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非线性建筑形态的生成方法研究

作　者: 刘春阳
导　师: 钟纪刚
学　校: 重庆大学
专　业: 建筑设计及其理论
关键词: 非线性建筑形态形态特征形态生成要素形态生成方法
分类号: TU-0
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 417次
引　用: 2次
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内容摘要

本文首先试图对非线性建筑的概念进行重新界定,然后归纳和总结了非线性建筑的理论依据--复杂性科学的基本内容,包括非线性理论与混沌理论,非还原论与非机械决定论,分形理论以及当代的哲学思想。在这些理论和思想的基础上,分析了非线性建筑对复杂性的反映。接着本文探讨了非线性建筑形态的美学追求,从人的物质需求和精神需求谈起,解读了非线性建筑同时具有物质属性和精神属性的特点。在此基础上,对非线性建筑形态的审美追求进行了探讨。随后本文总结了非线性建筑形态生成的技术支持,它分别表现在材料的发展,新型结构的出现与计算机技术的发展。在对非线性建筑的概述完成后,本文开始对建筑形态从线性发展到非线性的历史脉络进行梳理,得出了非线性建筑的形态是对原有建筑形态的继承和拓展,而不是颠覆的结论。紧接着就是对非线性建筑形态的特征进行分析,这主要表现在三个部分,分别是非线性建筑的形体的特征,结构的特征和表皮的特征。正是由于这些特征的存在,非线性建筑才和其他的建筑区分开来。再接下来就是对非线性建筑形态的生成要素的解析。这分为两个方面进行叙述,一方面是对形态生成的限定因素,包括环境,功能和经济;另一方面是对形态生成的影响因素,这是基于建筑形态学的角度进行分析的,包括材料,结构,几何,生物学等方面,这些方面作用于非线性建筑的形态,产生不同的形态效果。最后就是对非线性建筑形态生成方法的论述,要研究非线性建筑形态的生成方法。明确非线性建筑形态生成的过程和步骤是十分必要的,本文将形态生成的过程分成了6个步骤分别进行探讨。接下来就是讨论非线性建筑形态生成的方法,对应于非线性建筑形态特征从形体、结构、表皮三个方面进行的分析,同样将非线性建筑形态的生成方法从这三个方面进行论述,那就是形体的生成方法、结构的生成方法和表皮的生成方法。论文还对非线性建筑形态的表达方法进行了阐述。本文总结和归纳了6种常见的形态表达方法。它们分别是形态模仿、旋转、折叠、拓扑变形、分形构成和图解表达。通过对这些表达方法的总结和归纳,期望对我们在现实的工作实践提供借鉴和启迪。另外,本文也提出对非线性建筑形态要谨慎而理性地对待,不能盲目地追求夸张炫目的效果。在实际工作中,对于建筑形态的拓展,要有理有节,综合考虑各种因素,让建筑设计更好地为社会服务。

全文目录

中文摘要  3-4
英文摘要  4-9
图表目录  9-15
1 绪论  15-21
  1.1 研究的背景及对象  15-17
    1.1.1 关于非线性建筑形态的研究缘起和背景  15-16
    1.1.2 关于非线性建筑形态的研究对象  16-17
  1.2 研究的意义  17-18
    1.2.1 研究的目的  17
    1.2.2 研究的意义  17-18
  1.3 研究的方法  18
  1.4 论文的框架  18-21
2 非线性建筑的概述  21-35
  2.1 非线性建筑概念的界定  21
  2.2 非线性建筑形态生成的理论依据  21-26
    2.2.1 复杂性科学与非线性建筑  21-25
    2.2.2 当代哲学理论与非线性建筑形态  25-26
  2.3 非线性建筑的美学追求  26-32
    2.3.1 从人的物质、精神需求分析非线性建筑  27-28
    2.3.2 以建筑的层级理论解读非线性建筑  28-30
    2.3.3 非线性建筑的审美取向  30-32
  2.4 非线性建筑形态生成的技术支持  32-34
    2.4.1 材料多元化的发展  32
    2.4.2 新型的结构形式出现  32-33
    2.4.3 计算机辅助设计技术的发展  33-34
  2.5 本章小结  34-35
3 非线性建筑形态特征解析  35-55
  3.1 线性到非线性建筑形态的历史发展脉络  35-40
    3.1.1 现代主义建筑形态的机械美学  35-37
    3.1.2 现代主义之后形式的挣扎与理性的内核  37-39
    3.1.3 非线性建筑形态的出现  39-40
  3.2 非线性建筑的形态特征分析  40-54
    3.2.1 非线性建筑的形体特征  40-47
    3.2.2 非线性建筑的结构的形态特征  47-50
    3.2.3 非线性建筑的表皮形态特征  50-54
  3.3 本章小结  54-55
4 生成非线性建筑形态的要素解析  55-79
  4.1 非线性建筑形态的限定因素  55-60
    4.1.1 环境因素对非线性建筑形态的限定  55-57
    4.1.2 功能因素对非线性建筑形态的限定  57-60
    4.1.3 经济因素对非线性建筑形态的限定  60
  4.2 基于建筑形态学分析非线性形态的影响要素  60-76
    4.2.1 材料与非线性建筑形态  60-67
    4.2.2 结构与非线性建筑形态  67-71
    4.2.3 几何学与非线性建筑形态  71-74
    4.2.4 仿生学与非线性建筑形态  74-76
  4.3 本章小结  76-79
5 非线性建筑形态的生成方法  79-127
  5.1 非线性建筑形态生成的过程和步骤  79-82
    5.1.1 调研与分析  79
    5.1.2 明确业主的功能要求  79
    5.1.3 概念的提炼  79-80
    5.1.4 要素图解—形态控制线—形体的雏形  80-81
    5.1.5 生成结构与表皮的雏形  81-82
    5.1.6 形态最终确定  82
  5.2 基于计算机技术的建筑形态控制  82-83
    5.2.1 非线性建筑形态控制的基本思路  82-83
    5.2.2 形态控制线与建筑形体的动态关联  83
  5.3 非线性建筑形体的生成方法  83-92
    5.3.1 理性与感性思维综合作用于形体  83-84
    5.3.2 客观因素—形态控制线—建筑形体  84-88
    5.3.3 主观意识—形态控制线—建筑形体  88-90
    5.3.4 阿斯塔纳国家图书馆形态生成分析和模拟  90-92
  5.4 非线性建筑结构雏形的生成方法  92-104
    5.4.1 结构随形  93-100
    5.4.2 结构自由造型  100-104
  5.5 非线性建筑表皮的生成方法  104-112
    5.5.1 简单几何图案的叠加  105-107
    5.5.2 渐变的几何图案生成方法  107-112
  5.6 非线性建筑形态的表达  112-125
    5.6.1 形态模仿  112-115
    5.6.2 旋转  115-116
    5.6.3 折叠  116-118
    5.6.4 拓扑变形  118-119
    5.6.5 分形构成  119-121
    5.6.6 图解表达  121-125
  5.7 本章小结  125-127
6 总结与反思  127-129
  6.1 非线性建筑形态体现的优势与局限  127-128
  6.2 采取谨慎的态度面对非线性建筑形态  128-129
致谢  129-131
参考文献  131-133
附录  133-137
  A 阿斯塔纳国家图书馆形态生成编程图  133-134
  B 动态可调空间网架结构编程图  134-135
  C 异形柱自由造型编程图  135-136
  D 渐变表皮生成的编程图  136-137
  E 作者在攻读硕士学位期间发表的论文  137

非线性建筑形态的生成方法研究

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