Города-крепости стали клише научной фантастики (Питер Джексон даже ставил их на колеса). Это самодостаточные среды обитания, мегаструктуры, включающие в себя всю необходимую инфраструктуру: они производят пищу и энергию, утилизируют отходы и воду.
Мы говорили о концепции аркологии (термин-портмоне, объединяющий архитектуру и экологию). в этом посте. Он был придуман в 1969 году архитектором Паоло Солери, который также работал в Аркосанти, экспериментальном городе в Америке, чтобы продемонстрировать свои концепции.
Каким было видение Солери и Аркосанти? Мир «органических» мегаструктур, где люди могут жить и работать в гармонии.
Затем массовая культура разделилась на два направления: тот, что называется "Соларпанк", которая наследует наиболее целостную и экологическую часть аркологии, т. самый "антиутопический/научно-фантастический" что, с другой стороны, усиливает технологические составляющие (и несколько искажает основную идею).
Таким образом, научная фантастика вдохновляет реальность. Брать Линия, например: огромный умный город, способный вместить девять миллионов человек в одном здании высотой 500 метров (1650 футов), шириной 200 метров (660 футов) и длиной 170 километров (105 миль). Линия будет питаться от солнечной энергии и ветряных турбин, но с первых проектов она не будет полностью самодостаточной: жителям по-прежнему будет нужна еда и многое другое из внешних источников.
Мега структуры, некоторые аркологии уже есть
Антарктические исследовательские базы являются относительно самодостаточными сообществами, они должны иметь свое местонахождение. Станция Мак-Мердо, например, в нем работает около 3.000 исследователей и вспомогательного персонала. Однако каждый год его необходимо снабжать продовольствием и топливом, которые затем будут управляться самостоятельно.
Другие мегаструктуры, спроектированные так, чтобы быть максимально автономными и самодостаточными? Авианосцы, атомные подводные лодки и нефтяные платформы. У них есть все необходимое для жизни и работы, но на короткие сроки: авианосец нуждается в дозаправке каждые несколько недель, атомная подводная лодка может продержаться до четырех месяцев.
Но можем ли мы действительно построить аркологию и жить в ней? Размер такой конструкции потребует массивного фундамента, чтобы выдержать ее вес. Хотя это не похоже на проблему. Почти все можно построить, в пределах разумного. Только возведение фундамента обойдется дороже.
Выдержать ветер
Самой большой проблемой, связанной с высотой здания, является ветровая нагрузка. Колоссальные башни, подобные Бурдж-Халифа Дубая, вероятно, будут раскачиваться при сильном ветре. Дело нетривиальное: в 1940 г. Такома Узкий Мост Вашингтона рухнул из-за сильного ветра, который вызвал колебания все более высокой частоты (быстрые движения) на мосту настолько, что повредил его.
Эффекты завихрений можно смягчить, спроектировав мегаструктуры для уменьшения воздействия ветра и используя настроенный массовый демпфер (устройство для снижения вибрации).
«Один из способов смягчить водовороты — изменить форму здания по мере его подъема», — говорит он. Адриан Смит, архитектор многих больших небоскребов и самого Бурдж-Халифа.
Если форма здания не изменена, вихрь имеет возможность строить сам себя и создавать волны движения. Они синхронизируются со структурой здания и вызывают прогрессирующее обрушение.
Поэтому вместо того, чтобы строить аркологию как вертикальную структуру, проще выдвинуть гипотезу о мега «ступенчатых» структурах, таких как древние месоамериканские пирамиды.
Производство энергии
Другой фундаментальной проблемой является производство энергии. Технологии для возобновляемый (например, солнечные панели и ветряные турбины) могли бы найти широкое применение, но маловероятно, что они сами по себе смогут дать полную автономию этим мегасооружениям.
Очевидно, что во времена дефицита потребуются системы производства и хранения энергии.
Гипотеза дается SMR, малые модульные ядерные реакторы, которые имеют некоторые преимущества перед большими реакторами с точки зрения безопасности и образования отходов. Однако, как и в случае со всеми ядерными реакторами, обработка и хранение ядерных отходов по-прежнему представляют собой проблему.
В качестве альтернативы, термоядерные реакторы были бы более безопасными и обеспечивали бы более чистые формы энергии, но нынешние конструкции не являются ни компактными (один, трубчатый проход, должен весить 23.000 XNUMX тонн) или финансово устойчивым, так как еще никто не производил больше энергии, чем потребляет.
Производить еду
Понятно, что обычное сельское хозяйство не будет жизнеспособным на относительно небольших пространствах мегаструктур.
Вам следует прибегнуть к вертикальное гидропонное выращивание, что также обеспечит естественную форму рециркуляции воздуха. Однако необходимое освещение повысит потребность в энергии, и этот факт необходимо учитывать.
Управляйте водой
Здесь тоже непросто. Аркология, перерабатывающая воду, будет использовать ряд фильтрация или опреснение, что правдоподобно. Однако потери в любой такой системе неизбежны.
La Международная космическая станция (ISS) перерабатывает около 17,3 литров (3,6 галлона) воды каждый день. Вся вода. Включая мочу и пот, я имею в виду. И ему по-прежнему нужны регулярные поставки пресной воды каждые несколько месяцев.
Не все видят будущее у этих мегасооружений, пока...
Если вы уже представляете в этом столетии «города-государства», состоящие из одного мегаздания, подумайте еще раз. Мало того, что это сложно, так еще есть страны, которые даже не представляют таких решений. Даже когда дело доходит до «простого» небоскребы будущего.
В 2021 году, например, Китай запретил строительство новых зданий высотой более 500 метров и ввел жесткие ограничения на строительство зданий высотой более 250 метров. В стране, кажется, преобладает видение, основанное на высоких небоскребах, не очень высоких, но соединенных вместе (как в случае с планами «умного города» относительно Шэньчжэня).
Однако проблема остается
Непрерывное горизонтальное расширение городов за счет чрезмерной застройки новых земель не может продолжаться бесконечно. Вот почему мы должны как-то подняться наверх.
Вертикальные города рано или поздно станут реальностью. Во всяком случае, если двигаться вперед во времени, мне интересно, будут ли эти операции устойчивыми для всех. Будут ли планы, зарезервированные только для менее обеспеченных? Как в фантастических фильмах, будут ли эти мегаструктуры делиться по богатству?
Вместо отдельно стоящих многоквартирных домов здания можно было бы соединить наземными мостами, создав между ними зеленые насаждения. Однако строительство все выше и выше с помощью сети сухопутных мостов рискует затмить более низкие уровни, делая более высокие уровни все более желанными и, таким образом, приводя к структурированной иерархической системе.
Мегаструктуры: выводы
Трудно понять, как аркологии могут стать экономически жизнеспособными в ближайшем будущем.
Хотя строительство аркологии теоретически возможно, по крайней мере, со структурной точки зрения, потребуется невероятная изобретательность, чтобы гарантировать выработку энергии, производство продуктов питания и утилизацию отходов в условиях полной автономности.
И тогда постоянное проживание в замкнутом пространстве было бы неприятным, если бы апокалиптическое событие не сделало это необходимым.
С этой точки зрения, я надеюсь, мы не увидим вокруг себя «антиутопических» аркологий. А вот немного солярпанка не помешало бы: я неисправимый оптимист :)
