仿生學(xué)在建筑業(yè)中的應(yīng)用

2020/12/2 14:48:50

當(dāng)今建筑業(yè)的趨勢(shì)之一是仿生學(xué)——這一概念提倡研究自然，然后利用技術(shù)創(chuàng)造出模仿自然的形式、過(guò)程和系統(tǒng)。仿生學(xué)的目標(biāo)，是為我們今天面臨的一些環(huán)境問(wèn)題提供解決方案，例如污染、廢物產(chǎn)生、能源轉(zhuǎn)換和保護(hù)，以促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

例如，工程師可能會(huì)研究生物體的光合作用，以發(fā)現(xiàn)捕捉太陽(yáng)能的新方法。或者他們可能會(huì)從自然界中尋找不同的生物體如何調(diào)節(jié)內(nèi)部溫度，以此作為創(chuàng)造新的墻體系統(tǒng)的靈感。

仿生學(xué)已經(jīng)對(duì)我們的環(huán)境、社會(huì)和建筑業(yè)產(chǎn)生了重大影響。這就是為什么它在世界范圍內(nèi)越來(lái)越受歡迎。對(duì)自然的研究正在推動(dòng)高性能材料、低環(huán)境影響的技術(shù)的發(fā)展，以及面向可持續(xù)發(fā)展的思維方式。今天，我們要做的就是充分利用我們有限的資源，而不給我們的星球帶來(lái)負(fù)面影響。而仿生學(xué)正幫助我們做到這一點(diǎn)。

建筑設(shè)計(jì)師們也在追趕這一趨勢(shì)，他們正在尋找海洋生物，蜻蜓，甚至蜘蛛網(wǎng)，以尋找設(shè)計(jì)靈感，既美觀又實(shí)用。英國(guó)標(biāo)志性的摩天大樓“小黃瓜”據(jù)稱擁有一套貫穿整個(gè)建筑的通風(fēng)系統(tǒng)，模仿海綿體和海葵的自然通風(fēng)系統(tǒng)，自然光可以充分照入建筑內(nèi)部，從而減少了人工光源的用量。另外，設(shè)計(jì)師結(jié)合空氣動(dòng)力學(xué)原理，通過(guò)自然通風(fēng)降低了常規(guī)空調(diào)設(shè)備的使用，從而節(jié)約了能源。

德國(guó)的“藻類之家”（一座藻類發(fā)電建筑）是一個(gè)“生物反應(yīng)器外墻”的例子，在冬季，藻類幕墻幾乎是透明的，可以讓光線通過(guò)。在夏天，藻類屏障提供了一個(gè)陽(yáng)光過(guò)濾器。另外，當(dāng)海藻成熟后，可以收獲并用來(lái)制造沼氣（一種可再生能源）來(lái)供應(yīng)建筑。此外，這一系統(tǒng)還能為整座建筑隔熱保溫，隔離噪音。由于外墻采用的光電油漆、風(fēng)力渦輪機(jī)以及可產(chǎn)生生物燃料的藻類，建筑產(chǎn)生的資源要超過(guò)它們消耗的資源。綠色空間分布在整座建筑內(nèi)，水資源系統(tǒng)兼具回收再利用和過(guò)濾功能，減少影響環(huán)境的污染物質(zhì)。

大自然有很多東西要告訴我們，我們才剛剛開始利用它，隨著全球環(huán)境壓力不斷加劇，以及人們環(huán)保意識(shí)的不斷提高，也許在不久的未來(lái)，仿生學(xué)在環(huán)保建筑領(lǐng)域的應(yīng)用會(huì)更加廣泛。