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期刊信息

刊名:建筑与装饰
曾用名:家饰;
主办:天津科学技术出版社有限公司
主管:天津出版传媒集团有限公司
ISSN:1009-699X
CN:12-1327/TS
语言:中文
周期:旬刊
影响因子:0
被引频次:530
期刊分类:时尚生活
期刊热词:
建筑工程,施工技术,建筑,施工管理,建筑设计,建筑施工,BIM技术,工程造价,高层建筑,房屋建筑,

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基于分型几何原理的建筑美学实践以威海某办公

来源:建筑与装饰 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-03-04 09:10

【作者】网站采编
【关键词】
【摘要】1 数学中的分形几何 图a 分形几何学是一个数学概念,是一门以不规则几何形态为研究对象的几何学。因为它的研究对象普遍存在于自然界中,因此分形几何学又被称为“大自然的几何

1 数学中的分形几何

图a

分形几何学是一个数学概念,是一门以不规则几何形态为研究对象的几何学。因为它的研究对象普遍存在于自然界中,因此分形几何学又被称为“大自然的几何学”。

分形有几种类型,可以分别依据表现出的精确自相似性、半自相似性和统计自相似性来定义[1]。

上述图形是介绍分型几何常用的案例。从图中可以看出,不论是三角形、还是直线、折线,只要变化规则相同,最后得到的图形,都具有自相似性。

为了加深对分型几何“自相似性”和“半相似性”的认识,我们以常见的谷歌地球为例。当我们寻找地球一个位置时,每次放大或缩小,通常会发现整体与局部相似,局部与细部还是相似。由大到小的每一个层级都有相似性和半相似性。下图是胶州湾的某一个海湾,你会发现每放大一次,都与前一次的形状有相似性。如图b1-3:

图b-1

图b-2

图b-3

2 建筑美学原理

我们这里只提建筑美学的基本规律:变化中有统一,统一中有变化。《公共建筑设计原理》和《建筑空间组合论》,这个我们每个建筑学的学生在大学课本上都学过,也是我们每个建筑师平时都用到的原理。

3 寻找基本原型

分型几何原理中的“自相似性”,与建筑美学规律中的“变化与统一”,有异曲同工的效果。因此,可以推导出:分型几何上的“自相似性”原则,可以通过建筑美学规律中的“统一中有变化,变化中有统一”来实现;同时建筑美学基本规律中的“统一与变化”,就是数学概念里的“自相似性”。

无论是数学的分型几何上的变化,还是建筑设计上的变化,两种变化都需要有一个“基本原式或原型”。

3.1 传统建筑

在中国传统建筑中,普遍存在中间高、两侧低的建筑形式,而且呈中轴对称。这种建筑形式造型简约,更容易形成庄重、正义的环境气氛。

图1 传统衙门

图2 传统衙门入口

3.2 威海民居

在威海当地传统民居建筑中,正房与厢房、门楼与围墙,通常也是中间高、两侧低的对称格局。

图3 民居街门

因此,从众多的建筑形式中提炼出如下图形,称之为基本原形。

图4 提炼的基本原型

4 办公楼设计

威海市公安局科技办公大楼位于威海市文化路以南,北侧面向威海市运动场(威海市体育馆),是城市重要景观地段,因此,建筑效果的质量对文化路的城市景观有着重要的影响。

在建筑创作设计中,如果能够做到平面与立面相似、整体与局部相似。那么这个建筑就很容易做到建筑风格上的统一,而且统一中又有变化。这样,既能满足建筑美学“统一中有变化,变化中有统一”的基本原则,又能得到数学原理的验证。如此,数学的原理与建筑美学规律,则能够相互验证、相互结合、融为一体,为建筑创作和规划设计找到一条新的发展方向。同时,可以推导出建筑在平面与立面上的自相似性、正面与侧面的自相似性以及局部与整体的自相似性。

4.1 平面设计与基本原型

图5 基本原型向两边拉伸

图6 建筑标准层平面

图7 次顶层平面

4.2 南北立面与基本原型

图8 建筑北立面

图9 建筑南立面

4.3 侧立面与基本原型

图10 基本原型向上拉伸

图11 建筑侧立面

4.4 入口形体

图12 办公楼雨棚入口

5 结束语

数学美的原理运用于建筑设计中,得到了建筑形式的美。数学上的数字在建筑的线条中变化跳动,数字就变成音乐中的音符。这就是为什么很多哲学家和文学家多说的“建筑是凝固的音乐,音乐是流动的建筑”。

威海市公安局办公科技大楼的设计灵感,主要来自于数学上分型几何“自相似性原理”的启发。该项目建设完成后,受到社会及业内人士普遍好评,在2009年山东省优秀勘察设计大赛(两年一度)中,获得二等奖。

本方案由山东东鲁建筑设计研究院于国铭创作,施工图由李虹宇、张新文、于永明、初玉辉、李国栋、邱明泉完成。

[1] 王凤娥,朱昌星.MATLAB环境下岩石SEM图像损伤分形维数的实现[J].舰船电子工程,2009,29(8):144-146.

文章来源:《建筑与装饰》 网址: http://www.jzyzszzs.cn/qikandaodu/2021/0304/1151.html

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