环形拓扑的形态演变与设计策略

1、第一章绪论11.1研究的对象及背景11.2研究现状与问题的提出21.2.1国外研究现状21.2.2国内研究现状21.2.3问题的提出31.3研究的背景和意义31.4研究方法与论文的组织框架31.4.1研究方法41.4.2论文的组织框架5第二章环形拓扑的基本概念和生成机制62.1环形拓扑的基本概念62.1.1拓扑学的概念62.1.2环形拓扑的提出和定义72.1. 3环形拓扑在设计领域的应用82.1.4本文对环形拓扑的定义范畴82.2环形拓扑的生成机制92. 2.1拓扑变形的基本内容92. 2.2环形拓扑的生成机制102.3环形拓扑的形态演变122. 3.1参数L1/L2/L3/L4的拓扑变化和结

2、果142. 3. 2参数S的拓扑变化和结果192.4亚环形拓扑的生成机制和形态演变212.4.1亚环形拓扑的基本概念212.4.2亚环形拓扑的生成机制212.4.3亚环形拓扑的形态演变22本章小结26第三章环形拓扑的设计策略273.1向量策略273.1.1竖直向量策略 283.1.2水平向量策略35小结393. 2平滑策略393. 2.1界面平滑混合393. 2. 2路径平滑混合45小结483. 3扭转策略48本章小结50第四章当代建筑设计对环形拓扑的借鉴514.1对环形拓扑几何原型的借鉴514. 1.1环形拓扑常见的几何原型514.1.2莫比乌斯转译524.1.3克莱因瓶转译544.1.4三

3、叶纽结转译544. 2对环形拓扑中轮廓拓扑的借鉴564. 3对环形拓扑中空间拓扑的借鉴594.4对环形拓扑中路径拓扑的借鉴63本章小结66第五章结语67参考文献 68致 谢71第一章绪论第一章绪论1.1研究的对象及背景如今,随着科学发展和进步，各学科在整体上的联系日益紧密，在界限上的联系 日渐模糊，建筑学本身作为一门综合学科，也从简单形态向复杂的拓扑形态转变。 伴随科学进步，人们对自然界复杂本质的认识越来越深刻，新兴几何学在建筑设 计领域的应用也得到进一步的发展，拓扑学便是其中的重要组成部分。拓扑学的英文名是Topology,翻译过来是地志学，最初用于研究地形地貌。 因为拓扑学隶属于几何学领域

4、，又可以发生连续的拓扑变化，因此早期我们把拓 扑学直接翻译为“连续几何学”。拓扑学作为几何学的一个分支，由于其具有连续变化的几何特性而逐渐成为 了建筑师在建筑创作中的一种空间创新依据与思路。同时结合哲学以及其他相关 学科,拓扑学在建筑设计中的创新应用不仅带来了多元化的建筑形态，也带来了全 新的建筑设计理论。拓扑学被引入建筑设计领域后，其主要的应用表现为研究几何图形或空间形 体在建筑中的变化组合形式。在建筑设计中应用“拓扑学”的概念时，我们有一 个重点转换的过程，不再着眼于大小、形状，而是关注与大小、形状无关的点的 关系。这一设想来自于计算机领域，在计算机领域中，网络的建立取决于电脑与 通信设备

5、的连接关系。计算机网络中的拓扑结构是计算机网络建立的先决条件。 网络拓扑结构中的环形拓扑概念最早见于计算机领域，指的是入网设备需要借助 转发器接入网络，转发器的发出和接收对象具有唯一性，所有的转发器同其物理 线路组成环状网络系统。作为最基本的拓扑结构之一，环形拓扑兼有环形首尾相接妁性质和拓扑变化 的性质。早期英国拓扑学家阿姆斯特朗在基础拓扑学中对环形拓扑加以解释, 他指出：在拓扑学中，环形拓扑是一种基于环形结构的元素空间数据的组织。由于环形拓扑在结构上具有相对独特的结构特点，当其应用于建筑时便表现 出了容纳与联通等特性。这种空间特性使环形拓扑在建筑设计领域区别于其他的 建筑形体类型而具有相对独立的研允价值。与此同时，儿何学与数字技术的发展 也丰富了环形拓扑在建筑中