(成都外國(guó)語(yǔ)學(xué)校， 四川 成都 611731)

建筑學(xué)是人文藝術(shù)與工程技術(shù)并存的一門(mén)學(xué)科，在內(nèi)容領(lǐng)域頗受人們的爭(zhēng)議，一直都有狹義與廣義兩種說(shuō)法。狹義建筑學(xué)認(rèn)為，建筑學(xué)的作用僅僅是根據(jù)實(shí)際情況合理地設(shè)計(jì)建筑物的形狀，建造價(jià)格合適，質(zhì)量過(guò)關(guān)的建筑物，廣義建筑學(xué)在狹義建筑學(xué)的基礎(chǔ)上增加了對(duì)環(huán)境的分析，認(rèn)為建筑物的建造離不開(kāi)周?chē)h(huán)境，并需要在研究人們審美的基礎(chǔ)上建造符合審美需求的建筑。

一、建筑學(xué)與數(shù)學(xué)的聯(lián)系

盡管人們對(duì)建筑學(xué)研究?jī)?nèi)容爭(zhēng)論不休，各持己見(jiàn)，然而他們還是能達(dá)成了一個(gè)共識(shí)：建筑學(xué)提高堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù)，建造出高質(zhì)量的建筑，高質(zhì)量的建筑會(huì)使人們?cè)谖镔|(zhì)與精神的雙層方面都得到極大的滿(mǎn)足。建筑學(xué)的發(fā)展離不開(kāi)數(shù)學(xué)，需要大量的數(shù)學(xué)參數(shù)以及理論作為支持，才能在最短的時(shí)間內(nèi)建造出最完善的建筑，建筑學(xué)與數(shù)學(xué)的關(guān)聯(lián)相當(dāng)緊密，建筑美學(xué)的發(fā)展離不開(kāi)數(shù)學(xué)美學(xué)，因此建筑學(xué)涉及到的數(shù)學(xué)知識(shí)多不勝數(shù)，以下列舉三個(gè)例子說(shuō)明：

1.建筑學(xué)必須參照數(shù)學(xué)立體幾何模型。建筑物的建造是一項(xiàng)規(guī)模龐大的工程，需要對(duì)地形進(jìn)行考核，結(jié)合委托人的要求設(shè)計(jì)與建造。設(shè)計(jì)的第一步是工程師將腦海中想象的立體幾何圖形搬到圖紙上，這就需要用到高中數(shù)學(xué)立體幾何知識(shí)中的建模思想，將X、Y、Z三個(gè)互相垂直的坐標(biāo)軸，并在基礎(chǔ)上進(jìn)行角度與長(zhǎng)度的構(gòu)圖，在一系列復(fù)雜的設(shè)計(jì)后圖紙成型，成型的圖紙有重要的參考意義。沒(méi)有數(shù)學(xué)立體幾何模型作為參考的情況下，需要對(duì)半成品的建筑物不斷改進(jìn)，必須花費(fèi)大量的時(shí)間與人力成本，還可能在改進(jìn)的過(guò)程中損壞建筑物本身，造成無(wú)法復(fù)原的情況。

2.建筑學(xué)必須收集大量的數(shù)學(xué)參數(shù)與數(shù)據(jù)再進(jìn)行計(jì)算。未建造成功的建筑物只存在于想象中，僅僅是一個(gè)現(xiàn)實(shí)中尚未存在的抽象概念。數(shù)學(xué)參數(shù)與數(shù)據(jù)的作用在于準(zhǔn)確的定位建筑物，使建筑工程有條不紊的進(jìn)行。建筑學(xué)涉及的步驟與流程很多，如立體幾何模型的構(gòu)建，材料的選擇以及費(fèi)用，角度與斜度的大小，這些都需要依據(jù)數(shù)學(xué)參數(shù)來(lái)下一個(gè)準(zhǔn)確的定義，在建造的過(guò)程中才能合理地設(shè)計(jì)施工方案與安排人員工作內(nèi)容。

3.建筑學(xué)的建筑美感需要依據(jù)數(shù)學(xué)美。數(shù)學(xué)被認(rèn)為是能夠衡量萬(wàn)物尺度的一門(mén)學(xué)科，而建筑的美感來(lái)源離不開(kāi)這種尺度，任何的建筑物都會(huì)有自身的形狀結(jié)構(gòu)，獨(dú)特的長(zhǎng)度與角度，當(dāng)工程師尋找到建筑最佳的角度與尺度時(shí)，人們就會(huì)在建筑物上感受到獨(dú)特的美感，獲得心理上的滿(mǎn)足感。古往今來(lái)的建筑物數(shù)以?xún)|計(jì)，其中建筑大師們將其分為各種風(fēng)格，如歐式建筑，中式建筑，泰式建筑等，這些不同風(fēng)格的建筑有著獨(dú)特的數(shù)學(xué)尺度，但都同樣依據(jù)數(shù)學(xué)的美感而建立，這些都與人天性中的審美需求息息相關(guān)。

二、建筑學(xué)中的數(shù)學(xué)美

建筑學(xué)的發(fā)展離不開(kāi)數(shù)學(xué)，而數(shù)學(xué)的美也在建筑學(xué)中得以體現(xiàn)，二者是聯(lián)系緊密不可分割的關(guān)系。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，在建筑學(xué)中涉及的數(shù)學(xué)美是幾何圖形的美，建筑學(xué)中的立體幾何建筑能夠充分體現(xiàn)數(shù)學(xué)幾何圖形以及黃金分割比例，對(duì)稱(chēng)，顛倒等幾何圖形之美。將數(shù)學(xué)美在建筑學(xué)中的體現(xiàn)列舉以下三樣：

1.通過(guò)比例的造型作用表達(dá)美感

受到比達(dá)哥斯“萬(wàn)物皆數(shù)”思想與歐氏幾何的影響，古時(shí)候的建筑師們紛紛用一些數(shù)學(xué)比例設(shè)計(jì)建筑物的造型，這種數(shù)學(xué)比例在其中的運(yùn)用起到了非常顯著的效果。建筑師通過(guò)比例系統(tǒng)的引入以期人們?cè)谛蕾p建筑時(shí)能夠感受到世界的和諧，事實(shí)證明這種效果非常顯著，“黃金分割比例”是非常著名的案例，黃金分割比例中將直線一分為二，使得較短邊與較長(zhǎng)邊的比例和較長(zhǎng)邊與全邊的比例一模一樣，這是數(shù)學(xué)幾何思想在建筑學(xué)的完美運(yùn)用，充分體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的和諧之美。

2.通過(guò)曲線與角度表達(dá)美感

純粹的直線沒(méi)有太多含義，無(wú)法滿(mǎn)足人們的審美需求，而曲線與角度更能體現(xiàn)出數(shù)學(xué)的美感，在建筑物的屋檐上，選取特定的角度結(jié)合曲線的形狀形成彎曲的形狀，使人們?cè)谟^看時(shí)眼前一亮。一些著名建筑與地面的角度并非成九十度角，如歐洲的比薩斜塔與中國(guó)大城市常見(jiàn)的摩天大廈，樓梯與地面略微傾斜的角度同樣給人一種美感，能夠展示出建筑物的曲面，給人們帶來(lái)視覺(jué)上的沖擊。

3.通過(guò)立體幾何結(jié)構(gòu)表達(dá)美感

立體幾何圖形多種多樣，數(shù)不勝數(shù)，理論上空間三維中對(duì)點(diǎn)線面以及角度的確定就能夠創(chuàng)造出無(wú)數(shù)種不同立體幾何圖形，這些幾何圖形同樣也能夠表達(dá)出數(shù)學(xué)的美感。在人們的刻板印象中，不同的立體幾何圖形也有獨(dú)特的作用，如正方體建筑給人穩(wěn)固的感覺(jué)，不規(guī)則建筑物能夠看到更多的表面，環(huán)形建筑物給人帶來(lái)融入感。多倫多大劇院中不規(guī)則的立體幾何在夜晚燈光的映襯下燁燁生輝，英國(guó)大笨鐘規(guī)則的長(zhǎng)方體建構(gòu)展現(xiàn)歷史的厚重感，伊斯蘭教中的環(huán)形建筑使人感受到安心與宗教的神秘感，基督教教堂中對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)給人莊正穆肅的神圣感。

綜上所述，建筑學(xué)不僅僅圍繞著建筑的設(shè)計(jì)與建造下文章，還研究分析人們的審美需求，結(jié)合人們審美需求建造美并實(shí)用的建筑物。建筑學(xué)與數(shù)學(xué)知識(shí)息息相關(guān)，建筑學(xué)的發(fā)展離不開(kāi)數(shù)學(xué)知識(shí)的理論支撐，數(shù)學(xué)美學(xué)在建筑學(xué)的許多領(lǐng)域都能夠得以體現(xiàn)，數(shù)學(xué)美并非是玄之又玄的事物，而是對(duì)比例系統(tǒng)的分析切割，通過(guò)曲線與角度對(duì)美感的詮釋?zhuān)ㄟ^(guò)不同形狀來(lái)滿(mǎn)足人們的各種審美需求。

[1]趙姝.淺談建筑中的數(shù)學(xué)美[J].商情(教育經(jīng)濟(jì)研究).2008年1月

[2]楊杰.建筑學(xué)中的數(shù)學(xué)理性與數(shù)學(xué)美[J].昆明理工大學(xué).2006年3月