试论仿生建筑学在空间结构中的有效运用

摘要：从过去到现在，空间结构的变化总是伴随着城市和农村的发展。空间结构是城市发展的重要基础保障，特别是在可持续发展方面。因此，体现了仿生学建筑的意义。仿生建筑是建立在对自然和人性两种基本定义的基础上。仿生建筑对于整个城市空间的发展，无论是建筑本身还是未来的发展均有着十分重要的意义。

关键词：仿生建筑学；空间结构；有效运用

引言：当今社会是一个极度缺乏能源和资源的社会。资源短缺是不争的事实。中国已经成为煤炭和钢铁的重要消费国。主要的能源供求关系发生了根本变化，经济制约因素也开始显现。当前，建设节约型社会需要在社会的生产、建设和流通领域进行节约。在经济和社会发展高度发达的情况下，如何有效地保护自身利益，利用自身资源提高能源利用效率。我们可以尽可能减少资源的消耗，并为经济带来更大的利益。住房建设是人类生活中的消耗品。它也与环境密切相关。在建筑施工过程中，消耗的能源占整个社会的三分之一。建筑节能的要求很少，节约资源的任务十分繁重。日常生活中使用的许多东西都是对自然的模仿。当前环境问题日益突出，对自然的保护迫在眉睫。目前，仿生学的出现是建筑业发展的必然趋势。

1、仿生学的定义

仿指的就是针对生物的模仿，通过模仿生物体来改变生物体之间的系统、结构和能量。仿生学一词最早出现在美国，模仿的研究被称为仿生学。在人类社会不断发展和发展的过程中，生命中创造的大部分是源于对自然的模仿。仿生学是模仿生物结构和属性而产生的一种新的意识形态和科学体系。

1.1力学仿生

力学仿生学是通过研究生物体的结构和生物表面的静态性质，通过生物体的结构和环境中生物体产生的运动来研究的。例如，建筑物上的贝壳是用大跨度的薄壳来模拟的，贝壳被用作建筑的柱子。力学的仿生学是在研究生物结构的过程中产生的。军事上也会模仿，模仿海豚的皮肤结构，像航空母舰，潜艇的发明是把人造的海豚袋放在船上，这样我们就可以减少暗流和加速。

1.2分子仿生

分子仿生指的是经过对生物的研究，模拟生物的催化作用和生物膜的渗透性来整合和分析生物分子。

1.3能量仿生

它是一种生物体内的能量，它是在生物体器官中的模拟转化。生物发光肌肉是将生物体转化为机械能的过程。

1.4仿生信息和控制仿生信息和控制仿生学是通过感知系统和人体神经元来模拟人类生命的高级心理中枢系统，处理生物信息，并合理利用自然界各种动物的反应。例如，飞机的着陆可以通过对动物鸟的反应来衡量。

2、中国与西方之间仿生的实践差别

2.1广义仿生和狭义仿生

在中国古代城市的建设过程中，形成了一系列的布局模式。在布局的过程中形成了较为完善的理论体系，在建筑过程中具有丰富的实践经验和文化素养。中国古代的城市与西方的城市不同，中国的建筑有其独特的城市灵魂。中国建筑也受到国内外人民的高度重视。西方许多建筑的仿生部分都是通过人体和动物和植物的表面来研究的，它们在狭义上是仿生的。西方人认为自然，无论是大气、水圈还是岩石圈，都不是生命的机械仿生性质。人类的智慧拥有生命的一个季节，我们國家的建筑与西方国家的建筑是有所区别的，我们国家通常认为天地合一才是一个整体，针对建筑而言，它是有循环，有轮回的。对于生物来说，它是模仿自然事物的仿生概念。所有的天地万物，均能够仿生的。

2.2全体仿生和个别仿生

因为我们国家与西方国家间的建筑文化的差异很大，我们国家主要强调建群体艺术，群体的艺术必须实现整体性；而西方国家的建筑通常强调是单体建筑，而忽视群体的融合，注重群体与个体的区别，又称仿生群体的个体与仿生。中国古代建筑体系，重点是城镇与天地人之间互相有机统一的，天人合一，此时我们国家还有建筑讲究的是天时地利人和构成的一种宏观的概念，在我们国家，风水是十分主要的，不仅注重风水还注重整体的建筑。

2.3因地制宜的仿生和自成体系闭合式仿生

根据当地的情况，仿生学是中国持续发展过程中自然光环的结合形成的城市形态，如苏州、开封、杭州等地的建筑。大部分的建筑都是通过构图来达到中国的景观，景观是不同的，城市的形成在不同的建筑风格之间，从景观到当地的条件和城市风格的形成，对于中国来说，更多的是闭合式仿生。西方建筑是不同的。西方建筑不是以城市系统之外的自然环境为基础，而是以一种自我的城市结构为基础。

3、仿生工程学在空间结构中的作用

3.1形态仿生

仿生建筑是一种新的装饰方式。在研究各种生物的过程中，在建筑上实现了一系列可用的建筑结构，形成了对自然的模仿。这种模仿所形成的建筑超越了仿生本身，它也升华了模仿，创造了一种新颖性。最重要的仿生建筑是在一个创新的过程中。这样的例子不胜枚举。自然有无穷无尽的资源，人可以模仿的是无穷无尽的优美形式。只要我们仔细观察和理解，我们就能创造出一个好的建筑来感动人们。悉尼歌剧院的外观就像一个贝壳结构，是模仿自然形成的。

3.2材料仿生

建筑材料从外观上看，内部功能大致可分为几类——质地仿生建筑材料、色彩仿生建筑材料和功能仿生建筑材料。仿生建筑材料和彩色仿生建筑材料是模仿动物或自然界其他生物外观的新型建筑材料。而人们的日常生活，建筑材料逐渐发展到仿生学已经开始走向发展的方向，这些材料的结构，纹理的性能和生长已经成为一项持续的关注任务，现在已经发展到可以应用于生物建筑材料的空间结构，包括人造动物毛皮、加气混凝土块等。事实上，动物皮毛不仅局限于时装，还广泛应用于室内设计。即使这些人造兽皮对空间改造没有影响，它们也代表了未来空间结构的趋势。

4、结束语：

总而言之，仿生建筑与自然环境相协调。仿生建筑以自然的外观为基础，不断创新，创造建筑。大自然是人类最好的老师。绿色建筑是这个时代的必需品。开发仿生建筑是当务之急。

参考文献：

[1]桑柳.仿生建筑学在空间结构中的运用[J].工程技术研究，2017，（08）：202+207.

[2]周立.仿生建筑学在空间结构中的应用[J].消费导刊，2017，（10）：207-208.

[3]刘静.仿生建筑学在空间结构中的运用[J].天津大学，2016（02）：96-96.

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