分形在建筑造型设计中的应用评析.doc

1、1分形在建筑造型设计中的应用评析摘要：分形理论在日益发展的建筑行业设计中得到了广泛的应用,使得建筑工程项目在造型方面也更加艺术化，更加多样化，本文通过分析分形理论阐述分形理论与建筑业的关系，提高建筑设计质量，为我国建筑行业的发展提供参考，促进建筑行业的发展。 关键词:分形；建筑造型；设计 中图分类号：S611 文献标识码： A 在建筑造型设计中对分形理论的应用为我国建筑行业的发展提供了一个的基础。分形理论不但能够对建筑设计的科学性和合理性进行有效的评价，还能够把分形理论的具体指示运用到建筑设计的内容中去，这样不仅提高了建筑设计的质量同时也满足了人们对建筑设计的个性化需求，使得建筑设计更为生活化

2、和个性化，能够与城市的具体规划相融合。所以在建筑造型设计中对分形理论的应用也是建筑师的主要工作，利用先进的电脑技术进行空间立体构图的过程中运用分形理论，还可以提高设计的准确性，同时也提高了建筑设计的效率。 1.分形与建筑 分形是数学的一个新的分支,是以描述非整数维形式充填空间的一种形态方式,是非线性变化几何形态的有力工具,它的产生与应用揭示了大自然的发展本质,是真正描述大自然变化的一门几何学科。西方发达国家早在上个世纪七十年代就提出了分形来自自然,是对大自然的一种解释与2描绘。而我国在建筑行业中则是一直秉承着与大自然交融,并且和谐发展的天人合一理念。为了在工程项目中将设计方式和自然有机结合起来

3、,我国学者和建筑设计人员通过不断的努力和研究,逐步的利用分形原理将建筑设计在外型上接近自然,跟随自然,而在设计的过程中将建筑属性与自然紧密结合,形成更具有说服力的自然形态。 2. 建筑造型设计 从研究的角度来看,在建筑设计上的分形的研究已经取得了一定的成绩,作为辅助建筑设计手段也成为计算机领域的一个研究热点。国外很早就建立了分形建筑设计工作室,对二维发生器生成分形体在概念设计阶段的二维建筑进行了系统的研究。在中国也陆续有了辅助的基于分形的建筑设计研究,这几年也做了大量的研究工作,如山东师范大学和香港理工大学合作,在研究复杂性科学的体系结构的基础上进行计算机辅助设计模型,便是基于分形是作为项目的

4、一部分。通过国内外的研究已经证实,在建筑设计的分形的可行性。在建筑造型设计的分形模型设计方法的基础上,可以从设计思维出发,一方面利用概念设计,使用并置,嵌套,模拟操作,使该模块具有分形自相似特征的分形特征;另一方面,结合的计算机本身的特性,使研究更加方便,用计算机设计高效率地完成工作 3.建筑造型设计模块中分形原理的应用建筑造型模块的设计是关键,利用分形理论在处理这方面工程的建筑设计中很好的体现了这点,在复杂的建筑设计中采用将需要删除的进行量化控制,同时也需要通过在建筑设计标准化建设的基础上,使建筑设计更加接近自然,才能让建筑设计更具有丰富的天然韵味。对形式和创新设计起指导作用的是后期造型设计

5、,这3让具有分形的建筑风格与周围的环境更和谐。建筑造型设计是建筑概念设计的一个重要组成部分。在本文中,对建筑概念设计的仿生设计方法进行了重点论述,其目的是基于分形理论的仿生设计方法下通过分形理论和设计方法,以实现分形建筑造型创新。 其实现过程:(1)并置。1.建筑师要首先对建筑物的整体结构进行设计，尤其是建筑基本有初步自相似群体的实现过程。在单体组成群体之间,它们既可以是简单的连接关系,也能是复杂的穿插关系。在自相似的条件下,偶然的群体往往能诱发更加丰富的空间特效。并置是一种空间共存的结构。在建筑设计中运用分形理论可以对不同空间的进行统一的整个，使之成为一个具有新的联系的设计整体，提高了建筑空

6、间的利用率，同时也满足了人们对空间和个性的要求，在并置的结构中，分形理论为建筑造型设计提供了更多的可能性和实现性(2)嵌套。嵌套指的是利用分形理论对空间设计的融合。很多建筑设计都要求其空间的一致性，所以在建筑设计中运用分形理论可以对多个空间的结构进行合理的规划和融合，使其形成一个统一或者相似的整体性的建筑设计，保证了建筑造型的一致性对空间尺度不同的对象采取相同或相似的重复的空间操作,一达到空间上的嵌套,无论是针对实体的操作、还是针对空间的本身和边界,其都是以空间自相似性的形成为目的。(3)拟态拟态是一种模仿的方式。通过对自然空间分布的模仿，利用分形理论可以设计出符合自然规律的空间分布设计，同时

7、也使得建筑设计更加的具有自然的气，将建筑形态模仿为天然的生长形态,尤其要模仿为有机体形态的生长过程,这也是自相似生成的一种办法。(4)划分。划分是对建筑空间的合理分布设计按某4一规则对平面进行图案分割，对规则领域进行层层深入划分的过程，也是相似性的传递过程。利用分形理论中的几何内容可以对空间进行科学化个、规范化的设计，提高了建筑设计的质量水平。 4、分形学在建筑造型上的应用 建筑物的外观造型决定着建筑物外观的可观性，所以，设计好建筑物造型至关重要。假设一个建筑单体涉及到 3 个重要部分，即建筑地坪、建筑墙体及建筑穹顶，下面将从这三方面结合分形学进行建筑造型： （1）建筑地坪的纹样设计：在建筑地

8、坪的纹样设计中经常采用的方法是龟形图法，之所以被称为龟形图法是由于在建筑设计的计算过程中人们常采用三组向量依据乌龟行走的方式进行描述，并且设计相应的组合符号来表示行走角度等矢量，例如加号常用来代表乌龟的左转角度，减号则代表右转角度，斜杠与反斜杠分别代表绕 H 的左转及右转角度等。（2）建筑穹顶的设计：根据前人经验，人们常采用建模及计算机的辅助来进行建筑穹顶的相关设计，设计过程中，常采用几何图形及立体空间内曲线方程作为理论依据，并参照一定的选点方式进行相应的探讨工作，在此过程中，我们可以将不同图形衍生出的不同分形特征的墙体结构作为穹顶的参选结构，也可以将形成的不同的穹顶结构作为后续的组装件，另外

9、，我们还可通过将不同的立方体等体结构与衍生出的墙体结构进行组装与转换，根据一定的衍生规则组装成不同的墙体造型，我们还可以大胆地加入更多丰富的设计理念及思维，从而设计出全新的墙体造型，力求使得建筑物不同结构间界限更加清晰，并使建筑物造型设5计易于控制，最终使建筑墙面的结合方式更自然，更具实用性与美观性。（3）建筑穹顶、建筑墙体与建筑地坪的组装：在组装过程中，首先我们需要确保组装程序的合理性，另外，我们主要采用可塑性强、自由发挥空间大的人工组装方式。首先，建筑设计师应根据建筑物要求的特色在内容丰富的构件库中选择适用的素材元素，根据不同的设计理念及设计要求构成多种生动、多样化的设计方案，在此过程中，

10、建筑设计师不必绞尽脑汁地进行组合件的开发及设计，而只需要在组件库中选择合适的构件，建筑设计师需要依据经验对所要开展的设计、履行的设计方案有一个直观、感性的认识，同时在组装进程中可依据需求进行自由、循序渐进的调整，并在设计中期或是后期进行各个组件的修改或者更换。5 结束语 随着科学技术的发展，我国的建筑行业也呈现出高速发展的态势，在当前的建筑建设过程中，分形是建筑造型设计中常用的一种建筑技术，随着该技术的在建筑工程中的发展应用，使建筑的形象和外观得到了大幅度提升。通过本文对分形在建筑造型设计中应用的深入分析，相信读者对其也有了更深刻的认识。总而言之，建筑是人们安生立命的根本，同时也使人们日常生活

11、和工作的主要场所，因此，在现代建筑建设中，必须要通过对各种先进技术的充分应用，从而才能够提高建筑的质量和性能，才能够满足人们对现代建筑的需要。而为了进一步提高建筑造型设计的水平，还必须要加大分形在建筑造型设计中应用的分析研究力度。6而随着科学技术的日新月异和建筑行业的高速发展，可以预见，在今后的建筑工程中，分形在建筑造型设计中的应用必定会更加成熟完善。 参考文献 1张业忠.综观建筑设计造型J.四川建材,2006(05) 2方建斌.综观建筑设计造型J.建材与装饰(中旬刊),2008(02) 3黄欣.建筑设计造型的探讨J.建材与装饰(下旬刊),2008(05) 4顾红男，詹巨聪.分形学在建筑设计的应用J.四川建筑，2011. 5凌贻清.探索分形学在建筑设计方面的应用J.文学艺术，2012.