建筑里的數學

末末

恰逢十一國慶節，出行的人可真不少！旅游的路上總會看見很多建筑，它們與數學相遇，會發生什么化學反應呢？

美麗的調節劑——黃金分割

上海有東方明珠塔，巴黎有埃菲爾鐵塔，多倫多有電視塔……不過，這些建筑它們有什么共同點呢？美？當然，不過我們要學會透過表面看本質，其實它們的設計都采用了黃金分割。

黃金分割是指將整體一分為二，較大部分與較小部分之比等于整體與較大部分之比。科學家和藝術家普遍認為，黃金分割是建筑藝術必須遵循的規律。許多建筑正是采用了黃金分割，才變得更雄偉、雅致。

上海東方明珠電視塔、巴黎埃菲爾鐵塔和多倫多電視塔等，它們都是根據黃金分割原則建造的。東方明珠電視塔的黃金分割點是它的上球體，埃菲爾鐵塔的黃金分割點是它的第二層平臺，多倫多電視塔的黃金分割點是它113層樓高的觀景臺。黃金分割的融入，讓這些建筑看上去更加挺拔，氣勢恢宏，充滿美感。

堅固的代名詞——曲面

曲面建筑非常特別卻又較為常見。生活中常見的弧形橋就是曲面建筑，如趙州橋。

很多曲面建筑是凸面的，因為凸面可以將表面受到的壓力均勻地分散開來，使建筑可以承受較大的壓力，同時又可以讓建筑變得靈動而富有生命力。如北京鳥巢、悉尼歌劇院。

曲面作為建筑的構成元素，不僅有維護和分隔空間的作用，還能以不同的方式呈現出不同的建筑語言。如曲面本身的線條美、表面材料的肌理美、變化產生的輪廓美等。

廣州的標志性建筑——“小蠻腰”（廣州電視塔），它的外形是典型的單頁雙曲面，也就是直紋面，特點是上下寬、中間細。但這個看上去很扭捏的雙曲面，卻是由一根根筆直的柱子斜著搭建起來的，是不是很神奇？

外貌的主導者——幾何形狀

說起建筑，最先被人們注意到的是它們的外形，而很多建筑在外形上都表現出了幾何美。如北京的水立方，外形是長方形；埃及的金字塔，它的每個側面都是三角形，而在我國古代的建筑中，三角形多用于屋頂的建造。

在眾多外形各異的建筑中，圓形建筑是不得不提的一個。廣東省大浦縣的花萼樓就是一個巨大的圓形建筑，它的內部還有一口面積為283.4平方米的圓形天井。這種環環相扣的設計，寓意著客家人圓滿、團結等美好生活理念。再看北京天壇，有兩重壇墻環繞，分內、外壇，均為南方北圓，寓意“天圓地方”。