一級建造師復習資料:仿生建筑的建筑分類(lèi)
根據不同的仿生學(xué)原理和用料,仿生建筑可分為以下幾種:
拱形結構類(lèi)
曾生活在中生代的巨大爬行動(dòng)物恐龍,身長(cháng)20多米,身高4至8米,體重達30至40噸。這樣一個(gè)龐然大物要走動(dòng)覓食,生存下去,四肢必須承受相當大的負荷。
如果恐龍不具備合理的力學(xué)結構,四肢就會(huì )被偌大的身軀壓塌。專(zhuān)家們發(fā)現,恐龍巨大的身軀、長(cháng)頸和粗長(cháng)的尾巴的重力中心是在腰部,身體的重量通過(guò)身體重心傳遞到粗壯的四肢上,整個(gè)身體的上部猶如一座拱橋。從力學(xué)角度來(lái)看,它的確是一種承受巨大負荷的理想結構的造型,這便是建筑史上的“拱形結構”的歷史淵源。該仿生建筑的特點(diǎn),是用料省,堅固耐壓,外觀(guān)美觀(guān)大方。
薄殼結構類(lèi)
生物界的各種蛋殼、貝殼、烏龜殼、海螺殼以及人的頭蓋骨等都是一種曲度均勻、質(zhì)地輕巧的“薄殼結構”。這種“薄殼結構”的表面雖然很薄,但非常耐壓。模仿它們殼體在外力作用下,內力都沿著(zhù)整個(gè)表面擴散和分布的力學(xué)特征,在建筑工程中早已得到廣泛應用。日本東京的代代木體育館則活像一只巨大的海螺,其外觀(guān)曲線(xiàn)流暢、輕快、形態(tài)動(dòng)人,被認為是當代最成功的體育建筑之一。
充氣結構類(lèi)
植物和動(dòng)物的細胞內能充滿(mǎn)了液體或氣體。這些液體或氣體對細胞壁產(chǎn)生一定的壓力。生物學(xué)家把這種壓力稱(chēng)之為液體靜力壓和氣體靜力壓,統稱(chēng)為細胞的脹壓。根據細胞脹壓原理,人們便設計出各種新穎別致的充氣充液結構的體育建筑,如大型體育場(chǎng)館、室內球場(chǎng)、網(wǎng)球場(chǎng)、充氣游泳池、登山帳篷、野外餐廳等等。美國工程師大衛·蓋格成功地設計了一系列充氣體育館——密執安州蓬塔克城的歇爾佛體育館就是蓋格的杰作。充氣體育建筑具有造型優(yōu)美、光彩悅目的時(shí)代魅力。
“螺旋”結構類(lèi)
車(chē)前子的葉子一般呈螺旋狀排列,夾角為137º;30´;30“。只有這樣,每片葉子方能得到最多的陽(yáng)光。設計師們向車(chē)前子借鑒了調節日光輻射的原理,匠心獨具地建造一座呈螺旋狀排列的13層樓房,每個(gè)房間都可以得到最充足的陽(yáng)光。
新陳代謝類(lèi)
日本建筑師提出的“新陳代謝”城市設想,通過(guò)對生命周期和循環(huán)的分析,探求一種將不斷更新變化的設備部分和能夠長(cháng)期使用的巨大結構體分開(kāi)的設計方法。1966年由丹下健三在日本山梨縣建成的文化會(huì )館是一座新陳代謝派的著(zhù)名作品,它的平面組合就是仿照植物新陳代謝的功能,設計了一個(gè)個(gè)垂直的圓形交通塔,內為電梯、樓梯與各種服務(wù)設施,所有辦公空間則建立其間,這樣可以根據需要不斷擴建或減少。

