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1、建筑仿生——青竹的啟示1.1仿生建筑的定義:仿生建筑的定義:仿生建筑以生物界某些生物體功能組織和形象構(gòu)成規(guī)律為研究對象,探尋自然界中科學(xué)合理的建造規(guī)律,并通過這些研究成果的運用來豐富和完善建筑的處理手法,促進建筑形體結(jié)構(gòu)以及建筑功能布局等的高效設(shè)計和合理形成。從某個意義上說,仿生建筑也是綠色建筑,仿生技術(shù)手段也應(yīng)屬于綠色技術(shù)的范疇。對于仿生建筑的研究被認為賦予了提供健康生活,改善生態(tài)環(huán)境的目標,體現(xiàn)了社會可持續(xù)發(fā)展意識和對人類生存環(huán)境的
2、關(guān)懷。另外,從建筑創(chuàng)作研究的角度看,仿生與生態(tài)構(gòu)思有相通之處,它們的過程和出發(fā)點相對于其他的構(gòu)思方法或類型有自己的特點。美國科羅拉多州丹佛國際機場:是美國面積最大及全世界面積第二大的機場,是美國最為繁忙的機場之一。此機場的特別之處在于屋頂用特殊布料覆蓋及采用張力結(jié)構(gòu)的設(shè)計,令人聯(lián)想到受冰雪覆蓋的落磯山脈。1.2仿生建筑的意義:仿生建筑的意義:仿生建筑的靈感來源于自然,是建筑師向大自然學(xué)習的產(chǎn)物。人類的思想從最初的“崇拜自然”一路走來,發(fā)
3、展到現(xiàn)在的“人與自然和諧相處”,對自然的理解不斷加深。人類文化從蒙昧時代進入文明時代就是在模仿自然和適應(yīng)自然界規(guī)律的基礎(chǔ)上不斷發(fā)展起來的,直到近現(xiàn)代時期,特別是飛機和潛水艇的發(fā)明也都是仿生的科研成果,人們從飛鳥和魚類的特性中獲得啟發(fā),取得了史無前例的新成就。建筑同樣如此,古代從巢居穴居到各類建筑的出現(xiàn),無不留下了模仿自然的痕跡。但是,隨著工業(yè)化的高速發(fā)展,使人類的文明發(fā)生了異化,反過來破壞了自己的生存環(huán)境,也使自己的創(chuàng)作囿困于僵化的機器
4、制品,束縛了創(chuàng)造性,這使得在近幾十年來人類重新對仿生學(xué)開始“我想再談幾句關(guān)于空中或中空的固體的抗力方面的意見,人類的技藝(技術(shù))和大自然都在盡情地利用這種空心的固體。這種物質(zhì)可以不增加重量而大大增加它的強度,這一點不難在鳥的骨頭上和蘆葦上看到,它們的重量很小,但是有極大的抗彎力和抗斷力,麥稈所支持的麥穗重量,要超過整株麥莖的重量,假如與麥稈同樣重量的物質(zhì)卻生成實心的而不是空心的,它的抗彎和抗斷力就要大大減低?!薄皩嶋H上也曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)并且用實
5、驗證實了,空心的棒以及木頭和金屬的管子,要比同樣長短同樣重量的實心物體更加牢固,當然,實心的要比空心的細一些。人類的技藝就把這個觀察到的結(jié)果應(yīng)用到制造各種東西上,把某些東西制成空心的,使它們又堅固又輕巧?!币话阒褡拥臋M向截面,直徑為6cm,壁厚為0.5cm,假如把竹子做成實心的,則其抗彎能力是原來的110,由于竹子是細長的承受自身重量的受壓桿件,假如把竹子做成實心后,在自身重量的壓力下它會搖擺不定而失去平衡。由于竹子品種的不同,生長的高
6、度也不一樣。毛竹可以參天,但把毛竹做成實心的,經(jīng)科學(xué)計算,只能長到高梁桿那樣高。根據(jù)力學(xué)原理,一根桿件在其橫向截面,應(yīng)盡可能把材料向周邊分布,正由于這樣才形成了中空,而且,越是優(yōu)質(zhì)材料越是向邊緣布置。竹子就是這樣,竹子的表面呈現(xiàn)出青色的叫竹青,往往是竹編的好材料。文學(xué)家歌頌竹子的氣節(jié),從力學(xué)的角度來說,竹子的竹節(jié)是抵抗橫向剪切的關(guān)鍵,是竹子強度有機的部分。農(nóng)業(yè)上小麥減產(chǎn)主要原因之一是“倒伏”,那是小麥返青拔節(jié)時,由于雨水過多,生長迅速而
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