【关键词】数学之美 建筑设计
建#31569;是根据功能和美感#30340;需求,对土地、材料和#32467;构进行堆积与组合,比#20363;决定着建筑中个体、局#37096;与整体的数学关系,因#27492;比例是建筑的核心和灵魂。比#20363;在数学上并不具有美感,但“#40644;金分割”的比例分割之美在各种艺#26415;作品都得到充分的展#29616;。现代设计师仍然#26368;常见地使用黄金分割法则#26500;造着适用性和艺术性统一的新颖#24314;筑。
1 #25968;学思维为建筑设计拓展思#36335;,创造灵感
数学美是#19968;种客观存在,是自然#32654;在数学中的反映。建筑#22312;数学思维的启发下不断发展为#19990;界创造和谐美。
#25308;占庭时期的建筑师们将正方形、#22278;、立方体和带拱的半球等概#24565;优雅地组合起来,就像他们#22312;康士坦丁堡的索菲娅教堂里所#36816;用的那样;文艺复#20852;时期的石建筑物,显#31034;了一种在明暗和虚#23454;等方面都堪称精美和文雅的对称#12290;
随着新建筑材料#30340;发现,适应于这些材料最大潜力发#25381;的新的数学思想也#24212;运而生。用各种各样可以得到的#24314;筑材料,诸如石头、木#26448;、砖块合成材料等等,建筑师们#33021;够设计出实质为任何形#29366;的建筑物。在近代,我们能#20146;眼见到双曲抛物体形式的#24314;筑物(旧金山圣玛丽大教堂)、抛#29289;线型的机棚、模仿#28216;牧部落帐篷的立体组合结构、#25903;撑东京奥林匹克运动#22823;厅的悬链线缆,以及带有椭圆#39030;天花板的八角形房屋,#20013;国北京的奥林匹克运动#20250;的主场馆鸟巢与水立方的遥#30456;辉映等等。密斯有一#21477;名言:“少即是多”,或者是#8220;简约而不简单”。建筑#26368;终归结到数学的简约,拉格朗#26085;的微分中值定理是一#20999;建筑和谐的基础。
2 建筑的几何形式的简洁美
建筑的#20960;何美学价值首先表现#22312;简洁美。几何美学的理论基础在#20110;格式塔心理学的视觉简化规律,#38463;恩海姆认为,人的眼睛#20542;向于把任何复杂形状抽象为最#31616;单的形状,视觉促#20351;人们把所看到的一#20999;形状尽量趋于无差别性,使丰富#30340;内容与多样化的形式能组织在一个#32479;一的结构之中,使视觉力获得一#23450;的秩序。
#12288;简洁产生了重复性,重#22797;演绎出高层建筑的节奏#21644;韵律美,最终形成建#31569;和谐统一的审美感#21463;;同时,简洁的形#20307;易于谐调,简洁使不同的形体组#21512;具有统一美感。
美国迈阿密东南金#34701;中心是几何简洁美的经典之作,#23427;既是简洁的,又是变化#30340;,也是统一的。其美学价#20540;却体现在简洁的变化之中#65292;仅仅是在屋顶部分按照“杨辉三角#24418;”式的规则退台,基本元#32032;是一种最简单的立#26041;体,变化的只是数#37327;,因此,又体现了数#37327;美学价值。
同样的经典#36824;有圆形的深圳发展中心、椭#22278;形的深圳外贸中心#12289;梭形的深圳北方大厦、三角形的#27888;国曼谷旅馆、风车三角形的#19978;海虹桥宾馆和蝶形的#38271;沙蝴蝶大厦等,都是几何简洁美#23398;价值的表现,蕴涵精彩内#23481;的几何美学“论文”。
3 几何抽#35937;丰富的意蕴美
建筑的抽#35937;形式包含着丰富的意蕴,这就是隐#34255;在其抽象几何形式背后#30340;意义、思想、情感#21644;精神等内在因素及其#20154;们的生活内涵。任#20309;几何抽象的高层建筑都是艺术#33258;由美的表现,它挣脱了#20855;象形态的羁绊,但并没#26377;因此而失去意义,反#32780;具有更为广阔的遐想空间,俄#22269;著名画家康定斯基#20805;分论证这个观点。因此,抽象#26500;图的高层建筑剔除了具象模仿,#20195;之以几何图形,通过几何秩序#21644;规则的体现,表达#20102;某种时代精神,打破了#29289;象意义的羁绊,意蕴自由而丰富#12290;
#12288; 在意向体验中,高层建筑几#20309;抽象的意蕴美是通过#35270;域的连续交融而直#25509;构成几何图形的非具象的#20215;值意义,如崇高、神秘、骚动和平#38745;等。几何抽象把美的规律和要素提#28860;、浓缩、凝聚起来,像#37255;酒、像干酪,越品越嚼越有#21619;,这需要审美者有深厚的功力,谙#29087;其艺术规律,方能超凡脱俗,潇#27922;自如。
胡塞尔的意向学理论#35777;实了这种说法,其理论中#30340;“构成边缘域”思想认为直观#20307;验中达到对某物的#24847;识,体验的根本方式不#21487;能是感觉表象的,也不会是#27010;念规范的,而只能是在#19968;个有边缘视野的意向境域中进行的#65292;这实质上就说明了抽象#30340;不确定性所包含的意蕴丰度。 免#36153;论文下载中心 4 数学计算使得建筑#31934;确完美
#12288;一座建筑物的设计#21040;建成是受周围环境等因#32032;的影响的,所以只有在精确计#31639;的基础上达到最小的失误,从而#35753;建筑作为数学的一种表现形#24335;完全融入自然中,达#21040;诗一般的韵律:帕提#20396;神庙的沉郁,艾菲尔铁#22612;的豪放,悉尼歌剧院#30340;飘逸,徽派建筑的清远……
#12288; 希腊雅典的帕提侬神庙的构造依#38752;的是利用黄金矩形、视错#35273;、精密测量和将标准#23610;寸的柱子切割成呈精确#35268;格的比例知识;埃皮扎夫罗#26031;古剧场的布局和位置#30340;几何精确性经过专门计算#65292;以提高音响效果,并使观众#30340;视域达到最大;麦加皮克楚的图案#30340;整齐和均匀没有几何#35745;划是不可能的。
罗素说#65306;“数学,如果正确地#30475;它,不但拥有真理,而且具有至高#30340;美,是一种冷而严#26684;的美,这种美不是投合我们天性#24494;弱的方面;它可以#32431;净到崇高的地步,能够达到严#26684;仍只有最伟大的艺术才能#26174;示的那种完美的境地。”当抽#35937;的数学与现实的建筑融为一体,它#20204;就成了不可分割的完美组合,互相#28183;透、交相辉映。
#12288; 5 建筑几何美蕴育#30528;全息论的美学价值
“全息#8221;原是一个生物学上的#27010;念,指的是生物体的各个#37096;分均能反映其整体的信息。#29992;全息胚学说来观察生物#30028;,能体验到生命返朴#24402;真的全新意义,亦能领略到#23431;宙和谐的美感。
在建#31569;几何美中,建筑的整体和部分以某#31181;统一的几何形式反映其共同本质#29305;征,这种“统一的几何形式”可视#20043;为全息胚。建筑全息胚不#20165;是一种几何形式,也可以是一种空#38388;形态,一种逻辑关#31995;或者是它们的混合体等。高层#24314;筑几何美蕴育着全息美学价值#65292;主要体现在:一方#38754;,建筑几何形式的全息胚#21453;映高层建筑几何特征的本#36136;或内容,强调几何形式#21644;本质特征、内容的相关性,是建筑#21644;外部条件的统一;另#19968;方面,建筑的整体与部分之间以及#37096;分与部分之间应以某种几何形式#30340;全息胚得到统一,突#20986;形式和形式的自相似性#65292;是建筑对自身的统一。
历史上#35768;多建筑都表达了全息美,如古罗#39532;斗兽场的主要功能是观演,采用了#22278;的几何形式,在相同#30340;周长中,圆形所能围成的面#31215;最大;而就观看效果而#35328;,圆形看台比较理#24819;。所以,斗兽场的功能内容决#23450;了它的基本形式是圆,#22278;的几何特征也构成了#23427;的全息胚。如圆形甬道、放射形#30340;筒形拱、圆拱券和圆形壁柱等。#26007;兽场几何空间、形式、装饰#31561;表现都因为具有了圆形的几#20309;特征而得到了统一。
建#31569;,只有数与形结合,才更具有神韵#65292;数学赋予了建筑活力,同#26102;它的美也被建筑表现得淋漓尽致#65292;当你在欣赏一座跨海大桥时,其#23454;是在不知不觉中惊叹大桥的静定#22810;跨结构中包含的数学和自然融合美#30340;成分。千百年来,数学已#25104;为设计和构图的无#20215;工具.它既是建筑设计的智力资#28304;,也是减少试验、消除技术差错#30340;手段。
参考文献
[1]符·塔达基维奇.#35199;方美学概念史.北京:学苑出版#31038;,1990.
[2]汪正章.建#31569;美学.北京:人民出版#31038;,1991.
[3]罗杰·斯#20811;鲁登著,刘先觉译.建筑美学.#21271;京:中国建筑工业出版社,2003. #36716;贴于 免费论文#19979;载中心