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(一)园林设计中的仿生学
仿生学在园林设计中的应用十分广泛,因为园林设计多是室外设计,有着广阔的环境背景和天然的自然环境气氛,在园林设计中使用仿生学理念,不仅能够体现出园林设计的匠心所在,还能使园林的自然感显得更加活泼和生动。很多园林设计中的仿生学应用都极具代表性,例如,长春和吉林、哈尔滨等地的小区园林设计中,经常放置仿生的小区景观小品,如假山、仙鹤、小鹿等仿生雕塑作品,这些作品,使小区的园林景观更显东北物产丰富的状态,也使得小区景观的审美价值有所提升。
(二)家居设计中的仿生学
仿生学应用于家居设计,是家居设计进入后现代设计阶段以后盛极一时的设计理念。家居设计中的仿生学被应用到许多方面,大到房屋的室内设计整体构思,小到杯盘器皿,都有仿生学的痕迹。与园林设计中的仿生学应用有所不同的是,室内设计的仿生学应用经常表现在材料和生物理念上,因此大多数家居设计中的仿生学作品,都具有高度的抽象性,作品的美感在于体现出生命力,审美的价值在于传达生命的意义。例如,现代设计家居设计中的沙发座位是有意凹陷下去的,靠背也是不规则的内陷型,还有些阳台椅是明显的蛋形,这些家居用品都给人一种舒适、安全、被保护的感觉,无论是从外形还是从使用感受上,都更像一颗“蛋”,这就是仿生学要表达的生命、安全的意义。
(三)服装设计中的仿生学
服装设计是设计艺术中的重头戏,随着人们对服饰审美标准的提升,服装设计已经从简单的满足人们穿衣需要发展成为展示人们生活艺术的重要领域。在服装设计中应用的仿生学也成为人们直接表达穿衣理念以及对自然的态度的方式。服装设计中的仿生学应用之中重要的一点在于服装材料的变革,科技的进步以及环保主义的盛行使得那些直接使用动物皮毛的服装材料发生改变,仿生学理念促使动物皮毛演变成皮毛的仿制品;另外,在服装设计中,许多裙装的轮廓与花朵的形状类似,这种设计的目的在于体现女性如花朵般的美丽,还有些服装设计直接将仿生动物安置在衣服上,如蔡康永在主持“康熙来了”的节目时,服装上经常停着一只仿生的鸟儿,以此体现他主持风格的活泼和睿智,这也是服装设计中的仿生学应用。
二、仿生学在艺术设计中应用的意义
(一)展示艺术设计的自然魅力
大自然的魅力在仿生设计中得到了充分的体现,自然界万物为设计师提供了源源不断!取之不尽的灵感与素材,并为设计思想的表现提供物的载体。师法自然,进而激发出设计师的设计灵感与思想火花,汲取自然界中生物形态优化!合理的一面,再运用科技成果加工改造自然,创造人工生态美的环境,达到人工环境与自然环境的融合。设计师借仿生设计固有的意义,将其出神入化地融合在载体意义上,创造出更符合人们心中理想的意境。仿生设计因其自然美妙的魅力丰富和美化了人们的生活,而受到广泛的青睐。
(二)体现人类生存的基础
自然界中各种生物都蕴含着造物者赋予的自然美感。例如对称美、自然重复、无序排列、有序无序的构成等等。自然界中许多生物(包括人类在内)的身体蕴含着比例的美感,有“黄金分割点”的呈现等。人类诞生之初就受到自然物象的熏陶,也形成了人类对于生物外表一定的审美取向。仿生学应用在艺术设计中,能够对人类生存的基础进行完美的展示,使人类的生活环境美感提高。
(三)使艺术设计的思想得以发展
仿生设计的运用丰富了社会的物质文明,得到了人们一直的喜爱。在当代社会环境下,仿生设计运用在陈设设计里,完全是现代工业社会心灵的解药,艺术家们正逐渐把眼光由繁复奢华的创意,转向大自然赋予心灵平静的力量。仿生设计把大自然的力量附属在了人们日常最贴近的环境,让人与自然时刻都亲近,把自然的平静带进了人们的生活中,让人感受和触摸到了大自然的质朴,宁静与温馨,极大地满足了现代社会人们渴望回归自然的心理需求。
三、艺术设计中的仿生学未来发展
(一)仿生学应用范围扩大
仿生学在艺术设计中的应用,会随着艺术设计本身的发展以及人们对仿生学理念的理解而扩大范围。目前的仿生学主要应用在人们日常生活中经常应用的那些艺术作品中,而在未来的发展过程中,仿生学理念可能被应用在高精尖艺术设计领域中。
(二)用仿生学表达“人本”的创意理念
仿生学理念表达了人类对“自然性”的追求,因此,未来的仿生学将把“人本”理念的展示作为创意的基础,通过艺术设计去展示、追求人类需要中最基本的东西,使人们与艺术设计作品之间的共鸣不仅在于应用性,更在于精神方面的满足和交流。
四、结语
绿道的分类
FabosJG在主持建设新英格兰绿道网络的规划中,将绿道划分为3种类型:生态型绿道、游憩型绿道以及文化历史保护型绿道。LittleCE根据绿道的形成条件及其不同的功能将绿道分为以下5种基本类型:城市河边的绿道、以道路为特征的娱乐型绿道、重要的生态廊道绿道、风景或者历史线路绿道,综合的绿道系统或者网络。FábosJ提出绿道可分3类:一种是具有生态意义的走廊以及自然系统的绿道;一种是娱乐型绿道;还有一种是具有历史遗产以及文化价值的绿道。AhernJ认为,按照面积尺度的大小划分,绿道可分为市区级(1-100km2)、市域级(100-10000km2)、省级(10000-100000km2)、区域级(>100000km2)4种类型;而绿道按照功能作用又分为生物多样性绿道、休闲娱乐绿道、水资源保护绿道、历史文化资源保护绿道等4种类型。
俞孔坚教授系统地总结了中国绿道的规划发展以及演变历史。他提出中国按照绿道的形式与功能划分,存在着3种类型的绿道,一种是沿着河道或者水域边界分布的滨河绿道;一种是公园道路绿道或者具有交通功能的道路绿道;还有一种是沿着田园边界分布的田园绿道。这些分类有助于我们进一步了解绿道形成的不同形式,方便对其进行统一化的管理。而现实中各种类型的绿道常常交叉混合,怎样划分依赖于对它们特征的认可程度。
国内外绿道的研究和实践
19世纪60年代,美国就开始了一定规模的公园路以及公园系统的规划和实践;之后就倡导有机疏散以及区域的规划和实践;接着出现了生态规划理论;直到20世纪80年代,运用景观生态学的观点,进行了尺度较大的绿道系统规划;1990年,LittleCE在《GreenwayofAmerican》中对美国的绿道进行了归纳总结,介绍并分析了16个绿道的规划实例。之后景观设计师们对美国48个州范围内的绿道网络进行了综合的研究及规划。还有部分学者对不同类别的绿道网络运用景观生态学理论进行了分析和评价。绿道最早的建设实践也是在美国展开的,比如世界闻名的新英格兰绿道等等。
绿道在欧洲的发展史则不是一个连续的过程,它最早以林荫大道出现在法国,然后才是英国的绿带。由于受美国绿道思潮的影响,欧洲于20世纪90年代后进行了一系列的绿道研究和实践,绿道网建设现在正逐步向跨国合作发展。中国目前对绿道的理论研究还处于起步阶段,仅有少量的相关文献对此有论述。俞孔坚等对绿道和绿道的发展历史、设计原则、网络分类等方面进行了研究。王海珍等则运用斑块、廊道结构、网络结构的分析评价了绿道网络,蔡蝉静等探寻了城市绿道景观格局定量研究的方法。而在当前河流、道路、铁路等两侧绿化获得了一定成果的基础上,必然要求绿道建设向更深入的方向发展,这就要求对绿道有更深层次的研究。广东省率先提出实践科学发展观,建立资源节约型以及环境友好型社会的目标,广东省建设厅提出在区域绿地划定保护的基础上,率先在整个珠三角区域展开绿道的规划与建设工作。绿道的推广与实践代表了一种生态主义理念的回归,也代表了地方城市建设的一种新趋势。
绿道的生态设计方法探索
绿道作为兼顾生态保护与居民休闲使用的开敞空间,其设计方法是多种因素的叠加,除生态性以外,绿道的景观性、文化性、游憩性等不同因素也应在考虑范围内,其规划设计要因地制宜,体现各地方的特色,虽然由于场地及规划的侧重点不同,但整体的设计方法框架可总结如下:
1现状调查分析,确定区域内的资源要素
根据国内外绿道建设的理论和经验,得出主要影响绿道规划设计的资源要素包括区域内的自然生态要素、人文要素、现状道路布局等等。因此,对区域内水资源、自然资源、物种多样性等进行综合性评价是规划设计绿道的前提。分析和明确区域内山体、河流、田园和海岸的物种分布情况和生态作用,根据各自的特点确定敏感地带,确定绿道设置的主题内容以及绿道的选线,构成绿道框架系统,因为它们是独特景观、生物多样性的集中地带,也是人们休闲向往的地带。
2根据绿道的现状系统,确定绿道网选线布局
密度以及游憩项目开发程度根据建设地现状、用地性质和地区服务功能等需求,分析区域内绿道潜在性游憩价值以及已开发项目对区域内的生态影响。通过绿道网慢行密度控制确定合理的绿道容量,并用容量控制方法降低具有生态危害的游憩项目开发使用频率和活动范围,减少一些生态危害大的游憩活动,微调绿道走向,形成人为活动干扰的缓冲区。
3提高绿道的连接质量,加强绿道网与其他交通系统的接驳
依据区域内生态环境敏感性程度及自然生态类型、级别,确定绿道的连接线路。先连接景观质量较高的部分,特别是重要的栖息地斑块,观察栖息地节点图的节点,探索抗拒力最小的路线。充分考虑区域绿道与道路交通、轨道交通及静态交通的衔接,加强城市交通系统、慢行交通系统与城市绿道网的接驳,并建立一个完善、持续的机制来解决其相互之间的冲突。
4优选绿道网串联的节点和绿道的边界确定
对绿道网中的各节点进行重要性评价,挑出最具有开发价值的自然人文节点、城乡居民点以及城市公共空间,并尽可能串联更多有关自然及人文要素的节点,以充分展现该区域的自然生态景观和历史文化底蕴,提高绿道的开发效益和吸引力。绿道的控制边界的确定以各类生物生态习性及外界干扰的影响程度为依据,确保绿道生物走廊的最低宽度。
绿道的生态学意义
绿道建设是以绿为脉,以道为媒,串联各生态空间要素,完善城市自然生态系统的结构和功能,维护生态安全和格局,保护和挖掘城市特有历史文化资源,改善人居环境为目的。其生态学意义是多方面的,可以从不同角度,不同层次去分析和理解。
1从生态完整性分析
生态系统中的生物具有适应环境变化的能力。生物的适应性,即生物在一定环境下的演化过程中逐步发展起来的生物学特性,它是生物与环境互相作用的结果。生物的生产能力,能够修复受到干扰的生态系统,以维持生态系统的波动平衡。任何一个生态系统要保持健康、完整,必然要多要素相互作用,而不是简单的多个物种叠加。单个要素生态功能之和小于整体的生态功能,因为各个要素按照一定的规律组织起来就具备了综合性的功能,这是各个要素独立存在时所不具备的。绿道规划不是替代其他规划,而是其它非线状风景园林规划的重要补充,通过连接其他非线状重要风景园林系统,从而形成综合性的整体,以达到保护的目的,对保持生态系统的完整性具有重要意义。
2从生物多样性保护分析
生物多样性是维护生态系统稳定性的基础条件,也是区域生命支持生态系统的核心,还是支持区域稳定及其发展的物质基础。绿道在生物多样性的保护中具有重要作用,它可以提高斑块间物种的迁移率,使不同斑块中的同一物种个体之间的更方便,从而使小种群免于近亲繁殖而退化,保护了基因多样性。绿道通过促进斑块间各物种的扩散,提高了种群的增长以及斑块中某一种群灭绝后外来种群侵入的速度,从而对保护和提高物种的数量发挥积极作用。另外,由于绿道方便物种的迁移,某一景观或斑块中的干扰对物种的威胁就明显降低了。
根据岛的生物地理学平衡理论得出,岛的面积大小,影响着岛上的物种丰富度。乌利万(Vulli-van)和谢弗(Shaffer)一致认为,岛屿物种数量的2个最主要影响因素是面积与距离。保护区之间的距离决定了物种的侵入或引入,自然保护区在平衡时的物种丰富度则决定于迁移速率和灭绝速率。由于殖民化的物种源是迁移和灭绝速率的依赖,所以整体隔离非常危险。确保有一个足够大的生境用来保护内部殖民化的物种源是保护区内物种不灭绝的唯一办法。一般而言,斑块是非常重要的生境,绿道则是非常重要的迁移通道。因此,对于破碎化的生境来说,将各生境岛屿通过绿道连接在一起,特别是连接较大的自然斑块,可以减少甚至抵消因景观破碎化对生物多样性造成的影响,对于野生物种多样性的提高具有重要意义。
3从生态廊道内涵分析
生态廊道,即具有生物多样性的生物能流、物流的通道,是动物栖息或迁徙、植物基因流动的走廊,它是维护生物多样性的基本条件。而绿道是有不同宽度、保持区域生物多样性、并连成网络状的生态走廊系统,绿道使孤立的生境斑块连接成为一个整体,促进了生境的连接性。
1、住区规划设计中的卫生防疫问题某些疾病是与住区环境和住宅内部构造有着千丝万缕的关系,如世界卫生组织提出的不良建筑综合症和建筑相关疾病等已经影响着人们的身心健康。所以住区规划应着眼于全局,一切从科学出发,在确保规划合理的前提下,综合考虑住宅建筑与卫生防疫的相关关系,注重优化住区周边环境和卫生防疫条件,创建健康的人居环境。
⑴住区规划时首先要切实做好选址,基地和周围环境不应存在污染源,关注主导风向,住宅建设用地必须远离垃圾堆场、废气排放附近及城市污染源的下风口。
⑵从规划设计上注重保护好用地的自然生态环境,特别是对原有的绿林、水体、山石等的保护利用,使人与自然更加密切亲和。
⑶住宅与住宅间的规划间距要保证楼层、居室有效的日照时间与通风效果。阳光普照和空气流通可以说是大自然赋予人类的最佳的自然卫生防疫手段。
⑷注重绿地建设,优化树种的选择和水体的流动,防止花絮飞扬或污水滞留造成的病菌传播或繁殖。
⑸适当控制住区的容积率和建筑密度。过分追求高容积率和建筑密度加大了环境的承受能力,从而形成人口过分密集、空间拥堵、环境恶化,容易造成疾病的感染和传播。
⑹合理规划住区水体环境,污水、废水和垃圾处理要达到无害化,甚至资源化。
2、住宅建筑设计中的卫生防疫问题住宅的单体设计也对居住的健康产生影响,主要应从优化平面设计、改善室内自然净化条件,提高卫生防疫性能等方面入手。
2.1优化平面布局,提高卫生防疫性能功能的合理分区是保证居民心理健康的有效措施,因而应在满足使用功能等基本要素的基础上,优化平面布局,提升健康要素,增强其对疾病的自身“免疫力”。
⑴在塔式住宅设计中不宜采用内天井式平面。因面向内天井开窗的房间多为厨房和卫生间,是污染源的易发区,当天井内无法形成正压的情况下,污浊空气携带病菌悬浮在天井中,容易形成烟囱效应的“拔风”现象,造成气流污染和“串味”,倒灌室内,对住户室内卫生环境会产生不良影响。
⑵塔式住宅平面设计应明确各户型的空气对流通道,单朝向户型的设计必须采取通风措施。
⑶塔式住宅凹口深度和宽度比应不大于2:1,最小开口宽度不应小于3米。凹口过深过窄,都不利通风效果。
⑷板式住宅不宜采用长内廊和外廊式平面。因长内廊通风效果差,外廊一般连通各户的厨房和次卧室、容易串烟串味,产生视觉干扰,同时也易传染病毒。
⑸板式住宅宜设计成南北通透型,即南客厅、北餐厅的布置方式。厨房宜设计在餐厅侧面,以免遮挡厅的通风采光。厨房靠北墙设置时,宜留出宽度不小于1.2米的采光口(或北向阳台),以满足餐厅的采光通风要求。
2.2改善室内通风、采光环境,提高自然净化能力直接采光与自然通风,是改善和提高住宅自然净化能力、防控疾病传播的最佳手段。日照及其紫外线杀菌作用对提高住宅的卫生防疫效果是不可或缺的。而住宅室内通风换气是十分简便而且行之有效的净化方法。据统计,室内空气污染要比室外高2-5倍,严重的高达百倍以上,定时开窗通风可大幅度降低室内微生物密度,据医学上统计,开窗75分钟可减少室内96.4%-99.5%的细菌。
⑴卧室、起居室(厅)应有与室外空气直接流通的自然通风。严寒地区住宅的卧室、起居室(厅)应有与室外空气直接流通的自然通风。采用自然通风
的房间,其通风开口面积应符合有关规定要求。
⑵卧室、起居室(厅)吊顶后,其净高最好不应低于2.6米,以增强通风流量。厨房、卫生间的室内净高应不应低于2.4米。
⑶住宅电梯厅必须有直接对外的采光通风窗,禁止设计暗电梯厅,尤其是高层住宅。
⑷住宅外窗的开启扇面积不得小于整窗面积的25%,并加设纱窗,防止蚊虫的飞入。
⑸塔式住宅楼开向外墙深凹口的厨房间,通风采光窗宽度不得小于1.2米,以保证基本的采光通风要求。⑹南向封闭阳台悬挑长度不宜超过1.5米,以保证下层住户阳光直射室内的时间,达到日光紫外线消毒的目的。
3、住宅设计中要考虑切断流行性疾病的传播途径住宅设计中,应从设计的源头,精心考虑,合理设计,避免通过公共空间、设施及污染的空气、水源及接触等途径而发生传染病交叉感染事件的发生。
⑴住宅不宜设置垃圾道。高层住宅宜在每层设封闭垃圾收集空间。集合式多层住宅应在楼外设置密闭式可移动分类存放垃圾箱,或设置垃圾生化处理设备。
⑵住宅建筑内不宜布置餐饮店,实在不可避免时,应将烟囱、通风道直接通出住宅顶层屋面,防止倒灌和有害气体侵入住房,影响健康和安全。同时,其出入口应与住宅严格分开布置。
⑶建筑防火单元、房间布局隔断与防疫分区应结合起来,公用部位设计为负压空间,尽可能分开使用楼电梯。
⑷各功能区域、各单元、各房间之间应防止横向和竖向的串气而引起交叉感染,如管道、线槽穿越隔墙处应密封处理,管道井宜每层隔断。
⑸住宅户内功能布置要强调洁污分离、干湿分离的设计原则,首先要保证交通流线的简捷和功能分布的合理,对不同的户型和楼型,要有针对性的进行分析,并进行优化调整。综合分析后采取切实有效的技术措施,防止公共空间的交叉感染问题。
⑹杜绝因供水水质污染而感染传播疾病。因水质受到污染而造成的疾病的交叉感染和传播事件,国内外均有过报导,因此,应对供水系统的每一个环节均应重视,避免二次污染和回流污染,确保水质卫生安全。
⑺避免通过接触而交叉感染。公共交通走道照明控制开关应采用光控和声控方式,不应采用触摸控制方式,以减少住户触摸而交叉感染细菌、病毒等病原体。
4、住宅各专业设计紧密配合,防止因室内环境污染而造成疾病感染和传播室内空气受到污染,就有可能引起人体的各种疾病。因此,在设计阶段就应相互协调,通力合作,从各专业角度,认真考虑卫生防疫的需求,采取切实有效的措施防控室内环境污染,避免疾病的感染和传播。
4.1建筑、室内装修专业
⑴卫生间不应直接布置在下层住户的卧室、起居室(厅)和厨房的上层。
⑵无外窗的卫生间,应设置有防回流构造的排气通风道,并预留安装排气机械的位置和条件。
⑶室内氡气有80%-90%来自地基土壤,因此降低室内氡浓度的有效办法是经常开窗通风和建造防氡地基,密封室内的细小裂缝,堵住地下氡气进入室内的通道。
⑷对装修设计和材料、部品选择进行严格的把关,使室内装修十分重视环保和防污染问题,选用无毒、无害、无污染环境、有益于人体健康的环保型材料和部品,使用能改善室内空气质量的先进技术及设备,防止成品家具对室内造成的污染。
4.2.设备专业
⑴地漏水封存水弯应经常有水补充,防止干涸。如可采用无水封地漏加P型存水弯,并由洗脸盆的排水给P型存水弯补水,或采用多通道地漏等。厨房不宜设计地漏,以利于减少虫害的滋生和废气的污染。
⑵住宅室内不得以设置吸气阀替代通气管,而应设置伸顶通气管,因吸气阀只能靠吸入空气,防止负压破坏水封,且其阀瓣一旦老化,将造成室内污染的严重后果。
⑶通气管应直达屋顶,不得与风道和烟道连接,且其管口应避开门窗,也不宜设在
建筑物挑出部分的下面,以防止臭气污染室内环境。
⑷排水管道渗漏、凝结水对物品等的污染和损害应得到充分重视,要从选材及安装等方面采取有效措施,避免排水管道的渗漏、结露而污染室内环境,传播病菌。
⑸建筑设备管线应相对集中设计。高层和多层住宅必须设置垂直管道井。排污立管宜单独设置。住宅的污水排水横管宜设于本层套内。
⑹空调系统的过滤器以及风道、风口会成为呼吸道传染病主要污染源。同时家用空调系统的过滤网、风管、吹风机也是病菌和病毒生存繁殖的栖息地。应注意消毒灭菌和室内的通风换气。
⑺在厨房灶具或吸烟处要设局部排气设备,厨房排油烟机的排气管通过外墙直接排至室外时,应在室外排气口设置避风和防止污染环境的构件。