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用仿生学原理设计建筑不仅是一种噱头-ag真人
2020-12-30 [92958]
本文摘要:现在,一些建筑师坚信这种仿生学可以得到充分发挥。英国雷丁大学仿生学中心主任杰罗尼米迪斯博士正在进一步利用这一概念制造一种适应材料,这种材料需要对空气湿度具有灵活性。在圣卡塔利娜地峡大加那利岛拉斯帕尔马海岸狭长土地的修复设计中,该公司明确提议在3公里的人行道上设计一个剧院和一个植物园,但没有必要修建新的排水沟,因为建筑师可以使这些建筑以更自然的方式调节室温和灌溉。

利用

自古以来,建筑师就从大自然变成了设计灵感。古埃及圆柱的设计以棕榈树和莲花为基础。建筑师利用这些自然物体的形状和比例,努力使设计超越终极境界。现在,一些建筑师坚信这种仿生学可以得到充分发挥。

某种程度上仅限于让建筑看起来更好。而且通过复制自然界中发现的各种功能系统,可以为新设计的建筑获得绿色空调、能源甚至淡化海水。他们坚定地指出,用仿生学原理设计建筑不仅是一种噱头,而且具有真正的经济意义。

到目前为止,无电空调系统更好的是由生物的审美功能驱动,仍然局限于相对简单被动的系统。以巴黎的阿拉伯世界研究所为例,这个长方形的建筑看起来很抽象,但是这个建筑正面的玻璃外墙上覆盖着金属屏风,由单个可移动的光圈组成,可以像眼睛的虹膜一样打开和关闭,以控制射入的阳光。这种设计既能保证温度升高时的内部热量,又能在晴天为房间提供充足的光线。

在某种程度上,有些建筑的通风系统是以寻找白蚁巢穴为基础的。东门中心是津巴布韦哈拉雷的商业中心和办公区。它的空调系统有许多通风口和烟道,以帮助热空气从建筑物中排出。

当热空气下降,流入建筑物顶部的出风口时,较冷的空气被带回地面,这就是蚁巢的叠加效应。英国雷丁大学仿生学中心主任杰罗尼米迪斯博士正在进一步利用这一概念制造一种适应材料,这种材料需要对空气湿度具有灵活性。这个灵感来源于松果体的供电方式。他把它用在一种类似纤维素的纤维复合材料中,做了一个可以随室内外空气湿度改变形状的排气口。

当温暖潮湿的空气在室内洗涤时,排气口关闭,将温暖潮湿的空气排出室外。当室内空气潮湿时,出风口再次保持打开,室外干燥空气被关闭。

杰罗尼米迪斯博士说:原则上,它几乎可以对自然做出反应,显然不需要任何其他外力。仿生原理海水淡化近年来,建筑师对能耗和可持续发展更感兴趣。生物学对于这一系列问题或许能得到初衷。格莱姆肖建筑师事务所的建筑师凌豹先生希望将这种自然的设计带回一个全新的水平。

建筑师

在圣卡塔利娜地峡大加那利岛拉斯帕尔马海岸狭长土地的修复设计中,该公司明确提议在3公里的人行道上设计一个剧院和一个植物园,但没有必要修建新的排水沟,因为建筑师可以使这些建筑以更自然的方式调节室温和灌溉。鲍林先生说,他们计划出售一个设计方案,该方案需要使整个岛屿在水和能源方面自给自足,并依赖化石燃料。这意味着找到一种方法,在不花费太多精力的情况下,把海水变成洗手的饮用水。

受晒雾甲虫和骆驼鼻腔功能的启发,他的公司开始设计一种新型脱盐设备。在纳米比亚发现的晒雾甲虫用一种非常简单而精致的方法来构造这个函数。

它们白天躲在地下,晚上出来的时候,黑背比周围的夜风还凉。大西洋吹来的湿热海风,空气中的水分在甲虫背上凝固(类似于放在桌子上的冰啤酒瓶表面不会随着空气中的水分凝固)。甲虫可以通过弯曲身体向嘴里滴水。

骆驼也用于类似的技巧,以避免呼气时水分流失。骆驼吸气时,储存在鼻腔里的水分变冷,鼻腔在这个过程中变热。骆驼呼气时,空气中的水分在鼻腔上凝固。没有这个灵感,鲍林先生和他的同事们就利用这个原理完成了剧院的结构设计。

一些短而立的冷却风扇板安装在面向大海和海风的方向。泵抽取的海洋表面的干海水渗入这些单元。当海风吹过这些扇形板时,一些海水冷却并留下盐。

然后,洗手后,潮湿的空气流动,直到它遇到站立的冷凝水管。这些冷凝水管中的冷水是从海面以上1000米以下的深海抽取的。湿热的空气遇到这些水管,水就凝结滴落下来,这样就可以一起收集起来。

该系统可为7万平方米的建筑充分供水。传统闪沸净化法淡化1立方米的水需要5到12度,仿生法只需要1.6度。而且由于水泵的大部分动力可以由风车提供,海风不仅可以为设备获取气流,还可以带动风车,因此可以进一步降低设备的总能耗。在这个过程中,同样的系统也可以帮助附近的建筑降温。

热带雨林位于垃圾场上。凌豹先生和他的同事指出,仿生原理的进一步使用不仅可以降低运营成本和资源,而且可以构建新的收入来源。

原理

凌豹先生说,自然生态系统是一个可再生的系统,是由不同的有机物组成的非常复杂的网络,各种有机物在一个闭环中运行。一般来说,人为系统往往被忽视,这是线性的,即一方面消耗原材料,另一方面产生废物,结果自然资源趋于枯竭。为了复制这样一个闭环系统,格雷厄姆肖建筑师设计了一个室内热带雨林。

这个植物园建在现有的垃圾填埋场上,几乎是碳中性的。在一年的大部分时间里,这个温室的热量是利用玻璃屋顶的阳光获得的,在寒冷的月份里,热量来自于找平的生物。

该建筑设计有许多大型垂直容器,在两侧,最初用于填充的废物可以生物降解。垃圾在这些大容器中分解反应时,温度可以高75摄氏度左右,可以用来给植物园的温室降温。这座建筑不仅是碳中性的,而且可以通过获得垃圾处理服务带来好处。

在一些国家,统一税大约是每吨垃圾20英镑。设计师指出,如果他们设计的建筑被用作替代垃圾填埋场,每年的利润将为700万英镑。

此外,在这个可再生的闭环中,最终分解的肥料也可以出售用于农业用途。把生态系统带回家。仿生学也可以用简单得多的方法应用。这种智能涂料归功于荷叶的自清洁原理,目前正在测试中。

建筑师

一旦涂上,这种油漆的表面就会布满小突起,就像在显微镜下仔细观察荷叶上的突起一样。这些小突起的作用是防止水滴扩散,水滴无法在表面滑动带走污垢(自洁玻璃就是基于这个原理)。

此外,有机太阳能电池模拟光合作用,猎光并将其转化为电能,也可视为仿生技术的一种应用。凌豹先生说,提供来自大自然的建筑设计灵感将有助于减少建筑对环境的影响。

在这个过程中,可能希望人们能以一种更加认可的态度,多方位地看待自然系统。


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