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1、仿生建筑解析仿生建筑解析建筑仿生可以是多方而的，也可以是綜合性，建筑仿生可以是多方而的，也可以是綜合性， 不僅是通過對不僅是通過對生物的外形進行簡生物的外形進行簡單模仿單模仿而轉化出具有實用價值的客觀物，更重要的是要而轉化出具有實用價值的客觀物，更重要的是要學習生物生長的自然規學習生物生長的自然規律與已的生存環境的關系律與已的生存環境的關系，有效的運用仿生學原理創造出新穎和適應自然生態，有效的運用仿生學原理創造出新穎和適應自然生態的建筑形式。的建筑形式。前 言仿生建筑的概念仿生建筑的分類仿生建筑的空間特征目 錄經典仿生建筑案例仿生建筑的概念過渡頁 仿生建筑的概念實體的仿生是從自然界中選取研究對2、象，將對象形態、結構轉化為可以利用在技術領域的抽象功能，考慮用不同的物質材料和工藝手段創造新的形態和結構，具有科技性、時代性。抽象的討論，是從城市發展的角度來認識。在“全球化”的語境下，“地域性”這個元素對營造城市場所的歸屬感尤為重要，這給建筑的仿生設計提出了新的要求。仿生不再僅僅只是為了追求高科技的展現，也應該是尊重，并發展當地文脈，具有地域性的創造。這種仿生具有適宜性。仿生建筑的概念仿生建筑的分類過渡頁一、建筑形態的仿生 建筑形態的仿生是建筑仿生中最常見的仿生方式，人們通過對自然界的生物的形態進行模仿，從而創造出體貌多變的建筑形態。仿生建筑的分類二、建筑結構的仿生結構仿生是從自然界汲取靈感3、，從而實現建筑力學、結構、材料性能等方而的仿生。對生物結構形態的研究是實現這些要求的有效途徑。以動植物、微生物、人類自身等為原型，通過考察自然的選擇和優化規律，提取出原型中的結構體系，來為新建筑結構提供合理的外形;通過分析系統的結構性質，將其應用于建筑整體的結構力學之中。仿生建筑的分類1.薄殼形態薄殼形態生物界的各種蛋殼、貝殼、烏龜殼、海螺殼都是一種曲度均勻、質地輕巧的“薄殼結構”。這種“薄殼結構”的表面雖然很薄，但非常耐壓。 仿生建筑的分類仿生建筑的概念殼體結構的強度和剛度主要是利用了其幾何形狀的合理性，把受到的壓力均勻地分散到殼體的各個部分，以很小的厚度承受很大的重量，這就是“薄殼結構”的4、特點。 建于1959年的巴黎國家工業與技術中心陳列館是薄殼結構建筑中較為出色的作品。建筑屋頂采用了分段預制的雙層雙曲鋼筋混凝上薄殼結構，巨大的白色殼體平而呈三角形，每邊跨度達218m，矢高48m,使用而積達到90000m2。雙層混凝上殼體借鑒了扇貝波浪狀起伏的表而形態，使殼體的剛度大大增加，總厚度僅為120mm,結構效率顯著，實現了用最少材料建造最大使用空間的構想。仿生建筑的概念2.2.骨架形態骨架形態放眼看去，動物在長期進化中逐漸形成了適合生存環境的種種形態，而保持這種形態的骨骼系統在強度、硬度和穩定性等方而是很完美的。仿生建筑的分類密爾沃基藝術博物館在展館接待廳玻璃大窗外設計了遮陽層，遮陽5、片同機械動力裝置相連可以啟閉，建筑造型也隨之變化。當開啟到頂點時，所有遮陽金屬桿的輪廓形成兩道優美的弧線，形如一只振翅的巨鳥，給人以強烈的視覺沖擊。卡拉特拉瓦的這些作品不僅在結構與功能上能夠有機結合，并且創造出了令人耳目一新的建筑造型。仿生建筑的分類3 3、網狀形態、網狀形態 人們受到蜘蛛網的啟發發明了懸索結構，結構中柔軟的索網在應力狀態下可以任意變形，最終達到只承受軸向拉力，既無彎矩也無剪力的受力狀態。仿生建筑的分類1951年意大利建筑師奈爾維在其作品迦蒂羊毛廠中采用的混凝上肋板結構，也模仿了王蓮葉脈的機理，平而內相互連接的肋梁增強了結構的整體剛度，精巧的形態令人稱贊。后來建筑界廣泛應用的井6、式樓蓋和密肋樓蓋等結構形式或許正是受了它的啟發。仿生建筑的分類4 4、桿莖形態、桿莖形態當代高層建筑設計中也通過借鑒竹子這種空心和結節的結構構造特點，發明了筒體結構，山框架或剪力墻圍合成類似于竹筒的豎向井筒，沿著高度方向每隔一定的間距在建筑的相應位置設置類似竹節的加強結構層將筒體與框架相互連接起來，能夠極大地加強建筑水平與豎直方向的穩定性，形成一個具有良好受力性能的空間構架。如美國芝加哥西爾斯大廈(110層，420m，是由9個方筒聚合形成束筒結構，起到如竹節般的結構加強作用。仿生建筑的分類5 5、樹狀形態、樹狀形態 按照仿生學的建構理論，以自然界的樹木作為研究對象，可以得到樹狀結構的基木形態。7、典型的樹狀結構的形態特征是多級分枝、三維伸展。它通過對樹木自然形態的力學分析和形態簡化而成，樹冠上的荷載自上而下通過各層枝權傳遞時接近軸向傳力，可以充分發揮材料的抗壓性能，因而能覆蓋較大空間。仿生建筑的分類卡拉特拉瓦設計建造的葡萄牙里斯本東方火車站，屋頂采用一個個樹狀結構排列組合成了一片“樹林”。目前國內外有許多高速公路收費站也紛紛采用了樹狀結構，使這一結構變得越來越普及。仿生建筑的分類6 6、氣膜形態、氣膜形態通過對氣泡現象進行結構分析與模仿而產生的充氣結構打破了傳統的建筑結構形式，在有壓氣體壓力的調整下，只要塑造出封閉的外形，任何形狀都可以實現。仿生建筑的分類水立方采用了新型基于氣泡理論的8、多而體空間鋼架體系，主體是由ETFE膜與鋼框架相組合的充氣薄膜結構。整個建筑長寬均177m，高31m，建筑面積87283m2,由 3700多個氣枕構成，ETFE氣枕面積約10萬m2。仿生建筑的分類 7 7、晶體形態、晶體形態結構專家研究了原子與分子穩定的品體構成式，將這種形式運用于空間結構的設計中，發明了網架結構，具有很大的跨越能力。已是一種用很多桿件以一定規律組成的空間結構，桿件規格統一，結構高度較小，能夠有效的利用空間。仿生建筑的分類 三、功能仿生三、功能仿生建筑的功能往往是錯綜復雜的，如何有機組織各種功能成為一種綜合的整體，自然界中的生物為我們提供了成功的范例，它不僅僅是單一功能元素的相9、互疊加，而是多功能發展過程的整合，因此產生了一個較高發展階段的新特性。仿生建筑的分類 四、材料仿生四、材料仿生材料仿生是指模仿生物體組成材料的物理特性和化學成分，研究出新型的建筑材料，來滿足人們對建筑材料性能和品種口益增長的需要。仿生建筑的分類仿生建筑的空間形態特征過渡頁幾何特征幾何特征仿生建筑的設計手法打破了以往建立在靜態三維幾何學上的沉悶的空間形態，現代數學在分形學、拓撲學方而的探索對這一趨勢起到了推波助瀾的作用。仿生建筑的空間特征1 1、塑形、塑形由于結構仿生的原型在自然中以變化萬千的形態存在著，因此山結構仿生手法產生的空間在形態上也有意對自然原型進行重塑。強調建筑的可塑性形態，追求動感10、和自由感，表現柔性美，從而產生建立在幾何性基礎上的塑形建筑空間形態。仿生建筑的空間特征2 2、柔曲、柔曲建筑結構仿生探求能夠用較少的材料建造出經濟合用的結構形式，設計出了大膽而優美的具有非直線有機形式的結構。這些具有柔和曲線的結構能夠將應力舒緩地分散，避免了應力集中的現象，因此能夠將材料的力學特性發揮得淋漓盡致。仿生建筑的空間特征3 3、連續、連續 生物結構形體內部所包含的物質用來維系生命運轉，物質之間小斷進行著交換與轉化，他們是有機相連的整體。轉化到建筑空間中則可以看出這些“生命物質”所占有的“容積”被掏了，用來容納人們的行為活動。而這些掏出來的空間自然而然繼承了機體連續的特質，呈現出一種連貫互通的形態。仿生建筑的空間特征4 4、漸變、漸變結構仿生建筑的空間大都呈現出一種逐漸的、順序的、有規律的變化，產生一種自然有韻律的節奏感。仿生建筑的空間特征結語過渡頁結語 仿生建筑注重環境、經濟效益與創新的有機結合，是對建筑師綜合實力的考驗。狄義的仿生建筑最終落實到建筑形式的與眾不同，廣義的仿生是對自然界生生不息的生命原理的借鑒。仿生建筑的意義既是為了建筑創新，又是為了與自然生態環境相協調，保持生態平衡。仿生建筑作為保證生態平衡的一種手段，作為建筑創新的一個力一向，以及對“天人合一”理想的一種表達，應對中國建筑發展有所啟迪。