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未來人類將住哪?2050年的都市建築物設計與展望

編譯:蔡雨澄

編按:根據OECD(經濟合作暨發展組織,Organization for Economic Co-operation and Development,簡稱OECD)對未來全球暖化的預測報告指出,2050年,全球人口將高達90億,導致地球無法負荷、資源不足等問題加劇,其中63億的人口更將集中居住在城市。

對此,曾設計雪梨歌劇院的建築公司Arup,透過旗下智庫Arup’s Foresight + Innovation 團隊於2013年提出了以未來科技結合建築的點子─「It’s Alive」。該團隊將未來城市居民定義為「生於網路的世代」,而當這些科技遇到建築,將激盪出更多不同樣貌的設計與點子,將在本篇一一做介紹。


未來建築樣貌:高聳與模組化

2005年,加拿大安大略省(Ontario)政府通過一條關於城市綠化地帶(green belt)的法律,使得多倫多開始建設高聳大樓。Arup對於未來建築物越蓋越高的預測,從中也能看出端倪。另外,模組化建築(modular building)與預製購件(prefabricated)也是一項趨勢,當建築物欲改變其使用功能時,僅需更換部分建材即可完成。康乃爾大學也研究並預測,機器人將在建造的過程中扮演重要的角色。

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建築與城市的互動

除了預測建築的外觀特性之外,Arup也表示,未來建築將鑲嵌在城市的各種建設上,例如現今有許多建築物與車站結合的例子,這樣的整合帶來許多便利。而Arup更將視野放至地下停車場與行人通道上。這兩項看起來不起眼的觀點,其實能有更多樣的運用。例如以高空纜車穿梭於城市的大廈之間,在2050年勢必更加廣泛被運用。此外,所有能傳輸的水、燃料與智慧電網等,未來都可能透過地下管道與建築物相連。

建築與再生能源

在建築外部構造的部分,首先,噴塗式太陽能發電粒子(spray-on plastic photovoltaic cells)的發明,能在表面噴塗太陽光電薄膜之後,使窗戶有太陽能發電的功能。其次,Arup也提到奈米顆粒在建築表層的功用,包括淨化空氣中的汙染物與消耗二氧化碳等。現今已發現氧化鈦曝露於紫外線之下,能產生自潔功能(self-cleaning) 若結合窗戶與瓷磚,將能於建築物外部淨化空氣。另外,廢熱電力轉換再生系統結合窗戶的應用(heat recovery windows),更能將熱氣集結轉換成能源。

上述這些建築表層的技術,現今已在部分方面被使用,而Arup提及這些預測,是為了表達在2050年的未來,不管是降低成本、市場的應用、材質的輕便性以及技術與建築的結合,將能有更多發展與創新,建築物外部構造也將持續成為未來發展的焦點。

除了太陽能之外,Arup也想像建築結合藻類發展生質能源。根據荷蘭瓦赫寧恩大學(Wageningen University)研究,內含微生物燃料電池(microbial fuel cells,MFCs)的一平方公尺沼澤中,能製造0.4瓦特的電。賓州州立大學(Penn State)研究也指出,藻類是MFCs的再生來源。Arup同時預測建築結合風力發電不僅能產生能源,甚至能製造飲用水

自2007年起,建築的淨能源消耗量開始成為趨勢。Honest Buildings網站便整理了世界各地的建築在能源消耗量和溫室氣體排放量等資料的整理。在建築業者願意裝設相關設備的前提之下,Arup所支持的Lucid Building Dashboard更能讓使用者得知建築物即時的能源消耗資訊。無庸置疑的,未來的建築更將能透過感應器,智慧型地調整當下適合的光線與溫度,做好能源管控。

在了解現今的科技及預測未來應用後,結合了科技與建築,Arup對於2050年的城市建築有相當宏觀的視野。


資料來源

Envisioning the urban skyscraper of 2050

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