文献综述——关于仿生在环境设计中应用的文献综述资料

宁波大红鹰学院

毕业设计（论文）文献综述

所在学院艺术与传媒学院

班级12环艺（1）班

姓名项征、曾晓敏、吴煌、严依琳学号1251100528、1251120602、

1251120528、1251120534 指导教师王鹏

合作导师

2015年9 月24 日

关于仿生在环境设计中应用的文献综述

摘要：仿生技术是物与自然的一种深化和融合，从大自然中汲取美学、技术，广泛地运用到各个领域，它作为一种设计理念，早已潜移默化地进入了我们的生活，其在环境设计中的应用与我们的关系最为密切，它能提高我们生活的内容、质量，是尊重自然发展、树立环保意识地另一种方式，在全球环境污染严重、自然资源匮乏的今天，更彰显了仿生设计的意义和分量。

关键词：仿生环境设计海洋馆

一、仿生设计的概念

仿生技术在环境设计中的应用与我们的生活密切相关，仿生设计通过具体可感可知的坚实物质形态，模仿流线型运动、有机形态等，创造出亲近自然、充满人性味道的产品、建筑。仿生设计也注重机械和形态特征的研究，注重节能新材料和环境可持续发展的解决方案。大自然物竞天择的进化过程中，人类积累了许多可用于设计的经验教训。因此在概念创新的环境设计中采用生物研究，一定要考虑可持续的设计原则。仿生设计——这一特殊的设计手段，仿佛给放松和宁静的环境，注入了一道“魂”，使环境更加灵动、充满活力，引人注目。

二、仿生设计的优势及价值

在建筑仿生设计中，功能仿生与形式仿生是最常见的。它从自然生命和物质中汲取灵感，使建筑布局更具新意，外型或内部构造呈现出非凡的亲和力。法国建筑师勒柯布西耶从蟹壳中获取无穷灵感，设计了闻名于世的朗香教堂。朗香教堂的平面呈现出模拟人的耳朵的形态，它也象征着上帝可以倾听基督教徒的祈祷。形式上的仿生设计就更多了。如西班牙建筑师高迪在巴塞罗纳设计了许多明显具有动物骨骼形式的公寓建筑，隐喻着这座海滨城市战胜蛟龙的古老传说。雅克.赫尔佐格、德梅隆与李兴刚合作完成的2008北京奥运会主场馆——鸟巢的设计，既像一个孕育生命的巢，又似一个摇篮，寄托着人类对未来的希望。

从建筑的角度出发，展示现代仿生设计的精美成果。从来自世界各地著名设计师的精彩案例中，既可以看到建筑外形如何与环境和谐相融，内部构造与空间功能如何完美

匹配，室内家具如何符合人体工程学，又能感受到内部装饰设计如何与建筑概念交相呼应的整体化设计。这里的仿生设计不仅具有功能性，符合项目周边地理、气侯、光照等自然环境特征，同时也是非常具有美学特质的，观之使人赏心悦目，用之感受舒适畅达，并能触发更多灵感与想象。

在建筑环境领域，仿生主义思想催生了更加丰富多彩的果实，一方面，在某些自然环境仍未被大量改变地区的建筑发展中，力求维护优秀乡土传统，保护原自然生态。如英国爱德华.库里南事务所的阿伯丁郡史前中心，主体是覆土植草的圆锥体，上部厚重的土层使其形似天然山包，土层特有的隔热保温及保湿性能营造了展馆内稳定的小气候，外观则完全融入阿伯丁古朴的风景当中，展示了掩土建筑的生态潜力。另一方面，在现代化大城市中，则利用高新技术以减少建筑耗能，降低资源浪费，以绿色景观或新奇造型造就都市的宜人环境。如杨经文设计的马来西亚雪兰莪州格思里高尔夫俱乐部，两个形状完全不同的翼能够在建筑周围产生风压，促进自然通风，创造健康舒适的的室内环境，而其本身奇异的造型也扮演了地标的角色。罗杰斯设计的柏林奔驰办公楼对传统空间形态“合院”进行生态化演绎，建筑的窗户及屋顶能灵活开启和调整，使合院形成有效的通风，争取到最大的采光量，是节能的典范。

三、仿生设计在中国环境设计中的应用

1.仿生设计在古代中国的应用案例

仿生设计在中国古代环境中的应用，追溯到原始社会的旧石器时期，北京周口店龙骨山的山顶洞人仿效动物生活习性居住在自然形成的山洞中。以及黄土高原上特有的居民形式“窑洞”，与动物的巢穴类似，是在土崖边上挖掘洞穴，省时省力、冬暖夏凉，适合居住生活。

中国最早的古籍《河图》、《洛书》里就有较为系统成熟的对中国古代仿生的理论。符号与简易图画在文字出现之前作为交流信息的媒介，中国环境仿生的理论支持就由此开始。到春秋时期，中国哲学家老子主张“人法地，地法天，天法道，道法自然”。（《老子·二十五章》）归根到底，人要从自然中学习。而古代的风水理论也是一种环境分析理论，是对周围环境与地理进行研究，强调如何利用自然，保护自然，使居住的环境与自然相互配合，相互协调。

在古代，中国古代城市规划设计具有丰富的文化内涵。在古代城市的建设中，人们就已经开始将仿生学理论应用于城市的选址、布局规划中，人们为了表达对自然环境的良好祝愿，通过特定的设计，使城市体现出某种事物形象，即“取象比类”的仿生

设计学。著名古村镇“宏村”具有先进的规划建造模式，的人工水系运用了动物的仿生学原理，成为中国古代建筑仿生的典范。

2.仿生设计在现代中国的应用案例

中国现代环境艺术中，特别是建筑的仿生形式主要有一下几种类型：仿壳式、仿螺旋式、仿动植物纤维式、仿气泡式等。

（1）仿壳体式。中国建筑业上人们对蛋壳的研究获得了巨大的成效。现代建筑师由蛋壳起源设计出了许多大型薄壳结构的优秀建筑作品。例如，北京国家大剧院，半椭圆球形的建筑外形采用了壳体结构，屋面采用了钛金属板，外环绕着一池清澈见底的湖水，各种通道及入口都设在水下，节省了建筑材料又十分坚固，以及外围大面积的绿地、树木和花卉，不仅极大改善了周围地区的生态环境，更体现了人与人、人与艺术、人与自然和谐共融、相得益彰的理念。

（2）仿螺旋式。自然界有很多有美丽的螺旋线的生物，螺旋形往往是建筑造型的母体，而建筑设计师常常运用螺的外形为设计元素。新建的上海中心大厦建筑外观呈螺旋式上升，建筑表面的开口由底部旋转贯穿至顶部。其高度超过附近的上海环球金融中心，建成后成为中国第一高楼及世界第三高楼。

（3）仿纤维式。大部分生物体都由纤维和细胞构成，人们受到这种纤维结构有独特的受拉特性启发，创造了特殊结构的索网结构。当初，上海世博会的世博轴在外观设计中即充分运用了钢结构和膜结构，6个“阳光谷”共有1万多个钢结构节点，每个节点都有4到6个杆相交，使得整个建筑造型受力均匀，在整个世博会场的景观中起到了标志性作用，而且在形式上，有很强的节奏感、方向性。

（4）仿气泡式。人们根据动植物的细胞内充满的液体或气体会对细胞壁产生一定的压力，胀压原理，设计出许多别致一格的充气、充液结构的建筑。例如著名的国家游泳中心“水立方”全新、环保的外表皮模仿了生物的机理。“方盒子”包裹上了一层建筑外皮，上面布满了酷似水分子结构的几何形状，表面覆盖的ETFE膜又赋予了建筑冰晶状的外貌，使其具有独特的视觉效果和感受，轮廓和外观变得柔和，水的神韵在建筑中得到了完美的体现。

四、仿生设计在国外环境设计中的应用

建筑形态的仿生最常见的仿生方式，人们通过对自然界生物的形态进行模仿，从而创造出体貌多变的建筑形态。在建筑形态仿生上最为有趣的是墨西哥一座名叫“鹦鹉螺小屋”的仿生建筑。这个建筑把现实生活中的鹦鹉螺放大，建造在生机盎然的大自然之