古代数理文化对现代技术的启发，一个小创意，等棱十四面体的帐篷

阳光帐篷

前几天看了一篇野外阳光帐篷的造型，很受启发。

如何做一个可以简单拆装的帐篷，有功能性、美观性、结构性，实际就是一个立体几何的问题。

传统的帐篷都是立方体、半球形、锥体、或者蒙古包形状的。

帐篷通常是不透明的，那么如何做一个标新立异的太阳房呢？

实际正方体是最简单的造型之一，但是缺少一点特色。

金字塔数理中的立体几何的发展

古人发现的最稳固的结构是金字塔形状，这种稳固，是由于其使用了自然坍塌角的坡度，这是自然界中沙粒自然堆积的最大堆积角度。

金字塔数理发展到达芬奇的时代，基于同样的数理因素的扩展，达芬奇搞出来一个等棱十四面体。

从金字塔形状到等棱十四面体的演变

正四面体，阴阳对称，就形成了正八面体。把正八面体的所有尖部如图去掉，就是等棱十四面体。

当然我们还有另外一个方法简单形成这个等棱十四面体。

从正方体到等棱十四面体的演变

这个奇形怪状的东西有什么用呢？

等棱十四面体

达芬奇之后几百年，上世纪初，一位建筑师艾略特写了一本股市理论的书《波浪理论》，基于这个几何体，艾略特所有波浪的标注，都可以由这个图形衍生出来。你可以象物理学家解释维度一样，让一只小蚂蚁在几何体的棱上爬，所有的波浪标注就出来了。

等棱十四面体

这个立体几何结构有24条等边。这是西方古代形成的最关键的数理数字之一。一天24小时，地球被划分成24个时区，这都是古代画圆为方数理思想产生的结果。

我们通常仅仅知道达芬奇是伟大的画家、发明家，但是，他也是西方古代的数理学家。

等棱十四面体的帐篷

这是从网络上搜索出来的一个摆花用的装饰品玻璃箱，把这个尺寸放大到单边长2米，也就是一个简单的太阳房了。

这个立体结构最大的好处之一在于：等棱。同时只有两种固定的平面形状组合起来。这有利于模块化、标准化设计。

这就像现代的组合电脑桌，买来的是一堆标准型号的散件，组装起来就是电脑桌。我们只需有24根支撑筋，6个正方形、8个正三角形的玻璃或者帆布。尺寸标准，形状简单。

如果把等棱十四面体其中的一个正方作为底部，那么一个太阳房的外部结构就已经完成了。

内部结构的补充

这个形状的优势还在于，内部是可利用框架结构进行继续复杂化的构建的。

四个侧面的正方形，垂直地面方向的对角线，是可以作为内部结构的基础支撑的。也就是我们可以把这个帐篷或者太阳房的内部搞的足够复杂。

我们可以充分利用如红线部分的柱子构建内部的不同结构。（图中只画了正面的两根柱子）

例如在内部增加结构性的平台，例如椅子、床、桌子之类的结构，也就都有了支撑。至少不用睡在地上了。

这种结构的优点：

易组装，易拆卸。内部可根据需要自行构建。

可扩展。这个优点就像太空舱，每个侧面的正方体，都可以连接另外一个等棱十四面体。也就是增加个储物间、配电房都不是问题。

当然，最后还需要做个提醒，记得用固定桩做好牵拉，免得房子被风吹跑了。

当很多人去考虑如何引爆木星、驱动地球的时候，我们也可以考虑点身边的小事情，想想海边度假的日子。

这仅仅是一种由几何体启发产生的构想

对于一个太阳房，我们不仅仅需要的是一个可应用的结构，其美观性、特色也是需要考虑的。

就像现代的超前的汽车设计，那种科幻感、超前感，有时候仅仅是外形的梦幻就已经打动你的心扉了。没人规定汽车必须是什么形状，长宽高有个应用的限制，形状上有个空气动力学的考虑，其他，也就是钣金活的工艺水平了。

例如我们习惯了车门是拉门，那么未来的车门就可以象瓢虫的翅膀，也可以象上飞碟的脚踏板，当然也可以象粗糙的卷帘门。超出你的固有思维，创意也就产生了。

基于这样的思路，我们也可以建造蜂房。一种柱状的正六边体结构，这是最节约地面占地面积的结构。一点不浪费立体的空间，而且可以随意数量的扩展。

也可以搞一个更梦幻的碳60的结构的类似球形房子。奇妙的立体结构，总会令人遐想。

文化实际就在身边，看的多了，也许就或有启发。

你有什么好的建议，不妨留言，留言可以发图片的。