上天入地的未來新城

魏友昕

未來的某一天，你或許會住在黑暗的海面以下200米處，或者居住在超高的290層摩天大樓。現(xiàn)在世界上一些大城市已經(jīng)面臨人口超負荷的問題，而100年以后，地球人口可能會超過113億。因此，城市規(guī)劃者正在絞盡腦汁，充分發(fā)揮想象力，利用各種能夠獲得的技術手段，來確保未來人類的居住空間安全、舒適、宜居。

英國倫敦威斯敏斯特大學的建筑師和工程師向我們展示了未來城市規(guī)劃最受歡迎的十大設計，比如漂浮城市、屋頂農(nóng)業(yè)以及地下建筑等等。一些建造方法現(xiàn)在已經(jīng)開始投入使用，但是仍需進行多項優(yōu)化工程，以應對不斷增長的人口以及不斷惡化的氣候問題。

1 漂浮的城市

海平面的上升對于未來海拔較低的沿海區(qū)域來說將是一個主要的威脅，因此，城市規(guī)劃者必須重視城市與水面的關系。有趣的是，這些區(qū)域雖然受水的威脅，但是完全可以建造出安全又干燥的居住區(qū)域。

美國海洋家園研究所科學家已經(jīng)研制出底面邊長為50米的正方形和五邊形混凝土平臺，平臺中都設有中空區(qū)域，使建筑平臺能夠在水中漂浮，兩種形狀的建筑基礎結構能夠以多種形態(tài)組合在一起。

美國的新奧爾良市常常需要應對洪水災害，已經(jīng)對被淹這件事頗有經(jīng)驗。新奧爾良大學的海洋技術專家在大型水槽中對漂浮建筑平臺進行測試，模擬進行了不同高度和寬度的人工模擬水波測試，這些混凝土平臺未來必須經(jīng)受得住海水的侵蝕，抵御波浪的沖刷，具有足夠的強度。

2 通往太空的港口

未來的城市會設有太空港口，人們可以在這里搭乘飛行器進行太空旅行。在我們真正定居新的世界之前，我們或許已經(jīng)可以執(zhí)行短期的太空任務了。

地球上首個商用太空港口——美國空港，已經(jīng)在美國新墨西哥州的沙漠中建成。按照計劃，宇宙飛船二號會是世界上首個載客的旅行飛船。這架飛行器由維珍銀河公司制造，可以運載6名觀光者升至110千米的高空體驗5分鐘失重狀態(tài)，并能夠從太空俯瞰我們的地球。

美國另外7個太空港口也擬定建造，允許其進行載人太空旅行。據(jù)專家所言，在幾十年之內(nèi)，這樣的太空旅行就將成為現(xiàn)實。

3 打印出你的房子

未來的房子可能將會由大型機械打印出來。中國的科技公司已經(jīng)開始利用相關技術進行建筑結構的打印。用于作業(yè)的打印機高6.5米，寬10米，長40米。根據(jù)他們的建造速率，打印10棟功能完備的別墅房屋只需要24小時。采用的打印建材都是回收材料，比如從舊建筑上換下來的橡膠和玻璃，這比較環(huán)保。而速干水泥可作為原料打印出構建房屋的基本單元結構，能夠輕易組合堆疊，蓋出一棟5層樓的住房建筑。打印出的墻壁是中空的，設有方便組裝堆疊的之字形凹槽。中空墻壁使得建筑具有很好的隔熱性，房間冬暖夏涼，墻壁內(nèi)部有設計周全的交叉梁網(wǎng)絡，能夠支撐建筑，保障其強度和安全性。

通過3D技術打印出的房子具有極高的商業(yè)價值，因為這項建筑技術所采用的可循環(huán)材料能夠降低30%～60%的建筑材料成本，同時工程周期短，所需人力成本低。

4 城市維度由橋梁來延展

未來，超大城市的人口可能會增長到4000萬。為解決人口過多帶來的交通擁堵問題，未來將會有許多道路和軌道借助超大型的橋梁從地面延伸到空中。現(xiàn)在，迪拜為緩解交通壓力，已經(jīng)提出了建造超長橋梁道路的設計思路，這種道路可以跨越整個城市。

5 水下城市

水下城市只存在于科幻小說中嗎？那倒不見得。目前，世界上某些國家和地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)了酒店和實驗室，它們都位于水下約20米深的地方。

但是你如果去問日本清水公司，他們會告訴你，我們還可以享受更深層次的海底空間。清水公司已經(jīng)研發(fā)出了水下螺旋結構建造技術，按照規(guī)劃，一座水下城市可以容納5000人居住，并且可以有效避開臺風等極端惡劣天氣。建造這樣的海底城市，需要構建復雜的氧氣供給系統(tǒng)和安全撤退系統(tǒng)，還需要適當?shù)姆椒ㄓ行Ю蒙詈Ｖ袩o限的能量。科學家計劃用甲烷作為能源，從海洋微生物排放的二氧化碳中提取這種物質(zhì)。海洋中不同深度、區(qū)域存在溫度差異，通過海洋熱能轉換，這些能量可以用來發(fā)電。此外，通過海水淡化系統(tǒng)可以有效利用海洋水資源滿足海底居民的生活所需。

這家頗有遠見的日本公司希望水下城市通過一條15千米長的螺旋狀通道通往海底，在那里設有娛樂區(qū)和科學研究所。

6 深入云端的摩天大樓

對現(xiàn)在的人類來說，建造超高建筑，比如說一棟2千米高聳入云端的建筑，技術問題并不難解決，只是要花掉多少錢的問題而已。即使地面多孔，土地松散，工程師們也能夠通過一些辦法建起高樓。迪拜828米高的阿里法塔摩天大樓在沙地上建立起來，192根柱子鉆入地下50米深，牢固地支撐著混凝土地基，使得這座高樓穩(wěn)固而堅實。

下一座即將超越這一高度的超高建筑是沙特阿拉伯的國王塔，該工程將于2019年完工，該塔的設計高度達到了1千米高。而國王塔也必定不會一直排在最高建筑的前列，因為人們對于建筑高度將會進行不斷地突破。據(jù)專家預測，在未來40年內(nèi)，世界上將會出現(xiàn)高達1.6千米的建筑。如果這種追高的建筑趨勢持續(xù)下去，大概2115年就會出現(xiàn)3千米高的超高摩天大樓。

7 城市屋頂?shù)霓r(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)

許多城市已經(jīng)出現(xiàn)了小規(guī)模的屋頂蔬菜種植。水培種植技術是一種多產(chǎn)的種植系統(tǒng)，將植物栽培與水箱養(yǎng)魚相結合，相互促進，這一技術使得屋頂農(nóng)業(yè)模式更有效，更清潔。

在養(yǎng)殖過程中魚會排放許多有機物，并在水箱或者魚池中不斷累積，水中的細菌可以分解這些廢棄物，把它們變作植物的“營養(yǎng)套餐”。接下來，水經(jīng)過凈化回到魚池，又能給魚類提供一個潔凈的環(huán)境。

在屋頂養(yǎng)殖大型牲畜，比如牛和羊，可以為人類提供不可或缺的肉類食物，不過難以實現(xiàn)戶外放牧。未來，屋頂農(nóng)業(yè)將會通過技術革新以及優(yōu)化建筑結構來應對這一挑戰(zhàn)。

8 地下建筑

未來，地下可能會像地上一樣，建起眾多樓層，不過，地下建筑的造價以及時間成本大約會比地上建筑多10倍，也會面臨更多技術上的挑戰(zhàn)。地下地質(zhì)構成復雜，要建多層地下建筑，地下混凝土結構必須非常堅固，能夠抵抗內(nèi)部坍塌。建得越深，建筑周圍的支撐就必須越堅固。地下水水位對于修建這種建筑結構也有重要的影響，水的存在會使水泥很難凝固變硬，必須設計良好的排水系統(tǒng)，解決這個問題。

9 可折疊可搬運的便攜房屋

對那些熱衷流浪生活的人來說，未來環(huán)保的膠囊住宅十分具有吸引力。這種小型膠囊公寓將由風能和太陽能實現(xiàn)供電，可以安置在任何地方，能夠讓你隨意去世界任何地方安家，充分享受自然的風光。

在擁擠的城市中，安家落戶并不輕松，如果房子可以堆疊，就能方便那些無家可歸的人，并幫助那些城市中奮力拼搏的人得到一處安居之所。

全球氣候變暖可能會導致規(guī)?？涨暗暮樗妄埦盹L，迫使人們離開家園，向別處遷移。生活在菲律賓這樣災害頻發(fā)的危險地帶，人們可以選擇居住在一個可以折疊的便攜房屋當中，方便人們迅速轉移到安全的地方。其實已經(jīng)有一些這種便攜房屋的存在，只是目前僅僅用作娛樂。

10 低碳恒溫的建筑

工程師和建筑師通過精妙的設計，就能夠在現(xiàn)有技術基礎上節(jié)約資源，充分利用自然能量，營造低碳環(huán)保的建筑小氣候。溫暖的氣流向上抬升，通過風管可以調(diào)節(jié)建筑物內(nèi)部的溫度，讓綠色植物吸收太陽的能量，這些都是控制碳排放的簡單技巧。