芻論仿生學(xué)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

1、<p>　　芻論仿生學(xué)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用</p><p>　　摘要：人類為了生存建造了各式的建筑, 不難發(fā)現(xiàn), 無(wú)論建筑如何復(fù)雜精巧, 幾乎都能在自然生物中找到與其對(duì)應(yīng)的影子。在建 筑設(shè)計(jì)過(guò)程中, 有意識(shí)從大自然借鑒和模 仿, 稱為仿生建筑, 其含義是將生物界某些 外部形態(tài), 內(nèi)部結(jié)構(gòu)與自然生態(tài)環(huán)境共生 繁衍的特殊規(guī)律及美學(xué)形態(tài)的法則應(yīng)用到 建筑創(chuàng)作中去。并且仿生藝術(shù)內(nèi)容豐富, 形式多樣, 妙趣橫生。

2、</p><p>　　關(guān)鍵詞：仿生；建筑造型；設(shè)計(jì)原則 </p><p>　　中圖分類號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p>　　生物界中動(dòng)植物種類繁多, 在漫長(zhǎng)的 進(jìn)化過(guò)程中, 為求得生存與發(fā)展, 逐漸具備 了適應(yīng)自然界變化的本領(lǐng)。這些各種各樣 的奇異本領(lǐng), 吸引著人們?nèi)パ芯亢湍７隆７律ㄖ矐?yīng)運(yùn)而生。仿生建筑的出現(xiàn)標(biāo) 志著建筑設(shè)計(jì)和構(gòu)造技法從

3、現(xiàn)代主義機(jī)械 式的零部件搭配時(shí)代邁向了更具活力、更 進(jìn)步的仿生建筑時(shí)代?！狈律ㄖ?duì)生物 的模擬是建筑師自我實(shí)踐的結(jié)果, 是對(duì)未來(lái) 的有益嘗試。 </p><p>　　一、仿生建筑造型設(shè)計(jì) </p><p>　　建筑造型的仿生設(shè)計(jì)作為建筑仿生的設(shè)計(jì)手法之一， 主要是指在設(shè)計(jì)中模擬生物體的形狀或顏色等，屬于一種 比較感性的仿生設(shè)計(jì)手法，可以提高建筑與環(huán)境的親和 性、適應(yīng)性，它與功能仿生設(shè)計(jì)、

4、結(jié)構(gòu)仿生設(shè)計(jì)等一樣， 體現(xiàn)了人類與生存環(huán)境的和諧關(guān)系。建筑造型的仿生設(shè)計(jì) 主要分為象形仿生設(shè)計(jì)和抽象仿生設(shè)計(jì)。 </p><p><b>　　1.象形仿生設(shè)計(jì) </b></p><p>　　每個(gè)生物體都具有其本身的象征意義，形成了全人類 的共同認(rèn)識(shí)，例如: 鴿子象征和平、圣潔和活力，蝎子象 征憎恨和邪惡; 同時(shí)也有不同國(guó)家不同地域形成的其他觀 點(diǎn)，我國(guó)的牡丹和竹子是國(guó)

5、家的象征，而日本是以櫻花作 為自己國(guó)家的象征?；谏锏倪@種象征意義，建筑師也 可以運(yùn)用象征的手法來(lái)表達(dá)設(shè)計(jì)想法和共同的價(jià)值觀念。 象形仿生建筑涉及了許多的生物，對(duì)它們的模仿體現(xiàn)了生 物與人類的共同本質(zhì)，那就是生命的本能。。 在結(jié)構(gòu)派的大師弗蘭克·蓋里的作品中，魚和蛇是經(jīng) 常會(huì)出現(xiàn)的象形仿生形象。斐歐那·拉基普曾經(jīng)這樣分析 蓋里的設(shè)計(jì): “魚的頻繁出現(xiàn)是功能對(duì)形勢(shì)、結(jié)構(gòu)靈活性 的需要?！辈⑶遥w里經(jīng)常使用鈦?zhàn)鳛榻ㄖ?/p>

6、料，使建筑 擁有流動(dòng)的曲面和生物體般的光澤，正如查爾斯·詹克斯 所說(shuō): “一個(gè)新的交疊的彎曲表面，像魚鱗或者犰狳皮。” 這種材料取材于美國(guó)本土，輔以新穎靈巧的構(gòu)思和創(chuàng)新， 使用相近風(fēng)格來(lái)處理鈦，使其成為建筑的外貼面材，使得建筑更具有風(fēng)格性。馬克思曾贊嘆過(guò):“蜜蜂建筑蜂房的本領(lǐng)使人類的建筑師感到慚愧?！比藗?cè)趪L試了多種結(jié)構(gòu)如正方形,三角形,五邊形后得出蜜蜂蜂窩的六角形柱體是最經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)這一結(jié)論并由此</p><

7、;p><b>　　2．抽象仿生設(shè)計(jì) </b></p><p>　　通過(guò)把自然生物造型抽象化而得來(lái)的建筑造型是建筑特有的有機(jī)造型，與象形仿生相比，抽象仿生顯得更具有 深層內(nèi)涵，更具有建筑感，是大量建筑仿生建筑采用的手 法?，F(xiàn)代建 筑當(dāng)中，有許多建筑師追求創(chuàng)新，營(yíng)造自然與建筑之間的 和諧，結(jié)合當(dāng)時(shí)的藝術(shù)領(lǐng)域?qū)ㄖ膯l(fā)，設(shè)計(jì)出的建筑 造型與自然形態(tài)有許多相似之處。受到表現(xiàn)主義和有機(jī)建 筑理

8、論的影響，一些建筑師創(chuàng)造了許多抽象仿生設(shè)計(jì)的典 范之作。圣地亞哥·卡拉特拉瓦是一位將結(jié)構(gòu)美和建筑美緊密 結(jié)合的設(shè)計(jì)師，他把藝術(shù)、科學(xué)、技術(shù)融為一體，不僅從 自然生物的外部形態(tài)中獲取建筑設(shè)計(jì)形式的靈感，也善于 從人或動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)形式和結(jié)構(gòu)中尋找能體現(xiàn)生命規(guī)律和自 然法則的結(jié)構(gòu)方法。他認(rèn)為 “運(yùn)動(dòng)就是美，古典主義在 過(guò)去就了解了這一點(diǎn)”，他的建筑往往處于一 種模擬生命運(yùn)動(dòng)而躍躍欲試的狀態(tài)，使人們不由得對(duì)他的 建筑產(chǎn)生期待和聯(lián)想。他設(shè)

9、計(jì)的西班牙塞維利亞市阿拉米 羅大橋，全長(zhǎng) 200 米，由 13 對(duì)鋼索斜拉固定在 142 米高 的 58 度斜橋塔上，橋塔與橋面間建立了平衡的對(duì)話關(guān)系， 作品概念源于 1986 年他的一個(gè)名為 “奔跑的軀干”的 構(gòu)思。 </p><p>　　二、仿生建筑造型設(shè)計(jì)的原則 </p><p>　　建筑的仿生設(shè)計(jì)有其獨(dú)特的設(shè)計(jì)原則，例如整體優(yōu)化 原則，適應(yīng)性原則和多功能原則。而這些原則主要是針對(duì)

10、功能仿生、結(jié)構(gòu)仿生、能源利用和材料仿生來(lái)說(shuō)的，指的 是建筑結(jié)構(gòu)、功能等的高效、經(jīng)濟(jì)以及對(duì)于環(huán)境氣候等的 調(diào)節(jié)功能。 在不斷地了解中認(rèn)識(shí)到，對(duì)于建筑造型的仿生設(shè)計(jì)， 無(wú)論是象形仿生，還是抽象仿生，都應(yīng)同樣盡量做到整體 優(yōu)化和適應(yīng)性的原則，只不過(guò)，我們可以從另一個(gè)角度來(lái) 考慮這兩個(gè)原則的含義。由于仿生設(shè)計(jì)為設(shè)計(jì)師提供了一 種能與自然和大眾溝通的良好的橋梁，是人們能夠理解和 接受設(shè)計(jì)師的非常好的手段，并且還能夠大大地滿足人們 日益提高的物質(zhì)文

11、化追求。因此如果一個(gè)設(shè)計(jì)師能夠很好 地利用仿生設(shè)計(jì)，說(shuō)明他的思想當(dāng)中蘊(yùn)涵著對(duì)自然環(huán)境的 尊重與熱愛，這個(gè)建筑也就在無(wú)形當(dāng)中體現(xiàn)著對(duì)自然環(huán)境 的義務(wù)和責(zé)任，這樣的一座建筑要比普通的高樓大廈更能 體現(xiàn)對(duì)環(huán)境的親和，也提醒著周圍的人，提高對(duì)環(huán)境的關(guān) 心和愛護(hù)。 </p><p>　　1 .整體優(yōu)化的原則 </p><p>　　整體優(yōu)化原則是許多在仿生建筑設(shè)計(jì)上取得卓越成就 的大師都推崇的原則，他

12、們都很強(qiáng)調(diào)建筑的整體性。 仿生造型的建筑師們力圖創(chuàng)造新的、有意義的建筑形 式，以求探尋能夠體現(xiàn)新的審美觀念的途徑，盡量突破傳 統(tǒng)建筑的形式禁忌，完全拒絕傳統(tǒng)建筑藝術(shù)所強(qiáng)調(diào)的完滿 統(tǒng)一、規(guī)整、嚴(yán)謹(jǐn)有序的構(gòu)圖章法，對(duì)傳統(tǒng)建筑進(jìn)行消解 和淡化，嘗試塑造一種前所未有的建筑形象。但這是很難 的，這是一種將建筑藝術(shù)提升為一種能表達(dá)更深層次的純 藝術(shù)，如果藝術(shù)積累不到位又一味地追求突破的話，就容 易造成設(shè)計(jì)的作品給人不倫不類的感覺，缺少共鳴。因 此，

13、我們?cè)谠O(shè)計(jì)當(dāng)中就應(yīng)該注重建筑的整體性，也就是建 筑自身給人的感覺應(yīng)該是和諧統(tǒng)一的，就建筑的造型而言 不能造成建筑的各個(gè)部分不協(xié)調(diào)、混雜的效果，這也是其 他藝術(shù)門類所共有的原則。 </p><p><b>　　2.適應(yīng)性的原則 </b></p><p>　　適應(yīng)性原則更是設(shè)計(jì)師應(yīng)認(rèn)真對(duì)待的，因?yàn)檫@一點(diǎn)能 很好地體現(xiàn)環(huán)境與建筑的和諧共生。就像生物與自然環(huán)境 的和諧共生一樣

14、，建筑要與周圍的環(huán)境條件和用途相適 應(yīng)，要與環(huán)境的主題相適應(yīng)。伯茲·波特摩斯·拉薩姆參與設(shè)計(jì)的歐洲海濱小鎮(zhèn)莫 克姆的濱海區(qū)城鎮(zhèn)重建方案競(jìng)賽，設(shè)計(jì)師提供了一個(gè)驚奇 鮮亮的想法: 結(jié)合周圍的環(huán)境，受到光和當(dāng)?shù)丶猩虾裰?的鋼結(jié)構(gòu)以及維多利亞海濱極度鋪張的影響，形成了由鋼 結(jié)構(gòu)和玻璃等構(gòu)成的四只光色鮮亮的大蝦形態(tài)建筑，建在 濱海防浪堤的地基上，代表著當(dāng)?shù)匚春喜⑶暗乃膫€(gè)村落， 目前的功能分別為娛樂(lè)中心、音樂(lè)廳、碼頭和救生艇站

15、。 四只大蝦如發(fā)光的寶石點(diǎn)綴著帶有休息亭和娛樂(lè)小攤的海 邊林蔭道。 雖然政府最終未執(zhí)行這個(gè)沒(méi)落小鎮(zhèn)的重建計(jì)劃，但這 個(gè)方案卻體現(xiàn)了設(shè)計(jì)師尊重當(dāng)?shù)丨h(huán)境的原則， </p><p>　　四、仿生設(shè)計(jì)元素在建筑設(shè)計(jì)中運(yùn)用的發(fā)展前景 </p><p>　　如今每個(gè)大中城市都能見到的高高的電視發(fā)射塔,它那數(shù)百米高的塔體,無(wú)疑是人類仿生建筑智慧的結(jié)晶。殊不知它的結(jié)構(gòu)與普通麥桿的結(jié)構(gòu)相比,小麥的桿徑與麥桿

16、高度之比為1,500,而電視發(fā)射塔中這個(gè)比值一般只有20到30?？磥?lái)結(jié)構(gòu)上還趕不上自然界中的植物合理,未來(lái)仿生學(xué)在建筑中的應(yīng)用還具有巨大的潛力。仿生建筑在現(xiàn)代建筑領(lǐng)域中的運(yùn)用前景十分廣闊,各種軟體動(dòng)物、種子的莢、昆蟲的護(hù)身殼,許多以前認(rèn)為不合實(shí)際的,稀奇古怪的,與有機(jī)生物關(guān)連的那些自由形式,將使建筑藝術(shù)變得更加豐富多彩。自然環(huán)境問(wèn)題的日益嚴(yán)峻，使得人們?cè)絹?lái)越關(guān)注生態(tài) 仿生造型建筑。大自然是經(jīng)濟(jì)的，經(jīng)過(guò)數(shù)百萬(wàn)年進(jìn)化的生 物們都在以最低的消

17、耗來(lái)滿足自己的生活需要，建筑的設(shè) 計(jì)可以利用這一天然的有利條件，來(lái)減少對(duì)資源環(huán)境的消 耗，從而把浪費(fèi)和消耗降到最低，因此，生態(tài)仿生建筑造 型作為生態(tài)仿生建筑的一種形式，也應(yīng)當(dāng)是自然與建筑的 和諧體，它提醒著人們對(duì)于環(huán)境、自然的關(guān)注。 生態(tài)仿生造型的建筑，也可以說(shuō)是一種有生命的建 筑，事實(shí)上，這種有生命的建筑也是人們長(zhǎng)久以來(lái)所夢(mèng)寐 以求的。因?yàn)?，建筑發(fā)展到今日已能做到滿足人類舒適的 生存需求，但同時(shí)也使人們離自然</p>&

18、lt;p>　　自然界的生長(zhǎng)完全根據(jù)自然規(guī)律而不是根據(jù)有限的計(jì)算技巧,因此今天阻礙仿生建筑設(shè)計(jì)和發(fā)展的種種因素,也可能是短暫的。隨著建筑材料、建筑技術(shù)和設(shè)計(jì)水平的不斷發(fā)展與提高,人類的仿生建筑終歸要趕上甚至超越自然界中生物的結(jié)構(gòu)范疇。 </p><p><b>　　結(jié) 語(yǔ) </b></p><p>　　總而言之，時(shí)代的發(fā)展需要造就了生態(tài)仿生建筑造型 的發(fā)展，隨著人

19、類的不斷進(jìn)化，無(wú)論是象形仿生設(shè)計(jì)還是 抽象仿生設(shè)計(jì)，都會(huì)不斷誕生新的創(chuàng)意; 同樣，在不斷地 時(shí)代變換中，人們離不開建筑仿生設(shè)計(jì)的創(chuàng)新。但是變化 的永遠(yuǎn)是創(chuàng)意，唯一不會(huì)變的是人類追求與自然、與環(huán)境 永恒和諧共生的原則。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn): </b></p><p>　?。?］［英］ 休·奧爾德西·威廉斯 . 當(dāng)代仿生建筑 ［M］