建筑中的数学美

建筑中的数学
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数学起源于⼈类的⽣活和⽣产活动,⽽建筑活动是⼈类⽣存的基本活动之⼀。
当我们欣赏⼀座建筑时,如果我们真正的去了解它,会发现原来这些宏⼤的建筑珍品⾥隐藏着奥秘—数学。
⼏何学的产⽣则是和建筑活动密切有关的。
⼏何学(Geometry)这个词就来⾃古埃及的 “测地术” ,它是为在尼罗河⽔泛滥后丈量地界⽽产⽣的。
——尼罗河说到建筑,⼩编⼀下⼦就会想到北京的四合院。就先从四合院说起!
北京四合院
(图⽚源⾃⽹络)
所谓四合,“四”指东、西、南、北四⾯,“合”即四⾯房屋围在⼀起,形成⼀个“⼝”字形的结构。经过数百年的营建,北京四合院从平⾯布局到内部结构、细部装修都形成了京师特有的京味风格。
(图⽚源⾃⽹络)华南城刘晓东
北京正规四合院⼀般以东西⽅向的胡同⽽坐北朝南,基本形制是分居四⾯的北房(正房)、南房(倒座房)和东、西厢房,四周再围以⾼墙形成四合,开⼀个门。
⼤门辟于宅院东南⾓“巽”位。房间总数⼀般是北房3正2⽿5间,东、西房各3间,南屋不算⼤门4间,连⼤门洞、垂花门共17间。如以每间11-12平⽅⽶计算,全部⾯积约200平⽅⽶。
四合院在中国有相当悠久的历史,根据现有的⽂物资料分析,早在两千多年前就有四合院形式的建筑出现。
(图⽚源⾃⽹络)
四合院的典型特征是外观规矩,中线对称,⽽且⽤法极为灵活,往⼤了扩展,就是皇宫、王府,往⼩了缩,就是平民百姓的住宅,辉煌的紫禁城与郊外的普通农民家都是四合院。建设r6
四合院的⼤体分布为⼤门、第⼀进院、⼤堂、第⼆进院、书屋、住宅等,两侧有厢房,各房有⾛廊,隔扇门相连接。(图⽚源⾃⽹络)
北京四合院的历史⼗分悠久。⾃元代正式建都北京,⼤规模规划建设都城时起,四合院就与北京的宫殿、衙署、街区、坊巷和胡同同时出现了。
据元末熊梦祥所著《析津志》载:“⼤都街制,⾃南以⾄于北谓之经,⾃东⾄西谓之纬。⼤街⼆⼗四步阔,三百⼋⼗四久巷,⼆⼗九巷通。”
其次,四合院的构成有它的独特之处。它的院落宽绰疏朗,四⾯房屋各⾃独⽴,⼜有游廊连接彼此,起居⼗分⽅便;封闭式的住宅使四合院具有很强的私密性,关起门来⾃成天地;院内,四⾯房门都开向院落,⼀家⼈和美相亲,其乐融融;宽敞的院落中还可植树栽花、饲鸟养鱼、叠⽯迭景,居住者尽享⼤⾃然的美好。
扬州杀人案
李允鉌先⽣在他著名的《华夏意匠》⼀书中对中国建筑⽊结构有⾼度的评价。“⾄今为⽌,世界上真正实现过建筑设计标准化和模数化的只有中国的传统建筑”。
在我们中国的传统建筑中也藏着很多的“数”,接下来我们就⼀起来数⼀数。
(图⽚源⾃⽹络)
中国古建筑中的数字“九”
(图⽚源⾃⽹络)
中国古代有“九重天”之说,建筑构造“九”数的重复出现,意在暗合寰宇之“九重”。
1
天坛
拿北京天坛来说,它分上、中、下三层,第⼀层径九丈,取“⼀九”之意;第⼆层径⼗五丈,取“三五”之意;第三层径⼆⼗⼀丈,取“三七”之意。
此外,天坛的⾼度、坛⾯⽯块、栏板数⽬均采⽤了⼀、三、五、七的阳数,暗合“太极”和“九重天”。
北京天坛之圜丘作为祭天的场所,其⼏何尺⼨更是严格采⽤九数。圜丘中央砌⼀圆形⽯板,称“太极⽯”。此⽯四周砌九块扇形⽯板,构成第⼀重;第⼆重砌⼗⼋块,第三重砌⼆⼗七块……,直到第九重为⼋⼗⼀块,都为九的倍数,⽬的是在不断重复强调“九”数的意义。
(图⽚源⾃⽹络)
2
巡回法庭故宫
(图⽚源⾃⽹络)
整个北京故宫建筑同样从数的⾓度体现了阴阳相合、天地对应、龙凤呈祥的意蕴。
故宫前朝的主要建筑物也是故宫的中⼼所在,太和殿、中和殿、保和殿三⼤殿分别⽴于汉⽩⽟雕琢的三重台阶之上,太和殿九开间、进深五间,七⼗⼆巨柱都是九或九的倍数或奇数。
故宫内廷以乾清门⼀线为界,以位于中轴线上的乾清宫、交泰殿、坤宁宫为主体,东西两侧为东六宫、西六宫,⼤多⽤了偶数当中较好的数字“六”。
内廷多⽤偶数,有两宫六寝,体现了下⽅、后⽅、偶数、负数为阴的民间信仰;⽽外朝主殿布局采⽤奇数,成为五门、三朝之制,正表达了中国传统以上⽅、前⽅、奇数、正数为阳的意蕴。
所以接下来要说的便是数字“6”
普通百姓喜欢偶数中的“六”,之所以如此,是他们认为上下四⽅为“六合六运”之数,最为圆满吉庆,因⽽借助与上下四⽅即天地相合的建筑数字⽤以满⾜天地护佑、和谐共⽣、祈福求祥的期盼。奥尔多
中国古建筑中的数字“六”
(图⽚源⾃⽹络)
作为⼭西省祁县民居建筑的代表,乔家⼤院就是由六个院落组成的,其⽬的是祈求乔⽒家族六六⼤顺。
中国古建筑中的数字“四”
“天圆地⽅”学说,认为⼤地的格局是四边形,⽽“四”这个数字⼜被赋予“边界”“界限”的意味。
进⼊乔家⼤院的⼤门,⼀条⼋⼗⽶长的⽯铺笔直的甬道,以“⼋”数定长度以求“四平⼋稳”,也暗含着四通⼋达、和谐圆满之意。
北京四合院中的“四”为“四⽅”,象征“地⽅”;“合”为“闭合”,象征“天圆”。
北京四合院正是借助于“四”这个数字的形象所指,表达了祈求圆满的美好愿望。
北京天坛作为⼤型的祭祀场所,其作⽤是向上天祈求风调⾬顺、五⾕丰登,⽽其建筑构成上的数字都暗合⼀年四季、⽇⽉星⾠的数⽬,以求得实现与天地和谐、得天地护佑的愿望。
(图⽚源⾃⽹络)
数学,因在⽣活中应⽤⼴泛,显得平常,建筑则每时存在于视野⾥⽽显得普遍。但两者结合起来,肯定会让你叹为观⽌。接下来我们再⼀起来欣赏还有哪些具有“数学美”的建筑吧!
对称美
对称是⾃然界中⼀种普遍存在的⽽且⼜奇妙有趣的现象,对称是种美,它能给⼈以整齐、沉静、稳重、和谐的感觉。(图⽚源⾃⽹络)
泰姬陵是皇帝沙贾汉(Shah Jahan)为了纪念已故妻⼦玛穆塔兹玛哈尔(Mumtaz Mahal)⽽兴建的陵墓,竣⼯于1653年。
⼈们誉它为印度的骄傲,称它为世界七⼤奇迹之⼀。
泰⼽尔说,泰姬陵是“永恒⾯颊上的⼀滴眼泪”。
泰姬陵园区的规划具有对称状的美感,是典型的莫卧⼉风格,主体建筑西、东两侧各有⼀座清真寺和与之配称的建筑,主体建筑前后则有两个花园相对应。
印度的泰姬陵建筑是完美的对称。从远处看泰姬陵园区的⼤门,你会发现,河道、⽔渠、建筑物,⽊板⼩道,树⽊的种
印度的泰姬陵建筑是完美的对称。从远处看泰姬陵园区的⼤门,你会发现,河道、⽔渠、建筑物,⽊板⼩道,树⽊的种植的位置、品种、⾼度,乃⾄那⼩道上砖块构成的纹路都沿着中轴线完全对称。
符合对称美得的古今中外建筑⽐⽐皆是,对称给我们以美得享受,也让我们感受到建筑的⼤⽓磅礴。
黄⾦⽐例美
(图⽚源⾃⽹络)
黄⾦分割⼜称黄⾦律,是指事物各部分间⼀定的数学⽐例关系,即将整体⼀分为⼆,较⼤部分与较⼩部分之⽐等于整体与较⼤部分之⽐,其⽐值为1∶0.618或1.618∶1,即长段为全段的0.618,0.618被公认为最具有审美意义的⽐例数字。
⽽建筑师都很钟意这⼀个黄⾦⽐例,例如巴黎圣母院,东⽅明珠塔,帕特农神庙,埃菲尔铁塔等等从中的设计都融⼊了黄⾦⽐例。
法国巴黎圣母院的正⾯⾼度和宽度的⽐例是8∶5,它的每⼀扇窗户长宽⽐例也是如此。尽显黄⾦⽐例之美!
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位于上海黄浦江畔的东⽅明珠塔,是亚洲第⼀,世界第三⾼塔,它的塔⾝竟⾼达 462.85 ⽶,仿佛⼀把刺天长剑,直冲云霄。
要建造这样⾼⽽瘦长搭塔⾝,在造型上难免有些单调,然⽽设计师巧妙地在塔⾝上装置了晶莹耀眼的上球体、下球体和太空舱,它既可供游⼈登⾼俯瞰城市景⾊,⼜使笔直的塔⾝有了曲线变化,更妙的是,设计师有意将上球体选在 295 ⽶之间的位置,这个位置恰好在塔⾝ 5 ⽐ 8 的地⽅,这 0.618 的⽐值,使塔⾝显得⾮常协调、美观。
(图⽚源⾃⽹络)
帕特农神庙在希腊⾸都雅典卫城坐落的古城堡中⼼,⽯灰岩的⼭岗上,耸峙着⼀座巍峨的长⽅形建筑物,神庙矗⽴在卫城的最⾼点,这就是在世界艺术宝库中著名的帕特农神庙。
如果我们在巴特农神庙周围描⼀个矩形,那么发现,它的长是宽的⼤约1.6倍,这种矩形称为黄⾦矩形。
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曲线曲⾯美
赵州桥⼜称安济桥赵县⼈叫⼤⽯桥,坐落在河北省赵县洨河上。建于隋代⼤业年间(公元605年-618年),由著名匠师李春设计和建造,距今已有约1400年的历史,是当今世界上现存最早、保存最完善的古代敞肩⽯拱桥。
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北京凤凰国际传媒中⼼——莫⽐乌斯环
凤凰国际传媒中⼼是⼀个技术创新型⼯程,在“莫⽐乌斯环”内,每⼀个钢结构构件弯曲的⽅向、弧度以及长度都是不⼀样的,⽽这所有的不⼀样,成就了这座雄伟的、独⼀⽆⼆的建筑。
(图⽚源⾃⽹络)
(图⽚源⾃⽹络)
⼴州电视塔(外号:⼩蛮腰)——单页双曲⾯
⼴州电视塔(⼩蛮腰)的外型是典型的单页双曲⾯,即直纹⾯。单页双曲⾯的每条母线都是直线,通俗来说,虽然看上去⼴州塔外边是光滑的曲线,中间细两头宽,但是事实上每⼀根柱⼦⾃下⽽上都是直的,所以⼴州塔是⼀堆笔直的柱⼦斜着搭起来的!
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中国国家⼤剧院
国家⼤剧院造型新颖、前卫,构思独特,是传统与现代、浪漫与现实的结合。⼤剧院庞⼤的椭圆外形在长安街上显得像个“天外来客”,与周遭环境的冲突让它显得⼗分抢眼。
这座“城市中的剧院、剧院中的城市”以⼀颗献给新世纪的超越想象的“湖中明珠”的奇异姿态出现。
国家⼤剧院要表达的是内在的活⼒,是在外部宁静笼罩下的内部⽣机。
⼀个简单的“蛋壳”,⾥⾯孕育着⽣命,⼤剧院代表了⼀个时代的结束与另⼀个新的时代的开始
全民开讲(图⽚源⾃⽹络)
国家⼤剧院外部为钢结构壳体,呈半椭球形,平⾯投影东西⽅向长轴长度为212.20⽶,南北⽅向短轴长度为143.64⽶,建筑物⾼度为46.285⽶,⽐⼈民⼤会堂略低3.32⽶,基础最深部分达到-32.5⽶,有10层楼那么⾼。
⼤剧院壳体由18000多块钛⾦属板拼接⽽成,⾯积超过30000平⽅⽶,18000多块钛⾦属板中,只有4块形状完全⼀样。望京SOHO
位于北京市朝阳区望京街与⾩安西路交叉路⼝,由世界著名建筑师扎哈 · 哈迪德(Zaha Hadid)担纲总设计师,占地⾯积115,392平⽅⽶,规划总建筑⾯积521,265平⽅⽶,望京SOHO办公⾯积总计为36
4,169平⽅⽶,项⽬由3栋集办公和商业⼀体的⾼层建筑和三栋低层独栋商业楼组成,最⾼⼀栋⾼度达200⽶。
2014年建成后,望京SOHO将是从⾸都机场进⼊市区的第⼀个引⼈注⽬的⾼层地标建筑,成为“⾸都第⼀印象建筑”。(图⽚源⾃⽹络)
还有太多的⽰范建筑⼩编⽆法⼀⼀呈现
还是不惊感叹!数学真的很美,美到让⼈窒息,建筑中的数学美让数学之光绽放,数学之美也在建筑中展现的淋漓尽致!
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本文发布于:2024-09-23 07:18:56,感谢您对本站的认可!

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