研究背景

仿生学对于建筑行业发展可持续和循环经济以及减少能源使用方⾯的二氧化碳排放非常重要。虽然存在⼏个与仿⽣学相关的关键词，但建筑学者和从业者根据用途和目标对仿⽣学一词给出了不同的解释。来自比利时的布鲁塞尔自由大学 (ULB) 的Ahmed Z. Khan教授及其团队在Biomimetics 发表文章，旨在通过扩展的文献调查和分析来探讨与建筑仿⽣学相关的案例研究、分类系统和方法框架，以减少该领域的分散性。

表：仿生学词源在1997年至2022年、1997年至2000年、2019年至2022年在Scopus上发文量。

研究过程与结果

Ahmed Z. Khan教授及其团队首先对仿生学的术语、定义、来源、发展，学者共识和分歧等方面的内容进行分析调研。其次结合相关调研，简要强调了建筑仿生学的重要性和仿生学如何用于建筑。在过去的几十年里，建筑师们对建筑的发展越来越感兴趣，这种建筑的灵感来自于自然，以改善建筑的技术、美学和环境方面。本文描述了11个成功实施生物类比的案例研究。这些案例研究具有广泛使用建筑仿生学的代表性：模仿过程和系统或纯粹的视觉实例，使用预先存在的模型，包括或不包括可持续性方面，采用低技术或高技术，增强结构方面等。

在对建筑仿生学进行了案例研究的基础上，作者回顾了建筑目的的相关分类和方法框架，以揭示它们的异同。分类和设计方法之间的区别可能令人困惑，因为有几个例子适用于两者。虽然它们可以用来根据仿生学的设计原则对建筑物进行分类，但它们也可以作为将生物特征转化为技术实现的设计框架。因此，当提到结合仿生学的“设计方法”时，这包括方法、框架和方法论。

综合上述建筑仿生学的各项研究，可以得出结论，仿生学作为一种方法，模仿自然系统来寻找潜在的持久解决方案，这取决于方法和最终设计目标。仿生学是一个跨学科的过程，需要与生物学家合作。此外，进一步的应用研究，以及建筑师综合统一的方法的发展，可以增加建筑环境的容量，增加再生，使其更具资源效率，弹性和适应性。整合生物策略的设计方法不足以保证建筑的可持续性，后者必须在设计时考虑其他生物气候策略。大自然的工作原理是基于节能过程和最小化浪费的闭环，通过使用多功能框架和在几个尺度上研究生物类比。仿生学应用于建筑可以同时满足多种需求。

图：仿生设计方法。

研究总结&阅读英文原文

本文作者提出，建筑行业迫切需要转向有意识的建筑，减少其对全球变暖的贡献。自然是建筑新应用的可行灵感来源，当然也适用于创造气候适应性和资源节约型技术。然而，在实践中，仿生学并不普遍，缺乏一种通用的和共享的方法。此外，仿生学并不总是意味着高水平的可持续性，然而它有潜力走得更远，产生再生的解决方案。

原文出自 Biomimetics 期刊：https://www.mdpi.com/2179654

进入期刊英文主页：https://www.mdpi.com/journal/biomimetics

Biomimetics 期刊介绍

主编：Stanislav N. Gorb, Kiel University, Germany

期刊致力于研究生物体的最基本方面及其特性向人类应用的转移。期刊旨在为材料科学、机械工程、纳米技术和生物医学领域的研究人员和专业人士提供一个平台，通过在工程系统、技术和生物医学中利用生物启发的设计，开发实现可持续创新的解决方案。

2023 Impact Factor：3.4

2023 CiteScore：3.5

Time to First Decision：20.3 Days

Acceptance to Publication：2.9 Days