日本清水公司近日公布了它的TPY2004空中城市设想。作为一座高耸入云的金字塔城市,TPY2004是对未来21世纪的城市究竟应该是个什么模样提供了解释。
近年来,日本城市,尤其是东京受到土地价格暴涨、住房紧张以及国家经济和政治功能过分集中带来的其他问题的困扰。随着时间的推移,这种情况越来越严重。
为了解决上述问题,曾建议过各种疏散分布方案,包括把日本首都迁离东京,把某些政府职能重新安排到其他城市以及把日本国会迁往其他地方。然而,却有—个担心,即这些疏散分布计划要求的新的城市发展,会破坏环境。经过论证,清水公司认为建一座高2000米的金字塔城市,满足个人和大自然的需要,使其成为21世纪具有纪念意义的大厦,很有价值。
这个设想确定下来后,清水公司技术开发部的来自各领域的几位专家被召集在一起。他们讨论了建造一座基于金字塔的新型城市所要仰仗的办法,并充分考虑了环境保护。讨论的结论是TPY2004设想:直插2000米高空的金字塔城市,这座城市将尽可能多地把自然光、风和绿色植物包括进去,以满足它的居民对环境的需要。
设想的轮廓
TPY2004说到底只是一座建筑。可以把它看成是在空中建造一座完整城市的尝试。
在TPY2004——一种巨型桁架结构中(它包括城市基础结构设施),人们将创造一种三维空间,里面将竖立起适合于大城市生活所必需的所有结构。它不仅包括高层办公室和住宅楼,也包括诸如度假设施和旅馆这样的结构。总之,TPY2004是一种适合于人类和地球的未来城市的设想。
TPY2004结构利用宽间距桁架,即巨型桁架,将城市功能化必需的所有基础设施结合在一起,包括交通、能源、信息和通讯网络。这些巨型桁架又构成周长350米的八面体单元。这些八面体单元是一种人造地基,赋予这座城市三维形状。八面体单元的卧式、竖式结合使建造尺寸各异的三维城市空间成为可能。
金字塔城市的每个单元含有一种分离的结构或一组能够自由排列的结构。这些结构可能包括诸如多层住宅、旅馆和100层楼的办公大搂。
为保证地基稳固,外围桁架以三维形状从各个方向支撑着建在金字塔城市单元中的结构。TPY2004结构的金字塔形状将结构稳定性赋予由八面体单元构成的整座城市。而且,金字塔建筑保证阳光的最大入射量。
贯穿金字塔城市的特殊巨型桁架结构向所有的建筑和设施扩展,使阳光和风在巨型桁架和大楼中间照耀和吹拂至筑物的每个角落。
对风吹拂TPY2004的模拟,预计整个结构通风良好,而且风力不大。结构也不会对周围环境产生影响,因为它完全不妨$风的流动。
金字塔城市接触面的唯一部分是斜柱的交合点,这样的结构不仅保持了现有建筑的风格,也保持了一种自然环境,对地面几乎不会产生不利影响。
简言之,TPY2004的主要目的是创造一种城市空间,同时又最大限度地利用大自然对该建筑物所带来的恩惠。
基础模型和先进技术
金字塔城市基础模型在其地基处的周长为2800米,占地800公顷。用更形象化的语言来形容,这片区域相当于8个有18个洞穴的高尔夫球场。
该建筑物整个结构分为8层,主要由多层次住宅区,办公大楼和文化设施构成,其间还设有空中花园和停车场。包括研究所、旅馆和其他休闲设施。
住宅区被设计成能最大限度地利用光、风和绿色植物,它们位于结构的外围附近,更易与大自然相容。
TPY2004的建造将由清水公司开发的先进技术来实现。下面是打算采用的主要技术。
1.利用新村料和一种自动建筑系统
组成八面体单元的柱体和节点将利用轻质新材料,包括韧度优异和耐久性优异的碳和玻璃纤维。
金字塔城市基本结构的建造将通过水平柱和斜柱的结合来实现,这些柱体采用高硬度管中管建造方法建造。
为缩短建造时间,将采用称之为自动建筑系统来建造丁PY2004的柱体、节点和各种设施,并尽可能多地利用机器人。
建造组成TPY2004巨型结构的水平柱和斜柱,将通过把每个部分分解成片断,然后再自动把它们连接在一起来实现。建造工作一旦完成,柱体可用来把材料、设备、机器人和各类机械向更高处输送,以便建造其他柱体和节点。
2.简化运输的新型运输系统
金字塔城市中人员输送将靠两种系统有效实现。第一种是连续循环运输系统(CCT),由建在斜柱内的电梯组成。第二种是一种安装在水平柱内的新型运输系统,它利用座舱推动通道,由线性感应推动。在柱体交叉点上,将建造球形节点,用作交通枢纽。节点包裹在玻璃中,聚集射入的阳光,阳光随后通过光纤传输到城市的各个部分。
此外,利用连续循环输送系统的电梯,从城市底部传输至顶部(距地面2004米)只需要7分钟,这套传送系统类似缆车。柱体内部也将用于电、通信传送和货车运输。
3.新型能源网络系统'
TPY2004设想的一个重要的考虑是对大自然的保护。我们将这种考虑扩大到金字塔城市的设施上,尤其是能源的供应和使用方面。
比如,城市的能源基础结构能够执行以下功能 :通过生物反应器回收废料;用自然能比如风或太阳以及剩余热能发电,每个单元,乃至整座城市本身构成了供应能源的自给自足的封闭系统。
4.信息和通信系统
TRY2004还配备有信息网络和通信系统,并采用数字通信网络和CATV等。整座城市系统实现一体化,把人、楼房和大自然结合在一起。
采用的通信系统的典型例证是个人信息卡系统,它通过微波无线电传输信息。信息卡具有一种声音通信功能,能为城市里面的人们提供导向,使居民、员工和游客不致迷路。
随着计算机、机器人和新材料的发展,21世纪的建筑技术必将超出我们今天的想象范围。我们希望TPY2004设想能成为创造21世纪城市空间的模型。
[Tech on Japan,1994年12月]