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2020 8月2日 星期
 
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建築與幾何

田中泓


    建築與幾何

    上期文章提到建築物的設計經常採用幾何形體,究竟有多少種幾何形式能運用於建築設計?

    首先是歐幾里得幾何,因為便於測量、繪畫及建造,人類在營建房屋時很早就採用這種幾何的形式。

    歐幾里得幾何是指按照公元前三世紀數學家歐幾里得的《幾何原本》構造的幾何學,是平面上的幾何,而其產生的立體空間亦採用相同的原理,是基於點線面的假設。

    我們經常看到的幾何形狀,例如正方形、圓形、三角形,都是歐氏幾何的基本形狀。採用這些形狀設計建築物,除了因為容易繪製和計算(繪製時使用直尺和圓規,而計算時使用加減乘除這些基本算法),其實背後亦隱含一些意義。

    古代希臘的哲學,認為宇宙存在一種秩序,而基本的幾何形狀代表着這種宇宙秩序,因此,從古希臘開始,圓形、方形、三角形、五角形等正多邊形,經常用作建造神殿、教堂的空間,而且,圓形被理解為宇宙的形象,被大量應用在神聖空間之中。

    這種對幾何形狀的隱喻不僅是西方建築,在中國的傳統觀念,很早就有“天圓地方”的概念,因此,用來祭天的天壇,就是以圓形作為平面設計。

    在澳門的歷史建築中,能看到利用圓形作空間設計的,最明顯的例子是聖若瑟修院的教堂圓穹頂。穹頂的圓形,含有代表天主、永恆、無盡的喻意。

    除了歐氏幾何,還有其他的幾何形式應用在建築物的設計。

    在二十世紀的現代主義建築中,羅巴切夫斯基幾何被經常使用,羅氏幾何又稱雙曲幾何,與歐氏幾何最主要區別是公理體系中採用不同的平行公理,即“過直線之外的一點至少有兩條直線和已知直線平行”。

    其中,雙曲拋物面是羅氏幾何的一個重要模型,每個面上都有兩條拋物線,形成的結構既能抗壓力也能抗拉力,因此,在現代主義的結構主義建築設計流派中,這種雙曲面結合鋼筋混凝土結構,被應用在建築物的屋頂(見附圖),由於不需要另加支柱,所形成的內部空間非常開敞,常用於大型的公共建築中,並曾在國際流行。然而,這種結構在澳門沒有任何實物例子。(二)

    tianzh.mo@gmail.com

    http://tianzh.blogspot.com/

    田中泓

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