住宅小區(qū)規(guī)劃設計中的仿生學理念探討

1、<p>　　第 39 卷 　專輯</p><p>　　2 008 年 5 月 　　</p><p><b>　　3</b></p><p>　　太 原理 工 大 學 學 報</p><p>　　J O U RN AL O F T A I YU A N U N IV E RSIT Y O F

2、 T EC H NO L O G Y</p><p>　　Vo l . 39 Sp ec. Is su e</p><p>　　Ma y 200 8</p><p>　　文章編號 :1 00729432 ( 200 8) S120226204</p><p>　　住 宅 小 區(qū) 規(guī) 劃 設 計 中 的 仿 生 學 理 念 探 討&

3、lt;/p><p><b>　　沈麗虹</b></p><p>　　(山西水利職業(yè)技術學院 ,山西 太原 0 30 02 4)</p><p>　　摘 　要 :通過分析研究有關建筑仿生方面的文獻資料 ,提取出一些仿生學理念 ,用于開拓住宅 小區(qū)規(guī)劃設計的新思路 。適用于住宅小區(qū)規(guī)劃設計的仿生學理念有 :共生理念 、新陳代謝理念、整 體布局仿生理念

4、、小區(qū)交通體系仿生理念及小區(qū)采光仿生理念 。從仿生學這一全新視角出發(fā) ,來指 導住宅小區(qū)的規(guī)劃設計 ,有助于住宅小區(qū)規(guī)劃方面某些具體問題的有效解決 ,有助于協(xié)調住宅建筑 和自然之間的相互關系 ,因此具有一定的現(xiàn)實意義 。</p><p>　　關鍵詞 :住宅小區(qū) ;規(guī)劃設計 ;仿生學</p><p>　　中圖分類號 : T U 9841 12 　　　文獻標識碼 : A</p>

5、<p><b>　　1 　概述</b></p><p>　　仿生學是研究生物系統(tǒng)的結構 、性質 、原理 、行 為以及相互作用 ,從而為工程技術提供新的設計思 想 、工作原理和系統(tǒng)構成的技術科學 。簡言之 ,仿生 學就是模仿生物的科學 。</p><p>　　建筑仿生學是仿生學的一個分支 ,它從仿生學 的角度出發(fā)來研究建筑 。它研究生物界中各種生物 體的功能

6、、結構 、形象 ,并將研究成果用于建筑創(chuàng)作 , 從而致力于解決建筑和城市規(guī)劃方面的某些問題 , 協(xié)調建筑和環(huán)境的關系 ,以保持生態(tài)平衡 。</p><p>　　住宅小區(qū)是城市的縮影 ,是人和天 、地 、自然相 聯(lián)系的一個中介場所 , 為了使人們的居住空間變得 更加舒適、美觀 、合理和人情化 ,為了與自然和諧共 處 ,筆者嘗試提取和總結一些仿生學理念 ,將它們引 入到住宅小區(qū)的規(guī)劃和設計之中 。</p>

7、<p>　　2 　住宅小區(qū)規(guī)劃設計中的仿生學理念</p><p>　　2 . 1 　“共生”理念</p><p>　　共生是一種生物界存在的現(xiàn)象 :兩種生物 ,一種 由于不能獨立生存 ,需要共同生活在一起 ; 或者 ,一 種生活在另一種體內 ,互相依賴 ,利益共享 。</p><p>　　“共生”是 187 9 年德國植物病理學家安東 ▲豆</p

8、><p>　　▲培里提出的[ 1 ] ,他在非常廣泛的意義上把“不同生 物一起生活”稱為“共生”?！岸鄻庸采奔仁巧镏?間的一種互利關系 ,也是人與人之間以及人與自然</p><p>　　之間相互依存 ,和諧統(tǒng)一的共存關系?！昂椭C”是多</p><p>　　樣共生的主要特征 。</p><p>　　在住宅小區(qū)規(guī)劃中 ,共生具有兩方面的含義

9、,即 建筑與環(huán)境的共生及住宅小區(qū)與城市的共生 。</p><p>　　2 . 1 . 1 　建筑與環(huán)境的共生 共生思想強調建筑與環(huán)境不應該是緊張的對立</p><p>　　關系 ,而應該是一種良性互動 、和諧統(tǒng)一的關系 。它 追求建筑與環(huán)境的協(xié)調 ,目的就是為了強調人與自 然的對話 。</p><p>　　在中國古代村落規(guī)劃中 ,已經(jīng)注意強調建筑的</p>

10、;<p>　　群體與自然的融合關系 。村落是自然環(huán)境的核心 , 同時自然環(huán)境又是村落時空的延續(xù) ,自然形態(tài)與聚 落形態(tài)、建筑形態(tài)共同創(chuàng)造出一種協(xié)調的宇宙形象 。 這種整體的環(huán)境觀念實際上就是共生理念的應用 。</p><p>　　1863 年 ,美國的奧姆斯特德提出了“景觀建筑” ( L and scap e A r chit ect u r e) 的概念 ,強調建筑與自然 景觀和環(huán)境的和諧一致 。

11、賴特則將建筑規(guī)為“有生 命的有機體”,并反復宣揚“有機建筑”( O r ga ni c A r 2 chi tect ur e) 的概念。他所認為的“有機”主要指建筑 與環(huán)境、建筑局部與整體之間的和諧統(tǒng)一[ 2 ] 。</p><p>　　2 . 1 . 2 　住宅小區(qū)與城市的共生 住宅小區(qū)是城市的組成部分 ,其規(guī)劃設計理所</p><p>　　當然需要因地制宜 ,結合當?shù)氐臍v史人文環(huán)境和

12、居 民的生活模式 ,充分地尊重所在城市的歷史風貌 ,使</p><p>　　住宅小區(qū)與城市風貌和傳統(tǒng)的城市肌理相融合 ,使</p><p>　　整個小區(qū)有機地融入到所在城市的大環(huán)境中 。</p><p>　　3 收稿日期: 2008203220</p><p>　　作者簡介: 沈麗虹( 1968 - ) ,女 ,浙江湖州市人 ,碩士生

13、 ,講師 , ( E2mail ) li hong_ shen @ya hoo. com . c n</p><p>　　2 . 2 　“新陳代謝”理念</p><p>　　新陳代謝是生物體的各組成物質通過合成及降 解不斷更新的過程和能量交換過程的總稱 。通俗地 講就是生物體攝取營養(yǎng)轉化成能量 ,維持生長發(fā)育 和生命活動 ,并排除廢物的全過程 ,它要求高效低耗</p><

14、;p>　　地實現(xiàn)吸收與消耗的能量平衡[1 ] 。</p><p>　　“新陳代謝”理念產(chǎn)生于日本 ,以黑川紀章為代 表 。他提出 ,在進行建筑設計和城市規(guī)劃時要引入 時間的因素 ,建筑和城市不應是建成后就被固定下 來 ,而是要繼續(xù)發(fā)展變化 。所謂的“新陳代謝”式的 建筑和城市就是過去 、現(xiàn)在 、將來的共生或時間的共 生[ 3] 。這種理念在住宅小區(qū)的規(guī)劃中仍具有參考的 價值。</p>&l

15、t;p>　　人的一 生要經(jīng)歷 嬰兒 —成年 —老 年的 成長階 段 ,同時社會也在不斷進步 ,因而住宅小區(qū)的使用也 隨之是一個動態(tài)的 ,持續(xù)成長的發(fā)展過程 ,是一個不 斷發(fā)展和完善的有機整體。因此 ,居住區(qū)的規(guī)劃設 計中要有可持續(xù)的觀念 , 在始建時給住區(qū)留出發(fā)展 空間 ,作為提高居民生活品質的必要物質條件和建 設發(fā)展用地 ; 而在住宅小區(qū)建成后 ,要像城市總體規(guī) 劃需要定期修編那樣 ,建立繼續(xù)再規(guī)劃機制 ,對住區(qū) 每隔一段時間進

16、行調整完善 ,不斷消除其現(xiàn)有的不 足 ,以適應社會經(jīng)濟發(fā)展所帶來的新需求 。</p><p>　　2 . 3 　小區(qū)交通仿生理念</p><p>　　2 . 3. 1 　仿“螺旋形”的交通體系 螺旋形結構在自然界隨處可見 ,蜘蛛是以螺旋</p><p>　　形結網(wǎng) ,牛角按螺旋形生長 ,不少貝殼也具有螺旋形</p><p>　　結構。在對城市

17、地域結構的研究中 ,人們發(fā)現(xiàn)有些 城市的地域結構形態(tài)酷似生物體的螺旋形結構 。我</p><p>　　國安徽省合肥市的地域結構便是如此 ,圍繞市中心</p><p>　　交通干道構成的圖形就近似為一個左旋對數(shù)螺旋形 曲線[ 4] 。城市螺旋形地域結構的形成是由于當?shù)氐?地理環(huán)境 ,以及各個 歷史時期的經(jīng)濟 發(fā)展速度 、規(guī) 模、方向的變化造成的 。整個城市在不平衡的發(fā)展</p>

18、<p>　　中自然地就旋轉起來了 。北京市為解決交通擁堵而</p><p>　　建設的各環(huán)城路實際上可以看作是變了形的螺旋形 結構 。</p><p>　　在小區(qū)道路交通體系的規(guī)劃中 ,我們可以模仿</p><p>　　鸚鵡螺殼體結構 ( 圖 1 ) 。小區(qū)的主干道呈螺旋形在 同一平面內彎曲伸展至小區(qū)的中心地區(qū) ,次級干道 呈弧形與主干道相連 ,按此骨

19、架來布置各住宅組團 、 服務設施 、公共建筑和綠地。這種模式不僅使小區(qū) 的交通變得極為順暢 ,而且也限制了車速 ,提高了小 區(qū)生活的安全系數(shù) ,給小區(qū)居民創(chuàng)造了一個清潔又 寧靜的居住環(huán)境 。</p><p>　　2 . 3 . 2 　仿“植物狀”的交通體系</p><p>　　1954 年 ,歐洲“第 10 小組”( Team10 ) 在荷蘭召 開預備會時 ,英國建筑師史密森曾提出一種新的

20、城 市形態(tài) ,稱之為“簇群城市”( 如圖 2) 。它是 根據(jù)植 物生長變化的規(guī)律而提出的一種新城市布局思想 。 他們設想把這種城市主干道設計成三叉形的道路系 統(tǒng) ,象征著植物“干莖”,使交通流量得以均勻分布 。 同時把城市“干莖”設計成自由彎曲的分叉系統(tǒng) ,并 且?guī)в卸嘤|角地蔓延擴展 ,就象樹枝分叉一樣 ,也兼 有蛛網(wǎng)狀的連接。這樣既可避免車流泛濫 ,也可有 利于各區(qū)之間的區(qū)分與連接[5 ] 。在小區(qū)交通體系的 規(guī)劃設計中可模仿植物的

21、形態(tài) ,從而獲得理想效果 。</p><p>　　2 . 4 　小區(qū)布局仿生理念</p><p>　　2 . 4. 1 　仿植物生長規(guī)律</p><p>　　圖 1 　鸚武螺殼體結構圖 　　 　　　　　　　　　　　　圖 2 　簇群城市</p><p>　　市形態(tài) ,稱之為“簇群城市”( Cl us ter Cit y) , 它是根 據(jù)植物生

22、長變化的規(guī)律而提出的一種新城市布局思 想。這種城市布局一方面能保持現(xiàn)代城市功能的需</p><p>　　前面提到英國建筑師史密森曾提出一種新的城</p><p>　　要 ,又能重新獲得昔日傳統(tǒng)城市的自然氣息 。同時 ,</p><p><b>　　228</b></p><p>　　太 原 理 工 大 學 學 報 　　　

23、　　　　　　　　　　　　　　　第 3 9 卷 　</p><p>　　這種城市是不斷生長變化的 ,可使城市與建筑物的</p><p>　　分布獲得有機的組合 。住宅小區(qū)的規(guī)劃設計也可從 “簇群城市”的規(guī)劃思想中得到啟示 。</p><p>　　2 . 4. 2 　仿人的生態(tài)系統(tǒng) 在小區(qū)的規(guī)劃布局仿生方面 ,巴黎的改建規(guī)劃</p><p>　　

24、也能給人們提供一些啟示 。1853 年巴黎市區(qū)進行</p><p>　　了大規(guī)模的改建 ,巴黎改建規(guī)劃在某種程度上就是 模擬了人的生態(tài)系統(tǒng)而進行規(guī)劃設計的 (圖 3) 。例</p><p>　　圖 3 　巴黎改建規(guī)劃圖</p><p>　　如當時在巴黎東 、西郊規(guī)劃建設的兩座森林公園 ,東 郊維星斯公園和西郊布倫公園的巨大綠化面積 ,就 象是人的兩肺 ,環(huán)形綠化帶與

25、賽納河就象是人的呼 吸管道 ,這樣就使新鮮空氣可以輸入城市的各個區(qū) 域 。市區(qū)內環(huán)形的各種主干與次要道路網(wǎng)就象是人 的血管系統(tǒng) ,使血液能夠循環(huán)暢通。這種城市環(huán)境 仿生思想 ,解決了困擾巴黎的城市交通與環(huán)境美化 問題 ,使巴黎在世界上成為城市改建的成功范例[ 5 ] 。</p><p>　　2 . 4. 3 　仿生物的形象</p><p>　　在中國古代城市及村落規(guī)劃中 ,根據(jù)城市及村 落

26、所處的地理位置 、自然環(huán)境、人文歷史與生產(chǎn)力 、 生產(chǎn)技術條件等要素 ,把城市或村落取象于某種生</p><p>　　圖 4 　昆明龜城示意圖 物的形象和靈氣進行規(guī)劃設計 。如 :邢臺古城 ——— 臥牛城 ,昆明 ———龜城 ( 如圖 4 ) ,安徽宏村 ———牛形</p><p>　　村落等 ,以此來表達 人們對生存 環(huán)境的良好期盼 。</p><p>　　北京大

27、學的于希賢教授將這種現(xiàn)象命名為“取象比 類”的建筑仿生設計學[ 6 ] 。他認為 ,所謂“仿生”, 就 是結合當?shù)靥赜械纳剿h(huán)境 ,把城市或村落取象于 某種生物的形象與靈氣 ,形成其 獨特的個性特征 。</p><p>　　這種布局理念也可用于住宅小區(qū)的規(guī)劃 。</p><p>　　2 . 5 　小區(qū)采光仿生理念</p><p>　　2 . 5 . 1 　仿輪枝換

28、向性</p><p>　　我們可以觀察到 ,有些樹木每年生長一輪側枝 的出杈方向具有輪枝換向性 ( 如 圖 5 ) ,實線表示本 年出枝方向 ,虛線表示次年出枝方向 。使樹木的冠</p><p>　　圖 5 　輪技換向性</p><p>　　蓋、葉叢有上 、下、內 、外的多次分層錯位 ,從而最大 程度地互補截留日光 ,并使樹葉與生存空間保持最 大的接觸面積 ,以利于

29、樹木的呼吸 、通風 、換氣和光 合作用[ 7 ] 。根據(jù)以上原理 ,在小區(qū)規(guī)劃中 ,可改變常 見的行列式、兵營式的規(guī)劃方法 ,把住宅的向陽面在 平面上分排錯開 ,使后排房屋能從前排房屋的出墻 間距中獲得無遮擋的日照 。</p><p>　　2 . 5 . 2 　仿雁陣排列 重慶市沙坪壩區(qū)勞動路的百年世家住宅小區(qū) ,</p><p>　　在規(guī)劃中采用獨特的“雁陣規(guī)劃”,這是仿生學原理 的應用

30、。大雁是人字形飛翔 ,這樣可保證每只雁的 視野開闊 ,無遮擋 ,同時還可減少飛行的阻力 。而住 宅按雁陣排列 ,顯得開闊而富動感 ,并可使小區(qū)住戶 視野得到最大限度的眺望 ,基本做到家家通風 ,戶戶 采光 ,且沒有一戶對視。</p><p>　　2 . 5 . 3 　仿細胞狀排列</p><p>　　昆明馬可波羅半島別墅在規(guī)劃設計中引入仿生 學理念 ,環(huán)島道路系統(tǒng)與盡端式道路系統(tǒng)將別墅區(qū)

31、自然分隔成一個個的別墅組團 ,這些組團呈細胞狀 排列 ,別墅之間互不遮擋 ,保證了最大限度的采光 。</p><p><b>　　3 　結論</b></p><p>　　仿生學是一種全新的思考方式 ,它用生物系統(tǒng) 的觀點把住宅小區(qū)視為一個有生命的機體 ,通過綜</p><p>　　合考慮影響住宅小區(qū)的各種因素 ,使其各部分的組</p>

32、;<p>　　合如同生物體一樣成為一個有機整體 ,使住宅與環(huán) 境的關系如同生物體與環(huán)境的關系一樣互相適應 , 彼此共生 ,從而更好地滿足人類的物質需求和精神 需求。住宅小區(qū)規(guī)劃中可以借鑒的仿生學理念分共</p><p>　　生理念 、新陳代謝理念 、小區(qū)布局仿生理念 、交通體</p><p>　　系仿生理念及小區(qū)采光仿生理念五大部分 。</p><p>

33、;　　從仿生學理念這一視角出發(fā)來指導住宅小區(qū)的 規(guī)劃設計 ,將有助于住宅小區(qū)規(guī)劃方面某些具體問 題的有效解決 ,有助于協(xié)調住宅建筑和自然之間的 相互關系 ,將使人們 的居住空間變得 更加舒適 、美 觀、合理和人情化 ,因此具有一定的現(xiàn)實意義 。</p><p><b>　　參考文獻 :</b></p><p>　　[ 1 ] 　王科奇. 建筑仿生新論[ M ] . 北

34、京:華中建筑 ,2005 :28230.</p><p>　　[ 2 ] 　戴志中 ,楊震, 熊偉. 建筑創(chuàng)作構思解析 ———生態(tài) ▲仿生[ M ] . 北京: 中國計劃出版社,2006 :28230. [ 3 ] 　李建斌 ,陳明川,崔英偉. 建筑仿生現(xiàn)象中的創(chuàng)造思維研究[ M ] . 石家莊: 河北建筑工程學院 ,2004 .</p><p>　　[ 4 ] 　吳世君 ,喻永龍,馬秀英

35、. 城市地域結構與生物螺旋體 ———仿生地理學初探[ J ] 安徽師大學報 (自然科學版) ,1994 ( 4) :82286. [ 5 ] 　沈玉麟. 外國城市建設史[ M] . 北京:中國建筑工業(yè)出版社 ,1989.</p><p>　　[ 6 ] 　于希賢. 中國古城的仿生建筑文化透視[ J ] . 北京大學學報( 哲社版) , 2001( 4) :1032109. [ 7 ] 　王庭堯. 建筑仿生

36、的應用[ J ] . 南方建筑,1995 ( 4) :43245.</p><p>　　Disc uss ion on t he Bion ic Idea s</p><p>　　in t he Pla nn in g a n d Des ign in g of Hous in g Distr ic t</p><p>　　S HE N L i2hong&

37、lt;/p><p>　　( Sh an x i Voca ti o na l & Techn i cal C ol l eg e o f Wa te r R es ou rces , T ai yu a n 03 00 24 , C hi na)</p><p>　　Abst r act :A f t er r eadin g so me of lit er at ur es o

38、 n ar chit ect u r e bio ni cs , t his ar t icle su mmar izes so me u sef ul ideas of bio nics to dir ect t he de si gn of ho u sin g di st rict . T he bio ni c ideas in ho u si ng di st r ict pla nni ng ar e t he

39、 i dea of t h e sym bio si s , t he met aboli sm , t h e o ver all l ayo ut , t he ro ad t r af f ic</p><p>　　sy stem i n r esiden tial ar eas an d t he lig ht in g. To begin wit h t he n ew asp ect —t he

40、 i dea of bio nics , i t</p><p>　　is u sef ul to deal wit h so me act ual p ro ble ms o n ho u si ng di st r ict p lan nin g an d desig n , an d to har 2</p><p>　　mo nize t he ho u sin g b u

41、il din gs wi t h t he en vi ro n ment . So it has p a rt icular sig nif icance i n lif e.</p><p>　　Key wor ds :r esi dence ; p la nni ng an d d esi gn ; bio nics</p><p>　　(編輯 : 龐富祥)</p>