淺談分形學(xué)對(duì)建筑設(shè)計(jì)的影響

王志成 鄧秀亞

【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們對(duì)建筑物的審美要求也越來速高，人們對(duì)建筑物的審美觀念也發(fā)生了很多變化，不再單純的注重建筑的實(shí)用價(jià)值，更注重其視覺的美感。分形學(xué)在建筑設(shè)計(jì)的很多方面都有所應(yīng)用，比如說表皮的分形、體的分形、細(xì)部構(gòu)造分形等等。本文從建筑的本身、建筑形式與功能、建筑技術(shù)與藝術(shù)等方面進(jìn)行了有益的探討。

【關(guān)鍵詞】功能空間；分形學(xué)；建筑設(shè)計(jì)；形態(tài)構(gòu)成；建筑審美 設(shè)計(jì)藝術(shù) 形式與功能

一、分形學(xué)的相關(guān)概念及其特點(diǎn)

（一）分形學(xué)的概念

作為非線性科學(xué)中重要概念之一的分形學(xué)，其“分形”的含義字面上理解為“破碎”和“不規(guī)則”。分形理論作為現(xiàn)代數(shù)學(xué)的一個(gè)分支，本質(zhì)上闡述了一種新的世界觀和方法論。

（二）分形幾何的特點(diǎn)

1.分形幾何其實(shí)一直都存在于自然之中，比如：著名的KOCH曲線，給出一條直線段，將這條線段中間的二分之一部分替換為等邊三角形的兩條邊，并且，在新的圖形中，將圖形中各個(gè)直線段的三分之一部分繼續(xù)用等吧三角形的兩條邊進(jìn)行替換，反復(fù)的進(jìn)行操作，就形成了KOCH曲線，這條曲線的構(gòu)成主要利用了分形學(xué)的原理。2.分形幾何學(xué)主要的研究對(duì)象就是具有自相似性質(zhì)的無限精細(xì)結(jié)構(gòu)，將事物的自然形態(tài)看作是擁有無限的嵌套層次的邏輯構(gòu)造，并且不因?yàn)槌叨鹊淖兓淖兤湎嗨菩浴?/p>

（三）分形學(xué)在建筑設(shè)計(jì)方面的具體應(yīng)用

建筑設(shè)計(jì)的好壞不僅僅關(guān)系到建筑的美觀，更關(guān)系到建筑的整體安全性問題，因此，建筑設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常講究科學(xué)性的研究性工作。分形學(xué)作為數(shù)學(xué)的一個(gè)研究領(lǐng)域，其科學(xué)性是毋庸置疑的。其在建筑設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，下面就具體的介紹一下其在建筑設(shè)計(jì)方面的主要應(yīng)用。

二、環(huán)境心理對(duì)超高層及高層建筑體型設(shè)計(jì)的影響

（一）使用者的舒適

對(duì)于高層辦公建筑，創(chuàng)造舒適、健康的空間環(huán)境是永恒的話題。依此觀點(diǎn)，意味著需要在建造中對(duì)自然環(huán)境施加最小的影響，使建成的環(huán)境與生物圈的生態(tài)系統(tǒng)融為一體。目前，把綠化引進(jìn)室內(nèi)已成為一種時(shí)尚，樹木、花草能調(diào)節(jié)空間中光和影，提供幽靜的場所，使人精力充沛。隨著中庭與高層建筑的結(jié)合，打破了高層建筑內(nèi)部空間的封閉與單調(diào)，近年來又出現(xiàn)了在高層塔樓的中間開敞空間進(jìn)行綠化，沿高層的外表面布置不同深度的過渡空間，用于遮蔭、綠化。較大的空間可有效降低空間封閉對(duì)使用者的壓迫感，更重要的是形成了良好的內(nèi)部小環(huán)境，配合空調(diào)系統(tǒng)使室內(nèi)空氣對(duì)流更加自然

（二） 周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)

高層建筑往往以其宏偉的尺度和巨大的體量，給觀者以強(qiáng)烈的視覺感受，同時(shí)也決定和影響著所在城市區(qū)域的藝術(shù)風(fēng)格和美學(xué)價(jià)值。從城市整體影響的角度來看，表現(xiàn)在高層建筑對(duì)城市天際輪廓線的影響；在區(qū)域范圍內(nèi)來講，高層也起到地標(biāo)的作用，并與周邊建筑相協(xié)調(diào)，避免過分的夸大和突兀以及銳角邊正對(duì)其它建筑等，降低建筑本身對(duì)周邊影響。

（三）型體處理

建筑型體組合與造型是高層建筑設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。建筑型體組合與造型是建筑空間組合的外在表現(xiàn)，它是內(nèi)在諸因素的反映。二者是互為依存不可分割的。往往完美和諧的建筑藝術(shù)形象，總是內(nèi)部空間合乎邏輯的反映，在設(shè)計(jì)中表現(xiàn)為對(duì)建筑尺度的處理。高層建筑一般由三個(gè)部分組成的，即裙房、主體和頂部，一個(gè)造型美的高層建筑是建立在很好地處理了這幾個(gè)部分之間的尺度關(guān)系，在近人尺度處理中，應(yīng)特別注意建筑底層及人口的柱子、墻面的尺度劃分，檐口、門、窗及裝飾的處理，使人的心理有一個(gè)逐漸變化的過程。

三、結(jié)束語

自從上個(gè)世紀(jì)二十年代開始，世界各國的建筑設(shè)計(jì)師們就在不斷的尋求建筑設(shè)計(jì)方面的突破，希望能夠?qū)υ械慕ㄖZ言進(jìn)行改革與創(chuàng)新，從而有個(gè)質(zhì)的飛躍?，F(xiàn)代數(shù)學(xué)中的分形理論以其所具有的“自相似性”、“無尺度性”、“尺度層次”、“尺度變換”等特性，引起了建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)W者的極大關(guān)注，并且不斷的在建筑設(shè)計(jì)方面予以大膽嘗試，并取得了非常令人滿意的效果，設(shè)計(jì)出的建筑物更加的貼近大自然，并與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。符合人們的審美觀念。但是，畢竟還是發(fā)展的時(shí)間較短，很多方面都需要進(jìn)一步的摸索和嘗試，在取得成績的同時(shí)，也必須認(rèn)清國內(nèi)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展?fàn)顩r和社會(huì)對(duì)其的認(rèn)識(shí)程度，不能單憑自己的想法，隨意的進(jìn)行設(shè)計(jì)，否則設(shè)計(jì)出來的作品一旦不能與社會(huì)環(huán)境相互協(xié)調(diào)，將會(huì)造成不良的社會(huì)影響，對(duì)此方面的設(shè)計(jì)發(fā)展也將產(chǎn)生不利影響，因此，要注重設(shè)計(jì)方案的可操作性，發(fā)揮其最大的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)。如今的時(shí)代，為新形式、新思維創(chuàng)造了優(yōu)越的生長環(huán)境，尤其是在當(dāng)今的中國建筑市場，正處于異?；钴S時(shí)期，要牢牢把握機(jī)會(huì)，為建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)的飛躍努力奮斗。

四、

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