关注仿生学的蓬勃发展,透视仿生建筑与动植物的关系

关注仿生学的蓬勃发展，燃烧的青春透视仿生建筑与动植物的关系我们的口号•坚持仿生科学，•创造美好未来！我们的团队•团队名称：燃烧的青春•队长：周烨•队员：沈滔邹凤辉詹礼贵我们的探究内容•仿生建筑以生物界某些生物体功能组织和形象构成规律为研究对象，探寻自然界中科学合理的建造规律，并通过这些研究成果的运用来丰富和完善建筑的处理手法，促进建筑形体结构以及建筑功能布局等的高效设计和合理形成。从某个意义上说，仿生建筑也是绿色建筑，仿生技术手段也应属于绿色技术的范畴。对于仿生建筑的研究被认为赋予了提供健康生活，改善生态环境的目标，体现了社会可持续发展意识和对人类生存环境的关怀。另外，从建筑创作研究的角度看，仿生与生态构思有相通之处，它们的过程和出发点相对于其他的构思方法或类型有自己的特点。仿生建筑与动植物的关系分类•仿生建筑学的表现与应用方法，归纳起来大致有四个方面：城市环境仿生，使用功能仿生，建筑形式仿生，组织结构仿生。当然，往往会出现综合性的仿生应用，形成一种城市与建筑的仿生整体建筑仿生的典故•早在1853年时，巴黎塞纳区行政长官欧思曼(G.E.Haussmann)为了执行法国皇帝拿破仑三世的巴黎建设计划，曾对巴黎市区进行了大规模的改建，它不仅要表示对帝国首都的赞美，而且要在城市结构功能上进行改善，使城市交通、环境绿化、居住水平都达到一个新的境界。为了实现这一理想，他的巴黎改建规划在某种程度上就是模拟了人的生态系统而进行规划设计的。例如当时在巴黎东、西郊规划建设的两座森林公园，东郊维星斯公园和西郊布伦公园的巨大绿化面积，就象征着人的两肺，环形绿化带与赛纳河就象是人的呼吸管道，这样就使新鲜空气可以输入城市的各个区域。市区内环形和放射的各种主干与次要道路网就象是人的血管系统，使血流能够循环畅通。这种城市环境仿生思想，不仅在当时已起到了积极的作用，解决了困扰巴黎的城市交通与环境美化问题，使巴黎在世界上成为城市改建的成功范例，而且城市环境仿生理论今后仍然值得借鉴和完善。建筑与仿生实例•“鸟巢”外形结构主要由巨大的门式钢架组成，共有24根桁架柱，现已完成20根桁架柱整柱及2根下柱吊装。国家体育场建筑顶面呈鞍形，长轴为332.3米，短轴为296.4米，最高点高度为68.5米，最低点高度为42.8米。在保持“鸟巢”建筑风格不变的前提下，新设计方案对结构布局、构建截面形式、材料利用率等问题进行了较大幅度的调整与优化。原设计方案中的可开启屋顶被取消，屋顶开口扩大，并通过钢结构的优化大大减少了用钢量。大跨度屋盖支撑在24根桁架柱之上，柱距为37.96米。主桁架围绕屋盖中间的开口放射形布置，有22榀主桁架直通或接近直通。为了避免出现过于复杂的节点，少量主桁架在内环附近截断。钢结构大量采用由钢板焊接而成的箱形构件，交叉布置的主桁架与屋面及立面的次结构一起形成了“鸟巢”的特殊建筑造型。主看台部分采用钢筋混凝土框架一剪力墙结构体系，与大跨度钢结构完全脱开。水立方•这个看似简单的“方盒子”是中国传统文化和现代科技共同“搭建”而成的。中国人认为：没有规矩不成方圆，按照制定出来的规矩做事，就可以获得整体的和谐统一。在中国传统文化中，“天圆地方”的设计思想催生了“水立方”，它与圆形的“鸟巢”——国家体育场相互呼应，相得益彰。方形是中国古代城市建筑最基本的形态，它体现的是中国文化中以纲常伦理为代表的社会生活规则。而这个“方盒子”又能够最佳体现国家游泳中心的多功能要求，从而实现了传统文化与建筑功能的完善结合。上海仿生塔•上海“仿生塔”：这座始建于1997年的宏伟建筑有1000米的高度，楼身将被数个人工湖围绕能够吸收地震的震动波，减少大楼的晃动。大厦通体镶嵌玻璃加铝合金，透过开启特殊的拉板装置可以导入新鲜空气，保证大厦内部良好的通风情况。鸟腿•央视大楼的建筑外形像是一只被扭曲的正方形油炸圈；两座竖立的塔楼向内倾斜，倾角很大；塔楼之间被横向的结构连接起来，总体形成一个闭合的环。大楼设计造价8亿美元，带给公众的视觉冲击很强烈。王国中心大厦•王国中心大厦由沙特王子出资建造。在利雅得建造高楼，意味着要同地球上最严酷的环境作斗争，如巨大的冰雹、沙漠的酷热以及狂暴的飓风等。螺旋中心•瑞典的“螺旋中心”大厦：是斯堪的纳维亚半岛的最高建筑物，高189米，共有9个区层，每区层有5层，有152个单元，每区层都旋转少许，使整栋大厦共旋转90度。大厦最底下两个区层是办公室，其余7个区层共有150个豪华住宅单元，总面积1.5万平方米。该建筑已成为瑞典马尔默的标志。城市仙人掌•荷兰鹿特丹的“城市仙人掌”：是一个坐落在荷兰的住宅工程，它将在19层楼中提供98个居住单元。多亏了这种错落有致的曲线阳台的设计，每个单元的室外空间能够得到足够的阳光。伦敦市政厅•伦敦市政厅：建筑的设计来自诺曼·福斯特公司，设计师认为我们生活的世界是可以改变的，这座大楼的用意是激励代表提出更多的议案，促进英国的民主进程。这座建筑物全部使用了无污染的可回收的材料。伯明翰塞尔福瑞吉百货大楼•英国伯明翰塞尔福瑞吉百货大楼：其外型轮廓犹如女性的身体，外表悬挂了1.5万个铝碟，创造出一种极具现代气息的纹理装饰效果，有如女人服饰上鳞片式的金属圆片，闪烁于阳光之下，使建筑的商业氛围表现到极致丹佛国际机场•美国科罗拉多州丹佛国际机场：是美国面积最大及全世界面积第二大的机场，丹佛国际机场已经有18年的运营历史，是美国最为繁忙的机场之一，有二十二家航空公司提供1200个航班。此机场的特别之处在於屋顶用特殊布料覆盖及采用张力结构的设计，令人联想到受冰雪覆盖的落矶山脉•著名的如1960—1963年夏朗(HansScharoun)设计建造的柏林爱乐音乐厅内部空间则是仿自乐器内部空间共鸣的效果而建造了这一复杂奇特的形体。柏林爱乐音乐厅朗香教堂•1950年，法国建筑师勒·柯布西耶在设计法国孚日山区的朗香教堂期间，一枚蟹壳给了他无穷灵感。他选择了与以往任何设计作品都不同的屋顶样式。该屋顶各边都像壳一样向上弯曲，在壳易碎的超薄材料里蕴藏着自然力和坚韧性。同时，朗香教堂的平面就是模拟人的耳朵，象征着上帝可以倾听信徒的祈祷。正是因其平面具有超现实的功能，以致在造型上也相应获得了奇异神秘的效果。动植物仿生的发展方向•仿生学的方向随着科技与经济的发展而发展，仿生学前沿无止境！•远古时代，人类的祖先模仿蜘蛛编网捕鱼；受果实和瓢虫滚动的启发发明轮子……。工业时代，人们模仿植物和动物结构，创造新的建筑结构；模仿鸟的飞翔发明飞机；模仿人与动物发展机器人；模仿海豚发明潜艇等等。信息时代，模仿人的运算发明计算机；模仿生物的信息传感等等。在当今的知识时代，人们开始模仿生命的微观结构与功能、遗传与发展；模仿人脑的认知；模仿生命的协同进化等等。•人类进化只有500万年的历史，而生命进化已经历了35亿年的历史。•纵观人类科学的发展历史，经过35亿年进化的生物世界是技术创新不可替代、取之不竭的知识宝库和学习源泉。而仿生学是诸多学科的交叉，尤其需要生命科学家和多学科技术科学专家的共同关注与参与。仿生科学有无止境的前沿，正向着微观、系统、智能、精细、洁净方向发展。毋庸置疑，重视并创新仿生学，是提升科学技术原始创新能力的一个重要方向。•模仿人的创造固然重要，模仿自然更有无限的潜力和机会！更有可能提升原始创新的能力！^如果有人问：“未来的科学世界属于谁？”我将毫不犹豫的回答：未来将属于仿生学！