1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)對未來建筑的一些構(gòu)想（鄭州大學(xué)土木工程學(xué)院 李文博）摘 要：建筑是人與自然的中介，如何使建筑既能適應(yīng)環(huán)境的自然規(guī)律，又能適合人類不斷發(fā)展的需要，這是定義未來建筑的一個出發(fā)點。未來的建筑必須是生態(tài)的、和諧的、藝術(shù)的、環(huán)保的、科技的和智能的結(jié)晶,建筑物的功能不再局限在使用上,自然、環(huán)保、智能的理念將成為設(shè)計的主流,這將把建筑的發(fā)展帶人到一個新的高度。筆者從未來建筑的形態(tài)設(shè)計；綠色環(huán)保理念和智慧化三個方面對未來建筑進(jìn)行分析與暢想。關(guān)鍵詞：未來建筑;仿生建筑;綠色環(huán)保；智慧建筑

2、 前 言 衣、食、住、行是人們基本的生活需求,在滿足了基本的生活需求后,人們往往會追求更高的生活質(zhì)量。隨著社會進(jìn)步和人們生活水平的提高,人們對居住環(huán)境有了更高的要求,建筑不再是僅僅為了滿足人們居住這一基本功能了,建筑藝術(shù)化、建筑環(huán)保化和建筑智能化的出現(xiàn)將建筑市場提升到了一個更高的層次,當(dāng)然,也為人們的生活提供了更加安全、舒適、便捷的環(huán)境。當(dāng)今時代，技術(shù)發(fā)達(dá)，科技先進(jìn)，出現(xiàn)了一大批如：云計算技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、BIM 技術(shù)、人工智能技術(shù)、3D打印技術(shù)、光學(xué)纖維技術(shù)、納米技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，這些都為未來建筑的發(fā)展提供了可能與支撐，為我們對未來建筑的大膽設(shè)想提供了可行性依據(jù)。2. 未來建筑的形

3、態(tài)設(shè)計2.1 仿生建筑仿生建筑是指從自然生物中獲得靈感的建筑，在它們中我們可以感受到自然的氣息和造物的神奇，體驗到自然的生命的力量。自然的形態(tài)是地球演化進(jìn)程中上億年優(yōu)選的結(jié)果，人們已經(jīng)開始意識到自然形態(tài)的優(yōu)越性。仿生學(xué)體現(xiàn)了人類對大自然智慧的欣賞與尊重，仿生設(shè)計最核心的價值是理解自然界運作的模式及背后邏輯，并巧妙地采納它們來解決設(shè)計問題。比如國內(nèi)的水立方，法國蒙彼利埃設(shè)計的多功能于一身的“白樹”集合住宅，天然巖層的新加坡皮克林賓樂雅酒店，這些都是極為成功的例子。不僅可以通過仿生取得新穎的造型，而且往往也能在發(fā)揮新材料新結(jié)構(gòu)新體系的作用的基礎(chǔ)上創(chuàng)造出非凡的效果。最近幾年迅速走紅的“新仿生建筑”在

4、計算機科學(xué)的再次高潮下逐漸勾勒出自身，拓展著仿生學(xué)的邊界。美國建筑設(shè)計師扎克雷.貝克杰所設(shè)計的“蝠鲼”項目。該設(shè)計全部由高密度的聚乙烯材料制成。體翼時而向上收攏，時而向下張開，就像在海中穿行，但讓它柔韌起伏的并非海水和空氣，而是聲音?！膀瘀鳌表椖拷Y(jié)合了建筑學(xué)、紡織工藝、互動技術(shù)和物理形態(tài)的聲學(xué)研究?？臻g中聲音的強弱變化，會實時轉(zhuǎn)變成數(shù)字控制信號傳輸?shù)接嬎銠C中，通過機械控制讓蝠鲼產(chǎn)生不同的體翼高度，使得這些聚乙烯織物獲得生命和行動的能力。當(dāng)你鼓掌，它揮舞體翼的頻率會更高、幅度更大，顯得十分歡快；而當(dāng)周圍一片寂靜時，她又仿佛睡著了一般。通過“蝠鲼”這類看起來無所指向的藝術(shù)品，指引了未來建筑不僅僅只

5、是外形上的仿生，而應(yīng)當(dāng)具備“響應(yīng)”和“易變”的特點，這或許是未來建筑的一個發(fā)展方向。2.2 建筑形態(tài)藝術(shù)化 韻律作為一種體現(xiàn)音樂的美感的旋律也存在于建筑中。建筑藝術(shù)是一種建筑的形態(tài)美,它不僅可以結(jié)合繪畫、音樂等的藝術(shù)表現(xiàn)形式來體現(xiàn),也可運用獨特的藝術(shù)語言來表達(dá)。建筑形象的構(gòu)成手法多種多樣,常常與建筑的要求相適應(yīng),不同特性的建筑要求具有與之相配的建筑形式,這時候的建筑又具有了人文價值和藝術(shù)價值雙重價值。隨著人們審美情趣的提高,建筑形象在建筑設(shè)計中的地位也越來越突出,不同的建筑風(fēng)格給城市帶來不同的美的感受,有的建筑莊嚴(yán)、肅穆,有的建筑則簡潔、大方,有的顯得輕巧、活潑,有的則自然、穩(wěn)重,通常的情況下

6、建筑和它要表現(xiàn)的含義相適應(yīng)。繁華的都市，高節(jié)奏的生活再加上“靜態(tài)、惰性和自閉”的建筑形態(tài)，往往給人以壓迫、肅穆、緊張的視覺和體驗。未來的建筑不僅僅只作為一棟建筑獨立地坐落于繁華的大都市之中，而應(yīng)當(dāng)作為一個藝術(shù)品給人以視覺的沖擊和心靈的撫慰。學(xué)數(shù)學(xué)出身的英籍女建筑師哈迪德對周圍世界有著獨特的視角和體驗,總是從人們意想不到的具有存在性之處創(chuàng)造出平面、空間與片斷,其作品帶有強烈的空間欲望,雖凌亂卻又隱含有序的線條,是動態(tài)和靜態(tài)的完美結(jié)合體。哈迪德的建筑充滿運動感,這種運動可以表述為一種不動之動的形式,它是藝術(shù)表現(xiàn)中一種極為重要的特質(zhì)。當(dāng)視覺形狀向某一個方向聚合或傾斜,擴張或收縮,就會使人感受到物體在

7、形態(tài)上造成的動態(tài)效果,引發(fā)視覺上的“幻覺”。同時,哈迪德也探索抽象化概念,這包括避免運用相似性和典型性,她總在考慮如何把一個具體的幾何形狀,變成從未見過的新形式新的人流、車流、建筑與城市流。于是,建筑被設(shè)計成流線形。哈迪德并沒有創(chuàng)造新的結(jié)構(gòu)或技術(shù),而是以一種全新的表述方式向世人展示獨特的視覺景觀。辛辛那提當(dāng)代藝術(shù)中心是哈迪德在美國建成的第一個項目,它被譽為現(xiàn)代藝術(shù)同城市生活的完美結(jié)合。辛辛那提當(dāng)代藝術(shù)中心坐落于城市活動頻繁的地點,其動態(tài)、奇異的空間設(shè)計給運動于其中的人帶來了超乎尋常的空間體驗,創(chuàng)造出城市高節(jié)奏生活同人文氣息相融合的全新場景。3. 在未來建筑中貫穿綠色環(huán)保、節(jié)能降耗的理念當(dāng)今社會

8、，鑒于人類面臨著迫在眉睫的環(huán)境危機，世界性的生態(tài)觀念和共識已逐步形成，綠色建筑也逐漸發(fā)展起來。未來綠色建筑的設(shè)計不僅僅只體現(xiàn)在環(huán)保材料的使用和施工上。未來綠色建筑還應(yīng)當(dāng)充分利用各種高新技術(shù)手段，用最合理的方式、最少量的資源，實現(xiàn)最高的性能。現(xiàn)在人們在進(jìn)行建筑設(shè)計時,已經(jīng)把整個建筑面積中的綠化率當(dāng)成了建筑中的一個指標(biāo),讓建筑物之間充滿綠色。不僅建筑間的空地上有綠色,建筑物中配套有公園,而且有的建筑的屋頂上還有花園。很多的房地產(chǎn)商打出的建設(shè)理念就是:家在公園里,公園里就是家的說法。可見綠色設(shè)計的理念已深人到人們的心中,讓城市的綠化面積增加,讓建筑物披上綠色的外衣,使建筑物與自然和諧相處,讓綠色建筑

9、走進(jìn)人們的生活已成為一種時尚。環(huán)保建筑還體現(xiàn)在建筑設(shè)計的節(jié)能和使用清潔型能源上,例如建筑物的采光要盡量采用自然光,通風(fēng)當(dāng)然也是以自然風(fēng)為主;要利用以太陽能為主的自然能源,如可以利用太陽能發(fā)電照明等,以使用清潔型能源為主。對于建筑外墻的有效利用這一方面，諸多學(xué)者在此上面發(fā)表了很多創(chuàng)新觀點。但多數(shù)似乎并不具備可行性，不過這并不能動搖對未來建筑的美好想象。正如日本新陳代謝派成員黑川紀(jì)章所說 ：“未來城市提案的意義，不在于該提案能否存在，能否實現(xiàn)技術(shù)問題，而在于它提示當(dāng)今的矛盾，預(yù)見未來的思想。”其中較為有代表性的是生物發(fā)電技術(shù)，通過植物苔蘚在光合作用中產(chǎn)生的細(xì)微電量來對生物燃料電池進(jìn)行供電，從而進(jìn)一

10、步減少設(shè)備使用能耗。不僅能起到令人愉悅的視覺效果，還能達(dá)到綠色環(huán)保節(jié)能減排的目的。被動屋，也叫被動式超低能耗綠色建筑，是集高舒適度、低能耗、經(jīng)濟性于一體的節(jié)能建筑。之所以稱其為“被動屋”，是因為它不會主動從外界索取能源，更沒有傳統(tǒng)意義上的空調(diào)和暖氣，但是它卻可以使屋內(nèi)一年四季保持恒溫、恒濕、恒氧、低燥和適光。被動式房屋于1991 年源于德國法蘭克福，作為低能耗和極高舒適度的節(jié)能建筑，被動式房屋已在世界各地尤其是德國得到了迅速推廣和廣泛應(yīng)用。一般而言，被動式房屋比普通建筑可節(jié)省高達(dá) 90%的能耗，理論上可將采暖和供熱能耗降低到零或接近零的水平。被動式房屋”是未來建筑的發(fā)展方向和必然趨勢，符合各方

11、利益，我國要努力做下去。4. 智慧建筑如果用“人”來比喻建筑的話，傳統(tǒng)建筑是只具有皮膚和骨頭的空洞框架，智慧建筑是具有神經(jīng)等生命系統(tǒng)的完整人，是與自然和社會環(huán)境相結(jié)合的社會人。智慧建筑是以建筑、人與環(huán)境為對象，集計算機技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等，提供安全高效、環(huán)境舒適、能耗更低的建筑生態(tài)體系。橫向是涉及建筑、城市電網(wǎng)、家居設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)城市環(huán)境等方面的建筑生態(tài)圈。縱向是從規(guī)劃、設(shè)計、建造到運維與使用的完整建筑生態(tài)鏈。智能建筑可以做到如鄭州大學(xué)行政樓中人來燈亮、人走燈滅的生活場景，以實現(xiàn)節(jié)能的目的。智慧建筑不僅可以完成智能建筑的這些基本功能，同時還可以通過安裝在建筑中各類傳感器采集建筑中居住者的行為、熱、光

12、和空間利用等數(shù)據(jù)，學(xué)習(xí)其行為習(xí)慣，預(yù)見其對照明、溫度和其他服務(wù)的需求和喜好，便可有針對性地供能從而實現(xiàn)更有效的節(jié)能目標(biāo)。智慧建筑可以追蹤門禁一卡通的使用情況，通過建筑服務(wù)管理系統(tǒng)就會知道人們聚集的時間和地點，并對供暖、制冷、照明和通風(fēng)做出相應(yīng)的調(diào)整從而實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。智慧建筑可以根據(jù)人的需求做出反應(yīng)，而不是要人去適應(yīng)建筑。智能建筑的應(yīng)用系統(tǒng)之間是各自獨立的，智慧建筑的應(yīng)用系統(tǒng)之間是開放的、互聯(lián)的，采用大數(shù)據(jù)技術(shù)可以解決數(shù)據(jù)共享的基本問題，實現(xiàn)行業(yè)內(nèi)外的連接，如: 建筑與城市電網(wǎng)、建筑與環(huán)境、建筑與交通、建筑與通訊等。只有實現(xiàn)了跨專業(yè)甚至跨行業(yè)的連接才能做到更安全、更健康舒適、更節(jié)能，從這個意義上

13、來說智能建筑非常有必要升級到智慧建筑。另外還可以在墻體與樓板上網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃輸送路徑，以便于方便快捷輸送快遞、外賣或者文件，用戶只需在顯示屏上輸入門牌號，就可以在各個各個入口處投放物品。同時還可以應(yīng)用面部識別技術(shù)在未來建筑中，通過與物聯(lián)網(wǎng)平臺相連，面部識別時間僅0.7s，隨即建筑內(nèi)嵌的授權(quán)智能系統(tǒng)自動啟動。此技術(shù)可用于智能設(shè)備的自動啟動與關(guān)閉，它也可以提供考勤、能耗數(shù)據(jù)查詢、資費交易等功能。當(dāng)智能系統(tǒng)開啟時，網(wǎng)絡(luò)平臺內(nèi)的所有設(shè)備即刻開始工作。如會議室的智能系統(tǒng)啟動后，“智能化”將貫穿于會議從預(yù)定到結(jié)束的整個流程，包括：通過移動、PC端在線一鍵操作，開展會前遠(yuǎn)程預(yù)訂通知；通過無線設(shè)備啟動、臉部識別簽到

14、，服務(wù)會前準(zhǔn)備；通過全息數(shù)字演示代替PPT、同聲傳譯借用、大數(shù)據(jù)儲存等技術(shù)，服務(wù)整個會議進(jìn)程等。當(dāng)前最熱門的新興通信技術(shù)可見光通信是未來建筑創(chuàng)新的一大亮點。可見光通信的“秘密”在于燈泡LED燈，與普通曰先燈、白熾燈不同，LED燈可快速明滅，閃動頻率極高，可承擔(dān)發(fā)送信息任務(wù)。只要在LED燈泡中加入一個芯片，其便具有無線路由器、通信基站、WIFI接入點甚至GPS衛(wèi)星”功能，這就提供了一種全新的無線通信方式可見光通信技術(shù)，簡稱為“UR”，其優(yōu)點并不僅僅是可以讓世界上任何LED燈節(jié)約日漸稀缺的射頻頻譜資源。為智慧建筑提供了新的助力。結(jié) 語經(jīng)過幾十年遞進(jìn)式發(fā)展，我國建筑業(yè)已走到了一個十分關(guān)鍵的關(guān)口。建筑

15、工業(yè)化和預(yù)制裝配化,各種高新技術(shù)的興起，為未來建筑的發(fā)展提供了無限的可能性。我們應(yīng)該充分發(fā)揮想象力，著眼明天，積極構(gòu)建未來建筑的實施方向。這是一個建筑人的思考，也是整個全行業(yè)的責(zé)任。我們要加快建筑業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，共同迎來建筑業(yè)更加美好的明天。參考文獻(xiàn)：陳嵐、曾堅，拓展未來建筑設(shè)計的先鋒領(lǐng)域J，工業(yè)建筑，2012（9）；9-11.2 汪麗君、舒平，對未來建筑形態(tài)的類型學(xué)思考J，NEW ARCHITECTURE，2011（5）；39-41.3 韋啟軍，LED智慧照明與通信系統(tǒng)（可見光通信）在智能建筑中的新應(yīng)用及未來發(fā)展J，城市住宅，2016（2）；53-55.4 李遜，被動式房屋設(shè)計原則與簡析J，居業(yè)，2017（3）；53-54.5 黎寧，當(dāng)今建筑設(shè)計領(lǐng)域的未來主義傾向與思考J，設(shè)計與理論，2012（4）；13-16.6 王理