Математика и архитектура

Как и в других искусствах, в архитектуре используют математику по нескольким причинам. Даже если отбросить необходимость математики для проектирования здания, архитекторы используют геометрию для определения пространственной формы здания. Начиная со времён пифагореизма (VI в. до н. э.) для создания пространственных форм предполагалась гармония, а потому предполагалось проектирование зданий и их окружения согласно математическим, эстетическим и, иногда, религиозным принципам. Математику используют также для облицовки зданий с помощью математических объектов, таких как замощения, а также для достижения экологических целей, таких как минимизация скорости ветра около основания высотных зданий.

В Древнем Египте, Древней Греции, Индии и исламском мире здания, включая пирамиды, храмы, мечети, дворцы и мавзолеи, были спроектированы со специфичными пропорциями по религиозным причинам. В исламской архитектуре геометрические формы и геометрические мозаичные орнаменты использовали для облицовки зданий как внутри, так и снаружи. Некоторые индусские дворцы имеют подобные фракталам структуры, в которых часть имеет сходство с целым, передавая сообщение о бесконечности в индуистской космологии. В архитектуре тулоу в провинции Фуцзянь — это круглые структуры коллективной защиты. В двадцать первом веке математические орнаменты снова начали использоваться для облицовки общественных зданий.

В архитектуре симметрия и пропорции преднамеренно подчёркивались архитекторами, как это делали Леон Баттиста Альберти, Себастьяно Серлио и Андреа Палладио, находящиеся под влиянием трактата Десять книг об архитектуре Витрувия, жившем в Древнем Риме, и арифметики пифагорейцев, религиозно-философского учения Древней Греции.

В конце девятнадцатого века Владимир Шухов в России и Антонио Гауди в Барселоне положили начало использованию гиперболоидных конструкций. В Храме Святого Семейства Гауди также использовал гиперболические параболоиды, мозаики, арки с очертанием обратной цепной линии, катеноиды, геликоиды и линейчатые поверхности. В двадцатом веке, стили, такие как архитектурный модернизм и деконструктивизм исследовали различные геометрии для получения желаемого эффекта. Минимальные поверхности используются в виде похожих на палатки крыш, как в Денверском Международном аэропорте. Ричард Бакминстер Фуллер положил начало применению усиленных тонкостенных оболочек, известных как геодезические купола.

Источник: Википедия