商业建筑设计论文机械优化设计论文.pdf

第 4卷 第 4期热带建筑 2006年 12月TROPIC ARCH I TECTURE19 收稿日期 2006年 11月 作者简介 胡蓓蓓 1981 女 硕士研究生 分形学在商业建筑设计中的应用 胡蓓蓓 郑先友 合肥工业大学 建筑与艺术学院 合肥 230009 摘 要 分形美学是一种全新的美学观点 在建筑美学领域也具有拓展意义 针对分形学这一特点 对已有商业建筑设计 中分形美学的形式 从商业建筑总体设计与城市规划的分形同构 商业建筑单体设计中分形学的应用及商业建筑设计中 的时间维度分形三个方面 进行实例分析 希望通过分析 可以对分形在建筑设计中的应用有更深的认识 让建筑和自然 在形态上更加融合 空间感受更加连续 关键词 分形 分形美学 时间分维 商业建筑设计 Application of Fractals on the Co mmercialBuilding Design HU Beibei Z HENG X ianyou College ofA rchitecturel fractal esthetics ti me fracta lthe commercialbuilding design 1 引言 分形学是在欧几里德几何学基础上提出的一种 全新的几何学观点 被誉为大自然的几何学 自然界 中许多事物 比如云朵 雪花 山脉及海岸线等等 他 们的自然特征往往是传统几何学无法描述的 这引导 我们尝试用分形学的概念去认识或改造他们 分形 学自产生以来 被广泛应用于各个科学领域 分形学 在城市 景观及建筑设计的应用也已经有一定研究 这里将不再赘述其概念 分形学承认世界的局部可 能在一定条件下或过程中 在形态 结构 信息 功能 时间 能量等某一方面表现出与整体的相似性 它承 认空间维数的变化既可以是离散的也可以是连续的 随着科技的发展 现在运用计算机技术 已经可以轻 松地绘出多样的分形图片 如图 1 这为分形学在设 计领域的应用提供了技术保证 我们发现有些建筑 师的设计理念无意中也具备了分形学的特征 有些建 筑师已经尝试在建筑设计过程中运用分形学的思想 这些设计给人们带来新的视觉和空间感受 丰富了已 有建筑形式 是一种新的设计理念 虽然 分形学在 建筑领域的应用取得了一定进展 但其还具有很大的 局限性 缺乏一个真正有说服力的理论体系 有学者 在这方面进行了思考和研究 对分形学在规划 景观 及建筑领域的应用进行论述 对我们有目的性在建筑 设计中应用分形学很有帮助 本文希望从商业建筑 的角度 对分形学进一步论述 期望有助于更好地理 解分形学在建筑设计中的应用 有学者通过研究认为 分形学对建筑美学是有一 定突破性贡献的 具体表现为 首先 分形理论对形态 复杂而又种类各异的自然美与人工美的构成提出了 简洁有力的解释 其次 分形几何可以作为建筑设计 与评价的量化工具之一 最后 由分形理论的文化隐 喻衍生出 分形时间 概念 使我们对建筑审美主体的 心理过程有了新的认识 1 分析分形学对建筑美学 的贡献 对建筑设计的启发 在商业建筑设计中表现 比较明显 商业建筑为了满足消费者的心理需求 在 选择建筑空间形式时 往往会利用一些特殊的处理手 法 来吸引消费者的注意 给消费者带来新奇的感受 20 热带建筑 2006 第 4卷 所以 分形学的理念在这里得到更多地应用 图 1 电脑绘制的分形图片 2 商业建筑总体设计与城市规划的分形同构 根据凯文 林奇在 城市意向 中对城市规划空 间的论述 我们可以从区域和交通路径的角度来分析 商业建筑在整个城市规划空间中的结构 简单的比 喻就是 整个城市规划 好比一张大网 主要的城市道 路或平行或交叉 撑起一个城市大构架 而交叉节点 则自然形成城市商业中心 在这个大的构架上 继续 分支出次级道路 在局部区域里由次级道路相互平行 或交叉 形成局部区域的交通网络 次级道路节点也 相应形成次级商业繁荣地段 如果次级区域够大 还 可以用同样的方式对区域再次进行划分 一直划分 到商业建筑内部 也是按照同样的结构组织空间 即 商场也是通过交通流线来组织空间 主要商业空间也 被安排在交通显要位置 当然 现在很多时候 我们 为了提供给消费者更加良好的购物环境 也为了减轻 城市局部交通拥堵的压力 往往会把主要商业区从城 市主要道路上分离出来 形成一个纯粹的人行区域 当然这个区域仍然是直接和城市主要道路相邻的 所以从整体城市规划角度看 商业建筑规划无论在哪 个层级都是和交通结点保持着亲密关系 构成原则和 模式可以用分形同构来解释 从分形学的角度认识商业建筑在城市空间里的 规划是有必要的 作为建筑师在进行城市居住区的 规划时 也应该考虑到商业建筑规划和城市规划的分 形关系 使商业建筑规划自然融入城市的整体规划 既有利于形成整体有机的城市整体商业网络空间 又 保持了城市整体规划的和谐 对创造和谐人居环境很 有意义 北京市苹果社区的院街 一改传统商业建筑大面 宽小进深的空间形态 采取围合院街的形式 如图 2 虽然院街取意北京四合院 但是分析其特点 我 们会发现 院街的形式更像是在有限的商业用地上 把商业建筑再一次分形 把本来常见的大体量商业单 体 分形成由露天商业走道串起的小院子 也即院街 所以说 院街可以被认为是针对居住社区的小规模商 业形式的一种分形尝试 如图 3 同时 我们看到苹 果社区院街随机多边的整体屋顶造型 丰富了城市混 凝土丛林的第五立面 给居住者带来的新的视觉感 受 对人的思维和想象力都具有很好的启发意义 图 2 苹果社区院街建筑模型 3 商业建筑单体设计中分形学的应用 分形学在商业建筑单体上的应用突出表现在 建 筑形式的丰富变化所带来的特殊审美效果 使商业建 第 4期胡蓓蓓 分形学在商业建筑设计中的应用21 筑具有很好的广告效应 同时 局部建筑空间的丰富 和随机性 给消费者带来新鲜感 刺激人的探索欲望 提升了商业建筑的消费人气 图 3 苹果社区院街总体平面 墨尔本市的联邦广场 是该市的新市民广场 是 一个包括露天圆形剧场的文化和商业建筑的综合体 分形美学思想是设计师彼得 戴维森 Peter David son 在该建筑中的主要设计理念 彼得 戴维森说 看似荒谬而流动的图像 一方面显示自然界中形状 的重复 同时又表达对演进的诗意的评论 2 如图 4 a 联邦广场的每座建筑都有其自身独特的外观和 内涵 各建筑表面都很复杂 产生一种独特的艺术效 果 而其在整体上却又具有很好的连续性 整个广场 由 5个三角形叠加 组成一个大的直角三角形 就是 运用分行美学原理 外立面板 也是由同样地分形手 法拼接 而且 被拼装的三角形和周围其他三角形都 不在一条直线上的 分别朝着不同的方向 且采用不 同的材质拼装 整体看来杂乱随意 这些板块看似相 互交织 毫无规律 实际上是互相联系的 三角形的最 小区域成为最大区域的一部分 这些分形学的设计 手法 可以说在联邦广场建筑设计中随处可见 且应 用的非常充分 是我们学习研究的很好范例 在联邦广场中 建筑师以建筑的形式表现了自然 事物的丰富性 广场的每一个角落 每一个细节 都有 各自的特点 就象自然界一样 建筑的表面变幻莫 测 阳光掠过 或阵雨过后 它的气氛 色彩 材质和纹 理 都会发生变化 如图 4 b 建筑是凝固的音 乐 在这组建筑中再次被完美体现 联邦广场如同 一首乐曲 虽然听起来似乎混乱而急凑 其深沉的主 旋律却一再重复 这样的建筑能给人一个想象的空 间 让人身处其中有梦想 而不是回忆过去 图 4 联邦广场 把分形学应用于建筑设计中 是一个让人兴奋的 过程 除了澳大利亚建筑师之外 日本建筑师伊东丰 雄的 TOD s表参道大厦设计也可以看出分形美学的 形式 建筑师希望表现建筑与自然和社会的和谐共 处 整个建筑从结构到立面 参照大树的造型 力图 通过建筑的形式表现自然的特征 如图 5 a 无论 建筑师有没有主动应用分形的理念 我们在欣赏或体 验这个建筑时 都会发现分形美学的形式 象征自然 22 热带建筑 2006 第 4卷 生长的梁柱结构形式 形成了不规则的开窗立面造 型 或许只有分形学才是该建筑最好的科学描述方式 如图 5 b c 图 5 TOD s表参道大厦 4 商业建筑设计中的时间维度分形 在分形理论的文化隐喻的基础上衍生出了 分形 时间 概念 心理学认为时间也是人的一种主观内 在体验 它尤其难以用直线时间描述 作为人的内在 体验 当置身于某一环境空间中时 时间必定是呈非 线性分形的展开 就是在同样的直线时间段里 人的 性格 学识修养和经历等方面的差别 将导致人体验 园林的内部时间以不同的分形方式展开 具有不同的 分形维数 因而在同样的时空系列中 不同的人有不 同的时间感受 3 可以通过人情感波动的幅频特性 来作为度量时间的尺度 不同的人有不同的时间分维 值 利用分形学可以衡量时间维度的大小 心理状态 是开启时间分形之锁的钥匙 我们的建筑设计可以 根据这个特点 从时间维度角度入手 保留原有的文 物古建筑 其和新建筑的时间之差所产生的信息 会 给人带来艺术美感 历史建筑引导消费者进入时间的分形维 使其获 得巨大时间丰度感受 在一些商业街道规划中 我们 也可以看到时间维度的分形学手法的运用 这种历 史建筑的引入 更是把文化的体验融入到商业活动 中 比如合肥淮河路文化商业步行街规划 就是把古 代保护建筑穿插在商业建筑之间 包括著名的古教弩 台 九狮桥及飞骑桥遗址 李鸿章故居等等 规划通 过不同的历史古迹 表达不同的文化主体 不同的建 筑形式 道出空间丰富的文化层次 历史文脉 区域 特色得到宣扬 商业建筑规划的时间维度纵深感得到 增加 给消费者带来愉快的购物心理体验 细腻而富 有人情味的城市空间拉张了步行街的魅力 城市与美 的关系变得更为融洽 可见时间的分形在商业建筑 规划中同样具有不可忽视的意义 5 结语 我们发现很多建筑师在设计时 都有意识或无意 识应用了分形学的知识原理 其目的都在于给人们 带来全新的审美感受 变高度抽象几何形式为更加自 然的 丰富的 据不规则形状的分形几何形式 目前 分形的概念在建筑设计领域的应用并不广泛 分行学 在建筑领域的理论研究也是处在比较浅的阶段 但是 我们已经看到分形学在建筑设计中应用的意义 希望 以