建筑中的仿生学设计
摘要:建筑中的仿生学设计是以生物界某些生物体功能摘要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。关键词:仿生学、建筑设计、应用关键词生物在千万年进化的过程中,为了适应自然界的规律而不断完善自身的组织结构与性能,获得了高效低耗、自我更新、新陈代谢、结构完整的保障体系,从而得以顽强的生存与繁衍,维持了生物群的平衡与延续。研究建筑中的仿生学设计就是为了从自然界中吸取灵感进行创新,以便于自然生态环境相协调,保持生态的平衡发展。尤其是在大力提倡节约能源,减少环境污染,建设节约型社会的环境下,研究建筑中的仿生学设计更具有十分重要的意义。建筑进行仿生学设计已成为一种新时代潮流,也是建筑文化的新课题。建筑仿生学是启发建筑合理创新,使城市环境达到生态平衡和持续发展一种重要手段。建筑仿生学设计是根据自然生态与社会生态规律,并结合建筑科学技术特点而进行综合应用的过程。仿生建筑大致有以下几种:仿生建筑大致有以下几种:拱形结构类
f曾生活在中生代的巨大爬行动物恐龙,身长20多米,身高4至8米,体重达30至40吨。这样一个庞然大物要走动觅食,生存下去,四肢必须承受相当大的负荷。如果恐龙不具备合理的力学结构,偌大的身躯就会被压塌。专家们发现,恐龙巨大的躯体、长颈和粗长尾巴的重力中心是在腰部,身体的重量通过身体重心传递到粗壮的四肢上,整个身体的上部犹如一座拱桥。从力学角度来看,它的确是一种承受巨大负荷的理想结构的造型,这便是建筑史上“拱形结构”的历史渊源。该仿生建筑的特点,是用料省,坚固耐压,外观美观大方。
拱形结构实例图薄壳结构类
f生物界的各种蛋壳、贝壳、乌龟壳、海螺壳以及人的头盖骨等都是一种曲度均匀、质地轻巧的“薄壳结构”。这种“薄壳结构”的表面虽然很薄,但非常耐压。模仿它们壳体在外力作用下,内力都沿着整个表面扩散和分布的力学特征,在建筑工程中早已得到广泛应用。日本东京的代代木体育馆则活像一只巨大的海螺,其外观曲线流畅、轻快、形态动人,被认为是当代最成功的体育建筑之一。
日本东京的代代木体育馆正面图
f日本东京的代代木体育馆高空俯视图充气结构类植物和动物的细胞内能充满了液体或气体。这些液体或气体对细胞壁产生一定的压力。生物学家把这r