混沌理論在建筑設(shè)計中的應(yīng)用

陽益平（邵陽學院　湖南邵陽　422000）

混沌理論在建筑設(shè)計中的應(yīng)用

陽益平
（邵陽學院湖南邵陽422000）

本文對混沌理論的內(nèi)涵做了介紹，指出了混論理論存在內(nèi)隨機性與非線性、初值的敏感性以及設(shè)計的動態(tài)性、分形、分維和城市建筑的度量的特征，簡述了混沌理論在建筑設(shè)計中的應(yīng)用。

混沌理論；建筑設(shè)計；應(yīng)用

1　前言

對于混沌理論來說，混沌不代表混亂，而是指的有序性與無序性的和諧統(tǒng)一，確定性以及隨機性的和諧統(tǒng)一，簡單性和復雜性的和諧統(tǒng)一?；煦缋碚撌菍⒎蔷€性體系作為自身的研究內(nèi)容。

在我們所生活的社會環(huán)境中非線性系統(tǒng)隨處可見，城市環(huán)境中更常見到。非線性系統(tǒng)是一個非常開放而且較為復雜的系統(tǒng)，其包含有非常多的子系統(tǒng)，這些子系統(tǒng)相互交結(jié)、相互聯(lián)系、相互制約。在每一個子系統(tǒng)中都有著非線性關(guān)系，在不同子系統(tǒng)之間有著非線性聯(lián)系。尤其是人在其中，即使城市的主體，又具有強烈的主觀能動性，使得城市的非線性特征顯得更為復雜化。因此，將混沌理論應(yīng)用于建筑設(shè)計中有著非?，F(xiàn)實的意義，同時還具有非常大的研究與探索空間。

2　混沌理論的特征

2.1內(nèi)隨機性與非線性特征

所謂的內(nèi)隨機性是指在本來非常確定的系統(tǒng)里面所形成的隨機性，而含有內(nèi)隨機性的系統(tǒng)被我們稱作非線性系統(tǒng)。日本學者是近代最早的把混沌理論和建筑設(shè)計相結(jié)合的。處于不同階段的設(shè)計者，其混沌理論在建筑設(shè)計中的體現(xiàn)具有明顯的差異性。在20世紀80年代，日本學者筱原一男將“進步的混亂”以及“零度機差”當成自身設(shè)計的最終目標。其采用隨機方法把不同質(zhì)感的形式重新組合起來，通過隨機的、不經(jīng)意的組合方式，展示出了現(xiàn)在社會日新月異的快速變化趨勢。

2.2分形、分維和城市建筑的度量

所謂分形就是指事物的表面非常豐富，不過在內(nèi)部體現(xiàn)出自相似性、遞歸性等特征。分維則是用來描述分形的奇異形態(tài)特征的一個定量參數(shù)，其代表了分形元生長、發(fā)育程度等。城市的各個層次間同樣具有跨尺度的自相似性。按照功能性來說，無論是整個城市或是城市中各個區(qū)域均有有工作、交通、休閑以及生活等功能部分。在城市里功能各異的道路同樣表現(xiàn)出自相似性。我們能夠發(fā)現(xiàn)，按照統(tǒng)計的理論來說城市是分形的，通過分維的參數(shù)量值對城市的分形加以確定，能夠更加精準的說明城市自身的復雜性以及城市建筑空間的聯(lián)系性。

3　混沌理論在建筑設(shè)計中的應(yīng)用

3.1形態(tài)美

我們所生存的自然環(huán)境中，每一片樹葉、每一個樹木以及每一片森林，自身的形態(tài)結(jié)構(gòu)均和混沌理論相互吻合，都是在無序性和有序性的統(tǒng)一下呈現(xiàn)出自身的美感。依據(jù)混沌理論的觀念，通過對于事物本源的回歸，為建筑設(shè)計人員提供了根本性的理論支持。很多的建筑設(shè)計均是源于這種混沌理論，例如我國有名的建筑——鳥巢。其設(shè)計的靈感就是源自鳥筑造的巢穴，經(jīng)過結(jié)構(gòu)元件的互相結(jié)合、支撐，從而構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)分布的整體架構(gòu)，就像樹枝所編筑的“巢”，正在孕育新的生命，體現(xiàn)了我們對未來抱有的殷切希望，表現(xiàn)出了我們不斷追求美好環(huán)境的愿景。

通過形態(tài)美學的展示，詮釋了混沌理論的有序性和無序性和諧統(tǒng)一的內(nèi)涵，并且也對非線性系統(tǒng)中的自相似性給予了完美的解釋。在自然界中存在多種多樣的混沌事物，這些都是建筑設(shè)計者應(yīng)當學習與創(chuàng)新的案本。

3.2空間與功能的混沌

日本在建筑設(shè)計中對于混沌理論的應(yīng)用較為廣泛，很多的建筑設(shè)計者將混沌理論完美的應(yīng)用于建筑的空間與功能中來。日本的建筑設(shè)計師藤本壯介讓混沌理論在建筑功能與空間的應(yīng)用發(fā)揮到了較為極致的水平。藤本壯介所處的時代正是如本經(jīng)濟不景氣時期，對于建筑的設(shè)計也幾乎為小空間的設(shè)計，不過這對于其在空間設(shè)計上的探索并沒有太大的阻礙。其設(shè)計的建筑物更加重視空間的豐富性，探索建筑物與外部環(huán)境、城市與建筑物所存在的關(guān)聯(lián)性。藤本壯介一直認為：建筑物并不是一個物體，而是一片關(guān)系場，在建筑設(shè)計中，應(yīng)當突破既定的一些秩序，尋找和關(guān)系場相互融合的隨機秩序。東京武藏野藝術(shù)大學圖書館，就是混沌理論應(yīng)用于建筑空間與功能的很好代表。在這一建筑物中，體現(xiàn)了圖書館和讀者的相互關(guān)聯(lián)性。其把書、書架、光照以及閱覽空間等這些圖書館自身的重要元素用于建筑物的設(shè)計中，讓其組成一個特定的關(guān)系場。而在建筑物功能方面，則把已經(jīng)存在的建筑經(jīng)過一定的修飾以后轉(zhuǎn)化成美術(shù)館，把之和圖書館相結(jié)合，形成一個整體，讓圖書館更加具有多樣的功能特征。此建筑將圖書館的整體空間秩序進行解構(gòu)，讓無序性以及有序性在其中得到和諧的統(tǒng)一，體現(xiàn)出了一個共融環(huán)境下的圖書館空間。

4　結(jié)語

建筑設(shè)計者采取多種視角，把各種的變量應(yīng)用在設(shè)計作品里，這些變量包含了美學設(shè)計、功能設(shè)計、以及空間設(shè)計的內(nèi)容，讓其轉(zhuǎn)化為人們的內(nèi)心感受，使建筑作品持續(xù)的演繹與發(fā)展?；煦缋碚摓榻ㄖO(shè)計提供了可靠的方法論，對于建筑設(shè)計來說具有重要的意義，同時將建筑設(shè)計的思維從枷鎖中逐漸的解放出來。

[1]張慶華，楊峰，劉筱.混沌理論對城市規(guī)劃設(shè)計的啟示[J].山西建筑，2010（24）.

[2]何璐，陳剛.混沌學語義下城市空間“無序化”新解[J].池州學院學報，2011（02）.

[3]郭屹民.超越理性主義的日本當代建筑觸發(fā)形態(tài)自由的結(jié)構(gòu)方法[J].時代建筑，2011（01）.

TU201.1

A

1673-0038（2015）52-0076-02

2015-12-12

陽益平，男，漢族，湖南邵陽人，本科，研究方向為土木工程。