混沌理论在建筑设计中的应用

阳益平（邵阳学院　湖南邵阳　422000）

混沌理论在建筑设计中的应用

阳益平
（邵阳学院湖南邵阳422000）

本文对混沌理论的内涵做了介绍，指出了混论理论存在内随机性与非线性、初值的敏感性以及设计的动态性、分形、分维和城市建筑的度量的特征，简述了混沌理论在建筑设计中的应用。

混沌理论；建筑设计；应用

1　前言

对于混沌理论来说，混沌不代表混乱，而是指的有序性与无序性的和谐统一，确定性以及随机性的和谐统一，简单性和复杂性的和谐统一。混沌理论是将非线性体系作为自身的研究内容。

在我们所生活的社会环境中非线性系统随处可见，城市环境中更常见到。非线性系统是一个非常开放而且较为复杂的系统，其包含有非常多的子系统，这些子系统相互交结、相互联系、相互制约。在每一个子系统中都有着非线性关系，在不同子系统之间有着非线性联系。尤其是人在其中，即使城市的主体，又具有强烈的主观能动性，使得城市的非线性特征显得更为复杂化。因此，将混沌理论应用于建筑设计中有着非常现实的意义，同时还具有非常大的研究与探索空间。

2　混沌理论的特征

2.1内随机性与非线性特征

所谓的内随机性是指在本来非常确定的系统里面所形成的随机性，而含有内随机性的系统被我们称作非线性系统。日本学者是近代最早的把混沌理论和建筑设计相结合的。处于不同阶段的设计者，其混沌理论在建筑设计中的体现具有明显的差异性。在20世纪80年代，日本学者筱原一男将“进步的混乱”以及“零度机差”当成自身设计的最终目标。其采用随机方法把不同质感的形式重新组合起来，通过随机的、不经意的组合方式，展示出了现在社会日新月异的快速变化趋势。

2.2分形、分维和城市建筑的度量

所谓分形就是指事物的表面非常丰富，不过在内部体现出自相似性、递归性等特征。分维则是用来描述分形的奇异形态特征的一个定量参数，其代表了分形元生长、发育程度等。城市的各个层次间同样具有跨尺度的自相似性。按照功能性来说，无论是整个城市或是城市中各个区域均有有工作、交通、休闲以及生活等功能部分。在城市里功能各异的道路同样表现出自相似性。我们能够发现，按照统计的理论来说城市是分形的，通过分维的参数量值对城市的分形加以确定，能够更加精准的说明城市自身的复杂性以及城市建筑空间的联系性。

3　混沌理论在建筑设计中的应用

3.1形态美

我们所生存的自然环境中，每一片树叶、每一个树木以及每一片森林，自身的形态结构均和混沌理论相互吻合，都是在无序性和有序性的统一下呈现出自身的美感。依据混沌理论的观念，通过对于事物本源的回归，为建筑设计人员提供了根本性的理论支持。很多的建筑设计均是源于这种混沌理论，例如我国有名的建筑——鸟巢。其设计的灵感就是源自鸟筑造的巢穴，经过结构元件的互相结合、支撑，从而构成了网络分布的整体架构，就像树枝所编筑的“巢”，正在孕育新的生命，体现了我们对未来抱有的殷切希望，表现出了我们不断追求美好环境的愿景。

通过形态美学的展示，诠释了混沌理论的有序性和无序性和谐统一的内涵，并且也对非线性系统中的自相似性给予了完美的解释。在自然界中存在多种多样的混沌事物，这些都是建筑设计者应当学习与创新的案本。

3.2空间与功能的混沌

日本在建筑设计中对于混沌理论的应用较为广泛，很多的建筑设计者将混沌理论完美的应用于建筑的空间与功能中来。日本的建筑设计师藤本壮介让混沌理论在建筑功能与空间的应用发挥到了较为极致的水平。藤本壮介所处的时代正是如本经济不景气时期，对于建筑的设计也几乎为小空间的设计，不过这对于其在空间设计上的探索并没有太大的阻碍。其设计的建筑物更加重视空间的丰富性，探索建筑物与外部环境、城市与建筑物所存在的关联性。藤本壮介一直认为：建筑物并不是一个物体，而是一片关系场，在建筑设计中，应当突破既定的一些秩序，寻找和关系场相互融合的随机秩序。东京武藏野艺术大学图书馆，就是混沌理论应用于建筑空间与功能的很好代表。在这一建筑物中，体现了图书馆和读者的相互关联性。其把书、书架、光照以及阅览空间等这些图书馆自身的重要元素用于建筑物的设计中，让其组成一个特定的关系场。而在建筑物功能方面，则把已经存在的建筑经过一定的修饰以后转化成美术馆，把之和图书馆相结合，形成一个整体，让图书馆更加具有多样的功能特征。此建筑将图书馆的整体空间秩序进行解构，让无序性以及有序性在其中得到和谐的统一，体现出了一个共融环境下的图书馆空间。

4　结语

建筑设计者采取多种视角，把各种的变量应用在设计作品里，这些变量包含了美学设计、功能设计、以及空间设计的内容，让其转化为人们的内心感受，使建筑作品持续的演绎与发展。混沌理论为建筑设计提供了可靠的方法论，对于建筑设计来说具有重要的意义，同时将建筑设计的思维从枷锁中逐渐的解放出来。

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[2]何璐，陈刚.混沌学语义下城市空间“无序化”新解[J].池州学院学报，2011（02）.

[3]郭屹民.超越理性主义的日本当代建筑触发形态自由的结构方法[J].时代建筑，2011（01）.

TU201.1

A

1673-0038（2015）52-0076-02

2015-12-12

阳益平，男，汉族，湖南邵阳人，本科，研究方向为土木工程。