我国钢结构仿生建筑的应用与展望.pdf

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1、第3O卷第2期结构工程师VolJ30．No．22014年4月StructuralEngineersApr．2014我国钢结构仿生建筑的应用与展望祝玉龙蒋欢军(同济大学结构工程与防灾研究所，上海200092)摘要在数亿年的进化过程中，自然界中的高等物种形成了近乎完美的体形结构，人类在自身发展历程中，由自发到自觉地将生物自身的合理结构形式应用于建筑工程方面，推动了建筑结构的多元化、生态化和系统化发展。首先阐明仿生建筑的相关基本概念和特点，接着结合建筑实例着重介绍仿生建筑在我国钢结构中的应用及关学价值，最后对仿生建筑的未来发展趋势进行了展望。关

2、键词建筑仿生学，钢结构，仿生建筑，鸟巢，国家大剧院，天津博物馆ApplicationsandFutureOutlookofBionicArchitectureofSteelStructuresinChinaZHUYulongJIANGHuanjun(ResearchInstituteofStructuralEngineeringandDisasterReduction，Ton~iUniversity，Shanghai200092，China)AbstractInthehundredsofmillionsofyearsofevolution

3、aryprocess，theadvancedspeciesformalmostper-feetstructuralshapes．Inthecourseoftheirowndevelopment，humanbeingspromotethebuildingsandstruc—turesintodiversified，ecologicalandsystematicdevelopmentfromspontaneoususetoconsciouspractice．Thepaperfirstclarifiesbasicconceptsandfeatu

4、resofbionicarchitecture．Thenitfocusesonthecurrentapplica—tionandaestheticvalueofcontemporarybionicbuildingsinsteelstructuresinChinabypresentingseveralar-chitecturalexamples．Thepapereventuallymakesaforecastofthefuturetrendsinbionicarchitecture．Keywordsarchitecturalbionics，

5、steelstructure，bionicarchitecture，BirdSNest，NationalCentreforthePerformingArts，TianjinMuseum形象构成规律为研究对象，探寻自然界中科学合1引言理的建造规律，并通过这些研究成果的应用来丰富和完善建筑的处理手段，促进建筑形态结构以在早期文明阶段，人类就已经将建筑仿生的及建筑功能布局等的高效设计和合理组成j。观念应用于建筑实践方面。如图1所示，原始人建筑是人类生存和发展的必然产物，人类是大自类的生存空间，如洞穴、树屋、谷仓就来源于对大然环境中一个重要组成部

6、分，建筑必须与自然界自然形态的模仿，充分展现出仿生的想象力。“优胜汰劣”规律相适应，否则不仅会破坏自然环1983年德国人勒伯多(Lebedew)在《建筑与仿生境，还会毁灭人类自身。建筑仿生学认为，人类在学》(ArchitectureandBionic)中系统阐述了建筑建筑上所遇到的问题，自然界早已有相应的解决仿生学的意义、建筑学应用仿生学的方法、建筑仿方案。寻找和利用自然界生物(包括人类自身)生学与生态学的关系等，为建筑仿生学奠定了理的生长规律和作用机理，将其应用到建筑实践当论基础。中，使建筑与人类社会和自然界协调发展，成为了仿生建筑是以

7、生物界某些生物体功能组织和建筑仿生学的主要研究课题。为此，刘先觉教授收稿日期：2013-04．20基金项目：国家科技支撑计划课题(2012BAJ13B02)联系作者。Email：zhuyulongl120@hotmail．COB·文献综述··169·结构工程师第30卷第2期全得益于钢结构技术的应用和发展。未来钢结构[8]郑翔敦，高辉．建筑仿生技术浅析[J]．建筑知识，仿生建筑将会层叠涌现。在大型钢结构仿生建筑2005，25(1)：46-48．ZhengXiangdun，GaoHui．Onarchitecturalbionic的设计中，权衡

8、建筑形式的美观性和内部结构的technique[J]．ArchitecturalKnowledge，2005，25适用性，注重结构受力的合理性和工程成本的经(1)：46_48．(inChine