Tên luận án:
ỨNG DỤNG HÌNH HỌC FRACTAL TRONG THIẾT KẾ TỔ HỢP KIẾN TRÚC TẠI VIỆT NAM
Ngành:
Kiến trúc (Mã số: 9580101)
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Luận án nghiên cứu về ứng dụng hình học Fractal trong thiết kế tổ hợp kiến trúc (THKT) tại Việt Nam, một đề tài được đánh giá là mới mẻ và cấp thiết trong bối cảnh kiến trúc Việt Nam hội nhập với các trào lưu phát triển chung của thế giới trong thời đại cách mạng công nghiệp 4.0. Hình học Fractal, do nhà toán học Mandelbrot phát hiện, nổi bật với khả năng mô tả các cấu trúc phức tạp của tự nhiên và đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực trên thế giới, bao gồm cả kiến trúc, như nhận định của Carl Bovil và Derek Thomas về vai trò của nó trong thiết kế hữu cơ và tham số. Tuy nhiên, tại Việt Nam, khái niệm này vẫn còn tương đối mới và chưa có nghiên cứu chuyên sâu trong lĩnh vực kiến trúc.
Mục đích của nghiên cứu là đề xuất các khả năng và giải pháp ứng dụng hình học Fractal trong thiết kế THKT tại Việt Nam. Để đạt được mục tiêu này, luận án tập trung vào việc xác định các nguyên tắc, phạm vi ứng dụng hình học Fractal vào THKT, đề xuất các giải pháp tạo hình kết hợp công nghệ đồ họa, và xây dựng quy trình tư duy ứng dụng theo từng giai đoạn thiết kế THKT.
Về ý nghĩa khoa học, nghiên cứu này đóng góp giải pháp lý thuyết khả thi, bổ sung cơ sở khoa học lý luận cho công tác giảng dạy và hoàn thiện chương trình đào tạo ngành kiến trúc. Về ý nghĩa thực tiễn, luận án cung cấp một hướng tìm ý mới, hỗ trợ quá trình thiết kế THKT và là tài liệu tham khảo, hướng dẫn thiết kế trong thời đại 4.0. Các đóng góp mới của luận án bao gồm việc hệ thống hóa mối liên hệ giữa lý thuyết hình học Fractal và lý thuyết THKT, đề xuất các giải pháp lý thuyết, nguyên tắc ứng dụng, cơ sở và giải pháp kết hợp cho đào tạo kiến trúc, cùng với việc đề xuất một công cụ tư duy khoa học công nghệ hỗ trợ thiết kế THKT.
Kết quả nghiên cứu đã tổng hợp, phân tích và chứng minh tiềm năng của hình học Fractal đối với kiến trúc thời đại 4.0. Luận án xây dựng cơ sở lý thuyết về hình học Fractal và THKT, so sánh hai loại hình tổ hợp này, và đúc rút kinh nghiệm ứng dụng thực tiễn. Các giải pháp ứng dụng được đề xuất bao gồm hai nhóm phương pháp tạo hình (biến đổi hình học và tổ hợp dạng lưới) và quy trình ứng dụng theo ba giai đoạn thiết kế (ý tưởng, sơ bộ, chi tiết), được kiểm chứng thông qua một ví dụ cụ thể là dự án "Trung tâm văn hóa quận Nam Từ Liêm, Hà Nội". Nghiên cứu này đặt nền móng cho việc ứng dụng khoa học công nghệ trong sáng tác kiến trúc hiện đại.
Mục lục chi tiết:
- MỞ ĐẦU
- 1. Tính cấp thiết của đề tài
- 2. Mục đích và mục tiêu nghiên cứu
- 2.1. Mục đích nghiên cứu
- 2.2. Mục tiêu nghiên cứu
- 3. Đối tượng và giới hạn nghiên cứu
- 3.1. Đối tượng nghiên cứu
- 3.2. Giới hạn nghiên cứu
- 4. Phương pháp nghiên cứu
- 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của nghiên cứu
- 5.1. Ý nghĩa khoa học
- 5.2. Ý nghĩa thực tiễn
- 6. Các đóng góp mới của luận án
- 6.1.Về lý luận
- 6.2.Về đào tạo
- 6.3.Về thực tiễn
- 7. Cấu trúc của luận án
- 8. Giải thích một số khái niệm và thuật ngữ sử dụng trong luận án
- Tổ hợp
- Fractal
- Tổ hợp hình học Fractal hay Fractals (trong tiếng Anh)
- Hình học Fractal
- Tổ hợp kiến trúc
- Thiết kế tổ hợp kiến trúc
- Phát triển tổ hợp
- Biến thể hình học
- CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG HÌNH HỌC FRACTAL TRONG TỔ HỢP KIẾN TRÚC
- 1.1. TỔNG QUAN VỀ SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA HÌNH HỌC FRACTAL
- 1.1.1. Quá trình ra đời, phát triển của hình học Fractal
- 1.1.2. So sánh sự khác biệt giữa hình học Fractal, hình học Euclid và hình học Topo
- 1.1.3. Hình học Fractal trong đồ họa máy tính
- 1.2. TÌNH HÌNH ỨNG DỤNG HÌNH HỌC FRACTAL TRONG THIẾT KẾ TỔ HỢP KIẾN TRÚC TRÊN THẾ GIỚI VÀ TẠI VIỆT NAM
- 1.2.1. Tình hình ứng dụng hình học Fractal trong thiết kế tổ hợp kiến trúc trên thế giới
- 1.2.2. Thực trạng ứng dụng hình học Fractal trong thiết kế tổ hợp kiến trúc tại Việt Nam
- 1.2.2.1. Biểu hiện của hình học Fractal trong kiến trúc cổ Việt Nam
- 1.2.2.1. Biểu hiện của hình học Fractal trong kiến trúc hiện đại Việt Nam
- 1.3. TỔNG QUAN CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU CÓ LIÊN QUAN
- 1.4. NHẬN XÉT CHUNG VÀ VẤN ĐỀ ĐẶT RA CHO NGHIÊN CỨU
- 1.4.1. Nhận xét chung
- 1.4.2. Vấn đề đặt ra cho nghiên cứu
- CHƯƠNG 2. CƠ SỞ KHOA HỌC ỨNG DỤNG HÌNH HỌC FRACTAL TRONG TỔ HỢP KIẾN TRÚC TẠI VIỆT NAM
- 2.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
- 2.1.1. Cơ sở lý thuyết về tổ hợp hình học Fractal
- 2.1.1.1. Phương pháp tạo hình Fractal theo tư duy hình khởi tạo - hình phát sinh
- 2.1.1.2. Các đặc điểm của tổ hợp hình học Fractal
- 2.1.1.3. Một số tổ hợp hình học Fractal căn bản
- 2.1.1.3. Một số hình thức phân loại trong hình học Fractal
- 2.1.2. Cơ sở lý thuyết về tổ hợp kiến trúc
- 2.1.2.1. Ngôn ngữ và quy luật tạo hình của tổ hợp kiến trúc
- 2.1.2.2. Đặc điểm của tổ hợp kiến trúc
- 2.1.2.3. Phép phát triển của tổ hợp kiến trúc
- 2.1.2.4. Phép biến thể của tổ hợp kiến trúc
- 2.1.3. So sánh giữa tổ hợp hình học Fractal và tổ hợp kiến trúc
- 2.1.3.1. Sự tương thích
- 2.1.3.2. Sự khác biệt
- 2.2. CƠ SỞ BÀI HỌC KINH NGHIỆM THỰC TIỄN
- 2.2.1. Các tiêu chí phân loại và căn cứ ứng dụng hình học Fractal từ thực tiễn
- 2.2.2. Kinh nghiệm thiết kế tổ hợp theo cấp độ ứng dụng linh hoạt hình học Fractal
- 2.2.2.1. Ứng dụng nguyên mẫu
- 2.2.2.2. Ứng dụng sáng tạo
- 2.2.2.3. Ứng dụng linh hoạt, tự do
- 2.2.3. Kinh nghiệm thiết kế tổ hợp kiến trúc theo sự phát triển linh hoạt hình thái kiến trúc.
- 2.2.3.1.Kiến trúc phát triển theo chiều rộng
- 2.2.3.2. Kiến trúc phát triển theo chiều cao
- 2.2.3.3. Kiến trúc phát triển theo khối lớn
- 2.2.4. Kinh nghiệm thiết kế tổ hợp kiến trúc theo khả năng phát triển linh hoạt phong cách kiến trúc
- 2.2.4.1.Kiến trúc hữu cơ, phỏng sinh học
- 2.2.4.2. Kiến trúc dựa theo tạo hình truyền thống
- 2.2.4.3. Kiến trúc công nghệ
- 2.3. CÁC YẾU TỐ TÁC ĐỘNG TỚI VIỆC ỨNG DỤNG HÌNH HỌC FRACTAL VÀO TỔ HỢP KIẾN TRÚC TẠI VIỆT NAM
- 2.3.1. Điều kiện tự nhiên
- 2.3.2. Yếu tố văn hóa xã hội, con người
- 2.3.3. Sự phát triển của công nghệ
- 2.4. CƠ SỞ PHÁP LÝ VÀ NHU CẦU ỨNG DỤNG HÌNH HỌC FRACTAL VÀO TỔ HỢP KIẾN TRÚC TẠI VIỆT NAM
- 2.5. KHÁI QUÁT NHỮNG VẤN ĐỀ CHÍNH TRONG XÂY DỰNG CƠ SỞ KHOA HỌC
- CHƯƠNG 3. ĐỀ XUẤT ỨNG DỤNG HÌNH HỌC FRACTAL TRONG THIẾT KẾ TỔ HỢP KIẾN TRÚC
- 3.1. QUAN ĐIỂM, NGUYÊN TẮC ỨNG DỤNG
- 3.1.1. Quan điểm
- 3.1.2. Nguyên tắc
- 3.2. ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG HÌNH HỌC FRACTAL TRONG THIẾT KẾ TỔ HỢP KIẾN TRÚC
- 3.2.1. Đề xuất phạm vi ứng dụng hình học Fractal trong thiết kết tổ hợp kiến trúc tại Việt Nam
- 3.2.2. Đề xuất ứng dụng hình học Fractal trong các phương pháp thiết kế tạo hình kiến trúc
- 3.2.2.1. Tạo hình bằng phương pháp biến đổi tổ hợp hình học Fractal
- 3.2.2.2. Tạo hình bằng phương pháp tổ hợp dạng lưới hình học Fractal
- 3.2.2.3. Đề xuất tạo hình ứng dụng bằng ngôn ngữ máy tính
- 3.2.3. Đề xuất ứng dụng hình học Fractal trong triển khai các giai đoạn thiết kế
- 3.2.3.1. Giai đoạn 1 - Thiết kế ý tưởng
- 3.2.3.2. Giai đoạn 2 - Thiết kế sơ bộ
- 3.2.3.3. Giai đoạn 3 - Thiết kế chi tiết
- 3.3. ỨNG DỤNG HÌNH HỌC FRACTAL TRONG THIẾT KẾ TỔ HỢP KIẾN TRÚC TẠI VIỆT NAM - TRƯỜNG HỢP CỤ THỂ
- 3.3.1. Giới thiệu dự án
- 3.3.2. Thiết kế ý tưởng (giai đoạn 1)
- 3.3.3. Thiết kế sơ bộ (giai đoạn 2)
- 3.3.3.1. Giải pháp tạo hình Fractal ứng dụng để khai triển tổ hợp
- 3.3.3.2. Giải pháp ứng dụng tạo hình Fractal trong bước triển khai tổ hợp
- 3.3.4. Thiết kế chi tiết (giai đoạn 3)
- 3.4. ĐÁNH GIÁ VÀ BÀN LUẬN VỀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
- KẾT LUẬN
- Kiến nghị
- DANH MỤC CÁC BÀI BÁO KHOA HỌC CÔNG BỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI LUẬN ÁN