Поглед в бъдещето: Ще живеем ли някога в сгради-градове
Градовете от научната фантастика постоянно са изобразявани като всеобхватни и независими структури, само че до каква степен е допустимо да се построи грамаден град в една постройка?
Затворените градове са се трансформирали в нарицателно за футуристични селища в научната фантастика. Те са независими местообитания, включващи цялата съществена инфраструктура като произвеждане на сила, храна, ръководство на отпадъците и вода.
Концепцията за аркология - термин, съчетаващ архитектура и екология - е препоръчана от архитекта Паоло Солери през 1969 година, когато той се пробва да съчетае строителството с екологичната философия. Година по-късно Солери стартира работа по Аркосанти, пробен град в Америка, който показва концепциите му.
Концепциите на Солери въодушевяват научната фантастика с визия за футуристични градове: монолитни хабитати, в които популацията живее и работи, без да напуща постройката. Кинематографичните образци включват солидните високи здания във филмите " Дред " (базиран на комиксовия воин арбитър Дред) и " Небостъргач ", макар че не са дадени доста детайлности за метода им на действие.
Научната фантастика, от своя страна, може да е въодушевила някои действителни разновидности. Предложеният от Саудитска Арабия „ The Line “ е показан като голям образован град, в който могат да живеят 9 милиона души в границите на една постройка с широчина 200 м, разпростряла се на 170 км и висока 500 м. „ The Line “ ще се зарежда със слънчева сила и вятърни турбини, само че няма да бъде изцяло независим, защото жителите ще имат потребност от храна и други консумативи, които ще би трябвало да се обезпечават от външни източници.
Вече съществуват някои структури, сходни на аркологиите. Например изследователските бази на Антарктида са релативно самодостатъчни общности, най-много заради тяхната раздалеченост. Защитата на околната среда също значи, че те би трябвало да бъдат независими. Станцията „ МакМърдо “ обезпечава жилища за към 3000 откриватели и спомагателен личен състав. Въпреки това тя към момента се нуждае от обилни доставки на храна и гориво всяка година.
Други структури, които са проектирани по този начин, че да бъдат допустимо най-самостоятелни и самостоятелни, включват самолетоносачи, нуклеарни подводници и петролни платформи. Те разполагат с всички жилищни и работни пространства, нужни за екипажа, въпреки и за краткосрочно прилагане. Самолетоносачът би трябвало да се доставя с гориво на всеки няколко седмици, а нуклеарната подводница може да остане под вода до четири месеца. Нито едно от тези места обаче не е изключително прелестно за живеене. Особено подводниците са тесни и миризливи, спалните пространства могат да бъдат общи, а на екипажа се предписват добавки с витамин D заради неналичието на дневна светлина.
Но можем ли в действителност да построим аркология? Размерът на такава конструкция би претендирал солидни основи, с цел да издържи тежестта ѝ. " В рамките на рационалното може да се построи съвсем всичко ", споделя строителният инженер Моника Аншпергер от BSP Consulting. " Натоварването би било голямо, само че няма нищо непостижимо. Просто построяването на основите за него ще коства повече. "
По-голямото предизвикателство, породено от височината на постройката, е въздействието напразно. Ветровото натоварване не е от огромно значение за елементарната къща, само че при колосалните кули, като „ Бурдж Халифа “ в Дубай, би трябвало да се вземат поради ветровите потоци и произлизащите от тях вихри. Вихърът е резултатът, провокиран от удара напразно в повърхността на постройката, който основава зона с ниско налягане от противоположната страна и по-късно се завихря, с цел да я запълни. Именно това деяние на вихъра е причина високите здания да се люлеят при мощен вятър.
Последиците от люлеенето могат да варират от туптене на напитките до сриване на структурата. Мостът „ Tacoma Narrows “ във Вашингтон се срутва през 1940 година заради мощните ветрове, които провокират все по-честотни осцилации (бързи движения) на моста, дотам, че мостът се раздира на части. Ефектите от вихрите могат да бъдат смекчени посредством потребление на демпфер с настроена маса (устройство за понижаване на вибрациите), с цел да се понижи придвижването, както и посредством планиране на структурата по този начин, че да се наруши потокът напразно.
" Един от методите за понижаване на вихрите е да се промени формата на постройката по време на нейното издигане ", споделя Ейдриън Смит, проектант на доста огромни здания, сред които „ Бурдж Халифа “. " Ако не измененията формата на постройката, този ураган има опция да се надгражда и да основава талази на придвижване. Те се синхронизират със структурата на постройката и провокират последователно сриване. "
Ето за какво, вместо да се построява арка като конструкция със срязващи стени, както е показано в " Дред ", по-вероятно е тя да бъде издигната по този начин, че да нарушава потока напразно, да вземем за пример посредством потребление на стъпаловидна структура, сходно на античните мезоамерикански структури.
Друго основно предизвикателство е производството на сила. Технологиите за възобновима сила, като слънчеви панели и вятърни турбини, биха могли елементарно да се инсталират на външната страна на арка, само че е малко евентуално сами по себе си да обезпечат изцяло енергийно решение. Тъй като те ще бъдат ефикасни единствено в избрани моменти, ще са нужни аварийни системи за произвеждане и за предпазване на сила, когато има дефицит.
Ядрените реактори са допустимо различно решение за произвеждане на сила. Малките модулни реактори (SMR), дребни фабрични версии на усъвършенствани нуклеарни реактори, са компактни и ефикасни източници на сила. SMR имат някои преимущества пред огромните реактори във връзка с нарасналата сигурност и предотвратяването на разпространяването на нуклеарни материали. Въпреки това, както при всички реактори, обработката и съхранението на нуклеарните боклуци е предизвикателство. Алтернативно, термоядрените реактори биха били по-безопасни и биха обезпечили по-чисти форми на сила, само че актуалните планове не са нито компактни (един от тях, Iter, се чака да тежи 23 000 тона), нито финансово жизнеспособни, защото никой от тях към момента не е създал повече сила, в сравнение с употребява.
Производството на храни също би трябвало да се вземе поради. Конвенционалното земеделие би било непрактично в границите на една постройка. Биха могли да се употребяват отвесни хидропонни ферми, които също биха обезпечили естествена форма на преработване на въздуха. Необходимото осветяване обаче би нараснало потреблението на сила, а лимитираното пространство би могло да затрудни производството на задоволително храна.
В аркологията, разказана в романа " Воден нож " на Паоло Бачигалупи, се употребяват поредност от филтриращи езера за преработване на водата, което е правдоподобно. Въпреки това загубите са неизбежни във всяка система за преработване. Международната галактическа станция (МКС) рециклира почти 3,6 галона (17,3 литра) вода всеки ден, в това число урина и пот, само че все пак се нуждае от постоянни доставки на прясна вода на всеки няколко месеца.
Не всички виждат бъдещето във високите здания. През 2021 година Китай забрани строителството на нови здания с височина над 500 м и наложи строги ограничавания за постройките с височина над 250 м.
Въпреки това възходящото население на Земята би трябвало да бъде настанено. Непрекъснатото хоризонтално разширение на градовете посредством застрояване на нови площи не е стабилно за неопределен срок. Това поддържа аргумента за напредък нагоре, като се основават отвесни градове. " Градовете се разрастват всеобщо ", споделя Антъни Ууд, шеф на " Високи здания и отвесен урбанизъм " в Илинойския софтуерен институт и президент на Съвета за високи здания и градски местообитания. " Те не могат да се развиват хоризонтално, тъй като това е неустойчиво, както от позиция на потреблението на земя, по този начин и на силата, нужна за построяването и употребата на хоризонталния град. Той ще стане отвесен. "
Вместо самостоятелни небостъргачи, постройките могат да станат свързани между тях със земни мостове, създавайки зелени пространства сред тях. Изграждането все по-нагоре с мрежа от сухопътни мостове обаче рискува да сложи в сянка по-ниските равнища, правейки по-високите все по-желани, като по този метод се стига до структурирана йерархична система.
" Виждам градове, които се уголемяват отвесно наоколо до директни зони, и несъмнено ги виждам да се уголемяват и хоризонтално ", споделя Смит.
Трудно е да се види по какъв начин аркологиите биха могли да станат стопански жизнеспособни в близко бъдеще
Тъй като последствията от изменението на климата стават все по-очевидни, материалите, от които се строят градовете, могат да се трансформират. Емисиите на въглероден диоксид от циментовата индустрия надвишават тези от авиационния бранш. Един от различните строителни материали би могъл да бъде всеобщият дървен материал: инженерно произведение, основано от слоести дървени панели, които са свързани между тях. " Количеството сила за производството на всеобщ дървен материал е дребна част от това, което би било належащо за производството на същите материали от стомана или бетон ", споделя Ууд. " Докато се създава, той задържа въглерод от атмосферата. "
Въпреки че построяването на аркология е теоретично допустимо, най-малко от градивна позиция, то ще изисква остроумно инженерство, с цел да се подсигурява, че нужните системи за произвеждане на сила, храна и оползотворяване на отпадъците са устойчиви. Критиците настояват, че е мъчно да се види по какъв начин аркологиите биха могли да станат стопански жизнеспособни в близко бъдеще. Съществува и аргументът, че непрекъснатият живот в затворена зона не би бил прелестен, макар че е успокояващо да се знае, че това е допустимо, в случай че апокалиптично събитие направи външния свят ненаселен.
" Никога не бих споделил, че нещо не може да бъде издигнато ", заключава Аншпергер. " Може да се построи, само че би трябвало да има визия и потребност от това. " /БГНЕС
------------------------------------
Питър Рей Алисън, Би Би Си
Затворените градове са се трансформирали в нарицателно за футуристични селища в научната фантастика. Те са независими местообитания, включващи цялата съществена инфраструктура като произвеждане на сила, храна, ръководство на отпадъците и вода.
Концепцията за аркология - термин, съчетаващ архитектура и екология - е препоръчана от архитекта Паоло Солери през 1969 година, когато той се пробва да съчетае строителството с екологичната философия. Година по-късно Солери стартира работа по Аркосанти, пробен град в Америка, който показва концепциите му.
Концепциите на Солери въодушевяват научната фантастика с визия за футуристични градове: монолитни хабитати, в които популацията живее и работи, без да напуща постройката. Кинематографичните образци включват солидните високи здания във филмите " Дред " (базиран на комиксовия воин арбитър Дред) и " Небостъргач ", макар че не са дадени доста детайлности за метода им на действие.
Научната фантастика, от своя страна, може да е въодушевила някои действителни разновидности. Предложеният от Саудитска Арабия „ The Line “ е показан като голям образован град, в който могат да живеят 9 милиона души в границите на една постройка с широчина 200 м, разпростряла се на 170 км и висока 500 м. „ The Line “ ще се зарежда със слънчева сила и вятърни турбини, само че няма да бъде изцяло независим, защото жителите ще имат потребност от храна и други консумативи, които ще би трябвало да се обезпечават от външни източници.
Вече съществуват някои структури, сходни на аркологиите. Например изследователските бази на Антарктида са релативно самодостатъчни общности, най-много заради тяхната раздалеченост. Защитата на околната среда също значи, че те би трябвало да бъдат независими. Станцията „ МакМърдо “ обезпечава жилища за към 3000 откриватели и спомагателен личен състав. Въпреки това тя към момента се нуждае от обилни доставки на храна и гориво всяка година.
Други структури, които са проектирани по този начин, че да бъдат допустимо най-самостоятелни и самостоятелни, включват самолетоносачи, нуклеарни подводници и петролни платформи. Те разполагат с всички жилищни и работни пространства, нужни за екипажа, въпреки и за краткосрочно прилагане. Самолетоносачът би трябвало да се доставя с гориво на всеки няколко седмици, а нуклеарната подводница може да остане под вода до четири месеца. Нито едно от тези места обаче не е изключително прелестно за живеене. Особено подводниците са тесни и миризливи, спалните пространства могат да бъдат общи, а на екипажа се предписват добавки с витамин D заради неналичието на дневна светлина.
Но можем ли в действителност да построим аркология? Размерът на такава конструкция би претендирал солидни основи, с цел да издържи тежестта ѝ. " В рамките на рационалното може да се построи съвсем всичко ", споделя строителният инженер Моника Аншпергер от BSP Consulting. " Натоварването би било голямо, само че няма нищо непостижимо. Просто построяването на основите за него ще коства повече. "
По-голямото предизвикателство, породено от височината на постройката, е въздействието напразно. Ветровото натоварване не е от огромно значение за елементарната къща, само че при колосалните кули, като „ Бурдж Халифа “ в Дубай, би трябвало да се вземат поради ветровите потоци и произлизащите от тях вихри. Вихърът е резултатът, провокиран от удара напразно в повърхността на постройката, който основава зона с ниско налягане от противоположната страна и по-късно се завихря, с цел да я запълни. Именно това деяние на вихъра е причина високите здания да се люлеят при мощен вятър.
Последиците от люлеенето могат да варират от туптене на напитките до сриване на структурата. Мостът „ Tacoma Narrows “ във Вашингтон се срутва през 1940 година заради мощните ветрове, които провокират все по-честотни осцилации (бързи движения) на моста, дотам, че мостът се раздира на части. Ефектите от вихрите могат да бъдат смекчени посредством потребление на демпфер с настроена маса (устройство за понижаване на вибрациите), с цел да се понижи придвижването, както и посредством планиране на структурата по този начин, че да се наруши потокът напразно.
" Един от методите за понижаване на вихрите е да се промени формата на постройката по време на нейното издигане ", споделя Ейдриън Смит, проектант на доста огромни здания, сред които „ Бурдж Халифа “. " Ако не измененията формата на постройката, този ураган има опция да се надгражда и да основава талази на придвижване. Те се синхронизират със структурата на постройката и провокират последователно сриване. "
Ето за какво, вместо да се построява арка като конструкция със срязващи стени, както е показано в " Дред ", по-вероятно е тя да бъде издигната по този начин, че да нарушава потока напразно, да вземем за пример посредством потребление на стъпаловидна структура, сходно на античните мезоамерикански структури.
Друго основно предизвикателство е производството на сила. Технологиите за възобновима сила, като слънчеви панели и вятърни турбини, биха могли елементарно да се инсталират на външната страна на арка, само че е малко евентуално сами по себе си да обезпечат изцяло енергийно решение. Тъй като те ще бъдат ефикасни единствено в избрани моменти, ще са нужни аварийни системи за произвеждане и за предпазване на сила, когато има дефицит.
Ядрените реактори са допустимо различно решение за произвеждане на сила. Малките модулни реактори (SMR), дребни фабрични версии на усъвършенствани нуклеарни реактори, са компактни и ефикасни източници на сила. SMR имат някои преимущества пред огромните реактори във връзка с нарасналата сигурност и предотвратяването на разпространяването на нуклеарни материали. Въпреки това, както при всички реактори, обработката и съхранението на нуклеарните боклуци е предизвикателство. Алтернативно, термоядрените реактори биха били по-безопасни и биха обезпечили по-чисти форми на сила, само че актуалните планове не са нито компактни (един от тях, Iter, се чака да тежи 23 000 тона), нито финансово жизнеспособни, защото никой от тях към момента не е създал повече сила, в сравнение с употребява.
Производството на храни също би трябвало да се вземе поради. Конвенционалното земеделие би било непрактично в границите на една постройка. Биха могли да се употребяват отвесни хидропонни ферми, които също биха обезпечили естествена форма на преработване на въздуха. Необходимото осветяване обаче би нараснало потреблението на сила, а лимитираното пространство би могло да затрудни производството на задоволително храна.
В аркологията, разказана в романа " Воден нож " на Паоло Бачигалупи, се употребяват поредност от филтриращи езера за преработване на водата, което е правдоподобно. Въпреки това загубите са неизбежни във всяка система за преработване. Международната галактическа станция (МКС) рециклира почти 3,6 галона (17,3 литра) вода всеки ден, в това число урина и пот, само че все пак се нуждае от постоянни доставки на прясна вода на всеки няколко месеца.
Не всички виждат бъдещето във високите здания. През 2021 година Китай забрани строителството на нови здания с височина над 500 м и наложи строги ограничавания за постройките с височина над 250 м.
Въпреки това възходящото население на Земята би трябвало да бъде настанено. Непрекъснатото хоризонтално разширение на градовете посредством застрояване на нови площи не е стабилно за неопределен срок. Това поддържа аргумента за напредък нагоре, като се основават отвесни градове. " Градовете се разрастват всеобщо ", споделя Антъни Ууд, шеф на " Високи здания и отвесен урбанизъм " в Илинойския софтуерен институт и президент на Съвета за високи здания и градски местообитания. " Те не могат да се развиват хоризонтално, тъй като това е неустойчиво, както от позиция на потреблението на земя, по този начин и на силата, нужна за построяването и употребата на хоризонталния град. Той ще стане отвесен. "
Вместо самостоятелни небостъргачи, постройките могат да станат свързани между тях със земни мостове, създавайки зелени пространства сред тях. Изграждането все по-нагоре с мрежа от сухопътни мостове обаче рискува да сложи в сянка по-ниските равнища, правейки по-високите все по-желани, като по този метод се стига до структурирана йерархична система.
" Виждам градове, които се уголемяват отвесно наоколо до директни зони, и несъмнено ги виждам да се уголемяват и хоризонтално ", споделя Смит.
Трудно е да се види по какъв начин аркологиите биха могли да станат стопански жизнеспособни в близко бъдеще
Тъй като последствията от изменението на климата стават все по-очевидни, материалите, от които се строят градовете, могат да се трансформират. Емисиите на въглероден диоксид от циментовата индустрия надвишават тези от авиационния бранш. Един от различните строителни материали би могъл да бъде всеобщият дървен материал: инженерно произведение, основано от слоести дървени панели, които са свързани между тях. " Количеството сила за производството на всеобщ дървен материал е дребна част от това, което би било належащо за производството на същите материали от стомана или бетон ", споделя Ууд. " Докато се създава, той задържа въглерод от атмосферата. "
Въпреки че построяването на аркология е теоретично допустимо, най-малко от градивна позиция, то ще изисква остроумно инженерство, с цел да се подсигурява, че нужните системи за произвеждане на сила, храна и оползотворяване на отпадъците са устойчиви. Критиците настояват, че е мъчно да се види по какъв начин аркологиите биха могли да станат стопански жизнеспособни в близко бъдеще. Съществува и аргументът, че непрекъснатият живот в затворена зона не би бил прелестен, макар че е успокояващо да се знае, че това е допустимо, в случай че апокалиптично събитие направи външния свят ненаселен.
" Никога не бих споделил, че нещо не може да бъде издигнато ", заключава Аншпергер. " Може да се построи, само че би трябвало да има визия и потребност от това. " /БГНЕС
------------------------------------
Питър Рей Алисън, Би Би Си
Източник: bgnes.bg
КОМЕНТАРИ