仿生材料在現代園林設計中的應用

陳敏豪

（廣州市景森園景設計有限公司）

仿生材料在現代園林設計中的應用

陳敏豪

（廣州市景森園景設計有限公司）

隨著仿生學與設計學在當代的不斷發展，也隨著人們對于景觀要求的不斷提升，使得仿生材料不斷出現在園林規劃與設計活動中，并且仿生材料逐漸成為現代園林設計中的主要發展趨勢。仿生材料的出現，不僅推動了我國園林設計的發展，還為人與自然的和諧統一發展提供了推動力。所以，本文主要從仿生材料的概念，以及仿生材料在現代園林設計中的應用進行了詳細的探討。

仿生材料；現代園林設計；應用

1　引言

生物經過億萬年的進化過程，為了適應環境的變化而不斷完善自身的結構組織與機能，從而得到了性能高超、組織結構完善，身體機能良好的保障系統，從而在大自然中生存下來。生活在自然界的人類與其他生物是好朋友，人類看著自然界形形色色的生物具有這樣或那樣的本領，就開始想象和模仿他們，從而出現了仿生學，進而出現了仿生材料。

人們研究仿生學是為了從生物本身出發，借助由自然界生物引發的靈感進行模仿和創新，以便于自然和諧相處，共同發展。

從自然中尋找仿生材料和設計理念也是現代園林設計中的重點內容，其主要包括兩方面的內容：淤園林建筑仿生，它是通過研究生物界許許多多生物體的組織結構和性能，并將研究成果用于仿生材料創作，從而解決現代園林設計中仿生材料的問題。于環境的仿生，它是人與自然相聯系的場所。

2　仿生材料的概念

仿生材料是指根據生物本身的組織結構和性能研制的材料。在仿生學上，常常把根據生命系統組織結構和性能而設計制造的人工材料稱為仿生材料。

仿生材料學是仿生學的一個分支，它是從微觀世界的角度研究生物材料的組織結構和性能關系，從而研究出和原生物材料一樣或者超出原生物材料的的一門學科，他是眾多學科的的交叉部分。

仿生設計不但要模仿生物的結構而且要模仿生物的功能。把材料學、生物學、仿生學結合起來，對于促進仿生材料的發展具有重要意義。生物自然進化讓生物材料具有最合理的結構，并且具有自我適應的能力。

3　仿生材料在現代園林設計中的應用

在現代園林設計中，設計者通過對自然界中各種生物的結構、形態、性能等方面的不斷研究，讓一種新的材料開始出現在當今社會中——仿生材料。

設計師在進行現代園林設計過程中，常常通過一些模仿竹子、石頭、木頭等仿生材料的應用，不但使得材料所具備的功能性被有效利用，而且使園林風格的整體性與多樣性被全面地體現出來，比如，在中國的傳統園林中，常常在水泥中加入一些瓷瓦碎石，從而使他們組成不同風格的花紋圖案來呼應園林景觀，并豐富園林景觀的文化內涵，有些動植物的形象被賦予各種喻意：鯉魚跳龍門象征著仕途通暢，桂花象征和平友好，菊花被人看作堅忍不拔的化身，荷花出淤泥而不染象征了純潔高尚，竹子以其中空有節的特性常被用來比喻虛心好學和高風亮節的優秀品質，梧桐象征了高潔，亦有高士隱居之意等。近現代隨著材料工藝的發展，常會通過對動植物形態的模仿而設計出馬賽克等園林裝飾。

3.1功能仿生材料

同人體一樣，自然界中的生物也需要通過對肌體的調動來完成自身整個系統的新陳代謝工作和各項運動，當生物具有的這種功能被設計師參考應用到仿生設計中時，便創造出功能方面的仿生設計。與其他方面的仿生設計相比，功能仿生屬于一種相對來講比較高級的新型仿生形式，由于該形式涉及到的仿生學與設計學方面的內容比較多，所以，設計師在對此項功能進行實際應用時，一定要全面且深刻地了解認識生命的活動原理。

此外，設計師還需要對自然界中各類型的生物作用進行了解，從規律的條件和本質兩個方面進行仿生設計，從而使一些復雜的活動過程能夠在有限的園林區域內被實現。譬如，對自然界水體進行自我凈化的活動過程仿生，從而達到凈化園林中的廢水，使被破壞的水生系統可以被重建的目的；對自然界中某些由植被形成的群落進行仿生，從而使園林中的生態系統具有快速的自我恢復功能等。

3.2結構仿生材料

結構仿生材料是根據生物肌體的性能，模仿生物體或者其中一部分的材料。設計者從蜂巢上得到啟發，根據蜂巢發明了蜂窩泡沫磚，這些蜂窩狀材料，不僅隔熱保溫，而且結構輕質美觀，在現代園林建筑設計中已經得到了廣泛應用。下雨的時候，荷花的葉子比較干爽，這是由于在荷葉上有一層光滑且柔軟的絨毛，它讓荷葉雖然經過雨水打擊但不會被打濕，與此同時，絨毛上承載著的水滴，可以迅速吸收荷葉上的灰塵顆粒，然后帶著灰塵從荷葉上滾落下來，從而荷葉變得非常潔凈。此種現象已經被廣泛應用到一種帶有自我清潔功能的涂料上。

在園林建筑設計中，最常使用的結構仿生是拉模結構，這一結構主要是人類受到了昆蟲的翅膀在拉張的過程中產生的力學美的啟發而創造出來的。而由德國當代著名景觀設計師彼得·拉茨設計的并以其名字命名的花園，更是將仿生結構及空間設計理念注入其中：用“可俯瞰的恐龍”“龍骨”形式作為花園的路，作為設計亮點的恐龍脊骨則是努力做到與真實的恐龍脊骨相像，并且恐龍脊骨內更是挖了圓形凹槽，既增加了空間，又增加了層次，使“龍骨”對于游人來說既可近處賞玩，又可遠觀其形。

3.3色彩和質感、圖案仿生

在園林中對仿木、仿竹、仿石材料的運用，能給人樸實、自然的感覺，可緩解人們因工作而引起的疲勞與壓力，如圖1人造沙礫模擬沙灘。

3.4化學成分仿生

園林設計中常用的材料貝殼，抗張強度高，它的成分很簡單，95豫是石灰石，5豫是蛋白質，兩者粘結成堅不可摧的整體，不需要高溫燒結。

3.5仿生材料在形態方面的應用

在此方面，我國的園林設計師主要從兩個方面對形態仿生進行了有效的應用：淤抽象式的形態仿生。園林規劃設計中的此種仿生設計，是以自然界的生態環境為依據而逐漸的發展和衍生出來的仿生設計；正常情況下，此種仿生設計主要就是通過反應一些簡單形體具有的本質特征來表現形態方式。此種仿生技術的應用，可以使園林的設計更加豐富，使得園林的景觀更加優美。于具象式的形態仿生。此種仿生設計主要是通過將自然界中各類型生物具有的形態結構、顏色的搭配、以及生長的環境為基礎進行設計。此種仿生技術的應用，可以將自然界中具有的和諧美有效地融入到當前我國園林的規劃設計中。

圖1　人造沙礫模擬沙灘

4　總結

仿生材料在現代園林設計中的應用處處可見。園林的設計是人們與自然對話和融合的重要紐帶，是實現人與自然環境的和諧相處的重要媒介。仿生材料作為園林設計的一種新手段、新方法、新思維在現代園林設計中扮演著越來越重要的作用，設計師通過仿生材料來表達自己對園林設計的理解，為人們解決人與自然和諧共處這一重要話題提供了有價值的思考。

總而言之，在自然界中，生物的種類、造型是多種多樣的，顏色也是五彩斑斕的、各種生物結構也是千奇百怪的；大自然中的生物具有的此種特色，使其為負責園林規劃設計的設計師們提供了十分豐富的靈感資源。將仿生材料設計技術應用到當前我國園林的規劃和設計的工作中，不僅可以使建設完成的園林景觀帶有極高的親切感，還能夠實現人類與園林建筑同自然環境之間的和諧統一，使園林規劃中返璞歸真的設計理念可以真正被實現。

[1]徐珊珊.仿生設計在園林規劃設計中的應用探討[J]援現代園藝，2014，20：87～88援

[2]周鵬援仿生設計原理在園林規劃設計中的應用[J]援熱帶農業科學，2009 （5）：66～69援

[3]劉玉寒援從形態仿生設計談產品創新[J]援廣西輕工業，2010（1）：59～60援[4]李偉，焦江洪援園林規劃設計中仿生設計的重要作用[J]援北京農業，2014，36：54～55援

TU986.2

A

1673-0038（2015）49-0067-02

2015-11-15

陳敏豪（1989-），男，助理工程師，本科，主要從事園林景觀擴初和施工圖設計工作。