甲方派人送来了一个牛的骨架,竟然是……

于玖月

十一长假过后,公司接了一个设计任务。因甲方高层是安徽宏村人,对家乡的“牛形风水”极其推崇,所以委托我们设计出与家乡自然水系相呼应的风格建筑。隔天便派人送来一个1:1复制的牛的骨架,让方案设计师们搜罗灵感。上个礼拜,又安排设计组到安徽宏村访问学习。

南宋年间的宏村,远没有现在的湖光山色,当时生存客观条件差,加上不断遭受火灾,使得定居在此的汪氏宗族发展缓慢。直到绍兴年间,古宏村人独具匠心开仿生学先河,按照牛的消化系统,利用天然的地势落差,建造出堪称“中国一绝”的人工水系。这种别出心裁的科学村落水系设计,不仅为村民解决了消防用水,而且还调节了气温,创造了一种“浣汲未防溪路远,家家门前有清泉”的良好环境。

宏村人对牛肠、牛胃和牛肚所联通的消化系统的应用,以及二战时期的虎式坦克借鉴了斑马抵御天敌的条纹保护色,和悉尼歌剧院模仿了蛋壳的拱形设计,都归属于仿生学——一门模仿生物的特殊学科。

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十一长假过后,公司接了一个设计任务。因甲方高层是安徽宏村人,对家乡的“牛形风水”极其推崇,所以委托我们设计出与家乡自然水系相呼应的风格建筑。隔天便派人送来一个1:1复制的牛的骨架,让方案设计师们搜罗灵感。上个礼拜,又安排设计组到安徽宏村访问学习。

南宋年间的宏村,远没有现在的湖光山色,当时生存客观条件差,加上不断遭受火灾,使得定居在此的汪氏宗族发展缓慢。直到绍兴年间,古宏村人独具匠心开仿生学先河,按照牛的消化系统,利用天然的地势落差,建造出堪称“中国一绝”的人工水系。这种别出心裁的科学村落水系设计,不仅为村民解决了消防用水,而且还调节了气温,创造了一种“浣汲未防溪路远,家家门前有清泉”的良好环境。

宏村人对牛肠、牛胃和牛肚所联通的消化系统的应用,以及二战时期的虎式坦克借鉴了斑马抵御天敌的条纹保护色,和悉尼歌剧院模仿了蛋壳的拱形设计,都归属于仿生学——一门模仿生物的特殊学科。

亿万年来,大自然中的动植物经过优胜劣汰的进化过程,形成了千奇百怪的形态和功能,这其中包含了大量可以帮助解决技术问题的方法。于是,懂得观察的工程师、建筑师和科学家就向慷慨的大自然学习那些简单而有效的想法,进而发展出了仿生学。

来自法国的玛特·富尼耶,在童年和青年的大部分时间都在山林间度过。在那里,她找到了自己的一项爱好——闲逛。散步、攀岩、溜进灌木丛、濯足溪流间,让她学习了更多关于动物、植物以及景观的知识,更直观地了解大自然的巧妙与慷慨。这些发现,给了她继续研究和投身自然写作中的欲望,所以才有了这本《当自然赋予科技灵感》。

本书共有67节,每一节以一种植物或动物为主题,介绍仿生发明背后的故事。插画师蒂特瓦内还绘制了发明原理图,方便读者在阅读中轻松成像。

作者同样不惜笔墨地介绍了仿生学在航空科学、机器人科学、信息科学、材料科学、生物化学、工程学、建筑学、生态学等领域所绽放的“异彩”。

我从事建筑设计多年,对“追本溯源”极为推崇,也一直被建筑大师们源源不断的灵感所折服。

我观察过建筑物的外形,也研究过蓝图上的内部剖析,但对于大师们的灵感来源却有着深深的疑惑。直到看过《当自然赋予科技灵感》后才明白,比起现有的任何建筑和公共资源,自然界中的动植物才是我们寻找灵感的唯一渠道。

在津巴布韦共和国的首都哈拉雷,人们建造了第一座以白蚁的方式调节空气的建筑物。它的通风系统能让底下的清凉空气在建筑内循环,并且将每一层的热气通过楼顶的通风口排出。最神奇的是,该建筑的能源消耗是同等建筑规模、配备传统通风系统的建筑物的10%。

那么,白蚁的巢穴是如何为设计师提供灵感的呢?

蚁巢通常建在地面上,有时甚至非常高。像我们盖楼需要打地基一样,蚁巢的根基也非常深。这种圆形的地基,有些能深入到地下2米,一直到土壤中湿润的地方。在那,白蚁能获得水分和清凉,使蚁巢中的过道和房间总是保持着不超过23℃的温度,相当于热带地区室外温度的二分之一。

白蚁巢之所以拥有非常完美的零能耗空调系统,得益于一种稳定的热交换。地下输送上来的清凉空气和水分在蚁巢中循环,通到蚁巢顶端的通风口将热气排出,侧进风口则能为这些出风口通风,同时调节温度。

这套零能耗空调系统,可以因为昆虫的活动而不断地得到完善。白蚁不断地堵住旧的通风口,并打通新的而且效果最佳的通风口,这对于人类建筑物来说最难模仿的。

还有坐落在波尔图中心,横跨杜罗河链接老城和加亚新城两岸的路易斯一世桥,同样也是仿生学的产物。

早在20世纪90年代,建筑师们就在寻找能革新建筑外形的植物模型,他们希望在植物身上找到新的建筑方式,稳固、简洁和美观。

这时候,风滚草吸引了美国建筑师丹尼斯·道伦斯的注意力。他关注的地方并不是它的历史和它随着风尘起舞的模样,而是它的茎。风滚草的茎紧密交错的生长,而且它的刺能像维可牢那样加固整体,因此风滚草的表现就是一个完美的榜样。

但是,怎么才能认为复制风滚草无规律的外表呢?答案就是凭借计算机。就这样,数码建筑诞生了。这种建筑内部的空间分布既随意又重复,就像一根茎上的花或风滚草的分支。它自形成了一个十分建筑的架构,接近于建筑师们所称的“网格”建筑。这样的建筑通过三角形结构抵抗压力,很多金属大桥利用的就是这种结构。

现在,路易斯一世桥就是波尔图明信片上的明星标志物。

显而易见,仿生学,就是对生命体的模仿,对自然过程的模仿,目的是创造新的技术活改良已有的技术。

例如,模仿巨藻的形态来制造海浪发电机,模仿珊瑚虫的生物矿化作用来无污染地生产水泥……这些听起来仍像一个温柔的梦境,但是结合大自然的鬼斧神工,与专家们的改革与创新,他们和它们总是能化腐朽为神奇。

也正是他们和它们的存在,才使人类文明的发展不再是破坏环境,臭名昭著的污染事件、人为的土地退化不再发生。

人类与自然万物生活在同一个地球上,互相依附,互相创造人与自然和谐共处的美好世界!

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