分形学在建筑设计上的应用探讨

分形学在建筑设计上的应用探讨摘要：分形学是数学范畴中非线性科学里最为重要的三个概念之一，具有自相似性、反复迭代和标度不变性的特点。分形学自发现进展之初，便一定程度上应用于建筑设计之中。该文旨在对分形学的概念、特点进行分析，从而进一步探讨分形学在建筑设计中的应用。关键词：分形学建筑设计应用探讨1 分形学的概念和特点非线性科学（CKCBACE：F8GAECGE）有三个最重要的概念，分别是分形、混沌、孤粒子。分形学是非线性科学中十分重要的一个概念，分形一词本身具有两个不同的含义，分别是“不规则”以及“破裂”，这个概念首先是由曼德尔布罗特提出来，随之被广泛引用。本质上是一种新的世界观和方法论，被称为“描述大自然的科学”。分形学具有如下特点。1.1 分形学的同一性分形学不是独立的学科，它是对各种精细情形的结构进行讨论的学科，因此它的讨论对象本身就具有同一性。在分形学概念下，自然形态被看做一种逻辑结构，该逻辑结构具有无限嵌套层次，并且在不同尺度之下保持某种相似性。为了更好地描述自然情形，分形学可以通过各种的变换以及更迭的过程来加以观察。1.2 分形学的反复性在逻辑构成方面，分形学是通过反复迭代来描述自然的自相似性，由此可知，利用计算机程序，以之前在计算过程中所获得的结果为基础，同时可以模仿出复杂的生物形态，这个可以根据重复运行相关公式和规则可以得出，体现出了分形学的反复迭代性。1.3 分形学具有标度不变性分形学中描述的自然形态的整体及任一局部区域，原图的形态特征会随着对其的放大缩小而有所变化，但是其他的特性——复杂程度、不规则性却不会随之改变，同时其定量性质也不会发生变化。2 分形学在建筑设计中的应用2.1 分形学在建筑表皮设计的应用建筑表皮设计具有改变建筑室内外物理环境的功能。建筑表皮包括外墙、屋面、底层架空的楼板和一些附属构件。分形学在建筑表皮具有十分重要和典型的价值。而在建筑表皮上运用分形学的最典型例子就是北京奥运会的游泳竞赛场馆水立方。“水立方”的设计理念源自“无限等体积肥皂泡阵列几何图形学”，利用旋转和切割等方法实现了“水立方”的墙体建筑以及屋面的设计，具有极强的整体感和生态性。2.2 分形学在建筑主体设计的应用建筑主体设计中主要通过比例缩放或旋转切割等形式体现出分形设计的特点，最常见的就是建筑的三维分形设计和彼得·埃森曼的尺度缩放。二者都是通过对建筑主体中任一局部区域为基础的“细胞体”，对该“...