贷款问题建筑中的数学美

2020年11月28日发(作者：葛昌纯)





建筑中的数学美
Revised on November 25, 2020


建筑中的数学美
【课题 确定】数学是没有生命的，而当数
学遇到建筑时就会有奇妙的化学反应，产
生出意料之外的 < br>奇迹。古今中外，过去现在，世界上为人
们所熟知的伟大建筑中，无不体现着数学
的美。 数学美和建筑美究竟是怎么摩擦出
如此奇妙的火花数学究竟为这些瑰丽堂皇
的建筑注入了什么魔 法将我们如痴如醉就
让我们深入探究建筑中的数学美，体会数
学在建筑中的表现形式。
【摘要】当我们徜徉在人类建筑的历史长
廊中流连忘返的时候，怎不为将这粗陋简
单的泥砖土 瓦雕
琢成传世永恒与辉煌的鬼斧神工所感动、
所钦佩但是，当我们在享受着这一件件艺
术瑰宝带来的惠泽时，可曾想到这些宏大
的建筑珍品里面隐藏着数学的奥秘本文主
要介绍了数 学在古今中外建筑形式中的表
现。


【关键词】古代现代中外数学之美建筑设
计【主体内容】
建筑是根据功能和美感的需 求，对土地、
材料和结构进行堆积与组合，比例决定着
建筑中个体、局部与整体的数学关系，因
此比例是建筑的核心和灵魂。比例在数学
上并不具有美感，但“黄金分割”的比例分割
之美在各种艺术作品都得到充分的展现。
现代设计师仍然最常见地使用黄金分割法
则构造着适用 性和艺术性统一的新颖建
筑。
一、古今中外建筑中的数学之美
1、中国古建筑 < br>中国建筑，具有悠久的历史传统和光辉的
成就。我国古代的建筑艺术也体现着数学
美。而 要体会到其中的数学美，除了需要
理解建筑艺术的主要特征外，还要了解中
国古代建筑艺术的一 些重要特点，然后再
通过比较典型的实例，进行具体的分析研
究。
中国古代建筑的屋顶对建筑立面起着特别
重要的作用。他那远远伸出的屋檐、富有


弹性的屋檐曲线、由举架形成的稍有反曲
的屋面、微微起翘的屋角（仰视屋角，角< br>椽展开犹如鸟翅，故称“翼角”）以及硬山、
悬山、歇山、庑殿、攒尖、十字脊、盝
顶、 重檐等众多屋顶形式的变化，加上灿
烂夺目的琉璃瓦，使建筑物产生独特而强
烈的视觉效果和艺 术感染力。通过对屋顶
进行种种组合，又使建筑物的体形和轮廓
线变得愈加丰富。而从高空俯视 ，屋顶效
果更好，也就是说中国建筑的“第五立面”是
最具魅力的。2、西方古建筑
古埃及时期的金字塔，建造者们从几何学
选取元素，将一块块巨型石块一层一层叠
置起来，最终 组合成宏伟的金字塔；拜占
庭时期的建筑师们将正方形、圆、立方体
和带拱的半球等概念优雅地 组合起来，就
像他们在康士坦丁堡的索菲娅教堂里所运
用的那样；文艺复兴时期的石建筑物，显
示了一种在明暗和虚实等方面都堪称精美
和文雅的对称。3、现代建筑
随着新建筑材料的发现，适应于这些材料
最大潜力发挥的新的数学思想也应运而


生。用各种各样可以得到的建筑材料，诸
如石头、木材、砖块合成材料等等，建筑< br>师们能够设计出实质为任何形状的建筑
物。在近代，我们能亲眼见到双曲抛物体
形式的建 筑物(旧金山圣玛丽大教堂)、抛
物线型的机棚、模仿游牧部落帐篷的立体
组合结构、支撑东京 奥林匹克运动大厅的
悬链线缆，以及带有椭圆顶天花板的八角
形房屋，中国北京的奥林匹克运动 会的主
场馆鸟巢与水立方的遥相辉映等等。4、未
来建筑
随着科技的进步，人们想象 中的未来建筑
越来越有可能成为现实，虽然在现实中，
我们还不能见到存在于想象中的建筑，但
在游戏世界中未来建筑所组成的美妙画卷
已展现在我们面前。通过游戏虚拟的世
界，
我们可以想象到未来建筑的发展，但也处
处体现着数学的美。数学的美体现在未来
建筑 的每个细节，从底部到顶部，只要留
心观察都会发现其中的简单几何的美。
二、数学对建筑的影响


1、建筑的几何形式的简洁美
建筑的 几何美学价值首先表现在简洁美。
几何美学的理论基础在于格式塔心理学的
视觉简化规律，阿恩 海姆认为，人的眼睛
倾向于把任何复杂形状抽象为最简单的形
状，视觉促使人们把所看到的一切 形状尽
量趋于无差别性，使丰富的内容与多样化
的形式能组织在一个统一的结构之中，使
视觉力获得一定的秩序。简洁产生了重复
性，重复演绎出高层建筑的节奏和韵律
美，最终形成 建筑和谐统一的审美感受；
同时，简洁的形体易于谐调，简洁使不同
的形体组合具有统一美感。
美国迈阿密东南金融中心是几何简洁美的
经典之作，它既是简洁的，又是变化的，
也是 统一的。其美学价值却体现在简洁的
变化之中，仅仅是在屋顶部分按照“杨辉三
角形”式的规则 退台，基本元素是一种最简
单的立方体，变化的只是数量，因此，又
体现了数量美学价值。
同样的经典还有圆形的深圳发展中心、椭
圆形的深圳外贸中心、梭形的深圳北方大