浅析仿生建筑

1、浅析仿生机器人说：“如果我们对一个问题找到好答案，自然很可能已经有了答案。” 亚里士多德、仿生概念、仿生以生物界的某些生物功能组织和形象构成规律为研究对象，探索自然界科学合理的建筑规则，通过这些研究成果的运用丰富完善建筑处理手法，促进建筑结构和建筑功能配置等有效的设计和合理的形成。 主要是组织结构仿生建筑形态仿生机器人使用功能仿生城市环境仿生机器人，组织结构仿生机器人从自然界中得到灵感，分为实现建筑力学、结构、材料性能等4种。 生物结构形态的研究是实现这些要求的有效方法。 以动植物、微生物、人自身等为原型，通过考察自然选择和优化规律，提取原型中的结构体系，分析为新建筑结构提供合理外形的系统结构

2、性质，应用于建筑整体结构力学。 壳构造类、生物界的蛋壳、贝壳、龟壳、贝壳、人的头盖骨等是曲率均匀、质量轻的“壳构造”。 这个“壳结构”的表面很薄，但是很有耐压。 它们模仿了在外力的作用下内力沿整个表面扩散分布的力学特征，在建筑工程中已经得到了广泛的应用。 歌剧院分为歌剧院、音乐厅、贝宁餐厅三个部分。的。 歌剧院、音乐厅、休息大厅并排立着，建在巨大花岗岩的基础上，各由四块雄伟的壳顶组成。 这些“贝”按顺序排列，前三人复盖一人，向海湾抱，最后背对海湾站着，看起来像打开盖子倒下的贝。 高低不同的尖壳。 那个贝壳形的尖屋顶，是用钢丝拉紧2194片1片重15.3吨的弯曲型混凝土的预成形件制作的，外观复盖

3、着白色和奶油色的瓷砖105万片。 充气结构类，植物和动物的细胞内充满了液体和气体。 这些液体和气体对细胞壁施加一定的压力。 生物学家把这种压力称为液体静压力和气体静压力，统称为细胞的膨胀压。 根据细胞膨胀压的原理，人们设计了一种新的独特膨胀液填充结构的体育建筑。 例如大型竞技场、室内竞技场、网球场、膨胀池、登山帐篷、野外餐厅等。 住在充气膜结构、拱门结构类、中生代的巨大爬虫类恐龙，身高20米以上，身高4米到8米，体重30吨到40吨。 这样巨大的东西为了找粮食生存下去，必须给四肢施加相当大的负荷。 如果恐龙没有合理的力学结构，四肢就会被巨大的身体压垮。 专家们发现，恐龙的巨大身体、长脖子、粗尾巴

4、的重力中心在腰，体重通过身体重心传递到粗四肢，身体的上部整体像拱门一样。 从力学上看，它确实是承受巨大负荷的理想结构的造型，是建筑史上“拱门结构”的历史起源。 这个仿生机器人的特征是材料省，坚固的耐压，外观的美丽。 赵州桥、蔬菜大棚等建筑物，“螺旋”构造类，车前子的叶子一般排列成螺旋状，角度为137 30； 三十”。 只有这样，一片一片的叶子才能得到最多的太阳。 设计师们参考车前子调节阳光的原理，独自建设螺旋状排列的13层大楼，在各房间获得最充分的阳光。 螺旋摩天楼的灵感来源于人类基因组DNA的双螺旋结构，各层扭曲了1.2度，上升时正好扭曲了90度，上层和下层的角度完全匹配，各房间的视觉独特。

5、新陈代谢类，日本建筑家提出的“新陈代谢”城市构想，通过分析生命周期和循环，寻求分离不断变化的设备部分和可长期使用的巨大结构的设计方法。 1966年丹下健三在日本山梨县建设的文化会馆是新陈代谢派的著名作品，它的平面组合结合植物新陈代谢的功能，设计垂直的圆形交通塔，为电梯、楼梯和各种服务设施，建立所有的办公空间，根据需要扩大或减少。 在功能上，考虑到报社、电台办公室、印刷、出版和广播空间四者之间的独立功能和相互联系，采用了4行16个直径5米的圆筒结构，圆筒中有楼梯、电梯、货台、厕所和空调室等。 支柱之间架设着办公室、工作室和印刷设施，其中工作室位于最上层。 各层间有很多建造屋顶庭园的空间，是为将来

6、的扩张做好准备的预约空间。 山梨县文化会馆、建筑形态仿生学、形态仿生学基于人类美学的出发点，通过模仿生物形态，使建筑形象生动、有趣、舒适的视觉感觉，或基于从生物中提取的符号，表现出某种特定的象征性意向。 一般没有考虑结构性的受力等问题，或者生物形式的建筑结构和生物的实际的受力结构毫无关系地矛盾着。 在人们熟知的动物中，鱼和鸟住在人类不能占有的空间里，所以有着理想和占有欲，这两种生物成为人们常常模仿的主题。 前面提到的我国古代建筑中屋顶檐飞翔的鸟，明显地模仿了鸟的形态。 圣地亚哥卡拉特拉瓦，Calatrava具有建筑师和工程师的双重身份，牢牢把握结构与建筑美学之间的相互作用。 他认为美态可以通过

7、力学工程设计来表现，但在自然中，林木虫鸟的形态很美，同时具有惊人的力学效率。 所以，他把自然作为设计时灵感的源泉。 代表作品：密尔沃基艺术博物馆雅典奥林匹克竞技场里昂站芝加哥大楼、密尔沃基艺术博物馆、美术馆屋顶的百叶窗角度可以根据太阳的角度而变化，像鸟的翅膀一天之内伸长或收缩一样，形成飞翔的姿势，使建筑物真的动了起来。 在我的印象中，鸟的翅膀的振动总是使周围的空气运动，形成气流。 “翅膀”和建筑的组合能更好地表现动态的力量感。 因为建筑物的量感很大，所以无论是在建筑物里还是在外面，与这个美术馆相比，人们越来越感受到自己的小小和建筑物的宏大。 在这么大的建筑物中，“翼”的振动确实给予了很强的压迫

8、感和迫力，表现了仿生的力量。 通过机械传动装置建筑物上部的是能像翅膀一样打开的两个钢结构叶片，像在阳光下缓慢移动的建筑物一样打开。 该结构体系是两根平行的，倾斜的47度桅杆由拉力支撑，一根桅杆位于屋顶的中心轴上，另一根桅杆位于通往艺术馆入口的桥上，产生了诗意的结构体系和运动感的整体效果。 与一般的建筑物不同，这个美术馆在室外部分也设计了一组遮阳板的百页，没有把百页全部放在玻璃窗内。 卡拉特拉瓦将这一部分的遮阳板一百页放在室外，直接连接桅杆，像细羽毛一样随时根据阳光调整自己的角度。 里昂车站：功能仿生，生物在生命活动中，新陈代谢和运动过程中，基于肌肉各系统运动的原理，应用于建筑功能。功能仿生学是

9、一种高级仿生学，建筑师对生命原理有着深刻的认识，换句话说，要求很多生命科学知识，建筑师单独完成功能仿生学任务通常很难，只能与科学家合作取得成果，但对建筑设计的参考意义也最大功能仿生是一种高水平的仿生设计，把建筑视为生态系统，充分发挥人的创造力，创造人工生态美的环境，达到人与自然的融合。 但是，考虑到科学技术的发展水平，这是建筑仿生设计的前沿，至今为止很少看到这种建筑。 阿尔伯特设计的德国不来梅高层公寓的平面是蝴蝶的原型，他把建筑的服务部分和我的部分比作盘子和翅膀，丰富了建筑平面。 城市环境仿生机器人在巴黎的改建计划中表明了城市环境仿生机器人代表性的例子。 1853年，巴黎塞纳区行政长官奥斯曼(

10、G.E.Haussmann )为实施法国皇帝拿破仑第三位的巴黎建设计划，对巴黎市内进行了大规模的改建。 不仅要赞美帝国首都，还要改善城市结构功能，使城市交通、环境绿化、居住水平达到新的境界。 为了实现这个理想，他的巴黎改建计划在某种程度上模拟了人类的生态系统进行了规划设计。 例如，当时计划在巴黎东、西郊建设的两个森林公园，东郊的西郊和西郊的布伦公园巨大的绿化面积，象征着人的双肺，环状的绿带和塞纳河像人的呼吸管，新鲜空气可以进入城市的各个地区。 市内环状和放射的各种主干和辅助道路网就像人的血管系统，能使血流循环。 这种城市环境仿生学思想在当时起着积极的作用，解决了困扰巴黎的城市交通和环境美化问题

11、，不仅把巴黎作为全球城市改造的成功案例，城市环境仿生学理论今后也值得参考和完善，1954年欧洲“十次集团”(Team10 ) 在荷兰召开预备会的时候，英国建筑师史密斯提出了一种被称为“集群城市”的新城市形态，这也是仿生学的成果，是根据植物生长变化规律提出的新城市布局思想。 他们设想将这种城市主干道设计成三叉道路系统，象征植物“干茎”，使交通量均匀分布。 同时，城市的“干茎”被设计成自由弯曲的分支系统，以多触角扩展的子系统，像分支一样兼有蜘蛛网状的连接。 由此，可以避免车流泛滥，也有利于各区间的区分和连接。 他们预言，这样的城市布局可以在保持现代城市功能需求的同时恢复传统城市的自然气息。 同时，这种城市也可以发展变化，使城市和建筑物的分布成为有机组合。 目前，很多地区的规划设计和“集群城市”的规划思想有着很大的不同。 仿生的意义，建筑仿生可以是多方面的，也可以是综合的，只要能很好地应用仿生原理，就能创造出新颖的适应环境生态的建筑形式。 同时，仿生学建议必须遵循许多自然界的规律，建筑仿生学应该重视环境生态、经济效益和形式的新颖有机结合，仿生学创新需要学习和发挥新技术的特征，建筑师巧用类推的方法必须从自然界吸收一切有用因素作为创作灵感，同时学习生