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上天入地的未来新城
魏友昕/文
未来的某一天,你或许会住在黑暗的海面以下200米处,或者居住在超高的290层摩天大楼.现在世界上一些大城市已经面临人口超负荷的问题,而100年以后,地球人口可能会超过113亿.因此,城市规划者正在绞尽脑汁,充分发挥想象力,利用各种能够获得的技术手段,来确保未来人类的居住空间安全、舒适、宜居.
英国伦敦威斯敏斯特大学的建筑师和工程师向我们展示了未来城市规划最受欢迎的十大设计,比如漂浮城市、屋顶农业以及地下建筑等等.一些建造方法现在已经开始投入使用,但是仍需进行多项优化工程,以应对不断增长的人口以及不断恶化的气候问题.
1 漂浮的城市
海平面的上升对于未来海拔较低的沿海区域来说将是一个主要的威胁,因此,城市规划者必须重视城市与水面的关系.有趣的是,这些区域虽然受水的威胁,但是完全可以建造出安全又干燥的居住区域.
美国海洋家园研究所科学家已经研制出底面边长为50米的正方形和五边形混凝土平台,平台中都设有中空区域,使建筑平台能够在水中漂浮,两种形状的建筑基础结构能够以多种形态组合在一起.
美国的新奥尔良市常常需要应对洪水灾害,已经对被淹这件事颇有经验.新奥尔良大学的海洋技术专家在大型水槽中对漂浮建筑平台进行测试,模拟进行了不同高度和宽度的人工模拟水波测试,这些混凝土平台未来必须经受得住海水的侵蚀,抵御波浪的冲刷,具有足够的强度.
2 通往太空的港口
未来的城市会设有太空港口,人们可以在这里搭乘飞行器进行太空旅行.在我们真正定居新的世界之前,我们或许已经可以执行短期的太空任务了.
地球上首个商用太空港口——美国空港,已经在美国新墨西哥州的沙漠中建成.按照计划,宇宙飞船二号会是世界上首个载客的旅行飞船.这架飞行器由维珍银河公司制造,可以运载6名观光者升至110千米的高空体验5分钟失重状态,并能够从太空俯瞰我们的地球.
美国另外7个太空港口也拟定建造,允许其进行载人太空旅行.据专家所言,在几十年之内,这样的太空旅行就将成为现实.
3 打印出你的房子
未来的房子可能将会由大型机械打印出来.中国的科技公司已经开始利用相关技术进行建筑结构的打印.用于作业的打印机高6.5米,宽10米,长40米.根据他们的建造速率,打印10栋功能完备的别墅房屋只需要24小时.采用的打印建材都是回收材料,比如从旧建筑上换下来的橡胶和玻璃,这比较环保.而速干水泥可作为原料打印出构建房屋的基本单元结构,能够轻易组合堆叠,盖出一栋5层楼的住房建筑.打印出的墙壁是中空的,设有方便组装堆叠的之字形凹槽.中空墙壁使得建筑具有很好的隔热性,房间冬暖夏凉,墙壁内部有设计周全的交叉梁网络,能够支撑建筑,保障其强度和安全性.
通过3D技术打印出的房子具有极高的商业价值,因为这项建筑技术所采用的可循环材料能够降低30%~60%的建筑材料成本,同时工程周期短,所需人力成本低.
4 城市维度由桥梁来延展
未来,超大城市的人口可能会增长到4000万.为解决人口过多带来的交通拥堵问题,未来将会有许多道路和轨道借助超大型的桥梁从地面延伸到空中.现在,迪拜为缓解交通压力,已经提出了建造超长桥梁道路的设计思路,这种道路可以跨越整个城市.
5 水下城市
水下城市只存在于科幻小说中吗？那倒不见得.目前,世界上某些国家和地区已经出现了酒店和实验室,它们都位于水下约20米深的地方.
但是你如果去问日本清水公司,他们会告诉你,我们还可以享受更深层次的海底空间.清水公司已经研发出了水下螺旋结构建造技术,按照规划,一座水下城市可以容纳5000人居住,并且可以有效避开台风等极端恶劣天气.建造这样的海底城市,需要构建复杂的氧气供给系统和安全撤退系统,还需要适当的方法有效利用深海中无限的能量.科学家计划用甲烷作为能源,从海洋微生物排放的二氧化碳中提取这种物质.海洋中不同深度、区域存在温度差异,通过海洋热能转换,这些能量可以用来发电.此外,通过海水淡化系统可以有效利用海洋水资源满足海底居民的生活所需.
这家颇有远见的日本公司希望水下城市通过一条15千米长的螺旋状通道通往海底,在那里设有娱乐区和科学研究所.
6 深入云端的摩天大楼
对现在的人类来说,建造超高建筑,比如说一栋2千米高耸入云端的建筑,技术问题并不难解决,只是要花掉多少钱的问题而已.即使地面多孔,土地松散,工程师们也能够通过一些办法建起高楼.迪拜828米高的阿里法塔摩天大楼在沙地上建立起来,192根柱子钻入地下50米深,牢固地支撑着混凝土地基,使得这座高楼稳固而坚实.
下一座即将超越这一高度的超高建筑是沙特阿拉伯的国王塔,该工程将于2019年完工,该塔的设计高度达到了1千米高.而国王塔也必定不会一直排在最高建筑的前列,因为人们对于建筑高度将会进行不断地突破.据专家预测,在未来40年内,世界上将会出现高达1.6千米的建筑.如果这种追高的建筑趋势持续下去,大概2115年就会出现3千米高的超高摩天大楼.
7 城市屋顶的农业生态系统
许多城市已经出现了小规模的屋顶蔬菜种植.水培种植技术是一种多产的种植系统,将植物栽培与水箱养鱼相结合,相互促进,这一技术使得屋顶农业模式更有效,更清洁.
在养殖过程中鱼会排放许多有机物,并在水箱或者鱼池中不断累积,水中的细菌可以分解这些废弃物,把它们变作植物的“营养套餐”.接下来,水经过净化回到鱼池,又能给鱼类提供一个洁净的环境.
在屋顶养殖大型牲畜,比如牛和羊,可以为人类提供不可或缺的肉类食物,不过难以实现户外放牧.未来,屋顶农业将会通过技术革新以及优化建筑结构来应对这一挑战.
8 地下建筑
未来,地下可能会像地上一样,建起众多楼层,不过,地下建筑的造价以及时间成本大约会比地上建筑多10倍,也会面临更多技术上的挑战.地下地质构成复杂,要建多层地下建筑,地下混凝土结构必须非常坚固,能够抵抗内部坍塌.建得越深,建筑周围的支撑就必须越坚固.地下水水位对于修建这种建筑结构也有重要的影响,水的存在会使水泥很难凝固变硬,必须设计良好的排水系统,解决这个问题.
9 可折叠可搬运的便携房屋
对那些热衷流浪生活的人来说,未来环保的胶囊住宅十分具有吸引力.这种小型胶囊公寓将由风能和太阳能实现供电,可以安置在任何地方,能够让你随意去世界任何地方安家,充分享受自然的风光.
在拥挤的城市中,安家落户并不轻松,如果房子可以堆叠,就能方便那些无家可归的人,并帮助那些城市中奋力拼搏的人得到一处安居之所.
全球气候变暖可能会导致规模空前的洪水和龙卷风,迫使人们离开家园,向别处迁移.生活在菲律宾这样灾害频发的危险地带,人们可以选择居住在一个可以折叠的便携房屋当中,方便人们迅速转移到安全的地方.其实已经有一些这种便携房屋的存在,只是目前仅仅用作娱乐.
10 低碳恒温的建筑
工程师和建筑师通过精妙的设计,就能够在现有技术基础上节约资源,充分利用自然能量,营造低碳环保的建筑小气候.温暖的气流向上抬升,通过风管可以调节建筑物内部的温度,让绿色植物吸收太阳的能量,这些都是控制碳排放的简单技巧.
未来论文范文结:
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1、未来作家投稿