建筑生態(tài)設(shè)計(jì)的仿生手法

王嬌 王廷

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

關(guān)鍵詞：生態(tài)設(shè)計(jì)；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(dòng)都是要與自然相聯(lián)系的，建筑作為人在自然內(nèi)的活動(dòng)場(chǎng)所尤是如此，在對(duì)建筑的設(shè)計(jì)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(jì)中出現(xiàn)向機(jī)器或傳統(tǒng)模仿的潮流，這些思想模仿的重點(diǎn)不在于對(duì)于外部造型的簡(jiǎn)單模仿，也不在于一定的文化理念的傳達(dá)，這些建筑始于人們對(duì)原型的深刻理解總結(jié)，在實(shí)踐中升華提煉，重點(diǎn)模仿機(jī)器或傳統(tǒng)建筑中的優(yōu)點(diǎn)，如資源的高效利用，又如建筑對(duì)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(jì)模仿生物，簡(jiǎn)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(diǎn)，使用一定的技術(shù)支撐，模擬生物特性及一定的機(jī)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(duì)自然簡(jiǎn)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(shí)現(xiàn)與自然有機(jī)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(cuò)綜復(fù)雜的環(huán)境中尋求一個(gè)組織秩序的范例，從而選取多種實(shí)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(shí)運(yùn)用于同一幢建筑設(shè)計(jì)，同時(shí)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(yàn)的結(jié)果，在效仿傳統(tǒng)建筑的某些技術(shù)同時(shí)，我們的設(shè)計(jì)可能也正在模仿著生物的某些特征；在模仿生物特征時(shí)，建筑的某些特色或多或少需要先進(jìn)的科技理念與機(jī)器技術(shù)的支持才能得以實(shí)現(xiàn)。

2仿生建筑設(shè)計(jì)理念

機(jī)械化的大生產(chǎn)以及日益發(fā)達(dá)的人類文明締造了無與倫比的現(xiàn)代社會(huì)，同時(shí)也像一把利劍一樣為我們帶來了嚴(yán)重的資源能源短缺、污染嚴(yán)重等新時(shí)期的城市化問題。建筑設(shè)計(jì)的未來也應(yīng)該逐漸沿著綠色節(jié)能、經(jīng)濟(jì)環(huán)保的思路走下去。仿生建筑為建筑師提供了一種動(dòng)態(tài)的、變化的、聯(lián)系的思維方式，為建筑設(shè)計(jì)脫離固定的，機(jī)械的范式指出了一條出路。仿生建筑的設(shè)計(jì)理念較為重視與自然環(huán)境緊密的結(jié)合，同時(shí)對(duì)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(jìn)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(duì)自然與社會(huì)負(fù)責(zé)的精神進(jìn)行設(shè)計(jì)。這樣的建筑同時(shí)綜合了“有機(jī)建筑”理論與現(xiàn)代的多種學(xué)科的高科技技術(shù)，同時(shí)重視建筑在時(shí)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(dāng)代建筑的設(shè)計(jì)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(jìn)化學(xué)等學(xué)科的研究成果對(duì)于現(xiàn)代的仿生建筑的發(fā)展起到了極大的促進(jìn)作用，為仿生建筑提供了新的設(shè)計(jì)方法。同時(shí)，仿生建筑對(duì)于高技術(shù)依賴性極強(qiáng)，基于先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，才能更好的推動(dòng)仿生建筑的設(shè)計(jì)發(fā)展。

3建筑生態(tài)設(shè)計(jì)仿生手法

3.1 功能設(shè)計(jì)手法

建筑設(shè)計(jì)中對(duì)于功能往往是難以有效組織成為有機(jī)整體，而對(duì)生物體的功能進(jìn)行模仿，是向成功范例求取經(jīng)驗(yàn)的途徑，極具推廣價(jià)值。在設(shè)計(jì)中有必要了解到對(duì)功能的模仿不僅應(yīng)該孤立、靜止的簡(jiǎn)單模仿，而應(yīng)在復(fù)雜中尋求簡(jiǎn)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(jì)手法

生物與建筑的形式上都是精彩多樣，在設(shè)計(jì)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(duì)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(dāng)?shù)倪\(yùn)用于建筑設(shè)計(jì)中。

具體的建筑設(shè)計(jì)對(duì)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?yàn)橥耆瞻岫@得呆板，對(duì)具象的模仿應(yīng)因地制宜，對(duì)具象也可以采取恰當(dāng)?shù)姆椒`活變化，才能仿的生動(dòng)，仿的出彩。

對(duì)抽象符號(hào)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(shí)設(shè)計(jì)師應(yīng)對(duì)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(duì)形態(tài)用構(gòu)成的方式恰當(dāng)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(jìn)的仿生建筑形態(tài)設(shè)計(jì)手法。

3.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手法

建筑設(shè)計(jì)對(duì)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(jì)出的建筑，常常具有里程碑式的創(chuàng)新意義，是人類對(duì)于材料性能的重新認(rèn)知。模仿結(jié)構(gòu)的仿生在設(shè)計(jì)中應(yīng)用廣泛，被有心者發(fā)現(xiàn)后，從簡(jiǎn)單的蛋殼、蜘蛛網(wǎng)結(jié)構(gòu)都會(huì)創(chuàng)新出殼體結(jié)構(gòu)、索網(wǎng)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而衍生出很多優(yōu)秀的設(shè)計(jì)。模仿中應(yīng)對(duì)自然界中各種生物的結(jié)構(gòu)善于觀察，汲取靈感，同時(shí)加上現(xiàn)代技術(shù)的支撐，模仿出更為生動(dòng)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(jì)手法

設(shè)計(jì)中對(duì)自然界生物體組成材料的模仿，重點(diǎn)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(duì)建筑材料的性能和品種的更高標(biāo)準(zhǔn)的要求。因?yàn)樯锾卣鳎谴笞匀怀练e選取的經(jīng)典，對(duì)材料的模仿可以以生物的適應(yīng)性方面作為切入點(diǎn)，研究建筑材料，特別是表皮材料技術(shù)對(duì)生物的模仿。這樣創(chuàng)作出的建筑可以保證建筑隊(duì)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(dòng)。

結(jié)語

在建筑生態(tài)設(shè)計(jì)中運(yùn)用仿生手段，可以通過對(duì)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(jì)領(lǐng)域拓寬思路，提供對(duì)新形式與功能材料問題的解決方法。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉源，肖大威，陳翀，《模仿生物· 模擬機(jī)器·效仿傳統(tǒng)建筑——簡(jiǎn)析生態(tài)建筑設(shè)計(jì)的三種途徑》，建筑師，2005/04.

[2] 譚川，《生態(tài)語境下的建筑形式初探》，天津大學(xué)碩士論文，2012.

[3] 呂富珣，《走向21世紀(jì)——建筑仿生學(xué)的過去和未來》，建筑學(xué)報(bào)，1995/06.

[4] 丁曉斐，《淺談仿生建筑創(chuàng)作方法》，華中建筑，2007/01.

[5] 呂從娜，閆啟文，《仿生建筑的類型及未來發(fā)展趨勢(shì)》，美術(shù)大觀，2007/10.

[6] 姜楊，《建筑美學(xué)——建筑仿生學(xué)的美學(xué)問題》，神州，2012/12.

[7] 金明姬，張浩，《建筑形態(tài)的仿生創(chuàng)作淺析》，低溫建筑技術(shù)，2008/12.

作者簡(jiǎn)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(jì)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(jì)研究院有限公司。