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1、建筑空間形式的幾何學構成法則 摘要:隨著我國社會經濟的發(fā)展,建筑藝術也隨之發(fā)展,在建筑空間形式設計上,幾何學空間開始在設計中占有重要地位。想要掌握建筑空間形式的幾何學構成,首先就必須要了解幾何學的基本知識,進而才能掌握幾何學空間知識在建筑空間設計上的運用。而幾何學也不僅僅只是用來進行建筑空間設計的工具,它還是一門構建空間形式的系統(tǒng)學科。本文將通過對數(shù)學、幾何與建筑空間等的闡述,給建筑師以幾何、數(shù)學方面在建筑空間形式設計上的設計思路。 關鍵詞:建筑空間形式幾何學構成法則 一、幾何學與空間 1、幾何學概念簡析 幾何學首先是在數(shù)學領域中提出來的,幾何是數(shù)學的一個部分,是“視”與“形”的結合,視覺思維2、為其主導,研究領域是空間關系。幾何不同于生硬的數(shù)學公式,它大多數(shù)是通過圖像來解決,顯得更為生動形象,而顯而易見的,多數(shù)人更喜歡的是幾何數(shù)學而非代數(shù)數(shù)學。但是幾何學上雖然最經常運用到“直覺”,卻因為“視錯覺現(xiàn)象”而離不開一定的邏輯思考。 幾何學包括有射影幾何、歐氏幾何以及非歐幾何等幾個 類別,它們同樣具有一定的藝術氣質,表現(xiàn)在它的創(chuàng)新本質方面,例如法國數(shù)學家龐加萊的科學與假設中提到的:“一種幾何學不會比另一種更真,它只能是更為方便而已。”,幾何學的不同類別能夠解決的問題也不一樣。 2、幾何學與空間 幾何是研究空間關系的,因此幾何學與空間之間的關系相當密切。關于某一具體事物的空間關系進行研究,那么3、這個事物就具有多個“幾何性質”,所以我們也可以這么認為,幾何學就是對相對的“幾何性質”進行研究的一項學科。關于“幾何性質”,根據德國數(shù)學家菲利克斯?克萊因“對稱性”的原理,沈原的整體系統(tǒng):建筑空間形式的幾何學構成法則論文中這么概述它:“在某類給定的對稱群的作用下(即某類變換操作或運動下)保持不變的性質;幾何學研究的就是空間形體在一組特殊的運動下仍保持不變的那些性質。”根據這段描述,幾何學就從靜態(tài)的概念轉變?yōu)閯討B(tài)的了,幾何學上空間與時間在概念上相當大部分地重合在一起。 現(xiàn)代科學發(fā)展日新月異,幾何學也在持續(xù)發(fā)展中,“空間”問題在幾何學上也取得了長足的發(fā)展,比如說空間“高緯度”概念的發(fā)展,以及研究方4、向從“簡單空間”向“復雜空間”的轉變等。 幾何學在不斷的發(fā)展過程中,它不僅僅被運用在數(shù)學以及科學上,它的“復雜性”也被運用到現(xiàn)代建筑空間形式設 計上,這是幾何學發(fā)展的黃金時代。 二、建筑與空間 1、建筑概念 建筑是一個復雜的綜合體,與一定的社會、經濟、政治、科技、地理環(huán)境綜合在一起,建筑師從不同的藝術眼光、理論角度出發(fā),對建筑進行設計。 建筑本身就具有空間性,例如其的建筑形體和三維空間性,建筑師利用這種空間性進行建筑空間形式的設計。在總的空間概念下,高維度的空間中包含著低維度空間,因此在建筑空間中,實體與曲面是用來界定一維、二維空間的物質,期間低維度可以在三維的建筑空間中和諧相處。或者,也可以5、說,建筑的三維空間需要一維、二維空間來裝飾包括有墻面、建筑外觀形體、雕塑性空間等,這些都是建筑空間表現(xiàn)形式。 2、建筑與空間 人們對空間的理解,不外乎“一種空洞無物,可以放置東西的地方”選自沈原整體系統(tǒng):建筑空間形式的幾何學構成法則,等這些類似的解釋。在古時候,哲學家認為“無形的空間”比“有形的物體”的地位更加出眾,意義更為重大,由此可見人們對“空間”概念在建筑學上的運用并不陌生。意大利建筑學家布魯諾?賽維的建筑空間論如何品評建筑中提出:“建筑歷史主要是空間概念的歷史”, 說明他將建筑的主角定義為空間。但是他同時認為:“但要緊的是,必須明確,凡沒有內部空間的建造物,都不能算作是建筑。”說明他所6、認為的“空間”是指建筑的內部空間。 以布魯諾?賽維的觀點來看,似乎建筑的內部空間更為重要,但事實似乎并不是這樣。建筑的內部空間是需要結合繪畫性、雕塑性等不同的空間藝術表現(xiàn)形式來完成裝飾的,在建筑外部空間也即是建筑外形上,建筑師花費在建筑外形上的精力并不低于建筑空間內部上的設計。建筑外形與內部空間都是建筑師所重視的,但是事實上證明建筑外形往往是建筑師更為注重的。 那么,建筑的空間到底是些什么呢?建筑空間包含有建筑內部空間、建筑自身空間、建筑外部空間三個部分,建筑外部空間即是建筑外部的環(huán)境,也即建筑外觀等。建筑內部空間并不是一個簡單的空間,它因為建筑的需要而劃分成不同的部分,由此具有了“通達”的特7、性,“絕對的空間”也因為不同空間的劃分而變成了“相對的空間”。 總之,建筑的本質就是空間的整體系統(tǒng),空間與建筑師密不可分的。所謂的建筑是由建筑內部空間、建筑外部空間、建筑空間形式本身三個不同的空間所組成的,這三個不同的空間構成了建筑整體,彼此聯(lián)系,不可分割。 三、建筑空間形式與建筑設計 1、建筑空間形式 建筑形式是一種抽象的、對于建筑設計的構想,它不僅要滿足藝術性的審美,更重要的是要滿足建筑物所必須的施工功能。因此,建筑形式是藝術和技術手段的結合。雖然每個建筑物之間差別很大,但是一定的空間特性導致它們常常具有一樣性質的空間形式,當然,這不包括它們的體積和顏色等。 所以我們可以這樣理解,“建筑空8、間形式”也就是指建筑內在所固有的一些比較穩(wěn)定的空間關系,具有相同空間形式的建筑也就具有了許多相同的空間關系。 對建筑空間進行研究,可以從空間形式入手,即具體到建筑的雕塑美、結構以及功能這三個方面,因為建筑形式只有滿足這三個方面的要求,才可以滿足成為建筑形態(tài)的要求。“雕塑美”給人視覺上的享受,“功能”給人物質上的享受,“結構”給人以建筑上的保護,這三方面需求的滿足才構成一個完整的建筑空間形式。 2、建筑設計與空間形式 建筑學設計很多領域,是一個綜合性很強的學科,其中就包括幾何學,建筑通過對幾何學的運用,將幾何學的空間形式運用到建筑設計之中。幾何學一旦有所發(fā)展,建筑學相應的也將會受到影響,也將會發(fā)9、生一定的發(fā)展變化,建筑學是與幾何學相輔相成的,密不可分的。 在建筑空間形式設計上,在“雕塑美”方面,建筑師可 以自由發(fā)揮其藝術性。但是在“機構”與“功能”上,建筑師則很難獨自掌控。比如說,在“結構”問題上,建筑師需要與工程師進行協(xié)商,根據實際情況進行設計;在“功能”方面,則要根據建筑實際使用需要以及工程完成之后才能知曉這方面是否完成。 在進行建筑設計時,有兩點需要注意:第一,“建筑形式”雖然包括建筑空間形式的“雕塑美”,但是兩者并不能混淆。第二,“建筑空間形式”并不等同于“建筑空間形態(tài)”,這兩者是存在區(qū)別的。 四、總結 無論是延續(xù)幾千年的古建筑,還是現(xiàn)代建筑,建筑空間形式的構成是離不開幾何形態(tài)10、的。幾何形態(tài)在幾千年的建筑史中,早已融進建筑學中,成為建筑本身的一種本質屬性,沒有建筑是不具有幾何性質的。在現(xiàn)代化日益發(fā)展的今天,幾何學在隨之發(fā)展的同時,也在作用著建筑學的發(fā)展,幾何學與建筑學時相輔相成、密不可分的。 參考文獻 1程大錦(FrancisD.K.Ching),建筑:形式、空間和秩序(劉叢紅)(第二版),天津:天津大學出版社,2011.9 2徐一鴻,可畏的對稱(張禮),北京:清華大學出版社,2005.2 3梁思成,梁思成全集.第八卷(圖像中國建筑史),北 京:中國建筑工業(yè)出版社,2001.6 4林徽音,清式營造則例.緒論,梁思成全集.第六卷,北京:中國建筑工業(yè)出版社,2001.1