试论分形学在建筑设计方面的应用

（温州市城市规划设计研究院浙江温州325000）

【摘要】我国在改革开放以来在不断提高经济建设，建筑行业也在加速发展，人们逐渐对建筑外观的美也有着越来越高的要求，从而促使建筑水平在不断要求中得到了很大的提高发展。建筑行业设计师们在原来设计思想的基础上融合现代的风格美，创造出大量新颖的设计方案。在数学中分形学是非线性科学的重要部分，从近几年的建设中看，在设计方面数学分形学得到了充分的应用。

【关键词】分形学建筑设计探索应用

随着我国经济的飞速发展使得建筑行业变成炙手可热的行业之一，人们不单纯的对建筑美观有着不同的看法，注重建筑的质量以及建筑的视觉美观。分形学在建筑设计的构造分析的一些方面都有所应用。建筑艺术与其他艺术的不同点在于建筑之美是通过外在表现，让大众观赏建筑的美，喜爱上这种艺术。建筑的发展是反映一个阶段时期的经济状况和社会文化的变动，也是表示一个阶段建筑水平的体现，例如从古代普通茅草房屋的建筑到木屋建筑的变化以及到后来砖石房屋的变迁，表现出建筑水平的逐步提升。

一.分形学的特点和概念

（一）分形学概念

分形学作为非线性科学中重要的概率之一，是现代数学的一个分支点，本质意思可理解为一种新的方法论和世界观，字面意思可理解为不规则的运动。分形是一种类似自相似形式的几何学，自相似是指与某个图形相似的图形，自然界中海岸线的曲折和山体之间的层层叠嶂都可以解释为自相似形。无限性和无尺度性性也是分形的形式，分形的物体没有规定的系列特征，具备重复结构，对象很复杂。在自然界中分型形态是普遍存在的，分形学在利用上可以给建筑提供新的方法和概念。分形学在发展过程中具有广阔的应用前景，可以解决许多传统的难题。分形学也在许多领域上作为一种新的概念和方法开展应用探索。

（二）分形学的建筑应用

建筑是以体被称为三维分形，把建筑体的进过一定的调整的分形操作来设计，把一个简单的物体经过分形学处理变成多个元素，多步骤组合变成一个高级的元素。可以利用分形学几何对物体进行缩放旋转成适合构造物体的建筑体量，有意识性的表达建筑思想。分形学例如在水立方运动馆的应用是非常具有代表性的一次建筑，水立方大方简介的设计理念给人们留下了很深的影响和好评。这就是分形学中把一个较大的物体经过泡沫化的结构处理，生成一个有中心的奠基的物体进行旋转，然后将外部空间不需要的泡沫处理掉，将剩下的结构处理成建筑的支撑体。泡沫分形是根据坐标的规律进行的整改结构，预先建立一个建筑模型对模型进行调整测试之后对在水立方的墙体中实际应用，从而给人一种微妙的整体观赏艺术理念。

（三）建筑设计结构与艺术

建筑艺术是在景观和质量基础上的总称，建筑结构的要素是将建筑美观进行合理的搭配和重视建筑结构的设计。建筑结构包括建筑的空间色彩以及建筑距离尺度，我国在建筑的美的方面不是太注重，，在保障质量的前提下大部分建筑是通过积累的经验作出设计，而国外的设计师们敢于创新，他们较早的学习分形学理念设计既具有艺术效果有保障建筑质量，例如比萨斜塔的建立，这就是分形学完美的应用。我国建筑行业设计方面应该充分学习利用分形学的优势，创造出优秀的具有艺术性的建筑。随着科学的逐步发展提升，建筑行业对专业要求的程度也越来越高，一个优秀的建筑设计方案可以体现出建筑的质量问题，在对抗地震的设计方面要用非常专业的设计师和负责的团队建设，达到这些要求才能对建筑可以做出美的艺术的评价。

二.分形学在的作用

（一），分形学在建筑中有着重要的功能，参照有代表性的建筑可以得知一个城市的规划特色。每种不同的建筑都包含着不同时期的文化，在当今世界各种建筑之间新旧建筑之间的差距会产生不同的信息，给人一种清新的视觉艺术感觉。分形学引领人们进入不同时空的建筑体验，使人们体会到巨大的视觉思考感受。建筑在历史的文脉和不同区域的影响下使其规划得到了不同的程度的改变，让使用者了解一种新的文化，感受新的愉快体验，增加分形学应用建筑给城市空间带来的魅力，使不同时期的建筑能更好的被人们所接受，表达出不同文化的内蕴。

（二）分形学综合设计

分形学利用几何进行建筑设计，例如祯文彦建筑师设计出的有名的螺旋大厦，则是以正方形为设计理念进行建设，通过缩放制造出很多大小不一的正方形于一体建成具有艺术性的建筑，达到建筑的分型构造效果，利用异质元素对建筑进行混合接拼作用，体现城市整体与建筑部分的合理构造效果。设计师利用分形学理念展现建筑和城市社会的多元复杂性。

（三）建筑设计

建筑设计是工程建筑的重要步骤，好的设计理念可以使建筑的质量、使用者提供有利的保障，绿色建筑是建筑设计的一个广泛理念，运用分形学设计对绿色建筑有很大的帮助。当代的建筑设计理念是后现代化的，崇尚个性化和大众化，是建立在传统的建筑理念基础上结合现代先进理念相融合，分形学设计理念则是符合当代建筑的理念。随着我国经济的不断提高，我们国家的建筑设计和景观设计已经进入了一个激烈性的发展阶段，要在复杂的市场中建立属于自己的地位就要作出优秀的成绩，在建筑设计中运用分形学特点创造出符合现代化的理念。

三.小结

现在分形在建筑设计中的应用并不广泛，在建筑的研究中也并不是被重视，但是分形学在对建筑外观设计的观赏性具有重要作用，分形学的广泛应用会提高人们对建筑审美的欣赏。传统的建筑形式只应用了一般的数学设计，要达到大众明确肯定的建筑效果就应该采用分形学设计，分形是以自然界中的不规则物体为对象做出的研究，运用丰富的变换形式给人一种美感，在精细的结构中关联着数学思维的拓展。自从上个世纪开始世界上各个国家的建筑师们就开始研究分形学在建筑中的应用，寻求在建筑设计方面能有更高的突破策略以及对原有的建筑形式进行创新改革，实现建筑业质的飞跃。实现设计的建筑能符合人们的审美观念，应该在建筑方面不断进行探讨研究，认清国家经济发展情况，考虑社会大众的认知，不要根据自己的思想随意设计，结合实际注重可操作性，发挥最大的设计能力。在当今中国激烈的行业竞争中，建筑业如果要实现根本性的变动必须进行创新设计策略，抓住每一个可利用机会，提高建筑业更好的发展优势。

参考文献

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