中國古代建筑中的數(shù)學(xué)元素

獨特的中國古代建筑體現(xiàn)了歷代工匠的智慧。與其他藝術(shù)類別（如書法、水墨畫等）不同，嚴謹?shù)臄?shù)學(xué)方法在中國古代建筑體系中得到了突出的應(yīng)用。工匠們總是能夠使用邏輯嚴謹?shù)臄?shù)學(xué)語言來記錄建筑的空間形式和施工方案，學(xué)計算得到了充分的應(yīng)用。

在中國古代建筑中，關(guān)于屋頂曲線形式的設(shè)計有一種折扣系統(tǒng)。仔細研究折扣系統(tǒng)，我們可以發(fā)現(xiàn)屋頂曲線的每一個折扣都是基于其前一個折扣的定期值變化。

我國少數(shù)民族的傳統(tǒng)建筑也包含著許多數(shù)學(xué)應(yīng)用。苗族建筑以干欄式吊腳樓為主，每兩個檁條之間的結(jié)構(gòu)形式稱為一步架。苗居結(jié)合了步架的結(jié)構(gòu)模數(shù)和八的數(shù)字模式，可以在平面空間的任何方向進行調(diào)整和伸縮，以滿足各種需要。此外，苗族特色風(fēng)雨橋內(nèi)有許多垂直結(jié)構(gòu)，如柱與車間條垂直，橋的結(jié)構(gòu)對稱。因此，設(shè)計師對比例的計算在設(shè)計中隨處可見。

古人在沒有3D在打印和參數(shù)化軟件的條件下，可以創(chuàng)造出豐富的曲線形態(tài)，其中一個非常重要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是數(shù)列。在我國建筑史上，這種思想被稱為疊澀。疊澀是古代磚石結(jié)構(gòu)建筑的一種砌筑方法。這種方法是通過一層一層地向外挑選或收集，并承受上層的重量。疊澀法主要用于早期疊澀拱、磚塔出檐、須彌座束腰、龍頭墻拔檐等，常見于磚塔、石塔、磚墓等建筑。