建筑技術(shù)概論——仿生建筑

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1、現(xiàn)代蜂巢——模塊化建筑摘要：動(dòng)物是天生的技師，仿生學(xué)為我們帶來了日新月異的技術(shù)革新。建筑學(xué)亦是。未來的建筑將更多地吸收動(dòng)物、昆蟲在建筑巢穴時(shí)體現(xiàn)出的生態(tài)、環(huán)保方面的特點(diǎn)。更多地著重于小生態(tài)環(huán)境的建設(shè)，體現(xiàn)人工智能的特點(diǎn)。這，就是模塊化建筑，它是具有鮮明時(shí)代特點(diǎn)的建筑思想與建筑技術(shù)的結(jié)合。本文既是以遠(yuǎn)大公司建造的長沙新方舟賓館為實(shí)例，介紹模塊化建筑的概念、特點(diǎn)及功能。關(guān)鍵詞：仿生學(xué)長沙新方舟賓館模塊式裝配環(huán)保節(jié)能正文：自從伊卡洛斯揮舞著鳥羽做成的翅膀飛向太陽，人類就一直沉溺于模擬自然。生物具有的功能迄今比任何人工制造

2、的機(jī)械都優(yōu)越得多。上帝巧妙地賦予大自然技術(shù)，又賦予我們?nèi)祟愔腔郏褪亲屛覀冇妙^腦使我們所從事的技術(shù)與植物和動(dòng)物在自然界中的功能達(dá)到最優(yōu)化和協(xié)調(diào)化，在生物與技術(shù)之間架起一座溝通的橋梁。我是一個(gè)建筑院的學(xué)生，同時(shí)也是一個(gè)動(dòng)漫迷。說起建筑中的仿生學(xué)，腦海中首先浮現(xiàn)的是宮崎駿大師《哈爾的移動(dòng)城堡》里的移動(dòng)城堡。這棟外表看是由無數(shù)破銅爛鐵組成的城堡是當(dāng)之無愧的仿生建筑，它形似甲蟲，會(huì)走，會(huì)跑，會(huì)飛，其中壁爐的火是動(dòng)力；它甚至還有嘴，當(dāng)然噴吐得不是人語，而是燃燒產(chǎn)生的水蒸氣。你看，哪怕是在幻想王國中，仿生建筑也會(huì)是重要的不可或

3、缺的一角?，F(xiàn)實(shí)生活中的仿生建筑，從巴黎“防煙霧”大廈，到荷蘭鹿特丹的“城市仙人掌”，再到未來將建成的“樹紋塔”摩天大樓，無一不是結(jié)合了生物學(xué)、建筑學(xué)和美學(xué)的令人嘆息的建筑。接下來我將介紹一下仿生建筑中的一種——模塊化建筑。2010年6月，YouTube上一段記錄了長沙新方舟賓館的建造過程的視頻被瘋狂傳閱。這棟15層的建筑僅用6天就建好，這讓老外們大呼神奇。長沙新方舟賓館其實(shí)這種“速生建筑”并非新方舟賓館首創(chuàng)。例如ITHouse,由洛杉磯的LindaTaalman和AlanKoch設(shè)計(jì)，大約1000平方英尺的房子使用

4、模塊化的材料可以在8周內(nèi)建成。ITHouse仔細(xì)看新方舟賓館的建成視頻，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，整個(gè)蓋樓過程簡直是堆積木，或者說是拼搭火柴盒。建筑的每一個(gè)單體結(jié)構(gòu)如同一個(gè)個(gè)火柴盒，但又不局限于四邊形的方體。每個(gè)單元體可以是多邊形的，呈現(xiàn)不同的形體構(gòu)造。這些利用特殊新型節(jié)能材料修建起來的單元體，將通過插件，拼插焊接在一起。沒錯(cuò)，這簡直就是蜂巢蟻穴的放大版。在自然界中，螞蟻、蜜蜂都是天然的建筑師。以白蟻為例，它們建筑的蟻穴可高達(dá)幾米，不僅非常堅(jiān)固，而且功能復(fù)雜，冬暖夏冷，即使人類建筑師也望塵莫及。未來的建筑將更多地吸收動(dòng)物、昆蟲在建

5、筑巢穴時(shí)體現(xiàn)出的生態(tài)、環(huán)保方面的特點(diǎn)。更多地著重于小生態(tài)環(huán)境的建設(shè)，體現(xiàn)人工智能的特點(diǎn)。津巴布韋哈拉雷伊斯特蓋特中心的建筑師米克?皮爾斯（MickPearce）研究了白蟻巢穴涼爽的“煙囪”和“隧道”。皮爾斯將白蟻巢穴的建筑理念用于33.3萬平方英尺的伊斯特蓋特中心建筑上，使得建筑比一般的建筑更涼爽，而且比一般的建筑節(jié)能90%。建筑物上的巨大的煙囪猶如白蟻巢穴一樣，可以在夜晚吸收涼爽的空氣用以降低樓板的溫度。而在白天，樓板也可以保持涼爽，從而減少了空調(diào)的使用時(shí)間。蟻巢/蟻巢辦公樓模塊化包含兩個(gè)層面的含義：“模塊”和“

6、化”。關(guān)于“模塊”，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)研究所所長，斯坦福大學(xué)經(jīng)濟(jì)系教授青木昌彥認(rèn)為其是“一個(gè)半自律的子系統(tǒng)”，是組成復(fù)雜系統(tǒng)或過程的基本元素；“化”是一個(gè)表征過程的詞，模塊化便是指將不同等級的模塊按照一定的規(guī)則相互聯(lián)系，共同構(gòu)成復(fù)雜系統(tǒng)的全過程。模塊化是解決復(fù)雜問題的有效手段。使用模塊化的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)可以將復(fù)雜問題簡單化，從而擴(kuò)大對復(fù)雜問題的“可控”范圍。建筑設(shè)計(jì)是個(gè)復(fù)雜的過程，運(yùn)用模塊化的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以將這種復(fù)雜性降低，有利于建筑師對整個(gè)設(shè)計(jì)過程更好的掌控，并提高設(shè)計(jì)效率。模塊化建筑是在“模塊化”思想的指導(dǎo)下，采用

7、模塊化的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)、建造的一種建筑類型，其體現(xiàn)的是一種設(shè)計(jì)、建造方法的運(yùn)用，而不僅僅是一種簡單的建造方式。模塊化建筑具有明顯的“模塊化”特征，具有強(qiáng)烈的秩序感。模塊化生態(tài)環(huán)保建筑綜合解決方案主要適合于建造政府辦公樓、高品位的寫字樓、酒店、學(xué)校校舍等，這種生態(tài)住宅的面積可以從二千平方米~數(shù)萬平方米、建筑層數(shù)相對比較適合十層以下的低層建筑。其突出特點(diǎn)主要有以下四個(gè)方面：一、模塊化即該住宅包括墻體、框架、房頂、門窗在內(nèi)的絕大部分部件均為由工廠流水線生產(chǎn)出的標(biāo)準(zhǔn)模塊，該建筑在建造時(shí)將模塊運(yùn)送到房屋所在地，利用吊裝設(shè)備按組

8、裝程序進(jìn)行現(xiàn)場組裝，當(dāng)然，在組裝之前要預(yù)先打好地基、修好地下室，安放好生物質(zhì)能發(fā)生系統(tǒng)及水的處理存儲(chǔ)系統(tǒng)。采用這種模塊化結(jié)構(gòu)，建筑的使用面積與同建筑面積的磚混結(jié)構(gòu)的普通建筑相比，將增大6%以上，房屋保溫性能將至少提高兩倍以上，可以使房屋建造的勞動(dòng)強(qiáng)度減小80%，建造時(shí)間縮短85%以上，建筑垃圾排放量減少88%以上,幾乎一年四季均可施工建房。二、多樣化在模塊化