仿生建筑---青竹的力學啟示

1、建筑仿生——青竹的啟示1.1仿生建筑的定義：仿生建筑的定義：仿生建筑以生物界某些生物體功能組織和形象構成規(guī)律為研究對象，探尋自然界中科學合理的建造規(guī)律，并通過這些研究成果的運用來豐富和完善建筑的處理手法，促進建筑形體結構以及建筑功能布局等的高效設計和合理形成。從某個意義上說，仿生建筑也是綠色建筑，仿生技術手段也應屬于綠色技術的范疇。對于仿生建筑的研究被認為賦予了提供健康生活，改善生態(tài)環(huán)境的目標，體現了社會可持續(xù)發(fā)展意識和對人類生存環(huán)境的

2、關懷。另外，從建筑創(chuàng)作研究的角度看，仿生與生態(tài)構思有相通之處，它們的過程和出發(fā)點相對于其他的構思方法或類型有自己的特點。美國科羅拉多州丹佛國際機場：是美國面積最大及全世界面積第二大的機場，是美國最為繁忙的機場之一。此機場的特別之處在于屋頂用特殊布料覆蓋及采用張力結構的設計，令人聯想到受冰雪覆蓋的落磯山脈。1.2仿生建筑的意義：仿生建筑的意義：仿生建筑的靈感來源于自然，是建筑師向大自然學習的產物。人類的思想從最初的“崇拜自然”一路走來，發(fā)

3、展到現在的“人與自然和諧相處”，對自然的理解不斷加深。人類文化從蒙昧時代進入文明時代就是在模仿自然和適應自然界規(guī)律的基礎上不斷發(fā)展起來的，直到近現代時期，特別是飛機和潛水艇的發(fā)明也都是仿生的科研成果，人們從飛鳥和魚類的特性中獲得啟發(fā)，取得了史無前例的新成就。建筑同樣如此，古代從巢居穴居到各類建筑的出現，無不留下了模仿自然的痕跡。但是，隨著工業(yè)化的高速發(fā)展，使人類的文明發(fā)生了異化，反過來破壞了自己的生存環(huán)境，也使自己的創(chuàng)作囿困于僵化的機器

4、制品，束縛了創(chuàng)造性，這使得在近幾十年來人類重新對仿生學開始“我想再談幾句關于空中或中空的固體的抗力方面的意見，人類的技藝（技術）和大自然都在盡情地利用這種空心的固體。這種物質可以不增加重量而大大增加它的強度，這一點不難在鳥的骨頭上和蘆葦上看到，它們的重量很小，但是有極大的抗彎力和抗斷力，麥稈所支持的麥穗重量，要超過整株麥莖的重量，假如與麥稈同樣重量的物質卻生成實心的而不是空心的，它的抗彎和抗斷力就要大大減低?！薄皩嶋H上也曾經發(fā)現并且用實

5、驗證實了，空心的棒以及木頭和金屬的管子，要比同樣長短同樣重量的實心物體更加牢固，當然，實心的要比空心的細一些。人類的技藝就把這個觀察到的結果應用到制造各種東西上，把某些東西制成空心的，使它們又堅固又輕巧?！币话阒褡拥臋M向截面，直徑為6cm，壁厚為0.5cm，假如把竹子做成實心的，則其抗彎能力是原來的110，由于竹子是細長的承受自身重量的受壓桿件，假如把竹子做成實心后，在自身重量的壓力下它會搖擺不定而失去平衡。由于竹子品種的不同，生長的高

6、度也不一樣。毛竹可以參天，但把毛竹做成實心的，經科學計算，只能長到高梁桿那樣高。根據力學原理，一根桿件在其橫向截面，應盡可能把材料向周邊分布，正由于這樣才形成了中空，而且，越是優(yōu)質材料越是向邊緣布置。竹子就是這樣，竹子的表面呈現出青色的叫竹青，往往是竹編的好材料。文學家歌頌竹子的氣節(jié)，從力學的角度來說，竹子的竹節(jié)是抵抗橫向剪切的關鍵，是竹子強度有機的部分。農業(yè)上小麥減產主要原因之一是“倒伏”，那是小麥返青拔節(jié)時，由于雨水過多，生長迅速而