上天入地的未來新城
未來的某一天，你或許會住在黑暗的海面以下200米處，或者居住在超高的290層摩天大樓。現在世界上一些大城市已經面臨人口超負荷的問題，而100年以後，地球人口可能會超過113億。因此，城市規劃者正在絞盡腦汁，充分發揮想像力，利用各種能夠獲得的技術手段，來確保未來人類的居住空間安全、舒適、宜居。
英國倫敦威斯敏斯特大學的建築師和工程師向我們展示了未來城市規劃最受歡迎的十大設計，比如漂浮城市、屋頂農業以及地下建築等等。一些建造方法現在已經開始投入使用，但是仍需進行多項優化工程，以應對不斷增長的人口以及不斷惡化的氣候問題。
1 漂浮的城市
海平面的上升對於未來海拔較低的沿海區域來說將是一個主要的威脅，因此，城市規劃者必須重視城市與水面的關係。有趣的是，這些區域雖然受水的威脅，但是完全可以建造出安全又乾燥的居住區域。
美國海洋家園研究所科學家已經研製出底面邊長為50米的正方形和五邊形混凝土平台，平台中都設有中空區域，使建築平台能夠在水中漂浮，兩種形狀的建築基礎結構能夠以多種形態組合在一起。
美國的新奧爾良市常常需要應對洪水災害，已經對被淹這件事頗有經驗。新奧爾良大學的海洋技術專家在大型水槽中對漂浮建築平台進行測試，模擬進行了不同高度和寬度的人工模擬水波測試，這些混凝土平台未來必須經受得住海水的侵蝕，抵禦波浪的沖刷，具有足夠的強度。
2 通往太空的港口
未來的城市會設有太空港口，人們可以在這裡搭乘飛行器進行太空旅行。在我們真正定居新的世界之前，我們或許已經可以執行短期的太空任務了。
地球上首個商用太空港口——美國空港，已經在美國新墨西哥州的沙漠中建成。按照計劃，宇宙飛船二號會是世界上首個載客的旅行飛船。這架飛行器由維珍銀河公司製造，可以運載6名觀光者升至110千米的高空體驗5分鐘失重狀態，並能夠從太空俯瞰我們的地球。
美國另外7個太空港口也擬定建造，允許其進行載人太空旅行。據專家所言，在幾十年之內，這樣的太空旅行就將成為現實。
3 列印出你的房子
未來的房子可能將會由大型機械列印出來。中國的科技公司已經開始利用相關技術進行建築結構的列印。用於作業的印表機高6.5米，寬10米，長40米。根據他們的建造速率，列印10棟功能完備的別墅房屋只需要24小時。採用的列印建材都是回收材料，比如從舊建築上換下來的橡膠和玻璃，這比較環保。而速干水泥可作為原料列印出構建房屋的基本單元結構，能夠輕易組合堆疊，蓋出一棟5層樓的住房建築。列印出的牆壁是中空的，設有方便組裝堆疊的之字形凹槽。中空牆壁使得建築具有很好的隔熱性，房間冬暖夏涼，牆壁內部有設計周全的交叉梁網路，能夠支撐建築，保障其強度和安全性。
通過3D技術列印出的房子具有極高的商業價值，因為這項建築技術所採用的可循環材料能夠降低30%~60%的建築材料成本，同時工程周期短，所需人力成本低。
4 城市維度由橋樑來延展
未來，超大城市的人口可能會增長到4000萬。為解決人口過多帶來的交通擁堵問題，未來將會有許多道路和軌道藉助超大型的橋樑從地面延伸到空中。現在，迪拜為緩解交通壓力，已經提出了建造超長橋樑道路的設計思路，這種道路可以跨越整個城市。
5 水下城市
水下城市只存在於科幻小說中嗎？那倒不見得。目前，世界上某些國家和地區已經出現了酒店和實驗室，它們都位於水下約20米深的地方。
但是你如果去問日本清水公司，他們會告訴你，我們還可以享受更深層次的海底空間。清水公司已經研發出了水下螺旋結構建造技術，按照規劃，一座水下城市可以容納5000人居住，並且可以有效避開颱風等極端惡劣天氣。建造這樣的海底城市，需要構建複雜的氧氣供給系統和安全撤退系統，還需要適當的方法有效利用深海中無限的能量。科學家計劃用甲烷作為能源，從海洋微生物排放的二氧化碳中提取這種物質。海洋中不同深度、區域存在溫度差異，通過海洋熱能轉換，這些能量可以用來發電。此外，通過海水淡化系統可以有效利用海洋水資源滿足海底居民的生活所需。
這家頗有遠見的日本公司希望水下城市通過一條15千米長的螺旋狀通道通往海底，在那裡設有娛樂區和科學研究所。
6 深入雲端的摩天大樓
對現在的人類來說，建造超高建築，比如說一棟2千米高聳入雲端的建築，技術問題並不難解決，只是要花掉多少錢的問題而已。即使地面多孔，土地鬆散，工程師們也能夠通過一些辦法建起高樓。迪拜828米高的阿里法塔摩天大樓在沙地上建立起來，192根柱子鑽入地下50米深，牢固地支撐著混凝土地基，使得這座高樓穩固而堅實。
下一座即將超越這一高度的超高建築是沙烏地阿拉伯的國王塔，該工程將於2019年完工，該塔的設計高度達到了1千米高。而國王塔也必定不會一直排在最高建築的前列，因為人們對於建築高度將會進行不斷地突破。據專家預測，在未來40年內，世界上將會出現高達1.6千米的建築。如果這種追高的建築趨勢持續下去，大概2115年就會出現3千米高的超高摩天大樓。
7 城市屋頂的農業生態系統
許多城市已經出現了小規模的屋頂蔬菜種植。水培種植技術是一種多產的種植系統，將植物栽培與水箱養魚相結合，相互促進，這一技術使得屋頂農業模式更有效，更清潔。
在養殖過程中魚會排放許多有機物，並在水箱或者魚池中不斷累積，水中的細菌可以分解這些廢棄物，把它們變作植物的「營養套餐」。接下來，水經過凈化回到魚池，又能給魚類提供一個潔凈的環境。
在屋頂養殖大型牲畜，比如牛和羊，可以為人類提供不可或缺的肉類食物，不過難以實現戶外放牧。未來，屋頂農業將會通過技術革新以及優化建築結構來應對這一挑戰。
8 地下建築
未來，地下可能會像地上一樣，建起眾多樓層，不過，地下建築的造價以及時間成本大約會比地上建築多10倍，也會面臨更多技術上的挑戰。地下地質構成複雜，要建多層地下建築，地下混凝土結構必須非常堅固，能夠抵抗內部坍塌。建得越深，建築周圍的支撐就必須越堅固。地下水水位對於修建這種建築結構也有重要的影響，水的存在會使水泥很難凝固變硬，必須設計良好的排水系統，解決這個問題。
9 可摺疊可搬運的便攜房屋
對那些熱衷流浪生活的人來說，未來環保的膠囊住宅十分具有吸引力。這種小型膠囊公寓將由風能和太陽能實現供電，可以安置在任何地方，能夠讓你隨意去世界任何地方安家，充分享受自然的風光。
在擁擠的城市中，安家落戶並不輕鬆，如果房子可以堆疊，就能方便那些無家可歸的人，並幫助那些城市中奮力拚搏的人得到一處安居之所。
全球氣候變暖可能會導致規模空前的洪水和龍捲風，迫使人們離開家園，向別處遷移。生活在菲律賓這樣災害頻發的危險地帶，人們可以選擇居住在一個可以摺疊的便攜房屋當中，方便人們迅速轉移到安全的地方。其實已經有一些這種便攜房屋的存在，只是目前僅僅用作娛樂。
10 低碳恆溫的建築
工程師和建築師通過精妙的設計，就能夠在現有技術基礎上節約資源，充分利用自然能量，營造低碳環保的建築小氣候。溫暖的氣流向上抬升，通過風管可以調節建築物內部的溫度，讓綠色植物吸收太陽的能量，這些都是控制碳排放的簡單技巧。
本文源自大科技*百科新說2016年第8期雜誌重點文章、歡迎廣大讀者關注我們大科技的微信號：hdkj1997
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