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CAAD方法课程论文（二）2009010002 余浩昌我看“分形”建筑 从自然现象的观察到理性规律的运用A91余浩昌2009010002 为什么一刻被狂风吹弯的秃树在冬天晚空的背景下显出的轮廓给人以美感，而不论建筑师如何努力，任何一座高楼的相应轮廓则不然？德国物理学家爱伦堡“分形”理论被称为大自然几何学，是现代数学的一个新分支，其灵感的主要来源是在自然界中普遍存在的自相似“层次”结构。这种自相似结构在大自然中比比皆是，鹦鹉螺、菜花等等都表征着分形的概念，连普普通通的树叶也不例外，一片树叶的美经过“分形”理论的理性分析，其形态可以用一个简单的1:2长方形通过多次缩放迭代形成的“自相似”多边形的方式得到。而这种由简单的规律下不断迭代生出的复杂而富于变化的法则也随着人们的认知被吸收进建筑设计的方法。“分形”让人们更加清晰的自然界有机体的非线性魅力和原生态的创造力，建筑亦是如此，只有与自然和谐共处的建筑才能体现出自身的价值。借用“自然法则”来进行创作给建筑是更多发挥的空间。“分形”理论的一大特点之一就是它的系统性，它的自相似层次可以让整个系统赋予一种特有的美感与秩序，而这种美感与秩序运用到建筑中来便成为了建筑语言的统一与丰富。柯布西耶就非常注重利用分形的概念来阐释自己的建筑概念并运用到设计的手法中去。我们最熟悉的便是马赛公寓的立面设计。柯布西耶运用文艺复兴时期达芬奇的人文主义思想，演变出一套以男子身体的各部分尺寸为基础形成一系列接近黄金分割的定比数列的“模数”，以此来确定建筑物立面的所有尺寸。这套所谓的“模数”其实就是一种在分形概念下的具体体现，只不过柯布西耶将其带上了人文主义思想的帽子。另一个巧妙利用分形的例子就是2012年伦敦奥运会主场馆“伦敦碗”了。“伦敦碗”的概念设计是源于“分形”法则的。通过查找相关的文献，笔者了解到建筑师将正方形的一个顶点连接对边的重点，形成边长为1:2的直角三角形，再连接这个直角三角形直角长边和斜边的中点，可以形成一个和原始三角形比例为1:2的相似直角三角形，以此方法不断在三维平面内迭代，这个二维图形自我分解的过程可以不断持续形成一系列自相似的三角形。这些三角形通过不同方式的旋转、缩放平移等操作，形成了类似于树杈分支状的可重复拼贴单元。整体根据功能、流线、采光、通风等需求变换单体的连接方式，使得原本均质的分形图案发生疏密的变化，并产生了最终的建筑形式。这看似复杂的结构体系，实际上就是通过简单单元的“分形”变化得到的。另外在文献中也提到，由于“分形”设计手法有很好的“模数化”特点，大大方便了建筑的施工操作与配件生产，体现了“分形”设计手段另一面的优势。从这两个例子我们可以看到“分形”设计方法充满无限创意，为建筑空间带来了更多的可能与惊喜。“分形”理论在非线性设计领域的运用远超于此。例如史蒂文霍尔设计的MIT学生公寓的灵感来源于呈分形状的多孔海绵。整个建筑空间的建立是基于“分形”原理建立的，建筑的结构与内部空间呈现了很好的统一性与从属性。在考虑了建筑的空间使用情况后，部分分形结构有少许的调整，但是总体来说，建筑充满了“分形”的特点，也便显出极强的空间表现力来。“分形”理论在非线性设计中有着非常广泛的应用，它与涌现理论一样都是通过简单的逻辑规律生成了复杂的形式语言。但是“分形”理论与涌现理论所不一样的，它还体现出自相似结构中的从属关系与整个统一性。形式语言可以覆盖各个尺度的空间，一个建筑从大的形体关系到小的节点构造都可以利用“分形”所统帅。在我来看，分形与涌现都是非常有表现力也非常有逻辑性的非线性设计方法。它们针对不同的环境与不同的要求作出自己特有的解读，生成特有的形式。这需要我