Kiến trúc bằng băng là những công trình xây từ những khối băng cắt từ sông hồ đóng băng, nổi tiếng nhất là Lễ hội Băng tuyết Cáp Nhĩ Tân (Trung Quốc), Lễ hội Tuyết Sapporo (Nhật Bản) và khách sạn băng ở Jukkasjärvi (Thuỵ Điển). Băng chịu nén khá tốt nhưng chịu kéo kém và "chảy" chậm theo thời gian, nên các công trình băng thường có tường dày, mái vòm, và chỉ tồn tại một mùa đông. Mỗi năm chúng được xây lại từ đầu, rồi trả về cho dòng sông khi mùa xuân tới.
Băng là vật liệu xây dựng thế nào
Thoạt nghe, xây nhà bằng băng có vẻ kỳ quặc, nhưng ở xứ lạnh, băng có những ưu điểm:
- Sẵn có, miễn phí: mặt sông, hồ đóng băng dày cả mét là một "mỏ đá" khổng lồ.
- Dễ cắt, dễ ghép: dùng cưa, đục cắt thành khối; tưới nước vào khe giữa hai khối, nước đông lại như vữa, gắn chúng thành một.
- Trong suốt, bắt sáng: đặt đèn bên trong, cả công trình phát sáng rực rỡ về đêm.
Nhưng băng cũng có giới hạn rõ ràng:
| Tính chất | Băng | Ý nghĩa với thiết kế |
|---|---|---|
| Chịu nén | Khá tốt, cỡ vài megapascal tới hơn chục megapascal tuỳ nhiệt độ và tốc độ chịu tải | Tường, cột, vòm chịu được trọng lượng của chính chúng |
| Chịu kéo | Kém, khoảng 1 megapascal | Tránh dầm ngang dài, mái phẳng rộng |
| Biến dạng chậm (rão) | Có, băng "chảy" dưới tải lâu dài như sông băng | Mái vòm có thể võng dần sau nhiều tuần |
| Phụ thuộc nhiệt độ | Càng gần 0 °C càng yếu, rão nhanh | Đợt ấm bất thường là mối nguy cho công trình |
Vì vậy kiến trúc băng thường dùng tường dày, mái vòm và cung tròn — những hình dạng biến mọi lực thành lực nén, đúng như các nhà thờ đá thời trung cổ.
Lễ hội Băng tuyết Cáp Nhĩ Tân
Cáp Nhĩ Tân, thủ phủ tỉnh Hắc Long Giang ở đông bắc Trung Quốc, có mùa đông rất lạnh, nhiệt độ thường xuống dưới −20 °C. Truyền thống làm đèn lồng băng ở đây đã có từ lâu; lễ hội băng được tổ chức từ năm 1963, và từ năm 1985 trở thành Lễ hội Băng tuyết Quốc tế, diễn ra từ khoảng đầu tháng 1 tới tháng 2.
Băng được cắt từ sông Tùng Hoa (Songhua) chảy qua thành phố. Hàng nghìn công nhân cắt những khối băng lớn, vận chuyển về khu lễ hội và xây nên những công trình cao hàng chục mét: lâu đài, tháp, cầu, cầu trượt, bản sao các công trình nổi tiếng thế giới. Về đêm, đèn màu đặt bên trong các khối băng làm cả khu phát sáng. Lễ hội thu hút rất đông khách du lịch, trong đó có nhiều du khách Việt Nam.
Lễ hội Tuyết Sapporo
Lễ hội Tuyết Sapporo ở Hokkaido (Nhật Bản) bắt đầu năm 1950, khi học sinh trung học địa phương dựng sáu bức tượng tuyết ở công viên Odori. Ngày nay lễ hội diễn ra vào đầu tháng 2, với những tượng tuyết và tượng băng khổng lồ, nhiều tượng cao hơn mười mét. Tuyết được chở về bằng hàng nghìn lượt xe tải, nén chặt thành khối rồi điêu khắc. Tuyết nén dễ tạo hình chi tiết hơn băng, nhưng không trong suốt.
Khách sạn băng: ngủ ở −5 °C
Năm 1989, ở làng Jukkasjärvi, phía bắc vòng cực Bắc của Thuỵ Điển, một triển lãm nghệ thuật băng được dựng trong một căn lều băng. Vài vị khách xin ngủ lại trong đó bằng túi ngủ trên da tuần lộc. Từ ý tưởng ấy, ICEHOTEL ra đời, trở thành khách sạn băng đầu tiên trên thế giới, xây lại mỗi mùa đông bằng băng cắt từ sông Torne gần đó.
- Nhiệt độ bên trong phòng thường được giữ khoảng −5 °C tới −8 °C, bất kể bên ngoài lạnh tới −30 °C. Tường băng dày và tuyết phủ cách nhiệt, giữ nhiệt độ ổn định.
- Khách ngủ trong túi ngủ chuyên dụng cho thời tiết lạnh, trên giường làm bằng băng phủ da thú.
- Mỗi mùa, các nghệ sĩ được mời tới thiết kế từng phòng riêng, nên không năm nào giống năm nào.
- Từ năm 2016, khách sạn có thêm một phần xây kiên cố, giữ lạnh quanh năm bằng năng lượng mặt trời.
Mùa xuân, phần băng tan chảy trở lại dòng sông — một vòng tuần hoàn khép kín.
Lâu đài băng nổi tiếng trong lịch sử
Năm 1740, ở Sankt Peterburg (Nga), Nữ hoàng Anna Ioannovna cho xây một "Cung điện Băng" trên sông Neva đóng băng. Công trình làm hoàn toàn bằng băng, cả đồ đạc, cây cảnh, tượng thú bên ngoài. Cung điện được dùng cho một đám cưới mang tính trêu chọc trong triều đình, và được nhiều người viết lại như một trong những công trình băng kỳ lạ nhất từng được xây. Ở Bắc Mỹ, lễ hội mùa đông Quebec (Canada) và Saint Paul (Mỹ) cũng có truyền thống dựng lâu đài băng từ thế kỷ 19.
Lều tuyết igloo: kiến trúc của người Inuit
Người Inuit ở Bắc Cực xây igloo từ những khối tuyết nén cắt bằng dao, xếp theo đường xoắn ốc nghiêng vào trong, thành mái vòm. Hình dạng vòm làm mọi khối chịu nén, không cần khung đỡ. Tuyết chứa nhiều không khí nên cách nhiệt tốt: thân nhiệt người và một ngọn đèn dầu nhỏ có thể giữ nhiệt độ bên trong cao hơn bên ngoài hàng chục độ. Cửa vào thường thấp hơn sàn ngồi, để khí lạnh nặng đọng lại ở lối vào, không tràn vào trong.
Góc nhìn hôm nay: tham quan an toàn và tự làm "lâu đài băng" mini
- Khi đi lễ hội băng: mặc nhiều lớp, đeo găng tay, mũ, giày đế bám; nghỉ trong nhà ấm mỗi lúc; trẻ nhỏ và người già cần được giữ ấm cẩn thận vì nhiệt độ ngoài trời rất thấp.
- Không trèo lên tượng băng, không đứng sát chân công trình đang có dấu hiệu nứt khi trời ấm.
- Tự làm ở nhà: đông nước trong các hộp sữa giấy, khuôn nhựa làm "gạch băng". Xếp lên khay, nhỏ vài giọt nước vào khe rồi để lại vào ngăn đá cho gắn. Nhỏ vài giọt màu thực phẩm để có gạch màu, đặt đèn pin nhỏ bên dưới để thấy băng phát sáng.
Câu hỏi thường gặp
Lễ hội Băng tuyết Cáp Nhĩ Tân diễn ra khi nào?
Lễ hội thường diễn ra từ khoảng đầu tháng 1 tới tháng 2 hằng năm ở Cáp Nhĩ Tân, Trung Quốc. Lễ hội được tổ chức từ năm 1963 và trở thành lễ hội quốc tế từ năm 1985, dùng băng cắt từ sông Tùng Hoa.
Khách sạn băng có lạnh không?
Có, phòng thường giữ khoảng −5 °C tới −8 °C. Khách ngủ trong túi ngủ chuyên dụng trên giường băng phủ da thú. Tường băng dày và tuyết cách nhiệt giúp nhiệt độ bên trong ổn định dù bên ngoài lạnh hơn nhiều.
Vì sao công trình băng thường có mái vòm?
Vì băng chịu nén khá tốt nhưng chịu kéo kém. Mái vòm và cung tròn biến các lực thành lực nén, giúp công trình đứng vững. Dầm ngang dài hay mái phẳng rộng dễ nứt gãy và võng dần do băng rão theo thời gian.
Igloo giữ ấm bằng cách nào?
Tuyết nén chứa nhiều không khí nên cách nhiệt tốt. Thân nhiệt người và đèn dầu nhỏ giữ nhiệt độ bên trong cao hơn bên ngoài hàng chục độ. Lối vào thấp hơn sàn ngồi để khí lạnh nặng đọng ở lối vào.
Khách sạn băng đầu tiên ở đâu?
Ở làng Jukkasjärvi, phía bắc vòng cực Bắc của Thuỵ Điển. Bắt đầu từ một triển lãm băng năm 1989, ICEHOTEL được xây lại mỗi mùa đông bằng băng cắt từ sông Torne và tan về sông vào mùa xuân.