现代园林设计中仿生材料的应用

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摘要：

随着仿生学与设计学在当代的不断发展，也随着人们对于景观要求的不断提升，使得仿生材料不断出现在园林规划与设计活动中，并且仿生材料逐渐成为现代园林设计中的主要发展趋势。仿生材料的出现，不仅推动了我国园林设计的发展，还为人与自然的和谐统一发展提供了推动力。所以，本文主要从仿生材料的概念，以及仿生材料在现代园林设计中的应用进行了详细的探讨。

关键词：仿生材料；现代园林设计；应用

1引言

生物经过亿万年的进化过程，为了适应环境的变化而不断完善自身的结构组织与机能，从而得到了性能高超、组织结构完善，身体机能良好的保障系统，从而在大自然中生存下来。生活在自然界的人类与其他生物是好朋友，人类看着自然界形形色色的生物具有这样或那样的本领，就开始想象和模仿他们，从而出现了仿生学，进而出现了仿生材料。人们研究仿生学是为了从生物本身出发，借助由自然界生物引发的灵感进行模仿和创新，以便于自然和谐相处，共同发展。从自然中寻找仿生材料和设计理念也是现代园林设计中的重点内容，其主要包括两方面的内容：①园林建筑仿生，它是通过研究生物界许许多多生物体的组织结构和性能，并将研究成果用于仿生材料创作，从而解决现代园林设计中仿生材料的问题。②环境的仿生，它是人与自然相联系的场所。

2仿生材料的概念

仿生材料是指根据生物本身的组织结构和性能研制的材料。在仿生学上，常常把根据生命系统组织结构和性能而设计制造的人工材料称为仿生材料。仿生材料学是仿生学的一个分支，它是从微观世界的角度研究生物材料的组织结构和性能关系，从而研究出和原生物材料一样或者超出原生物材料的的一门学科，他是众多学科的的交叉部分。仿生设计不但要模仿生物的结构而且要模仿生物的功能。把材料学、生物学、仿生学结合起来，对于促进仿生材料的发展具有重要意义。生物自然进化让生物材料具有最合理的结构，并且具有自我适应的能力。

3仿生材料在现代园林设计中的应用

在现代园林设计中，设计者通过对自然界中各种生物的结构、形态、性能等方面的不断研究，让一种新的材料开始出现在当今社会中———仿生材料。设计师在进行现代园林设计过程中，常常通过一些模仿竹子、石头、木头等仿生材料的应用，不但使得材料所具备的功能性被有效利用，而且使园林风格的整体性与多样性被全面地体现出来，比如，在中国的传统园林中，常常在水泥中加入一些瓷瓦碎石，从而使他们组成不同风格的花纹图案来呼应园林景观，并丰富园林景观的文化内涵，有些动植物的形象被赋予各种喻意：鲤鱼跳龙门象征着仕途通畅，桂花象征和平友好，菊花被人看作坚忍不拔的化身，荷花出淤泥而不染象征了纯洁高尚，竹子以其中空有节的特性常被用来比喻虚心好学和高风亮节的优秀品质，梧桐象征了高洁，亦有高士隐居之意等。近现代随着材料工艺的发展，常会通过对动植物形态的模仿而设计出马赛克等园林装饰。

3.1功能仿生材料

同人体一样，自然界中的生物也需要通过对肌体的调动来完成自身整个系统的新陈代谢工作和各项运动，当生物具有的这种功能被设计师参考应用到仿生设计中时，便创造出功能方面的仿生设计。与其他方面的仿生设计相比，功能仿生属于一种相对来讲比较高级的新型仿生形式，由于该形式涉及到的仿生学与设计学方面的内容比较多，所以，设计师在对此项功能进行实际应用时，一定要全面且深刻地了解认识生命的活动原理。此外，设计师还需要对自然界中各类型的生物作用进行了解，从规律的条件和本质两个方面进行仿生设计，从而使一些复杂的活动过程能够在有限的园林区域内被实现。譬如，对自然界水体进行自我净化的活动过程仿生，从而达到净化园林中的废水，使被破坏的水生系统可以被重建的目的；对自然界中某些由植被形成的群落进行仿生，从而使园林中的生态系统具有快速的自我恢复功能等。

3.2结构仿生材料

结构仿生材料是根据生物肌体的性能，模仿生物体或者其中一部分的材料。设计者从蜂巢上得到启发，根据蜂巢发明了蜂窝泡沫砖，这些蜂窝状材料，不仅隔热保温，而且结构轻质美观，在现代园林建筑设计中已经得到了广泛应用。下雨的时候，荷花的叶子比较干爽，这是由于在荷叶上有一层光滑且柔软的绒毛，它让荷叶虽然经过雨水打击但不会被打湿，与此同时，绒毛上承载着的水滴，可以迅速吸收荷叶上的灰尘颗粒，然后带着灰尘从荷叶上滚落下来，从而荷叶变得非常洁净。此种现象已经被广泛应用到一种带有自我清洁功能的涂料上。在园林建筑设计中，最常使用的结构仿生是拉模结构，这一结构主要是人类受到了昆虫的翅膀在拉张的过程中产生的力学美的启发而创造出来的。而由德国当代著名景观设计师彼得•拉茨设计的并以其名字命名的花园，更是将仿生结构及空间设计理念注入其中：用“可俯瞰的恐龙”“龙骨”形式作为花园的路，作为设计亮点的恐龙脊骨则是努力做到与真实的恐龙脊骨相像，并且恐龙脊骨内更是挖了圆形凹槽，既增加了空间，又增加了层次，使“龙骨”对于游人来说既可近处赏玩，又可远观其形。

3.3色彩和质感、图案仿生

在园林中对仿木、仿竹、仿石材料的运用，能给人朴实、自然的感觉，可缓解人们因工作而引起的疲劳与压力，如图1人造沙砾模拟沙滩。

3.4化学成分仿生

园林设计中常用的材料贝壳，抗张强度高，它的成分很简单，95％是石灰石，5％是蛋白质，两者粘结成坚不可摧的整体，不需要高温烧结。

3.5仿生材料在形态方面的应用

在此方面，我国的园林设计师主要从两个方面对形态仿生进行了有效的应用：①抽象式的形态仿生。园林规划设计中的此种仿生设计，是以自然界的生态环境为依据而逐渐的发展和衍生出来的仿生设计；正常情况下，此种仿生设计主要就是通过反应一些简单形体具有的本质特征来表现形态方式。此种仿生技术的应用，可以使园林的设计更加丰富，使得园林的景观更加优美。②具象式的形态仿生。此种仿生设计主要是通过将自然界中各类型生物具有的形态结构、颜色的搭配、以及生长的环境为基础进行设计。此种仿生技术的应用，可以将自然界中具有的和谐美有效地融入到当前我国园林的规划设计中。

4总结

仿生材料在现代园林设计中的应用处处可见。园林的设计是人们与自然对话和融合的重要纽带，是实现人与自然环境的和谐相处的重要媒介。仿生材料作为园林设计的一种新手段、新方法、新思维在现代园林设计中扮演着越来越重要的作用，设计师通过仿生材料来表达自己对园林设计的理解，为人们解决人与自然和谐共处这一重要话题提供了有价值的思考。总而言之，在自然界中，生物的种类、造型是多种多样的，颜色也是五彩斑斓的、各种生物结构也是千奇百怪的；大自然中的生物具有的此种特色，使其为负责园林规划设计的设计师们提供了十分丰富的灵感资源。将仿生材料设计技术应用到当前我国园林的规划和设计的工作中，不仅可以使建设完成的园林景观带有极高的亲切感，还能够实现人类与园林建筑同自然环境之间的和谐统一，使园林规划中返璞归真的设计理念可以真正被实现。

参考文献

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[2]周鹏．仿生设计原理在园林规划设计中的应用[J]．热带农业科学，2009（5）：66~69．

[3]刘玉寒．从形态仿生设计谈产品创新[J]．广西轻工业，2010（1）：59~60．

[4]李伟，焦江洪．园林规划设计中仿生设计的重要作用[J]．北京农业，2014，36：54~55．

作者：陈敏豪 单位：广州市景森园景设计有限公司