??2016年10月12日-14日，由中國(guó)房地產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)、日本居住福祉學(xué)會(huì)，韓國(guó)住居環(huán)境學(xué)會(huì)共同舉辦的“第14屆中日韓住房問(wèn)題研討會(huì)”隆重開(kāi)幕。由中國(guó)房地產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)人居環(huán)境委員會(huì)、韓城市人民政府共同舉辦的“中國(guó)?韓城綠色人居論壇暨共建示范城市啟動(dòng)儀式”亦在韓城同步召開(kāi)。住建部、發(fā)改委領(lǐng)導(dǎo)，聯(lián)合國(guó)人居署官員，中日韓人居環(huán)境領(lǐng)域知名專(zhuān)家學(xué)者，企業(yè)家、主流媒體代表200余名中外嘉賓，共聚錦繡韓城，共同見(jiàn)證 “陜西韓城中國(guó)人居環(huán)境共建示范城市”建設(shè)的正式啟動(dòng)，同時(shí)圍繞會(huì)議主題“生態(tài)文明與地區(qū)再生”，展開(kāi)了深入研討。韓國(guó)空間構(gòu)造技術(shù)研究所首席研究員樸剛根現(xiàn)場(chǎng)發(fā)表精彩演講，以下為文字實(shí)錄。

韓國(guó)空間構(gòu)造技術(shù)研究所首席研究員 樸剛根

??環(huán)保型建筑的親自然模仿設(shè)計(jì)

??空間構(gòu)造技術(shù)研究所   樸剛根

??I’ST Structural Group    李東雨

??Sungkyul university    金  真

??Nazarene university    金幸助

??I.序論

??自然從太初開(kāi)始與人類(lèi)歷史共存，人類(lèi)從自然獲得靈感，形成并發(fā)展文化和技術(shù)。自然用驚異的美麗和無(wú)限變化，提供用科學(xué)無(wú)法證明的生命的根源。自然創(chuàng)造著比人類(lèi)的尖端技術(shù)更為出色的生體結(jié)構(gòu)。近年來(lái)，許多研究想從自然界獲得各種神秘的美觀表現(xiàn)要素和最尖端的技術(shù)創(chuàng)意。以先進(jìn)國(guó)家為中心，著重研究機(jī)器人學(xué)、模仿生體的微細(xì)構(gòu)造、產(chǎn)業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)、建筑設(shè)計(jì)等生體模仿科學(xué)，生體學(xué)者、物理學(xué)者、工學(xué)者、科學(xué)者、設(shè)計(jì)師之間正在開(kāi)展緊密的技術(shù)協(xié)作。他們認(rèn)為現(xiàn)在人類(lèi)無(wú)法解決的技術(shù)難題可以從自然界中尋找答案。

??在建筑構(gòu)造物設(shè)計(jì)及技術(shù)領(lǐng)域，幾位建筑家嘗試設(shè)計(jì)帶有與自然相似曲線的建筑物，作為其地區(qū)地標(biāo)建筑，增強(qiáng)城市的美麗形象，并且以提供更加環(huán)保，更加舒適的環(huán)境作為目標(biāo)。地球環(huán)境的變化、能源及資源的枯竭，生物多樣性減少的危機(jī)正在變大，所以人類(lèi)和自然共存的親自然生態(tài)建筑的必要性正在變大。自然模仿建筑是模仿自然形態(tài)和機(jī)能，親近自然，設(shè)計(jì)可持續(xù)的建筑的方法，是更加親密地考慮建筑和自然環(huán)境的建筑。

??考慮了與自然的親和性的環(huán)境親和建筑是指從建筑計(jì)劃、設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)到廢棄，節(jié)約能源及資源，謀求與自然環(huán)境的有機(jī)結(jié)合，保全自然環(huán)境，提高人類(lèi)建筑和舒適性。自然模仿建筑是以對(duì)自然生態(tài)界的科學(xué)認(rèn)識(shí)和理解為基礎(chǔ)，創(chuàng)造生態(tài)親和建筑空間，從神秘大自然的機(jī)能中獲得創(chuàng)意思想來(lái)設(shè)計(jì)建筑物。

??II. 環(huán)保型建筑的設(shè)計(jì)

??是以節(jié)約能源、保全環(huán)境為目的，引進(jìn)減少能源使用量、擴(kuò)大資源再利用、減少自然能源利用、減少環(huán)境公害的技術(shù)等建筑，建造親自然建筑。是最小化對(duì)建筑物進(jìn)行建設(shè)、使用、改造、再建造過(guò)程中的環(huán)境污染的維護(hù)和管理的建筑物。建築物通過(guò)確保零能源、與環(huán)境的和諧、人類(lèi)的適合性、能源節(jié)約、抑制廢棄物發(fā)生、擴(kuò)大再利用等環(huán)境等，賦予可持續(xù)的環(huán)保型建筑。

??Figure 1.Green home design

??Figure 2. Comparison of green building design and intelligent building design

??III. 親自然模仿建筑

??1.親自然模仿設(shè)計(jì)技術(shù)

??在模仿自然進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，存在于自然界的自然和生物體在漫長(zhǎng)的時(shí)間過(guò)程中進(jìn)化，成為高效、優(yōu)化的高度機(jī)能系統(tǒng)，在模仿自然進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，最有可能從自然模仿科學(xué)中找到解決工學(xué)難題或復(fù)雜機(jī)制的線索。根據(jù)對(duì)模仿自然的建筑設(shè)計(jì)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，采用山形狀、升月?tīng)?、鳥(niǎo)巢狀、牡丹花開(kāi)花狀、蜘蛛網(wǎng)形狀、蓮花開(kāi)花狀、樹(shù)狀等主要設(shè)計(jì)基調(diào)的建筑物，比起重視機(jī)能的其它建筑物相比，更漂亮更有名，往往成為相關(guān)地區(qū)的標(biāo)志性建筑物。利用蜘蛛網(wǎng)的強(qiáng)大張力和網(wǎng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的線條幅車(chē)輪系統(tǒng)是一個(gè)可以最小化屋頂?shù)闹亓浚行?yīng)對(duì)大自然環(huán)境，開(kāi)合式大空間競(jìng)技場(chǎng)的最合適的系統(tǒng)。設(shè)計(jì)開(kāi)合式屋頂，有機(jī)應(yīng)對(duì)外部氣候的構(gòu)造物展現(xiàn)了可以建造一個(gè)智能型建筑物的可能性。在建筑設(shè)計(jì)方面，復(fù)制與大自然類(lèi)似的形態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)的自然模仿建筑與周?chē)沫h(huán)境和諧共存，為尋找設(shè)計(jì)更加舒適更美的建筑物的方法，不是簡(jiǎn)單的模仿大自然，而是有必要深層理解自然本質(zhì)的構(gòu)造與機(jī)能。適用自然模仿設(shè)計(jì)的建筑物無(wú)論從美觀上還是幾何學(xué)上，都是美麗的環(huán)保型生態(tài)建筑。

??Table 1. Building technologies inspired by nature

??Figure 3. Nature inspired architectures

??適用親自然材料和環(huán)保能源的環(huán)保生態(tài)建筑有必要研究一下包括如何使用土或樹(shù)等自然材料，如何利用風(fēng)、地?zé)?、太?yáng)能源，如何設(shè)計(jì)冷氣和暖氣，如何減少對(duì)大廈有危害的要素等在內(nèi)的人與自然密切相關(guān)的自然模仿設(shè)計(jì)及系統(tǒng)。在自然模仿設(shè)計(jì)領(lǐng)域，利用自然的機(jī)能和生命體的生命現(xiàn)象的生體模仿機(jī)器人、光合成能源使用、昆蟲(chóng)眼睛攝像機(jī)、蜘蛛網(wǎng)人工筋及手術(shù)用線、自?xún)粢路捌帷㈤W蝶科蝴蝶模仿媽咪生物復(fù)合體、鯊魚(yú)皮膚模仿游泳服及輪胎等新技術(shù)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域獲得了驚人的成果。

??2. 首爾高架道路再生

??首爾站高架道路，在1970年完工后45年來(lái)一直起到連接首爾東西部的作用。該項(xiàng)目在2006年精密安全診斷評(píng)估中獲得D等級(jí)，處于亟待改善的狀態(tài)。首爾市推進(jìn)了把首爾站高架道路改成步行道路，用通往首爾站廣場(chǎng)、北部站商圈等的17個(gè)步行街連結(jié)的“首爾站7017項(xiàng)目”。這里的“7017”有著1970年建成，2017年重新誕生的歷史道路的含義。根據(jù)計(jì)劃，首爾站高架道路由以人為中心的綠色市民步行空間組成。在步行街和其周邊種植植物，通過(guò)連續(xù)路，從地下還是從地下都可以連結(jié)。

??Figure 4. Seoul Station 7017 Project

??IV. 結(jié)論

??我認(rèn)為自然模仿建筑作為追求人與自然和諧共處的關(guān)系的生態(tài)建筑模，包含著環(huán)保設(shè)計(jì)、綠色設(shè)計(jì)、可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)、生態(tài)設(shè)計(jì)、親自然設(shè)計(jì)的概念。追求自然、人、建筑的共生關(guān)系時(shí)，親自然設(shè)計(jì)、親自然形態(tài)的設(shè)計(jì)、適合地區(qū)氣候和環(huán)境的材料、可再使用的材料、與周邊自然環(huán)境溝通的內(nèi)部及外部空間的有機(jī)的關(guān)系、與地區(qū)社會(huì)文化的和諧的空間設(shè)計(jì)、自然能源的積極利用等是重要的因素。自然模仿研究共同具備的特點(diǎn)之一就是成為模仿對(duì)象的自然構(gòu)造物不是人為進(jìn)行最優(yōu)設(shè)計(jì)的結(jié)果物，而是經(jīng)過(guò)許許多多的執(zhí)行錯(cuò)誤和實(shí)踐達(dá)到的結(jié)果物。因此從大自然中獲得靈感模仿親自然的生體構(gòu)造，并不會(huì)一定保證已經(jīng)最優(yōu)化，應(yīng)該從對(duì)需要實(shí)現(xiàn)的機(jī)能性和組織構(gòu)成的力學(xué)關(guān)系本質(zhì)理解上開(kāi)發(fā)創(chuàng)造物。

??Acknowledgements

??This research was supported by a grant (16AUDP-B100343-02) from Architecture & Urban Development Research Program funded by Ministry of Land, Infrastructure and Transport of Korean government.

??References

??Janine Benyus, Biomimicry: Innovation Inspired by Nature, New York, 2002