吳旭陽
仿生建筑的類型十分豐富,各不相同。結(jié)構(gòu)式仿生建筑,顧名思義,其建筑結(jié)構(gòu)就像動物的骨骼一樣,擁有最優(yōu)的力學性能和結(jié)構(gòu)體系,能夠有效地減少材料的用量;表皮式仿生建筑所使用的建筑圍護材料就像動物的皮膚一樣,擁有防寒、透氣、不透水的多重特性,而且能夠跟隨外界的氣候條件的變化改變表皮的透光、保溫特性,從而創(chuàng)造出舒適的室內(nèi)環(huán)境;功能式仿生建筑的構(gòu)件能夠像生物的毛細血管一樣運作,可以調(diào)節(jié)溫度、控制室內(nèi)空氣的流速和流向,而且相比于普通的空調(diào)系統(tǒng),大大降低了材料和使用成本;如果一個建筑同時具有上述的兩點或者三點,則統(tǒng)稱為“復合式仿生建筑”。
正因為仿生建筑源于自然又回歸自然,所以每一個仿生建筑都別具一格,具有極強的藝術(shù)感染力,使人能夠身臨其境,感受到大自然的氣息。它們當中有的能夠像向日葵花盤一樣旋轉(zhuǎn),有的能夠像仙人掌一樣開花,還有的能夠像盛開的馬蹄蓮一樣迎風招展。下面,就讓我們走近它們,去感受它們所具有的獨特的藝術(shù)魅力,了解它們身上寶貴的科學價值。
永遠追隨太陽的“向日葵”
眾所周知,向日葵從發(fā)芽到花盤盛開這一段時間,其葉子和花盤會一直追隨著太陽的位置以獲得最充足的陽光,這座建筑正如向日葵一樣,也能夠隨時跟蹤太陽的位置進行旋轉(zhuǎn)。房屋的旋轉(zhuǎn)是根據(jù)太陽在天空中的位置,白天在東,黃昏在西,且太陽落山以后,控制程序會讓房屋自動恢復初始位置,能使位于屋頂?shù)奶柲茈姵匕逡宰畲笕照战嵌葘侍?。建筑物四周的太陽能集熱器也能面對直射的陽光,以獲取最大的太陽能與熱能。
此外,向日葵旋轉(zhuǎn)的動力全部來自于自身的“光合作用”,即屋頂?shù)奶柲芄怆姲搴托⌒偷奶柲茈妱訖C,因此十分節(jié)能。更為神奇的是,由于該建筑擁有像向日葵一樣的向光性,加上其外表面安裝了大量的太陽能光電板,它每天生產(chǎn)的電能遠遠大于旋轉(zhuǎn)所消耗的,于是住戶便將多余的電能存入社區(qū)電網(wǎng),冬天或者陰天時再拿出取用,剩余的還能買賣賺錢。
“向日葵”住宅中還擁有眾多“葵花子”,比如客廳電燈、浴室加熱器等等,它們的能量都來自于屋頂?shù)奶柲芄怆姲?。陽光下,“向日葵”就像璀璨的寶石一樣閃閃發(fā)光,周圍的植物的影子透過玻璃滲透到室內(nèi)去,光影縱橫,仿佛置身于樹蔭之下;黑夜里,“葵花籽”們熠熠生輝,五彩斑斕,十分動人。
自由綻放的“城市仙人掌”
我們都知道,仙人掌一般生長在干旱嚴酷的沙漠里,為了存活,每次沙漠降雨,仙人掌都會竭盡全力吸收儲存雨水,以在其他時間供自己使用。這座“城市仙人掌”也是如此,大面積的戶外陽臺就是它們吸收儲存能量的“凸起”和“刺”,因為住戶們將各種花卉、植物種植在自己的陽臺上,整個建筑就像一座小型的“光合作用工廠”,能夠吸收城市中的有害氣體和二氧化碳,并且釋放新鮮的氧氣,緩解城市的“熱島效應”,為住戶提供清新、優(yōu)雅的居住環(huán)境。每當花朵盛開綻放的時候,紅、黃、藍、綠等十幾種色彩交相輝映,在白色建筑表面的映襯下,猶如一幅美麗的“百花圖”,加上天光云影的點綴和追逐嬉戲的飛鳥,讓其中的住戶宛如身處自然森林之中,十分愜意。
風中呼吸的“馬蹄蓮”
花梗是馬蹄蓮的中軸部分,除了是結(jié)構(gòu)主體,還作為整株植物的主要能量傳送帶,可以將水分、養(yǎng)分及時地在根、花、果實之間運輸。塔樓作為整支“馬蹄蓮”的花梗,在其底部設有集熱棚,利用溫室效應加熱空氣,將熱量通過中心煙囪的內(nèi)部氣流,源源不斷輸送給整座建筑。此外,塔樓主體的外表面并不平整,像折過的紙張一樣,這樣能夠保證經(jīng)過氣流的最大化,從而最大限度地利用風能。而且,為了提高頂部風力發(fā)電機組的效率,“花”被設計成雙弧形截面,將風速提高到環(huán)境風速的4倍之多。春風吹過,“馬蹄蓮”迎風招展,散發(fā)著蓬勃的生機和力量,帶給人們自然式的浪漫和美的享受。
其實大自然對于人類包括建筑師還有很多神秘未知之處,蘊藏著無限可能。只要我們善于發(fā)現(xiàn),敢于探索,誰能保證未來不會出現(xiàn)像變色龍一樣的擬態(tài)建筑,像鳥類翅膀一樣的輕盈建筑?讓我們拭目以待。
(責任編輯/胡冰)