建筑生态设计的仿生手法

建筑生态设计的仿生手法

王娇王廷

北京中厦建筑设计研究院有限公司陕西西安710021

摘要：本文通过分析建筑设计的生态理念常用的设计方法，引出仿生的手法，通过与其他手法的对比，结合其自身的优势，总结出建筑生态设计中仿生手法的运用，以期为后期富含生态化理念的建筑设计提供一定的理论指导。

关键词：生态设计；仿生建筑；仿生手法

1生态建筑的模仿

人类在地球上所做的任何活动都是要与自然相联系的，建筑作为人在自然内的活动场所尤是如此，在对建筑的设计中应始终贯彻自然与生态的理念。

1.1模仿建筑

在一些生态建筑的设计中出现向机器或传统模仿的潮流，这些思想模仿的重点不在于对于外部造型的简单模仿，也不在于一定的文化理念的传达，这些建筑始于人们对原型的深刻理解总结，在实践中升华提炼，重点模仿机器或传统建筑中的优点，如资源的高效利用，又如建筑对于环境变化的良好适应性。

1.2仿生建筑

生态建筑设计模仿生物，简称仿生建筑，是从自然界的存在法则中总结规律，结合建筑的特点，使用一定的技术支撑，模拟生物特性及一定的机理，使建筑物具有某些层面上类似于生物的特性。其模仿的目的同样并不应该在于通过对自然简单的照搬来吸引人的眼球，而应在于使建筑节能环保可持续，实现与自然有机结合。

1.3模仿生物与其他

仿生建筑与其他模仿建筑都是为了在错综复杂的环境中寻求一个组织秩序的范例，从而选取多种实现途径。各种模仿的途径也不完全是孤立的，它们可以同时运用于同一幢建筑设计，同时相互之间也可能存在内容与概念的交叉或重叠。例如传统建筑本身就是前人学习总结生物经验的结果，在效仿传统建筑的某些技术同时，我们的设计可能也正在模仿着生物的某些特征；在模仿生物特征时，建筑的某些特色或多或少需要先进的科技理念与机器技术的支持才能得以实现。

2仿生建筑设计理念

机械化的大生产以及日益发达的人类文明缔造了无与伦比的现代社会，同时也像一把利剑一样为我们带来了严重的资源能源短缺、污染严重等新时期的城市化问题。建筑设计的未来也应该逐渐沿着绿色节能、经济环保的思路走下去。仿生建筑为建筑师提供了一种动态的、变化的、联系的思维方式，为建筑设计脱离固定的，机械的范式指出了一条出路。仿生建筑的设计理念较为重视与自然环境紧密的结合，同时对自然科学及交叉学科的技术要求则越来越高。

2.1绿色自然

道家“道法自然”的哲学思想，与现今科学技术的发展证明，生物的选择进化积累的功能，能够最大限度符合大自然的规律，是最为和谐与精巧的构造。在仿生建筑的思想理念下，建筑师的思维可以更加开放、自由，跳脱片面的以“人为本”，以未来发展的眼光、以对自然与社会负责的精神进行设计。这样的建筑同时综合了“有机建筑”理论与现代的多种学科的高科技技术，同时重视建筑在时间维度的绵延性与在空间维度的广延性，采用类似于线型的体型，更能体现生命形式的本质，更能符合生态平衡的要求，成为当代建筑的设计新思路。

2.2高技术依托

现代的建筑仿生学在多学科交叉发展的基础上产生，是仿生学在建筑领域的应用与延伸，随着其他学科的发展不断完善。现代生物学、生态学、生物进化学等学科的研究成果对于现代的仿生建筑的发展起到了极大的促进作用，为仿生建筑提供了新的设计方法。同时，仿生建筑对于高技术依赖性极强，基于先进的科学技术，才能更好的推动仿生建筑的设计发展。

3建筑生态设计仿生手法

3.1功能设计手法

建筑设计中对于功能往往是难以有效组织成为有机整体，而对生物体的功能进行模仿，是向成功范例求取经验的途径，极具推广价值。在设计中有必要了解到对功能的模仿不仅应该孤立、静止的简单模仿，而应在复杂中寻求简单，在多样与统一的功能问题中探索节约材料创造趣味空间的灵感。

3.2形态设计手法

生物与建筑的形式上都是精彩多样，在设计中有必要了解到模仿的就原型来自于形态丰富的大自然，但不能生硬的取自大自然。我们通过对生物的多样性充分研究，把握规律，才能将自然界生物的精华恰当的运用于建筑设计中。

具体的建筑设计对于形态的模仿，可以仿其具象或仿其规律的抽象。具体形象的模仿常常因为完全照搬而显得呆板，对具象的模仿应因地制宜，对具象也可以采取恰当的方法灵活变化，才能仿的生动，仿的出彩。

对抽象符号的隐喻比具象的模仿更难，但更富有精神内涵且更容易出彩。模仿时设计师应对形象特征有很深的理解，把握原型，分析提炼出形态特质及文化精髓。通过对形态用构成的方式恰当处理，可着力于在新的环境下创造出具有自然意味的形态，以使作品具有更深的文化特质，引发人的共鸣。这种抽象的提取使的建筑形体更丰富有趣、富有艺术气息，是较为先进的仿生建筑形态设计手法。

3.3结构设计手法

建筑设计对于生物结构的模仿是从自然界生物组成的材料、结构及受力关系等特性中汲取灵感，应用于建筑中。这样设计出的建筑，常常具有里程碑式的创新意义，是人类对于材料性能的重新认知。模仿结构的仿生在设计中应用广泛，被有心者发现后，从简单的蛋壳、蜘蛛网结构都会创新出壳体结构、索网结构，进而衍生出很多优秀的设计。模仿中应对自然界中各种生物的结构善于观察，汲取灵感，同时加上现代技术的支撑，模仿出更为生动的创意，创造出让人称赞的仿生结构体系。

3.4材料设计手法

设计中对自然界生物体组成材料的模仿，重点在于分析材料的物理化学性能，研究其组成构造，提炼出新型的建筑材料，可以满足人们对建筑材料的性能和品种的更高标准的要求。因为生物特征，是大自然沉积选取的经典，对材料的模仿可以以生物的适应性方面作为切入点，研究建筑材料，特别是表皮材料技术对生物的模仿。这样创作出的建筑可以保证建筑队自然环境的良好适应性，与自然环境积极共生，良性互动。

结语

在建筑生态设计中运用仿生手段，可以通过对自然界生物功能、形态、结构、材料等方面的模仿，为未来建筑设计领域拓宽思路，提供对新形式与功能材料问题的解决方法。

参考文献：

[1]刘源，肖大威，陈翀，《模仿生物•模拟机器•效仿传统建筑——简析生态建筑设计的三种途径》，建筑师，2005/04.

[2]谭川，《生态语境下的建筑形式初探》，天津大学硕士论文，2012.

[3]吕富珣，《走向21世纪——建筑仿生学的过去和未来》，建筑学报，1995/06.

[4]丁晓斐，《浅谈仿生建筑创作方法》，华中建筑，2007/01.

[5]吕从娜，闫启文，《仿生建筑的类型及未来发展趋势》，美术大观，2007/10.

[6]姜杨，《建筑美学——建筑仿生学的美学问题》，神州，2012/12.

[7]金明姬，张浩，《建筑形态的仿生创作浅析》，低温建筑技术，2008/12.

作者简介：

王娇（1984-），女，西安建筑科技大学建筑学专业毕业，工作于北京中厦建筑设计研究院有限公司。

王廷（1986-），男，西安建筑科技大学建筑学专业毕业，工作于北京中厦建筑设计研究院有限公司。