“哪里有数学,哪里就有美。”古希腊数学家如是说道。在我们的生活中充满了形形色色的美好事物,或是高大瑰丽的建筑,亦或是天马行空的艺术创作,它们的背后无一不蕴含着数学的巧思。《数学之美》将会带你探索五彩缤纷的数学世界,领略数学的美丽色彩。

说起让你最难忘的一座建筑,你会给出怎样的答案呢?

是我们携磅礴之势的中国长城?还是我们的“小蛮腰”广州塔?还是贝聿铭大师的卢浮宫玻璃金字塔?还是享誉全世界比萨斜塔?凯旋门?埃菲尔铁塔?

这些建筑又因何带给你如此深刻的印象呢?想必它们的与众不同的造型是最主要的原因吧!

而这些建筑独一无二的造型则是建筑设计师们通过精密的计算得到的哦,今天就让我们来欣赏下这些巧夺天工的建筑吧!

(图片来源:站酷摄影师-原叶晾衣)

小蛮腰的外型其实是典型的单页双曲面,它每条母线都是直线,也就是说广州电视塔虽然我们从外面看是光滑的曲线,中间是纤细的小蛮腰,但是事实上小蛮腰中的每一根柱子都是直的,所以广州塔是非常多根笔直的柱子斜着搭建起来的,是不是很神奇呢?

(图片来源:Igor Fracalossi)

Louis Kahn设计的这座金贝儿美术馆最令人印象深刻的莫过于外部比例优雅的六个并列的拱顶组成的立面,以及内部巧妙的天光设计从而获得的柔和自然光。

而这两者得以实现的根源,在于设计中康采用了摆线作为拱顶壳体的形状。摆线是一个圆沿一条直线运动时,圆边界上一定点所形成的轨迹。

(图片来源:Igor Fracalossi)

在金贝儿美术馆的拱顶设计中,摆线的优势在于它较之其他弧线(如半圆,抛物线,椭圆等),它的轮廓更为低矮舒缓,正好可以满足金贝儿美术馆的拱顶所需要的有一定跨度,保证下方空间连续无干扰的特点;同时也可以利用均匀的曲面弧度保证自然光从天光进入后的漫反射,达到室内所需的柔和自然照明。

(图片来源:colorado springs)

士官学生礼拜堂是SOM的总体规划和美国空军学院整个校园设计的焦点建筑元素。这座引人注目的建筑由17个玻璃与铝材构建的尖塔串列组成——每个尖塔由100个四面体构成——围合礼拜堂的上部。连续不断的璀璨玻璃面板包覆管状四面体,让光弥散在建筑之中。

高46米(150英尺)的教堂坐落于毗邻荣誉庭院的墩座上。建筑的功能空间包含3个各不相同的教堂:拥有900个座席的新教教堂、拥有500个座席的天主教教堂和拥有100个座席的犹太教教堂。每个教堂均设有独立入口。位于主楼层的新教教堂由挤压铝贴面的一系列四面体构成外围护,各四面体之间由连续的彩色玻璃面板分隔,窗户则由特殊的夹胶玻璃构成。

(施工图纸。可以清楚地看到四面体的拼接结构和其他设计细节,图片来源:United States Air Force Academy class of 1975)

数学会应用在每座建筑的设计之中,数学也往往体现在我们的建筑的比例、结构之中,数学的的规律带来的是秩序之美,最后附上几张米兰世博会的英国展馆(The Hive Pavilion 巢之展馆),是对建筑与数学之美很好的诠释。

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