浅谈仿生设计在建筑设计中的运用

【摘 要】本文介绍了仿生设计的概念、特点，分析了建筑仿生设计的表现与应用阐述了建筑仿生设计的主要任务。以仿生设计理念为指导的建筑造型的设计。展望仿生学在建筑设计中运用的发展前景。

【关键词】仿生设计 建筑仿生设计

【Abstract】This paper introduces the concept of bionic design， features， analyzes the performance of architectural design and application of bionic expounded the main task of building bionic design. Bionic design concept as a guide to the architectural style of the design. Looking bionics use in architectural design development prospects.

【Keywords】bionic design； building bionic design；

一、引言

仿生是一个老课题，也是当今科研发展的方向，在实际中已经受到人们的关注。我们人类在进入文化发展的时期，就利用自然的仿生学和顺应自然规律的模式，去发展和创造。进入二十世纪尤其是在潜水艇和飞机发明后，取得了巨大的发展和进步，人们通过鸟类的飞行和鱼类的特点得到了启示。建筑中也是同样的道理，从远古的巢穴建筑的产生都留下了模仿自然的特点。建筑仿生已成为一种新时代潮流，仿生学作为引领建筑合理创新发展以及更好的维护和保障了生态的平衡，为城市环境的发展提供了一种有力维护手段。同时，仿生学的应用已经遍及到建筑的各个方面，无论是城市的整体还是单个的建筑，甚至是居住环境以及材料都涉及到仿生，仿生的应用是未来城市建设和发展的一个趋势。

二、仿生设计的概念、特点

仿生设计学也可以称为设计仿生学（Design Bionics），它是新发展起来的边缘性学科，是在设计和仿生学二者的基础上形成的。它主要覆盖到生物学、物理学、动力学、工程学、控制论、信息论、人机学、心理学、材料学、机械学、经济学、色彩学、传播学、等所有涉及到的学科。

仿生设计学作为人类社会生产活动与自然界的锲合点，促成了自然与人类社会的统一性，已经成为了在建筑设计中的重点，人类社会在自然界中吸取了大量的自然因素，更是建筑和仿生学发展的基础。自然界中动植物的发展和进化，为人类提供了许多借鉴因素，人们也在自然界中学到了本领。仿生学的重要性在于能够帮助和指导建筑设计和实践的作用，对建筑的科学发展有重要意义。

三、建筑仿生设计应用

二战后，一批建筑师和工程师积极开发钢结构的潜能，很多人尝试仿生方向。在建筑的使用仿生方面，也已经普遍应用，他已经体现在建筑的各种形式上。只要从自然界中去发现，就能够找到许多我们在建筑中运用的仿生方法。我们可以借鉴著名芬兰建筑师阿尔托设计的德国不莱梅的高层公寓（1958 ―1962），就是以蝴蝶为原型设计的，他完美的把建筑玉蝴蝶融为了一体，它营造了建筑的内部空间结构，也是建筑的类型更加丰富。例如：人的嘴，不仅能吃饭，又能说话唱歌，还能品尝甜酸苦辣。这种原理应该使建筑师在建筑功能组织中有所启发。在建筑中仿生学较为多见，这样建筑本身造型独特，在其内部结构和外部形势中也独具匠心。建筑中使用仿生学设计最早的是西班牙人安东尼・高（Antonio Gaudi）。他设计中体现了动物骨骼的成分，比喻这座城市战胜蛟龙的传说。赖特是一位善于结合自然环境的建筑师，他在1944年设计建造的威斯康星州雅可布斯别墅，就是把住宅仿照地面菌菇类植物进行设计的，给人以自然的形态，达到和环境融为一体的境界。

总之，建筑仿生可以是多方面的，也可以是综合性的，如能成功应用仿生原理就能创造出新颖和适应环境生态的建筑形式。与此同时，在建筑的过程中必须要尊重自然规律和平衡原理，以生态理念去设计和建设，在注重经济利益的同时也要注重外部结构的设计特点。建筑仿生如何才能真正体现其自身价值，就要结合类推的方法进行设计，在自然界中吸取灵感和方法。把仿生设计学的优势和特点发挥出来。今后也仍然会成为建筑创新的源泉和保证环境生态平衡的重要手段。

四、建筑仿生设计主要任务

在现代的仿生建筑中其仿生学原理的使用已经范围很大，因此也奠定了仿生学理论的基础，它的产生促使了交叉学科的诞生。1960年在世界范围内开展的第一次仿生学大会，在美国的俄亥俄州共同发展和创建了仿生学的理论和概念。仿生学建造的产生是很多学者认为，仿生学就是在模仿生物系统中的基础原理，从中产生了一门不同的学科，运用生物的进化自然系统在人类的建筑中去实施和运用，他以模块式的模式，利用现代技术去发展和创造。当代社会经过研究和实践已经形成了成熟的仿生学理论系统，经过不断的发展，其实践意义和理论基础已经非常的完善，他完全融入了现代的自然平衡理念，在人与建筑、建筑与生物特点结构之间起到了平衡作用。

其实，人类在现代的建筑设计遇到了不少的难题，然而自然界中的动植物都给出了答案。在自然界的发展和进化中，动植物都适应了自然因素的变化，完善了自身的适应性它需要得到更为低耗、肌体完整的保障系统，这样生物才能正常的生存。也正是如此世界成为了一个有效的整体，保持了生物繁育和进化的平台和延续。我们人类在自然界中也要遵循这个规律，自然界也是如此，不能打破这个有效的生存规律，不然所有物种和生物、植物都会没绝。建筑物对于人来说是第三层皮肤，它有效的隔绝了人与自然的想博兴。怎样才能让建筑物的仿生设计适应自然，还可以不阻碍人类发展的规律和需求，这正是当代社会需要去解决的新课题和研究的方向。

五、仿生学在建筑设计中运用的发展前景

精巧的设计是人类智慧的结晶，只不过是短暂劳动的结果，而自然界的一切都是自然选择的优化结果，是大自然几千乃至几亿年的进化成就，它比人类的思考更适合于自然，更具有面对自然环境的竞争力，所以人类要仿生，其意义就在于人类要谦虚地向大自然学习，更好地适应自然环境，为人类的生存和发展提供更多的有利的环境，但是仿生不是一味的仿造，而是要在仿照中，创造出适合建筑发展的具体结构模式。判断一个建筑设计的是否合理，除了要考虑它的基本原理和外在美观以外更主要的是建筑的设计必须要满足人们的物质需求和精神文明的需求。仿生的创造为建筑提供了一个开阔的平台和视野，同时为设计者创造了一定的设计条件，满足了他们对建筑更高层次的需求，为建筑的发展提供了依据。

现如今，随着人类科技的不断进步，对生物的研究探索也不断的提高，使人造物的过程中潜移默化的运用以发现的生物中的奥秘，通过不断的模仿和探索，提高对物品价值的需求。仿生学的发展为建筑的发展提供了更多的可能，而随着它的作用越来越凸显，仿生学也作为了一门学科而存在，更加的普及了仿生学的应用，同时也有利于生物原理大量的应用与设计创造中。大自然的奥秘举不胜举，每当我们发现一种生物奥秘，就可能成为一种新的设计，也就可能带给我们一种新的生存方式，大自然在不断发展变化，生物体在不断进化完善，新的奥秘没有穷尽，我们人类在认识世界的广度上、深度上也是无边无际的，我们甚至将要进行宇宙仿生，研究宇宙空间中地球以外无数行星上可能有的生物，从而为我们的设计，提供崭新的结构、功能、形态创造出地球上前所未有的新设计来。

由此可见，仿生建筑在建筑设计领域中运用前景十分广阔。仿生设计元素在建筑设计中的广泛运用将使建筑艺术变的更加丰富。随着建筑材料、建筑技术和设计水平的不断发展与提高，人类的仿生建筑终归要赶上甚至超越自然界中生物的结构范畴。

参考文献：

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