浅谈建筑经济与美观

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摘要：建筑过程是一个复杂的过程，建筑的每个阶段都贯穿着经济这一理念。但同时建筑还应满足不同的地区，国家，民族，文化对其外观的要求。如何协调好两者之间的关系是一个重要的问题。本文通过三角形和四面体建筑来简单做一下分析。

主题词： 建筑 经济 美观 三角形 四面体 耗材

一、引言：

我国是发展中国家，正处于基础设施建设的高速发展时期。建筑是我国的三大产业之一，对国家经济发展起到重要的作用。尤其是2008年10月金融危机后，影响到了中国的实体经济，国家的钢铁、煤炭、电力需求锐减。为了拉动内需，刺激经济，国家投入重金稿建设。建筑涉及到很多产业与行业，其中包括国土局、设计部门、施工单位。每个环节都涉及到了经济，其中建筑中耗材是其经济消耗的很大一部分。而为了满足美观这一要求建筑往往是不规则的多边形或是有凹凸变化的曲面，这样就会增加建筑的耗材量，建筑的花费也就增加。找到两者之间的临界点就可以在满足美观这一要求的情况下使得花费最少。下面列举三角形和四面体结构，并进行延伸。

二、三角形结构

2.1结构的介绍

此处用简单的等边三角形模型来介绍。边长为l的等边三角形围墙在其每条边中间凸出一个等边三角形。然后再在小三角形的基础上每条边凸出一个等边三角形，依次类推，一直这样向外边扩展。

2.2分析结构

对于这种结构其周长越长也就表示其所需的耗材越多，同时通过凸起可以显得美观。随着不断的向外扩展，周长越长，所围面积也越大。下面分别计算无限扩展后的周长与面积：

周长的计算：

扩展一次后周长为：

扩展两次后周长为：

扩展三次后周长为：

扩展n次后周长为：

面积的计算：

扩展一次后面积为：

扩展两次后面积为：

扩展三次后的面积为：

2.3结论

虽然凸起可以增加建筑的美观性，但随着凸起的增多，周长相对面积增加的多。所需的耗材也就会多，从经济上来说就不划算。所以结合经济与美观而言，应进行适当凸起。

三、四面体结构

3.1结构的介绍

此处用简单的正四面体模型来介绍。边长为l的正四面体在其每个面中间凸出一个小的正四面体。然后再在小正四面体的基础上每个面凸出一个正四面体，依次类推，一直这样向外边扩展。

3.2分析结构

对于这种结构其表面积越大也就表示其所需的耗材越多，同时通过凸起可以显得美观。随着不断的向外扩展，面积越大，所围空间体积也越大。下面分别计算无限扩展后的面积与体积：

面积的计算：

扩展一次后的面积为：

扩展两次后的面积为：扩展一次后的面积+

扩展n次后的面积为：扩展两次后的面积+

体积的计算：（步骤简略）

3.3结论

与三角形结构类似虽然凸起可以增加建筑的美观性，但随着凸起的增多，面积相对所围空间体积增加的多。所需的耗材也就会多，从经济上来说就不划算。所以结合经济与美观而言，应进行适当凸起。

四、结语

通过本文中的三角形结构与四面体结构的例子，可以进行延伸：对于不规则多边形或由凹凸曲面组成的建筑物而言，虽然会增加建筑物的美感，但相对而言其耗材增加的多，从经济上而言不划算。所以结合经济方面来说应进行适当的凹凸或折曲。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。