仿生建筑

 编者按

建筑仿生是根据自然与社会生态规律，结合了生物学、美学等，把建筑结构、建筑功能和自然生态环境进行综合搭配，注重环境生态、经济效益与形式新奇的有机结合，已成为新时代建筑学领域的一种新潮流。有观点认为，未来的城市将是仿生与生态的城市。

绿维文旅认为，建筑进入到了一个新综合时代，并呈现出六大新综合发展趋势，即：可持续性新综合、功能多元化新综合、历史文化新综合、技术利用新综合、经济价值新综合、邻里社会性新综合。

绿色仿生建筑在把握以上六大综合发展趋势的基础上，还需以节能、环保为基本原则，从高新科技、低碳节能、生土建筑、覆土生态、创意仿生等方向实现突破。

在生态文明、新型城镇化大背景下，建筑企业及设计师应转变工作思路与手法，学习和应用新科技，服务建筑创新，赋予仿生建筑新的社会目标与时代特征，实现绿色中国梦！

建筑仿生学的应用范围很广，从城市总体到单体建筑，从居住环境到材料都可涵盖。本文从城市仿生、功能仿生、结构仿生、形式仿生四方面，结合案例，展示仿生建筑的创新设计理念。

01-城市仿生

1巴黎城市改建规划

城市环境仿生方面，比较有代表性的例子在巴黎的转换改造中清晰可见。1853年巴黎的大规模整治方案，不仅要表达赞美帝国的首都，并要改善城市的结构和功能，打造绿色城市交通，环境和生活。所以，在模拟人体生态系统的基础上，对该城市进行了规划。

市区内的环形与放射状的道路网就好比人体内循环畅通的血管系统，东西郊区的两座森林公园，好比人体两肺。为了解决巴黎市没有充足的空气，当地建筑师从呼吸道的结构出发，构建了赛纳河与环形状的绿化带。

在这一系统中，环形状的市区与主干就好像流通于身体内部的血管。这样的城市环境设计理念与仿生思想相吻合，这样的设计方式对城市的发展具有积极性意义，有效地解决了巴黎的城市交通以及环境美化的问题。

2海绵城市

海绵城市，顾名思义，是指城市能像“海绵”一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，通过加强城市规划建设管理，充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用，有效控制雨水径流，实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。

“海绵城市”材料实质性应用，表现出优秀的渗水、抗压、耐磨、防滑以及环保美观多彩、舒适易维护和吸音减噪等特点，成了“会呼吸”的城镇景观路面，也有效缓解了城市热岛效应，让城市路面不再发热。

02-功能仿生

1仿生拱形大厦

在建筑使用功能方面的仿生，应用也很普遍，不过表现的形式是多种多样的，只要善于应用类推的方法，就可以从自然界中吸取无穷的灵感，使建筑的空间布局更具有新意。

这个未来风格的塔式大厦包含着数千棵树木，通过“吸收”有毒烟雾可以有效解决城市污染问题。它被命名为“仿生拱形摩天大楼”，旨在使用“生物墙”来吸收有害烟雾气体，它能够吸收这些有害气体，并转化成为氧气。

每一层都有“天空花园”，遍布着树木。同时，这里还有商店、餐厅和博物馆。该建筑使用太阳能和风能，以及进行水质净化、再循环利用和消除杂质的生物反应器。

2“白树”集合住宅

这是日本设计师Sou Fujimoto为法国蒙彼利埃设计的一栋集办公、画廊、酒吧与餐厅于一体的综合性建筑物，全高17层，其最大的特点在于，整个建筑物就像棵大树般开枝散叶，让露台和阳台狂放地向四周绽放，从而提供相当多样又实用的户外空间。

120户家庭朝向各不相同，客户可以根据个人情况选择。起居室尽量大地面向阳台，符合当地的生活习惯。塔楼的其他空间还包含一些画廊，餐厅，全景酒吧以及办公等配套公共设施。

03-结构仿生

1仿生“水泡”碳纤维复合材料建筑

在结构仿生方面，先进的工程师们在近几十年来已取得了非凡的成就，他们比建筑师更善于观察自然界的一切生态规律，已应用现代技术创造了一系列崭新的仿生结构体系。从一滴水珠和一个蛋壳看到了其自由抛物线型曲面的张力与薄壁高强的性能；从一片树叶的叶脉发现了其交叉网状的支撑组织肌理，这些对建筑结构的创新设计都是十分有益的启示。

斯图加特Achim Menges教授在新作 ICD/ITKE亭中展示了一种全新的建筑，其灵感来自于生活在水下，并居住在水泡中的水蜘蛛的建巢方式。

整个亭子是在一层柔软的薄膜内部用机器人织上可以增强结构的碳纤维而形成的轻型纤维复合材料外壳构筑物，同时这种建造方式使用到最少的材料实现了结构稳定性。

研究团队研究了水蜘蛛的水下生活模式，它们在水下建造出钢筋般的坚固水泡并生活在其中，作为水泡支撑结构的蜘蛛丝能让水泡在遭遇水流变化时承受机械盈利，保证水泡内的安全和稳定。

2卡塔尔奢侈酒店

扎哈·哈迪德建筑事务所执掌的卡塔尔Lusail酒店项目，设计灵感由沙漠风信子的结构启发而来，它是一种波斯湾原生的开花植物，学名Cistanche tubulosa(管花肉苁蓉)。

酒店“9点式”裙楼环绕着中央的主体建筑，而其周身也流动着犹如风信子般彼此交错的几何线条。

外立面上犹如纤手细织的Mashrabiya纹样(伊斯兰教传统建筑中用来遮荫的一种花格屏风)，减弱了灼热日光的力量。

貌似新潮的“流动性”概念，其实一直埋藏于波斯的建筑遗产与传统观念中。在该项目，从穹顶到天花板、到墙面再到地板，连贯的纹样如同书写或几何绘图，令建筑各部分形成一种暧昧的联系，这种联系甚至令建筑学元素上的泾渭都模糊起来。

04-形式仿生

1红树林树屋

建筑形式的仿生则最为常见，它不仅可以取得新颖的造型，而且往往也能为发挥新结构体系的作用创造出非凡的效果。新西兰太平洋环境公司的建筑师们设计的黄树屋餐厅，位于一片红树林上。

建筑主体为人工种植的白杨木条，栏杆用附近的红衫木做成，充分利用了自然采光。

外形像是一个豆荚，建在一棵10米高的红树上，灵感源于昆虫的茧，可容纳30名用餐的客人。高架通道由当地的红树制成。

2印度莲花寺

1986年在印度的新德里绽放了一朵白色莲花，这座运用几何原理精密计算出的莲花寺，它高34.27米，底座直径74米，由三层花瓣组成，全部采用白色大理石建造。底座边上有9个连环的清水池，拱托着这巨大的"莲花"。

莲花寺是新德里的地标建筑，人们都称之为坐落新德里的"悉尼歌剧院"。以其承载的文化和设计者巧具匠心的设计，每年吸引着数以千计的游客前来参观。白天，俯览莲花寺，在底座上的九个水池的衬托下，庙宇既有宗教和民族特色，又不失一种现代感。晚间，庙宇在白色灯光的照射下，犹如黑暗中漂浮水上的灯花。

本文根据绿维文旅创意建筑设计研究院公众号内容编辑整理

部分图片来源摄图网，部分来源网络

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