Yêu cầu thống nhất hóa trong kiến trúc xây dựng đòi hỏi việc thiết kế và sản xuất phải được đo lường bằng một đơn vị nhất định. Ngay từ cổ xưa, khi con người tìm tòi và sáng tạo của cải vật chất đã đúc kết kinh nghiệm để tìm ra những chỉ số chung trong hoạt động sản xuất, trao đổi để đạt hiệu quả cao. Ví dụ nhiều nơi dùng đơn vị sơ khai như gang tay, sải tay. Và đối với kiến trúc gỗ Trung Quốc, họ đã sử dụng mô đun nào?

Từ cổ đại đến hiện đại: Mô-đun trong kiến trúc gỗ của Trung Quốc — *Chi tiết mái Tử Cấm Thành. Hình ảnh: Han Shuang*

Mô-đun là đơn vị đo quy ước để điều chỉnh kích thước của các cấu kiện kiến trúc, sao cho các bộ phận này có thể trao đổi phối hợp lẫn nhau, được sử dụng lặp lại càng nhiều càng tốt trên thực tế sử dụng.

Đối với Trung Quốc, ngay từ thời nhà Minh (1368-1644) đến thời nhà Thanh (1644-1912), kiến trúc mô-đun gỗ đã được ứng dụng không chỉ tạo nên nét đẹp thô mộc, ổn định khớp nối mà còn mang đến cái nhìn sâu sắc hữu ích cho hậu thế khi làm việc với nhiều quy mô khác nhau.

Đơn vị mô-đun cổ đại

Theo sách Yingzao Fashi (Doanh tạo pháp thức), sổ tay kỹ thuật lâu đời nhất còn tồn tại của Trung Quốc về tiêu chuẩn xây dựng công trình, đã đưa ra đơn vị đo bằng gỗ từ năm 1103. Lie Jie, tác giả cuốn Yingzao Fashi đã đề cập đến thuật ngữ “cai” như một đơn vị chính để tiêu chuẩn hóa vật liệu gỗ, do đó chi phí xây dựng được tính toán chính xác hơn và kiểm soát hiệu quả hơn. Đơn vị “cai” được chia thành 8 cỡ hoặc hạng để xây dựng các tòa nhà khung gỗ của Trung Quốc với nhiều quy mô khác nhau.

Để được chỉ định một đơn vị thứ cấp, mỗi “cai” được chia thành 15 và 10 phần bằng nhau, mỗi phần này gọi là “fen”. Kể từ đó, mọi thành phần của một tòa nhà làm khung gỗ phải được đo bằng giá trị “fen” của bất cứ “cai” nào.

“Cai” cũng được sử dụng như mô-đun để đo lường. Sau khi các nhà xây dựng cổ đại ước tính cẩn thận khả năng chịu tải tối ưu của hỗ, phần của mỗi mô-đun “cai” đã được thiết lập với tỷ lệ chiều sâu và chiều rộng là 3:2. Với tỷ lệ ngày, thợ mộc có thể cắt các vật liệu gỗ thành các khối có quy mô khác nhau và lắp ráp tự do để trở thành cột, mái nhà hay khung cửa. Sự ra đời từ sớm của mô-đun gỗ đã góp phần quy định quy mô xây dựng dựa trên số lượng vật liệu được sử dụng.

Mô-đun gỗ nổi bật nhất của Trung Quốc

Yingzao Fashi đã mang đến nền tảng vững chắc cho sự phát triển của kiến trúc gỗ Trung Quốc bằng cách chỉ ra rõ các đơn vị đo lường, tiêu chuẩn thiết kế và nguyên tắc xây dựng đối với các mẫu cấu trúc. Một trong những ứng dụng nổi tiếng nhất có thể kể đến trong các yếu tố kiến trúc của Tử Cấm Thành “Dougong” (đấu củng) – tập hợp các khối gỗ (đấu) và các tay xà ngắn (củng) được cắt gọt sao cho khi chồng lên chúng đan cài vào nhau để tạo thành khối thống nhất.

Dougong (đấu củng) bao gồm các thành phần gỗ mô-đun. Trong suốt triều đại nhà Minh và nhà Thanh, đấu củng đã được sử dụng rộng rãi trong việc xây dựng cung điện hoàng gia vì sự ổn định cấu trúc đáng kinh ngạc của nó, chống chịu được cả động đất. Hệ thống đấu củng này thường thấy trong các mái hiên hoặc mái nhà. Dưới tác động của động đất, các đấu củng có thể chuyển trọng lượng của mái sang các cột đỡ. Hơn nữa, do thiết kế mô-đun, mỗi tòa nhà khung gỗ được làm từ hàng trăm nghìn miếng gỗ tiêu chuẩn đúc sẵn dựa trên hình học và tổ chức logic, liên kết chặt chẽ với nhau mà không cần đến bất cứ đinh ốc hay loại keo dính nào.

Với đấu củng, về mặt cấu trúc, trọng lượng được phân bố đồng đều trong toàn bộ tòa nhà. Về mặt thẩm mỹ, mang đến sự hài hòa, tỷ lệ cân xứng. Các cấu kiện bằng gỗ với nhiều quy mô khác nhau sẽ xác định hình thức của mái nhà, cột, cửa sổ và đồ nội thất.

Cũng giống như Thức cổ điển được tìm thấy trong Kiến trúc phương Tây thì “Thức Trung Quốc” được tìm thấy trong thiết kế đấu củng, được xây dựng theo chiến lược thiết kế mô-đun, vạch ra các quy tắc cơ bản về đo lường và tỷ lệ tiêu chuẩn. Hơn một nghìn năm qua, các thợ thủ công Trung Quốc cổ đại đã sử dụng tư duy mô-đun để kiểm soát các mối nối giữa mái và cột, giữa đồ nội thất, giữa mỗi cung điện hoàng gia và cuối cùng là giữa bên trong và bên ngoài Tử Cấm Thành.

Ứng dụng đương đại

Trong Triển lãm Thế giới 2010 tại Thượng Hải, KTS He Jingtang đã thiết kế nên Nhà Trưng bày Trung Quốc thể hiện tinh thần văn hóa truyền thống của đất nước với một mái nhà 6 lớp, cao 30 mét được làm bằng 56 khung gỗ truyền thống đấu củng, tượng trưng cho 56 dân tộc anh em.

Trong buổi lễ tiết lộ thiết kế gian hàng, Yang Xiong, Phó Thị trưởng Thượng Hải cho biết: “Đề án xây dựng Khu gian hàng Trung Quốc chứa đựng các yếu tố phong phú của văn hóa Trung và thể hiện trí tuệ dân tộc. Nó cũng bao hàm các tính năng quốc tế, hiện đại và sống như một biểu tượng, giúp phát triển chủ đề của Hội chợ Triển lãm 2010”.

Đấu củng được lựa chọn bởi chúng thể hiện được tính năng đúc sẵn đơn giản, lắp ráp tại chỗ nhanh chóng. Hầu hết các gian hàng tại Triển lãm Thế giới 2010 đều là tạm thời, do đó vật liệu và việc xây dựng cần đảm bảo bền vững về mặt xã hội và môi trường. Ở khía cạnh này, đấu củng, với tư cách là một mô-đun, không chỉ đại diện cho trí tuệ kiến trúc Trung Quốc cổ đại mà còn đáp ứng tiêu chuẩn hiện đại về tính bền vững.

Trong những năm gần đây, khi kiến trúc xanh “lên ngôi”, ngày càng có nhiều thiết kế mô-đun ra đời và trở nên phổ biến, ví dụ như kiến trúc container vận chuyển. Thiết kế mô-đun thể hiện được những ưu điểm tiết kiệm, rút ngắn thời gian xây dựng, giảm tiêu thụ năng lượng và dễ dàng thích ứng với các địa điểm khác nhau. Tuy nhiên, hãy luôn thận trọng về các quy mô thay đổi và cách mô-đun có thể thích ứng với môi trường. Nắm được cốt lõi nguyên tắc và cách tính tỷ lệ tối ưu của thành phần mô-đun nhưng cũng nên đưa tư duy mô-đun vào trong công trình và vật liệu hiện tại.