自然形态在建筑设计中的转换与应用

陈晨

摘要：随着经济的发展，人们生活水平的提高，人们对衣食住行方面的要求越来越高，不仅提高了其功能上的要求，在外观和质量以及其他方面也有了很大的要求，建筑产业是国家最重要的产业之一，其对经济的发展有很大的推动作用，建筑领域中的建筑设计使建筑的形态更加富有多样化，在一定程度上丰富了区域的文化建设，本文就自然形态在建筑设计中的转换与应用进行分析讨论，以供参考。

关键词：生态系统建筑特性转换与应用

自然环境在长期的发展过程中，形成了一套自己的规律法则，每一种生物经过漫长的演变之后，都有了自己独特的生存本领，而人与自然是一个有机的整体，在人类历史中，有很多地方借鉴到了生态环境和其他生物的特征在，尤其是在经济全球化的大环境下，科学技术发展在不断的加快，自然社会中的特点很多应用到科学领域，而且效果相对显著，在建筑领域中，建筑工程的不断增多，建筑的设计水平和施工技术也在不断的提高，同样很多的有特点的自然形态特点被应用到建筑设计中，在增加了建筑美观性的同时，又使建筑多了很够额外的功能，为人们提供了很多的便利，极大程度上符合了当下生态可持续发展的大主题。但是在对自然形态进行转化使用时，一定要科学合理的进行使用，在保证建筑的安全质量的前提下，根据建筑的具体情况进行设计使用，切忌盲目跟风使用。不过在实际应用时，一些设计师为了整体的美观，而罔顾其实用性，给人们的生活带来了很大的不便，而且与周围的自然环境格格不入。

1空间与表皮的拓扑

建筑内空间的大小与建筑表皮有很大的关系，而建筑的表皮又包含了建筑的整体结构与建筑的墙体等等，在传统建筑设计中，一个建筑的空间是由建筑的的结构骨架，建筑的墙体等一系列共同组成，这种条件下形成建筑空间是固定的，在一定情况下，传统的建筑模式增加了建筑的的空间的局限性，为了打破这种局限性，扩大建筑的流动空间，自然形态在建筑领域应用时，人们便开始从自然形态的角度对其进行思考，并转换设计思维模式，将建筑设计形态用自然形态的方法去设计，在自然形态的来看建筑的空间与建筑的构架存在着一定的表里关系，而建筑的骨架墙体将建筑的空间容纳包裹在其内部，形成一个密闭的环境，要想打破这种密闭的环境，就要对传统的建筑结构进行改善，用拓扑的原理进设计改进，在自然形态的角度进行思考，建筑的空间与建筑的构架有一定的拓扑关系，进而设计时可以打破传统的封闭式空间，提高空间的流通性和开放性，从而形成形态式建筑。

在建筑行业的发展过程中，建筑的结构在时代的长河中几经变化，现阶段以自然形态为模型的建筑设计结构渐渐的走入了大众的视野，而无论在哪种结构中，建筑的表皮和结构都是建筑设计过程中不可缺少的一部分，但是在现阶段，由于科学技术的发展，在表皮和结构都符合条件下对自然形态的应用使建筑内的空间成为开放式形式，并出现新的建筑形态。传统密闭环境的建筑模式渐渐受到冲击，很多大型建筑在传统的密闭式空间的基础上向流动式空间进行改造，但是在进行改善时要根据具体情况进行改善，而且不同的建筑功能不同，一些建筑并不适合设计成流动性开放性的空间。

2.生态形式的转换方式与特征

在自然社会中，自然生物为了更好地生存，在其漫长的演变过程中，都形成了自己独有的生长生存模式，来捕获食物或躲避天敌的追击，自然生物的生存模式也给了人们很大的启发，并应用在各个领域中，生物学对科技发展有着重要的影响，众多科技成果对都是经过对生物学仔细研究而形成的仿生产品，在建筑领域，自然生物也与其有着密不可分的关系，很多建筑的设计都是在经过对自然生物进行仔细的研究之后，并根据其原理进行设计施工。在一定程度上提高了建筑的科学性。并增加了建筑的功能。

2.1建筑“腔体“空间及其特征

在建筑的内部空间问题上，建筑设计师门进行了很多的设想和并多次试验，在不同程度上增加建筑内部的空间，并借鉴了很多自然界中自然形成或生物搭建的天然空间，尤其是自然界中的空间很多都是在可以抵御自然灾害的同时可以做到通风，调节温度等其他功能，为了在建筑中能达到这种要求，设计师将建筑设结合自然生物学中的“腔体”空间相关的具体情况进行研究学通过对其进行仔细研究，并根据腔体的原理设计了很多仿生的建筑空间，所谓建筑“腔体”空间，就是通过仿照自然界中生物的腔体和形态设计的空间环境和建筑形态，自然界中存在的腔体在一定程度上，有自然的空间流动性和开放性，建筑设计领域通过对自然生物结构进行分析，以形成具有生物腔体特色的建筑空间。

2.2骨骼构架及空间的转换应用

动物在自然环境中生长时，经过自然环境的长期变迁和动物之间的长期掠夺竞争，其骨骼构架也在不断地进化，现阶段自然环境的生态链处于稳定状态，动物的骨骼构架和形体也进化成在当前环境下最适应的模式，这种骨骼形态不仅适合生态链内的生存，在建筑结构设计上也有很大的借鉴作用，空间的结构在一定程度上对建筑的承载力和建筑的空间有很大的影响，而生物体在长期的进化过程中对结构空间的分配已经相对合理，所以将生物中的骨骼结构应用到建筑设计中，可以很大程度上提高建筑空间的合理设计分配。

3建筑功能的组织：生态机能的转换与应用

3.1循环系统的功能转换

云朵，山脉、海岸线、树木等自然物体的姿态丰富而复杂，难以用传统的欧几里德几何来描述。分形几何将分维、尺度层级及自相似性等特性引入形态与建筑的设计中.为表现自然界的复杂结构、运动形态及韵律提供了无限的可能。

3.2表皮功能的转换

生物机体的表层结构直接影响着机体与环境的适应关系对于建筑来说表皮则是对建筑界面的生态化表述。建筑表层结构及表皮是内部空间的边界与外在形态，透明性高保温性能好的生态建筑表皮如同人的皮肤一样会进行“呼吸”。

4结语

同自然界的生物机体一样建筑的生命在于自身结构的有机组织与适宜的形态支撑.可持续的建筑设计在于从生态结构技术与文化的多，一个优秀的建筑作品不仅是一部理性的机器.还应在承载使用功能的同时具有诗一般的美丽让人产生丰富的联想，人类通过效仿自然，丰富了建筑文化的内涵而奇妙的建筑形态进一步激发人们对建筑建构与解读方式的多样化探寻，进而形成认识与实践提升的良性循环。

参考文献：

[1]付婕.自然形态在建筑设计中的应用研究[J].科技创新导报，2016，13（23）：105-105

[2].罗展帆.自然形态在建筑设计中的应用研究[J].城市建设理论研究（电子版），2018（11）.

[3]谢笑环.自然形态在室内设计中的应用研究[J].建材与装饰，2018（10）.