會呼吸的建筑

吳旭陽

仿生建筑的類型十分豐富，各不相同。結(jié)構(gòu)式仿生建筑，顧名思義，其建筑結(jié)構(gòu)就像動物的骨骼一樣，擁有最優(yōu)的力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)體系，能夠有效地減少材料的用量；表皮式仿生建筑所使用的建筑圍護(hù)材料就像動物的皮膚一樣，擁有防寒、透氣、不透水的多重特性，而且能夠跟隨外界的氣候條件的變化改變表皮的透光、保溫特性，從而創(chuàng)造出舒適的室內(nèi)環(huán)境；功能式仿生建筑的構(gòu)件能夠像生物的毛細(xì)血管一樣運(yùn)作，可以調(diào)節(jié)溫度、控制室內(nèi)空氣的流速和流向，而且相比于普通的空調(diào)系統(tǒng)，大大降低了材料和使用成本；如果一個建筑同時具有上述的兩點(diǎn)或者三點(diǎn)，則統(tǒng)稱為“復(fù)合式仿生建筑”。

正因為仿生建筑源于自然又回歸自然，所以每一個仿生建筑都別具一格，具有極強(qiáng)的藝術(shù)感染力，使人能夠身臨其境，感受到大自然的氣息。它們當(dāng)中有的能夠像向日葵花盤一樣旋轉(zhuǎn)，有的能夠像仙人掌一樣開花，還有的能夠像盛開的馬蹄蓮一樣迎風(fēng)招展。下面，就讓我們走近它們，去感受它們所具有的獨(dú)特的藝術(shù)魅力，了解它們身上寶貴的科學(xué)價值。

永遠(yuǎn)追隨太陽的“向日葵”

眾所周知，向日葵從發(fā)芽到花盤盛開這一段時間，其葉子和花盤會一直追隨著太陽的位置以獲得最充足的陽光，這座建筑正如向日葵一樣，也能夠隨時跟蹤太陽的位置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。房屋的旋轉(zhuǎn)是根據(jù)太陽在天空中的位置，白天在東，黃昏在西，且太陽落山以后，控制程序會讓房屋自動恢復(fù)初始位置，能使位于屋頂?shù)奶柲茈姵匕逡宰畲笕照战嵌葘?zhǔn)太陽。建筑物四周的太陽能集熱器也能面對直射的陽光，以獲取最大的太陽能與熱能。

此外，向日葵旋轉(zhuǎn)的動力全部來自于自身的“光合作用”，即屋頂?shù)奶柲芄怆姲搴托⌒偷奶柲茈妱訖C(jī)，因此十分節(jié)能。更為神奇的是，由于該建筑擁有像向日葵一樣的向光性，加上其外表面安裝了大量的太陽能光電板，它每天生產(chǎn)的電能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于旋轉(zhuǎn)所消耗的，于是住戶便將多余的電能存入社區(qū)電網(wǎng)，冬天或者陰天時再拿出取用，剩余的還能買賣賺錢。

“向日葵”住宅中還擁有眾多“葵花子”，比如客廳電燈、浴室加熱器等等，它們的能量都來自于屋頂?shù)奶柲芄怆姲?。陽光下，“向日葵”就像璀璨的寶石一樣閃閃發(fā)光，周圍的植物的影子透過玻璃滲透到室內(nèi)去，光影縱橫，仿佛置身于樹蔭之下；黑夜里，“葵花籽”們熠熠生輝，五彩斑斕，十分動人。

自由綻放的“城市仙人掌”

我們都知道，仙人掌一般生長在干旱嚴(yán)酷的沙漠里，為了存活，每次沙漠降雨，仙人掌都會竭盡全力吸收儲存雨水，以在其他時間供自己使用。這座“城市仙人掌”也是如此，大面積的戶外陽臺就是它們吸收儲存能量的“凸起”和“刺”，因為住戶們將各種花卉、植物種植在自己的陽臺上，整個建筑就像一座小型的“光合作用工廠”，能夠吸收城市中的有害氣體和二氧化碳，并且釋放新鮮的氧氣，緩解城市的“熱島效應(yīng)”，為住戶提供清新、優(yōu)雅的居住環(huán)境。每當(dāng)花朵盛開綻放的時候，紅、黃、藍(lán)、綠等十幾種色彩交相輝映，在白色建筑表面的映襯下，猶如一幅美麗的“百花圖”，加上天光云影的點(diǎn)綴和追逐嬉戲的飛鳥，讓其中的住戶宛如身處自然森林之中，十分愜意。

風(fēng)中呼吸的“馬蹄蓮”

花梗是馬蹄蓮的中軸部分，除了是結(jié)構(gòu)主體，還作為整株植物的主要能量傳送帶，可以將水分、養(yǎng)分及時地在根、花、果實之間運(yùn)輸。塔樓作為整支“馬蹄蓮”的花梗，在其底部設(shè)有集熱棚，利用溫室效應(yīng)加熱空氣，將熱量通過中心煙囪的內(nèi)部氣流，源源不斷輸送給整座建筑。此外，塔樓主體的外表面并不平整，像折過的紙張一樣，這樣能夠保證經(jīng)過氣流的最大化，從而最大限度地利用風(fēng)能。而且，為了提高頂部風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的效率，“花”被設(shè)計成雙弧形截面，將風(fēng)速提高到環(huán)境風(fēng)速的4倍之多。春風(fēng)吹過，“馬蹄蓮”迎風(fēng)招展，散發(fā)著蓬勃的生機(jī)和力量，帶給人們自然式的浪漫和美的享受。

其實大自然對于人類包括建筑師還有很多神秘未知之處，蘊(yùn)藏著無限可能。只要我們善于發(fā)現(xiàn)，敢于探索，誰能保證未來不會出現(xiàn)像變色龍一樣的擬態(tài)建筑，像鳥類翅膀一樣的輕盈建筑？讓我們拭目以待。

（責(zé)任編輯/胡冰）