生态建筑：仿生空间骨架结构

（1）空间网架结构。

骨骼系统是能够承受各类荷载的自然形态的空间网架结构，根据身体的不同姿势和移动情况而适应和抵抗来自空间各方向的力量，各单独的骨头以杆形结构彼此相互贯通，彼此加强且吸收其余部分荷载和受力，整个系统的强度很高。空间网架结构常模仿分子或晶格的立体网格从而达到力学要求也满足审美需要。富勒是空间网架结构的重要贡献者，1967年加拿大蒙特利尔世界博览会美国馆就是他设计的。该建筑采用一个多面体的张力杆件穹窿，直径76m，高60m，成为美国独创性的象征（见图6-44）。这种穹窿没有尺度上的限制，现在世界上最大的是富勒1961年在密苏里州植物园设计的大温室，净跨达117m。他的“少费多用”原则（more with less）意味着对有限的物质资源进行最充分和最合适的设计以满足人类长远发展需要。富勒发明的多面体张力杆件穹窿，其构架的总强度随着大小按照对数比增加，材料省、重量轻。

（2）肋骨架结构。

动物的肋骨、鸟类的翅骨及植物的叶脉都是肋骨架结构的生物原型，肋有承担荷载和转移荷载的作用，可在平面上或曲面上按情况需要布置在主要的应力线上。意大利建筑大师奈尔维很好地运用肋骨架系统，充分发挥钢筋混凝土的性能，在施工便利、用料最少、自重最轻的前提下建造具有大跨度空间的建筑，并获得很强的艺术表现力。例如他在罗马迦蒂羊毛厂的设计中使楼板的板肋沿主弯矩等应力线位置布置，增加了楼板的刚性且产生了特殊的韵律（见图6-45）。都灵展览馆的阿勒利大厅中，采用预制的V字形构件在现场组合予以加固，形成统一的肋拱结构，肋间的光带增加了内部空间的层次感，获得丰富的视觉效果和轻巧感。

图6-44　蒙特利尔世博会美国馆［84］(www.xing528.com)

图6-45　罗马迦蒂羊毛厂平面［72］

2000年的西班牙巴伦西亚科学城则完全应用动物肋架的结构原理，材料省，造型新颖，动态感和现代感强烈（见图6-46）。

图6-46　巴伦西亚科学城［73］