Bài 3: Từ nguyên lý đến phương pháp: Làm thế nào để “Thuận theo tự nhiên” đi vào kiến trúc và quy hoạch?

Từ một hệ nguyên lý đến một phương pháp hành động

Ở bài viết trước, năm nguyên lý Liên kết; Cân bằng; Giới hạn; Nhịp điệu; Phản hồi được đề xuất như những thành phần nền tảng để nhìn nhận môi trường sống dưới góc độ một hệ thống. Tuy nhiên, từ một hệ nguyên lý đến một quyết định cụ thể trong kiến trúc và quy hoạch vẫn còn một khoảng cách đáng kể. Một kiến trúc sư có thể đồng ý rằng công trình cần hài hòa với tự nhiên, nhưng khi đứng trước một khu đất cụ thể, câu hỏi thực tế lại là: nên xây dựng với mật độ bao nhiêu; cấu trúc không gian nào là phù hợp; giữ lại những gì; thay đổi những gì; cây xanh và mặt nước được tổ chức ra sao; đời sống cộng đồng sẽ vận hành như thế nào; công nghệ nên tham gia đến mức nào; và quan trọng hơn, sau khi công trình đi vào sử dụng, làm thế nào biết được những quyết định ban đầu có thực sự phù hợp? Điều đó cho thấy một hệ nguyên lý chỉ có giá trị thực tiễn khi có khả năng chuyển hóa thành phương pháp nhận diện vấn đề, đưa ra quyết định và tiếp tục học hỏi từ kết quả của chính quyết định đó. Đây cũng là điểm tư duy hệ thống đặc biệt có ý nghĩa đối với kiến trúc và quy hoạch. Một công trình không tồn tại độc lập mà luôn nằm trong những mạng lưới lớn hơn của địa hình, khí hậu, hạ tầng, kinh tế, văn hóa, cộng đồng và hệ sinh thái. Donella Meadows từng nhấn mạnh rằng hành vi của một hệ thống gắn với cấu trúc, các dòng thông tin và những vòng phản hồi bên trong nó.[1] Trong khi đó, các tiếp cận về thiết kế tái tạo cũng đặt công trình trong mối quan hệ với nơi chốn và những hệ sống rộng hơn, thay vì xem thiết kế như một vật thể riêng biệt.[2] Vì vậy, vấn đề đặt ra không chỉ là “thiết kế cái gì?”, mà trước đó phải là: “Hệ thống đang vận hành như thế nào, và sự can thiệp của chúng ta sẽ làm thay đổi hệ thống ấy ra sao?” Đó là điểm xuất phát của phương pháp được đề xuất trong bài viết này.

Thuận không có nghĩa là giữ nguyên hiện trạng

Trước khi xây dựng phương pháp, cần làm rõ một khái niệm quan trọng: thế nào là “thuận theo quy luật của tự nhiên”? Nếu hiểu đơn giản rằng thuận tự nhiên là hạn chế xây dựng, giữ nguyên hiện trạng hay đưa nhiều cây xanh vào công trình thì chưa đủ. Con người từ lâu đã tác động vào tự nhiên để tạo ra làng mạc, đô thị, hạ tầng và những không gian phục vụ đời sống. Vấn đề không nằm ở việc có can thiệp hay không, mà nằm ở cách thức, mức độ và khả năng thích ứng của sự can thiệp. Trong khung nghiên cứu này, có thể bước đầu hiểu “thuận” là trạng thái trong đó sự can thiệp nhận biết được các mối liên kết của hệ thống, không đẩy những thành phần quan trọng vượt quá giới hạn chịu đựng, hướng tới duy trì cân bằng động, tôn trọng các nhịp điệu cần thiết và có khả năng điều chỉnh dựa trên phản hồi. Ngược lại, trạng thái “nghịch” có thể xuất hiện khi sự phát triển làm đứt gãy những liên kết quan trọng, tạo ra mất cân bằng kéo dài, vượt quá sức chịu tải, cưỡng lại những chu kỳ cần thiết hoặc tiếp tục vận hành theo một mô hình cũ dù những phản hồi thực tế đã cho thấy các hệ quả bất lợi. Cách hiểu này cũng giúp tránh một quan niệm cực đoan: tự nhiên không phải một trạng thái bất biến để con người sao chép. Các hệ tự nhiên luôn biến đổi, thích nghi và tái tổ chức. Vì thế, một kiến trúc hay đô thị “thuận theo quy luật của tự nhiên” cũng không nhất thiết phải đứng yên; điều quan trọng hơn là khả năng nhận biết biến đổi và thích ứng trước biến đổi.

Bốn tầng tư duy: đọc, hiểu, can thiệp, học hỏi

Từ nhận thức trên, bài viết đề xuất phương pháp tiếp cận gồm bốn tầng tư duy: Đọc hệ thống; Hiểu quy luật; Can thiệp; Học hỏi. “Đọc” là nhìn đối tượng thiết kế không chỉ bằng ranh giới khu đất mà trong toàn bộ bối cảnh liên quan. “Hiểu” là tìm ra những quan hệ, dòng vận động, giới hạn và chu kỳ đang chi phối hệ thống. “Can thiệp” là đưa ra giải pháp trên cơ sở những hiểu biết ấy. “Học hỏi” là tiếp tục quan sát kết quả sau can thiệp, nhận phản hồi và điều chỉnh. Điểm khác biệt quan trọng ở đây là thiết kế không được coi là điểm kết thúc của quá trình. Trong quy trình tuyến tính truyền thống, người ta dễ hình dung quá trình phát triển theo chuỗi khảo sát, thiết kế, xây dựng rồi đưa vào sử dụng. Nhưng một môi trường sống chỉ thực sự bộc lộ đầy đủ các quan hệ của nó khi con người bắt đầu sống trong đó. Hành vi thay đổi, nhu cầu thay đổi, khí hậu thay đổi, công nghệ thay đổi và bản thân đô thị cũng tiếp tục phát triển. Bởi vậy, khi công trình hoàn thành về mặt vật chất, một chu trình khác mới bắt đầu: chu trình vận hàn; quan sát; phản hồi; điều chỉnh. Đây chính là lý do “Học hỏi” được đặt ngang hàng với Đọc, Hiểu và Can thiệp.

Sáu bước thực hành có tính lặp được cụ thể hóa từ bốn tầng tư duy trên.

Bước thứ nhất: Nhận diện hệ thống. Người thiết kế xác định ranh giới nghiên cứu, nhưng đồng thời phải nhìn ra ngoài ranh giới hành chính hoặc ranh giới khu đất. Một dự án ven sông chẳng hạn không thể chỉ được nghiên cứu trong phạm vi đất xây dựng mà phải được đặt trong quan hệ với lưu vực, dòng chảy, hạ tầng, giao thông, sinh thái, cộng đồng dân cư, hoạt động kinh tế và những biến đổi của khu vực xung quanh.

Bước thứ hai: Nhận diện quy luật vận hành. Sau khi xác định các thành phần, cần quan sát cách chúng tương tác. Nước chảy theo hướng nào? Người dân di chuyển ra sao? Không gian được sử dụng khác nhau thế nào giữa ngày và đêm? Mùa mưa và mùa khô tạo ra những trạng thái gì? Những hoạt động kinh tế, văn hóa hay xã hội nào có tính chu kỳ? Đâu là các dòng vật chất, năng lượng và thông tin quan trọng?

Bước thứ ba: Chẩn đoán bằng năm nguyên lý. Đây là bước trung tâm của phương pháp. Hệ thống được xem xét đồng thời qua Liên kết, Cân bằng, Giới hạn, Nhịp điệu và Phản hồi nhằm nhận diện những điểm đang hoạt động phù hợp, những điểm đứt gãy, những mất cân bằng, giới hạn có nguy cơ bị vượt qua và những tiềm năng có thể được phát huy.

Bước thứ tư: Thiết kế giải pháp tích hợp. Kết quả chẩn đoán được chuyển thành quyết định can thiệp. Giải pháp không chỉ thuộc về hình thức kiến trúc mà có thể đồng thời tác động vào ba miền: Không gian; Đời sống; Công nghệ. Không gian tạo điều kiện vật chất; đời sống quyết định cách con người sử dụng và tạo giá trị cho không gian; công nghệ hỗ trợ nhận biết, quản lý và điều chỉnh khi thực sự cần thiết.

Bước thứ năm: Vận hành và quan sát. Khi giải pháp được đưa vào thực tế, cần tiếp tục theo dõi tác động đối với con người, cộng đồng và môi trường. Đây là giai đoạn những giả định của thiết kế gặp thực tế.

Bước thứ sáu: Phản hồi và điều chỉnh. Dữ liệu, hành vi, trải nghiệm người sử dụng và biến đổi môi trường trở thành nguồn thông tin cho một vòng quyết định mới. Những gì hoạt động tốt được duy trì; những gì chưa phù hợp được điều chỉnh; những điều kiện mới xuất hiện được đưa trở lại quá trình nhận diện hệ thống. Vì thế, bước thứ sáu không phải điểm cuối. Nó có thể đưa quá trình trở lại bước thứ nhất hoặc thứ hai và mở ra một chu kỳ tiếp theo.

Ma trận 5 × 5: công cụ đọc một hệ thống sống

Để năm nguyên lý không dừng ở mức khái niệm, nghiên cứu bước đầu đề xuất ma trận chẩn đoán 5 × 5. Năm nguyên lý Liên kết; Cân bằng; Giới hạn; Nhịp điệu; Phản hồi được đặt theo một chiều; năm miền quan sát Không gian; Đời sống; Công nghệ; Con người; Môi trường được đặt theo chiều còn lại. Sự giao nhau tạo thành 25 nhóm câu hỏi chẩn đoán. Chẳng hạn, khi xem xét Liên kết và Không gian, câu hỏi có thể là: không gian đang kết nối như thế nào với địa hình, hạ tầng, giao thông, chức năng xung quanh và cấu trúc tự nhiên? Với Cân bằng và Đời sống, vấn đề có thể chuyển sang quan hệ giữa làm việc, nghỉ ngơi, vận động, giao tiếp, riêng tư và sinh hoạt cộng đồng. Với Giới hạn và Môi trường, cần nhận diện sức chịu tải về nước, năng lượng, phát thải, sinh thái hay khả năng phục hồi. Với Nhịp điệu và Con người, cần xem môi trường có hỗ trợ nhịp ngày – đêm, hoạt động – nghỉ ngơi và khả năng phục hồi của người sử dụng hay không. Còn với Phản hồi và Công nghệ, câu hỏi là liệu công nghệ có thực sự giúp thu nhận, phân tích và chuyển dữ liệu thành thông tin có ích cho quá trình vận hành và điều chỉnh hay chỉ làm gia tăng thiết bị và sự phức tạp của hệ thống. Ma trận này chưa phải một bảng chấm điểm và 25 ô cũng chưa được coi là 25 chỉ số đã được kiểm chứng. Ở giai đoạn hiện tại, chúng được đề xuất như 25 nhóm câu hỏi chẩn đoán ban đầu. Khi áp dụng vào từng loại dự án, mỗi câu hỏi cần tiếp tục được chuyển thành những chỉ báo cụ thể có thể quan sát hoặc đo lường. Đây cũng là cơ sở để phương pháp có thể tiếp tục được thử nghiệm, hiệu chỉnh và đánh giá trong các nghiên cứu tiếp theo.

Từ thiết kế cho con người đến đọc đồng thời con người và môi trường

Một điểm cần nhấn mạnh trong cách tiếp cận này là vị trí của con người. Kiến trúc đương nhiên được tạo ra để phục vụ con người. Các phương pháp thiết kế lấy con người làm trung tâm đã có nền tảng phát triển lâu dài và được chuẩn hóa trong nhiều lĩnh vực.[3] Tuy nhiên, nếu đặt nhu cầu tức thời của con người tách khỏi những giới hạn của môi trường, một giải pháp có thể tạo tiện nghi trong ngắn hạn nhưng đồng thời chuyển chi phí sang tài nguyên, năng lượng, khí hậu hoặc các thế hệ sau. Vì vậy, trong phương pháp đề xuất, Con người và Môi trường được đặt trong cùng một quan hệ trung tâm. Điều đó không làm giảm vai trò của con người. Ngược lại, nó mở rộng khái niệm về lợi ích của con người: từ tiện nghi trước mắt sang sức khỏe, khả năng thích ứng, chất lượng sống lâu dài và một môi trường có khả năng tiếp tục nuôi dưỡng đời sống. Tương tự, công nghệ không được xem là mục tiêu tự thân. Các nghiên cứu về môi trường thích ứng cho thấy cảm biến, dữ liệu và hệ thống điều khiển có thể giúp môi trường xây dựng nhận biết và phản ứng với điều kiện thay đổi.[4] Nhưng giá trị của công nghệ chỉ xuất hiện khi nó giúp hệ thống hiểu tốt hơn – vận hành phù hợp hơn – và điều chỉnh chính xác hơn. Một tòa nhà chứa nhiều cảm biến chưa chắc đã thông minh. Một đô thị có lượng dữ liệu khổng lồ cũng chưa chắc đã sống tốt hơn. Công nghệ chỉ thực sự có ý nghĩa khi nó giúp con người và môi trường hình thành một vòng phản hồi tốt hơn.

Thử đọc một khu đô thị ven sông bằng phương pháp này

Có thể hình dung cách tiếp cận trên thông qua một trường hợp giả định: quy hoạch một khu đô thị ven sông. Nếu bắt đầu từ hình thức, câu hỏi đầu tiên dễ trở thành: nên tạo một skyline như thế nào, bố trí bao nhiêu công trình, tổ chức quảng trường hay cảnh quan ra sao? Nhưng nếu bắt đầu bằng việc đọc hệ thống, những câu hỏi sẽ khác. Dòng sông vận hành như thế nào qua các mùa? Đâu là không gian chứa nước và vùng có nguy cơ ngập? Những hệ sinh thái nào đang tồn tại? Người dân hiện sử dụng bờ sông ra sao? Giao thông, sinh kế, văn hóa và đời sống cộng đồng có những mối liên hệ nào với dòng sông? Sau đó, năm nguyên lý được sử dụng để chẩn đoán.

Liên kết đặt câu hỏi liệu dòng sông đang được kết nối với đô thị, cộng đồng và mạng lưới sinh thái hay đang bị chia cắt. Cân bằng xem xét quan hệ giữa xây dựng và khoảng mở, giữa khai thác kinh tế và lợi ích cộng đồng, giữa phát triển mới và những giá trị đang tồn tại. Giới hạn buộc người thiết kế nhận diện sức chịu tải của giao thông, hạ tầng, nguồn nước, mật độ xây dựng và hệ sinh thái. Nhịp điệu đưa mùa nước, khí hậu, ngày – đêm, hoạt động văn hóa và những biến đổi theo thời gian trở thành dữ liệu thiết kế. Phản hồi đặt ra câu hỏi ngay từ đầu rằng sau khi đô thị được đưa vào sử dụng, bằng cách nào chúng ta biết được chất lượng nước đang tốt lên hay xấu đi, không gian công cộng có thực sự được sử dụng, vi khí hậu thay đổi thế nào, nhu cầu giao thông ra sao và cộng đồng cảm nhận môi trường sống của mình như thế nào. Khi ấy, thiết kế không còn đơn thuần là việc đặt các công trình vào một khu đất. Nó trở thành quá trình tổ chức lại các quan hệ của một hệ thống.

Công trình hoàn thành, nhưng thiết kế chưa kết thúc

Đây có lẽ là thay đổi quan trọng nhất mà cách tiếp cận này muốn gợi mở. Trong một thế giới có khí hậu biến đổi, công nghệ phát triển nhanh, hành vi xã hội liên tục thay đổi và nguồn lực ngày càng chịu nhiều áp lực, rất khó kỳ vọng một quyết định thiết kế tại một thời điểm có thể luôn đúng trong nhiều thập kỷ sau đó. Khả năng thích ứng vì thế trở thành một phần quan trọng của chất lượng môi trường sống. Các nghiên cứu về resilience cũng nhấn mạnh năng lực của hệ thống trong việc chịu đựng, thích ứng, phục hồi và tiếp tục vận hành trước biến đổi.[5] Điều này đưa kiến trúc và quy hoạch từ tư duy “thiết kế một sản phẩm hoàn chỉnh” sang tư duy “khởi tạo một hệ thống có khả năng tiếp tục học hỏi”. Công trình có thể hoàn thành về mặt xây dựng, nhưng quan hệ giữa công trình với con người, cộng đồng và môi trường vẫn tiếp tục phát triển. Vì vậy, giá trị lâu dài của một dự án không chỉ nằm ở vẻ đẹp tại ngày khánh thành, mà còn nằm ở câu hỏi: Sau 10 năm, 20 năm hay 100 năm, hệ thống đó có còn khả năng thích ứng, phục hồi và tiếp tục tạo ra giá trị hay không?

Từ phương pháp đến khả năng kiểm chứng

Phương pháp được trình bày trong bài viết này mới là một khung nghiên cứu đề xuất. Giá trị của nó không thể được khẳng định chỉ bằng lập luận lý thuyết. Bước tiếp theo cần thiết là chuyển các câu hỏi chẩn đoán thành những chỉ báo phù hợp với từng loại môi trường sống, sau đó thử nghiệm trên những trường hợp cụ thể để xem liệu phương pháp có giúp nhận diện vấn đề tốt hơn, hỗ trợ quyết định thiết kế tốt hơn và tạo ra những kết quả có thể quan sát được hay không. Đây cũng là ranh giới quan trọng giữa một tư tưởng phát triển và một phương pháp có khả năng nghiên cứu khoa học. Một học thuyết không trở nên đáng tin cậy vì nó đưa ra nhiều khẳng định, mà bởi nó cho phép những khẳng định của mình được đưa vào thực tế, quan sát, phản biện và điều chỉnh. Theo nghĩa đó, chính nguyên lý Phản hồi không chỉ nằm trong nội dung của phương pháp mà còn cần được áp dụng đối với bản thân phương pháp. Nếu thực tế cho thấy một giả định chưa đúng, phải sửa. Nếu một chỉ báo không phản ánh đúng vấn đề, phải thay đổi. Nếu một giải pháp tạo ra hệ quả ngoài dự kiến, phải quay lại đọc hệ thống.

Thuận theo quy luật của tự nhiên, vì thế, không phải là đi tìm một công thức bất biến. Đó là năng lực nhận biết hệ thống, hiểu những giới hạn và quy luật đang chi phối nó, can thiệp có trách nhiệm và tiếp tục học hỏi từ những gì xảy ra sau mỗi can thiệp. Với kiến trúc và quy hoạch, cách tiếp cận ấy có thể mở ra một bước chuyển quan trọng: từ việc tạo ra những công trình đơn lẻ sang kiến tạo những môi trường sống có khả năng thích ứng và phát triển cùng Con người – Cộng đồng – Môi trường theo thời gian.

Chú thích

[1] Donella H. Meadows xem cấu trúc hệ thống, các dòng thông tin, vòng phản hồi và các điểm can thiệp là những thành phần quan trọng để hiểu và tác động vào hành vi của hệ thống.

[2] Regenerative Development and Design tiếp cận công trình trong quan hệ với nơi chốn và các hệ sinh thái – xã hội rộng hơn; thiết kế không chỉ giảm tác động tiêu cực mà hướng tới tăng cường năng lực của hệ thống sống.

[3] Human-centred Design là một lĩnh vực đã được phát triển và chuẩn hóa; ISO 9241-210:2019 trình bày các nguyên tắc và hoạt động thiết kế lấy con người làm trung tâm đối với các hệ thống tương tác.

[4] Responsive/Adaptive Environments nghiên cứu khả năng môi trường xây dựng nhận biết điều kiện, xử lý thông tin và phản ứng thông qua cảm biến, dữ liệu, hệ thống điều khiển và các thành phần thích ứng.

[5] Trong nghiên cứu về resilience, trọng tâm không chỉ là chống chịu mà còn bao gồm khả năng thích ứng và phục hồi trước những biến động, mặc dù cách định nghĩa và đo lường khác nhau giữa các lĩnh vực.

Tài liệu tham khảo

1. Meadows, D.H. (1999). Leverage Points: Places to Intervene in a System. Sustainability Institute.

2. Mang, P., & Reed, B. (2012). “Designing from place: a regenerative framework and methodology.” Building Research & Information, 40(1), 23–38.

3. Mang, P., & Reed, B. (2013). “Regenerative Development and Design.” In Sustainable Built Environments. Springer.

4. Cole, R.J. (2012). “Regenerative design and development: current theory and practice.” Building Research & Information, 40(1), 1–6.

5. Lee, J.H., Ostwald, M.J., & Kim, M.J. (2021). “Characterizing Smart Environments as Interactive and Collective Platforms: A Review of the Key Behaviors of Responsive Architecture.” Sensors, 21(10), 3417.

6. ISO 9241-210:2019. Ergonomics of human-system interaction – Part 210: Human-centred design for interactive systems.

7. Abson, D.J., Fischer, J., Leventon, J., et al. (2017). “Leverage points for sustainability transformation.” Ambio, 46, 30–39.

8. Fischer, J., & Riechers, M. (2019). “A leverage points perspective on sustainability.” People and Nature, 1(1), 115–120.