Ứng dụng lý thuyết hình học Topology trong quá trình thiết kế kiến trúc và định hướng ứng dụng tại Việt Nam

 dài truyền thống được biến đổi tạo thành những đường cong uốn lượn; tổ
hợp nhiều khối nhà giống như sự giao thoa của những tiếng cồng, chiêng vang vọng núi rừng [21].
Qua quá trình tìm kiếm ý tưởng đó, có thể thấy rõ sự tham gia, dù mang tính tự phát, của phép biến
đổi Topology – uốn cong – một hình khối gốc kết hợp với yếu tố văn hóa, địa điểm, triết lý thiết kế để
đạt được giải pháp kiến trúc mong muốn.
153
Thùy, N. T. M. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng
Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng NUCE 2018 
10 
Hình 11. Phép biến đổi Topology – uốn cong 
– tham gia vào quá trình thiết kế kiến trúc 
3. Đề xuất định hướng ứng dụng lý thuyết hình học Topology vào quá trình thiết 
kế kiến trúc trong điều kiện Việt Nam 
3.1. Xây dựng khung áp dụng cơ bản 
 Qua phân tích, tổng hợp, đánh giá các ứng dụng lý thuyết và thực tiễn của 
Topology trong quá trình thiết kế công trình kiến trúc, có thể hệ thống thành một 
khung áp dụng cơ bản (Hình 12). 
Hình 12. Khung áp dụng cơ bản của Topology vào quá trình thiết kế kiến trúc 
Giai đoạn áp dụng trong quá trình thiết kế kiến trúc: 
- Quá trình thiết kế kiến trúc có thể coi như bao gồm nhiều giai đoạn tuần tự từ khi 
bắt đầu đến khi kết thúc dự án. Tuy nhiên, lý thuyết hình học Topology chỉ tham 
gia vào giai đoạn tìm kiếm ý tưởng kiến trúc nhằm sáng tạo không gian và hình 
khối cho công trình kiến trúc. 
Phương thức áp dụng: Nhìn chung có 3 phương thức áp dụng chính 
- Ứng dụng đồ thị Topology trong quá trình tổ chức không gian kiến trúc. 
- Ứng dụng tìm ý tưởng về không gian-hình khối kiến trúc dựa trên các đối tượng 
nghiên cứu của Topology như dải Mobius, chai Klein, Nút 
- Ứng dụng tìm ý tưởng kiến trúc thông qua phép biến đổi Topology một hình 
Hình 11. Phép biến đổi Topology – uốn cong – tham gia vào quá trình thiết kế kiến trúc
3. Đề xuất định hướng ứng dụng lý thuyết hình học Topology vào quá trình thiết kế kiến trúc
trong điều kiện Việt Nam
3.1. Xây dựng khung áp dụng cơ bản
Qua phân tích, tổng hợp, đánh giá các ứng dụng lý thuyết và thực tiễn của Topology trong quá
trình thiết kế công trình kiến trúc, có thể hệ thống thành một khung áp dụng cơ bản (Hình 12).
Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng NUCE 2018 
10 
Hình 11. Phép biến đổi Topology – uốn cong 
– tham gia vào quá trình thiết kế kiến trúc 
3. Đề xuất định hướng ứng dụng lý thuyết hình học Topology vào quá trình thiết 
kế kiến trúc trong điều kiện Việt Nam 
3.1. Xây dựng khung áp dụng cơ bản 
 Qua phân tích, tổng hợp, đánh giá các ứng dụng lý thuyết và thực tiễn của 
Topology trong quá trình thiết kế công trình kiến trúc, có thể hệ thống thành một 
khung áp dụng cơ bản (Hình 12). 
Hình 12. Khung áp dụng cơ bản của Topology vào quá trình thiết kế kiến trúc 
Giai đoạn áp dụng trong quá trình thiết kế kiến trúc: 
- Quá trình thiết kế kiến trúc có thể coi như bao gồm nhiều giai đoạn tuần tự từ khi 
bắt đầu đến khi kết thúc dự án. Tuy nhiên, lý thuyết hình học Topology chỉ tham 
gia vào giai đoạn tìm kiếm ý tưởng kiến trúc nhằm sáng tạo không gian và hình 
khối cho công trình kiến trúc. 
Phương thức áp dụng: Nhìn chung có 3 phương thức áp dụng chính 
- Ứng dụng đồ thị Topology trong quá trình tổ chức không gian kiến trúc. 
- Ứng dụng tìm ý tưởng về không gian-hình khối kiến trúc dựa trên các đối tượng 
nghiên cứu của Topology như dải Mobius, chai Klein, Nút 
- Ứng dụng tìm ý tưởng kiến trúc thông qua phép biến đổi Topology một hình 
Hình 12. Khung áp dụng cơ bản của Topology vào quá trình thiết kế kiến trúc
a. Giai đoạn áp dụng trong quá trình thiết kế kiến trúc
- Quá trình thiết kế kiến trúc có thể coi như bao gồm nhiều giai đoạn tuần tự từ khi bắt đầu đến khi
kết thúc dự án. Tuy nhiên, lý thuyết hình học Topology chỉ tham gia vào giai đoạn tìm kiếm ý tưởng
kiến trúc nhằm sáng tạo không gian và hình khối cho công trình kiến trúc.
b. Phương thức áp dụng: Nhìn chung có 3 phương thức áp dụng chính
- Ứng dụng đồ thị Topology trong quá trình tổ chức không gian kiến trúc.
- Ứng dụng tìm ý tưở về không gian-hình khối kiến trúc dựa trên các đối tượng nghiên cứu của
Topology như dải Mobius, chai Klein, Nút, . . .
- Ứng dụng tìm ý tưởng kiến trúc thông qua phép biến đổi Topology một hình dạng gốc nào đó.
c. Thể loại công trình áp dụng
- Thể loại công trình kiến trúc có thể áp dụng lý thuyết hình học Topology trong tìm ý sáng tác
rất đa dạng, phong phú, bao gồm: nhà ở, nhà cao tầng, trường học, công trình tôn giáo, bảo tàng, triển
lãm, thư viện, trung tâm văn hóa, nghệ thuật và cả các trung tâm thể thao, v.v. . .
154
Thùy, N. T. M. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng
- Thể loại công trình áp dụng có thể được phân loại theo hai mảng : hình thức (nhà cao tầng, nhà
thấp tầng, nhà có diện bề mặt rộng, . . . ) hoặc kiểu loại (kiến trúc có dây chuyền liên tục, kiến trúc có
dây chuyền đột biến, . . . ).
- Những công trình được áp dụng nhiều nhất là công trình văn hóa do hình học Topology có khả
năng cung cấp cho thể loại công trình này vô số những ý tưởng mới mẻ, độc đáo, mang tính thẩm mỹ
cao và giàu tính biểu tượng, . . .
3.2. Định hướng ứng dụng trong điều kiện Việt Nam
- Việc ứng dụng lý thuyết hình học Topology trong quá trình thiết kế kiến trúc, đặc biệt với sự hỗ
trợ của các công cụ kỹ thuật số hiện đại trong bối cảnh thế giới chuyển dịch mạnh mẽ sang cuộc cách
mạng công nghệ 4.0, giúp sáng tạo nên những công trình kiến trúc hiện đại, năng động, giàu cảm xúc,
bền vững và thân thiện với môi trường. Do đó, rất cần thiết tiến hành một nghiên cứu đầy đủ, toàn
diện để định hướng áp dụng phù hợp trong điều kiện cụ thể của Việt Nam.
- Giai đoạn cần nghiên cứu ứng dụng là giai đoạn thiết kế ý tưởng, sáng tạo không gian, hình khối
kiến trúc.
- Có thể nghiên cứu áp dụng cho nhiều thể loại công trình khác nhau. Trước tiên, nên tập trung
ứng dụng cho các công trình văn hóa. Việt Nam là một đất nước có hàng nghìn năm văn hiến với địa
hình trải dài hình chữ S, từ Bắc đến Nam, từ vùng núi, đồng bằng tới cao nguyên, rất phong phú về địa
hình, địa mạo, văn hóa và lịch sử. Do đó, lý thuyết hình học Topology có tiềm năng lớn để ứng dụng,
làm cơ sở để sáng tác các công trình văn hóa hiện đại, hài hòa với cảnh quan thiên nhiên và đậm đà
bản sắc dân tộc. Sau đó, mở rộng nghiên cứu áp dụng cho nhiều thể loại công trình khác như trường
học, nhà cao tầng, trung tâm thể thao, . . .
- Đối tượng sử dụng kết quả nghiên cứu hướng tới sinh viên kiến trúc, học viên sau đại học, các
kiến trúc sư trẻ và những nhà nghiên cứu.
4. Kết luận
Thiết kế kiến trúc là một quá trình phức tạp, đòi hỏi kết hợp tư duy logic và khả năng sáng tạo
ngày một cao để đáp ứng sự thay đổi nhanh chóng của nhu cầu xã hội. Topology, một nhánh toán học
mới, nhờ sự phát triển vượt bậc của khoa học máy tính và các công cụ kỹ thuật số đã góp phần thay
đổi tư duy và quá trình thiết kế kiến trúc đã có, giúp khám phá các không gian và hình thức kiến trúc
mới, phản ánh tinh thần của một thời đại luôn biến chuyển năng động, phát triển mạnh mẽ về khoa
học - công nghệ.
Tại Việt Nam, việc ứng dụng các lý thuyết hình học Topogy vào quá trình sáng tác thiết kế kiến
trúc mới ở giai đoạn khởi đầu, chưa thực sự được làm rõ cả về mặt lý thuyết và thực hành. Tuy vậy đã
có một số công trình kiến trúc hướng tới kiến trúc Topology mang lại kết quả tốt về mặt thẩm mỹ và
chức năng sử dụng, thu hút sự chú ý của giới kiến trúc cả trong và ngoài nước. Điều đó thể hiện tiềm
năng của việc khai thác lý thuyết hình học Topology kết hợp với công nghệ máy tính trong quá trình
tìm ý tưởng, giải pháp kiến trúc cũng như cung cấp cho các sinh viên kiến trúc, kiến trúc sư trẻ một
cách thức sáng tạo mới mẻ, hiện đại và hiệu quả trong điều kiện Việt Nam.
Tài liệu tham khảo
[1] Chi, L. T. P. (2018). Hình học Fractal và tính chất tự đồng dạng thể hiện trong kiến trúc Việt Nam. Tạp
chí Khoa học Công nghệ Xây dựng (KHCNXD) - ĐHXD, 12(4):115–124.
155
Thùy, N. T. M. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng
[2] Li, Z. H., Chang, Q. H., Shen, Y. (2012). Influence and application of topological geometry in architec-
tural design. Advanced Materials Research, Trans Tech Publ, 374:191–194.
[3] Tepavcˇevic´, B., Stojakovic´, V. (2014). Representation of non-metric concepts of space in architectural
design theories. Nexus Network Journal, 16(2):285–297.
[4] Di Cristina, G., Emmer, M. (2002). Architettura e topologia: per una teoria spaziale dell’architettura.
Librerie Dedalo.
[5] Bryan, L. (2005). How design think. Architectural Press.
[6] Alexander, C. (1965). A city is not a tree. Architectural Forum, 124(1):58–62.
[7] Jean, C. (1970). Topological organization of architectural spaces. Architectural Design, 7(6):491–493.
[8] Lionel, M., Philip, S. (1971). The geometry of environment. RIBA Publications Ltd, London.
[9] Bill, H. (2007). Space is the machine. Space syntax, London ,United Kingdom.
[10] Vice.com. The Mobius Strip Gives Form To A Buddhist Temple In Shanghai [Q&A With Designer Wang
Qing]. Truy cập ngày 14/10/2019.
[11] Mcbridecharlesryan.com. Penleigh and Essendon Grammar (PEGS) – Senior. Truy cập ngày 14/10/2019.
[12] Khôi, D. M. (2016). Đọc & hiểu kiến trúc. NXB Xây Dựng.
[13] ] Archdaily.com. The Twist Museum/BIG. Truy cập ngày 14/10/2019.
[14] Hoàng, Đ. T. (2016). Hình thái học kiến trúc, chủ nghĩa cấu trúc & tâm lý học kiến trúc. Nhà xuất bản
Mỹ Thuật.
[15] Chương, N. V., Tuyên, H. Q. (2007). Topology và kiến trúc ngày nay. Truy cập ngày 14/10/2019.
[16] Kim, Đ. N. (2005). Một số khái niệm về hình học trong kiến trúc. Nhà xuất bản Xây dựng.
[17] Thanh, T. B. (2012). Kiến trúc tham số. Luận văn Thạc sĩ, TP HCM.
[18] Thùy, N. T. M. (2017). Lý thuyết hình học Tôpô và khả năng sáng tạo kiến trúc. Tạp chí kiến trúc, 264
(4):40–45.
[19] Archdaily.com. Farming Kindergarten/Vo Trong Nghia Architects. Truy cập ngày 14/10/2019.
[20] Sdesign.com.vn. Cung quy hoạch hội chợ và triển lãm Quảng Ninh. Truy cập ngày 14/10/19.
[21] Ashui.com. Bảo tàng thế giới cà phê. Truy cập ngày 14/10/2019.
156