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户外景观设计中的仿生学研究

时间:2022-04-10 09:49:28 浏览次数:

摘要:景观设施是景观环境的重要组成部分,是城市的景观组成的重要體现,也是人们和景观环境的交界纽带,在其中发挥了很大的作用。在如今发展迅速的时代,在现代社会,仿生学已经成为一个必不可少的存在,许多先进的技术和优秀的设计都来自于对于仿生学的研究。仿生学在设计的应用也十分广泛,尤其在景观的应用,在国内外都屡见不鲜。在景观实施中的应用已经引起了越来越多关注和重视。

关键词:景观环境;仿生;设计;设施

中图分类号:TB491 文献标识码:A 文章编码:1672-7053(2018)05-0065-02

仿生设计是以大自然中的生物形态为原型加上艺术的修改与加工形成的一个新的设计方向,设计师从大自然中提取精华从而“创造”出具有内涵与性格的包装,自然的变幻莫测赋予生物形态的干变万化,丰富多彩的形态可以为环境景观设计提供源源不断的素材与灵感,也为千篇一律的环境提供新的可能。

德国著名设计大师克拉尼(Luigi Colani)曾说:“设计的基础应来自诞生于大自然的生命所呈现的真理之中”这句话说出了大自然的博大与奇妙。仿生设计是设计家族中的一员,设计就是为了要满足人们的需要而存在的。仿生设计又与其他设计不同,它来自于自然万物,并且集合了许多的前沿科学,它为各个设计门类提供了更为广阔的创造空间与丰富多彩的形式,满足了人们对于大自然的归属感,从而更好地为人们服务。仿生设计通过对大自然中生物的模仿,慢慢的总结出自身的设计特点,使设计出的产品更具有美观性、趣味性和实用性,从而激发大众的共鸣,使仿生设计逐渐得到大家的认可,促进仿生设计产品的销售与发展。

1 传统仿生设计与现代仿生设

1.1 传统仿生设计

德国著名的设计师易吉·科·拉尼曾经说过:“设计的基础应来自诞生于大自然的生命所呈现的真理之中”。大自然中蕴藏着丰富的宝藏,足够人类从中获取大量的知识,所以大自然是人类寻找灵感的宝库。

自古以来,人类与与野兽为邻,与花草为友,从大自然中学习和总结一些知识和经验渐渐成为人类的本能。据记载在公元前3000多年前,就有一个氏族群体有巢氏防止受到其他氏族与猛兽的伤害,就模仿鸟类把住所修到树上;古代的庙宇大殿根据它的结构来看,有些像大象的外形,殿中的柱子又粗又圆好像大象的腿……,在商、周、西汉时代也有好多实用型器具都是按照动物的形象去制作。

我们的祖先看到长满锯齿的叶子发明了锯,看到鱼儿游泳的鳍发明了船桨,看到了飞蓬发明了使用轮子的战车……这就是传统的仿生设计。传统的仿生学设计使用于日常使用的工具上,构造简单,具有较强的实用性,为后来的仿生设计提供了很好的理论基础。

1.2 现代仿生设计

现代放生的例子有很多:苍蝇是令人讨厌的动物,它们对于腥臭的气味趋之如骛,即使是几千米以外的地方,只要有腥臭气味,它们也能嗅到,但是没有鼻子的苍蝇是怎么做到的呢?原来在苍蝇的头上有一对触角,每一个嗅觉神经都密集的分布在每一个触角之上,如果这些触角感受到气体的进入,这些出叫上敏感的嗅觉神经就会把这些气体的信息源源不断的输送给大脑。仿生学家依照苍蝇的这种特点,制作了一种小型的气味分析仪,这种分析仪可以对有害气体做出分析,从而使人们远离有害气体,保障人们的健康与安全。

现代仿生设计在自然科学领域、社会科学领域和艺术设计领域都有非常广泛的应用,如:我们经常听说的人工基因重组、转基因技术是自然重组、基因转移的模仿;“家族化”的经济经济发展模式是模仿蚁群的明确分工;燕尾服、蝴蝶结都是仿生设计在服装中的应用……现代仿生设计不但丰富了我们的生活,而且也为以后的包装设计提供了许多宝贵的经验。

2 仿生设计在现代发展中的现状

2.1 仿生设计的发展

仿生设计不但是一种设计手段而且还是一种设计观。科技的发展不但满足了人们物质层面的需要,而且满足了人们精神层面的需要。现在我们的经济水平得到突飞猛进的发展,生活条件也日益提高,人们对于审美也有着独到的看法,对于产品也是,人们往往更加喜欢造型精美的产品,这样的产品不但可以体现物品主人的情趣与个性而且还可以体现其主人的品味与文化体验。但是,仅仅从大自然中直接获取是不能满足这一需求的,所以人们就可以发挥其自身的想象力进行一系列的加工,因此,仿生设计从最初的形态模仿演变到后来的功能与构成的模仿再演变到成为一些科学的、合理的理论性知识,逐步开始成为设计领域中的一门不可或缺的重要学科,已经对人类的设计活动作出重要的影响。既促进人类社会生产活动的不断发展与进步,也使人类社会与自然达到高度的和谐统一。仿生设计正逐渐成为设计发展的趋势之一。

1960年秋在美国俄亥俄州召开的第一届仿生学研讨会,标志着仿生学的正式诞生。此后,仿生学取得了飞跃性的发展,并得到了广泛的应用,仿生设计亦随之获得突飞猛进的发展。从此,仿生学在众多学科中获得飞速的发展,并且在各个领域广泛应用。同时,生物学等学科的发展也从多个方面促进了仿生学的发展。但是在仿生设计蓬勃发展的同时也暴露出很多问题,如过度的仿生设计,为了仿生而仿生,即仿生设计的产品与社会发展不同步甚至倒退等迹象。因此,仿生设计改变了发展方向,所以现在我们看到的仿生设计,不但外部造型十分美观,而且结构功能更加合理。现在的仿生设计进入了积极发展的阶段。

在无数的经验与教训下,仿生设计有了更科学、更完善的设计体系,所以仿生设计在将来一定会发展的更好,而建立在仿生设计基础上的仿生包装设计也一定会发展的更好。

2.2 环境景观设计与仿生学的关联性

景观设计程序是一个完善成熟的方法论系统,也是景观设计实践的重要媒介和载体。将仿生学导人景观设计的程序中,能有效验证其合理性和可行性,并相互建立综合稳定的关联性:价值关联、路径关联以及技术关联。建立有效的生态策略是景观设计与仿生学共同的价值取向,即价值关联,也是景观设计的思想基础,决定了项目性质和宏观方向,涵盖了针对性的理念、原则、目标等核心思想,以统领后续设计工作。路径关联是指方法的关联,景观设计的解决路径丰富多样,但在生态路径上,仿生学为其提供了可供选择的样化资源和可行性路径,成为景观的仿生学路径,既补充景观设计路径多样性,又提升了仿生学的实用价值。技术关联是指利用仿生技术和手法开发的环保材料或仿生措施给景观设计的实施提供支持和便利。在生态主旋律的持续影响下,建立技术关联,既为仿生学中的技术材料创新提供了实施的平台,又提高了景观设计的生态效益。

3 仿生设计在环境设计中的应用分析

仿生设计在中国古代环境中的应用,追溯到原始社会的旧石器时期,北京周口店龙骨山的山顶洞人仿效动物生活习性居住在自然形成的山洞中。以及黄土高原上特有的居民形式“窑洞”,与动物的巢穴类似,是在土崖边上挖掘洞穴,省时省力、冬暖夏凉,适合居住生活。在古代,中国古代城市规划设计具有丰富的文化内涵。在古代城市的建设中,人们就已经开始将仿生学理论应用于城市的选址、布局规划中,人们为了表达对自然环境的良好祝愿,通过特定的设计,使城市体现出某种事物形象。著名古村镇“宏村”具有先进的规划建造模式,的人工水系运用了动物的仿生学原理,成为中国古代建筑仿生的典范。

中国现代环境艺术中,特别是建筑的仿生形式主要有一下几种类型:仿壳式、仿螺旋式、仿动植物纤维式、仿气泡式等。

1) 仿壳体式。中国建筑业上人们对蛋壳的研究获得了巨大的成效。现代建筑师由蛋壳起源设计出了许多大型薄壳结构的优秀建筑作品。北京国家大剧院,半椭圆球形的建筑外形采用了壳体结构,屋面采用了钛金属板,外环绕着一池清澈见底的湖水,各种通道及入口都设在水下。

2) 仿螺旋式。自然界有很多有美丽的螺旋线的生物,螺旋形往往是建筑造型的母体,而建筑设计师常常运用螺的外形为设计元素。新建的上海中心大廈建筑外观呈螺旋式上升,建筑表面的开口由底部旋转贯穿至顶部。

3) 仿纤维式。大部分生物体都由纤维和细胞构成,人们受到这种纤维结构有独特的受拉特性启发,创造了特殊结构的索网结构。当初,上海世博会的世博轴在外观设计中即充分运用了钢结构和膜结构。

4) 仿气泡式。根据动植物的细胞呈现出的液体或者气体。由此生成的气泡,在一定的压力或者膨胀状态下产生的视觉形态。具体的案例有我国的游泳中心——水立方,就是在外建筑的表面设计出一定的类似于水分子结构形状,从而体现出建筑的使用功能特质的仿生功能寓意。

4 结论

在这个神奇而又美丽的蓝色星球上蕴藏着许多奇妙的生物:植物、动物、山川、河流……,这些生物也是我们可以天天见到、美丽而又复杂的事物,但是这些美丽的事物,却常常被我们忽视。在经济水平突飞猛进的今天,造型美观、形态各异的产品逐渐走入了我们的生活,以往那些传统、乏味的产品造型已经不能够满足现代人的审美需求。人们开始慢慢意识到大自然的美丽,于是仿生学出现了。

科学家对于仿生学的理论研究在创作方向、设计理念、与实用原理等方面提供了科学的理论支持。以仿生学为基础的产品仿生设计由此而成为艺术设计的一个重要方向,对于产品设计的理论与实践具有深远意义。仿生设计告诉我们要从自然界观察、积累与研究、发现中得到启示,然后产生仿生的思想意识,进而生成仿生的产品包装。在选定某一种仿生对象后,通过对各方面特征进行单纯的设计研究与创新的思考和探求。

参考文献

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[2] 李超德.设计美学[M].合肥:安徽美术出版社,2004.

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[5] 马新宇.包装设计基础[M].上海:上海远东出版社,2007,1.

[6] 张凌浩.产品形象的视觉设计.福建:东南大学出版社,2005,6.

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