现在的建筑,不管是板楼,或是塔楼,都是框架式的。未来的建筑应该是拼插模块式的(图7-12),其间将更多地体现仿生学的元素。
在自然界中,蚂蚁、蜜蜂都是天然的建筑师。以白蚁为例,它们建筑的蚁穴可高达几米,不仅非常坚固,而且功能复杂,冬暖夏凉,即使人类建筑师也望尘莫及。未来的建筑将更多地吸取动物、昆虫在建筑巢穴时体现出的生态、环保方面的特点,更多地着重于小生态环境的建设,体现人工智能的特点。
未来的建筑将是单元体结构,如同一个个火柴盒,但又不局限于四边形的方体。每个单元体可以是多边形的,呈现不同的形体构造。这些利用特殊新型节能材料修建起来的单元体,将通过插件,拼插焊接在一起。这一过程有些类似于搭火柴盒,或是儿童搭建、拼插积木玩具。而通过这种方式形成的建筑类似城堡(可以参考碳元素示意图,来考虑其拼接的方式和形成的特色)。
在不同形状单元体间形成的空间,将用于绿化,种草皮或是各种观赏性植物、盆栽等。由此,整个建筑形成了一个独特的生态群。这种设计结构不仅满足了人们对自己房间不同形状的要求,而且可能增加更多的绿化空间。我们知道,现在通常建设一个小区,假使需要3亩地的话,可能要预留1亩作为绿地与公共空间。而未来的这种模块式建筑在单元体间即形成了许多空间,这些空间的合理运用,将节约土地。更重要的是它将绿地分散在建筑的不同层面不同空间,提高了绿地的使用效率,更好地体现了人与自然和谐发展的理念,而且建筑也更美观。
图7-12 拼插模块式建筑
而新型建筑材料的运用,不仅使房屋更加坚固,而且其独特的保温作用,将减少房间温差的变化,减少对空调、取暖设备的依赖,更节能、环保。
1)津巴布韦哈拉雷伊斯特盖特中心——“生物仿生”技术
津巴布韦哈拉雷伊斯特盖特中心(图7-13)的建筑师米克·皮尔斯(Mick Pearce)研究了白蚁巢穴凉爽的“烟囱”和“隧道”。皮尔斯将白蚁巢穴的建筑理念用于33.3万ft2的伊斯特盖特中心建筑上,比一般的建筑更凉爽,而且比一般的建筑节能90%。建筑物上的巨大的烟囱犹如白蚁巢穴一样,可以在夜晚吸收凉爽的空气用以降低楼板的温度。而在白天,楼板也可以保持凉爽,从而减少了空调的使用时间。
图7-13 津巴布韦哈拉雷伊斯特盖特中心
胶囊旅馆在日本风靡一时,现在Lookotels(西班牙)(图7-14、图7-15)将经营目标走向预制模块化建筑。该公司所设想由工厂制造的胶囊,在不到6个月,可以构建一个100间客房的酒店。Lookotels创造了一个术语“lowxurious”来形容自己的经济型酒店,这是节能、低成本、低维护的经营模式。
Lookotels由一系列连接在一起的模块,组成整个酒店预制模块化胶囊。因为他们将在异地工厂建造,所以整体建造时间和成本将最小化,建设的质量和效益也将得到最大限度地发挥。对于一个100间客房的酒店,其设计建造的进度将不到6个月。
模块化的房间大小不等,从9.7m2到12.1m2。每个单元都将自给自足,包括沙发床,电视、桌子、椅子、Wifi连接、电话、空调、浴室和自动控制系统。整个酒店也都实现了自动化:从自动检查、自助退房处到内置的安全系统、24小时客户服务专线,这一切都将让客人感到舒适。该酒店对员工的要求更低,也将进一步降低运营成本。此外,高效节能的可持续设计在酒店中也发挥了巨大的作用,预期的节能效果相比普通酒店建筑将达到节能40%。虽然该酒店现时仍在寻找投资阶段,但其可持续的设计和简单、经济的理念在不久的将来定会大放光彩。
图7-14 Lookotels胶囊旅馆概貌
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图7-15 Lookotels胶囊旅馆细节图
图7-16 风中烛火大厦
3)迪拜著名建筑——未来建筑的代表
迪拜是建筑师的天堂,任何奇思妙想都有可能在这里成为现实。
迪拜风中烛火大厦(图7-16)是迪拜疯狂建筑艺术的代表,单栋的建筑从54层到97层不等,汇集在一起,构成一座舞蹈般的雕塑形象,看上去很像是烛火在闪动。建筑表达方面,其成熟的美学和结构工程方面的创新是任何现代建筑都无法比拟的。
迪拜哈里发塔高818m,可用楼层超过160层,是目前世界著名的超高层建筑之一。哈里发塔在建筑设计领域代表着最高水准,值得一提的是迪拜塔的抗风和抗震设计。在考虑风对迪拜塔的影响时,设计团队认为与其“对抗”强风,不如“欺骗”强风。当这个建筑随高度螺旋上升,每一翼会逐渐收缩,塔楼每一段的设计都以不同方式偏向风,使整个塔的形状诡异多变。塔的收缩使每一楼层具有不同的宽度,塔的这种变化和形状有“扰乱风”的作用:风漩涡难以在塔的背风面形成,因为在每一个新的楼层,风又会遭遇到一个不同的建筑形状,破坏了强风对大楼的影响力。迪拜塔主体结构是巨大的钢筋混凝土骨架,赋予了大楼超高的强度,而钢梁的加入则给整体结构加入了柔性,柔性的加入提高了结构的抗震性能,在地震时,主体钢筋混凝土骨架屹立不动,结构其他部分柔性颇佳,可随着外力的袭击而收缩变形,消耗了地震能量,保证了大楼的安全。另外迪拜塔的底下有着200根50m长的桩基通力合作,既阻止了50万t大楼的下陷,又提高了大楼的抗震性能。
此外,迪拜著名的建筑还有帆船酒店、棕榈岛、Anara大楼、钻戒旅馆、“世界岛”、旋转摩天大楼和迪拜车站等设计精美的建筑。这些奇思异想的设计仿佛把我们带到了科幻电影中的场景,令人叹为观止,不失为未来建筑的代表之一。
4)水下摩天楼——未来建筑的代表
随着全球气候变暖,海平面不断上升,人类的生活空间也在不断受到挤压。马来西亚设计师萨利·阿德里·宾·萨克姆提出的“水下摩天楼”设计方案格外吸引眼球(图7-17),各国媒体惊呼,或许它能够成为未来帮助人类摆脱世界末日的“诺亚方舟”。这座造型奇特的巨大建筑物漂浮于海上,如一个巨大的章鱼,大部分浸没于水下。其顶部是郁郁葱葱的迷你森林,中部是人口密集的住宅和办公楼,底部是一根根延伸至海底的荧光触须,它有三大重要作用:其一,通过与海潮同一节奏的摆动,可以产生和积蓄能量;其二,它是建筑物的平衡和稳定系统,借助它的轻轻摆动,大楼才能始终保持垂直竖立状态;其三,它还可以为大量海底动物提供聚居的场所。由于能量和食物全部自给自足,垃圾零排放,因此它堪称一座既安全又环保的“海上绿洲”。
图7-17 水下摩天楼
5)喜马拉雅摩天楼——未来建筑的代表
气候的变化导致了冰河的大规模流失。随着全球变暖,高山上的冰川加速融化。在尼泊尔、不丹、印度、孟加拉湾以及我国青藏高原地区,居民的生活正受到威胁。该设计的摩天楼(图7-18)将位于喜马拉雅山脉,用来储存部分水资源以备未来使用,同时对水源的分配加以管理和调整。相对而言,固态的冰更易于储存,还能作为承重结构的一部分。因此,该设计方案的策略是在雨季把水收集起来,加以净化,并以冰的形式储存起来。
喜马拉雅的独特地理环境使得山脉两侧的气候模式有着巨大的差异。不同地区的人同时遭受洪涝和干旱的困扰。针对这种情况,所见的水塔将重新分配部分水资源以改善当地居民的生活。同时,水塔将另一部分水为未来人们使用。这种储存和分配的策略会随着时间进行调整。该水塔主要由四部分组成。下层部分通过类似植物茎秆的结构储存液态水。在雪线之上的上层结构用来存放固态水。上下两部分之间的空间配有冷却设施,用自然和机械两种途径来冻结冰块。运输系统负责管理分配水资源,它的位置接近地面,所以还为当地居民提供运输设备。作为摩天楼,人们可以通过观察建筑中冰块的状态来了解水资源的情况。
图7-18 喜马拉雅摩天楼
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