世博会与仿生建筑

学号0720070119〈上海世博会与仿生建筑〉报告人： 杨青青 所在学院：出版印刷与艺术设计学院班级： 环境艺术设计一班任课老师： 张朝晖摘要建筑形式的仿生是创新的一种有效方法，它是通过研究生物千姿百态的规律后而探讨在建筑上应用的可能性，这不仅要使功能、结构与新形式有机融合，而且还应是超越模仿而升华为创造的一种过程。其中，每四年一度的世博会，它的展馆作为各国各国彰显自己在社会，文化，经济等各领域的成就的载体，其设计不但体现这各国的建筑文化，更彰显着各国最顶尖建筑师的设计理念。在2010上海世博国家馆上，我们看到了“海贝壳”以色列馆，“青苹果”罗马尼亚馆，以及形态可掬的“紫蚕岛”日本馆等等。相比以前的世博会，越来越多仿生建筑的出现让我们看到了建筑形式的新趋向，相信以上海世博会为方向标，更富有创新与环保意义的仿生建筑会兴起于充满希望的未来。关键词：仿生、世博会、展馆ShanghaiWorldExpoandBiomimeticArchitectureAbstractBionicisaninnovativearchitecturalformsaneffectiveway,itisbystudyingthelawsofbiologicalstrangethingsaftertheapplicationofwhichtoexplorethepossibilityoftheconstruction,whichnotonlymakethefunction,structure,andnewformsoforganicintegration,butalsogoesbeyondtheimitationofandsublimatethecreationofaprocess.Amongthem,onceeveryfouryears,theWorldExpo,anditsexhibitionhallhighlightingtheirowncountriesasacountryinsocial,cultural,economicandotherachievementsinthefieldofthecarrier,itsdesignwillnotonlyreflectthecountry'sarchitecturalculture,butalsorevealsthecountry'stopthearchitect'sdesignphilosophy.NationalMuseumofShanghaiWorldExpoin2010,wesawthe"SeaShell"IsraelMuseum,"GreenApple"HallofRomania,aswellaspatternsKeju"purplesilkwormIsland"JapanPavilionandsoon.ComparedtothepreviousExpo,moreandmoretheappearanceofbionicarchitecturearchitecturalformsweseeanewtrend,IbelievethatthedirectionoftheShanghaiWorldExpowillprovidestandard,moreinnovative,andenvironmentalsignificanceoftheriseinthebionicbuildingswillbefullofhopefuture.Keywords:biomimetic,Expo,ExhibitionHallTOC\o"1-5"\h\z摘要 2EnglishSubject 2\o"CurrentDocument"Abstract 2\o"CurrentDocument"引言 41仿生建筑的含义 4\o"CurrentDocument"2世博会与仿生建筑 6\o"CurrentDocument"2.1罗马尼亚馆一“青苹果” 6\o"CurrentDocument"2.2日本馆一“东方紫蚕” 8\o"CurrentDocument"2.3以色列馆一“海之贝壳” 102.4挪威馆一“15棵树” 113仿生建筑的新趋势 13-3-3-引言仿生设计是建筑设计的重要手法之一。借助生活中常见的某种形体，形象或仿照生物的某些原理，特征，进行创造性的构思，设计出神似某种形体或符合某种生物学原理的建筑，以上说列出的建筑：以上说列出的建筑：以色列馆如同双手相拥的“海贝壳”，而罗马尼亚馆很容易看出是一个模仿苹果的具象建筑，日本馆则是以昆虫为原型的建筑……这些仿生的世博会馆独特的生动形象和鲜明的个性特征给人与某种联想与趣味，同时昭示着新时代“立足自然，创新环保”的建筑设计理念。1.仿生建筑的含义在建筑领域方面，仿生的倾向在近几十年来也在不断发展，它的研究意义既是为了建筑应用类比的方法从自然界中吸取灵感进行创新，同时也是为了与自然生态环境相协调，保持生态平衡。自然界是人类最好的老师，人们无时无刻不在从自然界中获得启发而进行有益的创造。仿生并不是单纯地模仿照抄，它是吸收动物、植物的生长肌理以及一切自然生态的规律，结合建筑的自身特点而适应新环境的一种创作方法，它无疑是最具有生命力的，也是可持续发展的保证。1983年德国人勒伯多出版了一本著作，名为《建筑与仿生学》，系统阐明了建筑仿生学的意义，建筑学应用仿生理论的方法，建筑仿生学与生态学的关系，建筑仿生学与美学的关系等等，正式为建筑仿生学奠定了理论基础。加上在此前后，许多有创见的建筑师进行了有关建筑仿生的实践，使建筑仿生学已逐渐形成为一种时代潮流。建筑仿生学的表现与应用方法，归纳起来大致有4个方面：城市环境仿生，使用功能仿生，建筑形式仿生，组织结构仿生。当然，往往也会出现综合性的仿生应用，形成为一种城市与建筑的仿生整体。有异曲同工之处。在建筑使用功能方面的仿生，应用也很普遍，不过表现的形式是多种多样的，只要善于应用类推的方法，就可以从自然界中吸取无穷的灵感，使建筑的空间布局更具有新意。例如芬兰著名建筑师阿尔托设计的德国不莱梅的高层公寓的平面就是仿自蝴蝶的原型，他把建筑的服务部分与卧室部分比作蝶身与翅膀，不仅造成内部空间布局新颖，而且也使建筑的造型变得更为丰富。又如勒。柯布西耶在1950—1955年间设计建造的法国朗香教堂的平面就是模拟人的耳朵，象征着上帝可以倾听信徒的祈祷。正是因其平面具有超现实的功能，以致在造型上也相应获得了奇异神秘的效果。类似的情况还有许多，比较著名的如1960—1963年夏朗在柏林设计建造的爱乐音乐厅内部空间则是仿自乐器内部空间共鸣的效果而建造了这一复杂奇特的形体。1966年由丹下健三在日本山梨县建成的文化会馆是一座新陈代谢派的著名作品，它的平面组合就是仿照植物新陈代谢的功能，设计了-5-一个个垂直的圆形交通塔，内为电梯、楼梯与各种服务设施，所有办公空间则建立其间，这样可以根据需要不断扩建或减少。建筑的功能往往是错综复杂的，如何有机组织各种功能成为一种综合的整体在自然界中生物也为我们提供了交织组合的范例，它不仅仅是单一功能元素的相加，而是多功能发展过程的综合，因此产生了一个较高发展阶段的新特性。例如人的嘴，不仅能吃饭，又能说话唱歌，还能品尝甜酸苦辣。这种原理应该使建筑师在建筑功能组织中有所启发。当代集中式的建筑倾向已使巨型高层建筑与多功能建筑随处可见，这就要求我们在有限的空间内要高效低耗地组织好各部分的关系，使得这些空间可以适应多种功能。建筑师没有理由在复杂的功能组合中浪费空间和材料，也没有理由不向大自然这位老师学习。2.上海世博会与仿生建筑2.1罗马尼亚馆一青苹果2010年世博会召开期间，一颗环抱着山坡绿水、草坪树木的巨大“青苹果”将现身世博园内，这就是罗马尼亚国家馆。独特的外观造型以及丰富的展示内容，有望使罗马尼亚馆成为观众流连驻足的“掌上明珠”。罗马尼亚馆位于世博园C片区，占地面积2000平方米，毗邻克罗地亚馆、奥地利馆、卢森堡馆及荷兰馆。其建筑理念为，绿色城市”。呈现青苹果外形的罗马尼亚馆由两部分组成：一个巨大的苹果主体，以及一块苹果切片。从外观上看，整个建筑就像是一只青苹果被咬去了一口。初次看到罗马尼亚馆的时候仿如进入了一个神奇的童话世界一般，一个张着嘴的大苹果仿佛调笑着要去吃掉另一个苹果。让人不得不想象该展馆的外形设计师应该是一个富有童趣的人。从外观不难看出设计师运用了仿生学的原理，将我们日常生活中常见的苹果以建筑的形式展现在我们的面前，给人一种亲切感。仿生的设计手法在于模仿，仿生的思想是模仿某种自然物的合理存在的原理，用以改进产品的使用性能，结构性能同时也丰富产品的造型形象。设计者通过模仿自然来展现自然之美，同时呼吁世界人民“绿色环保”这一理念，正与罗马尼亚标志文字“GREENOPOLIS”提倡健康生活方式的重要性、对可持续发展理念相契合。“苹果象征着健康的生活方式。俗话说，一天一苹果，医生远离我。”罗马尼亚展区总代表纳吉玩起了幽默。罗马尼亚馆的概念围绕“绿色”展开，主题为“绿色城市”，其苹果外形体现了健康生活方式的重要性，对可持续发展理念的关注，以及针对现代社会普遍存在问题“以知识为本”的解决方案。“基于当今城市文明面临的诸多挑战，罗马尼亚国家馆将反映城市中的历史文化遗产，表现罗马尼亚致力于更美好生活的智慧。首先让我们踏进那只贪吃的“青苹果”，映入眼帘的是一个全天候文化舞台，我想在苹果的口中观看演出的感觉肯定不错，定能达到视觉，听觉，“味觉”，和“嗅觉”的盛宴吧！再上一层楼，是一个展现罗马尼亚饮食文化的餐厅。在“苹果”中用餐会不会有一种咬了他一口的感觉呢？三楼是一个多功能会议厅。这里是召开各类研讨会的地方，在此可进行商业对话和其它商业活动。接着再让我们看看那个造型独特的“苹果切片”，这可是展览的主体部分。你将在这里看到罗马尼亚多彩的历史、主要的城市活动，特别是罗马尼亚首都布加勒斯特的风姿。“现实中苹果的颜色有绿，有红，也有黄。在设计师的设计计划中，也可能会通过灯光，实现'苹果'变色的效果。总之，晚上的它一定很美!如果设计师的构想可能实现的话，那么它将成为一只会变色的苹果，更为其添加了童话色彩。有童心的成年人和儿童应该对这个建筑会爱不释手的吧！这样清新的建筑设计，出自一个28岁的女设计师之手。青苹果面积达2000平方米的展馆，建设成本预计为250万欧元。外墙是玻璃幕墙材料，内为钢结构。走出主体建筑别忘了还有个造型独特的“苹果切片”。“苹果切片”是展览的主体部分，你将在这里看到罗马尼亚多彩的历史、主要的城市活动，特别是罗马尼亚首都布加勒斯特的风姿。这座苹果建筑在展现它风采的同时，也展示了罗马尼亚的历史人文，是一座不可多得的仿生建筑。2.2日本馆一东方紫蚕上海世博会日本国家馆占地六千平方米，高二十四米，总预算高达一百三十亿日元，是上海世博会上最大规模的外国展馆之一。据介绍，日本馆具有“像生命体一样会呼吸的建筑”特点。其外观的基调为紫红色，由象征太阳的红色与象征水的蓝色融合而成。实际上，日本馆的外部会随着阳光的变化及夜景照明的变化变换各种“表情”，可以感受到周围的各种动感，处处充分体现出“像生命体一样会呼吸”的设计理念。外形如同蚕茧的中国2010年上海世博会日本馆，中国人为其取了一个爱称：“紫蚕岛”。据2010年上海世博会日本展区总代表嫁本弘介绍， 2009年2月末，日本馆建筑工程正式启动，同时日本宣布公开征集日本馆爱称活动。截止全日本馆爱称征集活动的最后一天3月27日，共收到3588个作品，其中，96%的作品来自于中国人。以原日本国驻华大使、日中友好会馆副会长谷野作太郎先生为主席的评审委员会，经过反复评审、推敲，最终决定将中国女性提出的“紫蚕岛”作为日本馆的爱称。紫色无论在中国还是在日本，都是代表高贵的颜色，同时，淡淡的紫色极其接近日本馆建筑外观的色调；蚕在中国是长寿的象征，日本馆建筑外形成弧形穹顶，宛如一个巨大的蚕茧点缀着世博园；而从蚕茧中抽取蚕丝、制成丝线、织成丝绢的工艺也是由中国传入日本的，它是中国与日本之间的一种“联接”的象征。“紫蚕岛”极其形象地表现了日本馆的外观和特点，可以使参观者在广阔的世博园内更容易识别。同时，“紫蚕岛”这一爱称也体现了日本馆所要传递的信息一一面向未来，树立远大理想，永远成长与发展下去。上海世博会日本展区总代表嫁本弘表示，有了“爱称”，日本馆在中国会更有人气。而作为“一衣带水”的邻邦，日本馆的展示内容将与中国观众形成更为亲切的互动。据嫁本弘介绍，参观日本馆，首先会看到遣唐使、鉴真东渡等一系列反映日中两国源远流长交往历史的展示。这些由一位位历史先驱用心灵和信念写就的传奇，历经千余年，仍然拥有激荡人心的力量，在日中之间呼唤着“和”与“信”的回音。日本馆以“心之和、技之和”的主题呼应上海世博会“城市，让生活更美好”的主题：其建筑外表采用透光的薄膜，可吸收太阳能发电并在夜间发光 ；孤形穹顶上“长着”三个洞和三个角，前者可接收雨水并循环利用，引入阳光减少照明用电，后者可强化冷暖空气的流通，减少空调能耗；馆内排队人多处，设有喷雾设施，降温却不会湿衣。“日本馆的一个重要原则就是多发掘大自然奥妙，少给大自然增加负担。”日本贸易振兴机构上海代表处副所长花田美香说。环境污染、气候变暖、老龄化及其应对之策，是日本馆展示的重要内容。其中，专门看护老年人的机器人格外令人期待。这是因为2005年日本爱知世博会的丰田企业馆，就是由于展示了会演奏乐器的机器人而成为最热门展馆之一。花田美香说，日本企业将为上海世博会专门研发代表当代最高水平的机器人，并与未来城市生活紧密相连。她说：“高新科技将让日本馆成为上海世博会最富魅力的展馆之一。”2.3色列馆一海之贝壳以色列国家馆的主题为“创新让生活更美好”，将向人们展现传统与不断进步着的犹太文化，并通过对话等展示形式，向参观者传递犹太文化与中国文化的相同点。为突出主题，展馆在建筑上充分利用了“创新与未来”元素。以色列国家馆被称作“海贝壳”，名称与上海世博会吉祥物海宝以及上海沿海城市的特点相呼应。展馆外观由两座的流线型建筑体组成，形似环抱在一起的双手，象征着以色列的科技与创新。伊瑞特-本阿巴表示，以色列国家馆展馆面积约为 2000平方米，分为低语花园、光之厅、创新厅三个体验区。在体验区中游客能分别体验与三方的对话，在低语花园中同自然对话，在光之厅里和犹太历史的对话，在创新厅与未来的挑战对话。整个展馆的高潮在创新厅，游客们将在这里享受到一场由漂浮在三维空间里的灯球所呈现的360度视听演出，演出将展现以色列在其各领域中的科技创新及重要成果。以色列国家馆面积约为两千平方米，分为低语花园、光之厅、创新厅三个体验区。其独特的设计赢得了另一个名字——“海贝壳”，呼应着上海世博会吉祥物海宝以及上海的沿海特色。该馆设计师海姆•多顿介绍说，“海贝壳”在建筑上充满着创新与未来的元素，“双手环抱”的动感设计象征着以色列的科技与创新。“海贝壳”白色的部分是创新厅，由天然石块搭建，象征与地球、历史的联系和对自然资源的循环利用；透明的部分是光之厅，使用了给人轻盈视觉的玻璃材料，象征着科技和未来，充分呼应以色列馆的主题。而整个展馆布展的高潮就在创新厅，游客们将在这里享受到一场由漂浮在三维空间里的灯球所呈现的三百六十度视听演出，了解以色列在各领域中的科技创新带来的崭新局面。周汉民表示，中以两国的传统友谊源远流长。上海世博会的组织者将认真做好参展方的服务工作，切实落实好对参展方的各项服务工作，使以方能够“成功落地、精彩布展、难忘展示”，为打造一个精彩的以色列馆和一届“成功、精彩、难忘”的世博会而努力！挪威馆一“15棵树”在2010上海世博会中我们将看到一座以树为塑造原型的建筑“挪威馆”。挪威馆这座位于世博浦东园区C区的建筑在众多国家馆中尽管体量不大，却风格显著：15棵模型树构成的不同空间，展示了这个国家特有的海岸、森林、峡湾和群山景观，它们的原材料来自木头和竹子。这座以树为原型的抽象建筑最终被命名为“15棵树”。占地面积为3000平方米，挪威计划为其投入2000万欧元，其中政府投资和企业赞助各占一半。挪威方面希望在世博会闭幕后，这“15棵树”能够在中国实现易地再利用，重新“种植”到-11-需要它们的社区。据挪威馆总设计师所言，“15棵树”灵感来自一座挪威的森林，一个群落生境，在那里，不同的物种有共生的关系。设计的初衷是用一座“森林”的“15棵树”临时搭建一座挪威的“棚架”，使之成为一个可供学习、娱乐、收集和发现的“群落生境”。15棵“大树”可以放平，然后打包，在其他地方重新“种植”搭建。在每一棵“树”的根部，专门提供健康生活和社会活动的场所。馆里有供人休息和放松的景观，还有挪威餐厅，可以在里面品尝挪威海鲜。单单靠美好的设想是难以实现这座世博建筑的，仔细观察不难发现树的生长遵循一个基本的规律：如果某区域地势较高，树会在那里一点点积淀，直到内部平衡，危险的弯曲压力才消除。在卡尔斯鲁研究中心，树语言被译成工程师可以理解的语言。他们一直期待着运用一个具有承重能力的结构零件，使它在任何地方，都不会发生过载。自然总是最好的例子，两个树十产生向外的压力。树为了阻止整个折断，让树干上出现一个小细缝，以便减轻树十另一侧的压力。今天，许多承重的汽车零件都模仿树的造型。引擎、底盘铸造和冶炼的零件可以在不增加重量的情况下提高十倍以上的耐用性。其他工程运用此方法也得到了好处。树叶、树枝、树干的最优的结构和最优的位置可以给人们许多启示。从挪威馆的效果图中我们可以看到15根柱子上的支架结构分散了顶棚的压力，这应该是树给予设计师在这座建筑具体实施中的启示吧。-12-除了结构上的模仿，挪威馆还以“生态环保，可持续发展”为理念。最大限度的利用了太阳能和风能。屋顶有大量的太阳能板，提供建筑用的主要能耗。局部屋顶可以开启，尽可能采用自然通风。屋顶采用半透明材料，获得自然采光而非人工采光。屋顶有雨水收集和净化系统，可以把上海梅雨季节的大量雨水直接转化成饮用水和室内景观用水。挪威馆以树作为雏形来塑造展馆，在外观上做到了神似，在功能上也仿照了由树的供需关系，充分利用太阳能及风能作为能源的供给。然而如何做到概念与具体材料的结合，设计师是花了一翻心思的。木是中国古代建筑中最为典型的材料，而在挪威的木构造技术里，有一种很先进的木胶合板技术，可以做成大尺度的建筑构件，而且保留木材本身固有的亲切质感。所以，综合考虑了文化切入点、建构上的材料和结构特性，树的概念渐渐形成。在设计师最初想法中，是想大量使用木料，这也正和树这一建筑雏形相吻合，在挪威，这是最常见也是最可持续的建筑材料。但在今天的中国，用木材做建筑是不寻常的，因此不容易获得认可。这样，怎么实现挪威馆的设计思路就构成了一个挑战。另外，如何将整体结构的建筑变成可拆分的？经过反复推敲后发现，挪威的木胶合板技术可能既是技术上的一个解决之道，也是将两国建筑文化相结合的解决之道。通过将挪