Математика и архитектура
Материал из Википедии — свободной encyclopedia
Как и в других видах искусств, в архитектуре используются математика. Даже если отбросить необходимость этого для проектирования здания архитекторам не обойтись без знания геометрии при определении пространственной формы сооружения. Начиная со времён пифагореизма (VI в. до н. э.), для создания архитектурных форм было необходимо следовать правилам гармонии, то есть проектирование зданий и окружающего ландшафта происходило согласно математическим и эстетическим принципам, наряду с религиозными. Элементы, подобные математическим объектам, используют при облицовке зданий, например, замощении. Математические расчёты также необходимы для достижения экологических целей, например, минимизации скорости ветра около основания высотных зданий.
В Древнем Египте, Древней Греции, Индии и исламском мире строения, включая пирамиды, храмы, мечети, дворцы и мавзолеи, проектировались со специфичными пропорциями по религиозным причинам[3][4]. В исламской архитектуре геометрические формы и геометрические мозаичные орнаменты[англ.] использовали для облицовки зданий, как внутри, так и снаружи[5][6]. Некоторые индуистские дворцы имеют подобные фракталам структуры, в которых часть подобна целому, олицетворяя бесконечность в индуистской космологии[2][7]. В архитектуре Китая, тулоу (провинция Фуцзянь)— это круглые структуры коллективной защиты. В XXI веке математические орнаменты снова начали использоваться для облицовки общественных зданий[8][9][10][11].
В архитектуре эпохи Возрождения симметрия и пропорции играли важную роль и были подчёркнуты архитекторами того времени. Это можно увидеть в творениях Леона Баттиста Альберти, Себастьяно Серлио и Андреа Палладио, находившихся под влиянием трактата «Десять книг об архитектуре» Витрувия. В конце XIX века Владимир Шухов в России и Антонио Гауди в Испании положили начало использованию гиперболоидных конструкций[12][13][14]. К примеру, при проектировании Храма Святого Семейства Гауди использовал гиперболические параболоиды, мозаики, арки с очертанием обратной цепной линии[англ.], катеноиды, геликоиды и линейчатые поверхности[12][13][14]. В XX веке в архитектурном модернизме и деконструктивизме широко использовались геометрические формы для получения запланированных визуальных эффектов[15][16]. Понятие «минимальная поверхность» было использовано при проектировании купола Денверского Международного аэропорта в виде горных вершин или палаток. Ричард Бакминстер Фуллер положил начало применению усиленных тонкостенных оболочек, известных как геодезические купола[17].