建筑科技让生活更美好

纵观建筑学的发展历史，可以发现，世博会对建筑学，尤其是对近现代建筑学的发展产生了深刻影响。世博会作为人类科技文明的最佳展示舞台，它为人们 了一个建筑技术发展的切片，让我们了解现有的成果；同时，在世博会上出现的新材料、新理念也为我们 了未来建筑技术发展的新趋势，预测了未来建筑发展的方向。有理由相信，世博会上展示的新建筑科技会让人类生活更美好！
　　
　　材料篇
　　
　　无论是已尘封多年的古老建筑，还是新潮、时尚的未来建筑，其建筑材料的好与差将会直接影响到房屋的舒适性、宜居性。在上海世博会上，各个国家的展馆在建筑材料的选择上可谓是八仙过海，各显神通，甚至有超乎想象的应用。
　　
　　在建筑材料的选用上，日本一向以大胆、超前著称。在汉诺威世博会上，日本建筑师坂茂设计的纸建筑，可谓是技惊四座。其结构来源于回收加工的纸料，主厅拱筒形结构，更是由440根纸筒交织而成，这些自然的材料在世博会后还将百分之百加以回收再利用，返回日本，做成小学生的练习本。
　　
　　在今年的上海世博会上，日本馆带来了一层带有太阳能发电装置的超轻“膜结构”，独特新颖的钢网壳双层膜气枕结构形成的椭圆形外观，酷似一只等待破茧而出的紫蚕。这层膜，白天能透过阳光，还能利用太阳能发电，让建筑物在夜晚闪闪发光。在“膜结构”的外表，还形成一层“水膜”，引入阳光减少照明用电，可强化冷暖空气的流通，减少空调能耗，让日本馆可以像生命体一样会“呼吸”。
　　
　　而连接中国馆、世博中心、文化中心和主题馆四大场馆及周边轨道交通的世博轴，则在世界上首次采用“阳光谷”结构。“阳光谷”的设计施工采用了具有自洁功能的加强型PTFE碳素纤维材料，脏了也用不着清洗，只要下雨，屋顶遇水，灰尘就会随着清水脱落，完全可以自净。使用寿命可超过100年，透明玻璃与金属架连接处则采用了高性能硅橡胶和化学黏合剂。
　　
　　澳大利亚的展馆，充分体现了其钢铁生产大国的特点。整个建筑的外表，覆盖着一种新型的、比不锈钢更便宜耐用的“耐候钢”。这种新的建筑材料表面看起来有些锈迹斑斑，再仔细一瞧却是光滑如新，这得益于耐候钢在大气中具有优良的抗蚀性能。而且，耐候钢只有微量的合金元素，诸如磷、铜、铬、镍、钼、铌、钒、钛等，合金元素总量仅占百分之几，因此价格较为低廉。
　　
　　尤为出色的是，澳大利亚展馆的耐候钢表面还有一层致密和附着性很强的保护膜，阻碍锈蚀往里扩散和发展，保护锈层下面的基体，以减缓其腐蚀速度。由于这层致密氧化物膜的存在，阻止了大气中氧和水向钢铁基体渗入，减缓了锈蚀向钢铁材料纵深发展，大大提高了钢铁材料的耐大气腐蚀能力。
　　
　　与大多数展馆不同，德国馆外墙使用的是一种网状的、透气性能良好的革新性建筑布料，表层织入一种金属性银色材料。这种材料对太阳辐射具有极高的反弹力，同时网状透气性织布结构又能防止展馆内热气的积聚，由此减轻展馆内空调设备的负担。据悉，德国馆使用了1.2万平方米这种外墙材料。在世博会结束后，这些布料将被再利用，如改制成小块遮阳罩，或加工成手提包等。
　　
　　位于世博园区C片区的芬兰馆面积3000平方米，别号“冰壶”，白色外墙似由一块块冰搭建而成，而其真正的“身份”是一种新型纸塑复合材料：以标签纸和塑料的边角余料为主要原料，表面坚硬耐磨，水分含量低，自重轻，不褪色，移动或者拆卸也很方便，而且全部材料都可以被回收。这一环保新材料，将通过芬兰馆首次向世界展?示。
　　
　　西班牙馆的地理位置相当于第一线的排头兵，是这一展区最为瞩目的位置，而建筑造型新颖前卫、色彩斑斓的西班牙馆也完全适合这个地位。米拉莱斯—塔利埃布建筑师事务所(MirallesTagliabueEMBT)设计的西班牙馆的主题是“通过科学和技术创新来重塑城市社区”，所有建筑材料都是天然和可持续性环保的，展馆的外墙以藤条装饰，钢管材料作为整个“篮子”的建筑结构，自然光线可以通过藤条和钢结构直接透入展馆内。
　　
　　西班牙馆的外墙藤板用钢丝斜向固定，像鱼鳞一样排列，既牢固又美观。这些深浅各异的藤板都是在孔子的故乡山东制作完成的，不经过任何染色，藤条用开水煮5小时可变成棕色，煮9小时接近黑色，这就是这些藤板色彩不一的“秘诀”。8524个藤板不同质地颜色各异，面积将达到1.2万平方米，它们会略带抽象地拼搭出“日”、“月”、“友”等汉字，表达设计师对中国文化的理解。
　　
　　理念篇
　　
　　上海世博会的意义直接体现在科技层面。作为工业革命背景下科技进步的产物，世博会一直引领着世界科学技术的发展趋势。包括蒸汽机、电话、汽车、飞机、计算机等等在内，几乎所有改变了现代文明进程的新技术、新产品，都是在世博会上最早亮相并获得推广普及的。世博会这种“人类科技创新发动机”的历史地位，足以使人们对2010年上海世博会充满期待。
　　
　　今天，依靠高度发达的科技，建设或重建一座城市变得极为快速而简单。但是，现代科技的成就并不总是造福人类。理念要比科技更为重要，更有利于人民利益。低碳建筑是当今世界最瞩目的课题之一。恒温、恒湿、恒氧、低噪、适光这些关键词，目前是科技住宅先驱的核心价值，低碳建筑不仅表现在材料上，更是一个系统工程，表现在风能、太阳能、地热能、生物能等可再生能源的广泛运用上，也是国际认定的未来建筑发展所趋。这些建筑理念在本届世博会上得到了充分体现。
　　
　　新加坡馆的屋顶看上去像一顶帽子，而实际功能却有遮阳效果。铝板幕墙下半部分稍微向内倾斜，在艳阳高照的夏天，可以自我制造一环影子。上半部的幕墙则刻意挑出，像帽檐一样的造型，以阻挡下午猛烈的西晒太阳。幕墙的五线谱线条，也蕴藏了大小的隙缝，可让空气自然流通。
　　
　　新加坡馆的这些设计都是“自然式”的，即不是依靠耗能巨大的空调系统，而是通过展馆设计来营造一个舒适的环境。馆内采用空调的仅限于有限空间，例如主展厅。而这些空间也包裹于展馆外墙内部，从而通过减少阳光直射的吸热降低空调的冷却负荷，但又容许微风拂过。除了尽可能多地保持空间自然通风，幕墙的斜度和上部边缘能帮助最小化太阳热能吸收。
　　
　　水也谱写了新加坡馆“城市交响曲”的序曲。入门处的广场喷泉带来一段悦耳的旋律，环绕它的是一池冷却水，协助降低室内气温。室外和屋顶园林的部分，也埋藏了许多及时喷雾的设备，可随时喷洒雾水以降低温度。这些水回收后经过滤继续循环利用。
　　
　　由英国建筑师诺尔曼·福斯特(NormanFoster)设计的阿联酋馆展示了阿联酋国内一个600万平方米的城市——马斯达尔建设零碳排放城市的实践。阿联酋馆以独特的方式告诉世人有关能源利用方面的故事，提醒人们不要忘记过去先人想出特殊方式解决困境的经验，学习先人如何将新鲜的水送到沙漠殖民区，或者如何不用电力或其他能源而让房屋凉爽的方式。展品展现如何保存本国文化美好的部分，如何与“未来的城市”概念相结合。
　　
　　阿联酋城市日照充足，太阳能的利用将是“命脉”，“零碳城”中太阳能将无处不在。经过太阳能 能量的脱盐系统之后，成千上万吨的淡水将被送进千家万户。全智能无人驾驶电动汽车将为城市中的居民 。在这里，阿联酋人的日常生活画卷铺陈在你眼前，处处可见能源效率和环保的箴言警语。身临其境般地体验着这一切，人们和阿联酋人共同憧憬“绿色图景”。
　　
　　建筑面积为5580平方米的德国馆的主题是“和谐都市”，外形源自对平衡的思考，建筑师是来自慕尼黑的施米德胡贝和凯因德尔建筑设计公司(Schmidhuber+Kaindl)的维歇尔(LennartWiechell)。德国馆有三个看起来像是漂浮在支撑结构内的空间体，另外还有一个形状像锥体的“动力之源”。展馆仿佛是一个可以进入的、没有定义内外空间的雕塑。
　　
　　以“城市与乡村的互动”为主题的瑞士馆总面积2410平方米，建筑师是来自巴塞尔的布赫纳和布林德勒(Buchner&Bründler)建筑师事务所。设计以可持续发展理念为核心，充分展现了如何开创性地结合自然和高科技元素。它是一个开放的空间，最外部的金属面层外依附着大量植物蛋白物质材料的光电媒质，既能发电，又能天然降解，体现了环境保护的理念。
　　
　　挪威以“大自然的赋予”为主题参展上海世博会，其创意是将自然带进城市。展馆由15棵巨大的“树”构成，模型树的原材料来自木材和竹子，并可在世博会后再利用，通过屋顶的太阳能和雨水收集系统实现能源自给。同时展示如何利用太阳能、风能和波浪能等可再生能源，从而提高生活品质，改善城市气候。
　　
　　设计篇
　　
　　西班牙馆建筑外形像起伏的波浪，充满动感，设计师试图打破传统的盒子造型，打开大空间。在西班牙馆的第一部分展厅内，参观者可以通过视屏等手段欣赏到原汁原味的弗拉明戈歌舞表演，了解西班牙的斗牛文化，看到西班牙人在上世纪五六十年代从郊区搬到城市的生活片段。两侧墙壁上播放着多媒体影片，惊涛拍岸、电闪雷鸣，从考古遗址捡回的陨石穿越火、海洋和大地，在电光雷鸣中引出弗拉明戈起源之舞。从阿尔塔米拉岩洞的壁画到毕加索的著名画作《葛尔尼塔》，从潘普洛纳奔牛节到篮球明星保罗加索尔，影片在自然和文明、古代与现代之间架起桥梁。
　　
　　在可容纳100人的西班牙馆圆形剧场，每天将上演两场“激情西班牙”歌舞秀。演出包括哑剧、现代舞、弗拉明戈舞，以及魔术表演、牵线木偶表演等在内的极具西班牙特色的剧目。西班牙馆将在世博期间举办弗拉明戈狂欢节等活动，而每当夜幕降临，参观者将边欣赏歌舞秀，边享用西班牙佳肴，在馆外也将举办关于西班牙建筑的研讨会、当代西班牙展览和《堂吉诃德》的演出。
　　
　　阿联酋馆的灵感源于其独特而雄伟的自然景观——富于传奇色彩的险峻沙丘。宏伟的结构、可循环的建材，与大自然相得益彰。外形逼真到无论从哪个角度去观察，都能清楚地辨识出沙丘的特征。表面的不锈钢面板呈现出一种富于变幻的色彩，由此来模仿流动沙丘的光感。
　　
　　为了体现逼真的效果，展馆外部还仿效了风向造就沙丘的特征。向风面将上海的风偏转，并保护半透明的背风面，免受强风和烈日的伤害。展馆履行了大自然沙丘的角色，并用沙丘形式达到了最合乎环境要求的可持久设计。
　　
　　步入“沙丘”，位于通往入口的溪涧，将立即感受到一阵清凉。这是设计者给每一位客人的见面礼。之后沿途的花床、树木比比皆是，另一番迥异的景致梦幻般出现，名人隽语同时不断地印入脑海：“阿联酋首先是一个心脏鲜活的地方。”“一座城市如果没有了人民及其理想，也就会成为一个空壳。”“更美好的城市，基于市民的梦想与慷慨。”
　　
　　成都活水公园案例是成都市府南河综合治理工程主题公园同比例的微缩模型，面积2680平方米。府南河主题公园面积达2.4万平方米，自1998年建成以来已经过12年的稳定运行，日处理污水能力为300吨，是整个成都市的“绿肺”之一。馆中建筑“川西小筑”是川西独特的“穿斗式”，整个建筑没有一根钉子。“微晶屏”、“裸眼3D”技术等“成都制造”成果更展示了天府之城建设现代田园城市的最新成就。
　　
　　公园内的湿地的造型为一片片“鱼鳞”，由9个植物塘和18个植物床组成，种植有浮萍、睡莲等浮水植物，芦苇、茭白等挺水植物以及金鱼藻、黑藻等沉水植物，对水中的污染物进行沉淀和吸附。
　　
　　“竹屋”是西班牙馆的一个组成部分，但与其位于西班牙的原型建筑所不同的是，这里的“竹屋”并不是一幢住宅建筑。建筑外部保留了竹屋的原貌，但为适应上海的气候稍微进行了修改。参观者在欣赏时，就能了解如何通过建筑结构中集成的部分元素在诸如制冷和灯光控制等简单操作方面实现可再生能源的应用。
　　
　　“空气树”也是马德里馆的一个组成部分，以使用风能为主。这幢建筑配有小型的风力机用于“生产”电能，还另外配备有大型风扇用于为参观者降温。
　　
　　英国馆在屋顶上安置了22个五颜六色的“风帽”。“风帽”随风向灵活转动，利用温压和风压将新鲜的空气源源不断输入每个房间，并将室内空气排出，同时利用太阳能和黄浦江水给进入室内的新风降温除湿。
　　
　　馆内所需电力，由建筑附件太阳能发电板和生物能，采用热电联供产生。其中，生物能热电联产主要是餐厅里的食品废弃物和有机物质等，通过生物厌氧过程降解，产生电和热。之后，废渣还可用作肥料，可谓是一举多得。

来源:城市化网