『下粗上细』大自然就是人类最好的“老师”——人类模仿大自然设计的建筑物!( 二 )


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薄薄的王莲叶最多能够承重70千克。这是因为,王莲叶背面有许多粗大的叶脉,其问廉以镰刀形的横筋,构成了一种网状骨架,纵横交错,又粗又壮,可以承受很大的负荷。
于是,有位花匠模仿王莲叶脉的构造,用钢材和玻璃成功地建造了一座漂浮在水面上的美丽“水晶宫”。
后来,意大利设计师建造了一座跨度为95米的都灵展览大厅,其屋顶采用了王莲的网状叶脉结构,在拱形的纵肋之间连以波浪形的横隔,不仅保证了大跨度屋顶有足够的强度和刚度,而且美观大方,轻巧坚固。
“春笋建筑法”
 『下粗上细』大自然就是人类最好的“老师”——人类模仿大自然设计的建筑物!
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应该指出,人类在结构仿生方面还停留在静态阶段,仔细观察一下生物的生长过程,恐怕对人类工程会有更大的借鉴意义。例如,十丈青松,挺拔矗立;劲细翠竹,轻巧刚直,都是从地面寸寸长起,自己“建造”自己。
那么,人类的建筑可否如青松生长、雨后春笋一般,把自己一节节“长”上去呢?
有人曾提出一种不用脚手架、不用大型起重机,而是由建筑自身的屋面开始从地面一节节“长”上去的“春笋建筑法”,1星期可建成1幢4层高的住宅楼。
这种方法把每一层墙板从高度上分成三四段预制好,然后用液压顶以1米的行程,反复顶升,可以很快“长”成设计的建筑。
车前子与向阳屋
 『下粗上细』大自然就是人类最好的“老师”——人类模仿大自然设计的建筑物!
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车前子原本是一种无足轻重的野草,近年来,却受到了建筑师们的青睐,成为他们的珍宝。
建筑师们仔细观察了车前子叶子的结构,发现它们是按螺旋状排列的,每两片叶子之间豹夹角都是137°30′,不仅结构合理,而且每片叶子都能得到充足的阳光。
【 『下粗上细』大自然就是人类最好的“老师”——人类模仿大自然设计的建筑物!】建筑师仿照车前子的奇特结构,建造了螺旋状排列的楼房。这种新型住宅改变了“向南背北”的传统建筑朝向,一年四季,每间房子都阳光灿烂,空气清爽,舒适宜人。
海狸与拦河坝
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海狸是一种水陆两栖兽类,它们的“家”修筑在湖岸或水流缓慢的河岸边。这些屋顶圆圆的“小房”修得非常坚固,墙壁有2尺多厚,用黏泥修饰。每座“小房”分为二至三层,上层比较干燥,作为“卧室”;下层在水下,作为仓库,堆积食物、树皮和木柴。“小房”有两个出口,一个通陆地,一个通水下。
令人惊奇的是,为了控制需要的水位,海狸还在靠河处筑起了坚固的堤坝。建坝时,它们总是选择河流狭窄、可以就地取材(木料、石子)的地方为坝址。
海狸所建造的堤坝,正是人类建造的巨大拦河坝的雏形,它给水利建筑提供了有益的启示。
菌膜与防水材料
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建筑物的防水是一个“老大难”问题。不过,另一方面,在自然界中,动物和人的皮肤具有良好的防水性能,外面的水渗透不进去,里面的汗液却能渗出来,保温性能也很好,堪为建筑物防水所借鉴。
科学家们正在探索一种能够形成菌膜的菌类(如红茶菌)物质,把它们制成像人的皮肤一样的膜状防水材料。人们设想,把这种材料覆盖在建筑物上以后,它能缓慢生长,出现破损时,又能自行修复;外部的雨水渗不进去,内部的潮气却能散发出来。
这对于改善建筑物的防水、保温、隔热性能以及节约能源,将会有重大意义。
蚁穴与恒温办公楼
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在澳大利亚西部有一种白蚁巢穴,尽管穴外温度一年四季变化很大(气温在3~42℃),但巢穴内不论是白天还是夜晚,也不论是夏季还是冬季,温度始终保持在30~32℃。这种白蚁巢穴调节温度的能力简直可以和现代化的空调系统媲美。


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