[摘要]仿生学在建筑设计中应用的非常广泛，它在建筑中的使用實现了大自然、生物、人类生存环境及人的协调发展，体现了人类崇尚大自然的愿望。本文从仿生学的内涵理解开始，对仿生建筑学原理及仿生建筑学的发展趋势进行剖析，并在此基础上对仿生学在建筑设计中的实现途径及具体实例进行分析，最终得出仿生学在建筑设计中的应用应通过四种实现途径的结合，进一步突出仿生学对建筑设计的改良作用，做出更好的建筑设计。
　　[关健词]仿生学 建筑设计 应用
　　一、仿生学内涵理解
　　仿生学是指模仿生物建造技术装置的科学，它是在上世纪中期才出现的一门新的边缘科学。仿生学研究生物体的结构、功能和工作原理，并将这些原理移植于工程技术之中，发明性能优越的仪器、装置和机器，创造新技术。从仿生学的诞生、发展，到现在短短几十年的时间内，它的研究成果已经非常可观。仿生学的问世开辟了独特的技术发展道路，也就是向生物界索取蓝图的道路，它大大开阔了人们的眼界，显示了极强的生命力。
　　二、仿生建筑学原理及发展趋势
　　仿生建筑学的原理就是以生物界某些生物体功能组织和形象构成规律为原理，探索自然界科学合理的建筑规律，并通过这些原理来丰富和完善建筑处理手法，促进建筑形体结构及建筑功能布局等的高效设计和合理形成。通俗地讲就是在建筑设计中引入一定的生物的特点、性能、结构和功能，使得建筑设计更加实用、更加具有美感、更加节约材料等，最终实现建筑设计的改良和优化。
　　随着人类社会的不断发展，建筑仿生也呈现出来新特征，主要体现在四个方面，包括环保节能、标准化、智能、多维空间。
　　环保节能建筑设计也叫生态建筑设计，是以生态学的原理和方法为基础，以人、建筑、自然和社会和谐发展为目标，寻求最适合人类生存和发展的生态建筑目标的设计方式。随着我国人口的增加和资源环境的压力不断增加，环保节能已经成为我国经济发展指标中的一项重要任务，而建筑在节能减排、保障环保方面则有着更重要的位置，据国家有关资料显示，我国的建筑能耗非常惊人。在建造和使用过程中直接消耗的能源占全社会总能耗的30％，使用的钢材、水泥等建材的生产能耗占16.7％。两项相加，我国的能源有约一半被建筑消耗了，因此建筑节能也就成为全社会节能工作的重点所在。
　　标准化建筑设计是在建筑工程方面建立和实现有关的标准、规范、规则等的过程。建筑标准化的目的是合理利用原材料，促进构配件的通用性和互换性，实现建筑工业化，以取得最佳经济效果。标准化对生物仿生实用性的体现，体现生物适用自然时自我改良形成的标准体，是不断修正和改良的结果。
　　智能化建筑设计是通过建筑中引入智能设计，建设信息设施系统、建筑设备管理系统、公共安全管理系统等，达到集结构、系统、服务、管理及优化组合为一体的目的，实现安全、高效、便捷、健康的建筑环境。智能化建筑设计是以人为本建筑设计理念的进一步发展，可以为人类提供这么两种感受，第一使得人类生活舒适度更高，各种操作更简便，生活和工作更轻松自如；第二由于在紧急情况可以实施智能化处理，可以为人类提供更好的安全保障。
　　多维空间设计是指应用多维空间的原理对建筑物进行设计改良，使得建筑的空间设计更加合理。多维空间中“维”是一种度量，在三维空间坐标上，加上时间，时空互相联系，就构成四维时空。现在科学家的理论认为整个宇宙是十一维的，只是人类的理解只能理解到３维。也就是说多维空间概念本身就表示空间的无限性拓展性，即通过人类合理的利用，有用的空间可以为人类提供更大的空间感受。随着人类对自然世界不断的开发利用，人类越来越发现现有空间的有限性，而开发宇宙的多维空间可以为人类开发更大的生存空间，促进人类的发展，现在最主要的多维空间开发观念主要有海洋空间开发和地下空间开发理念等，主要拓展人类尚未开发的空间来实现建筑设计的空间有效利用。
　　三、仿生学在建筑设计中的实现途径及具体表现
　　仿生学在现代建筑设计中的主要实现途径主要包括四个方面，城市环境仿生、使用功能仿生、建筑形式仿生和组织结构的仿生，以及这四种基本的表现方式相结合形成的综合性的表现途径。
　　城市环境仿生，这一概念与其他几个仿生表现途径相比起来是一个更复杂更系统的工程，它注重的方面是城市整体环境与建筑的设计相结合，既要求城市在整体上要保持环保设计理念又要城市的各种建筑设与城市公共设计相统一，最终实现城市整体环境优化。城市环境仿生设计方面最具代表性的作品是拿破仑第三的巴黎建设计划，十八世纪的巴黎改建规划在某种程度上就是模拟了人的生态系统而进行规划设计的。例如当时在巴黎东、西郊规划建设的两座森林公园，东郊维星斯公园和西郊布伦公园的巨大绿化面积，就象征着人的两肺，环形绿化带与赛纳河就象是人的呼吸管道，这样就使新鲜空气可以输入城市的各个区域。市区内环形和放射的各种主干与次要道路网就象是人的血管系统，使血流能够循环畅通。这种城市环境仿生思想，不仅在当时已起到了积极的作用，解决了困扰巴黎的城市交通与环境美化问题，使巴黎在世界上成为城市改建的成功范例，而且城市环境仿生理论今后仍然值得借鉴和完善。
　　使用功能仿生，即利用自然界生物的某些特征，实现建筑设计的功能完善，更适应人类的使用需求，世界各国功能仿生设计的案例非常多，法国建筑师勒·柯布西耶在设计的法国孚日山区朗香教堂，就从一枚蟹壳中找到灵感，将教堂的屋顶各边都设计成像壳一样向上弯曲，使得薄材料拥有更好的自然力和坚韧性。同时，朗香教堂的平面就是模拟人的耳朵，象征着上帝可以倾听信徒的祈祷。正是因其平面具有超现实的功能，以致在造型上也相应获得了奇异神秘的效果。
　　建筑形式的仿生不仅可以取得新颖的造型，而且往往也能为发挥新结构体系的作用创造出非凡的效果。由于人类对于建筑的概念本身就来源于对世界生物的认识，是从自然形态中进化而来的，因此人类建筑史上对于形式仿生的利用是最为广泛的，这里举一个有代表性的近代例子─北京的鸟巢，北京鸟巢体育场是中国近代杰出的建筑设计之一，整个体育场结构的组件相互支撑，形成网格状的构架，外观看上去就仿若树枝织成的鸟巢，其灰色矿质般的钢网以透明的膜材料覆盖，其中包含着一个土红色的碗状体育场看台。在这里，中国传统文化中镂空的手法、陶瓷的纹路、红色的灿烂与热烈，与现代最先进的钢结构设计完美地相融在一起，不仅形式上仿生而且意义非凡，那是一个用树枝般的钢网把一个可容10万人的体育场编织成的一个温馨鸟巢！用来孕育与呵护生命的“巢”，寄托着人类对未来的希望。
　　组织结构仿生是利用自然界生物的力学特点、结构关系等特点来改善建筑设计的结构、材料使用等，最终实现建筑的节能、舒适和环保。现在组织结构仿生建筑设计中使用得最多的有：拱形结构、蛋形结构、螺旋结构。例如拱形结构就是从恐龙形体上找到原形，专家们发现，恐龙巨大的身躯、长颈和粗长的尾巴的重力中心是在腰部，身体的重量通过身体重心传递到粗壮的四肢上，整个身体的上部犹如一座拱桥。从力学角度来看，它的确是一种承受巨大负荷的理想结构的造型。该仿生建筑的特点，是用料省，坚固耐压，外观美观大方。
　　总之，仿生学的应用使建筑设计更科学、更丰富，也使得建筑更加具有实用性和人性化，使建筑既能节能环保，又能满足人类不断增长的各种需求，特别是在人类资源越来越少的情况下，充分利用仿生学建筑学原理，并将各种途径结合起来，才能综合满足人类的需求。