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摘要:对非线性理论进行了简要介绍 ,从突变、混沌、分形、有机与仿生等四个方面进行了探讨,并列举相应的实例,以提高人们对非线性建筑与空间的了解,促进非线性思维在建筑设计中的应用。
关键词:线性;非线性;超理性
一、非线性释义
非线性的界定是相对线性而言的。线性关系指物理变量间的函数关系是直线,变量间的变化率是恒量;而在非线性关系里,用于描述一个系统的一套确定的物理变量中,一个系统的一个变量最初的变化所造成的此变量或其他变量的相应变化是不成比例的。
二、非线性建筑表现形式
1、突变--- 对稳定与均衡的质疑
突变论是探索从一种稳定组态跃迁到另一种稳定组态的现象和规律。
建于捷克首都的尼德兰大厦同旁边的古典建筑对位开窗方式相比,窗洞的位置在水平与垂直两个方向上都有改变,使建筑形象自由活泼,增加了表现层次。更重要的是,它通过将古典形式的开窗重新组织,与建筑师盖里在该建筑局部安插的扭曲形体形成了新的平衡感。独立的来看,这样窗“点”的组织让人感觉并不那么舒服,但在整体的结构中,这种跃变又十分的必需(如图2-1)。
2、混沌---关于建筑学的不可预见性
混沌是确定性的非线性动力学系统产生的一种无规则的、类似随机的现象。
马岩松设计的梦露大厦则是一种非线性形式组织,混沌思想的设计。梦露大厦就是让人联想到人体的某一部分,三维的,扭曲的,曲线的,自然的,整个建筑是水平线条,连续的水平阳台环绕整个建筑,传统高度中用来强调高度的垂直线条被取消了,是一件没有任何设计缺陷的自由体(如图2-2)。
非线性并不否定秩序,它否定的只是机械论的单层次的决定论及被秩序忽略的随机性、多样性及不可预见性,而非秩序本身。
3、分形---建筑尺度与相似特征的探讨
分形几何学就是一门以非规则集合形态为研究对象的几何学。非规则物质其组成部分又往往在形态、 功能、 信息等多个方面表现出与整体在统计意义上的自相似性。这种组成部分以某种方式与整体相似的形体 ,简称分形。
扎哈•哈迪德设计的阿布扎比表演艺术中心方案, 把建筑的体量分解为如同沙漠中的一个个沙丘,又似湖面的层层涟漪,相似而又体现出非均匀的变换,是接近自仿射方式的一种非线性状态。这种状态在演绎复杂性的同时又建构内在的某种秩序,其形体或“模糊”,或“无定形” ,突破了“线性”而取得特别的审美效果(如图2-3、2-4)。
三、结语
非线性并不具有象现代建筑、古典建筑一样的流派或风格,许多建筑设计中可能同时存在线性与非线性的成分。前者以精简乃至尺度体现着对欧氏几何及秩序、理性近乎极致的追求;而以非线性思维为主导的建筑往往具有强烈的动态性、明显的复杂性、随机性、不确定性,同时又在分形等角度体现出隐藏的秩序性。它不是反理性的,而是超理性的,是从更深的层次探求符合人性本质的建筑姿态的有效工具。
参考文献:
[1]龚晓文,王小凡.非线性理论在建筑设计中的应用[J],山西建筑,2007.
[2]李世芬,陈学筠.建筑的非线性体验---利勃斯金的创作思想与手法[J] ,华中建筑 ,2004.
[3]李士勇.非线性科学与复杂性科学[M],哈尔滨工业大学出社 ,2006.
[4]刘先觉.《现代建筑理论》第二版,中国建筑工业出版社,2008
论文作者:钱益旺
论文发表刊物:《基层建设》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/13
标签:建筑论文; 线性论文; 变量论文; 秩序论文; 混沌论文; 分形论文; 如图论文; 《基层建设》2017年第13期论文;