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人類喜歡把自己當作地球上最棒的設計師和工程師,但是上百萬年來,動物一直在建造低碳且有經(jīng)濟效益的房屋,是受自然環(huán)境的啟發(fā)建造的。
在這篇文章,我們能通過動物建筑師的3個事例來獲得一些啟發(fā)。
世界上最棒的建筑師是白蟻。白蟻建筑的巢穴對它們的體積來說是巨大的。這些群居動物的房屋高度能達到7.5米,直徑達到12米。鑒于白蟻的平均長度是1厘米,這是很不可思議的事情。按同等比例算,人類不得不建造一個1400千米的摩天大廈。
同理,現(xiàn)在世界上最高的建筑是迪拜的哈利法塔,高達830米。有趣的是,哈利法塔的形狀與白蟻巢穴相似。這座塔尖形結(jié)構(gòu)的重心位置偏低,但提升了穩(wěn)定度,使建筑建造的更高。
最小的動物是最好的建造師,能建造最大的結(jié)構(gòu)。
但是巢穴的規(guī)模不僅僅是使白蟻巢穴讓人驚奇的事情。還有白蟻巢穴做為房屋之外,也還是個農(nóng)場。這些聰明的小動物培養(yǎng)真菌把它們的食物分解成更加容易消化的成分。但是,這需要當室外的溫度超過40度時,白蟻巢穴的室內(nèi)溫度要保持30度的恒溫。
白蟻能做到這些是因為它們建造了一系列的通風通道,從蟻巢的底部延伸出一個中央軸,出口建在頂端。這個會產(chǎn)生對流,調(diào)整蟻巢的內(nèi)部溫度。
這個概念啟發(fā)建造師米克•皮爾斯設計了津巴布韋的哈拉雷東門中心。這個5.5萬平方米混合用途的發(fā)展項目使用了環(huán)保的加熱制冷系統(tǒng),讓整個建筑脫離了傳統(tǒng)的加熱或制冷系統(tǒng)。所有的這些意味著這個建筑能在預算下得以運行,而且只是相似的傳統(tǒng)建筑預算的10%。
最好的工程師造就最好的建造師
一些動物建造師會造成大的干擾,因為它們會改變周圍的環(huán)境。它們是工程師物種。海貍以建造如此大的堤壩以至于改變它們周圍的生態(tài)環(huán)境而出名。這些類型的生物是異體工程師。
這里有一個被誤導的概念,就是從太空上能清楚地看到長城。美國國家航空和宇宙航行局(NASA)確定這不是事實。但是,在加拿大北阿爾伯特理工學院的野牛國家公園上有一個海貍壩,能從太空上看到。這個堤壩最近被發(fā)現(xiàn)了,高達850米,設想是幾個海貍家庭協(xié)作的結(jié)果。
對比中國最大的人工堤壩——三峽大壩,2012年7月全部完工并全面運行。這個水利大壩有2335米,能從太空上看到。但是堤壩并不是人類從海貍那里借鑒完成的唯一的建筑,還有防御的護城河、灌溉方式和隔雪屋頂,這些都是人類模仿海貍所造建筑的實例。
動物設計的另一個例子是蜂蜜巢。這些令人驚奇的工程師建造了極端復雜卻精致的蜂巢。蜂巢是被設計用來最大化蜜蜂能用的空間。這個六邊形的形狀使最大量的蜂蜜儲存在最小的空間里。
更重要的是蜂巢的鑲嵌設計加強了結(jié)構(gòu)的緊密度。所以韓國的建造師In-Cheurl Kim借鑒了這個想法,建造了首爾的城市蜂巢。少了“江南風格”,多了蜂巢的形式,這個建筑使用了蜂巢的原則去建造了大型、強大的外墻,支撐著建筑的結(jié)構(gòu)。
“江南style”
首爾江南區(qū)中其他傳統(tǒng)的建筑使用更加傳統(tǒng)的鋼鐵結(jié)構(gòu)和混凝土幕墻結(jié)構(gòu)。但是由于這個城市蜂巢的獨特結(jié)構(gòu),就不再需要單獨的鋼鐵框架。這個理念使建筑有更大、更多的多功能空間以及使建造成本得以最小化。