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仿生元素在我国建筑设计中的应用: 海天渔歌 2013-7-15 16:36; 仿生元素在我国建筑设计中的应用摘　要：文章首先介绍了仿生元素在我国古代和现代建筑设计中的应用情况，然后分析了目前国内建筑界所面临的困惑，最后阐述了仿生建筑对中国发展的积极意义。关键词：仿生元素；建筑设计；民族文化　　仿生学主要是研究生物系统的结构和性质，以便为工程提供新的工作原理和设计思想；而运用仿生学原理建造出来的建筑即称之为仿生建筑。通过对生物的形态、结构、材料和功能的模仿，从而创造大量出外观新颖、结构合理、性能优越的建筑。　　一、仿生元素在中国古代建筑设计中的应用　　人们在古时候就已经将仿生学原理应用在城市的选址与规划中，他们讲求天文、人文与地理的结合，进而出现了右白虎、左青龙、后玄武、前朱雀之说。老子提倡“师法自然”由此思想，出现了许多杰出的建筑设计，例如：著名的牛形村——宏村。之所以能成为建筑史上的奇观，宏村的独特之处在于它先进的规划与模式，以及先进的建造思想，其人工水系将动物的仿生学原理运用其间。这座古朴的建筑，彰显了我国古代劳动人民的伟大智慧，使人们看到了散发着极强生命力的古城卧在绿竹青山的怀抱中。　　宏村是典型的仿生建筑，它将动物的生理机能运用于城市规划中，这种独特的思想穿越时空如今仍保持着活力。它的象征意义丰富，造型巧妙，设计人性化，带给人们震撼，我们可以学习和借鉴它的成功。若我们能将仿生元素有效地运用于建筑设计中，定会积极的推动生态环保和可持续发展。设计者应学习古人的仿生观，将现代化的环保作为主题　　二、仿生元素在中国现代建筑设计中的应用　　1.我国的现代仿生建筑观　　我国在近现代，虽说国外的建筑仿生学研究较为迅速，仿生建筑作品也较为多样，但我们国内的仿生建筑发展速度还比较慢，其范围主要是对建筑材料、技术、设备、结构等几方面的研究，仿生建筑生态观在国内是似乎仍是一种新观念。但近年来，国内也相继出现了一些仿生建筑，如：常州的中华恐龙馆，北方的仿生薄壳式建筑（天津博物馆），2008北京奥运场馆“水立方”等。水本来是一种重要的自然元素，但在中国文化里，它有着深刻的含义，“水能载舟，亦能覆舟”、“上善若水”、“福如东海长流水”等。因为水的无形与万变，引起了设计师的思考，激发了他们的设计灵感。　　2.水立方与仿生元素　　水立方，为2008年北京举办的“人文、绿色、科技”奥运增添了不少光彩，它完美地融和了中国传统文化和现代科技。没有规矩不成方圆，“鸟巢”的“圆”与“水立方”的“方”造型，交融在一起，表达了中国 “天圆地方”的设计思想。它的建材其实是对生物机理的仿生，这种仿生为建筑提供了环保的表皮，也完美地体现出了水的神韵。为了设计出更符合人居要求、更符合时代的建筑，应该在建筑的外形、材质、色彩等方面加以改革，使之与自然相融合。为了使建筑更具地方特色，彰显本土文化，成为标志性建筑，设计师们可以采用具有地方特色的艺术符号，要把优秀的民族文化传承下去。　　三、目前国内建筑界所面临的困惑　　1.有些建筑缺少民族文化　　自中国实施城市现代化政策以来，西方的文化、建筑科学等被大量引入中国，国内的许多大城市均斥资修建大型建筑。表面上看来，城市有了崭新的面貌，变得气派了，可一细看，民族文化好像在流失，文脉也开始断裂了，因为许多建筑只不过在形式方面模仿了西方的建筑。众人所知的 “鸟巢”，其建筑结构和外部形态非常现代，但是它也带来了许多负面的影响：由于当时对钢铁的需求大幅增加，使得效率低、规模小的钢铁厂林立，造成生产过剩的局面。国家大剧院，是仿造蛋壳的设计，其后期的清洁问题也较为麻烦。　　2.盲目追从国外建筑设计　　仿生建筑的目的，是在于通过学习和模仿对自然界的万物，改变以及改造我们的生活环境，使我们的生活空间更科学、更健康。绝不是盲目的追求奇特，因为这样就不与仿生建筑设计的初衷相符。若我们不加分析，而盲目地照抄国外的设计理念，就会使建筑与传统文化脱节，造成城市建筑及街区的规划生硬、杂乱无章，破坏了城市的机理。对于国外的先进建筑模式，我们不应该一概否定，也不能盲目的模仿和抄袭，要着实分析今天国人特定的功能需求、生活习惯、审美习惯、经济水平等，交融外国建筑的设计思想与我国传统文化思想，做出有中国特色的仿生建筑作品。　　四、仿生建筑对中国发展的积极意义　　1.仿生元素的社会文化、经济及环保功能　　很多著名科学家曾预言道，21世纪后，世界的文化中心会转移至中国，东方因其悠久的历史文化而复兴。因此，研究人员和建筑师有责任挖掘中华文明中的优秀建筑学思想、理论，并将其传承、发扬，仿生建造就是很好的表达方式。建筑仿生学，从字面上来说，就是人类模拟、学习各种生物的活动方式，然后建造出一种生态建筑，并使其与自然融为一体。　　我国现阶段正处于社会主义初级阶段，能源分布不均，人均资源量少，交通、工业和建筑均能耗高，面临着两大问题：环境与能源。有关资料显示，我国目前的建筑能耗约占总能耗的25％，若不加大力度发展建筑节能技术，由于经济的快速增长，该比例定会迅速上升。我国迫切需要创造绿色节能建筑，用以减少能源损耗。目前我国各地的科研单位、高等学府、设计单位等都在大力开展绿色节能研究，力在推崇、发展节能建筑。　　2.仿生元素为建筑师提供新思路　　从建筑设计方面来讲，仿生元素为建筑师提供了新的思路、新的形式。建筑师之所以在建筑外形、结构及功能等多方面运用生物形态，或是出于隐喻和象征，亦或是来自自然的灵感。当然，伴着科技的发展，设计者们已可以在电脑屏幕上完全建构出新材料和建筑机构设计。先进的科技、前卫的思想提供了广阔的技术平台，如今，越来越多的仿生建筑被建成，这为我国的建筑设计领域增添了活力。　　参考文献：小峰，罗文媛.仿生建筑浅析 .青岛理工大学学报，2005（6）. 其钧.后现代建筑语言 .北京：机械工业出版社，2007.; 个人分类: 探索发现|765 次阅读|0 个评论

古今城市仿生思想: 热度 2 海天渔歌 2011-11-27 21:51; 古今城市仿生思想陈　珊摘　要:从城市仿生的角度,介绍了中国古代的一些仿生城市,把握建设会“呼吸”的绿色城市的宗旨,挖掘城市发展中较强的可塑性和巨大的发展潜力,从城市的“皮”、“骨”、“肉”、“器官”四个方面阐述了如何将城市的建设与仿生学结合起来,利用仿生思想创造绿色和谐城市。关键词:仿生学,可持续发展,人居环境,生态城市中图分类号: TU984. 111 文献标识码:A 　　仿生学(Bionics) 是生物学和技术学相结合的交叉学科,它在技术方面模仿动物和植物在自然中的结构和功能的基本原理来制作新的或改进旧的机构、仪器、建筑等方面的科学。仿生学的研究目的是为了学习生物的各种各样能力,研究它们的作用机制,作为进行技术设计的一条途径,以改善现有的或创造新型的机械系统、仪器设备、建筑结构和工艺过程。仿生已经成为一种新时代的潮流,渗透到方方面面,从城市到建筑,研究方面包括了功能仿生、结构仿生、形式仿生等。在这里,又将仿生思想与城市的建设结合起来,试探用仿生的原理来建设一个和谐的新型绿色城市。 1 　仿生思想在古代城市建设中的体现在古代,城市叫作城池,是城墙和护城河(城壕) 围合的生命活体。古人运用仿生学原理,遵循“相土尝水、法人象地”原则,建造了一座座独具特色、形灵兼备的城池。乌龟型城———苏州、杞县、睢县城。春秋吴都(今苏州市) ,位于水网密布的长江三角洲、太湖平原,水道纵横交错,水网间有一个个高出水面的土墩。水网与其间土墩的交错就象龟背上的纹路。伍子胥筑城时仿照龟的形态,街坊布局犹如龟背纹路,城池外形模仿龟背外缘,并在龟头、龟尾和四足位置分别设置平、齐(龟头) 、盘、蛇(龟尾) ,闾、娄、阖、葑(四足) 门,此城3 000 余年长寿未衰,传承着吴越文化。卧牛城———河北邢台市,传说为神牛所化,故名“卧牛城”。城市地名多以牛为题,市是古代规划营建得较为完美,特色鲜明的仿生城市。试观“卧牛”的空间形态,恰似一头巨型卧牛:它头南尾北,牛头部位是南头村,牛角部位是东牛角村、西牛角村,牛尾部位是牛尾河;身子由护城墙和护城河构成;腿蹄是4 个水池;牛胃部位是一大一小相连的两个水泊;肠道脉络部位是肠街(南长街、北长街) 。卧牛能镇水,使之不泛滥成灾,故取此形。龙盘虎踞城———秣陵(今南京) 。万里长江穿过平缓的江汉平原,来到金山、钟山便一个大转弯,受山形夹峙形成南龙在此结穴的形势。南京北濒长江,号称天堑。东依钟山为天然屏障,南接秦淮河使城有通海达江之路。北临玄武湖,使城区湖光山色相映。聚宝山、覆舟山、鸡笼山等小山点缀其间。这样,在平坦宽广的长江下游,江河、湖泊、山冈、丘陵、平原错落有致,大江回抱,诸山夹峙,如龙盘虎踞,成为七朝古都。不难看出,古代城市的营建已经开始蕴涵现代城市所非常向往的生态城市、仿生城市的思想。在古代传统地理观念里,城市是由城墙与护城河围就的生命活体,有城有池,围合起来的空间才是人们可以安居乐业的“城”,分布在城市各个角落的活跃的“市”是这个城市成为有活力和生气的城市。城市有各自的形气质、灵魂个性,有“神经中枢系统”和“血液循环系统”,进行着日夜川流不息的新陈代谢活动,形成了富有灵魂个性的活体,把城市所处的地理位置、自然环境、人文历史和城市的生产力、生产技术条件等城市构成要素,融会贯通、捏合扬弃得淋漓尽致,酣畅协调,高度实现了自然环境与历史文化天时地利人和的完美统一———人类与环境可持续发展。 2 　仿生思想在现代城市建设中的体现 2. 1 　城市“皮”———界面仿生城市的“皮”,即城市的界面,就象人体的皮肤一样,是与外界首先接触的部分。它包容着身体内部的各个部分,给身体各个部分提供氧气,起着整体协调、包容和保护的作用。研究城市的“皮”,不仅要注重大的环境,而且要关心到每个外部环境下的“细胞”,将垂直界面和水平界面结合起来,塑造健康的外部形象。城市的轮廓。中国古代的许多城市,如“卧牛城”———邢台市、临汾市、开封市“, 乌龟型城”———苏州市、山西平遥古城等,不仅在自身的外部轮廓上完全具备仿生的思想,而且在内部各个功能的组织和联系上也具有仿生学的概念。巴西首都巴西利亚新区,城市平面模拟飞机形象,也是一种仿生的形式。城市的基本界面。城市的基本界面可以作为整个有机体的“细胞”,例如街道、广场界面。不同使用功能的界面要根据自身的特殊条件来进行设计,在必要的时候要融入仿生的思想,侧重于用形态、色彩、肌理,由小到大,将它的“细胞”作用发挥到最大。 2. 2 　城市“骨”———道路网络仿生城市的“骨”,即城市的骨架,就象人的骨骼和循环系统,树的干、枝,叶子的叶脉等。城市的“骨”就是道路系统,它集交通、供水、供电、供气、通讯各种功能于一体,是城市的“骨骼”和“动脉”。研究城市的“骨”,不但要宏观地把握整个城市的骨架,研究城市的交通和基础设计,而且不能忽略那些局部的、细微的骨架。城市的道路网络仿生建设要将道路网络建成象人体的循环系统,有固定的物理支撑并输送养料,排泄废物,缓解由于不必要的道路交通问题,并通过道路自身的生长带动城市整体的生长。 2. 3 　城市“肉”———公共空间环境仿生城市的“肉”———公共空间环境,几乎是充满于城市的各个空白的空间,是连接建筑与建筑的有机自然体系,人们穿越于此、休闲于此、交往于此。它象“肉”一样丰富着、支撑着整个生命有机体。在城市环境仿生方面,比较有代表性的例子可以在巴黎的改建规划中明显地看到。早在1853 年时,巴黎塞纳区行政长官欧思曼为了执行法国皇帝拿破仑第三的巴黎建设计划,曾对巴黎市区进行了大规模的改建,它不仅要表示对帝国首都的赞美,而且要在城市结构功能上进行改善,使城市交通、环境绿化、居住水平都达到一个新的境界。为了实现这一理想,他的巴黎改建规划在某种程度上就是模拟了人的生态系统而进行规划设计的。这种城市环境仿生思想,不仅在当时已起到了积极的作用,解决了困扰巴黎的城市交通与环境美化问题,使巴黎在世界上成为城市改建的成功范例,而且城市环境仿生理论今后仍然值得借鉴和完善。 2. 4 　城市“器官”———建筑单体的仿生城市建筑作为城市的“器官”,分布在城市的各个角落。它是作为与人类接触最多的有机体而存在的,联系生活的每一个细节。建筑使用功能方面的仿生。要求设计师在有限的空间内要高效低耗地组织好各部分的关系,使得这些空间可以适应多种功能。建筑形式的仿生。它不仅要求功能、结构与新形式有机融合,而且还要求超越模仿而升华为创造的一种过程。例如2008 年北京奥运会主会场———“鸟巢”,北京国家大剧院———“巨蛋”。建筑结构仿生。球型宫殿———非洲文鸟用喙和脚巧妙编织而成的圆巢,它从一个圆支架做起,形成一个圆球最后再将其悬挂在树枝上;稳定的轻质结构———田蜂筑造的纸盒型巢十分精致,它虽然是一种轻质结构,但有令人难以置信的稳定性。仿生建筑学给人们暗示着必须遵循和注意许多自然界的规律,它告诉人们建筑仿生应该注意环境生态、经济效益与形式新颖的有机结合,仿生创新更需要学习和发挥新科技的特点,要做到这一点,建筑师必须善于应用类推的方法,从自然界中观察吸收一切有用的因素作为创作灵感,同时学习生物科学的肌理并结合现代建筑技术来为建筑创新服务。建筑仿生学是新时代的一种潮流,今后也仍然会成为建筑创新的源泉和保证环境生态平衡的重要手段。 3 　结语仿生思想不仅给人们带来了仿生的建筑、仿生的交通网络,更给人们带来的是一种全新的城市开发建设方式。它的兴起,与城市建筑、城市空间、城市交通、城市环境相结合,是当今城市建设发展上的一个重大变化,它将有助于人们更新观念,开阔视野。它主要强调城市不是一个静态的物体,而是一个生长的、会呼吸的有机生命体。城市建设者们要充分利用生长的思想,传承中国从古到今的仿生建设思想,利用现代快速发展的科学技术,完善古人所不能完善的方面,解决目前城市中存在的问题,建设完美和谐的有机城市。参考文献: 秦明明,段海龙. 自然的启示———仿生学与当代生存方式,设计创新的关系 . 艺术教育,2004 (2) :58259.·31 · 第32 卷第3 期2 0 0 6 年2 月　　　　　　　　　　　　　　　　陈　珊:古今城市仿生思想 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net; 个人分类: 探索发现|1139 次阅读|3 个评论

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