仿生學(xué)在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用

1、仿生學(xué)在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用第一頁，共10頁。仿生學(xué)仿生學(xué)：是指模仿生物建造技術(shù)裝置的科學(xué)，它是在上世紀(jì)中期才出現(xiàn)的一門新的邊緣科學(xué)。仿生學(xué)研究生物體的結(jié)構(gòu)、功能和工作原理，并將這些原理移植于工程技術(shù)之中，發(fā)明性能優(yōu)越的儀器、裝置和機(jī)器，創(chuàng)造新技術(shù)。從仿生學(xué)的誕生、發(fā)展，到現(xiàn)在短短幾十年的時(shí)間內(nèi)，它的研究成果已經(jīng)非?？捎^。仿生學(xué)的問世開辟了獨(dú)特的技術(shù)發(fā)展道路，也就是向生物界索取藍(lán)圖的道路，它大大開闊了人們的眼界，顯示了極強(qiáng)的生命力。仿生學(xué)與建筑：生物在千萬年進(jìn)化的過程中,為了適應(yīng)自然界的規(guī)律而不斷完善自身的組織結(jié)構(gòu)與性能,獲得了高效低耗、自我更新、新陳代謝、結(jié)構(gòu)完整的保障系統(tǒng),從而得以頑強(qiáng)的生存與繁

2、衍,維持了生物鏈的平衡與延續(xù)。研究建筑仿生學(xué)就是為了從自然界中吸取靈感進(jìn)行創(chuàng)新,以便與自然生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào),保持生態(tài)的平衡發(fā)展。尤其是在大力提倡節(jié)約能源,減少環(huán)境污染,建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的環(huán)境下,研究仿生學(xué)在建筑工程中的應(yīng)用更具有十分重要的意義。第二頁，共10頁。1：造型仿生建筑造型仿生是建筑創(chuàng)新設(shè)計(jì)的一種有效方法,它是通過研究自然界生物千姿百態(tài)的規(guī)律后而探討在建筑上應(yīng)用的可能性,這不僅使建筑形式與功能、結(jié)構(gòu)有機(jī)融合,而且還是超越模仿而升華為創(chuàng)造的一種過程。造型仿生在建筑工程設(shè)計(jì)中較為常見,它不僅可以取得新穎的造型,而且往往也能為發(fā)揮新結(jié)構(gòu)體系的作用創(chuàng)造出非凡的效果。第三頁，共10頁。造型仿生建筑

3、美國建筑師埃羅!薩里寧(EeroSaarinen)是一位 將建筑的功能與藝術(shù)效果真正完美結(jié)合的建筑大師,他獨(dú)特的藝術(shù)想象力和建筑思想以及留下的雕塑性非常強(qiáng)的作品,對(duì)后來的建筑影響深遠(yuǎn)。這是他最著名的作品，紐約肯尼迪機(jī)場(chǎng)的美國環(huán)球航空公司候機(jī)樓,建筑外形就象展翅的大鳥,動(dòng)勢(shì)強(qiáng)勁,屋頂由四塊現(xiàn)澆鋼筋混凝土殼體組合而成,幾片殼體只在幾個(gè)點(diǎn)相連,空隙處布置天窗,樓內(nèi)的空間富于變化,這是一個(gè)憑借現(xiàn)代技術(shù)把建筑同雕塑完美結(jié)合的作品第四頁，共10頁。造型仿生建筑 國家體育場(chǎng)(“鳥巢”)是2008年北京奧運(yùn)會(huì)主體育場(chǎng)。由2001年普利茨克獎(jiǎng)獲得者雅克赫爾佐格、德梅隆與中國建筑師李興剛等合作完成的巨型體育場(chǎng)設(shè)計(jì)

4、，形態(tài)如同孕育生命的“巢”，它更像一個(gè)搖籃，寄托著人類對(duì)未來的希望。設(shè)計(jì)者們對(duì)這個(gè)國家體育場(chǎng)沒有做任何多余的處理，只是坦率地把結(jié)構(gòu)暴露在外，因而自然形成了建筑的外觀。 第五頁，共10頁。2：功能仿生在建筑使用功能方面的仿生,應(yīng)用也很普遍,表現(xiàn)形式也是多種多樣的,只要善于應(yīng)用類推的方法,就可以從自然界中吸取無窮的靈感,使建筑的空間布局更具有新意。例如,芬蘭著名建筑師阿爾托(AlvarAalto)設(shè)計(jì)的德國不萊梅高層公寓(1958年1962年)的平面就是仿自蝴蝶的原型,他把建筑的服務(wù)部分與臥室部分比作蝶身與翅膀,不僅使內(nèi)部空間布局新穎,而且也使建筑的造型變得更為豐富。第六頁，共10頁。3：結(jié)構(gòu)仿生

5、形態(tài)萬千的自然界生物根據(jù)自己不同的構(gòu)造和存在方式,有著不同的特征,存在不同的體現(xiàn)自身特點(diǎn)的尺度,只要認(rèn)真研究客觀生物實(shí)體構(gòu)造和空間結(jié)構(gòu)形式之間的相似離合度,認(rèn)清生物體的優(yōu)化程度和結(jié)構(gòu)限定性,探尋空間結(jié)構(gòu)形式與生物形體和構(gòu)造之間的內(nèi)在關(guān)系,有利于人們對(duì)結(jié)構(gòu)仿生工程的認(rèn)識(shí),找到一條發(fā)展仿生建筑結(jié)構(gòu)新形式的途徑。第七頁，共10頁。結(jié)構(gòu)仿生建筑 美國工程師富勒(BuckminsterFuller)從自然界的晶體與蜂窩的菱形結(jié)構(gòu)中獲得了啟發(fā),設(shè)計(jì)了加拿大蒙特利爾國際博覽會(huì)美國館。他仿照一種深海魚類的網(wǎng)狀骨骼結(jié)構(gòu)和放射蟲的組織結(jié)構(gòu),創(chuàng)造了立體網(wǎng)架的短線彎窿,高度達(dá)60m,直徑為76.2m,彎窿外部用塑料敷貼,并可啟閉,夜間燈光照亮,通體透明,猶如星球落地第八頁，共10頁。4：建筑材料科學(xué)家們通過對(duì)某些生物特殊的有機(jī)構(gòu)成結(jié)構(gòu)所進(jìn)行的廣泛而深入的研究與試驗(yàn),總結(jié)出某些仿生材料學(xué)方面的經(jīng)驗(yàn)和規(guī)律。比如,模仿蜂巢創(chuàng)造了既輕又美的網(wǎng)格結(jié)構(gòu),而且也用于建筑材料的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)出了各種輕質(zhì)高強(qiáng)的泡沫蜂窩材料和結(jié)構(gòu)。泡沫混凝土、泡沫塑料、泡沫玻璃和泡沫合金等都已得到大規(guī)模的使用。實(shí)踐證明,這種材料中由氣泡組成的蜂窩,