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第53章 自然界的“建筑师”

在大自然中,许多生物都是杰出的建筑师。蜜蜂,它能将每个六棱柱形蜂巢的体积控制在0.25立方厘米;蜘蛛,它能根据地形地貌精确地计算出要织多大的网,然后用最省料而又能达到最大面积的方法来织网;连鸟儿们筑窝建巢也都有诸多讲究。再如各种各样的蛋壳,它们的承受力和保护能力都是极强的。甚至连花生壳的结构也体现出科学的合理性,它们弯曲的表面可以承受泥土的压力。

人们常见的桥梁式大跨度屋顶,有许多都是悬索结构,它们参照的正是世界上独一无二的蛛网构造。大家熟悉的北京工人体育馆大厅的屋顶,就是建筑仿生学的一大成就。该馆的屋顶宽达110米,由金属的中心环、钢筋混凝土外环和上、下两层钢索构成。

而北京的火车站、天文馆所用的是壳体结构,因为对于卵形壳体来说,它能够把所受的外力变成应力,均匀地扩散到壳体的几个部分,所以壳体单位面积所受的力就小了许多。它们的共同特点是:由于采用了薄壳结构,这些建筑既轻便、坚固又节省材料,而且因为中间没有柱子,更增加了视野的广阔性。

近年来,建筑学家模仿鸡蛋设计出一种特殊的抗震房屋:外壳是用钢铁制造的,里面是用耐高温的玻璃、石棉等构成,这种房屋抗震能力很强,它既不会倒塌,也不会因挤压变形,即使震翻了也能复原。如此结构,如此用材,住在里面的人当然很安全了。

在法国还出现了一种蛋形汽车,车头不再是传统的宽而平的矩形体,而是蛋的形状。这种蛋形汽车一旦与其他车辆相撞,正面冲击的力量便转化为侧面冲击,汽车里的人比在传统的车里安全多了。

当然,建筑师对壳体结构的模仿和创造并不只限于蛋壳,他们还模仿海洋生物的构造,如鲸鱼、贝壳等,设计了许多造型奇妙的餐厅、商场等建筑。

可以这么讲,建筑仿生学不仅使人类的建筑业有了巨大的飞跃,也使建筑充满了灵气和动感,为我们生活增添了色彩。