建筑生態設計的仿生手法

王嬌 王廷

摘要：本文通過分析建筑設計的生態理念常用的設計方法，引出仿生的手法，通過與其他手法的對比，結合其自身的優勢，總結出建筑生態設計中仿生手法的運用，以期為后期富含生態化理念的建筑設計提供一定的理論指導。

關鍵詞：生態設計；仿生建筑；仿生手法

1生態建筑的模仿

人類在地球上所做的任何活動都是要與自然相聯系的，建筑作為人在自然內的活動場所尤是如此，在對建筑的設計中應始終貫徹自然與生態的理念。

1.1 模仿建筑

在一些生態建筑的設計中出現向機器或傳統模仿的潮流，這些思想模仿的重點不在于對于外部造型的簡單模仿，也不在于一定的文化理念的傳達，這些建筑始于人們對原型的深刻理解總結，在實踐中升華提煉，重點模仿機器或傳統建筑中的優點，如資源的高效利用，又如建筑對于環境變化的良好適應性。

1.2 仿生建筑

生態建筑設計模仿生物，簡稱仿生建筑，是從自然界的存在法則中總結規律，結合建筑的特點，使用一定的技術支撐，模擬生物特性及一定的機理，使建筑物具有某些層面上類似于生物的特性。其模仿的目的同樣并不應該在于通過對自然簡單的照搬來吸引人的眼球，而應在于使建筑節能環保可持續，實現與自然有機結合。

1.3 模仿生物與其他

仿生建筑與其他模仿建筑都是為了在錯綜復雜的環境中尋求一個組織秩序的范例，從而選取多種實現途徑。各種模仿的途徑也不完全是孤立的，它們可以同時運用于同一幢建筑設計，同時相互之間也可能存在內容與概念的交叉或重疊。例如傳統建筑本身就是前人學習總結生物經驗的結果，在效仿傳統建筑的某些技術同時，我們的設計可能也正在模仿著生物的某些特征；在模仿生物特征時，建筑的某些特色或多或少需要先進的科技理念與機器技術的支持才能得以實現。

2仿生建筑設計理念

機械化的大生產以及日益發達的人類文明締造了無與倫比的現代社會，同時也像一把利劍一樣為我們帶來了嚴重的資源能源短缺、污染嚴重等新時期的城市化問題。建筑設計的未來也應該逐漸沿著綠色節能、經濟環保的思路走下去。仿生建筑為建筑師提供了一種動態的、變化的、聯系的思維方式，為建筑設計脫離固定的，機械的范式指出了一條出路。仿生建筑的設計理念較為重視與自然環境緊密的結合，同時對自然科學及交叉學科的技術要求則越來越高。

2.1 綠色自然

道家 “道法自然”的哲學思想，與現今科學技術的發展證明，生物的選擇進化積累的功能，能夠最大限度符合大自然的規律，是最為和諧與精巧的構造。在仿生建筑的思想理念下，建筑師的思維可以更加開放、自由，跳脫片面的以“人為本”，以未來發展的眼光、以對自然與社會負責的精神進行設計。這樣的建筑同時綜合了“有機建筑”理論與現代的多種學科的高科技技術，同時重視建筑在時間維度的綿延性與在空間維度的廣延性，采用類似于線型的體型，更能體現生命形式的本質，更能符合生態平衡的要求，成為當代建筑的設計新思路。

2.2 高技術依托

現代的建筑仿生學在多學科交叉發展的基礎上產生，是仿生學在建筑領域的應用與延伸，隨著其他學科的發展不斷完善。現代生物學、生態學、生物進化學等學科的研究成果對于現代的仿生建筑的發展起到了極大的促進作用，為仿生建筑提供了新的設計方法。同時，仿生建筑對于高技術依賴性極強，基于先進的科學技術，才能更好的推動仿生建筑的設計發展。

3建筑生態設計仿生手法

3.1 功能設計手法

建筑設計中對于功能往往是難以有效組織成為有機整體，而對生物體的功能進行模仿，是向成功范例求取經驗的途徑，極具推廣價值。在設計中有必要了解到對功能的模仿不僅應該孤立、靜止的簡單模仿，而應在復雜中尋求簡單，在多樣與統一的功能問題中探索節約材料創造趣味空間的靈感。

3.2形態設計手法

生物與建筑的形式上都是精彩多樣，在設計中有必要了解到模仿的就原型來自于形態豐富的大自然，但不能生硬的取自大自然。我們通過對生物的多樣性充分研究，把握規律，才能將自然界生物的精華恰當的運用于建筑設計中。

具體的建筑設計對于形態的模仿，可以仿其具象或仿其規律的抽象。具體形象的模仿常常因為完全照搬而顯得呆板，對具象的模仿應因地制宜，對具象也可以采取恰當的方法靈活變化，才能仿的生動，仿的出彩。

對抽象符號的隱喻比具象的模仿更難，但更富有精神內涵且更容易出彩。模仿時設計師應對形象特征有很深的理解，把握原型，分析提煉出形態特質及文化精髓。通過對形態用構成的方式恰當處理，可著力于在新的環境下創造出具有自然意味的形態，以使作品具有更深的文化特質，引發人的共鳴。這種抽象的提取使的建筑形體更豐富有趣、富有藝術氣息，是較為先進的仿生建筑形態設計手法。

3.3結構設計手法

建筑設計對于生物結構的模仿是從自然界生物組成的材料、結構及受力關系等特性中汲取靈感，應用于建筑中。這樣設計出的建筑，常常具有里程碑式的創新意義，是人類對于材料性能的重新認知。模仿結構的仿生在設計中應用廣泛，被有心者發現后，從簡單的蛋殼、蜘蛛網結構都會創新出殼體結構、索網結構，進而衍生出很多優秀的設計。模仿中應對自然界中各種生物的結構善于觀察，汲取靈感，同時加上現代技術的支撐，模仿出更為生動的創意，創造出讓人稱贊的仿生結構體系。

3.4 材料設計手法

設計中對自然界生物體組成材料的模仿，重點在于分析材料的物理化學性能，研究其組成構造，提煉出新型的建筑材料，可以滿足人們對建筑材料的性能和品種的更高標準的要求。因為生物特征，是大自然沉積選取的經典，對材料的模仿可以以生物的適應性方面作為切入點，研究建筑材料，特別是表皮材料技術對生物的模仿。這樣創作出的建筑可以保證建筑隊自然環境的良好適應性，與自然環境積極共生，良性互動。

結語

在建筑生態設計中運用仿生手段，可以通過對自然界生物功能、形態、結構、材料等方面的模仿，為未來建筑設計領域拓寬思路，提供對新形式與功能材料問題的解決方法。

參考文獻：

[1] 劉源，肖大威，陳翀，《模仿生物· 模擬機器·效仿傳統建筑——簡析生態建筑設計的三種途徑》，建筑師，2005/04.

[2] 譚川，《生態語境下的建筑形式初探》，天津大學碩士論文，2012.

[3] 呂富珣，《走向21世紀——建筑仿生學的過去和未來》，建筑學報，1995/06.

[4] 丁曉斐，《淺談仿生建筑創作方法》，華中建筑，2007/01.

[5] 呂從娜，閆啟文，《仿生建筑的類型及未來發展趨勢》，美術大觀，2007/10.

[6] 姜楊，《建筑美學——建筑仿生學的美學問題》，神州，2012/12.

[7] 金明姬，張浩，《建筑形態的仿生創作淺析》，低溫建筑技術，2008/12.

作者簡介：

王嬌（1984-），女，西安建筑科技大學建筑學專業畢業，工作于北京中廈建筑設計研究院有限公司。

王廷（1986-），男，西安建筑科技大學建筑學專業畢業，工作于北京中廈建筑設計研究院有限公司。