概述仿生学在建筑设计中应用

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1、概述仿生学在建筑设计中应用　　摘要：仿生学在建筑设计中应用的非常广泛，它在建筑中的使用实现了大自然、生物、人类生存环境及人的协调发展，体现了人类崇尚大自然的愿望。随着自然的演绎和当今居住环境的巨大变化，仿生设计艺术越来越广泛地应用到建筑设计领域当中。关键词：仿生学，建筑设计，功能仿生，中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：引言：仿生建筑将生物界的一些生物的组织和形象当作研究对象，在自然界中不断探索合理的科学建造规律，通过多年的潜心研究，对现代建筑的形体结构及功能布局的设计和形成起到促进作用。研究建筑仿生学就是为了从自然界中吸取灵

2、感进行创新，以便与自然生态环境相协调，保持生态的平衡发展。一．仿生学的内涵7仿生学是指模仿生物建造技术装置的科学，是上世纪中期出现的一门新的边缘科学。仿生学研究生物体的结构、功能和工作原理，并将这些原理移植与建筑设计之中，发明性能优越的装置，机器以及仪器，创造新的技术。在短短的几十年里，仿生学从无到有发展迅猛，并且研究成果十分可观。仿生学大大开阔了人们的视界，显示了极强的适应能力，也开辟了独特的技术发展道路即向大自然索取蓝图的道路。二、在建筑设计中的仿生设计类型2.1、形态仿生在建筑仿生中建筑形态的仿生被称作最常见的仿生方式，人们往往

3、通过观察自然界的生物形态并进行模仿，经过精心的设计创造出许多体貌多变的特殊的建筑形态。7随着人类社会文明程度的提高，人们可以自己设计创造出许多物品，这些造物信息大多来源于对自然界的模拟、设计以及再创造。随着科学技术的不断进步和人们生活水平的提高，人们在产品设计方面不再只追求产品功能方面的领先，还要追求其自然气息，为迎合现代人的审美需求，国家应大量提倡并实施仿生设计理念，在创新设计的同时融入自然风格，使人们在这个钢筋混凝土的时代也能时刻感受到自然的气息，该策略才能实现环境与人类共生的愿望。人们在大自然的启示下发明了建筑形态仿生，通过对生

4、物的结构和形态的剖析、模仿及应用，将生物体的功能优势和组织结构充分应用到现代建筑中。人们不可以把建筑形态的仿生单纯理解为对生物体的外形的模仿，建筑形态的仿生是建筑设计师们将自然界无与伦比的美丽形态与自己培养的修养和审美相互融合并进行再创造的结果。自然界是人类赖以生存的生活环境，自然界中的生物向人们展示着它们特有的美丽特质，人们把自然界中的生物当作研究和模仿的最佳对象，通过这种模仿可以制造出许多物品，例如生产工具、居住场所等，这种有效途径对实现人类与自然的共生起到促进作用。2．2、功能仿生在建筑使用功能方面的仿生。应用也很普遍，表现形式

5、也是多种多样的，只要善于应用类推的方法，就可以从自然界中吸取无穷的灵感，使建筑的空间布局更具有新意。例如，芬兰著名建筑师阿尔托(AlvarAalto)设计的德国不莱梅高层公寓(1958年～1962年)的平面就是仿自蝴蝶的原型，他把建筑的服务部分与卧室部分比作蝶身与翅膀，不仅使内部空间布局新颖，而且也使建筑的造型变得更为丰富。建筑的功能往往是错综复杂的，它不仅仅是单一功能元素的相加。而是多功能发展过程的综合。如何有机地组织各种功能成为一种综合的整体，自然界生物也为人们提供了交织组合的范例，这使得建筑师在建筑功能组织中有所启发。当代集中式

6、的建筑倾向已使巨型高层建筑与多功能建筑随处可见，这就要求在有限的空间内要高效低耗地组织好各部分的关系，使这些空间可以适应多种功能。建筑师没有理由在复杂的功能组合中浪费空间和材料，也没有理由不向大自然这位最好的老师学习。2.3、概念仿生7相对于前两种类型层次更高，因此就有着更重要的意义。这种建筑仿生现象是针对建筑的某些特性进行研究，找出其更深层次的内在原因，将原因上升为抽象的理论层次，运用这个理论与建筑设计的潜在相似，对具体的建筑设计进行指导。太阳能建筑就是模拟植物把太阳能转化为生物能的原理。将太阳能转化为可再生能源的建筑形式。产生于日

7、本的新陈代谢理论就是看到生物体在生长、繁殖。运动等生命活动过程中不断出现新组织生长，旧机体衰亡的现象而进行理论抽象，又运用到建筑设计中。代表作有丹下健三设计的山梨文化会馆。中国的微排大厦等作品。2．4、结构仿生形态万千的自然界生物根据自己不同的构造和存在方式，有着不同的特征，存在不同的体现自身特点的尺度，只要认真研究客观生物实体构造和空间结构形式之间的相似离合度，认清生物体的优化程度和结构限定性，探寻空间结构形式与生物形体和构造之问的内在关系，有利于人们对结构仿生工程的认识，找到一条发展仿生建筑结构新形式的途径。这个结构不仅仅是力学结

8、构，还包括组织原则通过研究生物整体或部分的构造组织方式发现其中建筑某部分的潜在相似进而对其模仿，以创造新的建筑形象或解决新的问题。在结构仿生方面，最著名的还有西班牙工程师圣地亚哥·卡拉特拉瓦(Santiago7Calat