有生命的建築-仿生建築


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有生命的建築-仿生建築

文章 » 2010 1月 05 (週二) 10:17 am



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有生命的建築-仿生建築

交大建築研究所 張基義 chiyi@ms1.hinet.net

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仿生建築-簡介

模仿某些動物的結構和形態而獲得所期望的優良性能的建築。

仿生建築-意義

仿生建築以生物界某些生物體功能組織和形象構成規律為研究物件,探尋自然界中科學合理的建造規律,並通過這些研究成果的運用來豐富和完善建築的處理手法,促進建築形體結構以及建築功能佈局等的高效設計和合理形成。從某個意義上說,仿生建築也是綠色建築,仿生技術手段也應屬於綠色技術的範疇。對於仿生建築的研究被認為賦予了提供健康生活,改善生態環境的目標,體現了社會可持續發展意識和對人類生存環境的關懷。另外,從建築創作研究的角度看,仿生與生態構思有相通之處,它們的過程和出發點相對於其他的構思方法或類型有自己的特點。

建築仿生學的表現與應用方法,歸納起來大致有四個方面:城市環境仿生,使用功能仿生,建築形式仿生,組織結構仿生。當然,往往會出現綜合性的仿生應用,形成一種城市與建築的仿生整體。

城市環境仿生

1. 巴黎塞納區行政長官歐思曼G.E.Haussmann為了執行法國皇帝拿破崙三世的巴黎建設計畫

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2. 紐約中央公園Central Park歐姆斯特德Frederick Law Olmsted(1822-1903)最著名的代表作,是美國乃至全世界最著名的城市公園。

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3. 紐約高線公園The Highline Urban Park Project, 2009 Diller Scofidio+Renfro(DS+R)。

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使用功能仿生

4. 法國建築師柯比意Le Corbusier1950~1955的廊香教堂Chapel Notre Dame du Haut Ronchamp。

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5. 芬蘭建築師阿爾托Alvar Aalto設計的MIT學生宿舍Baker House, 1948。

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6. 德國夏朗Hans Scharoun設計柏林愛樂音樂廳Berlin Philarmonie。

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建築形式的仿生

7. 安東尼奧高第Antonio Gaudi,他在巴塞羅納設計聖家堂Sagrada Família (1884-1926)、奎爾公園Park Güell (1900–1914),有明顯動物骨骼形式。

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8. 埃羅•薩里寧Eero Saarinen的美國耶魯大學冰球館形如海龜,麻省理工Kresge 演講廳Kresge Auditorium如葉片。

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9. 賴特是Frank Lloyd Wright一位善於結合自然環境的建築師,人以自然的形態,達到和環境融為一體的境界。落水山莊Falling Water、橡樹園Oak Park自宅及事務所、聯合教堂Unity Temple、羅比之家Rube House、馬林郡市府中心Marin County Civic Center。

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10. 麻省理工新學生宿舍Simmons Hall Student Residence, 2002 Steven Holl,像天然海綿或乳酪。

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11. 波士頓Boston時尚餐廳Banq Restaurant, 2009 Office dA,費城Philadelphia時尚餐廳Morumoto Restaurant, 2001 Karim Rashid,巴黎龐畢度餐廳 Centre Georges Pompidou Restaurant, 1998-2000 / Jakob + Macfarlane。

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組織結構仿生

12. 西元120—124年建成的羅馬萬神殿Pantheon。

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13. 德國結構工程師奧托Frei Otto雪梨歌劇院。

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14. 柯比意Le Corbusier柱和框架懸挑的結構系統薩伏伊別墅Villa Savoye就是這種結構系統。哈佛大學卡本特中心Carpenter Center for the Visual Arts。

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15. 西班牙建築師聖地牙哥•卡拉特拉瓦Santiago Calatrava。他的博士論文題是“結構的可折疊性”。畢業後他留居瑞士開業,繼續致力於折疊結構與仿生結構的實踐。瓦倫西亞藝術與科學城薄殼狀的音樂廳與表演藝術中心、城眼球造型的天文館、樹林造型的科學館、拉里奧哈葡萄酒廠屋頂如大地律動的雕塑、密爾瓦基美術館增建建築造型宛如巨鵬展翅、里斯本新車站Oriente Station、里昂高鐵車站、畢爾包懸吊步行橋Campo Volantin Bridge、塞爾維雅世博會主題橋Alamillo Seville (1992) 。

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其他分類方法

根據不同的仿生學原理和用料,仿生建築可分為以下幾種:

拱形結構類
一種承受巨大負荷的理想結構的造型,這便是建築史上的“拱形結構”的歷史淵源。該仿生建築的特點,是用料省,堅固耐壓,外觀美觀大方。

16. 拉斐爾‧莫內歐Rafael Moneo設計梅里達國立羅馬博物館The National Museum of Roman Art, Mérida, 1984。

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薄殼結構類
生物界的各種蛋殼、貝殼、烏龜殼、海螺殼以及人的頭蓋骨等都是一種曲度均勻、質地輕巧的“薄殼結構”。這種“薄殼結構”的表面雖然很薄,但非常耐壓。模仿它們殼體在外力作用下,內力都沿著整個表面擴散和分佈的力學特徵,在建築工程中早已得到廣泛應用。

17. 葡萄牙里斯本世博會葡萄牙國家館Pabellon de Portugal en La Expo'98,阿爾瓦羅‧西塞Alvaro Siza。

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充氣結構類
植物和動物的細胞內能充滿了液體或氣體。這些液體或氣體對細胞壁產生一定的壓力。生物學家把這種壓力稱之為液體靜力壓和氣體靜力壓,統稱為細胞的脹壓。根據細胞脹壓原理,人們便設計出各種新穎別致的充氣充液結構的體育建築。

18. 瑞士建築師赫佐格和狄梅隆Herzog & de Meuron2004年慕尼黑歐洲盃足球賽安聯球場Allianz Arena football stadium。

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螺旋結構類
車前子的葉子一般呈螺旋狀排列,夾角為每片葉子方能得到最多的陽光。

19. 紐約古根漢美術館Guggenheim Museum, by Frank Lloyd Wright。

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20. 紐約亞曼尼旗艦店Armani 5th Avenue, 2009 Massimiliano & Doriana Fuksas。

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仿生建築的意義

建築仿生可以是多方面的,也可以是綜合性的,如能成功應用仿生原理就能創造出新奇和適應環境生態的建築形式。同時仿生建築學也給人們暗示著必須遵循和注重許多自然界的規律,它告訴我們建築仿生應該注重環境生態、經濟效益與形式新奇的有機結合,仿生創新更需要學習和發揮新科技的特點,要做到這一點,建築師必須善於應用類推的方法,從自然界中觀察吸收一切有用的因素作為創作靈感,同時學習生物科學的肌理並結合現代建築技術來為建築創新服務。建築仿生學是新時代的一種潮流,今後也仍然會成為建築創新的源泉和保證環境生態平衡的重要手段。

21. 阿姆斯特丹流體公車等候站, NIO建築師事務所2003。

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22. Boyd Art Education Center,澳洲生態及人本建築師格蘭‧穆卡特Glenn Murcutt設計。

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23. 德國埃森第12礦區紅點設計博物館Red Dot Design Museum, Lord Norman Foster 2001

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24. 德國魯爾工業區塞尼峰學院Mont-Cenis Academy, Jourda 1999

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25. 德國克勞斯弟兄田中的教堂Brother Claus Field Chapel, 彼德‧玆姆特Peter Zumthor 2008

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26. 瑞士聖•本尼迪克特木構造教堂Saint Benedict Chapel, 彼德‧玆姆特Peter Zumthor 1998

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27. 瑞士沃爾斯溫泉浴場Thermal Baths Vals, 彼德‧玆姆特Peter Zumthor 1996

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28. 漢諾威世界博覽會瑞士館 Swiss Pavilion Expo 2000, 彼德‧玆姆特Peter Zumthor 2000

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29. 巴塞隆納聖卡特納市場Santa Caterina Market, 2005 Enric Miralles (EMBT) 。

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30. 波爾多法院The Bordeaux Law Courts, 1998英國建築師Richard Rogers。

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31. 巴黎花之塔集合住宅Tower Flower,2004建築師Edouard François。

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32. 法國文化部Ministère De La Culture,2004建築師Francis Soler。

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33. 布朗利碼頭博物館Musée Du Quai Branly,2006建築師尚.努維爾Jean Nouvel。

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34. 瑞士伯恩保羅‧克利藝術中心 Zentrum Paul Klee,2005義大利建築師倫佐‧皮亞諾Renzo Piano。

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35. 加州科學館California Academy of Sciences,2008義大利建築師倫佐‧皮亞諾Renzo Piano。

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36. 米蘭會展中心Fiera Milano City,2003建築師Massimiliano & Doriana Fuksas。

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37. 達拉斯感恩廣場 Thanks Giving Square, 1977 建築師菲力普‧強生Philip Johnson。

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38. 倫敦海德公園戴安娜王妃紀念噴泉 Diana’s Memorial Fountain,2004景觀建築師凱薩琳‧古斯塔芙森女士Kathryn Gustafson。

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39. 薩拉戈薩ZARAGOZA世博會水之橋展覽館Bridge Pavilion,2008 伊拉克裔英籍建築師扎哈•哈迪Zaha Hadid。

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附註: 仿生建築的定義與分類:互動百科 http://www.hudong.com/

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文章: 691
註冊時間: 2007 12月 20 (週四) 9:51 am

輸給你了~~~~

文章湛盧 » 2010 1月 05 (週二) 11:23 am

老師 太佩服您了~~~!!!!

有貼過圖的都知道~~~貼圖是有點小麻煩的 尤其是量多的時候 特別容易混亂
老師您的版面 我的電腦開啟時~竟然"累格"了
真是輸給你了~內容深度夠之外 數量也相當驚人~~~
嗯~~~綜合比較您跟陳老師的特質
也就是說教授級的特徵是~~

1.建築知識領域範圍要夠廣
2.對建築的思考有獨到的看法
3.超乎常人的教學熱情 (你們都破錶了~~~~)
4.全世界趴趴走
5. 比繡花還細膩的心思

嗯嗯~高手~高手~~~~
感謝您的禮物 我就不客氣啦!!!! (看您的資料真的很像去5星飯店吃歐式自助餐的心情!!!)
吶~~我開動了!!!!
回首向來蕭瑟處,歸去、也無風雨也無晴
頭像
湛盧
 
文章: 703
註冊時間: 2009 11月 21 (週六) 8:30 pm
來自: 台北

文章shaoyen » 2010 1月 05 (週二) 10:50 pm

老師,這些材料可以拿來寫一篇論文了耶。
shaoyen
 
文章: 378
註冊時間: 2008 1月 18 (週五) 5:21 pm

仿生建築定義請教

文章好工人 » 2010 1月 08 (週五) 12:48 am

從第20張開始,我已觀察不出型與自然的關係了 :)
仿生設計必須型隨機能嗎?若純粹仿生態的造型是否可稱為仿生設計呢?
例如:
假設,北京鳥巢外面那層鋼鐵,無結構行為或無任何功能,是否為仿生建築?
即使設計者說:雖然沒有任何功能,但我是模仿生物的皮層,所以做了一層皮
謝謝前輩們解惑
好工人
 
文章: 198
註冊時間: 2009 6月 01 (週一) 11:22 am

文章shaoyen » 2010 1月 08 (週五) 9:41 am

不知有沒誤會你的意思......鳥巢的「外殼」是鋼板切割組合的高度超靜定的結構體,是有結構功能的。設計者之一的艾未未說,鳥巢的紋理是模仿古瓷器的釉面裂痕......這個聽聽就好,不用當真。

仿生/有機這些概念,有的是顯現在外,有的是隱含於內。設計者到底怎麼想,跟觀看的人怎麼詮釋,往往是兩碼事。比如萊特先生說他的房子是有機建築,指的是「不斷生長改變中的建築」,而比較不是指「模仿有機/生物體外型的建築」(而且這也包含為了要與當時的國際樣式─建築機械論─對抗的涵義在內)。你當然也可以持不同意見,因為看的人是你、評論的人也是你。

「型隨機能」實在是一個口號,跟「這就是艾逮丸」一樣,都是隨人詮釋。說到底,其實(外)型本身就是一種機能,看看跑車的外觀就知道。機能的定義會漂浮,實在很難說到底型要不要隨機能,或能不能隨機能,或到底是誰隨誰。
shaoyen
 
文章: 378
註冊時間: 2008 1月 18 (週五) 5:21 pm

文章好工人 » 2010 1月 08 (週五) 10:48 am

謝謝shaoyen兄的說明
跑車的外型源自於空氣力學降低阻力、平穩車身
吉普車因路況不佳而增大輪子增高底盤等
Calatrava及Frei Otto的建築型抗結構等
在師法自然的造型發展過程中,皆有其目的
但令我好奇的是
第10張麻省理工新學生宿舍 及11.巴黎龐畢度餐廳 和 20. 紐約亞曼尼旗艦店
舉例.麻省理工新學生宿舍,它為什麼要像海綿?真是令我猜不透! :?
好工人
 
文章: 198
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文章shaoyen » 2010 1月 08 (週五) 11:35 am

我講講我的看法,有錯的話請高明指正。

MIT那個宿舍(先說我沒有去讀過建築師的論述),其最原始要面對的問題就是,宿舍的本質是單元的組合,而這些單元都必須在立面上有開口。從這裡開始,建築師發展出空間組合與立面語彙的關係。我們可以讀到,建築師在立面上維持了一定的規律,但是偶爾也有破壞這個系統的形態出現。可能建築師就是要強調這種有機/幾何的對立性吧(可能還有小格窗=居住單元,有機形態=其他功能空間這樣的隱喻在內)。

像海綿,據我所知是完工後人們給的綽號。原始設計是不是要設計成海綿就不知道了。

舉另外一個對於規律開窗的反撲:Gehry的Der Neue Zollhof
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Gehry慣用的free form形態,碰到了集合住宅這種需要對應單元開窗的形態,他的對策是:「如果必須要開窗,那我就要把窗子設計成在攻擊這些(free form)造型的樣子」。當然他腦袋裡為什麼這樣想我們是不清楚,不過若是從施工的觀點來看,為了要讓窗子可以開,軌道還是得要做成直線的。所以一個與曲線造型格格不入的直線窗,也只好做成「在攻擊free form造型的樣子」。因此實際上可以看做是為了取得設計與施工的平衡,而找出來的一個藉口。

另外兩個案子是室內設計,材料的運用跟形態上就比較自由,也不必有什麼道理可言。反正就是做出仿生形態的樣子就是了。
shaoyen
 
文章: 378
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文章好工人 » 2010 1月 10 (週日) 12:23 pm

我覺得MIT宿舍的概念用蜂窩來形容比較恰當說,因為海綿只容納液體,蜂窩可以容納生物及其活動,會比較接近空間的本質。(我單純的看法啦)

Gehry對於規律開窗的反撲,我覺得傳遞這訊息的代價好大,或許是想呈現不同市容,或激發建築新思潮,否則對於使用者來說,要不要free form應該不會是重點。雖然他是大師,但我還滿希望不要這樣的說 :)
好工人
 
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