浅谈仿生元素在建筑模型制作中的应用

陈姝潓（辽宁林业职业技术学院,沈阳 110000）

浅谈仿生元素在建筑模型制作中的应用

陈姝潓
（辽宁林业职业技术学院,沈阳 110000）

随着社会生活水平的提高，人们对建筑的要求不仅仅局限于居住，更多的是对建筑的审美要求。这一要求不仅包括内部居住环境的提升，也包括外部建筑造型的审美提升。在近年来的建筑类设计大赛中，造型新颖富有创意的建筑外观设计往往得到评委们的青睐。其中仿生类的建筑最为常见，设计师在设计过程中借鉴仿生元素，吸收这些元素作为创作灵感。这些设计作品在仿生的同时加以变形，保留美观抽象的生物特点，又添加了个人的设计思路最终成为全国乃至世界著名的建筑。

仿生元素；建筑模型；建筑设计

随着科学技术和生活水平的提高，产品的外形设计越来越趋于简洁，抽象。外形简单，功能强大，科技感强的产品受到广大消费者的欢迎。对于产品设计的概念界定，在广义范围内也包含建筑设计。在建筑设计领域，人们不断的寻求新的建筑类型，尤其是在建筑设计比赛中，造型独特、新颖的建筑往往得到评委们的青睐。通过寻找、研究、模仿自然界的生物，设计师可以找到最有序的设计，也即设计熵最低的设计。”建筑设计同样如此，优秀的建筑设计多是仿生的，原因是这样的建筑设计熵更低。

1 仿生建筑的概念

仿生建筑是参照生物界中生物体的结构功能和外形特征来完善建筑，从而使建筑的形体结构和功能布局能够合理形成。仿生建筑并不是新兴词汇，在远古时期，模仿自然界各种新式是当时建筑的重要特征。今天，随着科技的快速发展，伴随着新材料、新技术的应用。人们头脑中的想法可以得以实现。提到仿生一词，人们往往认为只是单纯的模仿生物的外形特征，这种想法是片面的。仿生建筑不仅模拟生物的外形，也从中学习生物生长的规律和生存它生存环境的关系。生物通过上千年甚至上亿年的历史进化出如今的样子，其外形和结构都适宜了生存的环境。运用仿生学原理可以创造出美观、新颖适应生态环境的建筑形态。建筑模型的制作多以仿生元素为参考，包括外形和内部结构。

世界上有很多著名的建筑是仿生类的，设计师在设计和制作模型的过程中通过模仿自然界或生活中的常见物体外形或功能制作出了很多优秀的建筑作品。

2 仿生元素在建筑中的分类。

建筑模型的仿生包括形态的仿生、结构的仿生以及功能的仿生和材料的仿生。形态仿生是最常见最易理解的。通过对自然界的生物形态进行模仿，制作出各种各样的建筑形态。仿生元素使建筑的造型更新颖、生动。

通过研究生物的外形，探讨在建筑模型制作中的应用性，使建筑的功能、结构和形式有机结合。例如：

（1）台北101大楼：在外形设计上的灵感源于竹子，带有学习和成长的寓意；

（2）北京国家体育场：由于看上去像一个大大的鸟巢，俗称鸟巢；

（3）印度莲花寺：建筑的灵感源于莲花，由巴哈伊信徒所建。寺庙由27片大理石花瓣组成，每三个花瓣为一组，形成九个侧面，可以容纳2500人，其中有9个入口通往中庭；

（4）迪拜棕榈岛：虽然叫做岛但是由人工建造，在空中鸟瞰像一片棕榈叶，包括一个新月造型；

（5）台湾疾病控制中心大楼：设计灵感源于鹦鹉螺贝壳，大楼外墙有交错排列的几何纹路，也反应出大楼内部的DNA研究工作；

（6）芝加哥螺旋塔：位于芝加哥的一座摩天大楼，灵感源于笋螺；

建筑形态的仿生并不是简单的对生物形态的模仿，而是建筑设计师将自然形态和自己的创意、审美有机结合的结果。人们通过研究模仿制作生产工具，建造住所，以此实现人与之然的和谐统一。

随着外形仿生建筑的不断丰富，人们对建筑的设计更注重节能、环保、经济、适用、安全等因素。所以高兴节能的建筑越来越受到人们的重视。结构仿生通过从大自然的长期进化过程中寻找灵感，模仿生物的结构、功能等实现结构性仿生。在探寻自然界生物结构特点的同时，不得不感叹自然的神奇力量让生物的结构有着难以想象的特点。通过参照自然界微生物、动植物等的结构特点，来完成建筑模型的制作，通过分析生物结构的性质，将其应用到建筑领域。著名的结构仿生建筑有：

（1）北京国家游泳中心：俗称水立方，为2008奥运会所建，可容纳1.7万人。建筑物外表看上去像是一个水和气泡的立方体，又像是充满了压力的植物细胞，科学家通过这种细胞胀压的原理，设计出充气或者充液的建筑。外面的膜结构可透过更多的光线，从而减少能源成本。这也使得水立方更适合作为游泳场所。

（2）北京国家大剧院：整个建筑采用壳体结构。建筑外部为钢结构网壳，成半椭圆的球形。在自然界中的贝壳、乌龟壳、人的头骨等弯曲的表面与其有着相同的力学原理。

（3）北京工人体育馆：建筑灵感源于蜘蛛网的几何形状。人类将这种稳固的纤维网状结构应用的建筑设计中，称之为悬索结构。建筑的顶部有上下两张网。中间由杆件支撑。

建筑功能的仿生实用性很强，但由于生物的功能不像外形和结构那样显而易见，在这个领域还需要长时间的探索和研究。一旦掌握了功能仿生会给人们生活带来很大益处。其中杰出的作品为：

位于哈萨克拉雷的节能大楼。设计师通过白蚁巢穴的功能特点在昼夜温差相差40摄氏度的哈萨克拉雷建造了节能大楼。通过在各个部位按住的管道达到室内温度持续保持在23-25摄氏度直接。大大节省了电能的消耗。

随着社会的发展，建筑材料的种类层出不穷。建筑材料的发展缘于建筑结构的发展。建筑材料的仿生满足了人们对建筑材料种类的不断增长的需求。科学家通过蜂巢隔热、轻巧、美观、保温的特点，研制出了蜂窝泡沫塑料、泡沫玻璃等用这些材料建成的建筑，结构轻盈、冬暖夏凉。

3 结语

总之，仿生元素已在建筑模型制作中被广泛应用，仿生建筑越来越成为被人们重视的一部分，今后更会成为设计创新的源泉。同时要注意仿生是多方面的，它具有综合性。对于建筑模型制作而言，仿生建筑的前景更加广阔。

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