戶外景觀設計中的仿生學研究

孫劍橋

摘要：景觀設施是景觀環(huán)境的重要組成部分，是城市的景觀組成的重要體現(xiàn)，也是人們和景觀環(huán)境的交界紐帶，在其中發(fā)揮了很大的作用。在如今發(fā)展迅速的時代，在現(xiàn)代社會，仿生學已經(jīng)成為一個必不可少的存在，許多先進的技術(shù)和優(yōu)秀的設計都來自于對于仿生學的研究。仿生學在設計的應用也十分廣泛，尤其在景觀的應用，在國內(nèi)外都屢見不鮮。在景觀實施中的應用已經(jīng)引起了越來越多關注和重視。

關鍵詞：景觀環(huán)境;仿生;設計;設施

中圖分類號：TB491 文獻標識碼：A 文章編碼：1672-7053（2018）05-0065-02

仿生設計是以大自然中的生物形態(tài)為原型加上藝術(shù)的修改與加工形成的一個新的設計方向，設計師從大自然中提取精華從而“創(chuàng)造”出具有內(nèi)涵與性格的包裝，自然的變幻莫測賦予生物形態(tài)的干變?nèi)f化，豐富多彩的形態(tài)可以為環(huán)境景觀設計提供源源不斷的素材與靈感，也為千篇一律的環(huán)境提供新的可能。

德國著名設計大師克拉尼（Luigi Colani）曾說：“設計的基礎應來自誕生于大自然的生命所呈現(xiàn)的真理之中”這句話說出了大自然的博大與奇妙。仿生設計是設計家族中的一員，設計就是為了要滿足人們的需要而存在的。仿生設計又與其他設計不同，它來自于自然萬物，并且集合了許多的前沿科學，它為各個設計門類提供了更為廣闊的創(chuàng)造空間與豐富多彩的形式，滿足了人們對于大自然的歸屬感，從而更好地為人們服務。仿生設計通過對大自然中生物的模仿，慢慢的總結(jié)出自身的設計特點，使設計出的產(chǎn)品更具有美觀性、趣味性和實用性，從而激發(fā)大眾的共鳴，使仿生設計逐漸得到大家的認可，促進仿生設計產(chǎn)品的銷售與發(fā)展。

1 傳統(tǒng)仿生設計與現(xiàn)代仿生設

1.1 傳統(tǒng)仿生設計

德國著名的設計師易吉·科·拉尼曾經(jīng)說過：“設計的基礎應來自誕生于大自然的生命所呈現(xiàn)的真理之中”。大自然中蘊藏著豐富的寶藏，足夠人類從中獲取大量的知識，所以大自然是人類尋找靈感的寶庫。

自古以來，人類與與野獸為鄰，與花草為友，從大自然中學習和總結(jié)一些知識和經(jīng)驗漸漸成為人類的本能。據(jù)記載在公元前3000多年前，就有一個氏族群體有巢氏防止受到其他氏族與猛獸的傷害，就模仿鳥類把住所修到樹上;古代的廟宇大殿根據(jù)它的結(jié)構(gòu)來看，有些像大象的外形，殿中的柱子又粗又圓好像大象的腿……，在商、周、西漢時代也有好多實用型器具都是按照動物的形象去制作。

我們的祖先看到長滿鋸齒的葉子發(fā)明了鋸，看到魚兒游泳的鰭發(fā)明了船槳，看到了飛蓬發(fā)明了使用輪子的戰(zhàn)車……這就是傳統(tǒng)的仿生設計。傳統(tǒng)的仿生學設計使用于日常使用的工具上，構(gòu)造簡單，具有較強的實用性，為后來的仿生設計提供了很好的理論基礎。

1.2 現(xiàn)代仿生設計

現(xiàn)代放生的例子有很多：蒼蠅是令人討厭的動物，它們對于腥臭的氣味趨之如騖，即使是幾千米以外的地方，只要有腥臭氣味，它們也能嗅到，但是沒有鼻子的蒼蠅是怎么做到的呢？原來在蒼蠅的頭上有一對觸角，每一個嗅覺神經(jīng)都密集的分布在每一個觸角之上，如果這些觸角感受到氣體的進入，這些出叫上敏感的嗅覺神經(jīng)就會把這些氣體的信息源源不斷的輸送給大腦。仿生學家依照蒼蠅的這種特點，制作了一種小型的氣味分析儀，這種分析儀可以對有害氣體做出分析，從而使人們遠離有害氣體，保障人們的健康與安全。

現(xiàn)代仿生設計在自然科學領域、社會科學領域和藝術(shù)設計領域都有非常廣泛的應用，如：我們經(jīng)常聽說的人工基因重組、轉(zhuǎn)基因技術(shù)是自然重組、基因轉(zhuǎn)移的模仿;“家族化”的經(jīng)濟經(jīng)濟發(fā)展模式是模仿蟻群的明確分工;燕尾服、蝴蝶結(jié)都是仿生設計在服裝中的應用……現(xiàn)代仿生設計不但豐富了我們的生活，而且也為以后的包裝設計提供了許多寶貴的經(jīng)驗。

2 仿生設計在現(xiàn)代發(fā)展中的現(xiàn)狀

2.1 仿生設計的發(fā)展

仿生設計不但是一種設計手段而且還是一種設計觀。科技的發(fā)展不但滿足了人們物質(zhì)層面的需要，而且滿足了人們精神層面的需要。現(xiàn)在我們的經(jīng)濟水平得到突飛猛進的發(fā)展，生活條件也日益提高，人們對于審美也有著獨到的看法，對于產(chǎn)品也是，人們往往更加喜歡造型精美的產(chǎn)品，這樣的產(chǎn)品不但可以體現(xiàn)物品主人的情趣與個性而且還可以體現(xiàn)其主人的品味與文化體驗。但是，僅僅從大自然中直接獲取是不能滿足這一需求的，所以人們就可以發(fā)揮其自身的想象力進行一系列的加工，因此，仿生設計從最初的形態(tài)模仿演變到后來的功能與構(gòu)成的模仿再演變到成為一些科學的、合理的理論性知識，逐步開始成為設計領域中的一門不可或缺的重要學科，已經(jīng)對人類的設計活動作出重要的影響。既促進人類社會生產(chǎn)活動的不斷發(fā)展與進步，也使人類社會與自然達到高度的和諧統(tǒng)一。仿生設計正逐漸成為設計發(fā)展的趨勢之一。

1960年秋在美國俄亥俄州召開的第一屆仿生學研討會，標志著仿生學的正式誕生。此后，仿生學取得了飛躍性的發(fā)展，并得到了廣泛的應用，仿生設計亦隨之獲得突飛猛進的發(fā)展。從此，仿生學在眾多學科中獲得飛速的發(fā)展，并且在各個領域廣泛應用。同時，生物學等學科的發(fā)展也從多個方面促進了仿生學的發(fā)展。但是在仿生設計蓬勃發(fā)展的同時也暴露出很多問題，如過度的仿生設計，為了仿生而仿生，即仿生設計的產(chǎn)品與社會發(fā)展不同步甚至倒退等跡象。因此，仿生設計改變了發(fā)展方向，所以現(xiàn)在我們看到的仿生設計，不但外部造型十分美觀，而且結(jié)構(gòu)功能更加合理。現(xiàn)在的仿生設計進入了積極發(fā)展的階段。

在無數(shù)的經(jīng)驗與教訓下，仿生設計有了更科學、更完善的設計體系，所以仿生設計在將來一定會發(fā)展的更好，而建立在仿生設計基礎上的仿生包裝設計也一定會發(fā)展的更好。

2.2 環(huán)境景觀設計與仿生學的關聯(lián)性

景觀設計程序是一個完善成熟的方法論系統(tǒng)，也是景觀設計實踐的重要媒介和載體。將仿生學導人景觀設計的程序中，能有效驗證其合理性和可行性，并相互建立綜合穩(wěn)定的關聯(lián)性：價值關聯(lián)、路徑關聯(lián)以及技術(shù)關聯(lián)。建立有效的生態(tài)策略是景觀設計與仿生學共同的價值取向，即價值關聯(lián)，也是景觀設計的思想基礎，決定了項目性質(zhì)和宏觀方向，涵蓋了針對性的理念、原則、目標等核心思想，以統(tǒng)領后續(xù)設計工作。路徑關聯(lián)是指方法的關聯(lián)，景觀設計的解決路徑豐富多樣，但在生態(tài)路徑上，仿生學為其提供了可供選擇的樣化資源和可行性路徑，成為景觀的仿生學路徑，既補充景觀設計路徑多樣性，又提升了仿生學的實用價值。技術(shù)關聯(lián)是指利用仿生技術(shù)和手法開發(fā)的環(huán)保材料或仿生措施給景觀設計的實施提供支持和便利。在生態(tài)主旋律的持續(xù)影響下，建立技術(shù)關聯(lián)，既為仿生學中的技術(shù)材料創(chuàng)新提供了實施的平臺，又提高了景觀設計的生態(tài)效益。

3 仿生設計在環(huán)境設計中的應用分析

仿生設計在中國古代環(huán)境中的應用，追溯到原始社會的舊石器時期，北京周口店龍骨山的山頂洞人仿效動物生活習性居住在自然形成的山洞中。以及黃土高原上特有的居民形式“窯洞”，與動物的巢穴類似，是在土崖邊上挖掘洞穴，省時省力、冬暖夏涼，適合居住生活。在古代，中國古代城市規(guī)劃設計具有豐富的文化內(nèi)涵。在古代城市的建設中，人們就已經(jīng)開始將仿生學理論應用于城市的選址、布局規(guī)劃中，人們?yōu)榱吮磉_對自然環(huán)境的良好祝愿，通過特定的設計，使城市體現(xiàn)出某種事物形象。著名古村鎮(zhèn)“宏村”具有先進的規(guī)劃建造模式，的人工水系運用了動物的仿生學原理，成為中國古代建筑仿生的典范。

中國現(xiàn)代環(huán)境藝術(shù)中，特別是建筑的仿生形式主要有一下幾種類型：仿殼式、仿螺旋式、仿動植物纖維式、仿氣泡式等。

1） 仿殼體式。中國建筑業(yè)上人們對蛋殼的研究獲得了巨大的成效。現(xiàn)代建筑師由蛋殼起源設計出了許多大型薄殼結(jié)構(gòu)的優(yōu)秀建筑作品。北京國家大劇院，半橢圓球形的建筑外形采用了殼體結(jié)構(gòu)，屋面采用了鈦金屬板，外環(huán)繞著一池清澈見底的湖水，各種通道及入口都設在水下。

2） 仿螺旋式。自然界有很多有美麗的螺旋線的生物，螺旋形往往是建筑造型的母體，而建筑設計師常常運用螺的外形為設計元素。新建的上海中心大廈建筑外觀呈螺旋式上升，建筑表面的開口由底部旋轉(zhuǎn)貫穿至頂部。

3） 仿纖維式。大部分生物體都由纖維和細胞構(gòu)成，人們受到這種纖維結(jié)構(gòu)有獨特的受拉特性啟發(fā)，創(chuàng)造了特殊結(jié)構(gòu)的索網(wǎng)結(jié)構(gòu)。當初，上海世博會的世博軸在外觀設計中即充分運用了鋼結(jié)構(gòu)和膜結(jié)構(gòu)。

4） 仿氣泡式。根據(jù)動植物的細胞呈現(xiàn)出的液體或者氣體。由此生成的氣泡，在一定的壓力或者膨脹狀態(tài)下產(chǎn)生的視覺形態(tài)。具體的案例有我國的游泳中心——水立方，就是在外建筑的表面設計出一定的類似于水分子結(jié)構(gòu)形狀，從而體現(xiàn)出建筑的使用功能特質(zhì)的仿生功能寓意。

4 結(jié)論

在這個神奇而又美麗的藍色星球上蘊藏著許多奇妙的生物：植物、動物、山川、河流……，這些生物也是我們可以天天見到、美麗而又復雜的事物，但是這些美麗的事物，卻常常被我們忽視。在經(jīng)濟水平突飛猛進的今天，造型美觀、形態(tài)各異的產(chǎn)品逐漸走入了我們的生活，以往那些傳統(tǒng)、乏味的產(chǎn)品造型已經(jīng)不能夠滿足現(xiàn)代人的審美需求。人們開始慢慢意識到大自然的美麗，于是仿生學出現(xiàn)了。

科學家對于仿生學的理論研究在創(chuàng)作方向、設計理念、與實用原理等方面提供了科學的理論支持。以仿生學為基礎的產(chǎn)品仿生設計由此而成為藝術(shù)設計的一個重要方向，對于產(chǎn)品設計的理論與實踐具有深遠意義。仿生設計告訴我們要從自然界觀察、積累與研究、發(fā)現(xiàn)中得到啟示，然后產(chǎn)生仿生的思想意識，進而生成仿生的產(chǎn)品包裝。在選定某一種仿生對象后，通過對各方面特征進行單純的設計研究與創(chuàng)新的思考和探求。

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