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(一)園林設計中的仿生學
仿生學在園林設計中的應用十分廣泛,因為園林設計多是室外設計,有著廣闊的環境背景和天然的自然環境氣氛,在園林設計中使用仿生學理念,不僅能夠體現出園林設計的匠心所在,還能使園林的自然感顯得更加活潑和生動。很多園林設計中的仿生學應用都極具代表性,例如,長春和吉林、哈爾濱等地的小區園林設計中,經常放置仿生的小區景觀小品,如假山、仙鶴、小鹿等仿生雕塑作品,這些作品,使小區的園林景觀更顯東北物產豐富的狀態,也使得小區景觀的審美價值有所提升。
(二)家居設計中的仿生學
仿生學應用于家居設計,是家居設計進入后現代設計階段以后盛極一時的設計理念。家居設計中的仿生學被應用到許多方面,大到房屋的室內設計整體構思,小到杯盤器皿,都有仿生學的痕跡。與園林設計中的仿生學應用有所不同的是,室內設計的仿生學應用經常表現在材料和生物理念上,因此大多數家居設計中的仿生學作品,都具有高度的抽象性,作品的美感在于體現出生命力,審美的價值在于傳達生命的意義。例如,現代設計家居設計中的沙發座位是有意凹陷下去的,靠背也是不規則的內陷型,還有些陽臺椅是明顯的蛋形,這些家居用品都給人一種舒適、安全、被保護的感覺,無論是從外形還是從使用感受上,都更像一顆“蛋”,這就是仿生學要表達的生命、安全的意義。
(三)服裝設計中的仿生學
服裝設計是設計藝術中的重頭戲,隨著人們對服飾審美標準的提升,服裝設計已經從簡單的滿足人們穿衣需要發展成為展示人們生活藝術的重要領域。在服裝設計中應用的仿生學也成為人們直接表達穿衣理念以及對自然的態度的方式。服裝設計中的仿生學應用之中重要的一點在于服裝材料的變革,科技的進步以及環保主義的盛行使得那些直接使用動物皮毛的服裝材料發生改變,仿生學理念促使動物皮毛演變成皮毛的仿制品;另外,在服裝設計中,許多裙裝的輪廓與花朵的形狀類似,這種設計的目的在于體現女性如花朵般的美麗,還有些服裝設計直接將仿生動物安置在衣服上,如蔡康永在主持“康熙來了”的節目時,服裝上經常停著一只仿生的鳥兒,以此體現他主持風格的活潑和睿智,這也是服裝設計中的仿生學應用。
二、仿生學在藝術設計中應用的意義
(一)展示藝術設計的自然魅力
大自然的魅力在仿生設計中得到了充分的體現,自然界萬物為設計師提供了源源不斷!取之不盡的靈感與素材,并為設計思想的表現提供物的載體。師法自然,進而激發出設計師的設計靈感與思想火花,汲取自然界中生物形態優化!合理的一面,再運用科技成果加工改造自然,創造人工生態美的環境,達到人工環境與自然環境的融合。設計師借仿生設計固有的意義,將其出神入化地融合在載體意義上,創造出更符合人們心中理想的意境。仿生設計因其自然美妙的魅力豐富和美化了人們的生活,而受到廣泛的青睞。
(二)體現人類生存的基礎
自然界中各種生物都蘊含著造物者賦予的自然美感。例如對稱美、自然重復、無序排列、有序無序的構成等等。自然界中許多生物(包括人類在內)的身體蘊含著比例的美感,有“黃金分割點”的呈現等。人類誕生之初就受到自然物象的熏陶,也形成了人類對于生物外表一定的審美取向。仿生學應用在藝術設計中,能夠對人類生存的基礎進行完美的展示,使人類的生活環境美感提高。
(三)使藝術設計的思想得以發展
仿生設計的運用豐富了社會的物質文明,得到了人們一直的喜愛。在當代社會環境下,仿生設計運用在陳設設計里,完全是現代工業社會心靈的解藥,藝術家們正逐漸把眼光由繁復奢華的創意,轉向大自然賦予心靈平靜的力量。仿生設計把大自然的力量附屬在了人們日常最貼近的環境,讓人與自然時刻都親近,把自然的平靜帶進了人們的生活中,讓人感受和觸摸到了大自然的質樸,寧靜與溫馨,極大地滿足了現代社會人們渴望回歸自然的心理需求。
三、藝術設計中的仿生學未來發展
(一)仿生學應用范圍擴大
仿生學在藝術設計中的應用,會隨著藝術設計本身的發展以及人們對仿生學理念的理解而擴大范圍。目前的仿生學主要應用在人們日常生活中經常應用的那些藝術作品中,而在未來的發展過程中,仿生學理念可能被應用在高精尖藝術設計領域中。
(二)用仿生學表達“人本”的創意理念
仿生學理念表達了人類對“自然性”的追求,因此,未來的仿生學將把“人本”理念的展示作為創意的基礎,通過藝術設計去展示、追求人類需要中最基本的東西,使人們與藝術設計作品之間的共鳴不僅在于應用性,更在于精神方面的滿足和交流。
四、結語
綠道的分類
FabosJG在主持建設新英格蘭綠道網絡的規劃中,將綠道劃分為3種類型:生態型綠道、游憩型綠道以及文化歷史保護型綠道。LittleCE根據綠道的形成條件及其不同的功能將綠道分為以下5種基本類型:城市河邊的綠道、以道路為特征的娛樂型綠道、重要的生態廊道綠道、風景或者歷史線路綠道,綜合的綠道系統或者網絡。FábosJ提出綠道可分3類:一種是具有生態意義的走廊以及自然系統的綠道;一種是娛樂型綠道;還有一種是具有歷史遺產以及文化價值的綠道。AhernJ認為,按照面積尺度的大小劃分,綠道可分為市區級(1-100km2)、市域級(100-10000km2)、省級(10000-100000km2)、區域級(>100000km2)4種類型;而綠道按照功能作用又分為生物多樣性綠道、休閑娛樂綠道、水資源保護綠道、歷史文化資源保護綠道等4種類型。
俞孔堅教授系統地總結了中國綠道的規劃發展以及演變歷史。他提出中國按照綠道的形式與功能劃分,存在著3種類型的綠道,一種是沿著河道或者水域邊界分布的濱河綠道;一種是公園道路綠道或者具有交通功能的道路綠道;還有一種是沿著田園邊界分布的田園綠道。這些分類有助于我們進一步了解綠道形成的不同形式,方便對其進行統一化的管理。而現實中各種類型的綠道常常交叉混合,怎樣劃分依賴于對它們特征的認可程度。
國內外綠道的研究和實踐
19世紀60年代,美國就開始了一定規模的公園路以及公園系統的規劃和實踐;之后就倡導有機疏散以及區域的規劃和實踐;接著出現了生態規劃理論;直到20世紀80年代,運用景觀生態學的觀點,進行了尺度較大的綠道系統規劃;1990年,LittleCE在《GreenwayofAmerican》中對美國的綠道進行了歸納總結,介紹并分析了16個綠道的規劃實例。之后景觀設計師們對美國48個州范圍內的綠道網絡進行了綜合的研究及規劃。還有部分學者對不同類別的綠道網絡運用景觀生態學理論進行了分析和評價。綠道最早的建設實踐也是在美國展開的,比如世界聞名的新英格蘭綠道等等。
綠道在歐洲的發展史則不是一個連續的過程,它最早以林蔭大道出現在法國,然后才是英國的綠帶。由于受美國綠道思潮的影響,歐洲于20世紀90年代后進行了一系列的綠道研究和實踐,綠道網建設現在正逐步向跨國合作發展。中國目前對綠道的理論研究還處于起步階段,僅有少量的相關文獻對此有論述。俞孔堅等對綠道和綠道的發展歷史、設計原則、網絡分類等方面進行了研究。王海珍等則運用斑塊、廊道結構、網絡結構的分析評價了綠道網絡,蔡蟬靜等探尋了城市綠道景觀格局定量研究的方法。而在當前河流、道路、鐵路等兩側綠化獲得了一定成果的基礎上,必然要求綠道建設向更深入的方向發展,這就要求對綠道有更深層次的研究。廣東省率先提出實踐科學發展觀,建立資源節約型以及環境友好型社會的目標,廣東省建設廳提出在區域綠地劃定保護的基礎上,率先在整個珠三角區域展開綠道的規劃與建設工作。綠道的推廣與實踐代表了一種生態主義理念的回歸,也代表了地方城市建設的一種新趨勢。
綠道的生態設計方法探索
綠道作為兼顧生態保護與居民休閑使用的開敞空間,其設計方法是多種因素的疊加,除生態性以外,綠道的景觀性、文化性、游憩性等不同因素也應在考慮范圍內,其規劃設計要因地制宜,體現各地方的特色,雖然由于場地及規劃的側重點不同,但整體的設計方法框架可總結如下:
1現狀調查分析,確定區域內的資源要素
根據國內外綠道建設的理論和經驗,得出主要影響綠道規劃設計的資源要素包括區域內的自然生態要素、人文要素、現狀道路布局等等。因此,對區域內水資源、自然資源、物種多樣性等進行綜合性評價是規劃設計綠道的前提。分析和明確區域內山體、河流、田園和海岸的物種分布情況和生態作用,根據各自的特點確定敏感地帶,確定綠道設置的主題內容以及綠道的選線,構成綠道框架系統,因為它們是獨特景觀、生物多樣性的集中地帶,也是人們休閑向往的地帶。
2根據綠道的現狀系統,確定綠道網選線布局
密度以及游憩項目開發程度根據建設地現狀、用地性質和地區服務功能等需求,分析區域內綠道潛在性游憩價值以及已開發項目對區域內的生態影響。通過綠道網慢行密度控制確定合理的綠道容量,并用容量控制方法降低具有生態危害的游憩項目開發使用頻率和活動范圍,減少一些生態危害大的游憩活動,微調綠道走向,形成人為活動干擾的緩沖區。
3提高綠道的連接質量,加強綠道網與其他交通系統的接駁
依據區域內生態環境敏感性程度及自然生態類型、級別,確定綠道的連接線路。先連接景觀質量較高的部分,特別是重要的棲息地斑塊,觀察棲息地節點圖的節點,探索抗拒力最小的路線。充分考慮區域綠道與道路交通、軌道交通及靜態交通的銜接,加強城市交通系統、慢行交通系統與城市綠道網的接駁,并建立一個完善、持續的機制來解決其相互之間的沖突。
4優選綠道網串聯的節點和綠道的邊界確定
對綠道網中的各節點進行重要性評價,挑出最具有開發價值的自然人文節點、城鄉居民點以及城市公共空間,并盡可能串聯更多有關自然及人文要素的節點,以充分展現該區域的自然生態景觀和歷史文化底蘊,提高綠道的開發效益和吸引力。綠道的控制邊界的確定以各類生物生態習性及外界干擾的影響程度為依據,確保綠道生物走廊的最低寬度。
綠道的生態學意義
綠道建設是以綠為脈,以道為媒,串聯各生態空間要素,完善城市自然生態系統的結構和功能,維護生態安全和格局,保護和挖掘城市特有歷史文化資源,改善人居環境為目的。其生態學意義是多方面的,可以從不同角度,不同層次去分析和理解。
1從生態完整性分析
生態系統中的生物具有適應環境變化的能力。生物的適應性,即生物在一定環境下的演化過程中逐步發展起來的生物學特性,它是生物與環境互相作用的結果。生物的生產能力,能夠修復受到干擾的生態系統,以維持生態系統的波動平衡。任何一個生態系統要保持健康、完整,必然要多要素相互作用,而不是簡單的多個物種疊加。單個要素生態功能之和小于整體的生態功能,因為各個要素按照一定的規律組織起來就具備了綜合性的功能,這是各個要素獨立存在時所不具備的。綠道規劃不是替代其他規劃,而是其它非線狀風景園林規劃的重要補充,通過連接其他非線狀重要風景園林系統,從而形成綜合性的整體,以達到保護的目的,對保持生態系統的完整性具有重要意義。
2從生物多樣性保護分析
生物多樣性是維護生態系統穩定性的基礎條件,也是區域生命支持生態系統的核心,還是支持區域穩定及其發展的物質基礎。綠道在生物多樣性的保護中具有重要作用,它可以提高斑塊間物種的遷移率,使不同斑塊中的同一物種個體之間的更方便,從而使小種群免于近親繁殖而退化,保護了基因多樣性。綠道通過促進斑塊間各物種的擴散,提高了種群的增長以及斑塊中某一種群滅絕后外來種群侵入的速度,從而對保護和提高物種的數量發揮積極作用。另外,由于綠道方便物種的遷移,某一景觀或斑塊中的干擾對物種的威脅就明顯降低了。
根據島的生物地理學平衡理論得出,島的面積大小,影響著島上的物種豐富度。烏利萬(Vulli-van)和謝弗(Shaffer)一致認為,島嶼物種數量的2個最主要影響因素是面積與距離。保護區之間的距離決定了物種的侵入或引入,自然保護區在平衡時的物種豐富度則決定于遷移速率和滅絕速率。由于殖民化的物種源是遷移和滅絕速率的依賴,所以整體隔離非常危險。確保有一個足夠大的生境用來保護內部殖民化的物種源是保護區內物種不滅絕的唯一辦法。一般而言,斑塊是非常重要的生境,綠道則是非常重要的遷移通道。因此,對于破碎化的生境來說,將各生境島嶼通過綠道連接在一起,特別是連接較大的自然斑塊,可以減少甚至抵消因景觀破碎化對生物多樣性造成的影響,對于野生物種多樣性的提高具有重要意義。
3從生態廊道內涵分析
生態廊道,即具有生物多樣性的生物能流、物流的通道,是動物棲息或遷徙、植物基因流動的走廊,它是維護生物多樣性的基本條件。而綠道是有不同寬度、保持區域生物多樣性、并連成網絡狀的生態走廊系統,綠道使孤立的生境斑塊連接成為一個整體,促進了生境的連接性。
1、住區規劃設計中的衛生防疫問題某些疾病是與住區環境和住宅內部構造有著千絲萬縷的關系,如世界衛生組織提出的不良建筑綜合癥和建筑相關疾病等已經影響著人們的身心健康。所以住區規劃應著眼于全局,一切從科學出發,在確保規劃合理的前提下,綜合考慮住宅建筑與衛生防疫的相關關系,注重優化住區周邊環境和衛生防疫條件,創建健康的人居環境。
⑴住區規劃時首先要切實做好選址,基地和周圍環境不應存在污染源,關注主導風向,住宅建設用地必須遠離垃圾堆場、廢氣排放附近及城市污染源的下風口。
⑵從規劃設計上注重保護好用地的自然生態環境,特別是對原有的綠林、水體、山石等的保護利用,使人與自然更加密切親和。
⑶住宅與住宅間的規劃間距要保證樓層、居室有效的日照時間與通風效果。陽光普照和空氣流通可以說是大自然賦予人類的最佳的自然衛生防疫手段。
⑷注重綠地建設,優化樹種的選擇和水體的流動,防止花絮飛揚或污水滯留造成的病菌傳播或繁殖。
⑸適當控制住區的容積率和建筑密度。過分追求高容積率和建筑密度加大了環境的承受能力,從而形成人口過分密集、空間擁堵、環境惡化,容易造成疾病的感染和傳播。
⑹合理規劃住區水體環境,污水、廢水和垃圾處理要達到無害化,甚至資源化。
2、住宅建筑設計中的衛生防疫問題住宅的單體設計也對居住的健康產生影響,主要應從優化平面設計、改善室內自然凈化條件,提高衛生防疫性能等方面入手。
2.1優化平面布局,提高衛生防疫性能功能的合理分區是保證居民心理健康的有效措施,因而應在滿足使用功能等基本要素的基礎上,優化平面布局,提升健康要素,增強其對疾病的自身“免疫力”。
⑴在塔式住宅設計中不宜采用內天井式平面。因面向內天井開窗的房間多為廚房和衛生間,是污染源的易發區,當天井內無法形成正壓的情況下,污濁空氣攜帶病菌懸浮在天井中,容易形成煙囪效應的“拔風”現象,造成氣流污染和“串味”,倒灌室內,對住戶室內衛生環境會產生不良影響。
⑵塔式住宅平面設計應明確各戶型的空氣對流通道,單朝向戶型的設計必須采取通風措施。
⑶塔式住宅凹口深度和寬度比應不大于2:1,最小開口寬度不應小于3米。凹口過深過窄,都不利通風效果。
⑷板式住宅不宜采用長內廊和外廊式平面。因長內廊通風效果差,外廊一般連通各戶的廚房和次臥室、容易串煙串味,產生視覺干擾,同時也易傳染病毒。
⑸板式住宅宜設計成南北通透型,即南客廳、北餐廳的布置方式。廚房宜設計在餐廳側面,以免遮擋廳的通風采光。廚房靠北墻設置時,宜留出寬度不小于1.2米的采光口(或北向陽臺),以滿足餐廳的采光通風要求。
2.2改善室內通風、采光環境,提高自然凈化能力直接采光與自然通風,是改善和提高住宅自然凈化能力、防控疾病傳播的最佳手段。日照及其紫外線殺菌作用對提高住宅的衛生防疫效果是不可或缺的。而住宅室內通風換氣是十分簡便而且行之有效的凈化方法。據統計,室內空氣污染要比室外高2-5倍,嚴重的高達百倍以上,定時開窗通風可大幅度降低室內微生物密度,據醫學上統計,開窗75分鐘可減少室內96.4%-99.5%的細菌。
⑴臥室、起居室(廳)應有與室外空氣直接流通的自然通風。嚴寒地區住宅的臥室、起居室(廳)應有與室外空氣直接流通的自然通風。采用自然通風
的房間,其通風開口面積應符合有關規定要求。
⑵臥室、起居室(廳)吊頂后,其凈高最好不應低于2.6米,以增強通風流量。廚房、衛生間的室內凈高應不應低于2.4米。
⑶住宅電梯廳必須有直接對外的采光通風窗,禁止設計暗電梯廳,尤其是高層住宅。
⑷住宅外窗的開啟扇面積不得小于整窗面積的25%,并加設紗窗,防止蚊蟲的飛入。
⑸塔式住宅樓開向外墻深凹口的廚房間,通風采光窗寬度不得小于1.2米,以保證基本的采光通風要求。⑹南向封閉陽臺懸挑長度不宜超過1.5米,以保證下層住戶陽光直射室內的時間,達到日光紫外線消毒的目的。
3、住宅設計中要考慮切斷流行性疾病的傳播途徑住宅設計中,應從設計的源頭,精心考慮,合理設計,避免通過公共空間、設施及污染的空氣、水源及接觸等途徑而發生傳染病交叉感染事件的發生。
⑴住宅不宜設置垃圾道。高層住宅宜在每層設封閉垃圾收集空間。集合式多層住宅應在樓外設置密閉式可移動分類存放垃圾箱,或設置垃圾生化處理設備。
⑵住宅建筑內不宜布置餐飲店,實在不可避免時,應將煙囪、通風道直接通出住宅頂層屋面,防止倒灌和有害氣體侵入住房,影響健康和安全。同時,其出入口應與住宅嚴格分開布置。
⑶建筑防火單元、房間布局隔斷與防疫分區應結合起來,公用部位設計為負壓空間,盡可能分開使用樓電梯。
⑷各功能區域、各單元、各房間之間應防止橫向和豎向的串氣而引起交叉感染,如管道、線槽穿越隔墻處應密封處理,管道井宜每層隔斷。
⑸住宅戶內功能布置要強調潔污分離、干濕分離的設計原則,首先要保證交通流線的簡捷和功能分布的合理,對不同的戶型和樓型,要有針對性的進行分析,并進行優化調整。綜合分析后采取切實有效的技術措施,防止公共空間的交叉感染問題。
⑹杜絕因供水水質污染而感染傳播疾病。因水質受到污染而造成的疾病的交叉感染和傳播事件,國內外均有過報導,因此,應對供水系統的每一個環節均應重視,避免二次污染和回流污染,確保水質衛生安全。
⑺避免通過接觸而交叉感染。公共交通走道照明控制開關應采用光控和聲控方式,不應采用觸摸控制方式,以減少住戶觸摸而交叉感染細菌、病毒等病原體。
4、住宅各專業設計緊密配合,防止因室內環境污染而造成疾病感染和傳播室內空氣受到污染,就有可能引起人體的各種疾病。因此,在設計階段就應相互協調,通力合作,從各專業角度,認真考慮衛生防疫的需求,采取切實有效的措施防控室內環境污染,避免疾病的感染和傳播。
4.1建筑、室內裝修專業
⑴衛生間不應直接布置在下層住戶的臥室、起居室(廳)和廚房的上層。
⑵無外窗的衛生間,應設置有防回流構造的排氣通風道,并預留安裝排氣機械的位置和條件。
⑶室內氡氣有80%-90%來自地基土壤,因此降低室內氡濃度的有效辦法是經常開窗通風和建造防氡地基,密封室內的細小裂縫,堵住地下氡氣進入室內的通道。
⑷對裝修設計和材料、部品選擇進行嚴格的把關,使室內裝修十分重視環保和防污染問題,選用無毒、無害、無污染環境、有益于人體健康的環保型材料和部品,使用能改善室內空氣質量的先進技術及設備,防止成品家具對室內造成的污染。
4.2.設備專業
⑴地漏水封存水彎應經常有水補充,防止干涸。如可采用無水封地漏加P型存水彎,并由洗臉盆的排水給P型存水彎補水,或采用多通道地漏等。廚房不宜設計地漏,以利于減少蟲害的滋生和廢氣的污染。
⑵住宅室內不得以設置吸氣閥替代通氣管,而應設置伸頂通氣管,因吸氣閥只能靠吸入空氣,防止負壓破壞水封,且其閥瓣一旦老化,將造成室內污染的嚴重后果。
⑶通氣管應直達屋頂,不得與風道和煙道連接,且其管口應避開門窗,也不宜設在
建筑物挑出部分的下面,以防止臭氣污染室內環境。
⑷排水管道滲漏、凝結水對物品等的污染和損害應得到充分重視,要從選材及安裝等方面采取有效措施,避免排水管道的滲漏、結露而污染室內環境,傳播病菌。
⑸建筑設備管線應相對集中設計。高層和多層住宅必須設置垂直管道井。排污立管宜單獨設置。住宅的污水排水橫管宜設于本層套內。
⑹空調系統的過濾器以及風道、風口會成為呼吸道傳染病主要污染源。同時家用空調系統的過濾網、風管、吹風機也是病菌和病毒生存繁殖的棲息地。應注意消毒滅菌和室內的通風換氣。
⑺在廚房灶具或吸煙處要設局部排氣設備,廚房排油煙機的排氣管通過外墻直接排至室外時,應在室外排氣口設置避風和防止污染環境的構件。