国内园林规划中的仿生设计研究

张雅琦

摘 要：本文从仿生学和仿生设计的理论概念入手，结合中国古今园林规划仿生设计发展历程，分析了园林设计中仿生设计的设计手法和立足点，为的是推进现代园林中的仿生设计研究。

关键词：园林；仿生学；仿生设计；材料；功能

随着人类社会进程的不断发展，人类为达到自身各种需求而肆意采取各种手段破坏大自然，导致人类与自然之间的矛盾越发凸显。一直到现在，社会新闻出现大自然对人类“惩罚”的自然灾难，人类才逐渐意识到生态破坏的严重性，并开始寻找另外的方式来探索自然的可持续发展与利用，维持自然生态环境的良好平衡。

园林规划设计强调人性化与文化地域结合的生态设计，以及切合休息区以放松为主题的舒适感。其精髓为结合地域文化和当地自然风光特色，使人们在观光中找寻到返璞归真的心灵放松。

1 “仿生”概念

实际上，“仿生学”又是“模仿生物的科学”，是通过模拟研究生物系统的特殊结构、性质、原理、行为等，利用生物的结构和功能原理，为研制机械和各种新技术提供新的设计思想和系统构成的技术科学。其诞生的原始目的在于通过模拟的方法来改善现代技术设备，并创新和创造工艺技术。

2 国内仿生设计的发展历史研究分析

2.1 安徽宏村

公元1190～1194年，位于安徽徽州六县之一——黟县东北部的宏村，有个非常奇特而又具有代表性的地貌——“牛”型结构布局。这个村落有着几百年历史，但是到近些年的改革时代才真正意义上地被关注。随着社会文明的进步，我们能更合理地去分析这个中国古代乡村水利工程。

宏村独特之处是四面环山，山体被植被覆盖，另在村里建有一座大面积的池塘——南湖。在结构布局上基本保持现在科学依据的“坐南朝北”的手法，而村落恰好是山水环绕的正中央，由此形成了“枕山、环水、面屏”的理想风水环境。

从平面图来看，牛型村的“肠胃”作了精心的规划设计。其“牛肠”的位置是水圳引入西溪河入水口，环绕全村，最后流入了南湖，这样的人工水系在几百年前的生活环境下完全可以做到生产、生活、排水、消防和改善生态环境等一系列的功能。利用这个方格网状的交通系统，村民足不出户就可以引用、洗涤、浇灌等。另外，村落中心看似半月形的水池其实是“牛胃”——月沼，池边环绕着住宅和祠堂，集聚性很强。这些优秀的水利工程和古典建筑相照应，更显宏村独到的人文水利工程的价值所在。

再一笔点睛之处在于南方注重的风水学，智慧的前人为了“镇祸”刻意丰富了“牛”型：一是在西溪上建起了4座木桥，看似“牛腿”，实际上也为居民外出提供便利；二是在村西北的雷岗山，有意种植了两棵大树，这也已成为这个村落常年祭拜的吉祥物。

国内早期宏村的“牛”型仿生设计从最本真的角度为人类提供了生活便利，也丰富了自然界形态结构。

2.2 上海世博后滩公园

2010年，上海世博园景观绿地典型代表之一——后滩公园，坐落于世博园区的西侧，西靠黄浦江，东靠浦明路，总占地面积14.2公顷，是狭长的滨江景观带。改造前场地为船舶修理厂，污染较为严重。因区位特殊，需契合世博生态理念要求，这为项目的创新设计创造了条件。

建设过程中保留了改造前4公顷的江滩湿地。该湿地的保留就是提供栖息地给鸟类，还可以防洪防灾；还有一部分是将水泥硬质防洪堤改造成为滨江湿地，以让水岸植被繁衍生长。另外，基于狭长的地理条件，人为地营造了内河湿地系统，长达1700km，打造了一个丰富优美的湿地景观。后滩公园设计的仿生生态功能表现在：第一，湿地净化系统；第二，生态防洪系统；第三，荻台江风；第四，创造了溪谷景观。

后滩公园的整体设计采用了立体分层方式，在湿地生态景观基础上，分别展示出田园风味、工业记忆和后工业文明三个层次的景观带信息，传达着三种不同的景观文明。第一，先是经历了千年的农耕社会，体现了文明遗址的景观带，也表现出了仿生设计的功能和仿生理念的重要性。其运用了中国传统记忆设计理念的“梯田”形式，不仅解决了高度差的问题，还利用梯田进行了灌溉，逐步使水质沉淀与净化。第二，见证了近代民族工业的历程发展，前身为工业厂房，再生是改造后滩湿地景观带的综合服务中心。第三，是后工业的文明，倡导低碳理念，重点强调公园的建设和可持续发展的过程，这主要体现在内河湿地净化、友好型护岸生态设计以及用于净化水体的低成本维护的农作物种植等。

上海世博后滩公园的设计是近现代仿生设计功能理念的成功代表之一，建立了一个可以拷贝的可持续发展水系生态净化模式，它在传统追随形式的基础上衍生了更多的功能、结构和空间多方位的立足点，很好地解决了我国当下的环境重造浪费的问题。

3 园林规划中的仿生设计手法分析

根据以上的案例分析，可以观察出当今社会的仿生设计不仅仅是在形式、结构上，更多的是综合性的园林景观规划。从科学角度来看，仿生学具有观察、研究和模拟各种自然形态的本领，但就设计而言，仿生不仅是在科技上的模拟和改进，更多的是对材料、色彩、结构、空间等的继承和发展。

3.1 對材料、色彩的仿生

仿生设计中的材料多是对生物组成、形态的研究，一般采用加工和拼接组合的手法，来模仿生物的图腾、肌理、图案等，即对图形重构的一个过程。例如，现实景观中的仿木、防柱等；也有组合铺成的“仿生花纹铺地”。但此后又相应地产生了“色彩仿生”“质感仿生”等，如人造砂砾模拟沙滩。

3.2 对功能的仿生

仿生设计是研究生物的形态、群落的生理功能或自然的规律，在理性基础上认识，建立一个事物本质的模型。例如，表层细胞的渗透作用使我们找到建筑防水材料的新途径。

3.3 对结构的仿生

这类往往注重线条、形体、运动等有关审美因素的美学综合运用，并完成综合美的整体。如几何体结构中六边形的造型如自然界中的蜂巢，这样的结构能承受巨大的冲击力，有很好的固定作用。另外，还有类似贝壳、蜗牛的弧形都有很好的力学结构和功能的塑造，如安徽宏村的“牛”型水利工程。

4 结语

仿生设计不但是技术，也是一种理念，是园林规划设计中一种全新的思考方式。它使景观与环境的关系如同生物体与环境的关系，相互适应，彼此共生。透过仿生的理念更积极地关注自然界的形式中巧妙和奇特的材料，将有助于园林规划设计中“天人合一”的价值形成，更有助于人类物质文明和精神文明的结合，使人们的生活空间变得更加舒适、合理、美观。在未来设计中，仿生设计这一理念会被用于更多的领域。

参考文献：

[1] 孙毅.仿生学研究的若干新进展[J].科技情报开发与经济，2006，16（11）：143-144.

[2] 孙宁娜，董佳丽.仿生设计[M].湖南：湖南大学出版社，2010.

[3] 刘虎翼.从师法自然到仿生设计——景观设计语言探讨[J].现代农业科技，2013（3）：181.