拓扑学的性质及在建筑形态中的应用(2)

坦白说，采用莫比乌斯环曲面的建筑设计方案，能够在同样大小平面中通过不同角度的\"空间扭曲\"让原有的空间在不同方向\"延伸\"，来获得更多的可用空间。

全新国家图书馆项目负责人托马斯·克里斯托弗森形容说：\"国家图书馆的设计打破了传统建筑的造型特征，它让墙壁在不同的角度变化，时而是墙，时而是屋顶，时而成了地板，最后又变成了墙。\"。

图6克莱因瓶

凤凰国际传媒中心项目建筑高度55米，总建筑面积6.5万平方米，位于北京朝阳区朝阳公园内。整栋建筑的设计逻辑是一个具有生态功能的外壳将具有独立维护使用的功能空间包裹在里面，两者之间形成了许多共享型公共空间，同时展现了楼中楼的概念。 在东西两个共享空间里，布置了景观性平台、连续的台阶、通天的自动扶梯和空中环廊，使整个建筑内部空间充满了活力和动感。更重要的是，这一建筑造型来源于\"莫比乌斯环\"，并与不规则的道路方向、转角以及朝阳公园形成和谐的关系。

4.克莱因瓶在建筑形态中的应用

克莱因瓶是一种复杂的数学概念，是指一种没有定向性和内外之分的立体环面。由菲利克斯·克莱因(德国数学家)提出的。克莱因瓶和莫比乌斯带非常相似。克莱因瓶的结构并不复杂，一个瓶子的底部有一个洞，首先延长瓶子的颈部，并且扭曲地插入瓶子的内部，然后和瓶子底部的洞连接起来。这个物体没有\"边缘\"，它的表面不会结束。克莱因瓶(如图6)是一个在四维空间中才能够真正表现出来的复杂曲面。

温莎斜屋是一座全球最具创意性的18座DIY建筑之一。这栋建筑的设计灵感就来源于克莱因瓶曲面，它看起来根本分不清楚哪里是外部，哪里是内部。当初，设计师的想法是能够在房子中间位置建造一个小型院落，以保证整栋房屋具有良好的通风效果。最终，这栋\" 克莱因瓶\"结构房屋实现了设计师的初衷。

在建筑学领域，拓扑学对当代建筑理论的影响主要体现在研究建筑形态的拓扑性质和形态间的拓扑变换，分析建筑形体、表面、空间的拓扑结构，最终通过拓扑变换生成建筑形态。拓扑学对当今建筑界的影响表现在建筑形态上，同时建筑体量、空间、表皮的形态也正发生着巨大变化，也许会引起建筑学范式转换的变革。

参考文献：

【1】任军，《当代建筑的科学之维：新科学观下的建筑形态研究》东南大学出版社 2009-07-01

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