(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。
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)。
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:
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。
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。
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。
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