仿生科技将自然设计带入可持续建筑的3种方式

September 30, 2020

Sarah Wesseler - CN

biomimicry sustainable architecture etsy town hall brooklyn ny — Etsy的市政厅空间，装饰有本地制作的纸灯笼，两侧是绿化景观。Garrett Rowland/Gensler供图。

建筑物是温室气体排放的主要来源之一，它们也充满了有毒的化学物质，可能会使人患病。Eric Corey Freed最近被任命为CannonDesign公司可持续发展总监，他简要地归纳了这个问题：“我们建筑的方式是愚蠢的。”

Freed以推进设计行业的发展为己任。他认为，建筑师应该与自然合作，而不是与其对抗，尤其应该挖掘仿生的、亲和生命的设计在可持续建筑中的潜力。

仿生与亲和生命并不是新的概念，但是许多设计师难以定义（或区分）它们。然而，Freed认为，随着气候危机的加剧，人类必须了解这些方法的巨大潜力。“我们更宏大的愿景是向所有人普及零碳、健康和充满活力的建筑，”他说。“将仿生科技纳入主流（按自然的方式进行设计），开展亲和生命的设计（将自然融入设计）是实现这一目标的重要方法。”

目前，每个人都正面临着必须呆在自己家里的情况，这使得房屋健康、安全并与自然环境协调一致比以往任何时候都更加重要。建筑师可以通过以下三种方式使这一概念变为现实。

1. 把自然融入到每一个项目

为了获得工作灵感，设计师们经常搜索一些展示新建筑物魅力的照片网站。实际上，他们最好是去树林里走走。“世界充满了奇迹，”Freed说道。“如果我们作为设计师睁开我们的眼睛，我们应该可以在任何地方都能找到无穷的灵感，这不是像嬉皮士那样处处跟传统作对，而是一种非常切实，可部署的方式。”

就拿形式来说吧。我们有无数种将自然形态融入建筑物的方法：例如，模仿树木建造柱子，或在墙面和纺织品中使用植物图案。

Biomimicry Sustainable Architecture Etsy mobile workspace — Etsy总部的公共工作空间。Garrett Rowland/Gensler供图。

亲和生命或是人类天生对自然的热爱，是实现这一飞跃的一个令人信服的理由。对于在纽约布鲁克林区占地约18,454平方米的Etsy公司总部来说，亲和生命的设计是建筑设计公司Gensler提升员工幸福感、健康和生产力的关键策略。公司团队以绿色植物和植物题材的艺术品布置了整个空间，并尽量减少直墙和直角，与野外的不规则事物相呼应。

Freed说，将大自然引入项目的一个简单的方法是仔细研究每个地点的独特属性——周围的地形、太阳的轨迹、气候以及动、植物。然后，可以在建筑设计中突出其中的某些元素。

“当我们试图把建筑物与现场结合起来的时候，我通常要做的一件事就是在附近走一走，收集一些样本，比如树叶样本、石头样本、花朵样本，以及不同的图形，”Freed说。“我们将对它们进行记录、扫描存档，对它们进行颜色校正，并将它们作为现场的存储库。”

他说，这种设计策略与自然界本身的逻辑相呼应。生物是根据周围环境而进化的。建筑也应该如此。“这就是Frank Lloyd Wright（美国著名的建筑师、室内设计师、作家和教育家）所描述的有机建筑，”他说。“这种创造性的过程是，‘我们不是以一种先入为主的形式出现的，而是作为这个社区的一部分，而且我们在向外发展。’我们如何从大自然中，特别是从建筑物现场受到启发，获得我们不曾想到的形式？”

2. 做仿生科技的代言人

如果理解了大自然如何解决问题，就可以帮助建筑师创建与自然系统（例如地球的大气和人体）和谐相处的建筑物。数十亿年来，大自然一直在优化生物，帮助它们在周围环境中茁壮成长。人体骨骼的强度是混凝土的四倍（而重量只有一半）。蜘蛛丝的强度是钢材的五倍。但与混凝土和钢铁不同的是，骨骼和丝在制作过程中不会产生工业排放。

Biomimicry Sustainable Architecture BOB interior — 仿生办公大楼内部渲染图。Exploration Architecture供图。

英国建筑设计事务所Exploration Architecture致力于将大自然的实际经验转化为建筑形式。在其仿生办公大楼项目中，该事务所研究了动植物怎样从生物学角度满足从结构支持到温度调节等关键需求。他们从鸟的头骨、北极熊的皮毛和含羞草的叶子等材料中汲取了灵感，创造出了一种预计能耗远远低于同类标准办公大楼的设计。他们还建议Abalone House（鲍鱼之家）项目模仿软体动物壳的几何形状，用以创建起伏的屋顶结构，从而将所需材料的数量减少一半。

并非每个事务所都有足够的资源或专业知识来进行这种从软体动物外壳受到启发的屋顶设计。但是Freed相信，即使建筑师还无法模仿自然，他们仍然可以推动这一事业的发展。他说：“他们不必一眼之间成为业余生物学家，但他们可以提高使用这种方法获得更好建筑的热情和兴趣，”他说。