10-1 以生物为模型——北京电视台与NBF大崎大厦——

近年来，人们对“受生物启发而进行的制造”的兴趣日益浓厚，各种受生物生活方式启发的技术和产品也正在被创造出来。在建筑领域，人们也越来越关注“如何再现自然的灵活性”。什么样的设计才能捕捉到生物和树木所拥有的奇妙性能？自然界是优雅设计的宝库，如果不将其应用于下一代建筑，岂不可惜？

在非洲大陆最高峰乞力马扎罗山海拔约4000米处，生长着一种名为巨型千里光的植物，它可以长到2至5米高。在海拔4000米左右的高度，普通植物只能长到30厘米左右，而巨型千里光却能长得高大挺拔。巨型千里光是一种多肉植物，属于菊科，其茎干中心是空心的。这个空心部分白天被空气加热并储存热量，使其能够承受日落后气温的骤降。

在北京，严冬时节气温可降至近零下20摄氏度。北京电视台坐落于这片极寒之地，其宏伟建筑的中心设有一个高达180米的中庭。这个中庭容积达18万立方米，在最寒冷的月份里，其保温效果如同巨型千里光树的空心树干一般，使室内温度保持在22摄氏度左右。在最寒冷的时期，室内外温差可达40摄氏度。通过将中庭作为室内外空间的缓冲带，该设计极大地提升了人体的舒适度。冬季实际测量数据显示，当室外温度为2.7摄氏度时，中庭一层的室内温度约为15摄氏度，与预期的中点温度基本吻合。
此外，在春季和秋季等空气污染较轻的过渡季节，室外空气会通过周边自然通风口引入，废气则利用烟囱效应从中庭顶部排出。这就是所谓的重力通风，室内暖空气密度降低后会向上流动。
在这个大型中庭中，玻璃管电梯也上下运行，这增强了北京主要广播电视台之间的团结感。

事实上，我们在设计过程中并没有以巨型千里光之类的生物的构造机制为灵感。日建设计基于近20年的实际经验，反复验证了中庭的重力通风和蓄热效果。对于在北京这样气候极其寒冷的地区建造的建筑而言，这种方法是必然之选。
然而，有趣的是，生长在乞力马扎罗山严寒高海拔地区的植物和矗立在寒冷城市北京的建筑物都拥有相同的蓄热机制。

从一开始，这个项目就以生物体为原型。天气炎热时，人体会出汗，汗液蒸发带走周围环境的热量，从而降低皮肤温度。这一机制被应用于2011年竣工的NBF大崎大厦的生物皮肤外墙系统。
在整面朝东北的外墙上，从二层到二十五层，长宽均为140米，安装了横截面呈扁平圆弧状、直径约10厘米的蓄水陶瓷管，这些陶瓷管既是扶手又是遮阳百叶。雨水在这些陶瓷管内循环，渗出的水蒸发时吸收周围环境的热量，从而冷却整面外墙。这就像在整面建筑外墙上“洒水”一样。这项全球首创的创新设计不仅降低了空调负荷，还有助于减少二氧化碳排放。
此外，模拟结果证实，该建筑不仅能降低自身温度，还能使周围城区温度降低约2摄氏度。虽然城市森林对地表有降温作用，但这2摄氏度的降温效果相当于2公顷森林的降温效果。在东京，热岛效应导致酷暑难耐的白天和夜晚逐年增多，一座能够为城市降温的摩天大楼应运而生。
 

新干线700系列车车头造型酷似鸭嘴兽的脸，这种造型显然源于一种名为“遗传算法”的技术开发方法，旨在减少隧道内的冲击波。遗传算法是一种问题解决方法，它模拟生物体适应环境所需的时间，并通过计算机不断改变遗传条件中的各种因素来获得最优解。在这里，生物进化的过程再次被用作制造方法论。
以生物体为模型的各种技术正在各个领域得到发展，并且未来可能会得到更大的推广。

（参考）
威廉·麦克唐纳，《日建设计》（2000），《可持续建筑》，威利学院出版社
Nikken Sekkei + Shinkenchiku-sha (2010)“可持续建筑”Shinkenchiku-sha
日建设计 (2011)“NIKKEN JOURNAL 08”日建设计
赤池学 (2005)“受自然启发的制造”东洋经济新报