Mang lại hiệu ứng thị giác ấn tượng, lưới kim loại mở ra những tiềm năng sáng tạo cho mặt đứng kiến trúc bằng công nghệ lắp ráp tiên tiến với những lợi ích vượt trội.

Lưới kim loại là một vật liệu đa năng với tiềm năng vô hạn, được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, trong đó có kiến trúc. Khi được dùng để làm mặt đứng, lưới mang đến hiệu ứng thị giác tinh giản, hiện đại, tạo ra một lớp vỏ bao bọc mờ ảo, kết nối công trình với thiên nhiên và bối cảnh khu vực. Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nó đã trở nên đa dạng và linh hoạt hơn, giúp định hình ngôn ngữ kiến trúc cho những công trình hiện đại.

Một gian trưng bày cộng đồng với mái lưới kim loại đỏ ở Sydney do Sam Crawford Architects thiết kế. Ảnh: Brett Boardman.

Lưới kim loại màu trắng tại phần sân thượng mở rộng, mang đến chiều sâu thị giác, giúp nâng tầm diện mạo của ngôi nhà cổ tại Barcelona do Bonba Studio thiết kế. Ảnh: José Hevia.

Lưới kim loại gồm những loại phổ biến ở dạng dây (Wire Mesh), đục lỗ (Perforated Metal Mesh), kéo dãn (Expanded Metal Mesh),… làm từ vật liệu thép không gỉ, nhôm, đồng hoặc hợp kim đồng. Trong đó, lưới dây thép không gỉ là loại có độ bền cao nhất, phù hợp với những tòa nhà lớn, có khả năng giảm thiểu công sức bảo trì nhờ vào khả năng chống ăn mòn vượt trội. Cấu trúc mặt tiền này đã được thử nghiệm qua nhiều giải pháp lắp đặt, đảm bảo an toàn tối ưu ngay cả khi ứng dụng cho các tòa nhà cao tầng trong điều kiện gió lớn.

Trụ sở bảy tầng của công ty Bonfiglioli ở Bologna, Ý, do văn phòng Peter Pichler Architecture thiết kế, gồm có hai lớp bao che, gồm vách kính bên trong và lưới nhôm xếp nếp bên ngoài giúp lọc ánh sáng mặt trời trực tiếp. Ảnh: Gustav Willeit.

Giải pháp lắp đặt mặt tiền bằng lưới kim loại

Các phần chính trong hệ mặt tiền lưới bao gồm: 

• Hệ khung chịu lực: Đóng vai trò là móng đỡ cho các tấm vật liệu, được gắn trực tiếp vào tòa nhà.
• Hệ đỡ trung gian: Được bố trí thêm vào giữa các tấm lưới để hỗ trợ chịu lực trên tổng thể tiết diện lưới mặt tiền, giúp ngăn các tấm lưới xê dịch.
• Chốt liên kết: Là các loại bu lông, chốt vặn, dùng để kết nối tấm lưới với kết cấu khung đỡ.
• 

  Trung tâm cộng đồng Hurlstone Memorial Reserve do Sam Crawford Architects thiết kế sử dụng lưới kim loại đục lỗ trên mái, được gắn với hệ cột và khung sắt bằng chốt bu lông. Ảnh: Brett Boardman.

Ở những công trình quy mô lớn và đòi hỏi độ bền cao, cấu trúc lưới thép không gỉ được ưu tiên chọn lựa. Kết cấu này sẽ có thêm các nẹp biên là các thanh căng phẳng được gắn vào hai đầu mỗi tấm lưới, lò xo áp suất được đặt ở dưới hoặc trên hệ khung chịu lực, nhằm tạo sức đàn hồi cần thiết và đảm bảo an toàn trong quá trình căng lưới. Hệ khung chịu lực phải đủ vững chắc để chịu tải trọng phát sinh và các lực tác động ở nhiều phương. Đi kèm với đó là hệ đỡ trung gian, chính là những khung thép chuyên dụng chạy ở mặt sau lưới, bố trí với số lượng và vị trí phù hợp dựa trên tính toán kỹ thuật. 

Mặt tiền lưới thép không gỉ dài hơn 300m của tòa nhà FACQ tại thành phố Merelbeke, Bỉ. Ảnh: Bart Vercammen.

Tùy vào loại lưới mà có thể áp dụng các giải pháp căng phẳng khác nhau như hệ bản nẹp hoặc ống nẹp. Với phương pháp thứ nhất, các tấm vật liệu có thể được căng ở nhiều mức bằng cách sử dụng hệ nẹp biên bao gồm các thanh nẹp dạng bản, vít chốt và lò xo áp lực. Lò xo cung cấp độ đàn hồi cho lưới thép khi chịu tác động bên ngoài, tuy nhiên, cần có một hệ khung đỡ vững chắc để hấp thụ các tải trọng phát sinh ở hai mặt lưới thép. Hệ đỡ trung gian được lắp thêm ở mỗi tầng nhà bằng ống tròn và đầu nối cáp được đặt phía sau tấm lưới. Giải pháp này phù hợp cho mọi dạng lưới ngoại trừ lưới cáp.

Giải pháp căng phẳng bằng ống nẹp gồm thanh tròn trượt và bu lông mắt là lựa chọn phù hợp hơn cho lưới cáp. Với hệ thống này, bản nẹp được loại bỏ và thay thế bằng thanh tròn phân phối tải trọng. Bu lông mắt (eyebolts) được sử dụng để kẹp lưới thép không gỉ vào khung chịu lực. Với những dự án có thiết kế mặt đứng phức tạp hơn như lượn sóng, gấp khúc hay mảng cắt,…giải pháp căng phẳng và liên kết cũng sẽ được thiết kế riêng biệt bởi những kiến trúc sư, nhà thầu và đơn vị sản xuất.

Hai giải pháp căng phẳng lưới thép. Ảnh: Haver & Boecker.

Mặt tiền lưới thép không gỉ uốn lượn tại Trung tâm thể thao dưới nước Aquatique ở Pháp. Ảnh: Haver & Boecker.

Lưới nhôm xếp nếp tại tòa nhà văn phòng Bonfiglioli ở Bologna, Ý. Ảnh: Gustav Willeit.

Lợi ích của vỏ bao chắn bằng lưới kim loại

Lưới kim loại mang lại nhiều lợi ích vượt trội trong kiến trúc mặt tiền. Với khả năng kéo căng được trên diện rộng và chịu lực tốt, hệ mặt tiền lưới có thể dễ dàng triển khai trên các công trình lớn mà chỉ cần một hệ khung đỡ đơn giản và hệ đỡ trung gian ở mỗi tầng. Điều này giúp tiết kiệm thời gian và chi phí thi công đáng kể.

Hệ khung thép chịu lực có thể được gắn sẵn vào công trình, nhà thầu chỉ cần nhấc các tấm lưới thép lên, gắn chúng vào phần khung và căng theo lực đã tính toán trước. Ảnh: Haver & Boecker.

Lưới kim loại có thể được sử dụng có các giải pháp an ninh và an toàn cho công trình như cửa, vách ngăn, lan can cầu thang và ban công. Đây cũng là một vật liệu thân thiện với môi trường vì có khả năng giảm nhiệt cho tòa nhà bằng việc cản ánh nắng chiếu vào, tùy chỉnh diện tích mở của lưới để có thể đạt được các yêu cầu thông gió cụ thể của dự án. Hiệu ứng xuyên thấu giúp con người có thể cảm nhận được thiên nhiên khi ranh giới kiến trúc bị xóa nhòa, nhưng vẫn đảm bảo sự riêng tư an tĩnh cần thiết. Ngoài ra, vật liệu này còn có ưu điểm về độ bền cực cao do tính chất không gỉ chống ăn mòn và kỹ thuật lắp đặt chắc chắn. Sau khi thi công hoàn thiện, chủ đầu tư chỉ cần có kế hoạch bảo trì tối thiểu và kiểm tra trực quan hằng năm, không cần điều chỉnh độ căng nếu lắp đặt đúng cách.

Trung tâm cộng đồng Qinghuayuan tỉnh Hà Nam, Trung Quốc được thiết kế bao bọc bởi tấm lưới kim loại màu xanh, với hy vọng sẽ trồng được những cây dây leo xanh tươi trong tương lai. Ảnh: Zhang Chao.

Nguồn