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世界人口也在逐漸增長,從而使得人類社會的一些基本資源越來越緊張,例如空間、水和食物。最終,環(huán)境發(fā)生了很大的改變,導(dǎo)致了很多極端天氣的發(fā)生,對很多城市造成了很大的影響。
為了解決這些問題,人們在舊有的建筑技術(shù)上了做了很多創(chuàng)新,以便創(chuàng)造一個干凈、漂亮又宜居的環(huán)境。
1、機器人群構(gòu)造
哈佛大學(xué)研究人員向大自然(特別是白蟻)取經(jīng),發(fā)展建筑領(lǐng)域的創(chuàng)新方法。即使沒有中央監(jiān)管,白蟻也可以建造大型建筑物。白蟻首先將一塊土帶到第一個施工位置。如果這個位置已經(jīng)完成,它們只需要簡單的移動到下一個位置。
TERMES項目采用相同的群建筑理念,但他們使用的是小型機器人。這些簡單的、廉價無人機可根據(jù)最初設(shè)計,將一塊物質(zhì)放置在下一個可用的空間,直至結(jié)構(gòu)完成,以此來建造結(jié)構(gòu)。這意味著,在最初設(shè)計之后,群幾乎不需要人類干預(yù)。
這種群對于在太空或水下等危險地方建造結(jié)構(gòu)而言,將是非常理想的。它們還可以干那些很浪費人力時間的粗活。因為它們是自我引導(dǎo)的,所以可以比人類更高效。
2、智能磚
只要看到KiteBricks開發(fā)的智能磚,你就能看出它的靈感來自于樂高。這種磚頭可以在頂部旋轉(zhuǎn),連接方式酷似樂高。這種智能磚可以固定在有鋼筋的地方,不同形狀的磚塊根據(jù)設(shè)計堆疊。
這種磚頭的連接不是采用水泥,而是強效雙面膠。建筑內(nèi)部,可以用這種磚頭來連接那些有圖案的交替面板,減少石膏和涂料的使用。還可以作為地板和天花板,中間留有空隙,以備絕緣、水管、電線之用。
這種磚具有更好的熱能控制,施工當(dāng)中具有更多用途,可以節(jié)約建筑成本50%左右。
3、智能混凝土
洪水泛濫時將沒有足夠的地方來進行排水。城市里可吸收水分的土壤很少,也就使這種情況變得更糟。英國Tarmac公司發(fā)明了一種具有滲透性的TopmixPermeable瀝青,可用于減少水患。
大多數(shù)混凝土都可以讓部分水滲到地下,但每小時只能滲透大約300毫米(1英尺)。Topmix每小時可滲透36,000毫米(118英尺),即每分鐘3,300升(880加侖)。
不像大多數(shù)混凝土那樣使用沙子,Topmix使用的是花崗石碎片。水可以從花崗石當(dāng)中滲過,從而被地面吸收,進入下水道,或者是收集起來。除了減少水患可能以外,Topmix還可以保持路面干燥,使其更加安全。此外,水可以轉(zhuǎn)移到水庫,以便重復(fù)利用。
透水混凝土的問題是只能在那些不太冷的地方使用。寒冷的天氣會是這種混凝土膨脹,最終被破壞。另外,它的安裝也比傳統(tǒng)混凝土費用要高,但要是可以減少水患的話,長期以往可以節(jié)省不少支出。
4、垂直城市
根據(jù)聯(lián)合國的預(yù)測,2050年地球人口將超過96億。這要比當(dāng)前多出23億人。此外,據(jù)估計世界人口的75%將生活在城市,這就引發(fā)出了一個復(fù)雜的問題:城市空間不足。
解決這一問題的方法之一是建設(shè)垂直城市。已經(jīng)有一些建議在撒哈拉、阿聯(lián)酋、中國等地建立垂直城市。
這些垂直城市會是龐大的建筑物,提供住宅、工作場所以及購物休閑場所。比如說,意大利LucaCurciArchitects建筑公司將在阿聯(lián)酋建造一座189層的建筑。這將可容納25,000人,以及商店和企業(yè)。因為人們可以不需要離開這個建筑,所以也就解決了空間問題,并減少居民的碳足跡。
5、太陽能涂料
太陽能電池板最大的問題之一就是體積大、笨重、不夠美觀。為了改善這一點,一些研究人員正在生產(chǎn)小的、柔性的、可以涂在表面的太陽能電池。事實上,加拿大阿爾伯塔大學(xué)(UniversityofAlberta)的一個研究小組已經(jīng)制備出了一種含有鋅和磷納米顆粒的噴霧式太陽能電池。
如果可以在房頂上噴涂上這種太陽能涂料的話,那它產(chǎn)生的能量將足以供家庭之用,減少對化石燃料的依賴。無需進行改造,最大限度的減少了施工。同時,太陽能涂料比傳統(tǒng)太陽能電池板還要便宜得多。雖然這種涂料太陽能電池的效率還不夠高,但研究人員正試圖解決這個問題。
6、無線纜多向電梯
大型設(shè)施的一個大問題就是如何有效地利用他們。我們知道一部電梯只有一個電梯轎廂,如果你曾經(jīng)在大型建筑中用過電梯,你就一定知道有時候需要等很長時間才能等到電梯。德國電梯公司ThyssenKrupp正在想辦法解決這個難題。他們希望使用磁懸浮技術(shù)。來代替電纜的方式。這將使得他們的轎廂可以在水平方向和垂直方向上進行移動。同時它也可以允許多輛轎廂運行,從而減少等待時間。最終,這種磁懸浮電梯將會使用更少的能量,從而更加環(huán)保。ThyssenKrupp公司計劃在2016年測試這種新型電梯系統(tǒng)。
7、道路打印機
鋪設(shè)道路一個漫長的過程。平均來講,一位熟練的工人每天可以鋪設(shè)100平方米的道路。有望縮短鋪路周期的就是道路打印機,例如“老虎石鋪路機”,每天可以鋪設(shè)300平方米的道路。另一種是RPS的道路打印機,每天可以鋪設(shè)500平方米的道路。每臺機器需要1到3為操作人員。這種打印機由電力驅(qū)動,并且沒有很多的移動部分,這使得它們可以很容易地進行操作和維護。不僅如此,和傳統(tǒng)的鋪路方法相比,它們的噪音很小。普通路面和通過道路打印機鋪設(shè)的路面的最大區(qū)別是機器鋪設(shè)的是磚塊而不是瀝青。然而,和瀝青路面相比,磚塊路面也具有一定優(yōu)勢,可以濾水,可以膨脹,從而可以維持更長的時間。
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