结构仿生方法及其在大型公共建筑设计中的应用研究 ——以重庆自然博物馆方案设计为例

论文摘要

时代的发展要求大型公共建筑美观而适用、高效且节能、满足多方面的需求。而大型公共建筑设计正困于手法单调、思维陈旧、问题域狭隘。如何脱困?结构仿生不失为选择之一。它引入了生物界美观多样、简单高效、系统整合的特性,为大型公共建筑设计提供了全新的视角。本文以结构仿生方法在大型公共建筑设计中的应用为研究对象,探讨了结构仿生的理论研究和实践现状,找出目前结构仿生在大型公共建筑设计应用方面的不足——即没有具体的可操作的指导方法,并以弥补这种不足为目的进行研究。在研究中采用了多种方法。先是采用调查研究与文献阅读整理的方式,对结构仿生的概念及相关理论、原则、应用进行研究,归纳出其应用特性:复杂多样、高效节能、整合创新。然后从结构与空间形态、能耗控制、系统整合这三个方面对大型公共建筑设计的特点和趋势进行分析,同时,从仿生材料研究、仿生结构设计、仿生系统开发三个方面对结构仿生方法的应用进行了探讨,最后,从形态设计、结构设计、节能设计三个角度详细论述了结构仿生方法在大型公共建筑设计中的表征,并举出大量实例进行说明。之后采用案例分析的方式,对大量相关建筑项目实例进行分析,归纳出结构仿生方法在大型公共建筑设计中的两种应用模式:由外而内和由内而外,并分别归纳其特点。然后在笔者参与设计的项目实践——重庆自然博物馆设计中应用了由外而内的模式,对该方法加以检验,并作了小结。最后,对结构仿生方法在大型公共建筑中的应用进行了总结和前瞻。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究的目的和意义
• 1.3 建筑结构仿生研究现状
• 1.4 本文研究的内容与方法
• 2 结构仿生的原理
• 2.1 概述
• 2.2 结构仿生原则与方法
• 2.3 结构仿生应用的特性
• 本章小结
• 3 结构仿生方法与大型公共建筑设计
• 3.1 大型公共建筑设计的特点
• 3.2 结构仿生方法的应用
• 3.3 结构仿生方法在大型公共建筑设计中的表征
• 本章小结
• 4 结构仿生的应用模式
• 4.1 概述
• 4.2 由外而内
• 4.3 由内而外
• 本章小结
• 5 结构仿生方法设计探索——重庆自然博物馆设计
• 5.1 设计条件
• 5.2 设计要求
• 5.3 设计过程
• 5.4 方案相关总结分析
• 6 结语
• 致谢
• 参考文献