仿生建筑設(shè)計(jì)相關(guān)論文范文
仿生建筑設(shè)計(jì)相關(guān)論文范文
仿生建筑學(xué)是其中的一個(gè)重要分支。仿生建筑的設(shè)計(jì)理念已經(jīng)應(yīng)用到結(jié)構(gòu)體系、功能分區(qū)、材料運(yùn)用等諸多方面，涌現(xiàn)出一批具有科幻色彩的設(shè)計(jì)作品，開(kāi)闊了人們的眼界，改變了人們的審美觀念。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的仿生建筑論文，供大家參考。
仿生建筑論文范文一：仿生建筑設(shè)計(jì)探討
摘要：當(dāng)代仿生建筑的理論和設(shè)計(jì)實(shí)踐是建筑師運(yùn)用自然科學(xué)知識(shí)與建筑設(shè)計(jì)方法結(jié)合的有益嘗試，是一種正處于探索階段的思維模式的結(jié)果。本文主要探討了當(dāng)代仿生建筑設(shè)計(jì)因素、方法及仿生設(shè)計(jì)在建筑設(shè)計(jì)中的原則及運(yùn)用。
關(guān)鍵詞：仿生建筑;仿生設(shè)計(jì);運(yùn)用
Abstract: the contemporary theory of bionic architecture architects and design practice is to use natural science knowledge the beneficial trial of combined with architectural design method, is a thinking mode is in exploring stage. This paper mainly discusses the contemporary bionic architecture design factors, methods and principles of bionic design in architectural design and application.
Key words: bionic architecture; Bionic design; Using the
中圖分類號(hào)：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104(2013)
生物界中有著種類繁多的動(dòng)植物存在，它們?cè)诼L(zhǎng)的進(jìn)化過(guò)程中，為了求得生存與發(fā)展，逐漸具備了適應(yīng)自然界變化的本領(lǐng)。人類生活在自然環(huán)境中，與周圍的生物作“鄰居”，這些生物各種各樣的奇異本領(lǐng)，吸引著人們?nèi)パ芯亢湍７隆＝ㄖ瑯尤绱?，古代從巢居、穴居到現(xiàn)今各類建筑的出現(xiàn)，無(wú)不是模仿自然的結(jié)果。但是，隨著工業(yè)化的高速發(fā)展，人類的文明發(fā)生了異化，反過(guò)來(lái)破壞了自己的生存環(huán)境，也使自己的創(chuàng)作囿困于僵化的機(jī)械化設(shè)計(jì)中，束縛了創(chuàng)造性，致使人類重新開(kāi)始重視仿生學(xué)的原因。
一、仿生建筑的概念
仿生建筑以生物界某些生物體的功能組織和形象構(gòu)成規(guī)律為對(duì)象，探尋自然界中科學(xué)合理的建造規(guī)律，并通過(guò)對(duì)這些研究成果的運(yùn)用來(lái)豐富和完善建筑的處理手法，促進(jìn)建筑形體結(jié)構(gòu)以及建筑功能布局等的高效設(shè)計(jì)和合理形成的建筑形式。
仿生建筑學(xué)暗示人們必須遵循和注重自然規(guī)律，重視生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益與新奇形式的有機(jī)結(jié)合，仿生創(chuàng)新需要學(xué)習(xí)和發(fā)揮新科技的特點(diǎn)，要做到這一點(diǎn)，建筑師必須善于應(yīng)用類推方法，從自然界中觀察吸收一切有用的因素作為創(chuàng)作靈感，同時(shí)結(jié)合生物科學(xué)與現(xiàn)代建筑技術(shù)為建筑創(chuàng)新服務(wù)。
二、仿生建筑設(shè)計(jì)因素
1、仿生設(shè)計(jì)中的生態(tài)技術(shù)因素
可持續(xù)發(fā)展建筑建筑用能是能源消耗的最大戶，在建筑設(shè)計(jì)中注重環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的觀點(diǎn)，已經(jīng)成為未來(lái)設(shè)計(jì)中越來(lái)越重要的話題。從可持續(xù)發(fā)展建筑的基本特征、綠色節(jié)能，自潔、自凈中，可以看到對(duì)自然界的研究可能起到的重大啟發(fā)。
首先，“綠色”指建筑本身從原材料、工藝手段、工業(yè)產(chǎn)品、設(shè)備選型到自然能源的利用，直至運(yùn)營(yíng)、使用時(shí)排出廢物的二次利用，各個(gè)環(huán)節(jié)都對(duì)環(huán)境不構(gòu)成威脅。“取之于自然，返回到自然”正是大自然維持其平衡的基本原則，每個(gè)生命都經(jīng)歷著出生、生長(zhǎng)、死亡到分解、再循環(huán)的過(guò)程，并生生不息。其次，“節(jié)能”是可持續(xù)發(fā)展建筑的最基本特征。包括建筑運(yùn)營(yíng)的低能耗和建造建筑(包括建筑材料)過(guò)程的低能耗。生物體在維持生命力又適應(yīng)環(huán)境時(shí)的高效低能耗，以及對(duì)自然能源的利用(尤其是太陽(yáng)能的利用)很值得人們?cè)诠?jié)能研究方面借鑒。最后，“自潔、自凈”的特性實(shí)際上就是遵循自然界中的生物特性而來(lái)，即強(qiáng)調(diào)建筑運(yùn)營(yíng)、使用全過(guò)程的無(wú)廢、無(wú)污，要求建筑系統(tǒng)本身具有污水處理系統(tǒng)和再生系統(tǒng)，要求城市在結(jié)構(gòu)上具有分層消化和繼承的內(nèi)在機(jī)理。
2、仿生設(shè)計(jì)中的人文因素
回歸自然的愿望，人類祖先在大自然森林山水中長(zhǎng)大，有愛(ài)自然美的天性?，F(xiàn)代社會(huì)崛起的都市，快節(jié)奏的生活，把人與自然的關(guān)系疏遠(yuǎn)了。城市環(huán)境人工化的現(xiàn)象日益加重。城市居民越來(lái)越渴望自然環(huán)境，人的天性在強(qiáng)烈地呼喚自然。仿生建筑的特征之一就是具有生物體態(tài)特征的曲線自由體，在人們已經(jīng)逐漸厭倦了現(xiàn)代主義帶來(lái)的機(jī)械式建筑外表之后，不能不說(shuō)這確實(shí)是繁榮建筑設(shè)計(jì)的新思路。
三、仿生建筑設(shè)計(jì)方法
在西方仿生理論的基礎(chǔ)上，仿生設(shè)計(jì)發(fā)展出了一套相關(guān)的設(shè)計(jì)方法。在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域，仿生建筑設(shè)計(jì)已經(jīng)發(fā)展出了形態(tài)仿生、結(jié)構(gòu)仿生、功能仿生和材料仿生幾個(gè)分支。而且每一分支已經(jīng)在具體的實(shí)際項(xiàng)目中得到了實(shí)驗(yàn)與嘗試。這些常識(shí)為建筑設(shè)計(jì)拓展出了更廣的空間，而且已經(jīng)越來(lái)越得到大眾的青睞。
1、形態(tài)仿生
從自然中尋找豐富的形態(tài)素材是藝術(shù)或建筑設(shè)計(jì)中最常被用到的方法。沒(méi)有人不敬佩大自然那豐富的創(chuàng)造力。千姿百態(tài)的生物形態(tài)和五彩斑斕的色彩使我們的世界生動(dòng)可愛(ài)。藝術(shù)與建筑作為人工的創(chuàng)造，對(duì)這種生動(dòng)可愛(ài)的追求應(yīng)該是所有藝術(shù)家和設(shè)計(jì)者夢(mèng)寐以求的理想。當(dāng)然如何去應(yīng)用自然素材，藝術(shù)家要走的比建筑師遠(yuǎn)很多。
從文藝復(fù)興時(shí)期的表達(dá)自然到浪漫主義的抒發(fā)情感，再到印象派的對(duì)主觀印象的表達(dá)以及后來(lái)的立體主義對(duì)自然素材的加工變形更有后來(lái)抽象藝術(shù)僅僅表達(dá)思考的過(guò)程或者自然的片段。藝術(shù)發(fā)展的脈絡(luò)實(shí)際是一條人類解讀自然和發(fā)現(xiàn)自我的過(guò)程。盡管這與狹義的仿生無(wú)關(guān)，但這確為建筑師的仿生設(shè)計(jì)積累了無(wú)比豐富的經(jīng)驗(yàn)。所以在建筑設(shè)計(jì)中同樣經(jīng)歷著由具象到抽象的發(fā)展過(guò)程。
西方早期的希臘羅馬建筑中的人體比例的柱式，到后來(lái)巴洛克洛可可建筑中直接對(duì)植物造型的堆砌與使用，再到后來(lái)莫里斯的工藝美術(shù)運(yùn)動(dòng)中對(duì)植物造型的圖示化表達(dá)。最有代表性的當(dāng)屬新藝術(shù)運(yùn)動(dòng)的代表人物高迪，在他的圣家族教堂、米拉公寓等一系列建筑中直接表達(dá)著對(duì)自然形態(tài)的熱愛(ài)。置身于高迪的建筑中仿佛如同進(jìn)入自然的洞穴一樣的體驗(yàn)。后來(lái)的柯布西耶晚年倡導(dǎo)的粗野主義中同樣也暗含著對(duì)自然形態(tài)的關(guān)注，從馬賽公寓的雞腿柱和耳朵造型的朗香教堂，都體現(xiàn)著仿生的思想。但柯布西耶的仿生設(shè)計(jì)已經(jīng)較高迪有了更多的現(xiàn)代氣息。也使仿生設(shè)計(jì)逐漸走入大眾的視野。
現(xiàn)代設(shè)計(jì)師小沙里寧的仿生設(shè)計(jì)是被廣泛認(rèn)可的。它設(shè)計(jì)的紐約環(huán)球航空公司航站樓的大鳥(niǎo)造型勾起了人們對(duì)飛翔的渴望。
約翰伍重設(shè)計(jì)的悉尼歌劇院也是仿生形態(tài)設(shè)計(jì)中的最具代表性的作品。船帆與貝殼的意象打動(dòng)了無(wú)數(shù)參觀者的心。
在當(dāng)代設(shè)計(jì)師中，弗蘭克·蓋里也是一位一直以有機(jī)形態(tài)為旗幟的建筑師。尤其是早期對(duì)魚(yú)造型的喜愛(ài)使他設(shè)計(jì)了一系列魚(yú)形的家具和建筑。不論其好與壞，但他的設(shè)計(jì)實(shí)踐拓展了人們對(duì)仿生形態(tài)的認(rèn)知與關(guān)注。扎哈·哈迪德應(yīng)該是有機(jī)形態(tài)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的后起之秀。在她近期的一系列作品中，對(duì)山川、流水、卵石等形態(tài)的拓?fù)涫蛊渥髌分辛髀冻鲎屓隋谙霟o(wú)限的美感比如剛剛落成的廣州歌劇院。這得益于電腦設(shè)計(jì)手段的應(yīng)用，但這同時(shí)也是一場(chǎng)仿生建筑的宣言，有機(jī)形態(tài)的建筑正以一股不可阻擋的勢(shì)頭席卷著當(dāng)今的設(shè)計(jì)界。所以對(duì)自然形態(tài)的關(guān)注與學(xué)習(xí)具有著即現(xiàn)實(shí)又長(zhǎng)遠(yuǎn)的意義。
在中國(guó)傳統(tǒng)的木構(gòu)架建筑中，碩大的屋頂給人以“如鳥(niǎo)斯革，如翚斯飛”之感。優(yōu)美飄逸的優(yōu)美曲線如振翅欲飛的大鳥(niǎo)一般，無(wú)比美麗動(dòng)人。在屋脊上還有鴟尾、吻獸，不僅增加的裝飾的美感，更為建筑注入了豐富的文化內(nèi)涵。同樣的仿生理念貫穿于中國(guó)傳統(tǒng)建筑的始終。
2、結(jié)構(gòu)仿生
自然界中的結(jié)構(gòu)有著最優(yōu)化和最合理的特性。比如骨骼的結(jié)構(gòu)就有著質(zhì)量最輕但承受重量最大的特性。所以人們?cè)诮ㄖO(shè)計(jì)中，自然而然的會(huì)從自然的結(jié)構(gòu)中尋求靈感。事實(shí)證明這一做法是無(wú)比的英明之舉。
哥特式建筑的結(jié)構(gòu)形態(tài)即來(lái)源于自然界中的植物結(jié)構(gòu)。一改石材建筑原有的沉重面貌，而使建筑向更高的天堂邁進(jìn)。早期的現(xiàn)代建筑中，鑄鐵的使用使有機(jī)形態(tài)更加自由同時(shí)結(jié)構(gòu)也更加合理。水晶宮的結(jié)構(gòu)盡管是工業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)物，但纖細(xì)的鑄鐵結(jié)構(gòu)使空間同樣散發(fā)著有機(jī)的生命感。
在中國(guó)傳統(tǒng)建筑中，斗拱的應(yīng)用可謂是獨(dú)到之舉。這一獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形態(tài)與老子主張的“以柔克剛”的思想如出一轍。而且斗拱的結(jié)構(gòu)也如有機(jī)形態(tài)一般既符合科學(xué)規(guī)律又獨(dú)具美感，也可是說(shuō)是結(jié)構(gòu)仿生的上乘之作。
結(jié)構(gòu)仿生，并不僅僅是解決了建筑的物理學(xué)問(wèn)題，同時(shí)更是為建筑開(kāi)啟了一扇獨(dú)特的美學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)構(gòu)本身即傳達(dá)著力量同時(shí)又表達(dá)著一種獨(dú)特的韻律美。這應(yīng)該是更符合生物規(guī)律的。
3、功能仿生
功能這一概念在建筑設(shè)計(jì)中指的是根據(jù)人類的使用需求對(duì)建筑的空間進(jìn)行組織布局。在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)思想中將功能的作用著重進(jìn)行了強(qiáng)調(diào)。更有“形式追隨功能”這一口號(hào)的提出。其實(shí)，在自然界中，生物的外在形態(tài)與內(nèi)在功能始終都是一個(gè)完整的統(tǒng)一體。生物始終貫穿著“最適應(yīng)”的原則。這一思想在仿生設(shè)計(jì)領(lǐng)域也被不斷地進(jìn)行實(shí)踐。
芬蘭的建筑師阿爾瓦·阿爾托設(shè)計(jì)的德國(guó)不萊梅高層公寓平面時(shí)，采取了模仿蝴蝶的樣式，把建筑的服務(wù)部分與臥室部分比作蝶身與翅膀，從而使合理的功能布局與新穎的外在形式得到了統(tǒng)一。
4、材料仿生
關(guān)于生物材料的研究對(duì)于拓展建筑材料的表達(dá)、豐富建筑的表情、節(jié)能環(huán)保等諸多方面都有著重要的意義。通過(guò)近年來(lái)研究成果顯示，仿生材料確實(shí)為建筑帶來(lái)了革命性的改變。
當(dāng)下高層建筑中流行的雙層幕墻體系就是受到北極熊的皮毛組織原理的啟發(fā)。北極熊的皮膚為黑色、毛密且中空，這一結(jié)構(gòu)可以吸收太陽(yáng)輻射并且能阻止熱量散失。在外部-20℃時(shí)仍能保持35℃的體溫。根據(jù)這一原理，德國(guó)建筑師托馬斯.赫爾佐格研究出熱量只進(jìn)不出的透明保溫表皮結(jié)構(gòu)——TWD。通過(guò)雙層玻璃結(jié)構(gòu)，一層為半透明熱阻材料，另外一層為黑色吸熱材料，這樣能使熱量進(jìn)入并保存在玻璃的空腔中，通過(guò)冷熱空氣的自然循環(huán)來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度。在空腔中還設(shè)置遮陽(yáng)百葉，在夏季可以控制陽(yáng)光的攝入量。這一系統(tǒng)被俗稱“雙層表皮”現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于建筑中。在節(jié)能與美學(xué)方面都為建筑增加了新的表情。
四、仿生設(shè)計(jì)在建筑中的設(shè)計(jì)原則及運(yùn)用
1、仿生設(shè)計(jì)在建筑中的設(shè)計(jì)原則
1.1受力合理
1.2材料利用效率高
1.3經(jīng)濟(jì)實(shí)用
1.4與環(huán)境協(xié)調(diào)和美觀。
但能肯定的是，迄今為止人類的建筑行為還沒(méi)有完全達(dá)到符合這些原則的程度。在進(jìn)行仿生設(shè)計(jì)時(shí)，這四點(diǎn)總是要權(quán)衡利弊，去決定最終的形態(tài)和材料。
2、仿生設(shè)計(jì)在建筑中的運(yùn)用
在國(guó)內(nèi)，提起仿生建筑，就不由想到了這個(gè)為國(guó)人所驕傲的標(biāo)志性建筑———國(guó)家體育場(chǎng)“鳥(niǎo)巢”，這個(gè)讓國(guó)內(nèi)外人士都過(guò)目不忘的建筑。設(shè)計(jì)靈感來(lái)源于自然界鳥(niǎo)類所筑的巢。該建筑的空間結(jié)構(gòu)科學(xué)簡(jiǎn)潔，設(shè)計(jì)新穎獨(dú)特，為國(guó)內(nèi)外特有建筑。
設(shè)計(jì)理念：“鳥(niǎo)巢”的設(shè)計(jì)就如同一個(gè)巨大的容器，它高低起伏的外觀緩和了建筑的體積感，賦予了戲劇性和具有震撼力的外形。體育場(chǎng)的外觀簡(jiǎn)潔而典雅，外觀即是建筑結(jié)構(gòu)，立面與結(jié)構(gòu)達(dá)到了完美的統(tǒng)一，從造型上就深入人心。無(wú)論是近看還是遠(yuǎn)觀，都給人們留下與眾不同、不可磨滅的形象。
“向日葵”式旋轉(zhuǎn)房屋，太陽(yáng)每天東升西落，陽(yáng)光能夠直射到房間里的時(shí)間是非常有限的，要是能夠把陽(yáng)光全部加以利用，那么一定能夠節(jié)省很多取暖所需的能源。德國(guó)建筑師賽多.特霍爾斯就根據(jù)這個(gè)想法，于2008年在德國(guó)建造了一座像向日葵一樣能夠追蹤陽(yáng)光的太陽(yáng)能房屋。
設(shè)計(jì)原理：“向日葵”式旋轉(zhuǎn)房屋的設(shè)計(jì)充分利用了太陽(yáng)能，采用節(jié)能的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)以及采暖，以人、建筑和自然環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展為目標(biāo)，利用天然條件和人工手段創(chuàng)造良好健康的居住環(huán)境，同時(shí)盡可能地控制和減少對(duì)自然環(huán)境的使用和破壞，充分體現(xiàn)了向大自然的索取和回報(bào)之間的平衡。
五、結(jié)束語(yǔ)
在國(guó)內(nèi)，現(xiàn)在對(duì)仿生建筑的研究并不多，側(cè)重的也只是在形態(tài)仿生方面，仿生建筑才剛剛起步，有光輝的前景和漫長(zhǎng)的道路。但仿生設(shè)計(jì)不能僅僅停留在作為一種處理手法的階段，它不是一種存活數(shù)十年的流派，它應(yīng)該具有永恒的生命，并且成建筑師的一種意識(shí)融入到日常的建筑設(shè)計(jì)中去。
參考文獻(xiàn)
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仿生建筑論文范文二：淺談仿生建筑
摘要:建筑仿生使城市環(huán)境達(dá)到生態(tài)平衡和持續(xù)發(fā)展。建筑仿生學(xué)是根據(jù)自然生態(tài)與社會(huì)生態(tài)規(guī)律，并結(jié)合建筑科學(xué)技術(shù)特點(diǎn)而進(jìn)行綜合應(yīng)用的科學(xué)。它的主要研究?jī)?nèi)容包括：城市仿生，功能仿生，結(jié)構(gòu)仿生，形式仿生等方面。它必將成為建筑創(chuàng)新的源泉和保證環(huán)境生態(tài)平衡的重要手段。
關(guān)鍵詞:仿生建筑;生態(tài)城市;建筑藝術(shù)
中圖分類號(hào)：TU7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104(2012)
1 前言
仿生學(xué)(Bionics) 是生物學(xué)和技術(shù)學(xué)相結(jié)合的交叉學(xué)科,它在技術(shù)方面模仿動(dòng)物和植物在自然中的結(jié)構(gòu)和功能的基本原理來(lái)制作新的或改進(jìn)舊的機(jī)構(gòu)、儀器、建筑等方面的科學(xué)。仿生學(xué)的研究目的是為了學(xué)習(xí)生物的各種各樣能力,研究它們的作用機(jī)制,作為進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)的一條途徑,以改善現(xiàn)有的或創(chuàng)造新型的機(jī)械系統(tǒng)、儀器設(shè)備、建筑結(jié)構(gòu)和工藝過(guò)程[1] 。仿生已經(jīng)成為一種新時(shí)代的潮流,滲透到方方面面,從城市到建筑,研究方面包括了城市仿生，功能仿生，結(jié)構(gòu)仿生，形式仿生等方面。
1.1在城市環(huán)境仿生方面，比較有代表性的例子可以在古代城市建設(shè)中明顯地看到。早在古代城市叫作城池,是城墻和護(hù)城河(城壕) 圍合的生命活體。古人運(yùn)用仿生學(xué)原理,遵循“相土嘗水、法人象地”原則,建造了一座座獨(dú)具特色、形靈兼?zhèn)涞某浅亍觚斝统?mdash;——蘇州、杞縣、睢縣城。春秋吳都(今蘇州市) ,在平面布局上,戰(zhàn)國(guó)《考工記》中記載的都城制度是:“匠人營(yíng)國(guó),方九里,旁三門(mén),國(guó)中九經(jīng)九緯,經(jīng)涂九軌,左祖右社,面朝后市,市朝一夫”。在中國(guó)傳統(tǒng)的城市規(guī)劃中,統(tǒng)治階級(jí)層層設(shè)障保護(hù)自己。“筑城以衛(wèi)君,造廓以守民” 傳統(tǒng)城市的建設(shè)都是以封建政權(quán)為核心的。這個(gè)核心就是皇帝所在的宮城,位于顯赫的城市中軸線上。如明清北京城的總體布局以皇城為中心,位于全城南北中軸線上,而皇城的核心———宮城居全城中心部位,四面都有高大的城門(mén),城的四角建有華麗的角樓,城外圍以護(hù)城河,又于宮城的左側(cè)建太廟,右側(cè)建社稷,并在內(nèi)城外的四面建造天壇、地壇、日壇、月壇。
1.2 1954年歐洲“十次小組”(Team10)在荷蘭召開(kāi)預(yù)備會(huì)時(shí)，英國(guó)建筑師史密森曾提出一種新的城市形態(tài)，稱之為“簇群城市”，這也是仿生的成果，它是根據(jù)植物生長(zhǎng)變化的規(guī)律而提出的一種新城市布局思想。他們?cè)O(shè)想把這種城市主干道設(shè)計(jì)成三叉形的道路系統(tǒng)，象征著植物“干莖”，使交通流量得以均勻分布。同時(shí)把城市“干莖”設(shè)計(jì)成自由彎曲的分叉系統(tǒng)，并且?guī)в卸嘤|角地蔓延擴(kuò)展的子系統(tǒng)，就象樹(shù)枝分叉一樣，也兼有蛛網(wǎng)狀的連接。這樣既可避免車流泛濫，也可有利于各區(qū)之間的區(qū)分與連接。他們預(yù)言，這種城市布局一方面能保持現(xiàn)代城市功能的需要，又能重新獲得昔日傳統(tǒng)城市的自然氣息。同時(shí)，這種城市是不斷生長(zhǎng)變化的，也可使城市與建筑物的分布獲得有機(jī)的組合。目前許多小區(qū)的規(guī)劃設(shè)計(jì)與“簇群城市”規(guī)劃的仿生使城市環(huán)境達(dá)到生態(tài)平衡和持續(xù)發(fā)展。
2在建筑使用功能方面的仿生，比較有代表性的例子如展翅的蝴蝶也經(jīng)常成為建筑外形的模仿對(duì)象。芬蘭著名建筑師阿爾托設(shè)計(jì)的德國(guó)不萊梅高層公寓就是仿自蝴蝶的原型。他把建筑的服務(wù)部分與臥室部分分別比作蝶身和翅膀，使建筑造型變得獨(dú)具特色，內(nèi)部空間布局也因此更加新穎。又如當(dāng)初意大利著名的設(shè)計(jì)公司倫佐•皮亞諾在設(shè)計(jì)美國(guó)休斯敦曼尼收藏博物館(Menil Collection Museum a Houston)時(shí)也得益于此。博物館對(duì)光線的要求比較苛刻：要光線充足，保證收藏品清晰可見(jiàn);同時(shí)光線又要滿足柔和不刺眼睛。普通的結(jié)構(gòu)是無(wú)法完成這樣復(fù)雜的要求的。最后，設(shè)計(jì)者們從古生物中找到了答案，按照飛龍翅膀的構(gòu)造來(lái)反射光線，終于解決了復(fù)雜的照明問(wèn)題。
3在結(jié)構(gòu)仿生方面，建筑師更善于觀察自然界的一切生態(tài)規(guī)律，已應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)創(chuàng)造了一系列嶄新的仿生結(jié)構(gòu)體系。從一滴水珠和一個(gè)蛋殼看到了其自由拋物線型曲面的張力與薄壁高強(qiáng)的性能;從一片樹(shù)葉的葉脈發(fā)現(xiàn)了其交叉網(wǎng)狀的支撐組織肌理，這些對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)都是十分有益的啟示。比較有代表性的例子如我們都知道2008年北京奧運(yùn)會(huì)將在國(guó)家體育場(chǎng)內(nèi)舉行開(kāi)、閉幕式及相關(guān)比賽，而這個(gè)體育場(chǎng)形如鳥(niǎo)兒的巢穴，因此被人們習(xí)慣稱為“鳥(niǎo)巢”，這種仿自然的設(shè)計(jì)得到了人們的認(rèn)同和喜愛(ài)。鷺、鸛等習(xí)慣白天活動(dòng)的猛禽用小木棒、枯枝搭建的巢異常堅(jiān)固，能經(jīng)受住上百年的風(fēng)吹雨打，甚至留傳給“后人”。這些大型鳥(niǎo)類的巢以大而堅(jiān)固取勝，那么，小鳥(niǎo)的巢則以功能性的結(jié)構(gòu)和使用材料的多樣性而著稱。戴菊鶯是俄羅斯北部森林里最小的鳥(niǎo)，它用地衣和青苔做巢，內(nèi)襯軟毛，從外面看酷似酒杯。小巢重約20克，保暖性極佳，戴菊鶯可以離開(kāi)巢一個(gè)半小時(shí)而不用擔(dān)心里面的小卵變冷。下雨時(shí)，小巢能吸收60多克水，但巢里絕對(duì)干燥。巢很穩(wěn)固，即使是最大的風(fēng)也奈何不了它。戴菊鶯巢的穩(wěn)固除了得益于其三層復(fù)雜結(jié)構(gòu)、精心挑選的保暖材料外，還得益于其構(gòu)架是用蛛絲這種堅(jiān)固性和彈性驚人的材料做成的。另外，還有那些懸在樹(shù)枝下面的巢，建筑結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。它是大自然的杰作。國(guó)家體育場(chǎng)“鳥(niǎo)巢”的建筑設(shè)計(jì)方案主體由一系列輻射式門(mén)式鋼桁架圍繞碗狀座席區(qū)旋轉(zhuǎn)而成，其立面、樓梯及屋頂完美有機(jī)地融為一體，空間結(jié)構(gòu)科學(xué)簡(jiǎn)潔，設(shè)計(jì)新穎，結(jié)構(gòu)獨(dú)特，鳥(niǎo)巢的外框架既是建筑又是結(jié)構(gòu)，建筑與結(jié)構(gòu)相統(tǒng)一。不僅僅是體育場(chǎng)，國(guó)內(nèi)外的單體建筑從來(lái)沒(méi)有過(guò)這種結(jié)構(gòu)形式，可以說(shuō)是國(guó)內(nèi)外獨(dú)一無(wú)二的人工建筑，表達(dá)了親近自然的愿望。
4在建筑形式方面的仿生，比較有代表性的例子如鳥(niǎo)類展翅的姿態(tài)通常都是十分優(yōu)美的，建筑師們希望這個(gè)瞬間能定格成建筑的一種形態(tài)，他們把它做成屋頂或一些形狀類似的雕塑。并且，鳥(niǎo)總給人一種展翅高飛、不停向上的感覺(jué)，有很強(qiáng)的象征意義。法國(guó)里昂的大型飛機(jī)場(chǎng)就是選用一只大鳥(niǎo)的形態(tài)作為建筑外觀。它展開(kāi)翅膀好像就要飛向天空，這作為機(jī)場(chǎng)的建筑再合適不過(guò)了。它的設(shè)計(jì)者建筑大師圣地亞哥•卡拉特拉瓦(Santiago Calatrava)也是仿生學(xué)建筑設(shè)計(jì)的代表人物。他所設(shè)計(jì)的許多建筑都仿造自然界動(dòng)植物的形象，不僅美觀還有很多象征性和實(shí)用價(jià)值。又如現(xiàn)代仿生建筑之開(kāi)篇大作西班牙的神圣家族教堂。它的設(shè)計(jì)者是享譽(yù)世界的西班牙建筑大師東尼奧·高迪。他的建筑設(shè)計(jì)一向以大膽、崇尚自然而著名。在神圣家族教堂的設(shè)計(jì)中，他就融入了很多動(dòng)植物的形狀。比如教堂里的大柱子被設(shè)計(jì)成竹節(jié)狀，節(jié)節(jié)向上，柱頂也是竹葉狀。仿生建筑開(kāi)始慢慢被人們所認(rèn)識(shí)。到了20世紀(jì)中后期，因?yàn)橛^賞性和實(shí)用性的完美組合，仿生建筑受到了前所未有的重視。大師們已經(jīng)不僅僅滿足于在外形上的單純模仿，而是更善于觀察自然界的一切生態(tài)規(guī)律。仿生建筑的線條、外部輪廓、形態(tài)不僅融合了大自然的神奇，還兼顧了人類傳統(tǒng)建筑的精髓。
5結(jié)束語(yǔ)
總之，建筑仿生可以是多方面的，也可以是綜合性的，如能成功應(yīng)用仿生原理就能創(chuàng)造出新穎和適應(yīng)環(huán)境生態(tài)的建筑形式。同時(shí)仿生建筑學(xué)也給人們暗示著必須遵循和注意許多自然界的規(guī)律，它告訴我們建筑仿生應(yīng)該注意環(huán)境生態(tài)、經(jīng)濟(jì)效益與形式新穎的有機(jī)結(jié)合，仿生創(chuàng)新更需要學(xué)習(xí)和發(fā)揮新科技的特點(diǎn)，要做到這一點(diǎn)，建筑師必須善于應(yīng)用類推的方法，從自然界中觀察吸收一切有用的因素作為創(chuàng)作靈感，同時(shí)學(xué)習(xí)生物科學(xué)的肌理并結(jié)合現(xiàn)代建筑技術(shù)來(lái)為建筑創(chuàng)新服務(wù)。建筑仿生學(xué)是新時(shí)代的一種潮流，今后也仍然會(huì)成為建筑創(chuàng)新的源泉和保證環(huán)境生態(tài)平衡的重要手段。自然界是最偉大的造形師，生物學(xué)提供了“形態(tài)學(xué)”的概念，由此而有了仿生的概念，除了形態(tài)和功能的提示，還擁有自然力，和類神經(jīng)的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系等更深入的學(xué)問(wèn)。從西班牙的戈地的畸形建筑到賴特的有機(jī)建筑到文丘里的解構(gòu)隱喻主義，都很大程度受到自然的刺激而產(chǎn)生的靈感。這個(gè)課題對(duì)未來(lái)有著很重要的指導(dǎo)意義。
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