基于仿生學理念對建筑設計的應用
——貴州六枝特區(qū)體育中心設計

(沈陽建筑大學 遼寧 沈陽 110168)

一、仿生學概述

生物的發(fā)展是為了適應大自然的規(guī)律，從而不斷的完善自身的性能以及組織和結構，進而得到物種的生存與繁衍，確保生物鏈的完整性與平衡性。[1]建筑的仿生研究就是基于這種理念，從大自然中獲取建筑的設計靈感，通過利用合理的自然規(guī)律，來豐富和完善建筑的設計方法，促進建筑的使用效率提高以及場地布局的合理，從某種意義上來說，仿生技術手段也屬于綠色技術范疇。

二、項目簡介

貴州六枝特區(qū)，位于貴州省六盤水市，地處云貴高原東斜坡烏蒙山與苗嶺山脈的銜接地帶，由于巖石的不斷風化和泥沙的沉積作用，形成喀斯特地貌，地域內分布著很多山間盆地、丘陵、壩子。六枝特區(qū)體育健身中心是面向公眾開放的體育設施，位于七冶國際居住片區(qū)的密集樓群東側。[2]用地面積39萬平方米，場地成不規(guī)則圖形，合理地利用場地高差提供最大化的活動場地，激活周邊城市活力，大量運用仿生技術手段，達到建筑形體與周邊場地有機統(tǒng)一是項目設計的重點。

三、項目設計中仿生學的應用

本項目的仿生技術手段，主要是在建筑結構、建筑材料、建筑形式以及建筑場地布置等方面進行研究分析。

(一)建筑結構

建筑仿生設計中，最重要的組成部分就是建筑結構仿生，常用的結構形式有膜結構、殼體結構、懸索結構等，將仿生技術應用于建筑設計中，可以保證建筑的合理性，多變性。[3]本項目建筑形體，主要運用的是殼體結構，整體外觀大方優(yōu)美、整體性強，而對于自然界中的蛋殼類，貝類等，其外壁張力高，充分利用其幾何形狀的合理性，把收到的壓力均勻的分布在殼體的各個部分，具備良好的受力性能。體育中心設計中的體育館、游泳館、綜合館外殼，其中體育館，游泳館外殼運用的是殼體結構中的扁殼，綜合館運用的是筒殼結構。不僅解決了建筑大體量的重量問題，而且滿足了建筑內部大空間的使用要求，最大限度的節(jié)約了鋼材的使用，達到了節(jié)約建筑材料的目的，另外建筑整體形式新穎，采光充足，與整個場地有機統(tǒng)一。

(二)建筑材料

建筑材料的仿生技術主要是以生物的物質形態(tài)和軀體組織結構為主進行仿照，以此為出發(fā)點，研究出新型的建筑材料，并且保證建筑的使用效果。例如，以白蟻巢穴結構為基礎，設計出了泡沫玻璃，泡沫混凝土以及加氣混凝土等。

建筑外觀采用的是低輻射玻璃，大面積的應用，滿足了采光的要求，再根據(jù)低輻射玻璃的特性，防止室外溫度影響室內溫度，最大限度的保障室內環(huán)境的平衡，在日常訓練，比賽時達到最佳的室內溫度效果，減少了不必要的能源浪費。并將纖維素高分子材料與低輻射玻璃結合，起到減輕重量，過濾光線的作用。

(三)建筑形式

建筑形式是展現(xiàn)建筑美學的重途徑，通過建筑形式的變化，來表達建筑的喻意以及建筑群體現(xiàn)代化的特性。建筑形式仿生主要是仿照自然界中的動植物骨骼、外形。細胞結構等，為建筑外觀設計提供了有效的“模版”，打破了傳統(tǒng)建筑外形的枯燥、古板，使建筑充滿現(xiàn)代化元素，給人以視覺享受。

項目中自由運動場地和地下停車場運用的就是象形仿生設計手法，四塊運動場地表現(xiàn)的是一種細胞結構的藝術形態(tài)，結合外表皮的木格柵清晰的加強了“細胞結構”這一藝術形態(tài)，不同的運動場地由平臺，結合地形高差相互連接。這樣進一步豐富了建筑造型，又使建筑產(chǎn)生一種生命動態(tài)，保證了建筑空間布局的協(xié)調統(tǒng)一。

(四)建筑場地設計

建筑的場地設計是整個建筑設計中的重點，場地四周環(huán)山，整體從東北角到南向高度逐步遞減，整體高差最大可大30M，結合當?shù)氐牡乩憝h(huán)境現(xiàn)狀，場地采取整體設計手法，將整個場地理解成一個有機生命體，各個建筑元素在場地內根據(jù)道路、水系、平臺、坡道等連接成整體，各個建筑元素為有機體內細胞結構。不僅如此，建筑場館與場地內綠化坡地、水池、廣場等形成對比強烈的圖底關系，互相強調。

地塊整體圍繞著入口廣場進行布置，入口廣場西側為親水平臺，廣場中心設有水池，圍繞場地保留的丘陵形成整個人行廣場的視覺中心，并在北側設有舞臺，供附近居民活動觀賞，整個廣場按照場地高差進行設計，將土方變化降到最低，最大限度的達到節(jié)地效果。

將場地內的相對高差，丘陵、臺地等進行有效利用，改造成商業(yè)、舞臺等建筑功能，大范圍的高差，利用大臺階處理。整個場地逐步增加，形成垂直方向的空間變化。臺階下面設計為商業(yè)，節(jié)約場地資源，臺階上方連接著喻為“空中立交”的平臺，連接三大館，使三大館相互連接就、交融。既滿足了三大館的疏散問題，又有效的解決了場地內的人車分離問題。

場地北側為室外活動場地與全民健生中心，以及一條關貫穿場地北部的慢跑道路，將整個場地南北聯(lián)系在一起，活動場分為籃球、網(wǎng)球、羽毛球等多種活動區(qū)域，慢跑道路盡頭設有兒童娛樂場地，場地西側與山體附近設有攀巖活動區(qū)。以滿足不同人群的活動需求。

整個設計場地與周邊環(huán)境完美結合在一起，根據(jù)高差變化來設計場地功能，盡最大程度保留場地原有高差，地貌，節(jié)約場地內土地資源。沿著周邊道路設置不同區(qū)域的停車場，自整個場地由東向南可以俯瞰整個場地景色。

四、結語

在建筑設計中運用仿生技術手段，能夠保證建筑設計的多樣性與豐富性，是建筑變的更加人性化，更具有實用性，并利用建筑仿生技術可以推動建筑節(jié)能，節(jié)材。而對于場地內的仿生有機設計，可以最大限度利用整個場地資源，整合場地內的元素，將各個元素應用的不同的方面，豐富整個場地設計內容，實現(xiàn)場地與建筑最大程度的結合，推動建筑設計節(jié)約土地。而當代仿生學的發(fā)展，離不開自然界的物質，利用自然界的中有利因素進行建筑創(chuàng)作，將當代建筑設計手段與生物科學進行結合，為建筑提供新型的創(chuàng)作方向?？傊?，建筑仿生作為時代的潮流，其將會成為生態(tài)環(huán)境平衡與建筑創(chuàng)作發(fā)展的重要方法，促建建筑仿生設計，就是促進建筑的節(jié)能化，生態(tài)化的發(fā)展。

【參考文獻】

[1]周天璇.建筑設計中仿生學的相關應用探討[J].四川水泥，2016(8):97-97.

[2]楊振華.基于級別特征值的巖溶含水層水質模糊綜合評價修正[J].中國巖溶,2015(6):551-559.

[3]蕭進輝.基于仿生學思路的民用建筑設計[J].房地產(chǎn)導刊，2015(20):120-120.