向植物學建筑

早在遠古的時候，河上并沒有橋，偶然一棵樹倒下去搭在河上，動物從樹桿上爬過去，這就是世界上第一座橋。人類在無意的狀態下，開始模仿這棵樹木，于是就出現了獨木橋，最后發展到石板橋、拱橋、索橋，以至現在的各種橋。

人向植物學建筑來源于人們對植物的認識。大家熟悉的，那纖細而中空的小麥莖稈，竟支撐起比它重幾十倍的沉甸甸的麥穗。按照力學的原理，中空莖稈和同樣粗的實心莖稈相比，它們的支撐力基本上相差不大，可用材和自身重量相差就很大了。仿照這一原理，建筑師們從植物莖稈耗材少而支撐力又大又堅固的結構特點，設計建造了像煙囪、水塔等構筑物，還有上水用的管道、天然氣輸送管道、搭設腳手架用的鋼管等，既省材料又最抗彎曲。隨著廣播電視事業的發展，各地高聳入云的廣播電視塔，其結構也是從植物莖稈中空負重這一原理中學來的。1992年巴塞羅那奧運會設計建造的最有標志性的電視塔，就是吸取了植物莖稈自由平衡的形態而獲得新穎構思的。

車前草生長的葉片分布得很均勻，其夾角正好是數學中黃金角的數值13.75°，按照這一角度排列的葉片，能很好地鑲嵌而又互不重疊。這是植物采光面積最大的排列方式，每片葉子都可以最大限度地獲得陽光，從而有效地提高植物光合作用的效率。建筑師們參照車前草葉片排列的數學模型，設計出了新穎的螺旋式高樓，最佳的采光效果使得高樓的每個房間都很明亮。

牽牛花是蔓生植物，為了爭取充分的陽光，它要纏繞著其它直立的植物向上生長。牽牛花是怎么朝上繞的呢？人們發現，它和菜豆一樣，其纏繞的方向是固定的，都是從右向左旋轉，這種旋轉法在數學上稱為右螺旋線。而蛇麻草則是從左向右旋轉生長，稱為左螺旋線。

植物中的這種螺旋線在建筑中的應用也很廣泛。如最常見的螺絲和螺紋鋼筋。螺絲可聯結扣件，而螺紋鋼筋可與混凝土中的水泥、沙石更好地粘合在一起，增加其粘結力和強度。

更為有趣的是，還有將整棟建筑都設計成近似螺旋線的。如美國紐約古根哈姆美術館，參觀的人流由中央電梯直送至頂層，然后讓觀眾由螺旋形的樓梯到各層參觀，路線沒有往返和逆行，可以沿著螺旋線盡情地欣賞琳瑯滿目的藝術珍品。這座建筑是由世界建筑大師賴特設計的。

提起荷花的葉子，它具有防水和自潔的功能。難怪人們常說，荷花出淤泥而不染。原來在荷葉的外表層布滿了無數個微米級的蠟質乳突結構。用電子顯微鏡觀察，可以看到在每個微米級乳突的表面又附著許許多多與其結構相似的納米級顆粒，科學家將其稱為荷葉的微米納米雙重結構。正是具有這些微小的雙重結構，使荷葉表面與水珠及塵埃的接觸面非常有限，因此就形成了水珠和灰塵在葉面上不能留存的現象。

根據這一原理，科技人員已研制出了一種新型建筑材料——納米荷葉玻璃，這種玻璃的安全性、自潔性、憎水性極強。它表面涂有納米膜，這層膜為含氟表面活性劑，涂在玻璃表面后，形成一層4～8納米厚的分子膜，這樣就使玻璃具有防霧和防塵的功能。玻璃一旦損壞，迅速爆為碎粒，不至于傷人。

說來也讓你難以相信，現代建筑鋼筋混凝土的發明也是從植物的根部得到啟發的。有一位工程師喜愛養花，空閑時經常將花盆里的土翻來倒去，給花換盆。一次他在換盆時，發現這一盆花咋這么難倒。無奈將花盆打碎，原來，花的根部和泥土錯綜復雜地交織在一起，變得極為結實，由此便獲得了靈感：如果在建筑施工中，將鋼筋和混凝土編織澆筑在一起，不是很堅固嗎？經他一試，果然如此，于是鋼筋混凝土便產生了。

人向植物學建筑，除模仿植物形體結構外，有的干脆用植物做墻壁。在瑞士有許多機關、高校的圍墻不是用磚或水泥砌筑的，而是采用樹作圍墻，它們用冬青或其它樹木經過精心修剪而成“樹墻”。而一些露天的餐館，則用花做墻。一些居民區的住戶則用“樹墻”和“花墻”作為彼此的分界。

在美國芝加哥，有一座雄偉壯觀的大樓，樓內沒有磚墻，沒有板壁，而是在原來設置墻壁的位置種上植物，用植物墻把房間隔開，人們稱之為“綠色墻”或“植物建筑”。這種建筑無需成材木料，也無需龐大而笨重的建筑機械設備，而是采用經過規整的活樹木來做“頂梁”和“替代墻體”。人們生活在這種植物建筑里，仿佛置身于美麗的大自然之中。

法國建筑師羅特·明凱長期從事用綠色植物做屋頂和墻面裝飾的研究。他利用天然植物，通過編植、嫁接、修剪等園林技藝，巧妙地搭成住宅、涼亭、電話間等，堪稱“奇趣天成”。這些風格各異，洋溢著生命活力和充滿大自然情趣的建筑，不僅可使屋面材料延長壽命3~5倍，而且在夏季可使室內溫度下降3~5度，給人以古樸典雅、安詳舒適的感覺，身臨其中，真是一種絕妙的享受。

（李德輝摘自《建筑工人》）