广州日报 - 2010年4月4日 - B1:发现版 - 漂浮建筑：2100版“诺亚方舟”

漂浮建筑：2100版“诺亚方舟”
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大洋新闻 时间: 2010-04-04 来源: 广州日报 作者: 许 珍

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荷兰的漂浮岛，预计2013年建成。

▲“丽丽派德”。图片来自Vincent Calleaut官网。

昆明新机场航站楼和它采用隔震支座的演示图。

周福霖院士（左）在遵道学校。

昆明新机场航站楼和它采用隔震支座的演示图。
如果地球失去陆地，人类将会怎样？
印度和孟加拉国为孟加拉湾一个小岛的主权归属已经争执了近30年，然而，如今不断上升的海平面为两国暂时解决了这个难题，因为海岛已经被淹没了。
随着全球变暖，全球包括马尔代夫在内的43个岛国或将从地图上消失。气象学家预言，到2100年，整个地球将有被海水淹没的危险。
《未来水世界》仅仅是好莱坞的幻想吗？《2012》的恐怖距离我们究竟有多远？海平面在上升，坚实的大地随时会震颤，人类究竟该何去何从？
为使人类免遭灭顶之灾，敢想敢为的建筑设计师们开始把目光投向了漂浮建筑，这一未来版的“诺亚方舟”。近日，一位马来西亚设计师推出的“水下摩天楼”建筑项目在纽约建筑竞赛中大放异彩，这些“生长”在海面上的漂浮建筑美丽奇特，构筑出未来城市图景，也托起人们面向未来的梦想与信心。
然而，现实中，漂浮建筑究竟离人类有多远？在灾害防不胜防的今天，人类的栖身之所还有更加切实可行的对策吗？
策划：赵  洁
撰文：许  珍
图片整理：许珍
2100年全球“生态难民”潮
根据气候变化政府间组织GIEC的预测：20世纪地球海平面上升了10cm，而21世纪海平面将上升20cm~90cm。科学界预测温度每升高一度就会导致海平面上升一米。这一米将会吞噬掉乌拉圭土地的0.05%，埃及的1%，荷兰的6%，孟加拉的17.5%，及大洋洲马绍尔群岛共和国首都马朱罗大约80%的领土。到2100年，陆地有可能将被海水淹没。
随着这一米的增长，可怕的后果接踵而来。发展中国家将有5亿多人受到波及，像越南、埃及、孟加拉国、圭亚那和巴哈马等发展中国家将看到：一场洪水将会淹没人们世代栖息的居住地，咸水入侵良田，生态系统惨遭破坏。而对于纽约、孟买、加尔各答、胡志明市、上海、迈阿密、拉各斯，阿比让、雅加达、亚历山大港等城市来说，也将会随着这一米的增长带来不少于2.5亿的“气候难民”，国民生产总值的9%将受到威胁。这些出自世界经济合作和发展组织OECD的研究数据，开始挑战人们对生态概念的想象力。
如果真如气象学家所言，2100年地球上的陆地将沉入海底。相对于《2012》的残酷，我们唯一值得安慰的是，至少我们还有近百年的时间，来探索人类未来的栖身之所。据抗震研究专家、中国工程院院士周福霖介绍，早在上世纪，就有未来学家提出过“漂浮建筑”的概念，时至今日，各国的建筑设计师也赋予了“漂浮建筑”更多灵感和实现的可能。
未来百年的水世界
水下摩天大楼
眼看着陆地在消失，人类该住哪儿？答案便是：漂浮建筑。
未来水世界，人类并非一定要长出鳃来才足以应付，漂浮建筑就足以完美解决诸多问题。在美国著名建筑杂志《eVolo》近日揭晓的2010摩天大楼设计竞赛中，来自马来西亚的设计师Sarly Adre Bin Sarkum的“水下摩天楼”获特别提名奖。构想中，“水下摩天楼”实为一个未来版自给自足的漂浮城市。
建筑名为“HO2+scraper”，仿如一个巨大的八爪鱼，大部分浸于水下，部分浮在水面。大楼顶部是郁郁葱葱的迷你森林，中部是人口密集的住宅和办公楼，底部是一根根延伸至海底的“荧光触须”。这些“触须”有三大作用：其一，通过与海潮同节奏摆动，产生和积蓄能量；其二，是建筑的平衡和稳定系统，保持大楼直立；其三，它还可以为大量海底动物提供养料，成为它们聚居的场所。
这座海中摩天大楼不是普通建筑，它有安全且环保的绿色生态。这座庞大的海上建筑所需能源来自海浪、风力和太阳能，还可以通过耕作、养殖和水耕技术生产食物，解决居民的衣食住行，而无需像海上的船儿般需要岸上补给。
“预想未来土地将成为稀缺资源，我们创造自己的资源是唯一自然的发展途径。现在，地表面近71%是海洋，如果天气变化自行其是，海洋面积会更大，因此，将来有一天我们住到海上也许是自然的发展方向。”设计师说。
如果有朝一日，“水下摩天楼”真的从纸上变成现实，如此匠心独具的设计，人类即便住在海上好像也不是件苦差事。当然现实中我们首先是要保护好我们的星球，让那一天晚一点到来。
生态难民的家园
另外一个著名的漂浮生态城市构想——丽丽派德（Lilypad），则是一个专为2100年气候难民设计的海上家园。这个建筑方案出自比利时文森特·卡勒伯特建筑事务所。是专为应对因气候变化等原因造成的生态灾难而设计的两栖漂浮生态城邦，可以用作2100年生态难民的新家园。
“丽丽派德”呈圆盘状, 直径达1000米，像一朵巨大的百合花，上面建有数十米到数百米高低不等的建筑,犹如花瓣，整个城市可以容纳5万人。有趣的是，这些“花瓣”还能自由组合,和中央区域彼此拆分。“丽丽派德”上半部分露出海面，下半部分则浸没水中。设计者说，“丽丽派德”可跟随潜流从赤道到两极间漂流。设计中，“丽丽派德”的居民完全可以享受陆地、海底生活的双重便利。3座花瓣般的人造山上，办公楼、商场、体育馆、剧场、医院、公园、球场等应有尽有。山与山之间有纵横交错的街道和空中花园。而其水下部分的外壳为全透明材料制造，你可以坐在餐厅欣赏海底美景。用设计师文森特的话说，“丽丽派德”就是“创造一个人与自然和谐共存的环境”。此外，这个大家伙还是自给自足的智能型生态人工岛。这里没有汽车，真正实现“零排放”，生活垃圾将通过循环再利用。太阳能和潮汐能为其提供环保能源。它的外立面由锐化钛制成，表面还附有二氧化钛的聚酯纤维，能在紫外线作用下通过光触媒作用吸收大气污染。水下部分则养殖有多种自然海洋浮游生物和植物，它们吸收分解居民生活产生的二氧化碳和废弃垃圾，并将之转换成动力。
水上“乌托邦”：离我们有多远？
荷兰的漂浮屋
在遭受海水侵袭较为严重的荷兰，政府曾花费大量欧元建造防御大坝，但这也只能短期解决问题。与其被动地筑高堤坝，不如主动“随波逐流”，Koen Olthuis率领的荷兰建筑师事务所“水谷”（waterstudio）设计的漂流房应运而生。
在建筑设计上，这种两栖屋也相当特别，它们没有地基，采用中空混凝土基座，并填放泡沫材料，令两栖屋遇水有漂浮功能。“漂浮住宅看起来就像正常住宅一样，用中空的混凝土在上面盖房子，用缆绳或木桩作为可移动的定位装置，这就是随水移动的漂浮屋。”漂浮屋建筑师Koen Olthuis介绍说。
这些房子漂浮在水面上，每一栋漂流房都设计成可以跟任何其他的漂流房相互联结扣和，像拼图一样可连排可拆卸。遇到洪水来临时，一旦潮水淹到基座就“水涨屋高”，房屋将会漂离钢柱，整个小区可安全地漂浮在水面上。此外，房屋用滑链拴住两根5米高的停泊杆，涨潮落潮时，住宅会沿着停泊杆升降。屋内的电线、天热气管也都随着潮水伸或缩。
目前，荷兰已盖了几十栋这样的两栖屋，而且还计划建造2.1万栋类似的两栖屋。对于人们是否适应这种新型建筑，漂浮屋建筑师Koen Olthuis表示：“人们会开始使用漂浮住宅，渐渐的，它们会变成寻常城市的一部分，你甚至看不出来陆上或水上的差异，你只是从一般的陆地，走到漂浮的区域，然后发觉自己在漂浮陆地，或甚至一点都没有察觉。”
从概念到实现
虽然漂浮建筑的理念已不陌生，但真正意义上的漂浮建筑仍是未来式。即便荷兰的水上建筑，也不是严格意义上智能型生态漂浮建筑。广州瀚华建筑设计有限公司董事长、总建筑师冼剑雄认为：“从一定意义上说，一艘大船就是一个大的漂浮建筑。”不同的是，游船和荷兰的水上建筑一样，尚需陆地的补给，漂浮建筑却无需陆地能源的供给，本身便是可循环利用的生态系统。
然而，这个人类防患于未然的“创举”，究竟离我们有多远？
“漂浮建筑是一种尝试，是对科技发展未来的憧憬，但现实中还没看到推广的可能。”冼剑雄说，随着技术的发展，漂浮建筑并非不可实现，但是代价非常大，需要解决的问题很多。例如荷兰的漂浮屋，造价相当昂贵，虽不至于像“诺亚方舟”那样每张票10亿欧元，但120平方米仅建设费便要25~30万欧元。
另一方面，在构想中，漂浮建筑使用太阳、潮汐、风等自然能源提供能量，很“生态”，很“环保”，但现实中，生态环保也是有代价的。“人们一般认为有钱就能造，事实上，即便是技术也须投入很大成本才可获得。”冼剑雄提醒，比如“丽丽派德”本身是个绿色生态系统，但是，要使这些绿色能源发挥作用，产业链的上游也必须消耗能源和资源，也在造成污染和浪费。“就拿制造太阳能所需的光伏板来说，制造成本很高，而且制造的同时也会产生污染，有可能节约的能源还不如消耗的多。”冼剑雄说。此外，动植物离不开赖以生存的土壤，即便“诺亚方舟”也需寻找继续生存的陆地。“人类已经适应长期在陆地生活，在船上一个月就会不舒服，人的居住习惯不是轻易可以改变的。”作为资深建筑师，冼剑雄明显比幻想家、未来学家更加现实和理性。
隔震建筑：
应用漂浮原理以柔克刚
现实版的“漂浮建筑”
汶川大地震、智利地震、海地地震……如果建筑能防震，人类则消除了一个大忧患。漂浮建筑终究属于未来的设想，如今，现实版的“漂浮建筑”，就是采用漂浮建筑原理构筑的隔震建筑。
广州大学工程抗震研究中心主任、中国工程院院士周福霖告诉记者，漂浮建筑不怕地震，因为水质柔软，地震时水中的建筑和地面隔离，仅发生缓慢平移运动，能将破坏性降到最小。现实中，要“为人类建造在大地震中确保安全的房屋”，切实可行的是运用漂浮建筑原理建筑的隔震建筑。
隔震建筑就像陆地的“漂浮建筑”，通过用橡胶隔震支座等柔性装置铺垫于建筑底部或建筑底层，和地面阻隔开来，使这些建筑在遭遇地震袭击时，可将安全度提高6~12倍。周院士介绍说，我国和世界上传统房屋的抗震处理采取硬抗的做法，这种技术普遍是采取加大建筑梁柱断面、加大配筋等方式，通过强化建筑的坚实度来防震，但事实证明，这个方法并不能最大幅度地减少地震对建筑的破坏。
周院士介绍，按振动方式的不同，地震引起的地面运动有水平振动和竖向振动之分，一般说来，水平振动的破坏力更强一些。水平振动的地震发生时，房屋左右摇摆。“普通房屋在地震中，就像放大器，越到高处振动越厉害。而加了隔离层的隔震建筑，震感很弱，而且越往高处振动增加不大，近似平动。”
在漂浮建筑尚遥遥无期的当下，隔震建筑或许能成为抵御地震灾难最现实也最稳妥的“救命稻草”。
隔震设计：
每平方米只多200元
2008年汶川大地震，有3栋6层采用隔震技术的房屋，奇迹般生存下来。和它们周围的普通房屋相比，这3栋房屋晃动慢，里面的东西没有倒掉，墙体也没有出现任何开裂。周院士说，如果普通建筑设计为隔震建筑，每平方米造价仅多200元人民币。震后重建中，四川绵阳遵道学校等灾后首批永久性建筑采用的就是隔震技术。
据周院士介绍，从1989年在汕头修建中国第一幢隔震建筑，至今中国共有1000幢隔震建筑，包括广东科学中心、广州大学办公楼、广东地震监测中心等。如今正在兴建的昆明新机场也全部都采用的是隔震技术。在地震频发的日本，有3000幢这样的建筑。日本也是全世界隔震建筑最多的国家，他们的技术实力已经能够兴建50层高的隔震建筑，中国目前最高的隔震建筑为20层。据周院士介绍，目前隔震技术已经非常成熟，未来随着技术进步，隔震建筑可以达到更高的高度。
说到隔震建筑，很多人误以为建筑设计起建之初就需采用此项技术才行，其实并非如此。周院士介绍说，在美国有一半的隔震工程是在原有建筑基础上改造的。比如有些历史悠久的教堂，建筑本身就是珍贵的艺术品，如果采取传统的抗震加固技术，加大柱子、加固房梁等，会破坏建筑本身的艺术价值。而隔震技术则是采取在建筑物底部加入胶垫的做法，既不损害建筑物本身的风貌，造价比传统加固技术还便宜，而且还最大程度地提高了建筑的抗震功能。
周院士说，面对地震，我们能做的是宁可备而无震，不可震而无备。目前，医院、机场、指挥中心、呼叫中心、档案馆、核电站等地震中不能中断功能的公共建筑需优先采用隔震建筑，随着人们对隔震技术的认识、理解和掌握，这一技术在民用住宅上的应用也在逐渐的普及中。