建筑學(xué)中的數(shù)學(xué)之美與數(shù)學(xué)元素解讀

【摘要】由于自然科學(xué)不斷的發(fā)展和進(jìn)步，推動(dòng)了數(shù)學(xué)的發(fā)展。建筑美學(xué)屬于自然科學(xué)當(dāng)中的一個(gè)組成部分，它的發(fā)展和變化也比較依賴數(shù)學(xué)科學(xué)地發(fā)展。十分突出的地方就是和諧屬于建筑學(xué)和數(shù)學(xué)美同樣的追求。生態(tài)建筑學(xué)注重建筑中的美源于和別的建筑美學(xué)對(duì)比，其注重綜合地和諧觀念，必須要遵循建筑體系以及和諧原則，而別的建筑美學(xué)進(jìn)注重和諧的某一方面，本文主要對(duì)建筑學(xué)中數(shù)學(xué)之美以及數(shù)學(xué)元素進(jìn)行進(jìn)一步的解析。

【關(guān)鍵詞】建筑學(xué)；數(shù)學(xué)之美；數(shù)學(xué)元素

一、傳統(tǒng)建筑中數(shù)學(xué)之美和數(shù)學(xué)元素的分析

傳統(tǒng)建筑分為兩個(gè)階段，分別是實(shí)用以及藝術(shù)階段，而這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，建筑審美由之前的處于次位發(fā)展，轉(zhuǎn)變成如今的在建筑當(dāng)中擔(dān)任主角。整體上去看，建筑學(xué)仍然遵循幾何以及數(shù)理的關(guān)系。由于畢達(dá)哥斯提出的萬(wàn)物皆為數(shù)學(xué)這個(gè)概念，以及柏拉圖立體，還有歐式幾何造成的影響，將比例系統(tǒng)納入了建筑中去。而建筑師經(jīng)過(guò)比例的形態(tài)作用實(shí)現(xiàn)反應(yīng)世間萬(wàn)物的和諧。之后，比例系統(tǒng)就成為了建筑美學(xué)當(dāng)中特別重要的一部分，并且流傳于世。在這過(guò)后的兩年多年之間，其始終在建筑美學(xué)中占據(jù)主流地位，而黃金比例這個(gè)數(shù)學(xué)元素只是和諧比例關(guān)系當(dāng)中的一小部分。早在公元前290年左右的時(shí)候，就對(duì)黃金比例有了十分具體的定義，而黃金比例的提出者是幾何學(xué)歸納法的創(chuàng)始人歐幾里德，其是由單純的直線，確定了某個(gè)比例，然后這個(gè)比例稱作是極限中間比。

用歐幾里德的話來(lái)講就是，將一個(gè)直線按照極限中間比分割開(kāi)來(lái)之后，這個(gè)時(shí)候，全部直線與比較長(zhǎng)的之間壁紙和較長(zhǎng)直線和較短直線比值相同。而開(kāi)普勒稱作是歐氏幾何學(xué)當(dāng)中兩大明珠，其中一個(gè)的黃金分割剛開(kāi)始源自數(shù)學(xué)，現(xiàn)在在很多自然科學(xué)中的每一個(gè)領(lǐng)域幾乎都能夠看到它。并且人們也都在可以的運(yùn)用黃金比例，甚至是將黃金比例當(dāng)做是審美的標(biāo)準(zhǔn)的習(xí)慣。這也并非很難理解，屬于自然科學(xué)的話語(yǔ)，而宇宙和世界都應(yīng)該是和諧并且美麗的。數(shù)學(xué)當(dāng)中的美和自然以及藝術(shù)之間的美應(yīng)該是相同的。著名學(xué)者也曾說(shuō)過(guò)，數(shù)學(xué)能夠有效促進(jìn)人們對(duì)于沒(méi)特性數(shù)值以及比例還有順序等的認(rèn)識(shí)。雖有有一部分學(xué)者所，并沒(méi)有足夠的證據(jù)表明巴黎圣母院以及一些著名建筑當(dāng)中應(yīng)用了黃金分割，但是建筑師們也是通過(guò)認(rèn)真的比例計(jì)算，才達(dá)到了想要的美學(xué)成果。

二、現(xiàn)代建筑美學(xué)當(dāng)中的數(shù)學(xué)之美以及數(shù)學(xué)元素

概括來(lái)講，不包含建筑美學(xué)前面兩個(gè)發(fā)展階段，后面的四個(gè)發(fā)展階段都能夠包含在現(xiàn)代建筑美學(xué)的范圍當(dāng)中。由于處于這個(gè)期間，在建筑學(xué)領(lǐng)域當(dāng)中，工業(yè)革命還有世界經(jīng)經(jīng)濟(jì)不斷加快發(fā)展，促使建筑審美觀點(diǎn)方面也發(fā)生了巨大的變化。在數(shù)學(xué)領(lǐng)域當(dāng)中，微積分還有非歐集合的提出對(duì)于人們觀看世界的方式造成了一定的影響，并且相對(duì)論的出現(xiàn)也給人們空間概念賦予了時(shí)間維度，使建筑學(xué)方面也因此面臨空間和美學(xué)等觀念的變化。

而建筑當(dāng)中機(jī)器以及空間美學(xué)的融入，還有三維空間添加時(shí)間這個(gè)思維因素思考都成了數(shù)學(xué)帶給建筑學(xué)領(lǐng)域當(dāng)中新的發(fā)現(xiàn)。在現(xiàn)代建筑美學(xué)當(dāng)中，其觀念方面的主要特色就是對(duì)于建筑學(xué)領(lǐng)域當(dāng)中客觀因素合理分析給予重視，例如，基地環(huán)境處置和現(xiàn)代功能需求的實(shí)現(xiàn)，以及新材料和特點(diǎn)的展示和運(yùn)用。基于現(xiàn)代建筑美學(xué)的特征，能夠得出，在現(xiàn)代建筑學(xué)審美方面的規(guī)定無(wú)一存在著數(shù)學(xué)觀念帶來(lái)的影響。

第一點(diǎn)，現(xiàn)代建筑美學(xué)是將客觀因素合理分析當(dāng)做是基礎(chǔ)，這就注定了現(xiàn)代建筑美學(xué)理性方面的源頭，更加主要的是給建筑美學(xué)發(fā)展方面提供了有力的數(shù)學(xué)根據(jù)。

第二點(diǎn)，具體方面，因?yàn)楝F(xiàn)代建筑美學(xué)對(duì)于目前存在的自然環(huán)境分析必須要以數(shù)學(xué)作為支持，環(huán)境當(dāng)中能夠利用的美的因素和應(yīng)該改進(jìn)的丑的因素判別均必須要進(jìn)行數(shù)學(xué)分析。現(xiàn)代建筑美學(xué)對(duì)于作用設(shè)定和滿足，都是將數(shù)學(xué)和諧作為前提條件的。原因在于有關(guān)作用方面的問(wèn)題從基礎(chǔ)上來(lái)說(shuō)就是和人們的行為相關(guān)的形式還有感受以及尺寸程度的問(wèn)題，全部這些均要經(jīng)過(guò)數(shù)字化來(lái)凸顯。有關(guān)新材料和技術(shù)所展示還有新方法運(yùn)用這些問(wèn)題通通也要落實(shí)到數(shù)量關(guān)系上面。所以，從根本上來(lái)講，現(xiàn)代建筑美學(xué)每一個(gè)地方都體現(xiàn)著數(shù)學(xué)和諧。例如，美麗冰城哈爾濱的索菲亞教堂，其設(shè)計(jì)方面也體現(xiàn)著數(shù)學(xué)元素。

后現(xiàn)代注意建筑美學(xué)觀念是對(duì)現(xiàn)代主義美學(xué)觀念的合理補(bǔ)充。而處于這個(gè)時(shí)期的建筑，在審美方面因?yàn)樵馐芰朔抢硇灾髁x思想的較大影響，展示出大量和現(xiàn)代主義建筑不一樣的審美變化。后現(xiàn)代主義建筑美學(xué)核心思想就是要將其展現(xiàn)的當(dāng)代文化地客觀世界反映出來(lái)，這個(gè)文化逐漸大眾化，高雅和通俗文化以及純文學(xué)和通俗文學(xué)之間的距離不斷縮短。使商品化逐漸融入到文化當(dāng)中，這就表明藝術(shù)品逐漸轉(zhuǎn)變成商品，可以說(shuō)在理論上也成為了商品。其體現(xiàn)的是不攢同建筑設(shè)計(jì)理性，主要贊同設(shè)計(jì)不需要進(jìn)行完善，對(duì)于怪誕的模式比較推崇，對(duì)于建筑設(shè)計(jì)原有的模式美的原則予以否定，采用其他比例和尺度符號(hào)來(lái)堆砌。同時(shí)還在文字方面，借著弘揚(yáng)傳統(tǒng)的名義，使傳統(tǒng)文化的精髓以及富含的感情扭曲。并且后現(xiàn)代將理性主義當(dāng)做是借口，使用非理性主義的理論對(duì)于非線性的模式加以解釋，這種矛盾最后一定會(huì)使其不斷消失和滅亡。

結(jié)束語(yǔ)：

通過(guò)本文對(duì)建筑學(xué)中數(shù)學(xué)之美以及數(shù)學(xué)元素的進(jìn)一步解讀，使我們了解到總的來(lái)講，傳統(tǒng)建筑美學(xué)數(shù)學(xué)之間的關(guān)系，建筑設(shè)計(jì)人員從根本上來(lái)講是依照數(shù)學(xué)規(guī)律法則，并且應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)使建筑空間制造得以成為現(xiàn)實(shí)，針對(duì)數(shù)學(xué)數(shù)字和比例中反映出來(lái)的和諧美，使建筑們將那個(gè)年代的建筑藍(lán)圖描述的更加形象。而現(xiàn)代建筑美學(xué)和數(shù)學(xué)的關(guān)系，其主流的每一個(gè)方面都凸顯數(shù)學(xué)所帶來(lái)的美以及數(shù)學(xué)元素。數(shù)學(xué)發(fā)展的步伐只有不斷向前，才能對(duì)世界發(fā)展起到相應(yīng)的推動(dòng)作用。而建筑學(xué)的發(fā)展在很大程度上決定了數(shù)學(xué)的發(fā)展，并且建筑美學(xué)地發(fā)展也源自數(shù)學(xué)發(fā)展帶給我們的驚喜。

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作者簡(jiǎn)介：

陳鴻宇（1997年），男，四川省成都市人，漢，學(xué)歷：高中。