無限關(guān)聯(lián)建筑結(jié)構(gòu)的原理、類型及應(yīng)用研究

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1、無限關(guān)聯(lián)建筑結(jié)構(gòu)的原理、類型及應(yīng)用研宄摘要：無限關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)在建筑裝飾、表皮、受力結(jié)構(gòu)設(shè)計中有廣泛的應(yīng)用是一個和諧的整體。本文通過系統(tǒng)的介紹無限關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)的組織原理和類型，以便更好的應(yīng)用在建筑設(shè)計中。關(guān)鍵詞：無限關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)；二維結(jié)構(gòu)；三維結(jié)構(gòu)；Abstract：Theinfinitecorrelationstructureinarchitecturaldecoration，theepidermisbythewiderangeofapplicationsinthedesignofforcestructureisaharmoniouswho

2、le.Throughthesystematicintroductionoforganizationalprinciplesandtypesofinfinitecorrelationstructure，inordertobetterapplicationinarchitecturaldesign.Keywords：infinitecorrelationstructure；two-dimensionalstructure；three-dimensionalstructure；引言無限關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)是依據(jù)一定的空間節(jié)律，重復(fù)平移排列某一單元

3、，并且能夠不留縫隙地填滿自身所在的空間。在自然界中普遍存在著具有無限關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)的奇妙物體，它們既具有極強(qiáng)地適應(yīng)自然的能力，又具有相互協(xié)調(diào)的美感。自然界之所以青睞無限關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)，是由于無限關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)遵循了自然界的演進(jìn)規(guī)律，以簡單的組織方式獲得了最大的經(jīng)濟(jì)性和效率。自然界中的事物必定取盡可能小的變化值來適應(yīng)環(huán)境［1］。無限關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)將相同的單元密接在一起，單元之間相互支撐、相互制約，達(dá)到一種穩(wěn)定的平衡態(tài)。它具有確定的抵抗外界破壞的能力，只有當(dāng)破壞力超過這一確定值時，平衡態(tài)才會發(fā)生改變（如所有的晶體都有確定的熔點）。關(guān)聯(lián)的整體比單元分散的狀態(tài)

4、更加有效，所消耗的資源也更少。但它并不是簡單的單元堆積，而是一個和諧的實體。這種局部與局部、局部與整體之間所達(dá)成的協(xié)調(diào)與和諧，是產(chǎn)生美感的重要因素［2］。無限關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)以簡單、高效的空間組織規(guī)則，體現(xiàn)了自然之美的結(jié)合。無限關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用非常廣泛，體現(xiàn)在建筑裝飾、表皮、受力結(jié)構(gòu)設(shè)計中。本文通過系統(tǒng)的介紹無限關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)的組織原理和類型，以便更好應(yīng)用在建筑設(shè)計中。1.二維關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)在裝飾領(lǐng)域中，將具有二維關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)的圖紙稱為鑲嵌圖形。鑲嵌圖形雖然在嚴(yán)格的組合規(guī)則控制下，仍然極富變化。即使是相同類型的平面鑲嵌圖形，也可能因具體填入的

5、圖形不同而千差萬別，呈現(xiàn)出復(fù)雜的狀態(tài)。因而，17種類型所能衍生出的裝飾圖紙可謂無窮無盡。1.1鑲嵌圖形平面鑲嵌圖形可以鋪覆任意形狀的平面，因此在對建筑中形狀各異的窗扇、墻面、地面進(jìn)行裝飾時，采用鑲嵌圖形既能輕松的填滿各種不同形狀的平面，又兼具和諧的審美效果。尤其是在中世紀(jì)西方伊斯蘭教建筑裝飾中，鑲嵌圖形的復(fù)雜和豐富程度更是達(dá)到了前所未有的水平。當(dāng)時穆斯林教義禁止把具象的動物、植物等主題用于藝術(shù)，這種禁令一方面阻止藝術(shù)家探求單獨(dú)圖案的積極性，另一方面也使得創(chuàng)作受限的穆斯林藝術(shù)家們繼而將興趣轉(zhuǎn)向了對鑲嵌圖形的探索，創(chuàng)造出了令世人眼花

6、繚亂的鑲嵌形裝飾藝術(shù)。建筑表皮設(shè)計作為當(dāng)代建筑設(shè)計中的重點愈發(fā)受到建筑師的關(guān)注。以鑲嵌圖形作為建筑表皮，可以創(chuàng)造出極具視覺沖擊力的裝飾效果。法國著名建筑師讓.努維爾設(shè)計的巴黎阿拉伯文化中心，便成功地將鑲嵌形運(yùn)用到建筑表皮的設(shè)計中。建筑師借鑒伊斯蘭教清真寺的鑲嵌圖形，將其與自動的照片感光的控光裝置相結(jié)合，設(shè)計成了可控制光線的建筑表皮。既傳達(dá)了傳統(tǒng)文化又包含了現(xiàn)代高科技，可謂是阿拉伯世界裝飾藝術(shù)的現(xiàn)代演繹。1.2織體結(jié)構(gòu)建筑二維關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)不僅可以為建筑增加裝飾效果，同時可以作為承重結(jié)構(gòu)，即平面網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。與單向受力的簡支梁通過自身變形將

7、荷載傳遞給支點相比，編織成整體的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)至少有兩個方向的受力，它可以將荷載部分的受力分配給該網(wǎng)絡(luò)的其他構(gòu)件，是更為有效的荷載分?jǐn)傮w系。從理論上講，5種對稱類型的平面網(wǎng)絡(luò)都可作為建筑的受力結(jié)構(gòu)，其中最常見的平面網(wǎng)絡(luò)是正交梁的構(gòu)造形式，如鋼筋混凝土雙向密肋樓蓋就是以正交的密肋組成網(wǎng)格來支撐很薄的樓面板。當(dāng)代建筑師們在利用網(wǎng)格結(jié)構(gòu)高效受力分?jǐn)傮w系的同時，更加注重表現(xiàn)建筑自身所具有的紡織體般的視覺美感，這類建筑稱為織體結(jié)構(gòu)建筑，如位于法國梅斯的新蓬皮杜中心，外形似編織的草帽。無限關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)的動態(tài)化設(shè)計是通過對無限關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)進(jìn)行拓?fù)渥儞Q，以獲

8、得豐富多變的建筑表皮。以正六邊形為基礎(chǔ)，在矩形窗洞、六邊形窗洞、圓形窗洞、三角形窗洞之間進(jìn)行連續(xù)漸變，使建筑的表情不再是單調(diào)且始終如一的。建筑師根據(jù)復(fù)雜的環(huán)境和使用功能，將建筑的不同部位設(shè)計成相互關(guān)聯(lián)而又富于變化的建筑表皮。1.三維關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)三維的周期性平移形成平