无限关联建筑结构的原理、类型及应用研究

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1、无限关联建筑结构的原理、类型及应用研宄摘要：无限关联结构在建筑装饰、表皮、受力结构设计中有广泛的应用是一个和谐的整体。本文通过系统的介绍无限关联结构的组织原理和类型，以便更好的应用在建筑设计中。关键词：无限关联结构；二维结构；三维结构；Abstract：Theinfinitecorrelationstructureinarchitecturaldecoration，theepidermisbythewiderangeofapplicationsinthedesignofforcestructureisaharmoniouswho

2、le.Throughthesystematicintroductionoforganizationalprinciplesandtypesofinfinitecorrelationstructure，inordertobetterapplicationinarchitecturaldesign.Keywords：infinitecorrelationstructure；two-dimensionalstructure；three-dimensionalstructure；引言无限关联结构是依据一定的空间节律，重复平移排列某一单元

3、，并且能够不留缝隙地填满自身所在的空间。在自然界中普遍存在着具有无限关联结构的奇妙物体，它们既具有极强地适应自然的能力，又具有相互协调的美感。自然界之所以青睐无限关联结构，是由于无限关联结构遵循了自然界的演进规律，以简单的组织方式获得了最大的经济性和效率。自然界中的事物必定取尽可能小的变化值来适应环境［1］。无限关联结构将相同的单元密接在一起，单元之间相互支撑、相互制约，达到一种稳定的平衡态。它具有确定的抵抗外界破坏的能力，只有当破坏力超过这一确定值时，平衡态才会发生改变（如所有的晶体都有确定的熔点）。关联的整体比单元分散的状态

4、更加有效，所消耗的资源也更少。但它并不是简单的单元堆积，而是一个和谐的实体。这种局部与局部、局部与整体之间所达成的协调与和谐，是产生美感的重要因素［2］。无限关联结构以简单、高效的空间组织规则，体现了自然之美的结合。无限关联结构在建筑设计中的应用非常广泛，体现在建筑装饰、表皮、受力结构设计中。本文通过系统的介绍无限关联结构的组织原理和类型，以便更好应用在建筑设计中。1.二维关联结构在装饰领域中，将具有二维关联结构的图纸称为镶嵌图形。镶嵌图形虽然在严格的组合规则控制下，仍然极富变化。即使是相同类型的平面镶嵌图形，也可能因具体填入的

5、图形不同而千差万别，呈现出复杂的状态。因而，17种类型所能衍生出的装饰图纸可谓无穷无尽。1.1镶嵌图形平面镶嵌图形可以铺覆任意形状的平面，因此在对建筑中形状各异的窗扇、墙面、地面进行装饰时，采用镶嵌图形既能轻松的填满各种不同形状的平面，又兼具和谐的审美效果。尤其是在中世纪西方伊斯兰教建筑装饰中，镶嵌图形的复杂和丰富程度更是达到了前所未有的水平。当时穆斯林教义禁止把具象的动物、植物等主题用于艺术，这种禁令一方面阻止艺术家探求单独图案的积极性，另一方面也使得创作受限的穆斯林艺术家们继而将兴趣转向了对镶嵌图形的探索，创造出了令世人眼花

6、缭乱的镶嵌形装饰艺术。建筑表皮设计作为当代建筑设计中的重点愈发受到建筑师的关注。以镶嵌图形作为建筑表皮，可以创造出极具视觉冲击力的装饰效果。法国著名建筑师让.努维尔设计的巴黎阿拉伯文化中心，便成功地将镶嵌形运用到建筑表皮的设计中。建筑师借鉴伊斯兰教清真寺的镶嵌图形，将其与自动的照片感光的控光装置相结合，设计成了可控制光线的建筑表皮。既传达了传统文化又包含了现代高科技，可谓是阿拉伯世界装饰艺术的现代演绎。1.2织体结构建筑二维关联结构不仅可以为建筑增加装饰效果，同时可以作为承重结构，即平面网格结构。与单向受力的简支梁通过自身变形将

7、荷载传递给支点相比，编织成整体的网格结构至少有两个方向的受力，它可以将荷载部分的受力分配给该网络的其他构件，是更为有效的荷载分摊体系。从理论上讲，5种对称类型的平面网络都可作为建筑的受力结构，其中最常见的平面网络是正交梁的构造形式，如钢筋混凝土双向密肋楼盖就是以正交的密肋组成网格来支撑很薄的楼面板。当代建筑师们在利用网格结构高效受力分摊体系的同时，更加注重表现建筑自身所具有的纺织体般的视觉美感，这类建筑称为织体结构建筑，如位于法国梅斯的新蓬皮杜中心，外形似编织的草帽。无限关联结构的动态化设计是通过对无限关联结构进行拓扑变换，以获

8、得丰富多变的建筑表皮。以正六边形为基础，在矩形窗洞、六边形窗洞、圆形窗洞、三角形窗洞之间进行连续渐变，使建筑的表情不再是单调且始终如一的。建筑师根据复杂的环境和使用功能，将建筑的不同部位设计成相互关联而又富于变化的建筑表皮。1.三维关联结构三维的周期性平移形成平