建筑空间形式的几何学构成法则

建筑空间形式的几何学构成法则

摘要：随着我国社会经济的发展，建筑艺术也随之发展，在建筑空间形式设计上，几何学空间开始在设计中占有重要地位。想要掌握建筑空间形式的几何学构成，首先就必须要了解几何学的基本知识，进而才能掌握几何学空间知识在建筑空间设计上的运用。而几何学也不仅仅只是用来进行建筑空间设计的工具，它还是一门构建空间形式的系统学科。本文将通过对数学、几何与建筑空间等的阐述，给建筑师以几何、数学方面在建筑空间形式设计上的设计思路。

关键词：建筑空间形式几何学构成法则

一、几何学与空间1、几何学概念简析几何学首先是在数学领域中提出来的，几何是数学的一个部分，是“视”与“形”的结合，视觉思维为其主导，研究领域是空间关系。几何不同于生硬的数学公式，它大多数是通过图像来解决，显得更为生动形象，而显而易见的，多数人更喜欢的是几何数学而非代数数学。但是几何学上虽然

最经常运用到“直觉” ，却因为“视错觉现象”而离不开一定的逻辑思考。

几何学包括有射影几何、欧氏几何以及非欧几何等几个类别，它们同样具有一定的艺术气质，表现在它的创新本质方面，例如法国数学家庞加莱的《科学与假设》中提到的：“一种几何学不会比另一种更真，它只能是更为方便而已。”，几何学的不同类别

能够解决的问题也不一样。

2、几何学与空间几何是研究空间关系的，因此几何学与空间之

间的关系相当密切。关于某一具体事物的空间关系进行研究，那么这个事物就具有多个“几何性质” ，所以我们也可以这么认为，几何学就是对相对的“几何性质”进行研究的一项学科。关于“几何性质”，根据德国数学家菲利克斯?克莱因“对称性” 的原理，沈原的《整体系统：建筑空间形式的几何学构成法则》论文中这么概述它：“在某类给定的对称群的作用下（即某类变换操作或运动下）保持不变的性质；几何学研究的就是空间形体在一组特殊的运动下仍保持不变的那些性质。” 根据这段描述，几何学就从静态的概念转变为动态的了，几何学上空间与时间在概念上相当大部分地重合在一起。

现代科学发展日新月异，几何学也在持续发展中，“空间”问题在几何学上也取得了长足的发展，比如说空间“高纬度”概念的发展，以及研究方向从“简单空间”向“复杂空间”的转变等。

几何学在不断的发展过程中，它不仅仅被运用在数学以及科学

上，它的“复杂性”也被运用到现代建筑空间形式设

计上，这是几何学发展的黄金时代。

二、建筑与空间

1、建筑概念

建筑是一个复杂的综合体，与一定的社会、经济、政治、科技、地理环境综合在一起，建筑师从不同的艺术眼光、理论角度出

发，对建筑进行设计。

建筑本身就具有空间性，例如其的建筑形体和三维空间性，建筑师利用这种空间性进行建筑空间形式的设计。在总的空间概念下，高维度的空间中包含着低维度空间，因此在建筑空间中，实体与曲面是用来界定一维、二维空间的物质，期间低维度可以在三维的建筑空间中和谐相处。或者，也可以说，建筑的三维空间需要一维、二维空间来装饰包括有墙面、建筑外观形体、雕塑性空间等，这些都是建筑空间表现形式。

2、建筑与空间人们对空间的理解，不外乎“一种空洞无物，可以放置东西的地方”——选自沈原《整体系统：建筑空间形式的几

何学构成法则》，等这些类似的解释。在古时候，哲学家认为“无形的空间”比“有形的物体”的地位更加出众，意义更为重大，由此可见人们对“空间”概念在建筑学上的运用并不陌生。意大利建筑学家布鲁诺？赛维的《建筑空间论一一如何品评建筑》中提出：“建筑历史主要是空间概念的历史”说明他将建筑的主角定义为空间。但是他同时认为：“但要紧的是，必须明确，凡没有内部空间的建造物，都不能算作是建筑。”说明他所认为的“空间”是指建筑的内部空间。

以布鲁诺?赛维的观点来看，似乎建筑的内部空间更为重要，但事实似乎并不是这样。建筑的内部空间是需要结合绘画性、雕塑性等不同的空间艺术表现形式来完成装饰的，在建筑外部空间一一也即是建筑外形上，建筑师花费在建筑外形上的精力并不低于建筑空间内

部上的设计。建筑外形与内部空间都是建筑师所重视的，但是事实上证明建筑外形往往是建筑师更为注重的。

那么，建筑的空间到底是些什么呢？建筑空间包含有建筑内部空间、建筑自身空间、建筑外部空间三个部分，建筑外部空间即是建筑外部的环境，也即建筑外观等。建筑内部空间并不是一个简单的空间，它因为建筑的需要而划分成不同的部分，由此具有了“通达”的特性，“绝对的空间”也因为不同空间的划分而变成了“相对的空间” 。

总之，建筑的本质就是空间的整体系统，空间与建筑师密不可分的。所谓的建筑是由建筑内部空间、建筑外部空间、建筑空间形式本身三个不同的空间所组成的，这三个不同的空间构成了建筑整体，彼此联系，不可分割。

三、建筑空间形式与建筑设计

1、建筑空间形式

建筑形式是一种抽象的、对于建筑设计的构想，它不仅要满足艺术性的审美，更重要的是要满足建筑物所必须的施工功能。因此，建筑形式是艺术和技术手段的结合。虽然每个建筑物之间差别很大，但是一定的空间特性导致它们常常具有一样性质的空间形式，当然，这不包括它们的体积和颜色等。

所以我们可以这样理解，“建筑空间形式”也就是指建筑内在所固有的一些比较稳定的空间关系，具有相同空间形式的建筑也就具

有了许多相同的空间关系。

对建筑空间进行研究，可以从空间形式入手，即具体到建筑的雕塑美、结构以及功能这三个方面，因为建筑形式只有满足这三个方面的要求，才可以满足成为建筑形态的要求。“雕塑美”给人视觉上的享受，“功能”给人物质上的享受，“结构”给人以建筑上的保护，这三方面需求的满足才构成一个完整的建筑空间形式。

2、建筑设计与空间形式

建筑学设计很多领域，是一个综合性很强的学科，其中就包括几何学，建筑通过对几何学的运用，将几何学的空间形式运用到建筑设计之中。几何学一旦有所发展，建筑学相应的也将会受到影响，也将会发生一定的发展变化，建筑学是与几何学相辅相成的，密不可分的。

在建筑空间形式设计上，在“雕塑美”方面，建筑师可以自由发挥其艺术性。但是在“机构”与“功能”上，建筑

师则很难独自掌控。比如说，在“结构”问题上，建筑师需

要与工程师进行协商，根据实际情况进行设计；在“功能” 方面，则要根据建筑实际使用需要以及工程完成之后才能知晓这方面是否完成。

在进行建筑设计时，有两点需要注意：第一，“建筑形式”虽然包括建筑空间形式的“雕塑美” ，但是两者并不能混淆。第二，“建筑空间形式” 并不等同于“建筑空间形态” ，这两者是存在区别的。