「建筑黄金分割」黄金比例矩形(黄金比例矩形画法)

互联网 2023-01-31 15:46:15

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有人说,建筑是“用石头写成的史书”;有人说,建筑是“凝固的艺术”。要想在建筑中体现匠心,让它在第一眼惊艳的同时,还能成为经久不衰的经典,设计师们除了要在其中融入独特的设计理念,还需借助经典的结构和比例,才能承载起实用和美观的双重功能。

“黄金分割”的经典建筑

中世纪德国数学家、天文学家约翰尼斯·开普勒曾经指出:“在几何学中有两件瑰宝,一是毕达哥拉斯定理,另一个是黄金分割率。”所谓”黄金分割“,是指将一事物一分为二,其中较大部分与整体的比值为0.618。这种比例被公认为最有美感的比例。

黄金比例除了是数学上的一大神奇发现之外,也是建筑设计的常客。世界上许多有名的建筑,都蕴含着“黄金分割”。

我们耳熟能详的经典“哥特式建筑”巴黎圣母院,就是融入黄金比例进行设计的典范。它的正面高度和宽度之比接近0.618,立柱和装饰带将里面又分成了9块小的黄金比例矩形,它的每一扇窗户的长宽比,同样也使用了0.618这个比值。

古希腊供奉雅典娜女神的最大神殿——帕提农神庙的正立面轮廓是一个矩形,它的长约是宽的1.6倍,这种矩形被称为黄金矩形,帕提农神庙因而成为现存古代建筑中最具美感的建筑物之一,它的设计也代表了古希腊建筑艺术的最高水平。

另外,咱们北京的钟楼、法国的埃菲尔铁塔、古埃及金字塔等建筑也是黄金分割比例的重要代表。

三角形结构的典范——“鸟巢”

举世瞩目的“鸟巢”,即中国国家体育场,是2008年北京奥运会的主场馆,因其外观仿若树枝织成的鸟巢而得名。这是世界上第一座钢结构的大型体育馆。整个建筑通过迪士尼巨型网状结构联系,内部没有一根立柱,看台是一个完整的没有任何遮挡的碗状造型,如同一个巨大的容器,赋予体育场以不可思议的戏剧性和无与伦比的震撼力。

如果你仔细看就会发现,“鸟巢”错综复杂的钢结构中包含许多三角形,它们相互支撑,将建筑物的立面,楼梯,碗状看台和屋顶融合为一个整体。学过数学的人都知道,三角形具有稳定性,而“鸟巢”的结构就是利用了这个数学原理。 

拱形结构的创举——赵州桥

我们常用“以卵击石”比喻自不量力,自取灭亡。显然,鸡蛋没有石头硬。但握在手心里的鸡蛋,即使使出全身力气,也是握不破的,这是什么原因呢?这得归功于鸡蛋的形状,因为鸡蛋是椭圆形的,拥有天然的拱形结构。拱形结构是常见的曲面,可以缓冲、分散承受的压力,具有坚固、抗弯曲的特性,常被用于建筑物的外形中。

采用拱形结构的建筑很多,始建于隋代的我国河北的赵州桥是世界上现存最古老、跨度最大、保存最完好的单孔圆弧敞肩石拱桥。匠师李春在设计大桥的时候,采取了单孔长跨的形式,河心不立桥墩,使石拱跨径长达37米之多,这是中国桥梁史上的空前创举。另外,大拱两侧各有两个小拱,既减轻了流水对桥身的冲击力,增强泄洪能力,又减轻了桥身的重量,节省了石料,而且看起来更轻巧美观。难怪会享有“天下第一桥”美誉!

鸡蛋这种神奇的形状结构已在全世界被广泛应用。比如,世界著名的悉尼歌剧院就采用了这种“薄壳”结构。悉尼歌剧院的外型犹如即将乘风出海的白色风帆,与周围景色相映成趣,无论是在建筑形式上还是在结构设计上,都是各种艺术创新的结晶。它不仅是20世纪建筑的杰作,也是澳大利亚的象征性标志。2007年6月28日,悉尼歌剧院被联合国教科文组织列入《世界遗产名录》。