基于仿生学的空间结构形体设计
基于仿生学的建筑结构设计与优化
基于仿生学的建筑结构设计与优化随着科技的不断发展，建筑设计领域也在不断创新。
仿生学作为一门跨学科的研究领域，将生物学的原理与工程学相结合，在建筑设计中发挥着重要的作用。
本文将探讨基于仿生学的建筑结构设计与优化的相关内容。
1. 引言在建筑结构设计中，结构的稳定性和强度是至关重要的因素。
仿生学的思想可以通过借鉴自然界中生物体的结构和运行方式，为建筑设计带来新的灵感和解决方案。
通过仿生学的理念，我们可以设计出更加稳定和高效的建筑结构。
2. 蜂窝结构蜂窝结构是一种常见且高效的建筑结构，它借鉴了蜜蜂的巢穴结构。
蜂窝结构能够提供极高的强度和稳定性，同时重量却相对较轻。
这种结构在许多建筑领域得到应用，包括桥梁、高层建筑等。
通过仿生学的方法，我们可以优化蜂窝结构的参数，使其在不同场景下达到最佳的性能。
3. 飞翔动物的结构设计鸟类和昆虫的飞行结构为我们提供了宝贵的设计灵感。
鸟类的骨架结构轻盈而坚固，昆虫的翅膀结构轻且灵活。
借鉴这些结构，我们可以设计出更加轻巧和高效的建筑结构。
例如，在建筑立面材料选择上，可以采用轻质材料和空心结构，以提高建筑的稳定性和抗风能力。
4. 植物的自组织能力仿生学还可以借鉴植物的自组织能力，在建筑结构设计中实现自适应和可持续性。
植物能够根据环境变化自动调整生长姿态和形态，适应不同的外部条件。
在建筑设计中，我们可以引入自适应材料和结构，使建筑能够根据环境变化自动调整，实现节能和环保的效果。
5. 水生生物的结构优化水生生物的结构经过长时间的演化改进，达到了极致的流线型和减阻效果。
例如，鲨鱼的皮肤纹理和鱼鳞结构可以减少水的阻力，提高游泳效率。
借鉴这些结构，我们可以在建筑设计中优化建筑表面的纹理，减少气动阻力，提高建筑的节能性能。
6. 总结与展望基于仿生学的建筑结构设计与优化是一种富有创新性的方法。
通过借鉴自然界的结构和原理，我们可以设计出更加稳定、高效和节能的建筑结构。
未来，随着科技的不断发展，仿生学在建筑设计中的应用将会更加广泛，为人们创造出更加宜居和可持续的城市环境。
仿生学原理在空间结构中的应用
借鉴 。
关键 词 结 构仿 生 学 ，薄 壳结构 ，网格 结 构 ，膜 结构 ，悬索结 构 ， 可展 开 结构
Ａ ｕ ｖ ｙ ｏ ｏ ｉ ｓｇ ｎ Ｓ ａ ｉ ｌＳ ｒ ｔ ｒ ｓ Ｓ ｒ ｅ ｆ Ｂｉ ｎ ｃ Ｄｅ ｉ ｎ ｉ ｐ ｔａ ｔ ｕｃ ｕ ｅ
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结构仿生建筑的形体生成及空间特征研究共3篇
结构仿生建筑的形体生成及空间特征研究共3篇结构仿生建筑的形体生成及空间特征研究1随着科技的不断发展，结构仿生建筑已经成为新时代建筑设计的重要方向之一。
结构仿生建筑不仅具有极高的美学价值，而且更加注重空间的灵活性和动态性。
本文将从造型生成和空间特征两个方面进行讨论。
一、造型生成结构仿生建筑的造型生成是建筑设计中的一个重要环节。
结构仿生建筑的造型与自然界的生物形态息息相关，其形态的生成依赖于生物体适应环境的特征。
结构仿生建筑的造型需基于生态系统、形态的适应性和拓扑形态等多方面的考虑进行设计。
1、生态系统生态系统是结构仿生建筑造型生成的一个重要考虑因素。
生态系统指的是生态环境中的所有生物之间的相互作用和交流关系。
结构仿生建筑应当考虑生态系统的多样性和复杂性，以及生态环境中生物体各自的适应特征。
通过模拟和分析自然生态系统，设计师可以更加有效地实现结构仿生建筑的形态生成。
2、形态的适应性结构仿生建筑的造型需要基于生物体的适应性原理进行设计，以保证建筑的抗震、抗风、抗雨等能力。
如当今最为流行的“骨架壳体”结构就是基于动物骨骼和外壳的形态进行设计的。
这种结构不仅具有很强的力学性能，而且其内部空间结构可以很好地适应不同的使用需求。
3、拓扑形态拓扑形态是结构仿生建筑的另一个基本要素。
拓扑形态指的是通过自然界中的形态建立类似于“纽结”、“环”、“网格”等不同拓扑结构。
这种结构能够在表面形态和内部结构中自由转换，以实现建筑空间的灵活性和变化性。
二、空间特征1、灵活性灵活性是一种更加自由、活泼的设计方式，在结构仿生建筑中也得到了很好地体现。
众所周知，生命体都是自适应的，也就是说，它们的生长、转化和演化都具有灵活性。
在设计结构仿生建筑时，应当注重以生物体的先天因素和后天条件为基础，在建筑空间内进行各种随机操作，从而实现一个更加灵活、自由、具有变化性的空间。
2、动态性结构仿生建筑的设计应该考虑到空间的动态性。
这是因为仿生建筑与生物体一样具有自我适应性和自我调节能力。
仿生学在建筑空间结构中的应用
能8 仿生
、
是 研 究与 模
足 的发 展 迄今为止
。
人们 已经 根据 需 要
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设 计和 制造 出 多种 多样的 材料来 如天 然哥 珍珠
、
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、
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,
,
一些 与人类生活 密切 相关的 材料
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,
、
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,
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、
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、
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、
、
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混凝 土砌块就是 按仿 生 学原 理模仿蜂巢结构设计
以水 泥
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壳体结构
,
、
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,
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、
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、
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、
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利用 加气 剂 的发泡 作用
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在 混凝 土 初凝 前 形成 许许 多 多徽
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,
适用范围而有所不同 5 世 纪人 类的活动更加走
它 们 的跨度在 3 到3 & 之 间不 等 < 7 = 支排 着重 盛搭 接 的玻瑞 板 在 东面
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在 西侧
,
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而我 们也应 该用心 观 寮生 活 年 ( 月揭幕的悉 尼 歌剧 院
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创造 出打 动人 心 的美好建筑
,
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比 如说
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结构 突 出在 建筑表 皮 之外 部
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气泡
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工程学仿生结构创新案例
工程学仿生结构创新案例你看啊，蜜蜂那小脑袋可聪明着呢。
它们造的蜂巢，那结构简直是建筑界的大师级作品。
蜂巢是由一个个六边形的小格子组成的，为啥是六边形呢？这里面可大有学问。
如果是圆形，那它们就没办法紧密地挨在一起，中间会有很多空隙，浪费空间；要是方形呢，在材料相同的情况下，又没有六边形那么稳固。
六边形就完美地平衡了这两点，空间利用率贼高，而且结构超稳定。
人类的工程师们就从中得到灵感啦。
比如说一些大型的展馆或者体育馆的建筑设计，就借鉴了蜂巢的结构。
这样的建筑又宽敞又结实，还能节省建筑材料。
就像北京的水立方，它的外立面和蜂巢一样，都是那种充满几何美感又很实用的结构。
那些看似像泡泡一样的小单元组合在一起，不仅让建筑看起来非常酷炫，而且还能很好地分散压力，就像蜂巢能承受很多重量一样。
这蜂巢结构的创新应用，简直就是大自然给人类的建筑秘籍啊！再给你说个好玩的仿生案例，那就是模仿荷叶的自清洁结构。
荷叶你肯定见过吧，荷叶上总是干干净净的，水珠在上面滚来滚去，还能把灰尘带走。
这是为啥呢？原来荷叶表面有很多微小的凸起，这些凸起上面又有更细小的绒毛，这种特殊的结构让水和灰尘都很难附着在上面。
那工程师们就想啊，要是把这种结构用在建筑或者汽车表面多好。
于是就有了那种具有自清洁功能的涂料和材料。
比如说有些高楼大厦，用了这种仿生的涂料后，下雨天的时候，雨水就能把建筑表面的脏东西冲掉，就不用像以前那样还得专门请人来清洗，又省钱又环保。
汽车也一样啊，有了这种仿生结构的表面处理，车子就不容易脏，一直都能保持亮晶晶的，就像荷叶一样干净清爽，多棒！还有一个特别厉害的，就是仿照啄木鸟头部结构设计的安全帽。
啄木鸟天天在树上啄啊啄的，它的脑袋就像一个超精密的减震器。
它的头骨结构很特殊，脑部的组织和头骨之间有很小的空隙，里面充满了液体，当啄木鸟啄树的时候，这种结构可以很好地缓冲冲击力，保护它的大脑不受伤害。
人类的工程师就把这个原理用到了安全帽上。
谈仿生学对空间形态设计的启迪
为人类以最少的材料创造最大的空间提供 了模式。
生物经历亿万年进化而获得的对自然 的适应能力，这是我们人类应该学习和探 索的，并将其合理的应用到我们的设计当 中去。具体归结为以下几点：
图5
图6
图7
着它的奇妙。或许有时我们可能没有敏锐 地感悟到某些空间的意义，但空间却时时 影响并控制我们的精神活动。
直接的采用生物形态的造型，并在一 定的环境中运用，能给人身临其境的感觉。 并且，对我们的视觉造成了很大的冲击力， 留下深刻的印象。现在的很多餐厅、酒吧， 包括人们的居室内部，都喜欢用一些仿生 的形态，来营造出一种自然的野趣。例如 动物形体的门剁，仿生物内腔的居室空间。 最典型的是日本新高轮王子饭店，它客房 阳台饰面纹理和流线型壳体的造型，在整 体体现现代化的高级酒店的细部显示出 一丝自然风味。而其最具特色的还属“飞 天”宴会厅（如图4），它的墙壁表面，嵌 上了30万枚贝壳，贝壳显出白中透红的色 泽，这使“飞天”宴会厅成为全日本的首 选宴会厅。在新高轮王子大饭店的开业庆 典仪式上，堤义明骄傲地对来自世界各地 的人士说：“这是一件艺术品，供世人分 享……”
引言 “仿生学是研究生物系统的结构和性 质以为工程技术提供新的设计思想及工作 原理的科学，是属于生物科学与技术科学 之间的边缘学科。”它的目的就是分析生 物过程和结构以利用于未来的设计。 受到自然界和生物有机体的非线形特 征和创造力的启示，基于仿生学的空间是 真正富有诗意的、激进的、特化的和富有 环境意识的，它表达了场所、人与材料之 间的和谐。仿生学启迪下的空间是多样、 自由和令人吃惊的，它那无穷无尽的想象 力、多变与重叠的形式，都发源于同一颗 种子——大自然的灵感。 自然界中到处都在贯彻着这样一条原 则：以最少的材料、最合理的结构形式， 去取得最优经济的效果。生物界的结构是 自然形成的，从仿生学的角度去研究和发 展新型空间结构形态，无疑有其不言而喻 的合理性和简捷性。1993年，国际建协第 18次大会发表的《芝加哥宣言》就曾提出 “以探求自然生态作为设计的依据”。 1.生物形态与空间形态设计的有机结合 长久以来，无论“穴居”，抑或“巢 居”，都是与自然环境相对立的人类的庇 护所，但却时时处处体现了与自然的交流。 由于当时生产技术水平的限制，人类的居 住环境犹如鸟雀的巢窝、蝼蚁的洞穴，人 类只是作为生态系统中的组成部分，存在 于自然界中。随着工业技术的进步，人类 以前所未有的速度在生态系统中自我膨胀， 导致生态失衡、环境恶化，只是到近代—— 准确地说是第二次世界大战以后，人们才 开始真正意识到我们耐以生存的居住环境 与自然间的默契与交融是何等重要，并将 美学价值和使用功能以及自然环境紧密的 联系在了一起。 结构的形态仿生主要从仿生学角度去 研究结构的空间形体，形态万千的自然界 蕴藏着无数优美的可供模仿的造型，花卉、 贝壳、晶体、蜘蛛网、细胞结构、山川、 森林、地形的形态乃至纯数学方程式都是 空间结构形体设计可以借鉴模仿的对象。 在如此广阔的自然界中，单是其中的一 项——生物形态，就足够我们去研究探讨 了…… 生物学家和动物学家海克尔研究了放 射虫（浮游生物），并且被它们精致的几 何形体和复杂的花纹迷住了，他因此发表
仿生建筑学在空间结构中的运用
仿生建筑学在空间结构中的运用摘要：城市化与现代化进程的推进使得建筑在社会生产与建设发展中的重要价值越发凸显，随着现代建筑越来越频繁地出现在城市建设过程中，建筑工程在建设运行期间所产生的能耗也越来越多，给生态环境带来了较为沉重的负担。
在这一生态背景下，仿生建筑学能够将自然界中的动植物形态以及自然现象变化规律融入到建筑设计中，如此不仅能够提升建筑的整体质量，还能够降低能耗与污染，提升建筑的审美鉴赏价值。
本文将从仿生建筑学的主要概念出发，分析仿生建筑学在空间结构设计中的应用模式，并介绍仿生建筑学的未来发展。
关键词：仿生建筑学；空间结构；运用引言：随着社会主义现代化建设的逐步推进，我国能源消耗量不断加大，也将面临着资源短缺的问题，不利于社会的可持续发展。
其中，现代建筑工程项目在建设以及运行期间会消耗大量的能源物质，给生态环境带来沉重负担，导致我国能源供需关系发生了变化，制约了经济与社会的发展。
仿生建筑学正是在这一背景下通过对自然事物、自然现象以及自然规律进行模拟来建设建筑工程的一类技术，能够将绿色生态意识融入到现代建筑设计中，降低建筑工程能耗以及污染物排放量，为节约型社会的构建贡献力量。
下面将对仿生建筑学在空间结构中的应用展开介绍。
一、仿生建筑学的主要概念仿生学是一类新型交叉科学，能够通过模仿自然界生物系统的生长机制以及各种自然现象背后的自然规律来提高人造系统构建与运行的科学性与高效性。
随着社会的进步与科技的发展，仿生学的应用规模在不断扩大，成为了现代产业结构中有着重要应用价值的科学技术之一。
现阶段的仿生学有以下几种类型：其一为力学仿生，其主要模仿对象为自然界生物的整体结构及其在自然界中的运行规律，常见的仿生产品有模仿贝壳结构的薄壳建筑以及模仿海豚皮肤结构的潜水艇等；其二为分子仿生，其主要模仿对象为发生在自然界生物体内部的生物膜运输进程以及催化作用等生理机制，属于微观分子层面的生物仿生；其三为能量仿生，其主要模仿对象为自然界生物体内部与能量产生及消耗等过程相关的能量转化机理，常见的仿生产品有模仿生物体化学能到机械能转变过程的生物发光肌肉；其四为信息与控制仿生，其主要模仿对象为人体高级神经中枢系统以及自然界生物信息的传递机制，常见的仿生案例包括根据鸟类的反应来判断飞机在着陆过程中可能遇到的风险[1]。
仿生学在建筑设计中的应用
仿生学在建筑设计中的应用本文结合仿生学的理论就该学科在建筑设计中的应用进行了探讨，文章主要从仿生学在建筑形式、结构、功能及建筑材料等方面的应用做了详尽的介绍，以期能够通过本文引起建筑设计领域的关注，加入到仿生建筑设计研究行列中，推动建筑事业的蓬勃发展。
随着社会经济发展，人们生活质量的提高，人们对现代建筑设计提出了更高要求。
要求现代建筑不仅要质量达标，功能齐全，而且对建筑的艺术形态也提出了新的要求。
仿生学是一门相对独立的学科，目前已逐渐走向成熟阶段，如何将仿生学应用到建筑设计中，提升建筑的整体艺术美感，突显建筑时代风格，是当今建筑设计领域需要尝试研究的重点课题。
1.建筑形式仿生就现代建筑而言，建筑形式不单是建筑艺术美感的表达，更能将现代建筑所包含的寓意以多样化的形式表达出来。
建筑形式仿生思想理念产生的灵感来源于人们对自然界各种动物、植物及其他物质形态的细心观察，从中发现了美的元素，并将这些元素提炼出来，进而通过艺术手法及相关的处理措施将这些元素融合到建设设计中，使建筑同自然界美好的事物完美结合，给人们带来视觉上的盛宴。
根据建筑形式仿生设计手法不同，可将其分为象形仿生和抽象仿生。
1.1建筑象形仿生设计建筑象形仿生设计指的是将自然界中一些具有艺术美感的物质外部形态，经过艺术加工处理后应用到建筑设计中。
比如位于我国首都北京的“鸟巢”，其外观整体形态宛如鸟巢，美轮美奂，它的设计灵感主要来源于自然界中的某种鸟巢。
位于我国苏州的东方之门，俗称秋裤楼，被誉为“世界第一门”，整体外观以阴刻形式勾勒轮廓，给人留下想象空间。
三百米高度的“门”形外观，既表达了独特的古典神韵又体现了高超的现代科技。
建筑抽象仿生设计突破了对建筑物外形的设计阶段，抽象仿生设计赋予了建筑物更深层次的寓意。
抽象仿生设计不仅能突出建筑物的艺术美感，还能将该建筑物所在地的历史文化背景和人们的夙愿表达出来。
比如美国的“自由女神像”，该建筑直接采用了人体的艺术形态作为建筑设计思路，她所表达的寓意是人们希望世界和平，人权自由。
基于仿生原理的可展开结构设计的开题报告
基于仿生原理的可展开结构设计的开题报告一、研究背景在目前的科技发展时间中，人们已经逐渐认识到仿生学的重要性。
仿生学是通过模仿自然界中生命的形态、结构、功能和规律等方面，来发掘、研究和应用有益于人类生产和生活的新材料、新技术和新方法的学科。
仿生学中的“可展开结构”，是指设计和制造出能够平整地折叠和展开的三维结构模型，以满足复杂几何形体的装配和运输等需求。
仿生原理在可展开结构领域的应用与发掘有着广泛的应用前景，如航天器和探测器等海量的空间结构。
对于这些三维结构，仿生原理能够帮助设计者解决装配和运输问题，减轻物流成本，促进设计更标准化。
此外，在医疗行业，仿生可展开结构也能够应用于医用导管或人体植入器等医疗器械的研发和制造，为医患带来全新的治疗方式和更好的治疗效果。
二、研究目的本研究旨在基于仿生原理研究可展开结构设计，并进行实验测试。
具体目的如下：1.总结可展开结构研究的前沿发展现状及其特点，对有关仿生可展开结构的理论知识和技术方法进行系统归纳、分析和总结。
2.基于仿生学原理进行可展开结构的设计，提出一种新型的可展开结构模型，从而实现可展开结构的自动决策、自动优化等智能化设计。
3.进行仿真分析和实验测试，验证设计方案的可行性、稳定性和优越性等性能指标。
4.针对应用领域，设计一种针对这个领域的可展开结构，探寻可展开结构在不同领域的应用潜力。
三、研究内容本研究将进行以下方面的研究内容：1.可展开结构研究现状：介绍可展开结构的历史发展和研究现状，总结可展开结构研究中存在的问题和面临的挑战。
2.仿生学原理在可展开结构设计中的应用：阐述仿生学中的相关理论知识和技术方法，如生物形态、生物运动、仿生材料等，以及这些理论知识和技术方法在可展开结构设计中的应用。
3.提出基于仿生原理的可展开结构设计方案：根据仿生学原理，提出一种新型的可展开结构模型，并开展模拟设计和优化设计等工作，实现可展开结构的智能化设计。
4.实验测试：设计并制造可展开结构模型，进行仿真分析和实验测试，验证设计方案的可行性、稳定性和优越性等性能指标。
基于生物仿生学的建筑设计创新
基于生物仿生学的建筑设计创新近年来，生物仿生学作为一门跨学科的研究领域，逐渐在建筑设计中展现出巨大的潜力。
通过借鉴自然界中的生物结构、功能和生态系统，设计师们能够创造出更加智能、高效和环保的建筑。
本文将探讨基于生物仿生学的建筑设计创新，并探讨其在未来的发展前景。
一、生物结构的借鉴生物结构在自然界中具有卓越的性能和适应能力，这些特点可以被应用于建筑设计中。
例如，蜂巢结构被广泛应用于建筑材料的设计。
蜂巢状的结构不仅具有轻量、高强度的特点，还能提供优秀的隔热和隔音性能。
在建筑设计中，利用蜂巢结构可以减少材料的使用量，提高建筑的能源效率。
另一个例子是借鉴蜘蛛丝的强度和韧性。
蜘蛛丝是一种天然的纤维材料，具有比钢还要强的拉伸强度。
在建筑设计中，利用蜘蛛丝的特性可以创造出更加轻巧、坚固的结构。
例如，一些研究人员正在探索利用蜘蛛丝来制造高层建筑的外墙材料，以提高建筑的抗风能力。
二、生物功能的运用自然界中的生物拥有各种独特的功能，这些功能可以被应用于建筑设计中，提升建筑的性能和舒适度。
例如，蚊子的触角具有高度敏感的嗅觉功能，可以用来检测空气中的微量气味。
在建筑设计中，可以借鉴蚊子触角的结构和功能，开发出能够检测室内空气质量的传感器，实现智能化的室内环境控制。
另一个例子是借鉴鸟类的飞行机制。
鸟类的羽毛独特的结构和翅膀的运动方式，使得它们能够在空中高效地飞行。
在建筑设计中，可以借鉴鸟类的飞行机制，设计出更加节能和环保的风能利用系统。
例如，一些建筑师已经开始利用鸟类翅膀的原理设计风力发电装置，以实现建筑自给自足的能源供应。
三、生态系统的模拟自然界中的生态系统是一个复杂而高效的生态循环系统，其中各种生物之间相互依存、相互影响。
借鉴生态系统的原理，可以在建筑设计中实现资源的循环利用和能源的高效利用。
例如，通过模拟植物的光合作用原理，可以设计出能够自动调节室内光照的窗户系统，减少对人工照明的依赖，节约能源。
另一个例子是模拟蚂蚁的集体智慧。
建筑仿生设计方案
建筑仿生设计方案建筑仿生设计是以自然界中生物体的结构、功能和策略为参考，将其应用到建筑设计中的一种方法。
借鉴生物体的优秀特性，通过模拟、转化和应用，可以提高建筑的舒适性、可持续性和效能。
本文将介绍一种基于仿生设计的建筑方案。
该建筑方案的目标是创造一个具有高效能、环保和舒适的办公空间。
以蜂巢为设计灵感，尝试将蜜蜂社会结构和纺织工艺应用于建筑设计中。
该建筑采用了蜂巢结构的外立面设计，由一系列规则排列的多边形组成。
这种结构在自然界中已经被证明是非常稳定和高效的，因为它能够承受外界压力并提供足够的空间来容纳蜜蜂。
在建筑中，蜂巢结构的外立面不仅增加了建筑的稳定性，还可以提供额外的隔热层，提高建筑的能效。
在建筑内部，借鉴蜜蜂社会中分工合作的原则，将办公空间分为不同功能区域。
每个区域都有特定的功能，例如工作区、会议区、休息区等。
每个区域都被设计成相对独立的单元，可以根据需要自由组合。
每个区域都有其独特的优势和特点，能够满足员工的不同需求。
除了蜂巢结构的外立面和功能区域的设计，该建筑还将借鉴蜜蜂的纺织工艺。
蜜蜂用蜡和花粉制作蜂巢，这种材料不仅坚固耐用，而且还可以提供良好的隔热效果。
在建筑中，我们将采用类似的原理，使用创新的可持续材料来构建建筑的结构和隔热层。
这种材料既环保又具有良好的隔热性能，可以减少建筑的能耗。
此外，该建筑方案还考虑到了生物多样性和生态系统的保护。
在建筑周围设计了一个生态花园，通过种植不同的植物和提供合适的栖息地，吸引了各种各样的动植物。
这不仅可以提供一个舒适的环境，还有助于改善空气质量和保护生物多样性。
总结起来，该建筑仿生设计方案通过借鉴蜂巢的结构、蜜蜂的分工合作原则以及纺织工艺，创造了一个高效能、环保和舒适的办公空间。
通过应用创新材料和设计原理，该建筑方案实现了能效的提高和生态系统的保护。
期望这种基于仿生设计的建筑方案可以为未来的建筑设计提供有益的思路和借鉴。
仿生立体构成作业
仿生立体构成作业
首先，仿生立体构成可以灵活运用自然元素，创造出丰富多彩的城市
空间。
它能够将自然的元素融合在建筑之中，营造出与自然环境相融合的
城市空间。
例如，可以利用水流、石头等自然元素进行细节构造，打造出
具有生命力的景观。
这样的建筑不仅能够给人带来更加舒适的生活环境，
还能够为城市营造出独特的文化氛围，成为城市的重要地标。
其次，采用仿生立体构成还可以减少建筑能耗，提高建筑的环保性。
在仿生立体构成的建筑中，可以尽可能地利用自然元素，例如采用自然通风、光线等来降低空调的使用频率、降低建筑的能耗。
此外，还可以根据
生态科技的要求，运用太阳能、地热能等可再生能源来为建筑供能，减轻
能源消耗的负担，提高建筑的环保水准。
最后，仿生立体构成能够提高建筑的安全性和舒适度。
在仿生立体构
成的建筑中，应用自然的元素和方式，可以更好地考虑用户的安全、卫生、舒适度等需求，让人们在建筑中获得更佳的体验。
例如，采用仿生设计的
空气净化系统、多功能氧吧等，可以让建筑内的空气质量更加清新、舒适；使用仿生的识别系统，可以提升建筑的智能化，达到更加安全、便利的效果。
总之，仿生立体构成是当前建筑设计领域中备受瞩目的研究方向。
建
筑师们可以从仿生学中汲取灵感，融入人文和自然的设计理念，打造出更
加美好、舒适及安全的生活和工作环境。
基于仿生理念下的公共建筑结构设计与应用研究
基于仿生理念下的公共建筑结构设计与应用研究摘要：“生态·环保”是时代发展的主题词，也是现代建筑设计施工的发展方向。
在新的历史时期，高层公共建筑设计更加强调生态、环保等元素的构建，以实现生态建筑结构体系的形成。
立足高层公共建筑的设计要求，从生态设计理念出发，从外围结构系统优化设计、构建新能源利用系统、门窗节能系统创设等方面，具体阐述了新时期高层公共建筑的生态设计策略，实现生态公共建筑结构设计。
关键词：仿生理念；公共建筑；结构设计中图分类号：TU246 文献标识码：A引言现代的公共建筑功能逐渐复杂化，一些新型空间结构体系应运而生。
塑造完美的建筑空间，就要将建筑与结构相互配合。
但是，在建筑设计中，也会存在误区，即过多地关注技术水平，强调空间塑造，并没有考虑到建筑用户的需要，使得建筑形体富于美感，但是，空间设计不够人性化，特别是建筑公共空间的设计没有从人的需求角度出发进行设计，就必然会导致建筑设计没有获得整体性的交效果。
比如，中国的一些公共建筑为混凝土构件交叉形成，给人以视觉美感，但是，室内空间设计不尽如人意，在公共空间的设计上突出了大，不能给人以亲切感。
对公共建筑空间人性化设计，运用创作手法丰富空间，提升公共建筑空间的吸引力。
1、外围护结构设计1.1、屋面保温在屋顶保温的设定，要求实现隔热层的有效实现，进而更好地确保屋面保温效能。
在实践中得出，生态保温材料的选择，应确保其传热系数符合国家A级标准，如热传系数0.36W/（m2·K）的防火岩棉外墙保温材料，就能实现良好的保温效能，满足高层公共建筑屋面保温设计需求。
此外，屋面隔热及防水性能直接关系到公共建筑结构的能耗，要求屋面总传热系数应控制在不大于0.33W/（m2·K）范畴。
因此，屋面保温设计，可以基于生态元素的融合，提高保温效能。
如在种植外围植物，实现对建筑结构绿色点缀的同时，也对建筑屋面形成良好的环境平衡效果，提高屋面的节能效应。
室内设计中的仿生学设计
室内设计中的仿生学设计一、前言仿生学设计实质上是生物模仿的一种非常特殊的本领，通过生物结构以及生物功能的使用完成机械或者是其他新技术的研制工作。
至始至终，人类各种各样的技术思想以及过程原理均是来源于自然。
室内设计中的仿生学设计的使用为独特的技术发展开辟了全新的道路，促使人们的眼界实现进一步扩展。
室内设计中的仿生学设计最主要的基础就是社会生态规律以及自然生态规律。
仿生以下三个方面的内容就是室内设计中的仿生学设计学科的主要内容：第一方面是仿生现代家居设计，第二方面仿生室内空间界面设计，第三方面是仿生室内软装饰设计。
二、在室内空间界面设计中仿生学设计的应用（一）在室内天花设计中仿生学设计的应用方型以及圆形是传统形式天花吊顶的造型，一般来说会设置几块长方形的石膏板，之后再加上一成不变的石膏线以及节能灯，目前人们的需要不只局限于此。
一部分家庭房间家具华贵，连一瓶花都绞尽脑汁，但是在其抬头看天花板的时候，发现几点灯缀、平白一面，几许单调让遗憾。
随着社会的进一步发展，人们生活水平呈现一个逐渐提升的趋势，目前已经愈加的重视吊顶的装饰作用，逐渐的天花吊顶目前已经树立了一个全新的形象，对空间装饰产生了直接的影响。
房间的天花吊顶不一致其标准也就不一致，面积比较大的房间那么就可以根据实际需要选择各种形状的板材来搭配图案，这样就不会产生压抑感，但是不管是哪一种形状，渲染气氛均是通过选择合适的色彩以及变化来完成的。
通常情况下，图案色彩是人们个性上的表达，这时候实现随心选择就可以实现非常好的视觉效果，但是在实际工作中，注意不要任性乱选，因为人的心情是处在一个不断变化的条件下，但是天花吊顶却不是因为心情的改变而第一时间改变的，如果在选择的过程中过于情绪化那么该项选择就是不明智的。
例如，图1是一家海鲜风味餐厅，其顶面设计就很好的使用了仿生设计，于餐厅顶面圆形吊顶中间位置，该吊顶设计材质为皮质材料，是一个海洋生物造型，对海洋生物表皮继续拧模仿，在其中间位置设计有水晶吊灯，可以有效的表现该海鲜风味餐厅的主题，发挥形象作用以及生动感受，提升人们的就餐兴趣，促使每一位顾客均可以身临其境，促使餐厅设计实现最大的效果。
基于生物仿生的建筑设计与创新
基于生物仿生的建筑设计与创新自古以来，人类一直在不断改进和创新建筑设计，以满足日益增长的需求和追求更美好的居住环境。
而随着科技的进步和对自然界的深入研究，基于生物仿生的建筑设计成为了一种前沿的创新方式。
生物仿生，即通过借鉴自然界中的生物机制、结构和功能，将其应用于建筑设计中，以实现更高效、环保和智能的建筑。
一种值得关注的基于生物仿生的建筑创新是“生物互动建筑”。
借鉴自然界的生物交互和适应能力，这种建筑设计能够根据环境条件自动调节建筑物的结构和功能。
比如，一些建筑外墙可以根据光线强度进行伸缩和压缩，以达到最佳遮阳效果，减少室内能耗。
另外，仿生设计还可以通过模拟蜂窝结构来提高建筑的自重和抗震能力，使其更加稳固和安全。
这些生物互动建筑不仅能够适应环境变化，还能够与居住者进行交互，为他们提供更舒适和便利的居住体验。
在建筑材料方面，生物仿生的创新也取得了突破性进展。
一种著名的例子是“自修复建筑材料”，仿生自然界中生物的自愈能力，这种材料能够自动修复裂纹、缺陷和损伤，延长建筑物的使用寿命。
此外，通过仿生树木的微孔结构设计，可以开发出更轻、更强、更耐用的建筑材料，降低建筑物的设计重量，减少能源消耗。
这些创新材料为更加环保和可持续的建筑设计提供了新的可能性。
基于生物仿生的建筑设计还能够推动能源的高效利用。
借鉴自然界中动物的能量转换机制，一些建筑物通过集成太阳能光伏板和风能发电装置，以自给自足的方式提供能源。
此外，仿生设计还可以通过模拟细胞的气体交换机制来改进建筑物的通风系统，减少能源浪费。
这些创新设计不仅可以减少对传统能源的依赖，还能够减少能源消耗和碳排放，实现可持续发展。
除了以上的创新方式，生物仿生的建筑设计还涉及到多个领域的交叉应用。
比如，在城市规划中，仿生设计可以模拟生物群落的分布和组织结构，实现更加高效和可持续的城市布局。
在室内设计中，可以借鉴植物的吸音和净化空气的能力，提高室内环境的质量。
在交通设计中，可以通过仿生鱼群的排列和协作方式，改进交通流量控制和交通系统的效率。
仿生建筑学在空间结构中的运用实践
仿生建筑学在空间结构中的运用实践[摘要]伴随我国近几年社会经济持续发展，城市规划建设的持续推进，致使城市房屋建筑项目工程逐渐增多，而建筑项目施工过程往往需用到较多能源及各种材料，为能够节约能源及材料用量，满足于我国所提出节能环保及降耗层面的工程设计建设要求，则建筑物的空间结构具体设计当中，就应当注重仿生建筑学的科学运用，便于实现对空间结构总体设计的合理优化及改进，提升设计品质及其效果。
鉴于此，本文主要探讨空间结构当中仿生建筑学运用实践，对今后更多设计者们更好地发挥仿生建筑学的作用，高品质落实空间结构各项设计工作起到一定指导作用。
[关键词]空间结构；仿生；建筑学；运用；前言：生态绿色建筑，属于建筑领域的发展主流，仿生建筑学则正好与这一主流相符，仿生建筑学基础原理，能够帮助设计者们深入理解建筑物的空间结构，便于更好地改进或是优化空间结构总体设计。
因而，对空间结构当中仿生建筑学运用实践开展综合分析，有着一定的现实意义和价值。
1、简述仿生建筑学和空间结构1.1在仿生建筑学层面近几年在建筑领域当中，仿生发展趋势良好，建筑领域当中引入仿生建筑学，其最为根本目的是以类比方法，从大自然当中实现更多灵感获取，创新、优化建筑设计，促进现代建筑和自然环境实现和谐共生，维护生态平衡。
自然界始终扮演着人类重要引领者及指导者角色，仿生并非单纯刻板模仿自然，是对自然当中植物、生物生长规律的灵活运用，与建筑自身特点相结合，促进城市和社会实现持续发展。
那么，仿生建筑学，它属于仿生学和建筑学的重要融合体，有着两者共性特征，更有着自身独有特点，把生物体的形象和功能纳入研究对象，灵活运用生物界各项机理及原则，优化建筑设计，则建筑形态及功能将更具多样化特点。
如下是仿生建筑学几种常见类型：一是，在建筑形式类型仿生层面。
仿生建筑学整个领域当中，常见建筑形式类型仿生，可实现对建筑物外观的创新优化，且可促使建筑结构总体功能作用更好地发挥出来。
建筑形式类型仿生，把生物界多种形态引入建筑领域当中，有效整合结构、外形及功能，属于重要的创造过程。
仿生结构原理在建筑设计中的应用
仿生结构原理在建筑设计中的应用近年来，随着科技的不断进步，人类对自然界的观察与研究越来越深入，其中一个受到广泛关注的领域便是仿生学。
仿生学旨在将自然界的生物体结构、生理机能及其与环境的相互作用与人造工程相结合，从而实现更高效、更稳定、更环保的产品和技术。
建筑设计作为人类活动的重要领域之一，也开始逐渐运用仿生结构原理，以寻求更具有人文关怀、生态意识和创新性的建筑解决方案。
一、仿生结构原理在建筑外形设计中的应用仿生学的研究结果表明，自然界中的众多生物体有着极为高效、优秀的生存机制及其生理特点。
例如：鸟类的飞翔技巧、鱼类的游泳姿态等，都被建筑师们运用到了建筑外形设计中。
常见的例子包括：美国科罗拉多州的鹰岩山庄、北京鸟巢以及德国汉堡的Elbphilharmonie音乐厅等。
这些建筑外形设计的灵感来源于自然界中的生物体，运用人工方法将其优秀性能迁移到建筑中，从而实现人类与自然的和谐共处。
二、仿生结构原理在建筑物理性能优化中的应用建筑设计中的一个重要方面便是物理性能优化，这包括建筑的隔热性能、通风性能、节能性能等。
仿生学的研究结果表明，自然界中的生物体巧妙地利用形态结构和物理特性，实现了各种高效的行为，例如：飞蛾的光学吸收技术、鲨鱼的表面纹理和18个鱼体中真正自主游的的姿态等。
基于这些研究成果，建筑师们开始运用仿生结构原理，将这些优秀性能转化为建筑中的物理性能。
常见的例子包括：荷兰阿姆斯特丹机场Schiphol的波形天窗、美国纽约大苹果广场的生态墙等，这些建筑通过运用仿生学思想，实现了建筑的高效、舒适、安全和环保等意义。
三、仿生结构原理在建筑材料研发中的应用仿生学的研究结果同样表明，自然界中的生物体具有特殊的材料机能和结构技巧。
例如：蜘蛛的蛛丝、翅膀的薄膜等都具有与众不同的物质、物态和结构等特点。
因此，在建筑材料研发中，仿生学的研究思维同样有重要的启示意义。
目前，仿生学正在被广泛应用于建筑材料领域的研发与创新。
建筑设计中的生物仿生学原理应用
建筑设计中的生物仿生学原理应用近年来，生物仿生学在建筑设计中的应用越来越受到重视。
生物仿生学是指借鉴生物界中的形态、结构、材料、运动等特性，将其应用到工程设计中，以提高建筑物的效能和适应性。
本文将探讨建筑设计中的生物仿生学原理应用，并介绍几个具体的案例。
1. 蚁群算法在建筑布局中的应用蚁群算法是仿生学中的一种优化算法，通过模拟蚂蚁在寻找食物过程中的行为，实现复杂的优化问题求解。
在建筑布局设计中，蚁群算法可以用来优化建筑物内部的空间布局、通风和采光等问题。
蚂蚁在寻找食物时会释放一种信息素，其他蚂蚁会根据信息素的浓度决定寻找方向，从而形成一条最优路径。
同样，在建筑设计中，可以通过模拟蚂蚁释放和感知信息素的过程，优化建筑物内部的布局，提高空气流通和采光效果。
2. 蜂巢结构在建筑材料中的应用蜂巢结构是生物界中常见的一种结构形式，具有轻巧、坚固、节能等特点。
在建筑材料的设计中，可以借鉴蜂巢结构的优点，开发出更轻、更节能的建筑材料。
例如，利用蜂巢结构的空隙可以提高建筑物的绝热性能，降低能耗。
此外，蜂巢结构还可以提高材料的加载能力，使材料在承受压力时更加均匀。
3. 植物光合作用在建筑外墙设计中的应用植物光合作用是指植物通过吸收阳光能量转化为化学能的过程。
在建筑外墙设计中，可以借鉴植物光合作用的原理，设计出具有太阳能收集功能的外墙材料。
这些材料可以吸收太阳能并将其转化为电能或热能，实现建筑的自我供能。
同时，植物光合作用还可以吸收二氧化碳，释放氧气，改善建筑周围的环境。
4. 鱼鳞纹理在建筑外观设计中的应用鱼鳞纹理是生物界中的一种特殊纹理，它能够减少水的阻力和摩擦力。
在建筑外观设计中，可以借鉴鱼鳞纹理的特性，设计出流线型的建筑外形。
这种外形可以降低建筑物对风的阻力，提高建筑物的抗风能力，减少能源消耗。
综上所述，生物仿生学在建筑设计中的应用具有重要的意义。
通过借鉴生物界中的形态、结构、材料、运动等特性，可以优化建筑布局、提高材料性能、改善建筑环境。
小议建筑仿生结构形态设计论文
小议建筑仿生结构形态设计【摘要】大自然总是创造最合理的结构形式，形态万千的自然界蕴藏着无穷优美的、可供选择的合理结构，自然界的创造能力常常要超越人类的设计和想象能力。
利用仿生学的原理，我们可以更好地理解和发展空间结构。
本文主要介绍了建筑结构形态设计的概念内涵及其设计方法。
【关键词】建筑工程；仿生结构；结构形态设计一、建筑结构形态设计的概念结构形态处于建筑学和结构工程专业的交叉领域，是研究结构与建筑有机结合的基础。
以结构形态设计来启动建筑创作的研究是个具有挑战的崭新课题。
以建筑功能、建筑艺术和建造成本为依据，遵循结构传力基本规律，将各种结构构件按照一定的逻辑语法组织成一个整体受力的系统，称为结构形态设计。
探讨结构形态设计方法，根本目的即是通过结构构思启动建筑形式的生成，为建筑形式创新开拓新的思路。
结构是围合空间的基本手段，为塑造合用空间服务，所以建筑合用空间和理想功能是结构形态设计的首要依据。
合理的结构形态设计方案，能尽可能地发挥材料的性能，从而节省大量的材料费用。
大量实践说明，结构实效与材料成本是成反比相关，与设计建造维护成本是成正比相关，总成本在某一点达到最低，这一点的结构实效最合适。
因此，设计师必须在结构形态设计的初期就大致估算各项成本的比例，找出这个理想的平衡点。
二、建筑仿生结构形态设计自然界是人类最好的老师，人类在建筑技术上所遇到的许多难题，自然界中早已有了类似的解答，如蜂房结构，其断面为规则的六边形，这种划分方式比人为的建筑中常用的四边形网格节省20%的材料；小麦秆由下至上间距逐渐增大的茎节，有效地减少了弯矩的作用，使其高径比高达500，而大多数高层建筑的高宽比不超过8，又如柔薄的花瓣常常依靠其形体的曲面或皱折来增加刚度，花瓣的前端往往是空间曲面形态，具有良好的空间受力能力。
由此可见，自然界往往以最完美的方式解决了功能、形式和结构之间的矛盾，而对于结构工程师和建筑师而言，自然的每一处表现都是理解和应用形式创造的普遍法则，每一种技术形式都能从自然形式中推出。
建筑创新生物仿生学在建筑设计中的应用
建筑创新生物仿生学在建筑设计中的应用建筑创新：生物仿生学在建筑设计中的应用近年来，随着科技的进步和人们对环保可持续发展的追求，建筑设计领域也在不断寻求创新的方式。
其中，生物仿生学作为一门跨学科的研究领域，正在成为建筑设计中的新宠儿。
生物仿生学通过学习和模仿自然界的生物结构、功能和策略，为建筑创新提供了新的思路和解决方案。
本文将探讨生物仿生学在建筑设计中的应用，并讨论其在提高建筑性能、优化能源利用和改善室内环境等方面的潜力。
一、生物形态与建筑外观设计生物仿生学的一个重要研究方向是生物形态的模仿与应用。
自然界中存在着各种各样独特的生物造型，如动物的骨架结构、植物的细胞排列等。
这些形态特征不仅具有美感，还具备有效的力学性能和适应环境的优势。
建筑设计可以从生物形态中获取启示，利用各种曲线、角度和几何形状来打造独特且功能性强的建筑外观。
例如，模仿鱼鳞的外观纹理，可以降低建筑表面的空气阻力，提高建筑的空气动力学性能。
同时，采用蜂窝状的结构设计，可以增加建筑材料的强度和稳定性。
生物形态的应用不仅可以改善建筑的外观形象，还能优化建筑的结构性能。
二、生物结构与建筑材料设计生物仿生学研究中的另一个重要内容是生物结构的模仿与应用。
自然界中的许多生物结构具有出色的机械性能和耐久性，如蜘蛛网、羽毛等。
通过借鉴这些生物结构的特性，可以改善建筑材料的性能，提高建筑的可持续性。
例如，生物仿生学启发下的自修复材料可以在材料表面形成微小的创伤，以自动修复和增加材料的使用寿命。
此外，仿生学还可以应用于轻质材料的研究和设计，提高建筑的抗震性能和承载能力。
生物结构的应用不仅可以改善建筑材料的性能，还可以减少资源消耗和环境污染。
三、生物功能与建筑性能设计生物仿生学的第三个研究方向是生物功能的模仿与应用。
自然界中的生物拥有各种独特的功能，如蓄水、通气、隔热等。
这些生物功能可以直接应用于建筑设计中，以提高建筑的性能和功能。
例如，蚁群的通风系统可以启发设计者创建高效的通风系统，降低建筑能耗和改善室内空气质量。
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生 态 化 是 一个 明 显 的 特 点 ， 态 单 一 的设 计 方 案 已 形 没 有竞 争 力 ． 此 同时 ， 与 随着 我 国 国民经 济 日益强 大 和 人 民 生 活 水 平 的不 断 提 高 ， 们 已不 再 满 足 实 用 人
型 的建 筑 了 ， 颖 美 观 个 性 化 的建 筑 产 品将 是 今 后 新
（） ４ 其它 ： 画 、 塑 、 绘 雕 各类 形 态 美 观 的商 品 等都
可 以是 空 间结 构 形 体 设 计 可 以借 鉴 与 模 仿 的对 象 ． 多面体 中平 面 的杆 件构 成 可 以根 据 设计 者 的构想 及 建 筑物 的功能设 计 成其它 构成 型式 ， 图 ７为形 态 象 如 钻石的正 ２ Ｏ面体 结 构 的桁 架 型式 与单 层 网壳 型 式． 实际工程 应用 时 ， 可把这 两种结 构 型式组 合起 来．
象． １为利用 Ｃ 图 ＡＤ 技术设 计 的一 圆形平 面 、 态象 形
生 物 系统 的结 构 、 质 、 特 功能 、 能量 转换 、 信息 控 制 等
各 种优 异 特征 ， 把 它们 应 用 到技 术 系统 ， 善 已有 并 改 的技 术 工 程 设 备 ， 创 造 出新 的 工 艺 过 程 、 筑 构 并 建 型、 自动化 装 置 等技 术 系统 的综 合 性科 学 ． 生 物 学 从 角 度说 ， 生 学 属 于“ 仿 应用 生 物 学 ” 的一 个 分 支 ； 从建
筑 工 程 技 术 方 面 来 看 ， 生 学 根 据 对 生 物 形 体 的研 仿
１ 引 言
仿 生 学作 为 一 门独立 的学 科 ， １ ６ 于 ９ ０年 正 式诞 生 ． 梯 尔 为 这 一 新 兴 的 学 科 命 名 为 “ ｉｎｃ ” 希 斯 Ｂｏ ｉ ， ｓ 腊 文 的意 思 是研 究 生 命 系统 功 能 的科 学 ， ９ ３ 我 １６ 年 国将 “ ｉｎｃ ” Ｂｏ ｉｓ 翻译 为“ 生 学 ” 斯 梯 尔把 仿 生学 定 仿 ． 义 为“ 仿 生 物原 理 来建 造 技术 系 统 ， 者使 人 造技 模 或 术 系 统具 有 或类 似 于 生 物 特 征 的科 学 ” 简 言 之 ， ． 仿 生 学就 是模 仿 生 物 的科 学． 确切 地说 ， 生学 是 研究 仿
透 视 图 ， 中 ａ和 ｂ图为 基 本 形 状 ， 其 Ｃ和 ｄ图 为 把 ａ 进 行不 同组 合 后 形 成 的单 层 索 网结 构 ， 形 态 象 一 而
一
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图 ４ 螺 旋 展 开 线 形 结 构
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圈 ６ 双 曲 抛 物 面 结构
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图 ７ 钻石形 正 ２ ０面 体 结 构
成 本 的经 济性 等 因 素． （ ） 体 优美 的结构 可 采 用玻 璃 、 材等 作 为 其 ４形 膜
表 面覆 盖 材料 ， 以充 分 展示 结 构美 ． 图 ８ 见 ．
３ 结
语
（ ） 特 种形 体 结 构 的力 学 分析 、 件制 作 以及 ５对 构 （） １ 由于钢 结 构材 料 加工 与 安装 的特 殊性 ， 现在 越来 越 多 的体 育 建 筑 、 文化 场馆 、 场 大 厅 、 型会 机 大 展 中心 等公 共建 筑 采 用钢 结 构 型式 ． 些 建 筑往 往 这 结 构施 工 来 说 ， 作 难 度 将 大 大 增 加 ． 此 ， 这 类 工 因 对 结构 的设 计 与施 工 进行 进 一 步 的深 入研 究 是必 要 的
中图分类 号 ： ＴＵ３ ５ 文献 标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ６６ ７ （ ０ ３ ０ －０ ３０ １ ０— ５ ８ ２ ０ ）３０ ０－ ３
Ｓｈ ｐ ｓ ｇ ｆ ｓ ｃ ｔ ｕｃ ｕ ｅ ｓ ｄ ｏ ｏ ｃ ａ ｅ ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｐａ ｅ ｓ ｒ ｔ ｒ ｓ ｂａ ｅ ｎ ｂｉ ｎｉ ｓ
花瓣 的网壳结 构． ２为一梅花形 网壳 结构． 图
收 稿 日期 ： ０ ２０ — ５ ２ ０ — ６０ ．
作者筒介 ： 新 （９４ ）男 ， 江杭州人 ， 士 ， 卓 １６一 ， 浙 博 副教 授 ， 要 从 事 空 间 结 构 的 研 究 工 作 ． 主
维普资讯
和有 价 值 的 ．
一
参 考 文 献
空 间 结 构
第 ９卷
（）平 面 图 ａ
（） 视 图 ｂ透
（）平 面 图 ａ
（） 视 图 ｂ透
图 １ 瓣 形 网壳 结 构
图 ２ 梅 花 形 网 壳 结 构
（）斜截２ 面体 形 式 Ｉ ａ Ｏ
（）斜 截２ 面体 形 式 Ⅱ ｂ ０
图 ３ 桁 架 式 球 形 结 构
（）斜 截 ２＿１面体 结 构 Ｃ ０ ＿２
究， 为设 计 和建 造 新颖 的建 筑结 构 提供 新 的概念 、 方 法 和途 径 ． 自然物 质 形 体 是 上 亿 年 演 化 过 程 中优 化
的结 果 ， 些物 质 的结构 形 态包 括 宇 宙 的结 构形 态 、 这
地球 生 物 的结 构形 态 以及微 观 世 界 中分 子与 原 子 的
能 力 ， 每 条 边设 计 成桁 架 型 式 ． 故 （ ） 仿 数 学 曲线 与 曲面 ： 何 学 中有许 多形 态 ３模 几
丰 富 而且 变 化 规 则 的 曲 线 ， 展 开 线 、 物 线 、 曲 如 抛 双
图 ５ 斜 截 斜 角 锥 体 结 构
线 、 圆线 等 ， 有无 数 形 态 丰富 而 变化 不 规则 的 自 椭 还
ＺＨ Ｕ Ｏ ｎ。 Ｘｉ ＤＯ ＮＧ Ｓｈｉｌｎ —ｉ
（ ｐ ｒｍｅ ｔｏ Ｃｉ ｉ Ｅｎ ｎ ｅｉｇ，Ｚｈｊａ ｇ Ｕｎ ｖ ｒｉ Ｄｅ ａ ｔ ｎ ｆ ｖ ｌ ｇｉｅｒｎ ｅｉ ｎ ｉｅ ｓ ｙ，Ｈａ ｇｚ ｏ １ ０ ７， ｉ ａ ｔ ｎ ｈ ｕ ３ ０ ２ Ｃｈｎ ）
由曲 线 ， Ｂ ｚｅ 如 ｅｉ ｒ曲线 、 ＮＵＲ Ｓ曲面 等 ［ ］这 些 线 Ｂ ２ ，
形 和 面形 都 是 空 间结 构 设 计 可 以借 鉴 模 仿 的对 象 ．
图 ４为一 螺 旋 展 开 线 形 的结 构 透 视 图． ５为 斜 截 图
斜 角锥 体 结 构 透 视 图． ６为 双 曲抛 物 面 形 结 构 的 图
（ ） 仿 微 观 世 界 分 子 和原 子 结 构 形 体 ： 花 、 ２模 雪
花粉、 晶体 结 构 等 都 可 以是 模 仿 的对 象 ． 图 ３ 、 ｂ 如 ａ ３ 所 示 为 一形 态象 足 球 的 Ｃ６ Ｏ分 子 结 构 桁 架 形 式 ， 即 斜截 ２ ０面 体 结 构 的两 种 形 式 ， 由 ２ 它 ０个 六 边 形 平 面和 １ ２个 五 边 形 平 面 组 成 ＿ ． ３ 】 图 ｃ为 斜 截 ２ — １ ］ ０ ２ 面 体结 构 ， 由 ２ 它 ０个 六 边 形平 面 、 ２个 十边 形 平 面 １ 和 ３ ０个 四边 形 平 面组成 ． 考虑 到 结 构 的跨 度 和承 载
第３ 期
卓 新 ， ：基 于仿 生 学 的 空 间结构 形 体 设计 等
只 飞 鸟 的 ｅ图 和 ｆ图则 分 别 为 组 合 后 的单 层 、 层 双
网格结 构扭 壳 ．
是 一 个 城 市 的标 志 性 建 筑 ， 以 建设 部 门 往 往 对 建 所 筑 的美 观 效 果 有 很 高 的要 求 ， 计 与 工 程 承 包方 技 设
的发 展方 向．
（ ） 结构 的形体 设 计 中 ， ３在 模仿 自然物 质 形 体决 不 能 简 单 地 照 搬 照 抄 ， 须 结 合 钢 结 构 自身 的特 点 必 和力 学 机 理 ． 间钢 结 构 的形 体 设 计 只 注 重美 观 是 空 不 够 的 ， 必 须 同 时注 重结 构受 力 的合 理 性 和 工 程 还
（ 江大学土木 工程学 系 ， 江 杭 州 ３０ ２） 浙 浙 １ ０ ７
摘
要 ： 构 的 形 态 仿 生 主 要 从 仿 生 学 角 度 去 研 究 结 构 的 空 间 形 体 ． 态 万 千 的 自然 界 蕴 藏 着 无 数 优 美 的 可 供 模 结 形
仿 的 建 筑 造 型 ， 卉 、 壳 、 体 、 蛛 网 、 胞 结 构 、 川 、 林 、 形 的形 态 乃 至 纯 数 学 方 程 式 都 是 空 间结 构 形 体 花 贝 晶 蜘 细 山 森 地 设 计 可 以 借 鉴 模 仿 的 对 象 ．本 文 讨 论 了应 用 数 学 与仿 生 学 原 理 进 行 空 问结 构 形 体 设 计 的 方 法 ， 介 绍 了 利 用 Ｃ 并 ＡＤ 技 术建构 的几种形态 的空间结构 ． 关 键 词 ： 间 结 构 ； 体 设 计 ； 生 学 空 形 仿
Ａｂ ｔ ａｃ ｓ ｒ ｔ：Ｔ ｈ ｒ ｒ ａ ａ ｉｕ ｈ ｐｅ ｉ ａ ｕｒ ｓ ｆｏ ｒ ｅ ｅ ａ ｅ ｍ ｎｙ ｂｅ ｕｔｆ ｌ ｓ ａ ｓ ｎ ｎ ｔ ｅ ａ ｌ ｗｅ ｓ，ｓ ｌｓ，ｃ ｙ ｔ ｌ ｈｅ ｌ ｒ ｓ ａ ，ｍｏｌ ｃ ｅ，ｓ ｄｅ ｂ， ｅ ｕｌ ｐｉ ｒ ｗｅ ｍｏ ｔｉ ｕｎ ａ ｎｓ，ｅ ｃ ｔ ．Ａｌ ｆｔ ｅ ｅ ｓ ｐｅ ａ ｅ ｏ ｅ ｅ ｅ ｅ ｉ ｈ ｈａ ｅ ｄ ｓｇｎ ｏ ｐａ ｅ ｓ ｒ ｔ ｅ ．Ｔｈｅ ｌｏ ｈ ｓ ｈａ ｓ ｃ ｎ ｂｅ ｕｓ ｄ ｆ ｒ ｒ ｆ ｒ ｎｃ ｎ ｔ ｅ ｓ ｐ ｅ ｉ ｆｓ ｃ ｔ ｕｃ ｕｒ ｓ ｄｅ ｉ ｔ ｄ ｕｔｌｚｎｇ ｔ ｈ ｏ ｙ ｏ ｏ ｃ ｎｄ ｍ ａ ｈｅ ａ ｉ ｓ ｗｅ ｅ ｄｉｃ ｓ ｅ ｎ ｓ ｖ ｒ ｌｔ ｐｅ ｈ ｅ ｆ ｓ ｇｎ ｍｅ ｈｏ ｉｉｉ ｈｅ ｔ ｅ ｒ ｆｂｉ ｎｉｓ ａ ｔ ｍ ｔｃ ｒ ｓ ｕ ｓ ｄ ａ ｄ ｅ ｅ ａ ｙ ｓｏｆｓ ａｐ ｓ ｏ ｓ ａ ｅ ｓ ｒ ｔ ｅ ｒ ｓ ｇｎ ｄ ｂｙ ｍｅ ｎｓ ｏ ｐ ｃ ｔ ｕｃ ｕｒ ｓ ｗｅ ｅ ｄｅ ｉ ｅ ａ ｆ ＣＡ Ｄ ｅ ｈｎｉ ｕｅ ． ｔｃ ｑ ｓ Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ：ｓ ｃ ｔ ｕｃ ｕｒ ｓ；ｓ ｐｅ ｄ ｓｇｎ；ｂｉ ｃ ｐａ ｅ ｓ ｒ ｔ ｅ ｈａ ｅ ｉ ｏｎｉｓ