反思未来

分形

分形是随着比例变化而重复的几何形状。“分形”一词是由Benoit Mandelbrot在1975年创造的数学一组数字无处不在,不管它们被视为何种规模。这些是永不终止的自相似模式。自相似性是指物体经过变换后仍保持原有比例的性质。

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Fractal_©unsplash.com示例

几种建筑风格都有其基于自然灵感的原则。分形为不规则、有机曲线和自然形状的表达提供媒介。它们有助于将自然界的复杂模式简化为可以理解的东西。分形自然地存在于我们周围,从菠萝和松果的生长到冰晶和树枝的形成。因此,建筑师从大自然中寻找灵感,将分形也应用到他们的结构中,这是有意义的。

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自然中的分形_©unsplash.com

建筑中的分形几何可以通过两种方式被发现——无意的或有意的。无意的分形几何通常在美学案例中被发现,分形创造了一个重复的图案,在视觉上具有吸引力。有意的分形几何是在头脑中有特定的想法而有目的地创造出来的。

分形几何在印度建筑中

分形几何印度教的寺庙在设计上是突出的shikhara这是一座非常大的特色塔,象征着一座山峰。这种分形布局的存在是由于人们希望这座塔像一座高度不同的山的轮廓。

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Kandariya Mahadeva寺庙的分形几何,Khajuraho_©www.kevinstandagephotography.wordpress.com
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Kandariya Mahadeva寺庙的分形几何,Khajuraho_©www.kevinstandagephotography.wordpress.com

印度教寺庙的分形本质也与印度教关于宇宙的哲学密切相关。在印度哲学中,宇宙被视为一个整体,整体的每一部分都是整体本身。这也反映在平面上,平面被内部和外部的凸出物所取代。

分形几何在佛教建筑中的应用

婆罗浮屠位于印尼爪哇的一座佛塔展现了分形的行为。整个结构是一个莲花的形式,一个阶梯式的六层矩形金字塔,三个圆形梯田和一个中央塔形成了顶部。当看到结构的平面图时,它显示了世界上最大的曼荼罗的设计。

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婆罗浮屠,Indonesia_©unsplash.com

哥特式建筑中的分形几何

在哥特式建筑优雅的立面上可以看到自我相似性。在整个立面中,有基本的、规则的元素在不同的高度和宽度中重复。拱形形式和主题在整个结构中以不同的层次尺度重复出现。在这里,主入口的形状在两边的拱形窗户中以较小的尺寸重复,在小开口和壁龛中进一步重复。哥特式建筑也非常注重细节和图案,这增加了其结构的分形特征。

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比利时哥特式建筑立面©unsplash.com.jpg

几何在哥特式建筑中被用作一种通过数学与宇宙对话的手段。结构的分形性质创造了无限的规模,非常详细和引人注目。墙壁、天花板、人行道和立面都有重复和自相似的微小模式。这些设计的微妙之处会在脑海中留下非常细微的印记,并创造出美。

威尼斯的圣彼得圆顶也有不同规模的圆顶。该结构有一个中心的十字形通道,在它的手臂之间有对称的集群。这些臂还包括更小的十字架。

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罗马圣彼得大教堂平面图©etc.usf.edu.jpg

非洲社区的分形几何

在非洲社区,建筑中有很多分形的例子。自相似结构按宗教以及个人在社会中的地位和权力。它们的整个聚落都是同样的环状,只有从主环的圆周上伸出的小环。

每个大家庭都有一个带门的环形栅栏。环周围有仓库和住宅建筑。当他们接近环的顶峰时,住宅变得更大,最大的房子是村长或宗族首领的房子。

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南赞比亚的分形结构_©ograndejardim.com

现代建筑中的分形几何

弗兰克·劳埃德·赖特(Frank Lloyd Wright)设计的帕尔默之家(Palmer House)在平面上展现了分形的本质。然而,可以说,分形特征在三维形式中比在平面中更有影响力,在平面中它几乎不可见。赖特的另一座建筑——旧金山的马林市政中心(Marin Civic Centre),也在其正面立面上展现了分形特征。

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帕尔默住宅平面图©yelp.com.jpg
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马林市政中心立面图©www.franklloydwright.org

另一位20世纪的俄罗斯艺术家马列维奇创造了令人印象深刻的三维分形结构。他的模型,统称为Arkhitektonics,都是在众多尺度上用相似元素创造建筑的绝妙例子。

由Xavier Vilalta设计的埃塞俄比亚亚的斯亚贝巴购物中心的分形特性也值得注意。它的设计基于分形几何,灵感来自埃塞俄比亚妇女服装上大胆的图案。建筑师也在他的其他建筑中使用了分形几何,如埃塞俄比亚的Lideta Mercato和巴塞罗那的Melaku中心校园。

埃塞俄比亚的丽德塔·梅卡托©www.blog.ted.com

结论

分形构件的建筑具有很强的审美吸引力,吸引着观者,呈现出非常赏心悦目的外观。这种审美吸引力可以归因于人类对自然表现出的积极情绪。由于分形复制了复杂的自然形状,它们在观众中激发了一种“生物情结”。

引用:
  1. 谢伊·冈瑟——大树拥抱者(2022年)。自然界中发现的9个惊人的分形.(在线)。可以在:https://www.treehugger.com/amazing-fractals-found-in-nature-4868776[访问日期:2022年6月3日]。
  2. Kate Torgovnick May - TED博客(2013)。融入分形的建筑:TED演讲者Ron Eglash如何启发建筑师Xavier Vilalta.(在线)。可以在:https://blog.ted.com/architecture-infused-with-fractals-ron-eglash-and-xavier-vilalta/[访问日期:2022年6月3日]。
  3. 萨拉,N.(2006)。分形几何和建筑:一些有趣的联系.WIT建筑环境汇刊,第86卷。可以从:https://www.witpress.com/Secure/elibrary/papers/ARC06/ARC06017FU1.pdf.[访问:02/06/2022]。
  4. 朱耶,Y.(2007)。分形建筑可能对你有好处.Nexus网络期刊,卷9(2).可从:https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s00004-007-0045-y.pdf.[访问:02/06/2022]。
  5. Bovill, C.(1996)。建筑与设计中的分形几何“,.Nexus网络期刊,第一卷。https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s00004-998-0014-0.pdf.[访问:03/06/2022]。
  6. TED。(2007)。Ron Eglash:非洲设计的核心分形.Youtube视频。可以在:https://www.youtube.com/watch?v=7n36qV4 lk94.[访问:02/06/2022]。
作者

Kanak Holani是建筑系的一年级学生,她经常阅读小说,尝试各种各样的手艺。她热爱历史、文化和气候,以及它们与建筑的关系。

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