拼形理論在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用.pdf

1、本文主要研究的是趨于自然形態(tài)的拼形在當(dāng)代建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)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(huì)的發(fā)展一直存在,從古代原始社會(huì)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(gòu)窗格到中世紀(jì)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(xué)、晶體學(xué)和藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)科,尤其是在2011年,達(dá)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(xué)獎(jiǎng)。這種晶體像不符合晶體學(xué)的理論但卻存

2、在明顯的高次旋轉(zhuǎn)對(duì)稱規(guī)律,也就是后來被稱作的準(zhǔn)晶體。這一重大發(fā)現(xiàn)打破了統(tǒng)治晶體學(xué)一百多年的經(jīng)典晶體學(xué)理論,而這一獎(jiǎng)項(xiàng)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(xué)自1975年問世便在科學(xué)界引起了廣泛的關(guān)注。在幾何學(xué)范疇中,分形幾何是與大自然規(guī)律最為貼切的一門學(xué)科,它將數(shù)學(xué)規(guī)律和自然本體有機(jī)結(jié)合,更重要的是,它為我們的思考提供了一個(gè)全新的方向。傳統(tǒng)數(shù)學(xué)和晶體學(xué)中研究的拼形,都十分規(guī)整和機(jī)械化,這種拼形與建筑

3、相結(jié)合,雖然便于計(jì)算,但難免會(huì)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(jì)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(yīng)用,這一部分主要講數(shù)學(xué)和晶體學(xué)領(lǐng)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(shè)計(jì)使其在建筑設(shè)計(jì)