会呼吸的建筑

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仿生建筑的类型十分丰富,各不相同。结构式仿生建筑,顾名思义,其建筑结构就像动物的骨骼一样,拥有最优的力学性能和结构体系,能够有效地减少材料的用量;表皮式仿生建筑所使用的建筑围护材料就像动物的皮肤一样,拥有防寒、透气、不透水的多重特性,而且能够跟随外界的气候条件的变化改变表皮的透光、保温特性,从而创造出舒适的室内环境;功能式仿生建筑的构件能够像生物的毛细血管一样运作,可以调节温度、控制室内空气的流速和流向,而且相比于普通的空调系统,大大降低了材料和使用成本;如果一个建筑同时具有上述的两点或者三点,则统称为“复合式仿生建筑”。
  正因为仿生建筑源于自然又回归自然,所以每一个仿生建筑都别具一格,具有极强的艺术感染力,使人能够身临其境,感受到大自然的气息。它们当中有的能够像向日葵花盘一样旋转,有的能够像仙人掌一样开花,还有的能够像盛开的马蹄莲一样迎风招展。下面,就让我们走近它们,去感受它们所具有的独特的艺术魅力,了解它们身上宝贵的科学价值。
  永远追随太阳的“向日葵”
  众所周知,向日葵从发芽到花盘盛开这一段时间,其叶子和花盘会一直追随着太阳的位置以获得最充足的阳光,这座建筑正如向日葵一样,也能够随时跟踪太阳的位置进行旋转。房屋的旋转是根据太阳在天空中的位置,白天在东,黄昏在西,且太阳落山以后,控制程序会让房屋自动恢复初始位置,能使位于屋顶的太阳能电池板以最大日照角度对准太阳。建筑物四周的太阳能集热器也能面对直射的阳光,以获取最大的太阳能与热能。
  此外,向日葵旋转的动力全部来自于自身的“光合作用”,即屋顶的太阳能光电板和小型的太阳能电动机,因此十分节能。更为神奇的是,由于该建筑拥有像向日葵一样的向光性,加上其外表面安装了大量的太阳能光电板,它每天生产的电能远远大于旋转所消耗的,于是住户便将多余的电能存入社区电网,冬天或者阴天时再拿出取用,剩余的还能买卖赚钱。
  “向日葵”住宅中还拥有众多“葵花子”,比如客厅电灯、浴室加热器等等,它们的能量都来自于屋顶的太阳能光电板。阳光下,“向日葵”就像璀璨的宝石一样闪闪发光,周围的植物的影子透过玻璃渗透到室内去,光影纵横,仿佛置身于树荫之下;黑夜里,“葵花籽”们熠熠生辉,五彩斑斓,十分动人。
  自由绽放的“城市仙人掌”
  我们都知道,仙人掌一般生长在干旱严酷的沙漠里,为了存活,每次沙漠降雨,仙人掌都会竭尽全力吸收储存雨水,以在其他时间供自己使用。这座“城市仙人掌”也是如此,大面积的户外阳台就是它们吸收储存能量的“凸起”和“刺”,因为住户们将各种花卉、植物种植在自己的阳台上,整个建筑就像一座小型的“光合作用工厂”,能够吸收城市中的有害气体和二氧化碳,并且释放新鲜的氧气,缓解城市的“热岛效应”,为住户提供清新、优雅的居住环境。每当花朵盛开绽放的时候,红、黄、蓝、绿等十几种色彩交相辉映,在白色建筑表面的映衬下,犹如一幅美丽的“百花图”,加上天光云影的点缀和追逐嬉戏的飞鸟,让其中的住户宛如身处自然森林之中,十分惬意。
  风中呼吸的“马蹄莲”
  花梗是马蹄莲的中轴部分,除了是结构主体,还作为整株植物的主要能量传送带,可以将水分、养分及时地在根、花、果实之间运输。塔楼作为整支“马蹄莲”的花梗,在其底部设有集热棚,利用温室效应加热空气,将热量通过中心烟囱的内部气流,源源不断输送给整座建筑。此外,塔楼主体的外表面并不平整,像折过的纸张一样,这样能够保证经过气流的最大化,从而最大限度地利用风能。而且,为了提高顶部风力发电机组的效率,“花”被设计成双弧形截面,将风速提高到环境风速的4倍之多。春风吹过,“马蹄莲”迎风招展,散发着蓬勃的生机和力量,带给人们自然式的浪漫和美的享受。
  其实大自然对于人类包括建筑师还有很多神秘未知之处,蕴藏着无限可能。只要我们善于发现,敢于探索,谁能保证未来不会出现像变色龙一样的拟态建筑,像鸟类翅膀一样的轻盈建筑?让我们拭目以待。
  (责任编辑/胡冰)
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