结构技术影响下当代建筑形态创新的研究.pdf

Classified Index: TU-86 U.D.C.: 721 Dissertation for the Doctoral Degree in Engineering RESEARCH ON THE CONTEMPORARY ARCHITECTURAL FORM INNOVATION UNDER THE INFLUENCE OF STRUCTURE TECHNOLOGY Candidate ： Wang Zheng Supervisor： Prof. Mei Hongyuan Academic Degree Applied for ： Doctor of Engineering Specialty ： Architecture Design and Theory Affiliation ： School of Architecture Date of Defense ： August , 2013 Degree-Conferring-Institution ： Harbin Institute of Technology 摘 要 摘 要 建筑形态作为建筑呈现于人的第一视觉印象，不仅担当了表达自身内涵与 美学价值的任务，同时也象征着所处时代的技术水平和时代精神。因此，建筑 形态始终是探索建筑学未来发展方向的先锋角色，建筑技术的发展也成为推动 建筑形态创新不可或缺的重要动力。当今，科学技术的进步与文化艺术的多元 不但拓宽了人们的视野，也赋予了建筑形态混融、多样与开放的创新契机。建 筑形态已不仅仅是围合空间的表层实体和所围合的空间状态，而更是成为集科 学、技术、哲学、艺术于一体的具有生命力的有机体。传统的创作理念、审美 原则和技术手段下的建筑形态已不适用于今日的需求，社会呼吁更加崭新的、 富有活力的建筑形态来改变我们的生活，引领我们走向全新的时代。 本文首次以建筑形态创新为研究对象，引入结构技术对建筑形态创新所产 生影响的视角，深刻分析了结构技术与建筑形态的历史渊源和深层关联，夯实 了本研究的可行性，并将当前结构技术发展的新方向归纳为多维结构、仿生结 构和视觉结构，论文从此角度对建筑形态产生创新的原因展开了全面地总结和 提炼，并对当前呈现的建筑形态创新现象进行梳理，创见性地提出结构技术影 响下的三种建筑形态创新倾向：（1）从简单到复杂——多维结构影响下的建筑 形态复杂化；（2 ）从机械到拟态——仿生结构影响下的建筑形态拟态化；（3 ） 从情境到图像——视觉结构影响下的建筑形态图像化。论文以崭新的角度对建 筑形态创新中的技术脉络进行研究，通过对其作用机制和运行机理的剖析，建 立了结构技术影响下当代建筑形态创新的研究框架。 第一，多维结构影响下的建筑形态复杂化。论文指出多维结构对建筑形态 创新的影响是产生了复杂化倾向，这种倾向表现为建筑形态复杂化的拓扑形 变、涌现建构和分形衍生。论文从结构复制的折叠重复、结构柔化的平滑弯曲 和结构异规的突变强化等几方面探究建筑形态复杂化的拓扑形变，从个体到群 体的结构簇化建构模式和交互共生的协同建构模式等几方面探讨建筑形态复杂 化的涌现建构，从分形衍生的自相似性、分形衍生的标度缩放和分形衍生的分 维拓展等几方面探析建筑形态复杂化的分形衍生。 第二，仿生结构影响下的建筑形态拟态化。论文指出仿生结构对建筑形态 创新的推动作用是无法估量的，并由此产生了拟态化倾向，这种倾向通过建筑 形态拟态化的生物模仿、地域反馈和机能应对表现出来。论文从生物形态的具 体描摹、生物结构的抽象提取和生物微观特性的模拟等几方面探究建筑形态拟 态化的生物模仿，从对自然地景的认同把握和对文脉特征的还原再现等几方面 - I - 哈尔滨工业大学工学博士学位论文 探讨建筑形态拟态化的地域反馈，从力学应对、功能应对和材料应对等几方面 探析建筑形态拟