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世界科技全景百卷书: 未来城市
日本立体城1000 世界最高的楼是1974年在美国芝加哥建的443米高的西尔斯塔楼。然而日本的竹中工务店（建筑公司）和环境程序研究所的研究小组设计了一个“纵向城市设想”，它不仅在高度上超过上述的所有建筑，它本身就是一座城，取名为“立体城1000”，乘电梯7分钟可达高1000米的顶端。日本关东平原上最高的山是筑波山（867米），立体城1000比它还要高。建筑这么高的楼，可能吗？日本大成建设公司的工程技术人员说：“超过2000米的建筑，在建筑力学这一点上，现代建筑技术毫无问题”。但是，这里存在一个在它上面居住的条件问题。“纵向城市设想”的建筑整体接近圆锥形，与以前的高层建筑大相径庭。如果按以前的办法来建造，基柱加粗后，底层几乎没有可利用的空间。于是，想出6根支柱的构架，其下又分别有2根柱支撑，柱的最上部直径为160米，地上部分直径为400米。 这个建筑与历来的高层建筑相比，其最大的特点是：建筑整体不仅是封闭的空间，而且自上而下有14个平台重叠。每个平台有个中心广场，周围有楼群包围，是个纵向重叠的“城堡”。空中平台面积平均为60公顷。除住宅、办公室、商 店之外，还有学校、文化设施、公园等。平台之间有空隙，能让阳光照进、风吹进来。计划“立体城1000”居住者为3.5万人，就业人口为1O万人。 那么，支撑这庞大重量的基本工程将是什么样呢？首先是地基。以纽约州帝国大厦为例，其地基有18米深，而且地下还有岩盘支撑。东京地下构造复杂，岩盘也很深，大约超过1000米。立体城的基础部分每平方米要承受100吨的压力。这个数值是新宿超高层建筑数值的2～3倍。考虑到施工成本，暂定“立体城”的地基将在地下60米以上。 此外，还有一个居住方便的问题。1000米高处要比地面温度低6度，空气变稀薄，大气压为0.88，水沸点95度。这些差异会产生各种各样的问题。怎样以自然的形式把普通城镇所具有的机能都纳入“立体城”，还需要进一步探讨。 未来的城市建筑 21世纪的城市与建筑将是怎么样的？科学家根据科学技术的发展预测，提出了很多设想。未来城市将是由空间结构建筑组成的城市，这是因为现代技术能够建造不同大小的空间结构体系，也能够最合理地利用城市的三维空间。 城市的发展常常与用地发生矛盾，这就需要考虑如何节约用地，向地下、空中或水上开拓空间。目前，世界上某些城市在建设实验性的探索实践中，已编制了不少充分利用地面上空或水上空间和地下的城市方案。 日本著名建筑师丹下健三制定了水上东京的设计方案．它将城市居住区与城市的管理和商业部分布置在东京湾上。它们彼此以桥梁相连。水上东京城方案，既保留了海湾的航行功能，又利用了水上的空间，使东京城逐渐向水上延伸。为了适应科学技术的发展，保护城市环境，探索新的人口分布方式，国外建筑师提出一个实验性城市规划设想，他们按照新的观念，论述了未来城市和新的建筑蓝图。为了使新城市内各组成部分连接起来，设计了30层楼的居住综合体。它由三角形板式建筑所组成，其中一个角立在地上。三角板式建筑之间以及它们与科研中心和远离城市的工业企业之间，都是通过空中飞廊联系起来的。这种架空式交通，使城市立体化，开拓了广阔的城市空间。建造立体城市的大量建筑用构件是在工厂生产的，然后再运到工地进行拼装联接。 在未来的城市中，住宅、公共建筑、科研中心、工交企业和商业服务设施都将布置得很舒适，交通技术手段将更加现代化，如采用高架铁路、电动汽车、直升机、活动人行道、快速电梯等。水和大气的污染得到控制。建筑安装及装修工作也将达到更高的质量水平。所有这一切都为未来城市和新建筑创造了新的条件。 在特大城市、大城市和中等城市，将开拓空间环境和建造地下城。外国建筑师设想了一个城市的立体空间结构，由点式建筑来支撑着高空水平的梁墙式建筑。这样地面上腾出来的地段用来布置公园、花坛、草地和活动场地。 各国建筑师对未来的建筑形式有着很多的设想，英国建筑师的设计方案称为“穗上的籽粒”。它的中心是钢筋混凝土井筒，其中放置着电梯。在每一层楼的地方有着两只末端带有挂钩的悬臂，上面悬挂着塑料的壳式居住单位，它们在空中飘荡，好似悬挂在树上的鸟笼。 美国建筑师设想的未来大楼像一个大书柜，但是“架上”放着的不是书籍而是住宅盒子，这些住宅单元是预制好的，由直升机送来，用专门的机械装上。住宅可以替换，像我们的家具用旧后加以更换一样，这种大楼承载结构是固定的，这是稳定的部分。还有一种塔式蜂窝楼房，在每个蜂窝里装进一个住宅单元，好像是一个独立的小院，较好地解决了楼层居民的相互干扰的问题。房屋可根据住户的需要随时更换，解决了城市人口密度大、用地紧张的矛盾。 建筑师们还设想了一种吊房，它的中心是一根宽大的钢筋混凝土井筒，其中可以设置供水排水管道、电梯、楼梯与卫生部件等，管子的上面固定着一些钢缆，钢缆上悬挂着用轻巧结实和保温材料做成的楼板和墙壁。宽大粗重的井筒承载着压力，细长的钢缆承载着拉力，发挥了各自材料的特长，应力分布极其合理。 悬浮建筑是一种高空悬挂房屋，在地面上架起一根根高大的立柱，上面绷紧着坚固的缆网，人们可以悬挂需要的一切，创造一种“力场”，其中悬挂着空中住宅。在城市的地面上布置公园、树林、花园和湖泊，人们生活在上空，他们可以到地面上散步和活动。 悬拉结构的房屋，是一种构思新颖的方案，它是由6个多层结构排列成一圈，它们是倾斜的由设置在不同高度上的坚固金属网联结着，这些网绷得紧紧地成为坚固的结构。悬挂部分为公共设施，如饮食店、体育馆、电影院、俱乐部等。此外还有一种悬拉结构的房屋像一株大植物，或者像一颗迎着阳光含苞欲放的大花蕾，房间布置在花蕾的花瓣上。 建筑师还设想了奇特的倾斜式房屋方案。在很长的地段上伸展着一系列用坚固的轻巧材料制造的居住房屋，建筑是倾斜的，中间是多层金属网，网上挂着多层的街道，屋顶由透明材料制作，室内明亮又保温，在这中间设置了为这个小区服务的公共机构和生活设施，还有室内庭院和花园。 21世纪的日本城市规划设想 为了研究21世纪的日本未来城市与建筑，日本政府组织科学家进行了多学科的综合研究。 建筑师对日本本土特别是本州和东京在未来一个世纪中如何发展作了一些大胆的设想。他们把社会活动归结为3个方面：一是工业化过程和它的展望。二是信息化过程和它的展望，把现代科学技术、通讯联系等称为“知识产业”，认为21世纪中知识产业将要大大发展，而且和城市化、国际化紧密联系在一起。三是生活内容的变化和它的发展。建筑师认为，今后生活内容的变化和它的发展，今后劳动时间减少，业余活动时间增加，旅游活动及文体活动将大大发展，对自然环境和游憩空间的需要也会有很大的发展。由于以上3类社会活动的变化，必然会要求整个国土的重新规划，以及快速方便的现代化交通信息等各种体系的建立。日本列岛要按信息——能源——自由时间三个体系来规划未来的城市。 对于东京未来规划的设想，建筑师认为，东京是全国信息的中枢首脑，是政治中心，是经济管理和企业中枢，又是文化创造中心，这就是东京城市性质和功能要求。 现在东京城市结构是一个中心放射环行的封闭式类型，它与今天几百万上千万的城市人口，复杂的城市功能以及大量快速车流交通完全不相适应。此外，现代文明社会的时空观念也完全改变了。过去步行距离是1米，现在时速是100公里，城市空间的尺度也大大不同。这些都要求城市结构应有一个大的革新。为此，建筑师提出了开敞式都市轴的新型城市的结构设想。 这条新的都市轴是信息中轴，它还是一条交通干线，到2000年，每天在此轴上可以有500万人流动，其通行量将比现在的高速道路系统提高10倍。这样的都市轴也是城市、交通和建筑的一个统一体，是高速道路、停车场和建筑3者的结合。 信息化建筑物 人类的步伐很快就将步人21世纪，这个未来世纪对人类夹说将意味着什么呢？这个未来世纪将给人类呈现些什么呢？ 信息化建筑将是21世纪人类社会发展的必然趋势之一。 （1）21世纪的建筑物将是高度信息化、高度自动化的未来建筑。这种未来建筑物，不仅拥有高度信息化、高度自动化的硬件系统，而且还拥有能支撑极复杂的硬件系统的高度智能化软件系统。 信息化建筑将一改以往建筑物只能为简单办公、居住等提供场所的单一使用性，它还能向用户提供各种安全、舒适、方便、周到的综合性服务。各类电子装置通过分布于建筑物内的各种通信线路，对整座建筑物实施管理、防灾、防暴、保温控制监视等，诸如办公、娱乐、厨房设施的管理与操作全自动信息控制，已成为轻而易举的小事。到那时，人们可望无需出门就能实现家庭购物、家庭办公。 先进的硬件系统需要先进的软件来支持才能发挥出应有的效能，21世纪信息化建筑所配备的高智能化软件系统，就更显得非同一般的重要。它不但能对各种硬件系统进行功能支持，而且还能对各种硬件系统进行自检、自查、自修等维修性支持。可以设想，在21世纪那种极其复杂的信息化建筑物内，无论出现的故障是大的，还是小的，都统统需人去处理解决，那将是一件多么复杂而又令人沮丧的事。多的不说，就单单查错就够人忙很长时间，更不用说这将耽搁多少信息的即时交流，这不符合信息化社会的要求。高智能化软件的出现将很好地解决人们的各种后顾之忧。 （2）21世纪的信息化建筑将拥有高度发达的信息传播媒介。 由于信息化建筑是21世纪各种社会信息传播媒介的一个有机组成部分，因而它使各种社会信息的高速、高效传播成为可能。 21世纪，由于建筑的信息化，使大规模有线电视网（又称电缆电视）得以大展风彩。这种电视网能高效率地把大量信息通过同轴电缆和光纤电缆以多络、双向的通信方式为信息化建筑中的用户输送高质量图文信息。（所谓多络化是指通过对通信网络的有效分割，使通信网能传输多种节目，从而使用户能随意选择自己所喜欢的节目。所谓双向通信，是指原来只能从外界接受信息的用户，现在也能同时向外界输出信息）。 由于建筑的信息化，使得各不同种类的计算机联网比较容易。人们能高效率获得各种信息。 同样，由于建筑的信息化，使能提供统一化服务的数字型通信网能融于信息化建筑之中，从而使人们梦想的大规模使用可视电话成为现实。 21世纪，还将是广播通讯卫星大显其能的世纪。由于建筑的信息化，再加之高性能通讯卫星的出现，从而使高清晰电视转播和脉冲编码调制的音乐广播的普及成为必然。 （3）21世纪的信息化建筑将是高度系统化的信息、建筑综合体。 以往建造的房屋，尽管式样设计新颖，结构完善，甚至也具备了现代化的设施，但它们彼此之间基本不相联系，很难与信息化社会急剧发展的各类情报密切联系。而信息化建筑带有先进的通信网络系统，因而在该建筑内就可实现信息的接收、传递、处理、反馈，及时了解信息社会的动态。 21世纪由于高性能多用途和专用计算机的大量使用，加之社会的高度信息化、集成化，使21世纪建筑与信息紧密不可分，高度发达的信息传播媒介的大量涌现，更使这种趋势不可逆转。21世纪信息一旦离开信息化建筑的传播，它就很难发挥高速度、高效率的社会化传播功能；而建筑一旦不信息化，其本身就只能是一堆废土，役有任何价值，毫无疑问，信息化建筑成为了信息化社会不可缺少的环节。 那么信息化建筑将是怎样的？最近，日本的18家公司的科学技术人员推出 21世纪信息化住宅的样板房。总设计师和总建筑师是东京大学的坂村教授。 坂村教授认为：家庭信息化体系要经历3个步骤。第1步是家庭均使用电、红外线，使家庭电器均能接受计算机主机发出的指令。第2步体系就复杂了，它由指令中心、低压电网和电话线组成。第3步是作为完全家庭信息化产品出售的住房。 坂村设计的住房，从外表看，这是1座极普通的2层小楼，但其内部却隐藏着1000多个微电脑和传感器，使每件日常家务自动化，整幢楼共有33间居室，每间居室都装有录像机，通过7架录像机、摄影机和36个扩音机、24部电话联网，室内通讯联络极方便。有了这种信息化建筑，人们就可从繁重的家务劳动中解放出来，全身心的投入公益事业和娱乐之中。 |
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