2021年浅析仿生建筑讲义.ppt

仿生建筑的概念
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浅析仿生建筑
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仿生建筑以生物界某些生物体功能组织和形象构成规律为研究对象，探寻自然界中科学合理的建造规律，并通过这些研究成果的运用来丰富和完善建筑的处理手法，促进建筑形体结构以及建筑功能布局等的高效设计和合理形成。
主要分为以下四种类型：
组织结构仿生
建筑形态仿生
使用功能仿生
城市环境仿生
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浅析仿生建筑
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组织结构仿生
结构仿生是从自然界汲取灵感，从而实现建筑力学、结构、材料性能等方而的仿生。对生物结构形态的研究是实现这些要求的有效途径。以动植物、微生物、人类自身等为原型，通过考察自然的选择和优化规律，提取出原型中的结构体系，来为新建筑结构提供合理的外形;通过分析系统的结构性质，将其应用于建筑整体的结构力学之中。
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浅析仿生建筑
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薄壳结构类
生物界的各种蛋壳、贝壳、乌龟壳、海螺壳以及人的头盖骨等都是一种曲度均匀、质地轻巧的“薄壳结构”。这种“薄壳结构”的表面虽然很薄，但非常耐压。
模仿它们壳体在外力作用下，内力都沿着整个表面扩散和分布的力学特征，在建筑工程中早已得到广泛应用。
歌剧院整个分为三个部分：歌剧厅、音乐厅和贝尼朗餐厅。歌剧厅、音乐厅及休息厅并排而立，建在巨型花岗岩石基座上，各由4块巍峨的大壳顶组成。这些“贝壳”依次排列，前三个一个盖着一个，面向海湾依抱，最后一个则背向海湾侍立，看上去很像是两组打开盖倒放着的蚌。高低不一的尖顶壳。那贝壳形尖屋顶，，用钢缆拉紧拼成的，外表覆盖着105万块白色或奶油色的瓷砖。
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浅析仿生建筑
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充气结构类
植物和动物的细胞内能充满了液体或气体。这些液体或气体对细胞壁产生一定的压力。生物学家把这种压力称之为液体静力压和气体静力压，统称为细胞的胀压。
根据细胞胀压原理，人们便设计出各种新颖别致的充气充液结构的体育建筑，如大型体育场馆、室内球场、网球场、充气游泳池、登山帐篷、野外餐厅等等。
充气膜结构
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浅析仿生建筑
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拱形结构类
曾生活在中生代的巨大爬行动物恐龙，身长20多米，身高4至8米，体重达30至40吨。这样一个庞然大物要走动觅食，生存下去，四肢必须承受相当大的负荷。
　　如果恐龙不具备合理的力学结构，四肢就会被偌大的身躯压塌。专家们发现，恐龙巨大的身躯、长颈和粗长的尾巴的重力中心是在腰部，身体的重量通过身体重心传递到粗壮的四肢上，整个身体的上部犹如一座拱桥。从力学角度来看，它的确是一种承受巨大负荷的理想结构的造型，这便是建筑史上的“拱形结构”的历史渊源。该仿生建筑的特点，是用料省，坚固耐压，外观美观大方。
赵州桥，蔬菜大棚等建筑
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浅析仿生建筑
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“螺旋”结构类
车前子的叶子一般呈螺旋状排列，夹角为137º；30´；30“。只有这样，每片叶子方能得到最多的阳光。设计师们向车前子借鉴了调节日光辐射的原理，匠心独具地建造一座呈螺旋状排列的13层楼房，每个房间都可以得到最充足的阳光。
螺旋摩天楼的灵感来自人类基因组DNA的双螺旋结构，，上升到顶端时，刚好扭转90度，使得顶楼与底层楼角度正好对齐，每间房间的视觉都是独一无二的。
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浅析仿生建筑
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新陈代谢类
日本建筑师提出的“新陈代谢”城市设想，通过对生命周期和循环的分析，探求一种将不断更新变化的设备部分和能够长期使用的巨大结构体分开的设计方法。1966年由丹下健三在日本山梨县建成的文化会馆是一座新陈代谢派的著名作品，它的平面组合就是仿照植物新陈代谢的功能，设计了一个个垂直的圆形交通塔，内为电梯、楼梯与各种服务设施，所有办公空间则建立其间，这样可以根据需要不断扩建或减少。
在功能上，要考虑报社、电台的办公，印刷、出版和播音空间四者之间独立的功能和彼此的联系，而采用了4行16根5米直径的圆筒结构做主要支柱，圆筒中有楼梯、电梯、货梯、厕所和空调机房等。支柱间架设着办公室、播音室和印刷厂，其中播音室位于最上层。在各层间还有很多空间做成屋顶花园，这是为将来扩建做准备的预留空间。
山梨县文化会馆
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浅析仿生建筑
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建筑形态仿生
形态仿生是基于人类美学的出发点, 通过对生物体形态的模仿, 使建筑形象生动、有趣, 愉悦人的视觉感受;或者根据一些提取自生物的符号, 来表达某种具体的象征意向。一般不考虑结构受力等问题, 或者在生物形式下的建筑结构与生物体实际受力结