高层建筑中的仿生学原理及应用

第２５卷第６期２００９年１２月

结构工程师

ＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｓ

Ｖ０１．２５。Ｎｏ．６

Ｄｅｃ．２００９高层建筑中的仿生学原理及应用

俞冬良叶青会李忠学４

（浙江大学结构工程研究所，杭州３１００５８）

摘要自然界中的生物经过漫长的生物进化和自然选择后，大多都具有优美的外形、合理的结构和独特的功能。建筑师们从这些生物身上得到灵感，已设计出许多美观实用的高层建筑。将一些高层仿生建筑与其在自然界中的生物原型进行对比，以阐明形态仿生、结构仿生、功能仿生及生态仿生的原理，从而更好地理解高层仿生建筑的设计内涵，为将来进一步发展高层仿生建筑提供参考。

关键词仿生结构，高层建筑，新型结构体系

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１引言

自然界中的生物大多是经过亿万年的生物进化和自然选择后保存下来的，它们在结构、形态和功能等方面都得到了全面优化。人类完全有必要研究和借鉴这些生物的优点，以改善人类的生存条件和生活质量。仿生学在土木建筑、航空航天和机械等诸多领域都有良好的应用前景¨Ｊ。

建筑仿生学作为仿生学的一个重要分支，是以某些生物体的功能组织和形态构成规律为研究对象，探寻自然界中科学合理的建造规律，以丰富和完善建筑设计，促进建筑形体结构以及建筑功能布局等的高效设计和合珲形成。建筑仿生不仅是建筑创新的有效手段，也是建筑与自然和谐共生的实现途径，是未来建筑发展的方向。随着人口的高速增长和城市建筑用地的日益枯竭，为充分利用现有的城市土地资源，高层建筑得到了飞收稿日期：２００９—０４—２４

’联系作者。Ｅｍａｉｌ：ｃｉｚｘｌ９９９３＠ｚｊｕ．ｅｄｕ．ｃｎ速发展，

仿生技术在高层建筑的设计中也得到了广泛的应用。

２高层仿生建筑的设计原理

仿生建筑通过从形态、结构、功能、建筑环境等方面模仿自然界中某种生物的特性，使建筑更实用、更美观、更节能、更生态，可持续性更强。目前，国内外已设计和建造ｒ许多高层仿生建筑，它们采用的仿牛学原理大致町归为形态仿生、结构仿生、功能仿生和生态仿生。下面将结合具体实例逐一进行分析。

２．１形态仿生

建筑形态仿生是最为常见的，它不仅可以取得新颖的造型，而且有时也能发挥新型结构体系的作用，创造出非凡的建筑文化效果。如

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