要塞化された都市は、サイエンス フィクションの決まり文句になっています (ピーター ジャクソンはそれらを車輪に乗せさえしました)。 それらは自給自足の生息地であり、すべての重要なインフラストラクチャを組み込んだ巨大構造物です。食料とエネルギーを生成し、廃棄物と水を管理します。
アークロジー（建築とエコロジーを組み合わせた造語）の概念についてお話ししました。 この記事で. それは建築家によって 1969 年に造られました。 パオロソレリ彼は、アメリカの実験都市であるアルコサンティでも彼の概念を実証するために働いていました。
ソレリとアルコサンティのビジョンは何でしたか? 人々が調和して生活し、働くことができる「有機的な」メガ構造の世界。
その後、ポピュラー カルチャーは XNUMX つのストランドに分かれます。 「ソーラーパンク」と呼ばれるもの、アークロジーの最も全体的で生態学的な部分を継承し、e 最も「ディストピア/SF」なもの 一方、これは技術的要素を強化します（そして基本的な考え方をいくらか歪めます）。
そのため、サイエンス フィクションは現実にインスピレーションを与えることになります。 取った この線たとえば、高さ 500 メートル (1650 フィート)、幅 200 メートル (660 フィート)、長さ 170 キロメートル (105 マイル) の単一の建物に XNUMX 万人を収容できる巨大なスマート シティです。 ラインは太陽エネルギーと風力タービンによって電力を供給されますが、最初のプロジェクトから完全に自給自足できるわけではありません。住民は依然として食料などを外部から調達する必要があります。
メガ構造、いくつかのアークロジーはすでにそこにあります
南極の研究基地は比較的自給自足のコミュニティであり、その場所を指定する必要があります。 駅 マクマードたとえば、約 3.000 人の研究者とサポート スタッフを収容しています。 ただし、毎年、食料と燃料を供給する必要があり、その後は自己管理されます。
可能な限り自律的かつ自給自足できるように設計された他の巨大構造物はありますか? 空母、原子力潜水艦、石油プラットフォーム。 彼らは生活と仕事に必要なものをすべて持っていますが、短期間のことです。空母は数週間ごとに燃料を補給する必要があり、原子力潜水艦は最大 XNUMX か月間使用できます。
しかし、本当にアークロジーを構築してそこに住むことができるのでしょうか? そのような構造のサイズは、その重量を支えるために大規模な基礎を必要とします. しかし、これは問題のようには見えません。 合理的な範囲内で、ほとんど何でも構築できます。 基礎の建設だけがより多くの費用がかかります。
風に耐える
建物の高さによって引き起こされる最大の課題は、風荷重です。 のような巨大な塔 ブルジュ·ハリファ のドバイは強風で揺れる可能性があります。 それは些細な問題ではありません: 1940 年に タコマナローズ橋 ワシントンの橋は強風のために崩壊し、橋にこれまで以上に高い周波数の振動 (急速な動き) を引き起こし、橋を損傷させました。
渦の影響は、巨大構造物を設計して風の影響を軽減し、 同調マスダンパー （振動を軽減する装置）。
「渦を緩和するXNUMXつの方法は、建物が上がるにつれて建物の形を変えることです」と彼は言います. エイドリアンスミス多くの大高層ビルやブルジュ・ハリファ自体の建築家。
建物の形状が変わらない場合、渦はそれ自体の上に構築され、動きの波を生み出す機会があります。 これらは建物の構造と同期し、進行性の崩壊を引き起こします。
したがって、アルコロジーを垂直構造として構築するよりも、古代メソアメリカのピラミッドなどの巨大な「階段状」構造を仮定する方が簡単です。
エネルギーの生成
もう XNUMX つの基本的な課題は、エネルギーの生成です。 のための技術 再生可能 （ソーラーパネルや風力タービンなど）は広く使用される可能性がありますが、それらだけでこれらの巨大構造物に完全な自律性を与えることはできそうにありません.
エネルギー不足の時代に備えて、エネルギーの生成と貯蔵のシステムが必要になることは明らかです。
仮説は次の式で与えられます。 SMR、安全性と廃棄物生成のために、大型原子炉よりもいくつかの利点がある小型モジュール原子炉。 しかし、すべての核分裂炉と同様に、核廃棄物の処理と保管は依然として課題です。
あるいは、核融合炉はより安全でクリーンな形のエネルギーを提供しますが、現在の設計はコンパクトではありません (XNUMX つ、 ITER、23.000トンの重さでなければなりません）、または財政的に持続可能なものである必要があります。
食料を生産する
巨大構造物の比較的狭いスペースでは、従来の農業が実行できないことは明らかです。
あなたはに頼るべきです 縦型水耕栽培、それはまた空気の再利用の自然な形を提供します。 ただし、必要な照明はエネルギーの必要量を増加させるため、考慮に入れる必要があります。
水を管理する
ここでも簡単ではありません。 水をリサイクルするアークロジーは、一連の フィルタリング または 脱塩、もっともらしいです。 ただし、そのようなシステムでは損失は避けられません。
La 国際宇宙ステーション (ISS) は、毎日約 17,3 リットル (3,6 ガロン) の水をリサイクルしています。 すべての水。 尿や汗も含めてね。 そして、数か月ごとに定期的に新鮮な水を供給する必要があります。
誰もがこれらの巨大構造物の未来を見ているわけではありませんが、まだ...
今世紀に XNUMX つの巨大な建物で構成される「都市国家」をすでに想像している場合は、もう一度考えてみてください。 複雑なだけでなく、そのような解決策を思いつかない国さえあります。 「シンプル」であっても 未来の高層ビル.
たとえば、2021 年に中国は高さ 500 メートルを超える新しい建物の建設を禁止し、高さ 250 メートルを超える建物には厳しい制限を課しました。 この国では、高層ビルを基にしたビジョンが、あまり高くはないが、結合されている (深圳に関する「スマートシティ」計画の場合のように) というビジョンが普及しているようだ。
ただし、問題は残ります
新しい土地の過剰建設による都市の継続的な水平的拡大は、無期限に持続可能ではありません。 だからこそ、なんとか上を目指さなければなりません。
垂直都市は遅かれ早かれ現実になるでしょう。 時間が経つにつれて、どちらかといえば、これらの操作がすべての人にとって持続可能なものになるのだろうか. 裕福でない人だけのための計画はありますか? サイエンス フィクション映画のように、これらの巨大構造物は富によって分割されるのでしょうか?
独立した高層ビルの代わりに、建物を陸橋で相互接続して、それらの間に緑の空間を作ることができます。 しかし、陸橋のネットワークを使って高層ビルを建設すると、下位層が覆い隠される危険性があり、上位層がますます望ましいものになり、構造化された階層システムにつながります。
メガストラクチャー: 結論
近い将来、アークロジーがどのようにして経済的に実行可能になるかを理解するのは困難です。
アークロジーの構築は理論的には可能ですが、少なくとも構造的な観点からは、完全な自律性でエネルギー生成、食料生産、廃棄物回収を保証するには、信じられないほど独創的なエンジニアリングが必要です。
そして、終末論的な出来事がそれを不可欠なものにしない限り、閉鎖された地域の中に永久に住むことは楽しいことではありません.
この観点から、「ディストピア」的なアーコロジーが見られないことを願っています。 一方、少しのソーラーパンクは害にはなりません。私は不治の楽観主義者です:)
