Помощь студентам в учебе
Особенности формирования фрактальной архитектуры
|
АННОТАЦИЯ 2
Титульный лист 1
Содержание 2
Введение 3
1. Принципы фрактальности природных и архитектурных форм 6
1.1 . Фрактальность природных объектов 7
1.2. Формообразование архитектурных объектов на основе фрактальной геометрии 8
Вывод 15
2. Математическая модель фрактальных структур 16
2.1. Фрактальные графы 17
2.1.1. Копирование 17
2.1.2. Соединение 17
2.1.3. Подразбитие 17
2.2. Свойства фракталов в процессе формообразования и визуального представления 19
Вывод 24
3. Архитектурные объекты на основе фрактальных структур 25
3.1. Применение теории фракталов в архитектуре общественных
зданий и сооружений 26
3.2. Фрактальные модели построения апрхитектурно - пространственной
среды города 30
Вывод 37
Заключение 38
Список используемых источников 40
Приложение 42
Титульный лист 1
Содержание 2
Введение 3
1. Принципы фрактальности природных и архитектурных форм 6
1.1 . Фрактальность природных объектов 7
1.2. Формообразование архитектурных объектов на основе фрактальной геометрии 8
Вывод 15
2. Математическая модель фрактальных структур 16
2.1. Фрактальные графы 17
2.1.1. Копирование 17
2.1.2. Соединение 17
2.1.3. Подразбитие 17
2.2. Свойства фракталов в процессе формообразования и визуального представления 19
Вывод 24
3. Архитектурные объекты на основе фрактальных структур 25
3.1. Применение теории фракталов в архитектуре общественных
зданий и сооружений 26
3.2. Фрактальные модели построения апрхитектурно - пространственной
среды города 30
Вывод 37
Заключение 38
Список используемых источников 40
Приложение 42
Актуальность. Раньше большинство людей считало, что геометрия в природе ограничивается простыми фигурам, такими как линия, круг, коническое сечение, многоугольник, сфера, квадратичная поверхность, а так же их комбинации. Однако многие природные системы настолько сложны и не регулярны, что использование только знакомых объектов классической геометрии для их моделирования представляется безнадежным.
Фракталы - «изъясняются» на языке природы. Они стали предметом изучения специальной области математики, фрактальной геометрии. Однако поскольку, фракталы встречаются практически повсюду, от физики и биологии до социологии и музыки, новая наука стала не только частью математики, но и приобрела общенаучное значение. Она представила более подходящие средства для описания многих природных объектов и процессов. В результате от регулярных форм интересы ученых сместились к нерегулярным и беспорядочным.
Актуальность фрактальной геометрии для архитектуры очевидна, она нашла свое применение в компьютерном проектировании зданий и сооружений, в архитектурном формообразовании.
Гипотеза исследования. Фрактальная теория и архитектуры жилых и общественных зданий и сооружений имеют общие принципы структурной организации.
Фрактальная теория помогает раскрыть специфику формообразования архитектурных объектов, выявить новые характеристики.
Цель исследования. Выявить особенности формирования фрактальной архитектуры.
Задачи исследования.
1. Определить сущность понятия «фрактала»;
2. Исследовать наличие фрактальных структур в композиционных решениях архитектурных объектов;
3. Выявить основные принципы применения фрактальных структур в формировании архитектурных объектов.
Объект исследования. Архитектура
Предмет исследования. Особенности формирования фрактальной архитектуры.
Методика исследования.
1. Теоретические и графоаналитические методы анализа проявления фрактальных моделей в формировании архитектурных объектов и применение фрактальных закономерностей в архитектуре;
2. Изучение текстового, графического и иллюстрационного материала российских и зарубежных источников по архитектурно строительным проблемам, включая периодическую печать;
3. Математические и статистические методы исследования.
Практическая значимость. Работа расширяет научное знание о фрактальной архитектуре, ее истоках, принципах формирования, методах и приемах, что может быть использовано в профессиональной деятельности современной проектной практике.
С работой связана структура разделов.
Основная часть состоит из трех глав. В первой главе описываются принципы фрактальности природных и архитектурных форм, фрактальность природных объектов, а так же формообразование архитектурных объектов на
основе фрактальной геометрии. Во второй главе рассматриваются
математические модели фрактальной структуры, фрактальные графы такие как: копирование, соединение, подразбитие. Так же затрагиваются свойства фракталов в процессе формообразования и визуального представления. В третей главе рассматриваются архитектура объектов на основе фрактальных структур, анализируется применение теории фракталов в архитектуре, выявляются принципы фрактальных объектов, а так же свойства геометрических фракталов. Изучаются фрактальные модели построения архитектурного пространства среды города.
Фракталы - «изъясняются» на языке природы. Они стали предметом изучения специальной области математики, фрактальной геометрии. Однако поскольку, фракталы встречаются практически повсюду, от физики и биологии до социологии и музыки, новая наука стала не только частью математики, но и приобрела общенаучное значение. Она представила более подходящие средства для описания многих природных объектов и процессов. В результате от регулярных форм интересы ученых сместились к нерегулярным и беспорядочным.
Актуальность фрактальной геометрии для архитектуры очевидна, она нашла свое применение в компьютерном проектировании зданий и сооружений, в архитектурном формообразовании.
Гипотеза исследования. Фрактальная теория и архитектуры жилых и общественных зданий и сооружений имеют общие принципы структурной организации.
Фрактальная теория помогает раскрыть специфику формообразования архитектурных объектов, выявить новые характеристики.
Цель исследования. Выявить особенности формирования фрактальной архитектуры.
Задачи исследования.
1. Определить сущность понятия «фрактала»;
2. Исследовать наличие фрактальных структур в композиционных решениях архитектурных объектов;
3. Выявить основные принципы применения фрактальных структур в формировании архитектурных объектов.
Объект исследования. Архитектура
Предмет исследования. Особенности формирования фрактальной архитектуры.
Методика исследования.
1. Теоретические и графоаналитические методы анализа проявления фрактальных моделей в формировании архитектурных объектов и применение фрактальных закономерностей в архитектуре;
2. Изучение текстового, графического и иллюстрационного материала российских и зарубежных источников по архитектурно строительным проблемам, включая периодическую печать;
3. Математические и статистические методы исследования.
Практическая значимость. Работа расширяет научное знание о фрактальной архитектуре, ее истоках, принципах формирования, методах и приемах, что может быть использовано в профессиональной деятельности современной проектной практике.
С работой связана структура разделов.
Основная часть состоит из трех глав. В первой главе описываются принципы фрактальности природных и архитектурных форм, фрактальность природных объектов, а так же формообразование архитектурных объектов на
основе фрактальной геометрии. Во второй главе рассматриваются
математические модели фрактальной структуры, фрактальные графы такие как: копирование, соединение, подразбитие. Так же затрагиваются свойства фракталов в процессе формообразования и визуального представления. В третей главе рассматриваются архитектура объектов на основе фрактальных структур, анализируется применение теории фракталов в архитектуре, выявляются принципы фрактальных объектов, а так же свойства геометрических фракталов. Изучаются фрактальные модели построения архитектурного пространства среды города.
В заключении можно отметить что, использование фрактальных алгоритмов в архитектурном жилых и общественных объектов морфогенезе в настоящее время является осознанным. Благодаря развитию информационных технологий стало возможным применение фрактальной геометрии для анализа архитектурных форм общественных зданий и для моделирования таких структур. Так же сформировался фрактальный подход, который стал достаточно эффективным способом анализа и потенциально проектирования архитектурных форм общественных зданий и сооружений, который в большей степени обогащает восприятие архитектурной теории и практики.
Представление о естественной фрактальности влияет на архитектурное понимание а также восприятие городской среды в целом. Особый интерес представляет попытка разработать методику архитектурного проектирования жилых и общественных объектов, основанную на углубленных фрактальных построениях. Будет ли такая методика базироваться исключительно на математических принципах, или представлять синтез разнородных свойств и методов, покажут дальнейшие исследования и практические эксперименты. На данном этапе можно с уверенностью сказать, что современный фрактальный подход может быть успешно применен не только для анализа, но и для поиска архитектуры общественных зданий, адекватной гармонии порядка и хаоса природной среды, архитектуры, которая может стать смысловой доминантой в природном и историческом контексте.
Были рассмотрены проявление фрактальности в архитектурных объектах. Фрактальные структуры выявлены в архитектуре на различных этапах ее развития. Описаны этапы развития архитектуры, так же были выделены характерные признаки проявления фрактальности. Ранним этапам свойственны преимущественно геометрические формы фракталов, поздним - синтез природных и геометрических форм, широкое применение био- и антропоморфических элементов.
Так же были выделены, фракталы обладают следующими характерными свойствами:
• самоподобие;
• способность к развитию;
• дробная метрическая размерность;
• размытость, нечеткость контуров;
•геометрическое представление хаотической динамики.
Данные характерные свойства фрактальных структур имеют широкое распространение, как в естественной, так и в искусственной средах.
Рассмотрены свойства геометрических фракталов:
• бесконечное множество геометрического фрактала покрывает ограниченную площадь поверхности;
• бесконечное множество, составляющие фрактал, обладает свойством самоподобия;
• длины, площади и объемы одних фракталов стремятся к бесконечности, других - равны нулю.
Было выявлено что, фрактальные структуры работают эффективно и на уровне проектирования микросреды обитания: интерьеров, их элементов, предметов быта. Тут в процессе внедрения фрактальных структур, создается совершенно новая среда обитания человека с фрактальными свойствами абсолютно на всех ее этапах, что соответствует так называемой вложенности пространств.
Сделаны выводы что, фрактальными свойствами обладают не только здания, сооружения, кварталы, улицы, районы, но вся городская среда в целом, рассматриваемая как непрерывная структура в пространстве и во времени, развивающаяся функционально во взаимосвязи с изменяющейся пространственной организацией общественной городской среды.
Представление о естественной фрактальности влияет на архитектурное понимание а также восприятие городской среды в целом. Особый интерес представляет попытка разработать методику архитектурного проектирования жилых и общественных объектов, основанную на углубленных фрактальных построениях. Будет ли такая методика базироваться исключительно на математических принципах, или представлять синтез разнородных свойств и методов, покажут дальнейшие исследования и практические эксперименты. На данном этапе можно с уверенностью сказать, что современный фрактальный подход может быть успешно применен не только для анализа, но и для поиска архитектуры общественных зданий, адекватной гармонии порядка и хаоса природной среды, архитектуры, которая может стать смысловой доминантой в природном и историческом контексте.
Были рассмотрены проявление фрактальности в архитектурных объектах. Фрактальные структуры выявлены в архитектуре на различных этапах ее развития. Описаны этапы развития архитектуры, так же были выделены характерные признаки проявления фрактальности. Ранним этапам свойственны преимущественно геометрические формы фракталов, поздним - синтез природных и геометрических форм, широкое применение био- и антропоморфических элементов.
Так же были выделены, фракталы обладают следующими характерными свойствами:
• самоподобие;
• способность к развитию;
• дробная метрическая размерность;
• размытость, нечеткость контуров;
•геометрическое представление хаотической динамики.
Данные характерные свойства фрактальных структур имеют широкое распространение, как в естественной, так и в искусственной средах.
Рассмотрены свойства геометрических фракталов:
• бесконечное множество геометрического фрактала покрывает ограниченную площадь поверхности;
• бесконечное множество, составляющие фрактал, обладает свойством самоподобия;
• длины, площади и объемы одних фракталов стремятся к бесконечности, других - равны нулю.
Было выявлено что, фрактальные структуры работают эффективно и на уровне проектирования микросреды обитания: интерьеров, их элементов, предметов быта. Тут в процессе внедрения фрактальных структур, создается совершенно новая среда обитания человека с фрактальными свойствами абсолютно на всех ее этапах, что соответствует так называемой вложенности пространств.
Сделаны выводы что, фрактальными свойствами обладают не только здания, сооружения, кварталы, улицы, районы, но вся городская среда в целом, рассматриваемая как непрерывная структура в пространстве и во времени, развивающаяся функционально во взаимосвязи с изменяющейся пространственной организацией общественной городской среды.
