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仿生學起源於希臘語，其英文名稱 Bionics 意為「生命的一部分」。 仿生學的目的是研究和模擬生物體的結構、功能、行為及其調控機制，為工程技術提供新的設計理念、工作原理和系統構成。 建築仿生學是現代仿生學中的一個重要分支，它研究生物的結構和功能，利用自然的輪廓、形態、自然功能，在建築設計和製造中加以模仿，進而開發新材料和新結構。

現代建築仿生物語中的生態思想

一、背景介紹

仿生學起源於希臘語，其英文名 Bionics 意為「生命的一部分」。 仿生學的目的是研究和模擬生物體的結構、功能、行為及其調控機制，為工程技術提供新的設計理念、工作原理和系統構成。 建築仿生學是現代仿生學中的一個重要分支，它研究生物的結構和功能，利用自然的輪廓、形態、自然功能，在建築設計和製造中加以模仿，進而開發新材料和新結構。

二、建築仿生簡介

1. 建築的含義 建築是指人們為了滿足社會生活需要，利用所掌握的物質技術手段，並運用一定的科學規律、風水理念和美學法則創造的人工環境。建築的誕生本是為了保護人類躲避自然侵害，如今也被當成是一種藝術作品。 仿生建築是一種嶄新的建築風格，它以生物界某些生物體功能組織和形象構成規律為研究對象，探尋自然界中科學合理的建造規律，並通過這些研究成果的運用來豐富和完善建築的處理手法，促進建築形體結構以及建築功能佈局等的高效設計和合理形成。

2. 建築仿生學的基礎 世間萬物之間都有聯繫。野生自然與無機自然之間，有機與無機之間，並非涇渭分明，而是都遵循一種相同的內在規律。這為提供人類利用自然、從自然中汲取經驗創造了可能。

3. 仿生建築的設計原則 發展自建築設計的功能和美觀的要求，仿生建築的設計原則包含合理性，高效性，美觀性等，人與自然和諧相處更是建築仿生中的重要原則。

三、建築仿生的具體內容

1. 建築仿生的內容 建築仿生並非是一味地追求具象化。簡單的模仿自然生物的形態，是對自然的不假思索的複製粘貼是一種低端行為，設計師需要從自然中提煉靈感，根據自己對自然的理解和體悟，創造自己的仿生建築作品。 實際上，建築仿生主要包含城市環境仿生、形態仿生，結構仿生，功能仿生和材料仿生等內容。 城市環境仿生通過對生態的模擬，將鋼筋混凝土的城市環境模擬成自然界的生態環境。 例如比利時建築師文森特·卡勒鮑特（Vincent Callebaut）曾提出一種新型的城市棲息地，其設計的社區由成堆的巨型玻璃鵝卵石構成。所有的能源都將來自太陽和風，任何產生的東西都將可回收，當地的能源將儘可能地資本化。每個塔樓的居民也可以在那裏工作，從而減少了旅行的需要。所有食物和商品將在建築物內，懸浮的果園和菜園中生產，所有廢物將被反饋到生態系統中。 形態仿生是指簡單地模仿大自然中的形態，包括生物與非生物。大部分情況下是將小的物體直接放大為建築，所以單純的形式仿生建築往往非常具象。如 The Big Duck. Flanders, New York, USA 就非常寫實地還原了白鴨子的外觀。事實上，很多單純模仿自然形態的形式仿生建築沒有實現結構上的優化，反而增加了不必要的建設難度，因而具有較高的經濟造價，造成了資源的浪費。 結構仿生與形式仿生相比則要更加高級，前者往往可以體現對自然形態的抽象、解構以及功能性設計。具體來說，結構仿生建築會通過分析自然形態的結構關係、空間大小、力學特性、材料性能以及比例尺度從而獲得思路，並且可以將其運用在幾乎所有類型建築的結構設計中，滿足其不同的需求。結構仿生包括殼結構仿生、膜結構仿生、懸索結構仿生、蜂巢結構仿生、腔結構仿生等等。比如聞名遐邇的悉尼歌劇院，它擁有近十三個殼體群，形態優美流暢，是結構仿生應用的典型。 功能仿生則是複製自然中存在的相互作用。常見的例子是光合作用，@ 材料仿生遵循自然法則，從自然屬性的機械特性，結構關係和材料性能中汲取靈感，並將其應用於建築物的結構或形狀設計，旨在提高建築資源的效率。

3. 建築仿生的現代發展 傳統的仿生建築關注於形式仿生和結構仿生，現代仿生建築則側重於對自然形態的功能原理進行研究，並將研究內容其與建築設計相結合。建築師使用的不再是自然的外部形式，而是可以表達生物功能的自然的特徵和特性。 建築作為人類生產生活的空間，其功能往往是複雜的，帶有生物學色彩的。而現代建築的重要分支動態建築則就是通過對建築本身或者局部進行改變、移動與調整，從而滿足人們對它的功能需求並適應周圍環境的不斷發展變化。比如，架構可以新陳代謝，外牆變得智能可再生，屋頂成為綠色城市的新天地。它們是運動中的事物，可以由自由植物恢復，並始終根據功能調整形狀。 就以太陽能仿生技術為例，太陽能仿生技術分為模仿葉片趨光性安排樓層佈置活動收集太陽光的被動型太陽能仿生，使用光熱、光電技術收集儲蓄太陽能的主動式太陽能建築，和應用自然通風和散熱仿生技術；被動型太陽能仿生，例子有荷蘭鹿特丹的城市仙人掌（圖3），主動式太陽能建築的例子有美國的「豎紋塔」摩天大樓；應用自然通風和散熱仿生技術的，有應用白蟻巢穴自循環系統的津巴布韋東門中心和應用鱗片系統的是韓國的 DANCING DRAGON 雙子塔（圖4）。

四、建築仿生的意義

建築仿生是將仿生學應用到設計領域中的典範，建築仿生決定了建築的功能性問題，並為建築綜合功能和美學形式的探尋打開了前景。 基於人與自然的聯繫，建築仿生將生物自身的結構、性能等特徵引入其中，完善整體建築的美觀性、功能性，更好地開拓了人們視野，增強了建築作品的生命力，除此之外，仿生建築被認為賦予了提供健康生活，改善生態環境的目標，體現了社會可持續發展意識，和對人類生存環境的關懷。

五、建築仿生的展望

1. 未來建築仿生的目標 仿生建築已成為未來建築的發展前景。未來人類城市建築的努力方向是使人與自然融為一體；使建築更加充滿活力；使建築在城市的有機組織中充當生態系統的角色。

2. 未來建築仿生設計的使命 未來仿生建築師的使命是探索自然與建築融合的完美方式， 未來人們的目標是自然與科技的完美融合，這或許是理論遠遠高出了實際。但理想與現實的差距恰恰是世界在不斷更新和發展的前提，

總結 「創新靈感源於自然。」從傳統建築仿生到現代建築仿生，由複製自然到吸取自然優秀的設計再到仿生靈感，從簡單的仿生模擬到強調仿生研究的跨學科、集成性，再到重視仿生研究的創新性和生態友好性，體現了仿生學學科發展的方向和人們認識上的飛躍。

參考文獻 ［1］ 段少飛.論仿生學在建築設計中的應用 [J].山西建築，2019（2）：12-13 ［2］ 陳子穎.過去、現代和未來：未來城市發展構想——基於高層動態仿生建築的探討[J].藝術與設計（理論），2018（9）：59-61