建筑生態(tài)設(shè)計的仿生手法

王嬌 王廷

摘要：本文通過分析建筑設(shè)計的生態(tài)理念常用的設(shè)計方法，引出仿生的手法，通過與其他手法的對比，結(jié)合其自身的優(yōu)勢，總結(jié)出建筑生態(tài)設(shè)計中仿生手法的運用，以期為后期富含生態(tài)化理念的建筑設(shè)計提供一定的理論指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：生態(tài)設(shè)計；仿生建筑；仿生手法

1生態(tài)建筑的模仿

人類在地球上所做的任何活動都是要與自然相聯(lián)系的，建筑作為人在自然內(nèi)的活動場所尤是如此，在對建筑的設(shè)計中應(yīng)始終貫徹自然與生態(tài)的理念。

1.1 模仿建筑

在一些生態(tài)建筑的設(shè)計中出現(xiàn)向機器或傳統(tǒng)模仿的潮流，這些思想模仿的重點不在于對于外部造型的簡單模仿，也不在于一定的文化理念的傳達，這些建筑始于人們對原型的深刻理解總結(jié)，在實踐中升華提煉，重點模仿機器或傳統(tǒng)建筑中的優(yōu)點，如資源的高效利用，又如建筑對于環(huán)境變化的良好適應(yīng)性。

1.2 仿生建筑

生態(tài)建筑設(shè)計模仿生物，簡稱仿生建筑，是從自然界的存在法則中總結(jié)規(guī)律，結(jié)合建筑的特點，使用一定的技術(shù)支撐，模擬生物特性及一定的機理，使建筑物具有某些層面上類似于生物的特性。其模仿的目的同樣并不應(yīng)該在于通過對自然簡單的照搬來吸引人的眼球，而應(yīng)在于使建筑節(jié)能環(huán)保可持續(xù)，實現(xiàn)與自然有機結(jié)合。

1.3 模仿生物與其他

仿生建筑與其他模仿建筑都是為了在錯綜復(fù)雜的環(huán)境中尋求一個組織秩序的范例，從而選取多種實現(xiàn)途徑。各種模仿的途徑也不完全是孤立的，它們可以同時運用于同一幢建筑設(shè)計，同時相互之間也可能存在內(nèi)容與概念的交叉或重疊。例如傳統(tǒng)建筑本身就是前人學(xué)習(xí)總結(jié)生物經(jīng)驗的結(jié)果，在效仿傳統(tǒng)建筑的某些技術(shù)同時，我們的設(shè)計可能也正在模仿著生物的某些特征；在模仿生物特征時，建筑的某些特色或多或少需要先進的科技理念與機器技術(shù)的支持才能得以實現(xiàn)。

2仿生建筑設(shè)計理念

機械化的大生產(chǎn)以及日益發(fā)達的人類文明締造了無與倫比的現(xiàn)代社會，同時也像一把利劍一樣為我們帶來了嚴重的資源能源短缺、污染嚴重等新時期的城市化問題。建筑設(shè)計的未來也應(yīng)該逐漸沿著綠色節(jié)能、經(jīng)濟環(huán)保的思路走下去。仿生建筑為建筑師提供了一種動態(tài)的、變化的、聯(lián)系的思維方式，為建筑設(shè)計脫離固定的，機械的范式指出了一條出路。仿生建筑的設(shè)計理念較為重視與自然環(huán)境緊密的結(jié)合，同時對自然科學(xué)及交叉學(xué)科的技術(shù)要求則越來越高。

2.1 綠色自然

道家 “道法自然”的哲學(xué)思想，與現(xiàn)今科學(xué)技術(shù)的發(fā)展證明，生物的選擇進化積累的功能，能夠最大限度符合大自然的規(guī)律，是最為和諧與精巧的構(gòu)造。在仿生建筑的思想理念下，建筑師的思維可以更加開放、自由，跳脫片面的以“人為本”，以未來發(fā)展的眼光、以對自然與社會負責(zé)的精神進行設(shè)計。這樣的建筑同時綜合了“有機建筑”理論與現(xiàn)代的多種學(xué)科的高科技技術(shù)，同時重視建筑在時間維度的綿延性與在空間維度的廣延性，采用類似于線型的體型，更能體現(xiàn)生命形式的本質(zhì)，更能符合生態(tài)平衡的要求，成為當代建筑的設(shè)計新思路。

2.2 高技術(shù)依托

現(xiàn)代的建筑仿生學(xué)在多學(xué)科交叉發(fā)展的基礎(chǔ)上產(chǎn)生，是仿生學(xué)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用與延伸，隨著其他學(xué)科的發(fā)展不斷完善。現(xiàn)代生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、生物進化學(xué)等學(xué)科的研究成果對于現(xiàn)代的仿生建筑的發(fā)展起到了極大的促進作用，為仿生建筑提供了新的設(shè)計方法。同時，仿生建筑對于高技術(shù)依賴性極強，基于先進的科學(xué)技術(shù)，才能更好的推動仿生建筑的設(shè)計發(fā)展。

3建筑生態(tài)設(shè)計仿生手法

3.1 功能設(shè)計手法

建筑設(shè)計中對于功能往往是難以有效組織成為有機整體，而對生物體的功能進行模仿，是向成功范例求取經(jīng)驗的途徑，極具推廣價值。在設(shè)計中有必要了解到對功能的模仿不僅應(yīng)該孤立、靜止的簡單模仿，而應(yīng)在復(fù)雜中尋求簡單，在多樣與統(tǒng)一的功能問題中探索節(jié)約材料創(chuàng)造趣味空間的靈感。

3.2形態(tài)設(shè)計手法

生物與建筑的形式上都是精彩多樣，在設(shè)計中有必要了解到模仿的就原型來自于形態(tài)豐富的大自然，但不能生硬的取自大自然。我們通過對生物的多樣性充分研究，把握規(guī)律，才能將自然界生物的精華恰當?shù)倪\用于建筑設(shè)計中。

具體的建筑設(shè)計對于形態(tài)的模仿，可以仿其具象或仿其規(guī)律的抽象。具體形象的模仿常常因為完全照搬而顯得呆板，對具象的模仿應(yīng)因地制宜，對具象也可以采取恰當?shù)姆椒`活變化，才能仿的生動，仿的出彩。

對抽象符號的隱喻比具象的模仿更難，但更富有精神內(nèi)涵且更容易出彩。模仿時設(shè)計師應(yīng)對形象特征有很深的理解，把握原型，分析提煉出形態(tài)特質(zhì)及文化精髓。通過對形態(tài)用構(gòu)成的方式恰當處理，可著力于在新的環(huán)境下創(chuàng)造出具有自然意味的形態(tài)，以使作品具有更深的文化特質(zhì)，引發(fā)人的共鳴。這種抽象的提取使的建筑形體更豐富有趣、富有藝術(shù)氣息，是較為先進的仿生建筑形態(tài)設(shè)計手法。

3.3結(jié)構(gòu)設(shè)計手法

建筑設(shè)計對于生物結(jié)構(gòu)的模仿是從自然界生物組成的材料、結(jié)構(gòu)及受力關(guān)系等特性中汲取靈感，應(yīng)用于建筑中。這樣設(shè)計出的建筑，常常具有里程碑式的創(chuàng)新意義，是人類對于材料性能的重新認知。模仿結(jié)構(gòu)的仿生在設(shè)計中應(yīng)用廣泛，被有心者發(fā)現(xiàn)后，從簡單的蛋殼、蜘蛛網(wǎng)結(jié)構(gòu)都會創(chuàng)新出殼體結(jié)構(gòu)、索網(wǎng)結(jié)構(gòu)，進而衍生出很多優(yōu)秀的設(shè)計。模仿中應(yīng)對自然界中各種生物的結(jié)構(gòu)善于觀察，汲取靈感，同時加上現(xiàn)代技術(shù)的支撐，模仿出更為生動的創(chuàng)意，創(chuàng)造出讓人稱贊的仿生結(jié)構(gòu)體系。

3.4 材料設(shè)計手法

設(shè)計中對自然界生物體組成材料的模仿，重點在于分析材料的物理化學(xué)性能，研究其組成構(gòu)造，提煉出新型的建筑材料，可以滿足人們對建筑材料的性能和品種的更高標準的要求。因為生物特征，是大自然沉積選取的經(jīng)典，對材料的模仿可以以生物的適應(yīng)性方面作為切入點，研究建筑材料，特別是表皮材料技術(shù)對生物的模仿。這樣創(chuàng)作出的建筑可以保證建筑隊自然環(huán)境的良好適應(yīng)性，與自然環(huán)境積極共生，良性互動。

結(jié)語

在建筑生態(tài)設(shè)計中運用仿生手段，可以通過對自然界生物功能、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、材料等方面的模仿，為未來建筑設(shè)計領(lǐng)域拓寬思路，提供對新形式與功能材料問題的解決方法。

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作者簡介：

王嬌（1984-），女，西安建筑科技大學(xué)建筑學(xué)專業(yè)畢業(yè)，工作于北京中廈建筑設(shè)計研究院有限公司。

王廷（1986-），男，西安建筑科技大學(xué)建筑學(xué)專業(yè)畢業(yè)，工作于北京中廈建筑設(shè)計研究院有限公司。