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仿生建筑是21世紀建筑學領域的一項新運動，仿生建筑學理論結合了生物學、美學和自然界中的科學規律。仿生建筑學把人類的建筑結構、建筑功能、和自然生態環境進行了結合和搭配。據專家介紹，目前的建筑仿生學的具體表現在四個方面：城市環境仿生，建筑功能仿生，建筑形式仿生，建筑內部結構仿生。上海的仿生塔是比較有名氣的一棟仿生建筑。上海的仿生塔高達1000米，樓身被數個人工湖圍繞。這種設計效果不僅和周圍的湖光山色起到美觀的效果，更是考慮到人造湖水能夠吸收地震的震動波，減少大樓的晃動。整座大廈將以每25層為單位，劃分成12個單元區域，每塊區域都設有旅館、公寓、商場和綠地。另外，每個樓區之間都有空置的防火層隔離，專門用來防止發生火災時煙霧的聚集。大廈通體鑲嵌玻璃加鋁合金，透過開啟特殊的拉板裝置可以導入新鮮空氣，保證大廈內部良好的通風情況。
上海仿生塔 說到“摩天大樓”，你肯定會想到迪拜，如果關心建筑，必定三天兩頭會看到將在迪拜建成的讓人嘆為觀止的大樓。它擁有世界上第一家七星級酒店、全球最大的購物中心、世界最大的室內滑雪場……源源不斷的石油和重要的貿易港口地位，為迪拜帶來了巨大的財富，如今的迪拜成了奢華的代名詞。除了各種奢侈商品、名牌汽車，這里的建筑處處顯示著蓬勃發展的迪拜絲毫不掩飾的雄心。迪拜是阿聯酋第一大城市，海灣乃至整個中東地區的重要港口和最重要的貿易中心之一，迪拜酋長國首府。20世紀50年代，它還是阿拉伯灣一個樸素的海濱小鎮，到了90年代以后，迪拜發生了脫胎換骨的變化。摩天大樓在霍爾河畔如雨后春筍般地拔地而起，讓人以為仿佛到了未來現代化城市。迪拜近年來用于工程建設的資金高達1000億美元，而據世界銀行的估計，整個伊拉克的重建資金也只有530億美元。全球五分之一的起重機在這里運轉，共有25萬建筑工人在這里工作。像其它中東城市一樣，迪拜也擁有豐富的石油礦藏。但對一個雄心勃勃想在新世紀大展身手的新興城市來說，石油當然不是全部。它打開了大門，把重點放在商業和旅游方面，并大力發展建筑業。迪拜的建筑堪稱世界上最前沿最另類的建筑了。迪拜境內有著名的七星級酒店“阿拉伯塔酒店”(BurjAl-Arab)。半島電視臺總部設在此，海岸線上有被稱為“世界第八大奇跡”的棕櫚島，在建的“迪拜大樓”將是未來世界最高樓。其實，迪拜的建筑遠不止于此。下面我們就來看看迪拜打造的未來建筑神話吧！
迪拜旋轉塔（左）、跳塔（中間）和創作（右）
迪拜大樓和海德塔 “迪拜旋轉塔”高80層，每一層都錯落開呈螺旋上升狀，整個大樓看上去就像是在不停舞動的美麗少女。這座世界上首座可轉動的80層的摩天大樓的每個樓層都設有辦公室和旅館，最高層為公寓層，每層可以進行360度旋轉，而且所有的樓層的旋轉速度各異，該建筑由意大利建筑師大衛·菲舍爾設計，位于迪拜，另一座計劃落戶莫斯科，這座由預制件構成，利用風能供電的大樓造價，根據估算，大約為7億美元，居住層售價為370萬至3600萬美元，預計2010年竣工。 “迪拜大樓”(Burj Dubai）是一個超高層摩天大樓，到2009年這是世界最高的人造高層摩天樓。到2008年，“迪拜大樓”的高度已經達到629米，超過了高度為628.9米的美國北達科他州KVLY-TV電視發射塔，從而成為世界最高建筑。KVLY- TV電視發射塔自1963年以來保持著世界最高牽索建筑紀錄。“迪拜大樓”于2004年9月動工。為防止競爭者超越，艾馬爾公司一直將“迪拜大樓”的最終高度作為商業機密而不予公布，外界的種種猜測也始終未得到艾馬爾公司的正面回應。耗資約10億美元的迪拜塔建成后，由意大利著名設計師阿瑪尼設計的世界首家阿瑪尼酒店將坐落其中。除豪華公寓、商用辦公室和休閑設施外，“迪拜大樓”還將在第124層設置觀景臺，讓游人從約440米高處飽覽迪拜風光。 英國海德咨詢公司宣稱，目前在中東一個秘密地點正在建造一座1610米高的海德塔，整體結構將于2014年完成，建造完成后高度將超過比斯杜拜塔和迪拜大樓。該建筑建造完畢將花費20億美元。目前，一些人認為1英里高的建筑是當前可行性摩天大樓的極限。
協同作用（左）、埃塔酒店（中）和阿聯酋阿布扎比國家展覽中心（右） “跳塔計劃”設在迪拜的商業灣發展區。該計劃分三個建筑物從地面彎曲相互交織，相互創造成流體動畫的形式。“埃塔酒店”是一個68間客房的酒店，有餐廳，酒吧及天臺泳池。坐落在一個高密度的商業街道。“創作”這棟建筑是由英國建筑師扎哈迪德花費2.35億英鎊設計的。它就位于“迪拜大樓”的旁邊。計劃于2010年完成。“協同作用”，是另一種建筑設計，由印度的子納森為迪拜在商業灣地區設計的。這個建筑設計似乎像一堆摞起來的立方體。前面是可以俯視湖面的長廊。
橢圓形塔（左）和金屬皮膚塔（右） 阿聯酋阿布扎比國家展覽中心（ADNEC）。阿布扎比是阿拉伯聯合酋長國的首都，這個雙曲線塔形建筑正是建在阿布扎比，作為城市展覽中心，它是中東部第二個最大的展覽中心。迪拜宏偉金字塔，顯然源于埃及金字塔所帶來的靈感，又不失現代化的風格。這個金字塔充分利用空間，并將于兩旁兩個較小的金字塔房屋作為開發商的辦事處和商業空間，使之整體成為一座龐大的主題公園。
恒星塔（左）和手心塔（右） “橢圓形塔”坐落在商業灣區的19層辦公樓，空間內的豪華隔段配備有健身房。這43層辦公大樓位于卡塔爾首都多哈。外墻是由玻璃蓋在一個金屬的皮膚上。
Apeiron酒店 Apeiron酒店是一個坐落于島嶼上的七星級酒店，185米高，將耗資5.0億美元。 有350個豪華套間，酒店擁有自己的礁湖，海灘，戲院和美術館。
迪拜的建筑
再生大樓（左）和迪拜塔（右） 2008年，美國連線雜志報道，該媒體列舉了人們構思卻尚未實現的九大超級摩天大樓，這些建筑有歐洲第一樓，高達2英里的“終極塔樓”。其中包括尚處于建造之中的芝加哥螺旋塔，還有以前夭折的希特勒世界首都“日耳曼尼亞”以及世界上最大的“爛尾樓”——朝鮮平壤柳京飯店等。 朝鮮平壤柳京飯店位于朝鮮平壤，這是一幢未完工的摩天大樓，整體結構成三角金字塔型，斜面角度為75度，共105層，高330米。據稱，柳京飯店原計劃成為擁有3000間客房的超級大廈，并成為全球最高的飯店之一，計劃于1989年開始營業。然而自從1982年開始建設之后，1992年完成結構工程后便一直停工，成為世界上最大的“爛尾樓”。目前，這僅是一座混凝土空殼結構，未安裝窗戶以及外墻模板，更沒有任何內部裝置。其實這座飯店是冷戰時期的產物，最初預算是7.5億美元。 第二次世界大戰以德國戰敗結束，最終納粹建筑師艾伯特·史皮爾的宏偉建筑計劃也未實現，史皮爾是希特勒的御用建筑師，他提出了重建柏林的構思，計劃建造世界之都“日耳曼尼亞”。和前蘇聯宮殿一樣宏偉華麗，日耳曼尼亞有3英里長的林蔭大道，一排巨大的建筑物。充分展現了希特勒的獨裁專制思想。 迪拜是世界建筑上的一個傳奇。十幾年前，迪拜還是中東地區一個貌不驚人的城市，但現在已經成為世界矚目的中心，被譽為“夢幻城市”。“世界第一高度”、“世界上最大的購物中心”、“世界上最豪華的地鐵”，關于迪拜的新聞頻頻見諸報端。“世界第一高度”指的是迪拜塔，于2004年9月21日動工，總建筑師是芝加哥SOM公司的亞德里安·史密斯。迪拜塔的最終高度一直是個謎，從承包商的計劃可以得知，高度被建議在818米，迪拜塔在2008年9月1日高度達到了688米，160層，已經超越波蘭華沙電臺廣播塔(高646.4米，1991年倒塌)，而成為歷史上世界最高的結構建筑。然而，“世界第一高度”的爭奪異常慘烈，迪拜塔尚未峻工，其他城市已經躍躍欲試，計劃打造世界新高度。環顧全球，建筑師們紛紛提出各自宏偉的建筑工程設計計劃，向迪拜塔的紀錄發起有力挑戰，他們中有的追求高度，有的追求風格，有的注重環保，但這些建筑有一個共同的特點，就是外觀新穎、別致，讓人過目不望。以下是在建或即將開工的十座最具特色的摩天大樓。它們設計超前，結構環保，彌補了高度上的不足。 上海塔就是其中之一，上海塔(Shanghai Tower，以前稱上海中心)有一幫備受全球關注的“好鄰居”，它緊挨高約492米的上海環球金融中心。截至2009年，上海環球金融中心是世界上第二高的已竣工摩天大樓，僅次于臺北101大廈，后者的高度為1670英尺(約合509米)。另外，上海塔還毗鄰高達421米的金茂大廈，金茂大廈是世界上第五高的建筑。上海塔的高度632米，超過上述三座摩天大樓——對于一片曾被規劃用作高爾球場的土地來說，這一結果并不算糟糕。在GENSLER建筑設計事務所的設計中標后，上海塔將從環球金融中心吸取一些美學經驗。同芝加哥螺旋塔一樣，上海塔的外立面亦可變化，頂部可以相對于底部順時針旋轉90度。 著名建筑師圣地亞哥·卡拉特拉瓦(Santiago Calatrava)設計的芝加哥螺旋塔高度將達到610米，這是一座正在建造的純住宅摩天大廈，位于美國芝加哥市中心。2004年雅典奧運會主場館和瑞典HSB旋轉中心都出自這位建筑大師之手。卡拉特拉瓦的目標是給芝加哥這座城市奪回一座獎杯：國際綠色建筑認證“領先能源與環境設計”(LEED)金獎。“領先能源與環境設計”證書是美國綠色建筑委員會制定的北美標準，主要衡量建筑的可持續性和設計中的生態方法。為了實現既定的金獎目標，芝加哥螺旋塔具有一系列深受“大地之母”贊賞的特點：循環雨水用以澆灌景觀，利用河水去幫助保持大樓涼爽，可容納數百輛自行車的空間，驅趕候鳥的特制玻璃；規劃中的公園區和地下停車場，由于它們不必使用空調，因此可以節省能源。芝加哥螺旋塔可以使大樓外立面旋轉360度，令其成為世界上一座獨特的摩天大樓，預計將在2012年竣工。
上海塔和芝加哥螺旋塔 莫斯科聯邦大廈獨特的外形是根據船的風帆設計的，事實上，它是由兩座塔樓組成，即506米高的東塔樓和242米高的西塔樓，幾條通道將它們連了起來。東塔樓將用作辦公場所，西塔樓將用作酒店和公寓，兩個塔樓的頂部均設有360度觀景臺。聯邦大廈距離克里姆林宮不到2.5英里，竣工后將成為全歐洲最高的建筑。 你如何知道摩天大樓能有多高？因為相關規定不允許大樓高過周圍的山頂，設計單位不得不將其縮短。香港國際貿易廣場就曾遭遇這種尷尬：根據最早的設計方案，樓高近579米，但為了不違反規定，后來被迫降至490米。盡管如此，國際貿易廣場建成后仍將是香港最高的建筑。大樓地下的購物商場已經投入使用。一旦工程全部竣工，它還將用作辦公大樓和飯店。屆時，麗嘉酒店將在國際貿易廣場地上427米處的大廳開門營業，由此成為世界上最高的酒店。
聯邦大廈、國際貿易廣場和廣州電視觀光塔 廣州電視觀光塔是在以鳥巢為代表的中國建設浪潮的大背景下誕生的。作為2008年北京奧運會主體育場，鳥巢一亮相即好評如潮。如果從底部到針狀物計算，廣州電視觀光塔的高度估計在610米，令其成為世界上第三高的建筑，僅次于迪拜塔和美國北達科他州KVLY-TV電視發射塔。廣州電視觀光塔是雙曲面結構，意即它通過其外形構成結構的完整性，正如高架渠或橋梁的拱頂的作用一樣。大樓中間和屋頂有兩個露天的觀景臺，整棟建筑共有37層高，分別用作旋轉餐廳、藝術空間、會議室、商店、電影院以及廣播設施。 阿爾哈姆拉塔(Al Hamra Tower)的每座辦公室都有一扇窗戶，給辦公人員留下俯瞰城市美景的空間：整座大廈將科威特城以及阿拉伯海灣的美景盡收眼底。從外面仰望阿爾哈姆拉塔，同樣給人以美的享受，其曲線面紗般“雕刻”外形與類似高度的摩天大樓截然不同。阿爾哈姆拉塔系出名門，由設計迪拜塔的SOM建筑事務所一手設計。它將用作科威特城的辦公大樓，其中最下面的5層辟為購物天堂，11層作為停車場，將購物商場和大樓一分為二。同加拿大的“弓”一樣，阿爾哈姆拉塔也被一個名為“天空大堂”(Sky Lobbies)的雙層觀景臺分為三個區域。竣工后，它將成為科威特城最高的建筑，預計將達到412米。 中鋼國際廣場的外觀似乎會強化辦公室白領作為“忙碌蜜蜂”的形象，事實上，這也是這棟大樓最酷的特點。其蜂巢狀外部結構起到了兩個重要作用。首先，作為承重結構，幫助調節光線和熱量進入大樓內。通過利用五個大小不同的六角形窗戶的交替外形，國際廣場的房間可以獲得充足的陽光，同時保持合適的溫度，夏天不需要空調，冬天不會有太多的熱量流失。緩解一棟數百英尺高建筑的散熱和供熱壓力，將大大降低中鋼國際廣場的能耗。其次，由于蜂巢狀部結構起到大樓支撐物的作用，意味著大樓內部不需要保留廣闊的基礎構架，從而騰出更多空間用作其它用途。中鋼國際廣場毗鄰一個88米高的住宅公寓，這棟公寓將采用類似的蜂巢狀外部結構。大樓高達358米，預計將在2012念完工。 阿爾哈姆拉塔、中鋼國際廣場、當威爾大廈、比克曼大廈和“弓” 美國紐約的當威爾大廈(Tower Verre)設計方案最早被提出來的時候，因其超前的有角設計，以及它超過克萊斯勒大廈的事實，高度有352米。這一設計方案遭到曼哈頓人的堅決反對。不過，經過重重波折，海尼斯房地產公司最終獲得建造這棟建筑的權利，威爾大廈將于明年開工建設。一旦竣工，它將包括大片藝術空間，成為紐約現代藝術館的一部分。最上面的幾層將作為豪華公寓和酒店房間。大樓的雙子塔尖如鉆石般透徹，有人認為它將對紐約現代藝術館的藝術品起到有益的補充。 美國紐約地比克曼大廈(Beekman Tower)的外觀給人一種超凡脫俗、特立獨行之感，設計風格類似于法國鬼才建筑大師弗蘭克·蓋里(Frank Gehry)的一些標志性作品(位于布拉格的“舞樓”就是他這種風格的集中體現)。在你注意到小小的細節之前，恐怕很難發現這種風格。比克曼大廈不銹鋼外立面呈現出宜人的波狀結構，這一切要歸功于其錯落有致的單元結構形成的外觀。外部曲線直抵不規則地面，盡管從遠處看外觀幾無差別，但大廈每一層都有其獨特之處，絕無雷同。比克曼大廈的外立面并非這棟建筑唯一迷人、奇特之處：它還呈現出一種獨特的公共空間與私人空間共存的形態——大樓最底下的6層正在修建一所公立小學，大樓本身還包括零售空間，附近紐約市中心醫院的辦公場所及各種不同規模的公寓。實際上，樓內的設計更加沉穩。比克曼大廈外觀設計出自蓋里的手筆，但他并沒有觸及內部結構。蓋里在接受采訪時表示：“我不喜歡專注于生活方式的建筑。我之前的一代建筑師習慣于設計一切，但我不喜歡。” 加拿大阿爾伯達省卡爾加里市的“弓”(The Bow)這一名稱來自于該建筑獨一無二的曲線造型。竣工后，它將成為卡爾加里市第一座鋼結構摩天大樓，這種結構意味著“弓”所用的建筑材料將大大減少，因為鋼構架消除了在承重墻體上建大量更為虛弱的支撐的需要。另外，它還將是卡爾加里市最高的建筑，福斯特建筑事務所的設計團隊會把它打造成為一座環保、可持續性建筑。“弓”樓高約18層，分為商業區、購物區和休閑區等三個區域，南向中庭橫跨整個“弓”的外立面。外立面將大廈內部完全暴露于充足的陽光下，到了冬季幫助大廈保持溫暖舒適的環境。“弓”獨特的玻璃結構有利于光線進入，從而將能量保存起來，這意味著它可以利用更多自然光照，少用人工光照。盡管“弓”的高度只有774英尺(約合236米)，并沒有資格在全球一百座最高的建筑名單中占據一席之地，但它卻是環保建筑思想的典范之作。 2008年5月建成通車的杭州灣跨海大橋不僅是目前世界上最長的跨海大橋—全長36千米，而且還是世界上技術最先進的橋梁之一。由于杭州灣氣象復雜多變，臺風、龍卷風、雷暴等突發性小范圍災害性天氣時有發生，因此這座大橋采用了預制化、變海上施工為陸上施工的施工方案，突破了設計決定施工的理念。在大橋的修建過程中，預制吊裝的最大構件是長70米、寬16米、重2180噸的預應力混凝土箱梁，最長的構件則是長84米、直徑1.6米的鋼管樁。為了減輕海水中氯離子對大橋鋼材和混凝土的腐蝕，保證大橋具有100年的使用壽命，設計者還專門研制了一套防止海水腐蝕的方案。 135米高的弧形結構跨過倫敦新溫布利體育場的上空，支撐著整個體育場的北部穹頂和60%的南部穹頂。直徑6.7米的空心拱柱由500根焊接在一起的鋼筋構成，對于觀眾來說，這意味著體育場內沒有一根立柱，無論他們坐在體育場內9萬個座位中的哪一處，視線都不會受到任何阻礙。電腦系統通過監測太陽的方位來控制面積為1.6萬平方米的可收縮房頂，保證光線和新鮮空氣能夠到達每個角落，將比賽環境控制在理想狀態下。另外一個人性化的特色在于：體育場內的馬桶數量高達2600個，世界上再沒有任何一座建筑能夠與其相比。 美國阿蒙森·斯科特南極站的設計使得研究人員能夠將更多的精力投入到南極氣候的研究上，而不用耗費大把時間去除雪。當遇到速度超過24千米/小時的大風時，雪會被吹起，飛過翼狀的考察站上空，而不是被吹到考察站上方，從而節約了每年除雪必需的6萬升燃料和1500小時的人力。根據電腦模擬的結果，考察站將在大約15年之后為大雪所覆蓋，因此考察站的每一根支撐柱都帶有支撐力為50噸的液壓千斤頂，能夠將考察站整體升高7.3米，從而使考察站的運行年限再延長30年，并且同樣無需為除雪而頭疼。在建成9年之后，最后一批科考設備已于2007年1月份安裝完畢。 三峽工程全稱為長江三峽水利樞紐工程，是當今世界上最大的水利樞紐工程。作為全球超級工程之一，在工程規模、科學技術和綜合利用效益等許多方面都站在世界級工程的前列。它不僅將為我國帶來巨大的經濟效益，還將為世界水利水電技術和有關科技的發展作出有益的貢獻。三峽工程位于長江西陵峽中段，壩址在湖北省宜昌市三斗坪。整個工程由一座混凝重力式大壩、泄水閘、一座堤后式水電站、一座永久性通航船閘和一架升船機組成。設計正常蓄水位l75米，總庫容393億立方米，防洪庫容221.5億立方米。大壩壩頂總長為3035米，壩高185米，總裝機容量為1820千瓦時，年發電量847億千瓦時，三峽工程設計總工期l7年。三峽工程建成后，荊江河段兩岸地區的防洪標準將由目前的不足10年一遇提高到百年一遇，并為洞庭湖區的根本治理創造條件；為經濟發達、 能源不足的華中、華東地區提供可靠廉價的電能，每年約替代原煤4000萬—5000萬噸；顯著改善長江宜昌至重慶660千米的航道，萬噸級船隊可直通重慶，航道單向年通過能力可由目前的約l000萬噸提高到5000萬噸，運輸成本可降到35%—37%，同時，因三峽水庫的調節，將大大改善長江中下游枯水李節骯運條件。另外，有利于促進水庫漁業、旅游業的發展，也有利于南水北調工程的實施。 21世紀環保和綠色成為科技生活的主題，越來越多的人崇尚環保和綠色。于是很多綠色的創意孕育而生。如果將“綠色”作為建造材料的一大特征，“綠色”勢必要貫穿整個設計過程或者成為設計的基礎。圖上的這個可持續社區在設計上具有完美主義色彩，每一層、每一個方位甚至每一個維度都包裹著“綠色”外衣，可謂將可持續性進行到底。最終呈現在我們面前的將是一個永無止境的莫比烏斯帶，社區內所有建筑完美地交織在一起。如果能夠自己種植的話，我們還用花錢購買或者建造房子嗎？這絕不是在天方夜譚，我們確實可以像種莊稼一樣種出一所房子。圖上這個外表奇特的房子名為“神奇樹屋”，它能夠隨著時間自行生長。“神奇樹屋”的生長過程是這樣的：大型樹木慢慢交織在一起形成基本結構，藤本植物等相對較小的建筑材料則用于創建更為細致的連接和天篷。隨著時間流逝，我們將得到一個在某些方面可預見，某些方面又不可預見的有機住宅，最終成果會因利用植物生長這種方式稍顯不同。
可自行生長的有機住宅（左）和可持續社區（右） 雖然現在只有拉斯維加斯考慮建造“摩天農場”，但是，“摩天農場”的理念已被全球越來越多的建筑師、工人和開發人員所關注。“摩天農場”的好處很多。可把糧食生產帶到城市中心，還是解決運輸費用和能量消耗等問題的好方法。垂直建筑最小化了建筑物的占地面積，最大化了內部生產區域，以及創造用于作物不同生長環境的多層空間的可能性。面對日趨嚴重的全球變暖問題及城市人口劇增之勢，建設摩天大樓一樣的垂直農場，既可為大量居民提供飲食所需，又能利用植物光合作用吸收二氧化碳，從而給地球降溫。一座30層樓高的農場，一邊生產水果、蔬菜和谷物，一邊產生清潔 能源，凈化污水。估計每個垂直農場能為5萬人提供飲食所需，約150棟此類建筑物便能使紐約市自給自足。利用現有的綠色建筑系統，垂直農場將能實現城市環境的凈化。 雖然，現在，很多人認為這種項目的造價高得令人望而卻步，但是，科技的發展，也許不久，你就會在自己所在的城市發現一座摩天農場。這座可持續發展摩天大樓不光像照片上一樣表面是綠色的，而且還建有大量光電板，自然通風設備，以及沼氣生成工廠。這一設計最特別之處之一是它通過外部走廊邀請公眾體驗大樓溫室，同時，這些走廊還是通向大樓一側的飯店和其他公共單元。
摩天農場 目前科學家們已經在構想垂直農場。21層的垂直農場可能和588英畝土地的生產力相同，每年可產出1200萬顆萵苣。能為400萬人供應足夠糧食的垂直農場可能有一天會為我們解決潛在的全球糧食短缺問題。建造21層的垂直農場預計需要4500萬英鎊，每年經營農場需要投入270萬英鎊。
垂直農場
“大蝴蝶” 比利時設計師文森特·卡萊鮑特設計的“大蝴蝶”有望建在紐約的羅斯福島上。“大蝴蝶”高達600米，它有132層高，能夠為城市發展農業提供足夠的空間飼養牲畜、家禽，種植28種不同的作物。同樣，它也有足夠的空間用于居住和辦公。它的每一層都將被居民們用來發展各種農業，甚至墻壁和天花板都可以被當作菜園種植蔬菜。這只“大蝴蝶”有兩個主塔，圍繞著主塔的是巨大的溫室，并且這兩個主塔通過兩只由鋼鐵和玻璃制成的翅膀連接起來。它在冬天用太陽能保溫，這些熱能來自兩只巨大的翅膀積聚的熱能。在夏天利用自然通風和植物的吸收來保持室內的涼爽。室外的垂直建造的花園將會吸收很多雨水，然后將這些雨水與室內的液體垃圾混合，通過有機處理，這些水可以再一次在農業上使用。設計師卡萊鮑特因為它的古怪設計被人們所認識，而他最近的計劃是設計一個漂浮的自給自足的城市，它的外形就像飄在水面上的一片巨大的睡蓮葉子。這個睡蓮葉子的方案是為應對將來海平面的上升而設計的，而“大蝴蝶”方案是為了解決在人口不斷爆炸的情況下糧食短缺問題而設計的。他表示：“全世界城市人口在2009年大約有31億，而到2025年將會上升到55億。生態城市的目標就是在城市里發揮出農業的功能，重復利用自然資源和生物降解各種垃圾。” 2006年，澳大利亞提出要建一座“太陽塔”，這座高達1000米的“太陽塔”發電容量達到200MW，足夠20萬戶家庭使用。“太陽塔”投入運行之后，每年可以減少至少90萬噸溫室氣體CO2的產生。“太陽塔”技術原理如下：太陽對“太陽塔”底部圓盤狀集熱器中的空氣加熱，由于“煙囪效應”，集熱區域的空氣被太陽輻射加熱后便向塔底部流去，在塔內集中并形成一股向上流動的強大空氣流，熱氣流沿著“太陽塔”這根“煙囪”繼續向上升，推動塔內特別設計的一組32臺每臺發電容量為6.25MW的渦輪，產生電力。塔底入口處空氣溫度為70℃，空氣流速為15m/s，塔頂空氣出口溫度為20℃。到了晚上，白天積聚在熱能存儲單元中的熱能，此時開始釋放出來，繼續推動渦輪旋轉，因而“太陽塔”可以一年365天、一天24小時不間斷地工作。 巴林世貿中心是世界上第一座帶有風力發電機的摩天大廈。在它兩棟高240米的雙子樓中間，懸掛著3個功率120萬千瓦的風力發電單元，這些直徑29米的發電單元于今年4月建成，能滿足大廈15%的電力需求。為了獲得最大的能量輸出，錐形的雙子樓之間形成了一個風道，產生的負壓區能吸進更多的空氣，這種向內吸的效果能將到達發電單元的風速提高30%。此外，風道還能將進入的風的角度向上增加45度，使風與發電單元扇葉之間幾乎成90度角—這也是產生電能的最佳角度。 迪拜集中了世界上眾多最有趣建筑，而阿拉伯聯合酋長國目前計劃建立一座將比迪拜更特別的“Masdar”城，在這里完全實現零碳、零排放、零汽車，如果你覺得“零”還不夠，看看造價中的“零”吧——22,000,000,000美元。這里將比迪拜擁有更多激動人心的建筑物，其中最重要的是在城市核心地帶的城市總部，占地13萬平方米。除了將實現能源自給自足外，這還將是世界上第一個凈能源建設的建筑。巨大的太陽能光伏陣列安置在屋頂上，能提供建設和每天使用的能量，事實上，該建筑將首先建造屋頂，再利用屋頂聚集能量用于組裝和建設總部的其余部分。這座尚在建設中的城市于2008年2月開工，計劃于2016年完工，屆時將入住1500家企業和5萬居民。從已成型的設計規劃圖看，它充滿了好萊塢科幻大片般的宏壯未來感：沙漠中圈地6萬平方公里；城外圍覆蓋著巨大的太陽能電池板；城內以便捷公交系統替代小汽車；以風能、太陽能農場、種植園等保證自給自足……
發電大樓 據美國《探索》雜志報道，飄浮的城市能夠成為“氣候難民”的避難所嗎？一座巨型建筑能夠容納100萬人嗎？海上石油鉆井又能否成為游客趨之若鶩的豪華酒店？所有這些問題無疑都在考驗建筑師的膽識和創造能力。目前，全世界的建筑師正在不懈努力，試圖通過實踐的方式尋找這些問題的答案。面對全世界人口總數不斷增多這一不可忽視的現狀，他們正在突破想象極限，讓看似不可能的事情成為可能，最終實現在不進一步破壞大自然情況下為人類提供棲息地。文中，我們列舉了建筑界的幻想家提出的一系列最鼓舞人心同時也最為牽強的想法。雖然可能給人一種似是而非的感覺，但這些想法卻讓我們擁有一個一瞥未來可能景象的機會。 沙漠城市阿布扎比總人口超過80萬，依靠5個巨型脫鹽工廠獲取淡水，新鮮水果和水彩則依賴進口。意大利建筑設計事務所STUDIOMOBILE表示，所有這些均可以通過其設計的垂直海水農場加以解決。在這項宏偉的建筑項目中，5個“繭狀溫室”將被安裝在中間的一根柱子上。在每一個“繭”內，海水將被轉換成水蒸汽，起到為溫室冷卻和加濕的作用，除此之外，海水還可以通過被蒸餾方式產生淡水。雖然海水溫室的創意已在幾個小規模試驗項目中進行測試，但STUDIOMOBILE的提議卻讓這一想法得到戲劇化升級，即朝著超大規模道路邁進。 “探索”建筑事務所(Exploration Architecture)也非常喜歡海水溫室這個設想，但這一想法的“野心”還不足夠大，沒有讓“探索”產生濃厚興趣。為此，這家建筑事務所提出了一項更引人注目的提議，在世界上最大的沙漠——撒哈拉沙漠建造一個太陽能發電站并與一個海水溫室“協同”作戰。這種“雙管齊下”不僅可以提供清潔能源，同時也可以起到灌溉作用。“撒哈拉森林”項目可以在低海拔的沿海區付諸實施，在這一地區，利用管道運送海水并不是一件難事。所獲得的海水用于海水溫室以及一項聚焦太陽能作業——通過折射將陽光聚焦到裝滿水的鍋爐上，進而推動蒸汽動力渦輪。蒸餾產生的廢水將被用于灌溉周邊地區，讓沙漠重新成為一個到處是郁郁蔥蔥的棕櫚樹的綠洲。
繭狀溫室和撒哈拉森林 如果人類將繼續在這顆星球的表面擴張下去，在此過程中，森林和山脈將面臨被夷為平地的威脅。但阿拉伯聯合酋長國可持續設計公司Timelinks指出，我們并不一定要環境遭受如此厄運。據悉，Timelinks為迪拜設計的古巴比倫式金字塔之城——Ziggurat，能夠讓人類、自然與現代技術完美地融合在一個建筑內。Ziggurat底座占地面積大約為1平方英里(約合2.5平方公里)。Timelinks表示，這座金字塔之城最多可容納100萬人。在Ziggurat，居民可利用一個公共交通系統從住處前往公司，即部分使用電梯，部分使用有軌電車。清潔能源的獲得將通過各種各樣的方式，其中包括利用下水道污水穿過管道產生的動能的發電機。如果厭倦了Ziggurat的生活，居民還可以走出這座金字塔之城上演冒險之旅，探索周圍未被破壞的生態系統。
迪拜金字塔之城和能量中心 自步入新千年以來，韓國政府便采取了一項高明的規劃策略。根據規劃，容納大量住宅群和辦公室的所謂“能量中心”將建在令人垂涎的理想區域，同時鼓勵在其周邊建設新的城市。為了在距離首爾20英里(約合32公里)處打造一座全新的城市，荷蘭建筑師事務所MVRDV提出了建造一個小山般建筑群的想法。這個建筑群將與周圍的湖泊和森林融為一體，體現人與大自然的一種和諧。這座新城就是“Gwanggyo能源中心”，其最大特征就是梯田狀的建筑，每一層的外側建有花園，讓所有居民都可獲得一個室外活動空間，種植自己喜歡的花草。此外，花園這種設計也為這座自給自足的新城披上了一件綠衣。 在建筑大師諾曼·福斯特(Norman Foster)及其合伙人提出的另一個想法中，5座連成串的山頂小鎮將裝點保加利亞的海岸線，吸引世界各地的游客到此度假。福斯特等人提出的設想名為“黑海花園”。游客可以從高速路上駕車而來，抵達后將愛車停在村口處的地下停車場。在此之后，他們可以搭乘電動豪華巴士、共用自行車或者徒步游覽美麗的自然風光。據悉，這些山頂小鎮街道狹窄，人行道兩旁綠樹成蔭，花草茂盛。游客下榻的客房位于山坡，屋外建有陽臺，可以享受充足的陽光。海岸的邊緣建有碼頭，除了充當連接廣闊海洋的紐帶外，碼頭也是一個不錯的聚會場所。 美國加利福尼亞州建筑師崔悅君(Eugene Tsui)曾提出為奧克蘭修建一座610米高的摩天塔的想法。但對于這一具有“野心”的想法，官員們卻表現得有些畏縮，在他們看來，周圍的一切將會因為高塔的出現成為“侏儒”。在此之后，崔悅君決定將實施摩天塔建造計劃的地點從美國搬到中國，并最終敲定中國南部生機勃勃的港口城市——深圳。摩天塔將建在一座人工島上，周圍被用于過濾污水的紅樹林沼澤環繞，頂端將安裝巨大的風車。摩天塔能夠為周圍地區提供清潔能源，頂層將建有餐館和了望甲板。崔悅君說，中國官員此前未能考慮到深圳的快速發展所要付出的環境代價，摩天塔將成為深圳謀求更理想未來的一個生態學符號。
黑海花園和深圳摩天塔 Lilypad項目可能是人類低歷史上最復雜、思想最超前的綠色設計項目了。它被建設成為一個完全自給自足的城市，可漂流在大洋中，是援救天災而導致海平面升高使得人們流離失所的解決方案。通過結合熱能、潮汐能、太陽能和風能等多種技術為自己制造能量。而且容量很大，可容納約5萬人正常生活。這種三維的大廈設計還創造了小山和河谷，以及休閑、商貿和住宅區，從而創造一個有機的復雜體，還真像人們安度一生的好地方。 福斯特建筑事務所的水晶島(Crystal Island)項目日前剛剛從莫斯科當局獲得初步設計許可，將在離克林姆林只有4英里半的納加蒂諾半島上建造。水晶島高457米，是一座實現自給自足的城市，占地面積0.96平方英里，是美國國防部所在地五角大樓的4倍，將擁有多種用途。這座巨型建筑物有900套公寓，可供3萬人居住，同時還擁有3000個酒店房間，設有電影院、劇院、購物中心、健身中心和容納500名學生的國際學校。從300米高的觀景平臺俯瞰，游客可以看到莫斯科大街小巷。建成后，莫斯科水晶島將擁有世界上最大的中庭之一，這個中庭將在夏季開放，屆時可以調節大樓內500英里高處公共空間的溫度。
莫斯科水晶島 在一些被拋棄的建筑正祈求改頭換面時，我們為何還要不惜投入大量人力財力物力打造一個新的旅游景點呢？目前，莫里斯建筑事務所正將目光投向距墨西哥灣海岸幾英里處一個廢棄的石油鉆井平臺，希望將它打造成一個度假勝地。建筑師表示，這一富有創造性的想法巧妙地體現了我們對化石燃料的一種厭惡，同時為潛泳、釣魚和航海提供了一個酷勁十足的場所。風能和波浪能將負責為這個度假勝利提供電力，客房的設計則從藤壺身上獲得靈感，依附在船只一側，并且擁有在遇到惡劣天氣時可以收回的陽臺。 著名的美籍華裔建筑大師崔悅君打算在人口密集的舊金山市建造一座高達3200米的圓錐形“終極塔樓”，它將有500層高，底座直徑達1829米，能容納100萬人同時居住，造價估計高達150億美元。盡管它目前仍處于構想階段，但崔悅君更希望未來世界各地任何一個高密度的大城市都可以建一座這樣的“終極塔樓”，從而徹底解決住房問題。這座“終極塔樓”的高度幾乎是阿聯酋迪拜市目前正在建造的807米“世界最高樓”的4倍。從設計圖看，這座“終極塔樓”的形狀呈一個巨大的圓錐形，矗立在舊金山市海灣附近，四面被一片湖水環繞。據悉，圓錐形外觀是從動物世界最高的建筑、非洲白蟻巢穴形狀受到啟發，并按照空氣動力學設計的，令它雖然極高但依然能保持穩定。“終極塔樓”的內部能源設施全部按照仿生學原理而特別設計，令整座塔樓就像一棵樹，可以直接從四周的湖水、陽光甚至空氣中吸收水和能量，從而不會對環境造成任何污染。 據悉，“終極塔樓”四面被湖水環繞，而設計師崔悅君從樹木從根須吸收水分并運送到樹頂的原理受到啟發，設計了一種類似的裝置，從而可以自動地將塔樓底部的湖水運送到塔樓高處。同時，“終極塔樓”表面覆蓋光電太陽能吸收板，從而將陽光轉化為塔樓所需要的大部分電能。而且，“終極塔樓”還將使用一種“大氣能量轉換系統”，利用塔樓頂部和底部的氣壓差來發電。此外，風力渦輪發電機也將利用風力為塔樓提供輔助電能。據設計師崔悅君稱，整座“終極塔樓”就是一個大型的生態系統，如同一座“活著而且會呼吸的建筑”。在這座“塔中城市”里，居民將可以享受到非常好的生活質量。“終極塔樓”總計有144部電梯，圍繞在塔樓的外圍。所有電梯利用壓縮空氣產生垂直推動力，令電梯速度可達到每小時13英里，只需要9分40秒就可以從底層到頂層。此外，“終極塔樓”塔身的窗戶都帶有特別設計的空氣動力學風帽，從而將自然風引入塔內，使塔樓內的空氣保持新鮮。同時，塔身還安裝無數面反射鏡，可讓陽光直接照射到建筑中。“終極塔樓”每層都將修建開放式的花園陽臺，供塔樓居民休閑散步。塔樓的電動車都由丙烷和氫氣驅動，從而完全避免了內燃機或者有毒廢氣排放。
變石油鉆井為度假勝地和終極塔樓
X-Seed4000 日本東京計劃建造“X-Seed4000”摩天巨塔，高4000米，共800層，底部直徑達6000米，這座由日本大成建筑公司設計的山體形建筑物將可能坐落在東京，可容納500,000到1,000,000人居住。這座蘊涵著未來環境保護主義的建筑物將把現代化的生活方式與自然環境有機地結合起來。巨塔的電力將來自于太陽能，并且能根據外部天氣情況的變化隨時調整室內的燈光亮度、氣溫和氣壓。由于X-Seed 4000占地面積巨大，再加上東京地皮資源的緊缺和地價的高企，因此它極有可能被建在海上。如果這座建筑物建成，那么它的高度將超過日本的最高峰—富士山（海拔3776米）。 作為人類歷史上第一座“人造山”，X-Seed 4000塔預計將會耗資數千億美元，相當于不少經濟發達國家全年的財政預算。建造這座摩天巨塔需要至少十年的時間，根據設計，該摩天建筑中居民主要生活在2000米以下的樓層中，更高的地方由于空氣寒冷，可能會被建造成滑雪場等設施。它的設計模仿富士山形狀而建，但要比富士山高213米。依據日本大成建筑公司的設計藍圖，“X-Seed4000”將成為東京的城中城，一旦建造成功，它的高度將是美國紐約帝國大廈的9倍之多。但是這個龐大的建筑卻是建筑工程的白日夢。如果要在地震頻繁發生的日本建得安穩，最好建在海上，而不是建立在陸地上。而“X-Seed4000”摩天巨塔的建筑計劃能否實現，也引起了許多人的置疑。 從圖片上看，我們可能認為MAD建筑師事務所一定是瘋了。但實際上，他們設計的星城不但在技術層面上非常復雜，而且從審美角度來說，也非常具有超現實主義味道。對于這樣一種建筑設計理念，我們沒有理由不大力推薦。外表有些怪異的星城占地面積非常小，在結構上可謂將幾何學發揮到極致，所有這些特性讓它們更容易實現“自給自足”。簡單地說，星城不會成為所在城市或地區的一種負擔。它們被譽為完全做到可持續性的建筑，能夠以自治城市身份投入運轉同時只會選擇性地與它們所處環境相互影響。
自給自足的星城（左）和地熱蘑菇（右） 10年、20年甚至50年后地球上的大城市會變成什么樣？這種被稱為“地熱蘑菇”的建筑從地球深處吸取熱能和水，造型奇特的“霧花”從空氣和海藻中吸收水分，再將之轉變成氫氣，當作燃料。但是，因為這一設計實在是太奇特了，所以很多人可能認為它是真正可行的。 “碳中和”就是現代人為減緩全球變暖所作的努力之一。利用這種環保方式，人們計算自己日常活動直接或間接制造的二氧化碳排放量，并計算抵消這些二氧化碳所需的經濟成本，然后個人付款給專門企業或機構，由他們通過植樹或其他環保項目抵消大氣中相應的二氧化碳量。科學家們就設計出一種叫碳中和可持續金字塔生態城。我們很難想象這座大型金字塔生態城有能力容納700萬人，甚至超過美國一些規模最大的城市。竣工之時，金字塔城將最終成為一座真正的城市，其公共交通網除了在水平線上縱橫交錯外，垂直空間也將成為它們的“領地”。在設計上，金字塔城能夠做到碳中和，所消耗的大部分能量來自外部的太陽能電池板——其外部大部分區域均被太陽能電池板覆蓋。
碳中和可持續金字塔生態城 地球上的土地資源已經越來越少，未來的居住城市只能向海洋、天空、地下發展。生活水下如何？現在擺在未來學家面前的問題不是“如何才能做到？”，而是“什么時候開始做？”因為事實上，人們已經開始生活在水下了——雖然不是“海底2萬里”。比如，世界上獨一無二的海底旅館Jules Undersea Lodge位于水下7米，可以為游客提供海洋中過夜的奇妙享受，透過圓形玻璃窗觀賞海底生物美景。當然只要他們不打開窗戶，房間中絕對能保持舒適的溫暖和干燥環境。 人類對于更多空間的探索早在殖民化時期就上演過，也早在那時，就有人開始幻想當占領了地球的所有土地后，是否能去合適的行星上繼續開拓居住空間。多年來，科幻小說、漫畫作者都為我們提供了生活在其他星球的無限想象的空間。事實上，真正意義上的未來生活最終目標應該是離開地球，生活在另一個星球上。至于我們的后代只是偶爾去小行星上度個假，還是在銀河系某處租了個單身公寓，這這些都不重要，重要的是，我們知道當我們的火箭飛船技術可以達到在宇宙星際間快速自由穿行時，這一切都將成為現實。 |
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