Từ nghiên cứu đến thực tế: Mặt tiền in 3D có thể tái chế

Trong dự án nghiên cứu Tiến sĩ của mình, Mortiz Mungenast và Oliver Tessin đã tìm kiếm một phương pháp sử dụng công nghệ in 3D để tạo ra một sản phẩm kiến trúc thông minh, một mặt tiền in 3D. Họ quyết tâm tạo ra không chỉ một sản phẩm, mà còn là một quy trình từ thiết kế đến sản xuất được số hóa hoàn toàn, loại bỏ rủi ro dịch sai và thiếu hiệu quả thường gặp theo cách truyền thống, đồng thời thực hiện tất cả cùng một lúc ở tỷ lệ 1:1. Hiện nay, Mortiz, Oliver và Luc là 3F Studio.

Nhờ nỗ lực nghiên cứu đó, họ đã thành lập một công ty và hệ thống cung cấp mặt tiền in 3D, đa chức năng và bền vững, sắp được ra mắt tại lối vào mới của Bảo tàng Deutsches ở Munich. Trong cuộc phỏng vấn chuyên sâu với những người sáng lập dưới đây, hãy cùng tìm hiểu lý do tại sao họ được công nhận quốc tế ngay từ dự án đầu tiên, và lắng nghe lời khuyên của họ dành cho các kiến trúc sư đang muốn dấn thân vào thế giới sản phẩm kiến trúc.

Bạn có thể cho chúng tôi biết đôi chút về lý lịch của bạn không?

Moritz: Sau khi làm kiến trúc sư, tôi trở lại trường đại học để lấy bằng Tiến sĩ. Tôi thấy giai đoạn nghiên cứu này rất bổ ích vì xét về một khía cạnh nào đó, tôi đã bỏ lỡ cơ hội này khi mới bắt đầu sự nghiệp. Ban đầu, tôi tập trung vào việc làm quen với các công nghệ và vật liệu mới, và tôi quan tâm đến in 3D . Sau đó, tôi bắt đầu tập trung vào mặt tiền, và tôi bắt đầu phát triển một mặt tiền đa chức năng in 3D cho dự án Tiến sĩ của mình.

Oliver: Đối với tôi, làm việc với các công cụ tính toán, in 3D và các nguyên lý của tự nhiên mang lại sự thỏa mãn tuyệt vời. Tôi tin rằng chúng vẫn còn phù hợp với thời đại ngày nay, bởi vì chúng cho phép các khái niệm tạo nên sự thống nhất không thể tách rời giữa thẩm mỹ hình thức và thẩm mỹ công năng. Hơn nữa, nguồn lực thì có hạn, còn các thành phố thì đang phát triển.

Tôi tin rằng chúng ta cần xây dựng một kiến trúc hiệu suất cao và bền vững hơn với ít vật liệu hơn. Đây là một phần trong phương pháp tiếp cận và triết lý của tôi, được tôi sử dụng để phát triển các phương pháp và kỹ thuật tính toán. Một trong số đó là khái niệm về bề mặt gấp nếp trơn tru. Hồi đó, mọi người nói tôi nên sử dụng nó để tạo bóng cho mặt tiền, và đó đã trở thành động lực chính cho tôi theo đuổi “Hình thái lỏng”.

Bạn nảy ra ý tưởng phát triển các thành phần mặt tiền in 3D như thế nào?

Mortiz: Tôi đã chọn chủ đề mặt tiền in 3D cho luận án tiến sĩ của mình sau khi tìm kiếm một ứng dụng thực sự hữu ích và phù hợp cho in 3D trong kiến trúc. Ước mơ của tôi là khép kín chuỗi thiết kế kỹ thuật số thành một công trình kiến trúc thực sự hiệu quả ở tỷ lệ một-một, nhờ đó quá trình kiến tạo kiến trúc thông thường sẽ dễ dàng hơn, nhanh hơn và ít khả năng mắc lỗi hơn.

Theo kinh nghiệm xây dựng nhiều tòa nhà của tôi, quy trình lập kế hoạch khá đơn giản, nhưng sau đó, khi nhiều người cùng nhau xây dựng thiết kế, mọi thứ trở nên lộn xộn và không còn dễ dàng nữa. Tôi nghĩ sẽ thật tuyệt nếu sử dụng các khả năng kỹ thuật số một cách thông minh hơn và thực sự tạo ra kiến trúc theo tỷ lệ 1:1, tất cả đều được in 3D.

“In 3D không chỉ tạo ra một hình thức kiến trúc mới lạ, độc đáo mà còn tạo ra tính đa năng từ một mảnh, từ một vật liệu và trong một bước sản xuất.”

Sau khi nghiên cứu các yếu tố xây dựng khác nhau, mặt tiền thực sự là trọng tâm vì có rất nhiều chức năng khác nhau trên một không gian rất hẹp, chẳng hạn như che nắng, thông gió, cách nhiệt, hành vi kết cấu, v.v. Đây là thời điểm mà in 3D không chỉ tạo ra một hình thức kiến trúc mới mẻ, táo bạo mà còn tạo ra tính đa chức năng từ một khối, từ một vật liệu và trong một bước sản xuất. Vì vậy, đây thực sự là thách thức để hiện thực hóa ý tưởng này.

Sau khi làm việc với các nhóm khác và thử nghiệm nhiều phương pháp tiếp cận ý tưởng khác nhau, ba chúng tôi đã cùng nhau thực hiện một dự án mang tên “HÌNH THÁI CHẤT LỎNG”. Oliver và tôi là giám sát viên, còn Luc là sinh viên vào thời điểm đó. Trong một nhóm với bốn sinh viên khác, chúng tôi đã phát triển một cấu kiện mặt tiền theo tỷ lệ 1:1, được lắp đặt tại một trạm thử nghiệm để thu thập dữ liệu thực tế và chứng minh tính khả thi của ý tưởng.

Mặt tiền in 3D cho lối vào mới của Bảo tàng Deutsches ở Munich của 3F Studio © nuur.nu

Bạn có thể chia sẻ thêm về quy trình in 3D kiến trúc không ? Quy trình này diễn ra như thế nào và bạn đã thực hiện những bước nào từ ý tưởng đến nguyên mẫu đầu tiên?

Moritz: Chúng tôi đã tuân theo một tiến trình nghiên cứu điển hình. Tất cả những cân nhắc này đều được đúc kết lại, trong đó chúng tôi cố gắng xác định tất cả các thông số khác nhau.

1. ĐỊNH NGHĨA Bước đầu tiên thực sự là xác định các chức năng trong mặt tiền, vốn có khả năng được in. Vì máy in 3D chỉ có thể in hình học, tôi đã tạo ra chủ đề “hình học chức năng” này để xác định các hình học có chức năng nhất định gắn liền với chúng. Chúng tôi đã nghiên cứu chủ đề này bằng cách tìm kiếm trong tự nhiên những vấn đề tương tự, những chức năng tương tự, có thể ở một tỷ lệ khác, nhưng sau đó chúng tôi đã chuyển những ý tưởng đó sang tỷ lệ kiến trúc.

2. CÓ THỂ IN Sau đó, chúng tôi cân nhắc xem cái gì có thể in được. Loại máy in nào có thể in được hình học chức năng này? Sau khi in mẫu và thử nghiệm trong một năm, tôi đã có cái nhìn tổng quan về những gì có thể và những gì có thể kết hợp trong một bước sản xuất. Vì một số chức năng phải được in bằng máy in bột và một số khác bằng FDM, và việc kết hợp chúng rất khó khăn, nên rõ ràng là chúng tôi cần chọn một phương pháp in.

3. VẬT LIỆU Việc lựa chọn vật liệu cũng là một chủ đề lớn vì một số ý tưởng chỉ có thể thực hiện được với vật liệu mới, chưa thể in được. Chúng tôi cần một vật liệu trong suốt, không quá đắt đỏ, và vật liệu trong suốt duy nhất có thể in được là bằng máy in FDM. Lúc đó, vật liệu này là polycarbonate.

4. TÌNH HUỐNG Sau khi xác định vật liệu và các thông số máy in, bước tiếp theo là xem xét vị trí đặt trạm. Chúng tôi đã chọn trạm năng lượng mặt trời trên sân thượng của Đại học Công nghệ Munchen. Hướng luôn đóng vai trò quan trọng trong quá trình phát triển và định hình hình học.

5. CHỨC NĂNG Nhiệm vụ của chúng tôi là đưa 5 chức năng mặt tiền khác nhau vào nguyên mẫu thiết kế của một yếu tố duy nhất: hình học kết cấu, cách nhiệt, che nắng, bề mặt cách âm và thông gió. Đây là bước quan trọng để chứng minh tính khả thi của giải pháp.

6. MÔ HÌNH Tiếp theo, chúng tôi cần giải quyết tính phức tạp của mô hình 3D, luôn kiểm tra để đảm bảo thiết kế của chúng tôi thực sự có thể in được.

Chi tiết mặt tiền in 3D của 3F Studio © Andreas Heddergott

Oliver: Sau khi khung cho “ Hình thái chất lỏng ” được thiết lập, chúng tôi đã phát triển nhiều ý tưởng khái niệm và thực hiện các bản phác thảo tham số đầu tiên. Một trong số đó dựa trên ý tưởng về các bề mặt uốn lượn mượt mà, được chuyển thành các gợn sóng giống như nước. Vì chúng hướng về mặt trời một cách logic và có tính thẩm mỹ cao, chúng tôi đã chọn nó. Đây cũng chính là cách chúng tôi làm việc cho các dự án của 3F Studio.

Các công cụ kỹ thuật số thực sự hữu ích trong giai đoạn đầu này. Bạn có thể nhanh chóng truyền đạt tiềm năng của ý tưởng, bởi vì khi bạn thay đổi các thông số như góc gấp, bạn có thể trực quan hiểu được cách mặt tiền thích ứng với môi trường xung quanh và diện mạo của nó.

Và nếu bạn có đầy đủ dữ liệu hình học kỹ thuật số, việc in ra các mô hình tỷ lệ và thậm chí cả nguyên mẫu 1:1 cũng rất dễ dàng, rất hữu ích để thuyết phục khách hàng rằng ý tưởng này khả thi. Bạn có thể chạm vào nó và kiểm tra xem nó có đủ chắc chắn hay không. Đây là cách hiệu quả nhất và cho phép chúng tôi ước tính chi phí sản xuất ngay từ ngày đầu tiên.

Luc: Chính xác. Nhiều người nghĩ rằng máy in 3D có thể sản xuất bất cứ thứ gì. Nhưng đặc biệt là với máy in FDM, bạn có một số hạn chế nhất định. Ví dụ, việc in một số chi tiết nhô ra là không thể vì bạn không thể in trong không khí nếu không có một loại kết cấu hỗ trợ nhất định, điều này sẽ khiến thời gian in lâu hơn để sản xuất.

Chúng tôi đã hoàn thành nhiều vòng lặp khác nhau để tối ưu hóa hình học, cho phép in trực tiếp, trong một khoảng thời gian hợp lý. Quá trình sản xuất cũng bao gồm nhiều khía cạnh khác nhau, chẳng hạn như phân đoạn, các chi tiết kết nối, cũng như cấu trúc bên trong để có được mặt tiền kết cấu tốt, đồng thời thích ứng với các chức năng khác như cách nhiệt.

Máy in 3D đang hoạt động, chi tiết mặt tiền in 3D của 3F Studio © Andreas Heddergott

Điều gì khiến bạn quyết định biến điều này thành một doanh nghiệp? Điều gì làm bạn trở nên độc đáo?

Moritz: Khi chúng tôi thành công với dự án đại học này, chúng tôi quyết định thành lập một công ty dựa trên dự án đó và hệ thống, 3F Studio.
Hiện tại, có một sự quan tâm rất lớn đến việc thu hẹp khoảng cách giữa các siêu chủ đề như số hóa và công nghiệp 4.0. Mọi người đang nói về nó ở nhiều quy mô khác nhau, và tôi nghĩ chúng tôi thực sự đang thể hiện điều này bằng cách chuyển đổi thiết kế kỹ thuật số thành mặt tiền vật lý được in 3D chỉ trong một bước sản xuất.

Quy trình của chúng tôi cũng cực kỳ bền vững. Ban đầu, tôi không mấy hứng thú với việc sử dụng nhựa, nhưng trong trường hợp này, chúng tôi đã thiết lập một chu trình vật liệu khép kín để có thể cắt nhỏ rác thải nhựa và tạo ra vật liệu in 3D từ chúng, rồi in lại mặt tiền mà không cần tái chế.

Thông thường trong kiến trúc và xây dựng, bạn có thể tái sử dụng vật liệu theo nhiều cách khác nhau, nhưng không thể tái sử dụng lại như mặt tiền chẳng hạn. Tôi nghĩ chu trình vật liệu khép kín này thực sự là một lợi ích lớn mà chúng tôi đang thúc đẩy. Tôi tự hào rằng chúng tôi đang tư duy đột phá và phát triển các vật liệu mới cho ngành xây dựng, đồng thời hướng đến tính bền vững.

“Tôi tự hào rằng chúng tôi đang suy nghĩ vượt ra ngoài khuôn khổ và phát triển các vật liệu mới cho ngành xây dựng theo hướng bền vững”

Tôi nghĩ câu chuyện của chúng tôi là một ví dụ tuyệt vời về việc bắt đầu từ một dự án nghiên cứu tại trường đại học, thử nghiệm những điều mới mẻ vừa được phát triển và tìm ra ứng dụng cho công nghệ này như một sản phẩm nghiêm túc, có thể ảnh hưởng đến thị trường và mang lại lợi ích cho xã hội.

Đây thực sự là một bước tiến lớn, nơi các kiến trúc sư, với cái nhìn tổng quan về nhiều chủ đề khác nhau, có thể đóng vai trò thực sự quan trọng trong việc khởi nghiệp kinh doanh hoặc ít nhất là đưa ra những ý tưởng ban đầu từ nghiên cứu của mình để phát triển một môi trường tốt hơn.

Đối với chúng tôi, đây là cơ hội hoàn hảo để phát triển thêm kiến thức chuyên môn trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ việc trực tiếp phát triển các hình học phức tạp đến việc giải quyết các vấn đề phức tạp và tạo ra các hình học đó, rồi sau đó có thể sản xuất chúng. Sự hiểu biết sâu sắc và kinh nghiệm về toàn bộ quy trình này cũng được thể hiện trong danh mục đầu tư của công ty chúng tôi, điều mà nhiều công ty khác chưa có. Đây chính là điều khiến chúng tôi thực sự đặc biệt.

Oliver: Liên quan đến những gì tôi đã nói trước đó, tôi nghĩ là do chất lượng thẩm mỹ của khái niệm này và vì nó phản ánh tính toán, in 3D, các nguyên tắc của tự nhiên và giải quyết vấn đề về nguồn tài nguyên hạn chế, nên việc bắt đầu một doanh nghiệp mới với khái niệm này là rất tự nhiên và thậm chí là an toàn.

Tôi tin rằng điều sẽ giúp chúng ta nổi bật hơn nữa trong tương lai chính là phương pháp “Hình thức và Chức năng Hợp nhất”. Tôi nghĩ với những khả năng công nghệ hiện nay, việc có một triết lý vững chắc về cách sử dụng chúng là rất quan trọng. Tôi tìm hiểu sâu về thiên nhiên, bởi vì nó cho tôi hiểu rõ cách những khả năng đó có thể được ứng dụng thực tế một cách sáng suốt. Hơn nữa, tôi nghĩ rằng những quan điểm thực tế, thiết kế và tầm nhìn đôi khi khác biệt của chúng ta thực sự hữu ích.

Máy in 3D đang hoạt động, chi tiết mặt tiền in 3D của 3F Studio © Andreas Heddergott

Bạn đang hướng đến những dự án và khách hàng nào? Hiện tại bạn đang thực hiện những dự án nào?

Oliver: Vì đây là một kỹ thuật tiên tiến và ứng dụng công nghệ, nên đây là một sản phẩm cao cấp. Nó đặc biệt hiệu quả cho các tòa nhà văn hóa, bảo tàng, thư viện và các công trình tương tự cần ánh sáng khuếch tán, mà chúng tôi có thể điều khiển thông qua thiết kế.

Nó cũng hiệu quả trong thiết kế nội thất, nơi có ít hạn chế về mặt vật lý hơn, từ môi trường bán lẻ đến phòng hội nghị, nơi việc cải thiện âm thanh là một lợi ích. Chúng tôi có thể tạo ra một bề mặt không chỉ cải thiện âm thanh của căn phòng mà còn thích ứng với bối cảnh cụ thể trong phòng, ví dụ như dựa trên vị trí ngồi của mọi người.

Chúng tôi nhận được yêu cầu từ các kiến trúc sư và khách hàng như Bảo tàng Deutsches trong hai lĩnh vực này. Chúng tôi cũng lắng nghe ý kiến từ các công ty ô tô lớn muốn tích hợp công nghệ in 3D vào kiến trúc doanh nghiệp của họ. Kết hợp với nội thất, chúng tôi cũng nhận thấy tiềm năng trong các dự án đồ nội thất và gian hàng sự kiện.

Chúng tôi thực sự có thể in một món đồ nội thất đặt làm riêng chỉ trong một lần. Cả hai đều bắt đầu hợp tác với các công ty ở Paris, một trong số đó là Nicolas Laisné Architectes, người làm việc với Sou Fujimoto.

Dự án xây dựng đầu tiên của anh sẽ là mặt tiền in 3D cho lối vào mới của Bảo tàng Deutsches ở Munich. Câu chuyện đằng sau dự án này là gì?

Moritz: Chúng tôi đã liên hệ với Bảo tàng Deutsches về công nghệ in 3D sau một buổi thuyết trình tại Hiệp hội Kiến trúc sư Munich. Cuộc trò chuyện đó sau đó đã trở thành một lời đề nghị cho chúng tôi thiết kế mặt tiền cho lối vào chính tạm thời mới của họ trong thời gian bảo tàng đang được cải tạo, ít nhất là trong năm năm. Lối vào tạm thời này sẽ nằm ngay bên bờ sông Isar (sông chảy qua Munich), có thể nhìn thấy rõ ràng từ tất cả các cây cầu khác nhau ở Munich và từ bờ sông bên kia.

Việc tạo ra một lớp vỏ trong suốt cho một tòa nhà tạm thời, để trưng bày công nghệ tiên tiến ở đẳng cấp cao như vậy cho bảo tàng kỹ thuật là một dự án hoàn hảo đối với chúng tôi, và chúng tôi hoàn toàn phù hợp với họ. Tôi nghĩ họ đón ít nhất 1,5 triệu lượt khách mỗi năm, vì vậy sẽ có một lượng lớn khán giả, từ du khách quốc tế đến học sinh Đức, đến chiêm ngưỡng.

Chi tiết mặt tiền in 3D của 3F Studio © Andreas Heddergott

“Việc tạo ra lớp vỏ trong suốt cho một tòa nhà tạm thời, để thể hiện công nghệ tiên tiến ở cấp độ cao như vậy cho bảo tàng kỹ thuật là dự án hoàn hảo đối với chúng tôi và chúng tôi hoàn toàn phù hợp với họ.”

Bạn sản xuất bao nhiêu yếu tố cho mặt tiền?

Oliver: Điều làm nên sự đặc biệt của dự án này chính là quy mô. Mặt tiền rộng khoảng 750 mét vuông: cao ba tầng, rộng khoảng 50 mét. Điều này thực sự đưa công nghệ in 3D lên một tầm cao mới và đòi hỏi một dây chuyền sản xuất công nghiệp. Hơn nữa, vì đây là một công trình tạm thời, sau khi sản xuất 3D quy mô công nghiệp khổng lồ này, chúng tôi có thể tháo dỡ mặt tiền và tái sử dụng vật liệu.

Thật sự rất thú vị khi in 3D ở quy mô này để xây dựng một tòa nhà tạm thời theo hướng bền vững, và nó sẽ thu hút sự chú ý của toàn thế giới đến công nghệ này và đến Munich. Khoảng 800, bởi vì công nghệ hiện có cho dự án này có thể sản xuất các phân đoạn rộng 1 mét vuông.

Và đó sẽ là động lực rất tốt cho công ty của bạn, đúng không?

Oliver: Tôi nghĩ đây là cơ hội tốt nhất để chúng tôi giới thiệu mình là một công ty trẻ. Khi chúng tôi đề xuất thiết kế, mặc dù nó rất táo bạo, nhưng họ rất hào hứng và đánh giá cao việc đây là thiết kế đầu tiên thuộc loại này. Cả hai chúng tôi đều biết nó sẽ nhận được sự chú ý rất lớn từ công chúng và thế giới.

Mặt tiền in 3D tích hợp © Lehrstuhl für Entwerfen und Gebäudehülle, TU München

Bạn sẽ tập trung vào thị trường cao cấp với nhiều sản phẩm độc đáo hơn hay đang nghĩ đến việc sản xuất hàng loạt các sản phẩm mặt tiền?

Oliver: Hiện tại, công nghệ in 3D còn ở giai đoạn sơ khai nên chi phí khá cao, vì vậy chúng tôi tập trung vào các dự án cao cấp. Tuy nhiên, công nghệ in 3D đang phát triển nhanh chóng và lĩnh vực này rất cạnh tranh, thị trường sẽ phát triển nhanh chóng và giá cả sẽ giảm. Chúng tôi đang có kế hoạch mở rộng thị trường này ra phạm vi rộng hơn trong tương lai.

Moritz: Chúng tôi cũng nhận được yêu cầu từ các kiến trúc sư về việc nghiên cứu và phát triển chuyên sâu hoặc nghiên cứu và thiết kế cho các ứng dụng khác. Công nghệ này có tiềm năng rất lớn, và với rất nhiều thông số, chúng tôi có thể tích hợp các chức năng mà trước đây chúng tôi không thể tích hợp, vì vậy chúng tôi có một chương trình nghị sự rất lớn cho việc này.

Chúng tôi cũng tham khảo ý kiến của các kiến trúc sư khác. Từ góc độ kinh doanh, chúng tôi lùi lại một bước với tư cách là nhà thiết kế, sau đó thực sự xem xét thiết kế và ý tưởng của họ, và làm thế nào chúng tôi có thể thực sự phát triển một ứng dụng khả thi cho ý tưởng của họ.

Chi tiết mặt tiền in 3D của 3F Studio © Lehrstuhl für Entwerfen und Gebäudehülle, TU München

Vậy, một mặt anh/chị cung cấp dịch vụ tư vấn thiết kế nhưng cũng đóng vai trò là công ty sản xuất?

Oliver: Vâng, nếu họ có ý tưởng thiết kế in 3D riêng, chúng tôi có thể giúp họ phát triển thêm và sản xuất. Họ không nhất thiết phải sử dụng thiết kế của chúng tôi. Dù là thiết kế của chúng tôi hay của họ, thì chúng tôi đều thấy rất thú vị.

Ngoài ra, tôi thấy các dự án hợp tác rất truyền cảm hứng, bởi sự giao thoa giữa các lĩnh vực khác nhau. Một ví dụ điển hình là dự án tôi đã bắt đầu trước 3F Studio, một tác phẩm nghệ thuật cho nhà thờ giáo xứ St. Laurentius. Ở đây, tôi đã hợp tác với bộ đôi nghệ sĩ Empfangshalle.

Các nghệ sĩ muốn sử dụng công nghệ in 3D, còn tôi muốn áp dụng một trong những hình thái lưới của mình. Ý tưởng này một phần là ý tưởng của nghệ sĩ về một tác phẩm điêu khắc cao 8 mét (macro) và một phần là ý tưởng của kiến trúc sư về một mạng lưới tế bào (meso). Bởi vì cấu trúc hình hoa văn này chia sẻ cùng triết lý và logic của kiến trúc Gothic, nó tạo ra một mối liên kết độc đáo với nhà thờ và chất lượng bởi vì nó thống nhất tính thẩm mỹ thị giác và kết cấu trong một vật thể.

Tôi nghĩ dự án này, với tư cách là một ví dụ về ý tưởng, thể hiện rõ nhất, bên cạnh việc có thể làm việc với các nhà thiết kế khác, khả năng tiếp cận và triết lý mang lại cho chúng tôi vô vàn ý tưởng cho các dự án tương lai. Chúng tôi không bị bó buộc vào một khuôn mẫu bề mặt sóng duy nhất. Thực tế, chúng tôi đang nghiên cứu một vài ý tưởng khác nhau, và chương trình nghiên cứu và phát triển (R&D) của chúng tôi chính là điều khiến chúng tôi đặc biệt có giá trị.

Bạn đã tài trợ cho công ty khởi nghiệp của mình, các nguyên mẫu và mọi thứ đi kèm như thế nào?

Moritz: Chúng tôi bắt đầu với một máy in tại Phòng thí nghiệm Nghiên cứu ARI của trường đại học và vật liệu từ các nhà tài trợ. Bước tiếp theo là dự án với Bảo tàng Deutsches. Chúng tôi đã ký hợp đồng nghiên cứu và phát triển với bảo tàng và với khoa Thiết kế Kiến trúc và Vỏ bọc Công trình của Đại học Công nghệ Munich, nơi tôi vẫn đang làm việc. Dự án này đã tạo điều kiện cho chúng tôi hợp tác trong giai đoạn đầu tiên, sản xuất tất cả các hình dạng này để thử nghiệm.

Mọi thứ khác, chúng tôi đều tự thân vận động. Chúng tôi tự bỏ vốn. Chúng tôi chưa nhận được bất kỳ khoản tiền nào từ bất kỳ ai vì chúng tôi muốn tự mình thực hiện bước đầu tiên để chứng minh chúng tôi có khả năng làm theo cách này và tất nhiên là để gia tăng giá trị của mình.

Cũng như các dự án nghiên cứu, chúng tôi nhận thấy cách tốt nhất là tự mình thực hiện càng nhanh càng tốt, nếu có thể. Việc xin tài trợ có thể mất nửa năm, thậm chí lâu hơn, mà như vậy thì quá lâu. Vậy nên, đây là cách dự án bắt đầu, chúng tôi nói rằng hãy cứ làm thôi, đừng chờ đợi bất kỳ công ty nào tài trợ. Cứ bắt tay vào làm thôi.

Và bạn sẽ phải cung cấp cổ phần của công ty bạn cho các nhà đầu tư…

Moritz: Cuối cùng thì đúng vậy. Nhưng ngay cả khi bắt đầu một dự án nghiên cứu, trước tiên bạn phải viết tất cả các đơn xin tài trợ, rồi sau đó lại mất thời gian. Tôi rất may mắn khi khoa kiến trúc thực sự ủng hộ dự án, họ đã tạo điều kiện cho chúng tôi có một máy in lớn hơn, ví dụ như để in những tác phẩm này.

Đây là một khởi đầu tuyệt vời. Tôi thực sự ấn tượng với trường đại học vì đã tin tưởng vào dự án này và giúp chúng tôi khởi động mà không cần đến bộ máy hành chính cồng kềnh, điều thường thấy. Chúng tôi khá may mắn khi được khởi động nhanh chóng.

Chúng tôi cũng nhận được sự hỗ trợ cho quá trình thử nghiệm từ công ty in ấn BigRep và sự hỗ trợ về vật liệu từ Extruder.

Mọi người hiện tại có đang làm việc tại 3F Studio không?

Moritz: Hiện tại thì chưa. Vì chúng tôi đang khởi nghiệp 3F Studio, nên tất cả chúng tôi đều đang làm những công việc khác, nhưng dự án này là trọng tâm chính của chúng tôi. Chúng tôi sẽ sớm phải mở rộng quy mô. Chúng tôi cần thêm người vì có rất nhiều yêu cầu.

Oliver: Vâng, chúng tôi vẫn đang thực hiện các dự án khác. Tôi đã tự kinh doanh một thời gian và hiện tại thực sự có những dự án đang được thiết kế, đang được xây dựng. Mục tiêu là thực sự thúc đẩy 3F Studio trở thành một công ty vì kế hoạch kinh doanh khả thi và tôi tin rằng công ty cũng có thể nhanh chóng tạo được tiếng vang trong ngành kiến trúc.

Ý kiến của bạn về ảnh hưởng của công nghệ đối với kiến trúc trong tương lai là gì?

Oliver: Khả năng xây dựng và thiết kế kiến trúc cũng như thiết kế, cả về mặt vật lý lẫn kỹ thuật số, ngày nay lớn hơn bao giờ hết. Tác động công nghệ sẽ rất to lớn, và tôi nghĩ điều cần thiết là một triết lý vững chắc về cách thực hiện điều này một cách sáng suốt.

Người sáng lập 3F Studio: Oliver, Luc & Moritz

Bạn có lời khuyên nào cho các kiến trúc sư đang muốn khởi nghiệp trong lĩnh vực xây dựng không?

Moritz: Đừng tin bất kỳ ai cả. Nếu bạn tin vào ý tưởng của mình, cứ theo đuổi nó. Hãy tự mình thử nghiệm trước rồi hãy nói chuyện với người khác. Hơn nữa, tập trung vào một chủ đề là tốt vì lúc đầu, có rất nhiều thứ bạn có thể muốn làm. Một khi đã tập trung vào một chủ đề, hãy theo đuổi nó, rồi bạn nên mở lòng và khám phá những chủ đề khác.

Tất nhiên, chúng tôi cũng có những thất bại. Đôi khi thật khó khăn. Đừng bỏ cuộc vì mọi thứ như một chuyến tàu lượn siêu tốc. Đôi khi mọi thứ lên cao rồi lại xuống thấp, và bạn tự hỏi, “Tại sao mình lại làm thế này?”. Hãy cứ vững vàng, tiếp tục và mọi chuyện sẽ ổn thôi.

Oliver: Luôn có những người phản đối, nhưng đừng đi chệch hướng. Thực ra, họ có thể là dấu hiệu tốt nhất cho thấy bạn đang đi đúng hướng. Cấu trúc thực tế, thiết thực cho môi trường làm việc của bạn rất quan trọng. Hãy xây dựng một hệ thống đáng tin cậy, thực sự hỗ trợ làm việc nhóm và luôn giữ cho nó cởi mở.

Điều này đặc biệt quan trọng trong công việc sáng tạo và nghệ thuật, đó là phải có phong cách làm việc cởi mở và hợp tác. Điều quan trọng nhất trong nhóm là khả năng đảm nhận nhiều vai trò khác nhau. Hãy xem xét mối quan hệ giữa người lãnh đạo và thành viên trong nhóm. Tôi nghĩ rằng những vai trò này cần được hoán đổi thường xuyên. Tôi nghĩ mô hình cũ kỹ với cấu trúc từ trên xuống dưới cứng nhắc cần phải được điều chỉnh.

“Luôn có những người phản đối, nhưng đừng đi chệch hướng. Thực ra, họ có thể là dấu hiệu rõ ràng nhất cho thấy bạn đang đi đúng hướng.”

Việc tự mình đưa ra quyết định về việc ưu tiên điều gì, ưu tiên khía cạnh nào của dự án cũng là một lời khuyên hữu ích. Hãy hiểu rõ các yếu tố then chốt.
Về mặt kinh doanh, trong việc lập kế hoạch kinh doanh, các cố vấn trong mọi lĩnh vực từ chiến lược, tiếp thị, tài chính và hơn thế nữa sẽ giúp chúng tôi nhanh chóng tìm ra một lộ trình thiết kế kinh doanh phù hợp.

Hãy biết giới hạn của mình và đưa vào nhóm những người có quan điểm và thế mạnh khác nhau, ngay cả khi đôi khi họ không liên quan nhiều đến những gì bạn làm.

Bất kỳ trải nghiệm nào, dù căng thẳng hay khó chịu, nếu được suy ngẫm và xử lý kỹ lưỡng, đều có thể là một bài học. Đôi khi, những ý kiến khác nhau buộc bạn phải đặt câu hỏi về những phần cốt lõi, và bạn có thể nhìn nhận rõ ràng hơn điều gì là quan trọng nhất.

Bạn nghĩ gì về tương lai của môi trường xây dựng? Làm thế nào để cải thiện nó, và điều gì tiếp tục truyền cảm hứng cho bạn?

Oliver: Tôi thấy đây là một câu hỏi then chốt. Về cơ bản, chúng ta đang đối mặt với nguồn tài nguyên hạn chế và phải nghĩ đến việc tái sử dụng vật liệu. Điều này định hướng rất nhiều khía cạnh bền vững trong các dự án của chúng tôi và việc sử dụng in 3D nói chung, bởi vì thứ nhất, chúng tôi đang tìm hiểu thiên nhiên để xem mọi thứ có thể được xây dựng hiệu quả như thế nào, và thứ hai, chúng tôi đang tìm kiếm các kỹ thuật sản xuất mới, để thiết kế thông minh hơn và xây dựng với ít vật liệu hơn.

Ngôn ngữ thiết kế kiến trúc chủ yếu đại diện cho bản sắc văn hóa và xã hội của chúng ta. Và nếu nhìn lại lịch sử, công nghệ nhanh hơn và tiết kiệm chi phí hơn luôn thay thế công nghệ cũ và thay đổi hoàn toàn kiến trúc. Tôi tin rằng đây là thời đại của những cơ hội tuyệt vời. Độ phân giải ngày càng cao, cho phép bạn thiết kế và sản xuất thực sự, cùng với tính linh hoạt đi kèm với vật liệu xây dựng tái sử dụng hoặc thậm chí là sinh học, là những yếu tố rất đáng khích lệ.

Bạn tự động phải suy nghĩ chi tiết hơn về cách kiến trúc hay thiên nhiên được xây dựng. Tôi thích nghĩ về các Kiến trúc sư Gothic, cách họ lấy mô hình dây xích từ thiên nhiên và phát triển mái vòm xéo. Ngay cả khi bạn loại bỏ tất cả các đồ trang trí, phần nền vẫn đẹp vì nó có một logic tự nhiên ngầm.

Ngày nay, với những khối xây dựng có kích thước bằng một hạt ngô cát và các công cụ kỹ thuật số thay vì analog, bạn có thể thoát khỏi những cách tiếp cận hình thức và hiểu rõ hơn nguyên lý cơ bản về lý do tại sao thiên nhiên phát triển và môi trường xây dựng được thực hiện theo một cách nhất định. Đột nhiên, việc thiết kế các chương trình thay vì vẽ các hình khối hình học đơn giản bằng tay dường như phù hợp với chương trình kiến trúc của thế kỷ 21. Những khả năng này và lý luận sâu sắc, cùng những khả năng mà chúng mang lại, thực sự truyền cảm hứng.

Moritz: Mục tiêu là giảm thiểu tất cả các thiết bị kỹ thuật trên các tòa nhà, vốn đang ngày càng chiếm dụng nhiều hơn. Bạn có tất cả các cảm biến và động cơ điện sẵn sàng điều khiển mọi thứ, nhưng không ai thực sự có thể kiểm soát được. Chúng tôi muốn giảm thiểu tất cả cơ sở hạ tầng kỹ thuật này bằng cách vẫn duy trì hiệu suất và độ phức tạp trong điều khiển để tạo ra các hình học thông minh nhằm giải quyết những vấn đề đó theo một cách khác, đáng tin cậy hơn.

Chúng ta cũng cần xem xét lại chủ đề vật chất này. Tôi được dạy rằng kiến trúc bền vững chỉ cần sử dụng thép, gỗ, kính và bê tông, và khi đó nó đã bền vững. Xin đừng dùng nhựa. Nhưng giờ đây, đã có những quy trình mới cho phép chúng ta tái sử dụng nhựa, và theo một cách nào đó, chúng ta có thể tái tạo vật liệu. Tôi lấy cảm hứng từ gỗ như một vật liệu xây dựng kết cấu, thậm chí cả những công trình gỗ đồ sộ cho các tòa nhà chọc trời, cho mọi ứng dụng. Nhưng rồi, chúng ta vẫn cần một vật liệu trong suốt để làm lớp vỏ công trình.

Nhựa có một tương lai tươi sáng, đặc biệt nếu chúng ta sử dụng nhựa phân hủy sinh học hoặc nhựa sinh học, với hiệu suất tương đương với nhựa gốc dầu. Mặc dù không bền bằng thủy tinh, chúng ta vẫn có thể tái sử dụng.

Nguồn: Archipreneur

Công nghệ mới và ứng dụng