混沌理論在建筑設計中的應用

陽益平（邵陽學院　湖南邵陽　422000）

混沌理論在建筑設計中的應用

陽益平
（邵陽學院湖南邵陽422000）

本文對混沌理論的內涵做了介紹，指出了混論理論存在內隨機性與非線性、初值的敏感性以及設計的動態性、分形、分維和城市建筑的度量的特征，簡述了混沌理論在建筑設計中的應用。

混沌理論；建筑設計；應用

1　前言

對于混沌理論來說，混沌不代表混亂，而是指的有序性與無序性的和諧統一，確定性以及隨機性的和諧統一，簡單性和復雜性的和諧統一?；煦缋碚撌菍⒎蔷€性體系作為自身的研究內容。

在我們所生活的社會環境中非線性系統隨處可見，城市環境中更常見到。非線性系統是一個非常開放而且較為復雜的系統，其包含有非常多的子系統，這些子系統相互交結、相互聯系、相互制約。在每一個子系統中都有著非線性關系，在不同子系統之間有著非線性聯系。尤其是人在其中，即使城市的主體，又具有強烈的主觀能動性，使得城市的非線性特征顯得更為復雜化。因此，將混沌理論應用于建筑設計中有著非?，F實的意義，同時還具有非常大的研究與探索空間。

2　混沌理論的特征

2.1內隨機性與非線性特征

所謂的內隨機性是指在本來非常確定的系統里面所形成的隨機性，而含有內隨機性的系統被我們稱作非線性系統。日本學者是近代最早的把混沌理論和建筑設計相結合的。處于不同階段的設計者，其混沌理論在建筑設計中的體現具有明顯的差異性。在20世紀80年代，日本學者筱原一男將“進步的混亂”以及“零度機差”當成自身設計的最終目標。其采用隨機方法把不同質感的形式重新組合起來，通過隨機的、不經意的組合方式，展示出了現在社會日新月異的快速變化趨勢。

2.2分形、分維和城市建筑的度量

所謂分形就是指事物的表面非常豐富，不過在內部體現出自相似性、遞歸性等特征。分維則是用來描述分形的奇異形態特征的一個定量參數，其代表了分形元生長、發育程度等。城市的各個層次間同樣具有跨尺度的自相似性。按照功能性來說，無論是整個城市或是城市中各個區域均有有工作、交通、休閑以及生活等功能部分。在城市里功能各異的道路同樣表現出自相似性。我們能夠發現，按照統計的理論來說城市是分形的，通過分維的參數量值對城市的分形加以確定，能夠更加精準的說明城市自身的復雜性以及城市建筑空間的聯系性。

3　混沌理論在建筑設計中的應用

3.1形態美

我們所生存的自然環境中，每一片樹葉、每一個樹木以及每一片森林，自身的形態結構均和混沌理論相互吻合，都是在無序性和有序性的統一下呈現出自身的美感。依據混沌理論的觀念，通過對于事物本源的回歸，為建筑設計人員提供了根本性的理論支持。很多的建筑設計均是源于這種混沌理論，例如我國有名的建筑——鳥巢。其設計的靈感就是源自鳥筑造的巢穴，經過結構元件的互相結合、支撐，從而構成了網絡分布的整體架構，就像樹枝所編筑的“巢”，正在孕育新的生命，體現了我們對未來抱有的殷切希望，表現出了我們不斷追求美好環境的愿景。

通過形態美學的展示，詮釋了混沌理論的有序性和無序性和諧統一的內涵，并且也對非線性系統中的自相似性給予了完美的解釋。在自然界中存在多種多樣的混沌事物，這些都是建筑設計者應當學習與創新的案本。

3.2空間與功能的混沌

日本在建筑設計中對于混沌理論的應用較為廣泛，很多的建筑設計者將混沌理論完美的應用于建筑的空間與功能中來。日本的建筑設計師藤本壯介讓混沌理論在建筑功能與空間的應用發揮到了較為極致的水平。藤本壯介所處的時代正是如本經濟不景氣時期，對于建筑的設計也幾乎為小空間的設計，不過這對于其在空間設計上的探索并沒有太大的阻礙。其設計的建筑物更加重視空間的豐富性，探索建筑物與外部環境、城市與建筑物所存在的關聯性。藤本壯介一直認為：建筑物并不是一個物體，而是一片關系場，在建筑設計中，應當突破既定的一些秩序，尋找和關系場相互融合的隨機秩序。東京武藏野藝術大學圖書館，就是混沌理論應用于建筑空間與功能的很好代表。在這一建筑物中，體現了圖書館和讀者的相互關聯性。其把書、書架、光照以及閱覽空間等這些圖書館自身的重要元素用于建筑物的設計中，讓其組成一個特定的關系場。而在建筑物功能方面，則把已經存在的建筑經過一定的修飾以后轉化成美術館，把之和圖書館相結合，形成一個整體，讓圖書館更加具有多樣的功能特征。此建筑將圖書館的整體空間秩序進行解構，讓無序性以及有序性在其中得到和諧的統一，體現出了一個共融環境下的圖書館空間。

4　結語

建筑設計者采取多種視角，把各種的變量應用在設計作品里，這些變量包含了美學設計、功能設計、以及空間設計的內容，讓其轉化為人們的內心感受，使建筑作品持續的演繹與發展?；煦缋碚摓榻ㄖO計提供了可靠的方法論，對于建筑設計來說具有重要的意義，同時將建筑設計的思維從枷鎖中逐漸的解放出來。

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TU201.1

A

1673-0038（2015）52-0076-02

2015-12-12

陽益平，男，漢族，湖南邵陽人，本科，研究方向為土木工程。