建筑设计与仿生学的关系

《建筑设计与仿生学的关系》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、建筑设计与仿生学的关系董纪成[摘要]仿生学在建筑设计中应用的非常广泛，它在建筑中的使用实现了大自然、生物、人类生存环境及人的协调发展，体现了人类崇尚大自然的愿望。本文从建筑路的实例开始，对仿生建筑学原理及仿生建筑学的发展趋势进行剖析，最终得出仿生学在建筑设计中的应用应通过四种实现途径的结合，进一步突出仿生学对建筑设计的改良作用，做出更好的建筑设计。[关健词]仿生学建筑设计应用国家体育场(“鸟巢”)是2008年北京奥运会主体育场。由2001年普利茨克奖获得者赫尔佐格、德梅隆与中国建筑师李兴刚等合作完成的巨型体育场设计，形态如同孕育生命的“巢”，它更像一个摇篮，寄托着人类对未来的希望。设计者

2、们对这个国家体育场没有做任何多余的处理，只是坦率地把结构暴露在外，因而自然形成了建筑的外观。国家体育场于2003年12月24日开工建设，2004年7月30日因设计调整而暂时停工，同年12月27日恢复施工，2008年3月完工。工程总造价22.67亿元。“鸟巢”外形结构主要由巨大的门式钢架组成，共有24根桁架柱。国家体育场建筑顶面呈鞍形，长轴为332.3米，短轴为296.4米，最高点高度为68.5米，最低点高度为42.8米。体育场外壳采用可作为填充物的气垫膜，使屋顶达到完全防水的要求，阳光可以穿过透明的屋顶满足室内草坪的生长需要。比赛时，看台是可以通过多种方式进行变化的，可以满足不同时期不同

3、观众量的要求，奥运期间的20，000个临时座席分布在体育场的最上端，且能保证每个人都能清楚的看到整个赛场。入口、出口及人群流动通过流线区域的合理划分和设计得了完美得到的解决。鸟巢设计中充分体现了人文关怀，碗状座席环抱着赛场的收拢结构，上下层之间错落有致，无论观众坐在哪个位置，和赛场中心点之间的视线距离都在140米左右。“鸟巢”的下层膜采用的吸声膜材料、钢结构构件上设置的吸声材料，以及场北京29届奥运会体育场鸟巢实景内使用的电声扩音系统，这三层“特殊装置”使“巢”内的语音清晰度指标指数达到0.6——这个数字保证了坐在任何位置的观众都能清晰地收听到广播。“鸟巢”的相关设计师们还运用流体力学设

4、计，模拟出91000个人同时观赛的自然通风状况，让所有观众都能享有同样的自然光和自然通风。“鸟巢”的观众席里，还为残障人士设置了200多个轮椅座席。这些轮椅座席比普通座席稍高，保证残障人士和普通观众有一样的视野。赛时，场内还将提供供助听器并设置无线广播系统，为有听力和视力障碍的人提供个性化的服务。许多建筑界专家都认为，“鸟巢”将不仅为2008年奥运会树立一座独特的历史性的标志性建筑，而且在世界建筑发展史上也将具有开创性意义，将为21世纪的中国和世界建筑发展提供历史见证。北京鸟巢体育场是中国近代杰出的建筑设计之一，整个体育场结构的组件相互支撑，形成网格状的构架，外观看上去就仿若树枝织成的鸟

5、巢，其灰色矿质般的钢网透明的膜材料覆盖，其中包含着一个土红色的碗状体育场看在这里，中国传统文化中镂空的手法、陶瓷的纹路、红色的灿烂与热烈，与现代最先进的钢结构设计完美地相融在一起，不仅式上仿生而且意义非凡，那是一个用树枝般的钢网把一个可容10万人的体育场编织成的一个温馨鸟巢！用来孕育与呵护生命的“巢”，寄托着人类对未来的希望。一、仿生学内涵理解仿生学是指模仿生物建造技术装置的科学，它是在上世纪中期才出现的一门新的边缘科学。仿生学研究生物体的结构、功能和工作原理，并将这些原理移植于工程技术之中，发明性能优越的仪器、装置和机器，创造新技术。从仿生学的诞生、发展，到现在短短几十年的时间内，它的

6、研究成果已经非常可观。仿生学的问世开辟了独特的技术发展道路，也就是向生物界索取蓝图的道路，它大大开阔了人们的眼界，显示了极强的生命力。二、仿生建筑学原理仿生建筑学的原理就是以生物界某些生物体功能组织和形象构成规律为原理，探索自然界科学合理的建筑规律，并通过这些原理来丰富和完善建筑处理手法，促进建筑形体结构及建筑功能布局等的高效设计和合理形成。通俗地讲就是在建筑设计中引入一定的生物的特点、性能、结构和功能，使得建筑设计更加实用、更加具有美感、更加节约材料等，最终实现建筑设计的改良和优化。体现在四个方面，包括环保节能、标准化、智能、多维空间。环保节能建筑设计也叫生态建筑设计，是以生态学的原理

7、和方法为基础，以人、建筑、自然和社会和谐发展为目标，寻求最适合人类生存和发展的生态建筑目标的设计方式。随着我国人口的增加和资源环境的压力不断增加，环保节能已经成为我国经济发展指标中的一项重要任务，而建筑在节能减排、保障环保方面则有着更重要的位置，据国家有关资料显示，我国的建筑能耗非常惊人。在建造和使用过程中直接消耗的能源占全社会总能耗的30％，使用的钢水泥等建材的生产能耗占16.7％。两项相加，我国的能源有约一半被建筑消耗了，因此建