拼形理論在建筑設計中的應用.pdf

1、本文主要研究的是趨于自然形態(tài)的拼形在當代建筑設計中的應用。從人類文明誕生之日起,作為靜態(tài)拼形的鑲嵌就伴隨著人類社會的發(fā)展一直存在,從古代原始社會的磚石拼形到現(xiàn)代高科技的絢麗表皮,從中國傳統(tǒng)的木構窗格到中世紀伊斯蘭建筑墻面裝飾的花磚,拼形無處不在。拼形理論橫跨數(shù)學、晶體學和藝術設計學科,尤其是在2011年,達尼埃爾·謝赫特曼(Daniel Shechtman)由于發(fā)現(xiàn)了一種特殊的晶體像而榮獲諾貝爾化學獎。這種晶體像不符合晶體學的理論但卻存

2、在明顯的高次旋轉(zhuǎn)對稱規(guī)律,也就是后來被稱作的準晶體。這一重大發(fā)現(xiàn)打破了統(tǒng)治晶體學一百多年的經(jīng)典晶體學理論,而這一獎項的頒布,又將人們的視野轉(zhuǎn)回到拼形這一古老而又現(xiàn)代的話題。
　　分形幾何學自1975年問世便在科學界引起了廣泛的關注。在幾何學范疇中,分形幾何是與大自然規(guī)律最為貼切的一門學科,它將數(shù)學規(guī)律和自然本體有機結合,更重要的是,它為我們的思考提供了一個全新的方向。傳統(tǒng)數(shù)學和晶體學中研究的拼形,都十分規(guī)整和機械化,這種拼形與建筑

3、相結合,雖然便于計算,但難免會出現(xiàn)呆板和千篇一律之感。尋求在分形幾何審美之下的便于計算施工的拼形形式,成為本文的論述中心。
　　首先文章簡單論述了課題選取的背景以及拼形理論的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并概述了論文的整體框架和主要的研究方法。第二章主要介紹了鑲嵌的基本概念、鑲嵌法則和鑲嵌的主要分類和應用,這一部分主要講數(shù)學和晶體學領域中研究比較透徹的規(guī)則拼形。第三章主要介紹趨于自然形態(tài)的張華拼形的提出和發(fā)展以及如何利用參數(shù)化設計使其在建筑設計