结构：那场旧壳牌游戏
我们时代的伟大机遇之一是少努力，因此为更多人提供更好的生活。在建筑结构的领域中，尤其如此，因为我们在信息的关键参数中的容量已经大大扩展。因此，对材料和能量的投入可以少得多，并节省所有人的时间，金钱和努力。换句话说，移动精确结构计算的电子比制造过度覆盖的混凝土梁更便宜。
除了增加计算，信息参数中的能力建设来自其他来源。通过科学领域，在管理我们的物理世界和生物世界的原则上，它也来自增加的理解。这是生物启发设计的承诺。这是这种信息优势如此典雅地展示，而不是在薄壳结构中建造。
虽然这一建筑工程对建筑师的青睐，但它有一些关键方面可以用模块化或空气膨胀的成型系统重组，新的混凝土混合物消除了传统增强钢的需求，以实现一些新方法我们的建筑物。最重要的是知情方法。建造其中一些结构的建筑师和工程师确实了解了鸡蛋的教训：
1.形状本身是强度的关键
表单是，正如D'Archy Thompson所说的那样，“......（）力量（行动）的图表”
3.这种形式通常采用能量和材料最少的路径
下次你正在洗碗时，请看看漂浮在水槽中的肥皂泡的木筏。您将研究所有上述概念的纯表格示例：由恒定压力保持并形成恒定曲率和最小表面的薄膜表面。毫无疑问，您将在泡沫相遇的120度角度下看到一致的三倍。所有是因为肥皂和水的颗粒都比自身吸引到外部空气，并且肥皂使普通水的正常表面张力（所有液滴上的“皮肤”）较弱，更可拉伸。（对于气泡，泡沫的优秀解释，以及对此而言，大自然的模式，看“自制挂毯：性质上的模式形成，”菲利普球）
明智的工程师和建筑师从这些现象中学习，以解决他们在跨越空间中的问题，他们将这些经验应用于两种方式之一:膜和壳。许多人，比如建筑师弗雷·奥托(Frei Otto)，为了设计像慕尼黑奥林匹克游泳馆这样的最小的表面结构，对肥皂膜做了细致的研究。
当建造者伊甸园项目(见上图)，在英国康沃尔，他们必须把两个圆顶连接在一起，他们知道交叉的气泡的几何形状总是产生一个共享的垂直平面，他们可以在这个平面内设计一个强大的拱形来支撑开口。巴克敏斯特·富勒(Buckminster Fuller，上图)设计的球形网格是另一个著名的用最小材料包裹空间的探索，并无意中预测了后来在自然界中发现的形状，噬菌体中的二十面体和C60分子的球体，被恰当地命名为巴克敏斯特富勒烯。
这些都是膜结构，由电缆或框架支撑的皮肤，但我现在想讨论的是壳层。这些结构具有薄的曲面，仅通过拉伸、压缩和剪切将负载转换为支撑:这些建筑最像鸡蛋。在这片土地上，所有的道路最初都通向罗马(万神殿的圆顶，公元125年，是世界上已知的最古老的混凝土外壳)，但更确切地说，也通往苏黎世和瑞士技术大学。
它在1866年，Karl Culmann教授开发了精髓石墨卷STATIK，其中表格的轮廓与将其保持在平衡的力有关。他曾曾地与股骨的横截面有关，该结构需要缓解在他设计的起重机上作用的张力和压缩应力。他也被誉为影响了埃菲尔铁塔的设计。
从这个瑞士传统来到罗伯特·迈尔特，海因斯·伊勒，奥马尔·阿曼，基督教曼恩，爱德华托罗哈，菲利克斯·坎德拉，菲利··德丽（北奥斯卡·尼姆因师和圣地亚哥）和圣地亚哥卡拉特拉多的作品。（看“结构设计的艺术：瑞士遗产”由David Billington）
如果您正在寻找“较少”的建筑方法，那不是一个糟糕的清单。在我们的案例中（搁置美学），这意味着更少的材料和能量，以及更多信息。顺便说一下，在作用于它们的物理力量非常清楚之前，这些形式中的许多形式都是设计的。
以Torroja的Zarzuela竞技场为例，它始建于1935年，双曲面伞形悬挑在体育场座位上方42英尺，至今仍为1.7万名观众提供保护和清晰的视野。它所谓的抗碎裂形式使用只有2-5英寸厚的钢筋混凝土的双曲线来抵消相反的力，就像波纹铁屋顶或扇贝壳从形状而不是材料表现出强度。
瑞士工程师Heinz Isler也许是寻找基于自然力的纯薄壳形式的最好代表。自1954年以来，他一直在追求效率和美感的圣杯，当时他看着自己的枕头，意识到如果他设计的建筑形状完全由作用在其上的力决定，他可以解决(几乎)所有问题。通过使用成型土、充气橡胶薄膜和悬垂织物，他强调了形式和稳定性，并能够将这些形状放大到建筑大小。（看“亨氏岛”由John Chilton）
他的方法最着名的是使用悬挂面料来确定形状的自然张力，然后用树脂或冷冻凝固这种形状。然后，Isler将翻转此形式，从而创建一个模型，其中所有先前的张力线都被翻译成纯压缩。该模型现在是如何在大多数载荷下进行混凝土形状的完美预测因子。这些型号在设计图纸中被缩放，并在他的职业生涯中小心地建造了超过1500人。它们包括诺威奇体育村酒店，Wyss Garden Centre和Dubendorf的Flieger-Flab博物馆下的Chamonix壳。
虽然伊斯勒在伯尔尼-苏黎世高速公路迪廷根服务站(1968年)设计的三足浅穹顶是有史以来最优雅的有机建筑，但它们的起源并不是对生物形态的研究，而是倾向于塑造这些形态的力量。他们的动力是稳定和效率，而不是节约资源，但我们仍然可以从他们的榜样和所有这些建筑传统中获益。
Tom McKeag在加州艺术学院和加州大学伯克利分校教授生物灵感设计。他是生物梦想机器(BioDreamMachine)的创始人和总裁，这是一个非营利教育机构，为K12学校带来生物灵感设计和科学教育。
