建筑中的數(shù)學(xué)美

1、建筑中的數(shù)學(xué)美建筑中的數(shù)學(xué)美【課題確定】【課題確定】數(shù)學(xué)是沒(méi)有生命的，而當(dāng)數(shù)學(xué)遇到建筑時(shí)就會(huì)有奇妙的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生出意料之外的奇跡。古今中外，過(guò)去現(xiàn)在，世界上為人們所熟知的偉大建筑中，無(wú)不體現(xiàn)著數(shù)學(xué)的美。數(shù)學(xué)美和建筑美究竟是怎么摩擦出如此奇妙的火花？數(shù)學(xué)究竟為這些瑰麗堂皇的建筑注入了什么魔法？將我們?nèi)绨V如醉？就讓我們深入探究建筑中的數(shù)學(xué)美，體會(huì)數(shù)學(xué)在建筑中的表現(xiàn)形式。【摘【摘要】要】當(dāng)我們徜徉在人類(lèi)建筑的歷史長(zhǎng)廊中流連忘返的時(shí)候，怎不為

2、將這粗陋簡(jiǎn)單的泥磚土瓦雕琢成傳世永恒與輝煌的鬼斧神工所感動(dòng)、所欽佩？但是，當(dāng)我們?cè)谙硎苤@一件件藝術(shù)瑰寶帶來(lái)的惠澤時(shí)，可曾想到這些宏大的建筑珍品里面隱藏著數(shù)學(xué)的奧秘？本文主要介紹了數(shù)學(xué)在古今中外建筑形式中的表現(xiàn)。【關(guān)鍵詞】【關(guān)鍵詞】古代現(xiàn)代中外數(shù)學(xué)之美建筑設(shè)計(jì)【主體內(nèi)容】【主體內(nèi)容】建筑是根據(jù)功能和美感的需求，對(duì)土地、材料和結(jié)構(gòu)進(jìn)行堆積與組合，比例決定著建筑中個(gè)體、局部與整體的數(shù)學(xué)關(guān)系，因此比例是建筑的核心和靈魂。比例在數(shù)學(xué)上并不具有美

3、感，但“黃金分割”的比例分割之美在各種藝術(shù)作品都得到充分的展現(xiàn)。現(xiàn)代設(shè)計(jì)師仍然最常見(jiàn)地使用黃金分割法則構(gòu)造著適用性和藝術(shù)性統(tǒng)一的新穎建筑。一、古今中外建筑中的數(shù)學(xué)之美一、古今中外建筑中的數(shù)學(xué)之美1、中國(guó)古建筑中國(guó)建筑，具有悠久的歷史傳統(tǒng)和光輝的成就。我國(guó)古代的建筑藝術(shù)也體現(xiàn)著數(shù)學(xué)美。而要體會(huì)到其中的數(shù)學(xué)美，除了需要理解建筑藝術(shù)的主要特征外，還要了解中國(guó)古代建筑藝術(shù)的一些重要特點(diǎn)，然后再通過(guò)比較典型的實(shí)例，進(jìn)行具體的分析研究。中國(guó)古代建筑

4、的屋頂對(duì)建筑立面起著特別重要的作用。他那遠(yuǎn)遠(yuǎn)伸出的屋檐、富有彈性的屋檐曲線、由舉架形成的稍有反曲的屋面、微微起翹的屋角（仰視屋角，角椽展開(kāi)猶如鳥(niǎo)翅，故稱(chēng)“翼角”）以及硬山、懸山、歇山、廡殿、攢尖、十字脊、盝頂、重檐等眾多屋頂形式的變化，加上燦爛奪目的琉璃瓦，使建筑物產(chǎn)生獨(dú)特而強(qiáng)烈的視覺(jué)效果和藝術(shù)感染力。通過(guò)對(duì)屋頂進(jìn)行種種組合，又使建筑物的體形和輪廓線變得愈加豐富。而從高空俯視，屋頂效果更好，也就是說(shuō)中國(guó)建筑的“第五立面”是最具魅力的。2

5、、西方古建筑古埃及時(shí)期的金字塔，建造者們從幾何學(xué)選取元素，將一塊塊巨型石塊一層一層疊置起來(lái)，最終組合成宏偉的金字塔；拜占庭時(shí)期的建筑師們將正方形、圓、立方體和帶拱的半球等概念優(yōu)雅地組合起來(lái)，就像他們?cè)诳凳刻苟”さ乃鞣茓I教堂里所運(yùn)用的那樣；文藝復(fù)興時(shí)期的石建筑物，顯示了一種在明暗和虛實(shí)等方面都堪稱(chēng)精美和文雅的對(duì)稱(chēng)。3、現(xiàn)代建筑隨著新建筑材料的發(fā)現(xiàn)，適應(yīng)于這些材料最大潛力發(fā)揮的新的數(shù)學(xué)思想也應(yīng)運(yùn)而生。用各種各樣可以得到的建筑材料，諸如石頭、

6、木材、磚塊合成材料等等，建筑師們能夠設(shè)計(jì)出實(shí)質(zhì)為任何形狀的建筑物。在近代，我們能親眼見(jiàn)到雙曲拋物體形式的建筑物(舊金山圣瑪麗大教堂)、拋物線型的機(jī)棚、模仿游牧部落帳篷的立體組合結(jié)構(gòu)、支撐東京奧林匹克運(yùn)動(dòng)大廳的懸鏈線纜，以及帶有橢圓頂天花板的八角形房屋，中國(guó)北京的奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)的主場(chǎng)館鳥(niǎo)巢與水立方的遙相輝映等等。4、未來(lái)建筑隨著科技的進(jìn)步，人們想象中的未來(lái)建筑越來(lái)越有可能成為現(xiàn)實(shí)，雖然在現(xiàn)實(shí)中，我們還不能見(jiàn)到形式”可視之為全息胚。建筑全息

7、胚不僅是一種幾何形式，也可以是一種空間形態(tài)，一種邏輯關(guān)系或者是它們的混合體等。高層建筑幾何美蘊(yùn)育著全息美學(xué)價(jià)值，主要體現(xiàn)在：一方面，建筑幾何形式的全息胚反映高層建筑幾何特征的本質(zhì)或內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)幾何形式和本質(zhì)特征、內(nèi)容的相關(guān)性，是建筑和外部條件的統(tǒng)一；另一方面，建筑的整體與部分之間以及部分與部分之間應(yīng)以某種幾何形式的全息胚得到統(tǒng)一，突出形式和形式的自相似性，是建筑對(duì)自身的統(tǒng)一。歷史上許多建筑都表達(dá)了全息美，如古羅馬斗獸場(chǎng)的主要功能是觀演，采

8、用了圓的幾何形式，在相同的周長(zhǎng)中，圓形所能?chē)傻拿娣e最大；而就觀看效果而言，圓形看臺(tái)比較理想。所以，斗獸場(chǎng)的功能內(nèi)容決定了它的基本形式是圓，圓的幾何特征也構(gòu)成了它的全息胚。如圓形甬道、放射形的筒形拱、圓拱券和圓形壁柱等。斗獸場(chǎng)幾何空間、形式、裝飾等表現(xiàn)都因?yàn)榫哂辛藞A形的幾何特征而得到了統(tǒng)一。建筑，只有數(shù)與形結(jié)合，才更具有神韻，數(shù)學(xué)賦予了建筑活力，同時(shí)它的美也被建筑表現(xiàn)得淋漓盡致，當(dāng)你在欣賞一座跨海大橋時(shí)，其實(shí)是在不知不覺(jué)中驚嘆大橋的靜定

9、多跨結(jié)構(gòu)中包含的數(shù)學(xué)和自然融合美的成分。千百年來(lái)，數(shù)學(xué)已成為設(shè)計(jì)和構(gòu)圖的無(wú)價(jià)工具.它既是建筑設(shè)計(jì)的智力資源，也是減少試驗(yàn)、消除技術(shù)差錯(cuò)的手段?！臼斋@與感想】【收獲與感想】通過(guò)這次課題研究，不僅打破了數(shù)學(xué)以往在我們心中枯燥的形象，增加了我們對(duì)數(shù)學(xué)的興趣，還是我們深刻體會(huì)到分工與合作的重要性。我們?cè)谟淇斓姆諊型瓿闪巳蝿?wù)，我們的知識(shí)面也隨之進(jìn)一步擴(kuò)展，同時(shí)提升了我們鑒賞美的能力與自己動(dòng)手的能力。在完成這次研究學(xué)習(xí)后，我不得不感嘆一句：原來(lái)我