未来的新型城市

2023-01-20 17:45颜士州
新教育 2022年36期
关键词:中心区玻璃罩大陆架

文/颜士州

为人们提供更多更好的生活、娱乐、休息的场所,是许多科学家十分关注和正在探索的问题。现在你想象的生活环境,或许未来能成为我们真正的生活环境。

自控气温的城市

美国东北部佛蒙特州的威努士基城,是世界上第一座可以自控气温的城市。整座城市就好像处在一个相对封闭的大房间里。1979 年底,为了控制这个城市的气温,人们决定为城市安装一个顶盖。顶盖用一种质量很轻却比钢铁还要坚硬,而且阳光能透过的泡沫有机玻璃制成,玻璃顶盖高达67 米,能把这个占地近4 平方千米的小城全部罩住。玻璃盖上还穿连数根尼龙绳,并用一个巨大的电机来控制它的张开或收拢。这样,它就不仅可以用来遮雨挡风,还可用来调节城市的气温。冬天,透过玻璃罩的阳光将晒热城市的空气,玻璃罩可阻止热量散发出去。夏天,人们可通过改变玻璃的透光度来减少阳光的射入,顶盖上的天窗还可以打开,加强空气的流动,达到降温的目的。

威努士基城的成功实例使许多人想到,目前西伯利亚和加拿大北部等地是一片广漠的很少有人居住的严寒地区,将来也可以建造“有盖城市”来改善那里的环境。

设计师们设想在-40℃的西伯利亚等严寒地区建造未来的亚热带城。亚热带城市的中心区由玻璃罩蒙罩,用以遮挡极地寒风的袭击和保持阳光带来的热量,使城内气温达到20℃。中心区的居民住宅周围还可以种植蔬菜和果树,以满足人们的日常需要,同时调节、改善空气。而工厂与矿山将建在玻璃罩之外,这可以避免污染中心区的环境。中心区的交通、照明和居民生活等也将全部使用清洁的能源电力。由玻璃罩覆盖的面积不可能很大,因此一个未来的大城市,可以有几个这样的中心区,而它们之间则是大大小小的工厂。

建立地下城

地面空间的不足,使人们很容易想到开发和利用地下空间。今天,各种用途的地下建筑已不罕见,但规模都比较小。随着科学技术的进步,规模庞大的地下城会在地球上出现。

“彩虹城”便是未来地下城的一个缩影。该城位于日本大阪的地下,据说可容纳50 万人。城市的中心是一个广场,广场上装有2000 多个喷水嘴,可喷出3 米多高的水柱,并用彩虹灯使光线通过喷溅的水滴折射出道道彩虹,城名便由此而来。中心广场的四周是鳞次栉比、装潢美丽的商店、食府和娱乐场所等。它们之间又有许多以各种花名来命名的大街小巷贯通连接。“彩虹城”采用灯光照明,昼夜不灭,灯火辉煌;“彩虹城”用电脑来控制调节气温,里面的气温冬天保持在25℃,夏天保持20℃;“彩虹城”使用众多的闭路电视与监测系统来监视城里的火警、安全与污染情况。这座地下城特殊优越的环境,吸引着大量游客来此观光购物。

美国明尼苏达大学的地下城,建成一种垂直的多层次的地下大楼,大楼深33 米,地面部分高约6米,共计13 层。与“彩虹城”不同的是,它不完全使用灯光,而是巧妙地利用固定在屋顶方格上的一组反射透镜,把阳光引入地下,使有一半以上的地方可以照到阳光。另外,它还设有两块由电脑控制、能跟踪太阳移动的反射镜,把阳光反射到中央透镜上,然后由中央透镜再把阳光导入大楼更深的部位。为了地下大楼中的人不会有囚禁于地下的感觉,设计师又在屋顶上设有一个电视窗。并通过一系列传导系统,使每个居住在这里的人都可以通过它眺望大楼外面的各种地面景观。

美国城市设计师们预言:未来的地下城将拥有许多这样的地下大楼。大楼的上面将是风景如画的田野和花园,只有散布其间突出地面的太阳能吸收器,才能显示出地下有一个繁华、喧闹的城市。

发展中的高架城

说起高架城市,人们自然会想起迪拜的哈利法塔和我国上海的中心大厦,一个高度超过了800 米,一个高度超过了600 米,都可容纳万人之多。

那么人类建筑的极限是不是就停止在了800 米?假如人类不计成本地去建设,也许会让你更惊叹。日本的工程师们计划建造一座“空中城”。这座城高达1600 余米,有500 层,可容纳30 万人。该城除了拥有和“高空城1000”相似的各种设备以外,还将安装快速升降电梯,使人们仅需15 分钟就可从底层升到顶层。另外考虑到日本是个多地震的国家,大厦将设计有电脑控制的储水塘。用储水的移动来平衡地震波引起的晃动。

还有一些日本设计师这两年正在筹划设计高达千米的“高空城1000”。这座城市建筑面积6 万平方千米,可容纳300 万人在里面居住和工作。高架城高800 层,将用分布在圆周上的12 根直径为400 米的支柱作基柱。到楼房顶部,支柱将变为6 根,并在顶层形成一个直径为160 米的正六边形。整座大楼还被分成14 段。段与段之间为空中花园,让风自由贯穿,以减轻风对大楼的压力。并使用电梯和呈螺旋状的高架单轨电车来解决大楼内的交通。城内还有各种商店、剧院、娱乐场和学校。居民在城内购物、上学、娱乐会像地面城市里一样方便。

与日本相比,美国人更显得雄心勃勃。他们正在探索建造有lOO0 层的高空城的方案,但目前还没有透露出详细的计划。

海底的水下城

海洋占有地球表面近3/4 的面积,因此当陆地越来越拥挤的时候,人们自然会想到开发海洋中的居住空间。1962 年,人们率先在法国马赛和摩纳哥附近的地中海里,建造了第一个水下实验室,命名为“大陆架站一号”。第二年,又在离苏丹的苏丹港25 海里处建立了“大陆架站二号”水下村庄。

“大陆架站二号”是由一幢大的主房和几幢分散在大陆架岩石坡上的小房组成的。它的最高处离水面约15 米,最深处位于水下约30 米。所有的房子是密封的,有足够大的承受力把海水挡在房外。房内还有直通水面的空气管道和供应淡水的水管。人们可以自由地在屋内工作与休息,房内还有电视、书籍和娱乐用品,也有可让你烹饪的厨房。透过厨房窗子,还可以清晰地看到穿梭往来的各种海底小动物。

“大陆架站一号”和“大陆架站二号”的规模较小,远远够不上城市。在海底发展城市的关键,并不是建造上的困难,而是在目前的条件下,人们还很难完全适应水下的生活。在水下,深度每增加10 米,就会上升1 个大气压。在水下建筑里为了阻挡海水的入侵,必须灌满具有同样压力的空气。因此,位于水下30 米处,那里的空气压力将是地面的4 倍,常人是很难适应的。不过,科学家们并不灰心。一些人从鱼儿身上得到启发,他们正在研究制造人工鳃。如果有了人工鳃,人就可以像鱼儿一样在水里呼吸,水下建筑物也就不必灌满空气了。到那时,建造一个繁华的水下城市就会成为现实。

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