王璐璐

（華北理工大學(xué)，河北 唐山063000）

一、仿生學(xué)概述

仿生學(xué)是指在建造的過程形式上對生物特征構(gòu)造進(jìn)行模仿應(yīng)用的科學(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)研究生物各項(xiàng)特征原理，并將這些特征原理引用到設(shè)計(jì)當(dāng)中。從仿生學(xué)的降生、成長，到現(xiàn)在短短幾十年的時(shí)間內(nèi)，對于其研究發(fā)展的效率是非?？斓?。仿生學(xué)的興起開辟了獨(dú)特的設(shè)計(jì)風(fēng)格，也是向生物界探索研究的紐帶，它使人們的認(rèn)知更加的廣闊，對建筑設(shè)計(jì)起到引領(lǐng)性作用。

二、仿生建筑學(xué)原理及發(fā)展趨勢

仿生建筑學(xué)的原理就是以生物界某些生物的功能組織和形象特征作為建筑設(shè)計(jì)的元素應(yīng)用的原理，對自然界建筑規(guī)律進(jìn)行科學(xué)的研究并且取其精華應(yīng)用到現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中來，并通過對這些規(guī)律的探索來增加建筑設(shè)計(jì)手法的靈活性，促進(jìn)建筑形體結(jié)構(gòu)及建筑功能布局等的高效設(shè)計(jì)和合理形成。通俗地講就是在建筑設(shè)計(jì)中引入一定的生物的特點(diǎn)、性能、結(jié)構(gòu)和功能作為設(shè)計(jì)的靈感，使得建筑設(shè)計(jì)更加具有設(shè)計(jì)美感，更加的具有實(shí)用性，最終使建筑設(shè)計(jì)更加完善，與自然融為一體。

近年來，仿生建筑學(xué)在設(shè)計(jì)領(lǐng)域不斷受到青睞，因?yàn)樵撛O(shè)計(jì)理念相對來說比較的奔放自由，設(shè)計(jì)師們可以通過自己對自然、對自然生物的探索與發(fā)現(xiàn)對設(shè)計(jì)產(chǎn)生自己獨(dú)特的設(shè)計(jì)靈感并加以運(yùn)用。不僅如此，設(shè)計(jì)師們還可以選擇自己喜愛的動植物來作為建筑結(jié)構(gòu)主體，進(jìn)而形成建筑主體結(jié)構(gòu)與周圍環(huán)境設(shè)計(jì)的和諧統(tǒng)一，給人一種自然的美感。

三、仿生學(xué)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用與具體表現(xiàn)

仿生學(xué)在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中的主要實(shí)現(xiàn)途徑主要包括四個(gè)方面，城市環(huán)境仿生、使用功能仿生、建筑形式仿生和組織結(jié)構(gòu)的仿生，以及這四種基本的表現(xiàn)方式相結(jié)合形成的綜合性的表現(xiàn)途徑。

1.城市環(huán)境仿生。這一概念與其他幾個(gè)仿生表現(xiàn)途徑相比起來是一個(gè)更復(fù)雜更系統(tǒng)的工程，它注重的方面是城市整體環(huán)境與建筑的設(shè)計(jì)相結(jié)合，既要求城市在整體上要保持環(huán)保設(shè)計(jì)理念又要城市的各種建筑設(shè)計(jì)與城市公共設(shè)計(jì)相統(tǒng)一，最終實(shí)現(xiàn)城市整體環(huán)境優(yōu)化。城市環(huán)境仿生設(shè)計(jì)應(yīng)用相對也非常廣泛，例如拿破侖的巴黎建設(shè)，十八世紀(jì)的巴黎改建規(guī)劃在默寫程度上就是以人的生態(tài)系統(tǒng)而進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)的。例如當(dāng)時(shí)在巴黎東、西郊計(jì)劃扶植的兩座森林公園，東郊維星斯公園和西郊布倫公園的大面積的綠化，就是以人的兩肺進(jìn)行仿生的，環(huán)形綠化帶與賽納河就像是人的呼吸管道，這樣就使新鮮空氣可以輸入城市的各個(gè)區(qū)域。市區(qū)內(nèi)環(huán)形和放射的各種主干與次要道路網(wǎng)就是好像是人的血管，使血液能夠暢通的流淌。

2.使用功能仿生。使用功能仿生即通過對自然界某些生物功能特點(diǎn)的研究，找出其與人類使用需求能夠相通的特點(diǎn)，或者能夠幫助改善人類生活的特點(diǎn)，把其應(yīng)用到建筑設(shè)計(jì)中，使建筑設(shè)計(jì)的功能更加完善，二者能夠更加的完美結(jié)合，例如法國建筑師勒·柯布西耶設(shè)計(jì)的朗香教堂，就是以一枚蟹殼作為設(shè)計(jì)創(chuàng)作元素，將教堂的屋頂各邊都設(shè)計(jì)成像殼一樣向上彎曲，使其不僅更加的具有堅(jiān)韌性，更能表現(xiàn)出與大自然的完美結(jié)合。而且，朗香教堂的平面設(shè)計(jì)也是以人的耳朵作為創(chuàng)作靈感，象征著上帝可以傾聽信徒的祈禱。正是因其平面具備超現(xiàn)實(shí)的功效，乃至在整體造型獲得了非常完美的效果。由于人類對于建筑的概念本身就來源于對世界生物的認(rèn)識，是從自然形態(tài)中進(jìn)化而來的，因此人類建筑史上對于形式仿生的利用是最為廣泛的。

3.建筑形式的仿生。建筑形式的仿生是最為常見的，它既可以設(shè)計(jì)出新潮的造型，而且也能為新結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)出不凡的效果。由于人類對于建筑的概念本身就來源于對世界生物的認(rèn)識，是從自然形態(tài)中轉(zhuǎn)化而來的，因此人類建筑史上對于形式仿生的利用是最為廣泛的，例如北京的鳥巢，北京鳥巢是中國建筑設(shè)計(jì)杰出作品之一，整個(gè)外觀是用樹枝般的鋼網(wǎng)“編織”成一個(gè)鳥巢的造型，各個(gè)網(wǎng)格錯(cuò)綜復(fù)雜，相互貫通，大氣磅礴。

4.組織結(jié)構(gòu)仿生。其是利用自然界生物的力學(xué)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)關(guān)系等特點(diǎn)來改善建筑設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)、材料使用等，最終實(shí)現(xiàn)建筑的節(jié)能、舒適和環(huán)?！，F(xiàn)在組織結(jié)構(gòu)仿生建筑設(shè)計(jì)中使用得最多的有：拱形結(jié)構(gòu)、蛋形結(jié)構(gòu)、螺旋結(jié)構(gòu)。例如拱形結(jié)構(gòu)就是從恐龍形體上找到創(chuàng)作原型，恐龍的重心都在腰部，用腰部作為重力的中心支點(diǎn)，支撐起整個(gè)恐龍巨大的身體，尾巴以及四肢，整個(gè)身體的就如一座拱橋一般。該仿生建筑的特點(diǎn)，是節(jié)約材料，堅(jiān)韌穩(wěn)固，造型大氣、更加具有美感。

仿生學(xué)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用需要人們對大自然不斷的探索，設(shè)計(jì)師們必須善于從自然界中找出生物的特點(diǎn)以及一切對設(shè)計(jì)有價(jià)值的因素作為創(chuàng)作靈感，在此同時(shí)與現(xiàn)代新科技結(jié)合。大自然是一位優(yōu)秀的導(dǎo)師，它設(shè)計(jì)的每一個(gè)“音符”，每一種“旋律”都值得我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)，去追求，去實(shí)踐。

總之，仿生學(xué)的應(yīng)用使建筑設(shè)計(jì)更完善、更自然，更創(chuàng)新，也使得建筑更加具有實(shí)用性和人性化。充分利用仿生學(xué)建筑學(xué)原理，并將二者有效的結(jié)合在一起，將會創(chuàng)造更美好的建筑設(shè)計(jì)造型，更能滿足人們對于美好的追求。