建筑能从自然中学到什么?

叶子展开，它的各个部分从营养浆中自我组装，利用在分子水平上编码的古老蓝图，扩展成一个光合作用、热调节、抗虫害和防水的表面。我们最伟大的技术与这样简单、综合的口才相比显得温和。

修改来自阿瑟·c·克拉克在美国，任何足够先进的技术都是无法区分的生活．生命已经花了数百万年的时间来微调机制和结构(如光合作用或蜘蛛丝)，这些机制和结构比目前的技术工作得更好，需要更少的能源，不会产生对生命不利的废物。模仿这项技术是仿生学的目标，仿生学是受自然启发的创新艺术。

建筑师对仿生学感兴趣，不仅是为了寻找新的建筑方式，也是为了寻找新的审美表达的灵感来源。在许多情况下，结果是建筑变得高效，更耐用，需要更少的能源或材料。

考虑到芬内尔住所罗伯特·奥赫兹(Robert Oshatz)的作品，这是一座漂浮的房子，屋顶宽阔，让人联想到鹦鹉螺壳;的北京国家体育场由Herzog & de Meuron设计的暴露钢框架，灵感来自于鸟巢;和夸特希展厅圣地亚哥·卡拉特拉瓦(Santiago Calatrava)设计的密尔沃基艺术博物馆(Milwaukee Art Museum)，它像蝴蝶的翅膀或花朵的展开一样整天开合。

这些表达，虽然很大程度上是审美的，但有时会导致新的突破，揭示潜在的秩序。当卡拉特拉瓦用人体躯干的扭曲来比喻一座建筑时，他无意中在建筑工程上取得了重大突破:螺旋结构在抗风荷载方面表现得非常好。他的芝加哥尖塔它被认为是北美最高的建筑。

最深层的仿生建筑是那些利用从自然中学习到的功能特性的建筑。80年前，弗兰克·劳埃德·赖特(Frank Lloyd Wright)利用主根(一种垂直的深根)的概念设计了高层建筑，地基很深，支撑着中心柱子，地板像树枝一样悬挑着——这是现在的标准做法。

另一个例子是津巴布韦的被动冷却系统集中心它模仿了非洲白蚁丘如何在温度大幅波动的情况下保持恒定的内部温度。由米克·皮尔斯(Mick Pearce)设计的东门中心(Eastgate Center)利用夜间寒冷的空气为建筑体量降温。白天的空气通过一楼被引入，通过体量冷却，然后上升到建筑的烟囱通风。因此，这种结构所消耗的能源不到其大小的典型建筑的10%。

在植物王国，从自然过程中衍生出的有益创新的例子是无穷无尽的:像向日葵一样跟踪太阳的太阳能电池板，屋顶平面被设计成像树叶一样将水从树干上拉下来，服务管道与结构部件和围绕分支结构节点的材料整合在一起，加厚以加强关节并减少扭矩。

我们还可以推测其他可能性，比如悬臂与支撑柱相结合，就像树干上的树枝，或者地基“根结构”，通过防止土壤侵蚀来加强地基。

也许最鼓舞人心的例子是将功能特性与美学表达结合起来。考虑到约翰逊蜡由弗兰克·劳埃德·赖特(Frank Lloyd Wright)设计的建筑:光线优美的双柱式大厅，随着柱子上升而扩大，令人想起漂浮在水面上的睡莲叶子。这些柱是世界上第一个薄壳混凝土结构，设计采用了钢网加固，灵感来自鹿角仙人掌的自然结构。其结果是一个“工作大教堂”，一个宁静的工作空间被设计成一个有围墙的花园。

再看看对自然系统或“活机器”的模仿。绿色屋顶延长了屋顶的使用寿命，同时减少了城市热岛效应和水负荷。植物的活壁生长在灌溉的垂直土壤板上，可以通过植物根系中的微生物过滤空气。天然游泳池比传统游泳池更便宜，更节约水，利用水产养殖将水净化到可饮用的洁净度。天然雨水过滤系统也是基于同样的原理。波特兰的劳埃德穿越由Mithun Architects设计，旨在使用各种生活机器和可持续技术创建一个城市生态系统。

大自然也提供了一些原理，就像卡拉特拉瓦的人物画一样，可以引导我们找到新的发现。大自然使用对生命友好的制造过程。大自然使用一种有序的层次结构。大自然依赖于自我组装。自然使形式与功能相适应。

想象一下模仿草原的城市设计。草原是一个高度多样化、紧密交织的自治主体生态系统。随着时间的推移，在代理人与邻居协商共生关系的过程中，它逐渐形成。草原利用多样性(物种和多样性)抵御害虫;在城市里，多用途街区使街道保持活跃，足以阻止犯罪。草原资助自己的氮肥力，而资助自己的经济重建的社区则产生充满活力的社区，是适宜居住的好地方。其结果是一个多用途规划的处方和居民驱动的发展类似于推动简雅各布斯．

最终，仿生学试图理解我们应该如何将自己与自然融为一体。我从这一原则中找到希望:自然界中没有坚硬的边界或边缘;材料无缝融合在一起。也许通过模仿自然，我们将与自然更加共生，我们的环境将变得更接近自然，对它的入侵更少。

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布雷特Holverstott他毕业于里德学院，目前正在俄勒冈大学攻读建筑学硕士学位。