融入自然 現代城市建築仿生理念向動植物學習

2021-01-08 中國網

中國網4月21日訊 據英國媒體20日報導,現代城市中日益增多的摩天高樓和混凝土建築似乎都是違背大自然規律而建,如今,崛起了一大批具有新觀念的設計師、建築師、科學家、工程師和城市規劃師向自然現象學習,從蟻穴到彈性十足的西柚,都是他們建造時尚、可持續發展城市靈感的來源。

仿生科技就是融合動植物和地球的自然發展現象中令人驚嘆的例子,而失敗的範例只存在於化石標本中,被自然淘汰,得出富有邏輯性的結論,最終形成的工程壯舉:雨水收集設備和充滿粘合劑的微滴噴墨印表機借鑑了納米布沙漠甲蟲從大霧中吸收水蒸氣,自動降溫建築則是借鑑了蟻穴的功能。

當然,驚嘆於蜘蛛結網和實際設計出具有選擇性黏貼獵物的織物是兩回事,遮陰的樹冠也不能像堅實的屋簷一樣擋雨,但樹蔭透過的點點光斑和移動的陰影是它給人類帶來的其他便利,比如排除了一天中特定時刻照明需求的可能性。一座優秀的現代建築就要利用自然的這些特性。

謝麗爾·迪沙博士是上個月澳大利亞布裡斯班舉行的世界科技節《趕上傑森一家:2050年的城市樣貌》活動的小組辯論成員,這位研究可持續發展的昆士蘭理工大學講師做出預測,未來的城市將更接近自然環境,不僅具有功能性而且可調控,保護居住其中的居民免收惡劣天氣、環境汙染和病毒侵害的危險,還能減少二氧化碳排放量。

但距離這一切仍需努力。「科技雖在進步,但自然始終更加高深莫測。深水區中的植物即使沒有陽光也能生長,而人類目前還在探討電燈泡。」迪沙說。

幸好還有科技人員孜孜不倦地研究。迪沙指的是美國偉大的自然科學家Janine Benyus創立的非營利性仿生研究機構。機構官網地址asknature.org是家在線圖書館,擁有超過1800名愛好建築、工程和生物的註冊者,

西柚的果皮組織結構可以承受從十米高空中墜落而毫髮無損,人們受這種結構的啟發正在測驗一種應用於安全建築組的新型鋁複合材料。

德勤荷蘭分所是現代新型建築的模範,擁有多項發明。辦公室使用超級節能的LED顯示屏,用到的電量微乎其微,不僅可以用於網絡數據展示和傳遞,上面布滿傳感器,感應動作、光線、溫度和溼度。辦公室還採用外觀像大腦迴路的數字天花板。

墨爾本市議會總部會議室用鹽降溫,堪稱澳大利亞新型建築科技典範。天花板的降溫裝置是大容量的水箱,每個裡都裝有10000個不鏽鋼小球,內含凍至16攝氏度的鹽懸浮液。需要降溫時,裝有鹽水的小球先把水溫度降低,然後水流動至天花板。當水流回水箱時,水溫度升高3攝氏度,小球吸收的熱量轉移到鹽,再到浮選(液體中分離出的低密度顆粒),這一整套系統像熱蓄電池一樣共同作用。

墨爾本市議會設計師Mick Pearce還設計了辛巴威首都哈拉雷的東門多功能建築,設計理念來源於白蟻儲存太陽能為其洞穴自動降溫的現象,東門建築設有側面通道,貼近建築中心立式隧道,上面的熱空氣通過隧道對流循環到室外。

迪沙說,歐洲投資商開始因為建築沒有空調而拒絕出資,於是為了安撫他們的情緒,房屋還是裝設了不必要的空調。她說:「這充分說明了人類心理,內控系統並不信任新型工程觀念,這種現象必須改變。」

字面上的綠色建築十足彰顯了將自然融入城市建築的理念,綠色植被覆蓋了屋頂、房屋兩側,這樣一來不僅打破了混凝土和玻璃充斥的城市舊貌,而且起到森林一樣的淨化空氣和降溫的作用,雪梨的中央花園和米蘭的垂直森林是典型範例。

東京獵頭公司博科集團將自然的饋贈有了更近一步的發揮,還融入了城市農田設施。辦公區種植了200多個品種的蔬菜和稻穀,既方便了員工用餐還起到日常功能,番茄藤蔓爬上會議桌,檸檬樹被當做辦公桌間隔斷的屏風。

在人類居住歷史中,城市建築是個相對新穎的現象,而大自然最成功的進化過程已經經歷了上萬年。將這作為發展人類現有及未來城市的藍圖十分明智。(張帆)

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