淺談仿生元素在建筑模型制作中的應用

陳姝潓（遼寧林業職業技術學院,沈陽 110000）

淺談仿生元素在建筑模型制作中的應用

陳姝潓
（遼寧林業職業技術學院,沈陽 110000）

隨著社會生活水平的提高，人們對建筑的要求不僅僅局限于居住，更多的是對建筑的審美要求。這一要求不僅包括內部居住環境的提升，也包括外部建筑造型的審美提升。在近年來的建筑類設計大賽中，造型新穎富有創意的建筑外觀設計往往得到評委們的青睞。其中仿生類的建筑最為常見，設計師在設計過程中借鑒仿生元素，吸收這些元素作為創作靈感。這些設計作品在仿生的同時加以變形，保留美觀抽象的生物特點，又添加了個人的設計思路最終成為全國乃至世界著名的建筑。

仿生元素；建筑模型；建筑設計

隨著科學技術和生活水平的提高，產品的外形設計越來越趨于簡潔，抽象。外形簡單，功能強大，科技感強的產品受到廣大消費者的歡迎。對于產品設計的概念界定，在廣義范圍內也包含建筑設計。在建筑設計領域，人們不斷的尋求新的建筑類型，尤其是在建筑設計比賽中，造型獨特、新穎的建筑往往得到評委們的青睞。通過尋找、研究、模仿自然界的生物，設計師可以找到最有序的設計，也即設計熵最低的設計。”建筑設計同樣如此，優秀的建筑設計多是仿生的，原因是這樣的建筑設計熵更低。

1 仿生建筑的概念

仿生建筑是參照生物界中生物體的結構功能和外形特征來完善建筑，從而使建筑的形體結構和功能布局能夠合理形成。仿生建筑并不是新興詞匯，在遠古時期，模仿自然界各種新式是當時建筑的重要特征。今天，隨著科技的快速發展，伴隨著新材料、新技術的應用。人們頭腦中的想法可以得以實現。提到仿生一詞，人們往往認為只是單純的模仿生物的外形特征，這種想法是片面的。仿生建筑不僅模擬生物的外形，也從中學習生物生長的規律和生存它生存環境的關系。生物通過上千年甚至上億年的歷史進化出如今的樣子，其外形和結構都適宜了生存的環境。運用仿生學原理可以創造出美觀、新穎適應生態環境的建筑形態。建筑模型的制作多以仿生元素為參考，包括外形和內部結構。

世界上有很多著名的建筑是仿生類的，設計師在設計和制作模型的過程中通過模仿自然界或生活中的常見物體外形或功能制作出了很多優秀的建筑作品。

2 仿生元素在建筑中的分類。

建筑模型的仿生包括形態的仿生、結構的仿生以及功能的仿生和材料的仿生。形態仿生是最常見最易理解的。通過對自然界的生物形態進行模仿，制作出各種各樣的建筑形態。仿生元素使建筑的造型更新穎、生動。

通過研究生物的外形，探討在建筑模型制作中的應用性，使建筑的功能、結構和形式有機結合。例如：

（1）臺北101大樓：在外形設計上的靈感源于竹子，帶有學習和成長的寓意；

（2）北京國家體育場：由于看上去像一個大大的鳥巢，俗稱鳥巢；

（3）印度蓮花寺：建筑的靈感源于蓮花，由巴哈伊信徒所建。寺廟由27片大理石花瓣組成，每三個花瓣為一組，形成九個側面，可以容納2500人，其中有9個入口通往中庭；

（4）迪拜棕櫚島：雖然叫做島但是由人工建造，在空中鳥瞰像一片棕櫚葉，包括一個新月造型；

（5）臺灣疾病控制中心大樓：設計靈感源于鸚鵡螺貝殼，大樓外墻有交錯排列的幾何紋路，也反應出大樓內部的DNA研究工作；

（6）芝加哥螺旋塔：位于芝加哥的一座摩天大樓，靈感源于筍螺；

建筑形態的仿生并不是簡單的對生物形態的模仿，而是建筑設計師將自然形態和自己的創意、審美有機結合的結果。人們通過研究模仿制作生產工具，建造住所，以此實現人與之然的和諧統一。

隨著外形仿生建筑的不斷豐富，人們對建筑的設計更注重節能、環保、經濟、適用、安全等因素。所以高興節能的建筑越來越受到人們的重視。結構仿生通過從大自然的長期進化過程中尋找靈感，模仿生物的結構、功能等實現結構性仿生。在探尋自然界生物結構特點的同時，不得不感嘆自然的神奇力量讓生物的結構有著難以想象的特點。通過參照自然界微生物、動植物等的結構特點，來完成建筑模型的制作，通過分析生物結構的性質，將其應用到建筑領域。著名的結構仿生建筑有：

（1）北京國家游泳中心：俗稱水立方，為2008奧運會所建，可容納1.7萬人。建筑物外表看上去像是一個水和氣泡的立方體，又像是充滿了壓力的植物細胞，科學家通過這種細胞脹壓的原理，設計出充氣或者充液的建筑。外面的膜結構可透過更多的光線，從而減少能源成本。這也使得水立方更適合作為游泳場所。

（2）北京國家大劇院：整個建筑采用殼體結構。建筑外部為鋼結構網殼，成半橢圓的球形。在自然界中的貝殼、烏龜殼、人的頭骨等彎曲的表面與其有著相同的力學原理。

（3）北京工人體育館：建筑靈感源于蜘蛛網的幾何形狀。人類將這種穩固的纖維網狀結構應用的建筑設計中，稱之為懸索結構。建筑的頂部有上下兩張網。中間由桿件支撐。

建筑功能的仿生實用性很強，但由于生物的功能不像外形和結構那樣顯而易見，在這個領域還需要長時間的探索和研究。一旦掌握了功能仿生會給人們生活帶來很大益處。其中杰出的作品為：

位于哈薩克拉雷的節能大樓。設計師通過白蟻巢穴的功能特點在晝夜溫差相差40攝氏度的哈薩克拉雷建造了節能大樓。通過在各個部位按住的管道達到室內溫度持續保持在23-25攝氏度直接。大大節省了電能的消耗。

隨著社會的發展，建筑材料的種類層出不窮。建筑材料的發展緣于建筑結構的發展。建筑材料的仿生滿足了人們對建筑材料種類的不斷增長的需求。科學家通過蜂巢隔熱、輕巧、美觀、保溫的特點，研制出了蜂窩泡沫塑料、泡沫玻璃等用這些材料建成的建筑，結構輕盈、冬暖夏涼。

3 結語

總之，仿生元素已在建筑模型制作中被廣泛應用，仿生建筑越來越成為被人們重視的一部分，今后更會成為設計創新的源泉。同時要注意仿生是多方面的，它具有綜合性。對于建筑模型制作而言，仿生建筑的前景更加廣闊。

[1]王受之.世界現代建筑史[M].中國建筑工業出版社,2004(03):76.

[2]張萌.《殼與仿生建筑》載《青少年科技博覽》[Z].2006(05).

[3]《人民日報市場報》[N].1999-12-22(04).

[4]楊凌.從“水立方”看建構哲學在建筑設計中的應用[J].鐵道工程學報,2005(04).

[5]Hugh Aldersey-Williams.ZOOMORPHIC[M]. Laurence King Publishing London,UK,2004:98.