

我们刚刚度过了历史上最热的7月,这在很大程度上要归咎于城市。今天,城市排放的温室气体占污染大气的温室气体总量的60%,是造成气候迅速变化的重要因素。目前用于建造摩天大楼的建筑材料——混凝土、钢铁和玻璃——占城市温室气体排放总量的近20%。
要找到解决这些问题的切实可行的办法,我们只需要看看树木。在树木和森林中发现的同样的生存特征也可以应用于发展新城市。模仿自然过程的城市是“仿生学”的一个例子。
在我对新城市的愿景中,每一栋建筑都将像树木一样,模仿自然,吸收碳,收集雨水,产生食物,并利用可再生的无污染能源,这正是森林中的树木每天所做的事情。此外,我们的新城市的建筑,就像树木一样,将彼此“交谈”,共享资源,如水,能源和食物。
碳封存对于将地球大气恢复到化石燃料发现之前的状态至关重要。但是,一个城市如何仅仅通过选择一种特定的建筑材料来帮助它储存碳呢?这听起来不太可能,但随着一种叫做交叉层压木材(CLT)的建筑材料的发明,一切都改变了。
我们现在可以建造摩天大楼,或任何其他建筑,使用工程木制品,CLT。它的密度和树干一样,这使它具有很强的防火能力。概念证明——看看森林火灾的后果,你看到了什么?树干仍然挺立着。这是因为火需要氧气,而树干的高密度,在火灾发生后不久,就能阻止火焰的蔓延。树木会烧焦,但不会烧到地上。由于这一特点,CLT作为一种可再生的、丰富的、安全使用的建筑材料在世界范围内越来越受欢迎。此外,大量的胶合板和大量的竹子最近成为可选的clt类建筑产品。
CLT的重量是同等体积混凝土的两倍,强度是混凝土的两倍,与混凝土不同的是,CLT可以很容易地重新利用。它通常是在现场设计和切割成形状,然后交付到施工现场,通常在同一周内,允许快速融入结构。由CLT制成的城市建筑将有助于扭转气候变化,仅仅通过隔离碳而不是增加碳足迹。
树木通过将雨水储存在根部来收集雨水。城市也可以效仿。纽约市每年平均降雨量为47英寸,相当于近2500亿加仑的淡水。这是纽约人一年用水量的一半以上,但落在“大苹果”上的雨水却没有被收集起来。如果它真的能捕获并储存大自然免费提供的水,那么水资源短缺将成为历史。例如,在百慕大,63000人完全依靠雨水过着美好的生活。
“想象一下,用光伏电池建造的摩天大楼通过捕捉一小部分太阳可以产生多少电力
就像树木一样,每天早上都要消耗能量。”
树木的食物生产为许多森林生物提供了水果、坚果和树叶。而且,受树木食物生产过程的启发,每座新城市建筑内的室内农场每天都可以提供足够的新鲜农产品,以养活整个城市的人口。它甚至可以出口,这取决于食物的种类。垂直农业现在是一个价值70亿美元的产业,正在全球范围内流行起来,最终可能使每个城市都成为食品供应商。
最后,树木通过光合作用将阳光转化为化学能,城市也可以模仿这一过程。能源仍然是将建筑环境从传统的集中式能源方案中解放出来的最大障碍。但是最近光伏技术的进步引入了一种革命性的概念,将透明玻璃窗转化为功能性的发电光伏电池。这项技术发展得如此之快,以至于一些透明的光伏电池现在已经商业化了。如果像预期的那样,这一突破导致了一种实用的、负担得起的、节能的产品,想象一下,一个充满了由光伏电池建造的摩天大楼的现代城市,通过每天早晨捕获一小部分太阳的能量,可以产生多少电力,就像树木一样。
有时候,世界上一些最具挑战性的问题的解决方案就在我们眼前。如果我们能向大自然学习,把城市设计建立在像树这样有用的东西上,那么城市的未来是光明的。
迪克森·d·德斯波米尔是哥伦比亚大学名誉教授,著有《新城市:如何建设我们可持续的城市未来》(哥伦比亚大学出版社)。