仿生建筑学的实际应用

【苏联《星期》周刊八五年第二十七期文章】软体动物、贝壳和植物的茎，过去是植物学家和动物学家的注意目标，现在已成为仿生建筑学家的重点研究对象。研究目的是看生物界的哪些形式对于建筑学来说是适用、美观和合理的。
莫斯科的奥斯坦基诺电视塔是人们熟悉的建筑物，它是人的智慧和双手的伟大创造，有五百三十米高。可是不少人并不知道，它的结构还不如普通的麦秆合理。
茎结构的牢固程度是用它根部的宽度与高度的比（匀称系数）及风载能力（稳定系数）来表示的。甘蔗的匀称系数为一比二百，小麦的匀称系数为一比五百；而且麦秆还要承受重量比自己大一倍半的麦穗。而奥斯坦基诺电视塔的匀称系数只有一比三十！
任何一种建筑设计都要考虑建筑费用与回收间的比例。仔细观察许多生物构造后不难发现，自然界的构造是十分合理的。
譬如，有的植物或者植物的一部分往往是螺旋状旋转结构，它可以很好地保持能量。要获得这种结构并不难，只要不断旋转标准件就能得到表面旋转的元件。这种旋转体可以作为小地基建筑物的屋面，因为风遇到这样的表面，力量会大大减弱，建筑物能在大风中岿然不动。
还有一个例子。动物的骨骼和肌肉仿佛是预应力构件：骨骼抗压，肌肉和腱抗拉。这种原理用到建筑学中可以大大节约原料。草茎和树干内部有一个再分配和减弱风载的系统。研究这种系统对高层建筑的设计，特别是在北方地区造这样的建筑物是十分重要的。生物界贝壳式结构的抗机械负荷和隔热隔水性能也引起了重视。仿生建筑学研究自然界的贝壳，以便设计出具有这几种特性的建筑物。
缆网结构与蜘蛛网的结构相仿。膜片和帐篷结构与动物的皮肤、肌肉与腱，与水禽的薄膜、蝙蝠的翼及鱼的鳍没什么两样。
莫斯科和平大街和伊兹梅洛沃的体育馆及列宁格勒的综合体育大厅的房顶就是借用了这种构造。
可以开合的植物叶片及张开的花瓣使建筑学家想到了可变形折叠系统。这样的结构对于农业生产来说十分必要，对于边远地区来说很实用，因为建筑物折叠后便于飞机运送。列宁体育场“友谊”多用途体育馆就是采用了这种结构。
生物对自然条件——温度、压力和空气成份的变化能够准确而迅速地作出反应。南斯拉夫建筑学家利用径向折叠原理，设计出了由白色长“花瓣”做屋顶的展览馆，而且“花瓣”会根据晴天、下雨或刮风天自动开合。仿生建筑学不只对生物的表面结构进行研究，还从制造新的建筑材料的角度研究动植物的内部构造。譬如，动植物的组织有着各种物理特性，由于蛋白纤维之间充满了特殊的木质胶，它们工作起来十分协调。这大大提高了植物表面的收缩与舒展能力。