kế, yếu tố đầu tiên mà kiến trúc sư cần hiểu chính là sự phức tạp của chúng và tìm kiếm giải pháp phù hợp nhất.

La Vrillette / ENSA Paris-La-Villette. Image © Salem Mostefaoui

Biên dịch | Hương Vũ (Nguồn: Archdaily)

XEM THÊM: