其庞大的规模,但这种规模其实很难让我们感到震撼 —— 毕竟在 “巨型建筑” 系列内容中,我们已经介绍过规模远超生态建筑的构造体,即便是其中最小的构造体,与巨型体育场相比,也如同擀面杖之于花生那般悬殊。而封面图所呈现的,是更贴合生态建筑本质的形象:巨型建筑融入更自然的环境中,但人类活动的痕迹通过下方的六边形网格得以体现。生态建筑的设计初衷是取代传统城市,因此,虽然初期的生态建筑可能会与城市景观相邻,但将生态建筑与现有城市并置,就如同将福特 t 型车与一群马车放在一起对比现代汽车与公路一样,并不恰当。
我一直试图解释,大多数作品中描绘的那种 “ dysian(反乌托邦式的)密集混凝土森林”,其实与真实的全球城市概念相去甚远。在后半部分,我们将以一个具体的生态建筑为例进行分析:这个生态建筑的高度与如今的摩天大楼相当,宽度也并不算特别大。我们会发现,只要每隔几英里的森林中矗立着这样一座生态建筑,就能轻松容纳数十倍于当前的人口;同时也会意识到,限制人口进一步增长的真正瓶颈并非空间,而是热量。因此,生态建筑独立存在,或小集群地散布在森林与农田中的形象,才更符合其真实面貌。
当然,这并不意味着生态建筑不能将所有粮食生产都置于建筑内部。但要实现这一点,几乎必须具备两个前提条件:核聚变技术,以及超低成本、超高耐久性的建筑技术。此外,我们还需要探讨垂直农业,以解释生态建筑在高度方面的设计考量。近年来,垂直农业掀起了一股热潮,但我用 “热潮” 一词时,带有完全的贬义 —— 因为将需要大量空间的粮食生产置于摩天大楼内部,从经济角度来看毫无意义。摩天大楼每平方英尺的建造成本,往往是农田的数千倍,而且在依赖化石燃料或太阳能供电的情况下,垂直农业在经济或生态方面几乎没有任何优势。
要想用仿真阳光为一英亩农田提供照明,以支持一季作物的生长,需要数百万瓦特的电力持续运行数千小时。因此,即便你在电力使用上极尽节约与高效,每英亩农田每一季作物的照明成本,仍会消耗数百万千瓦时的电能和数十万美元。只有当我们拥有能替代阳光的能源(即核聚变)时,垂直农业才具有可行性。。正午阳光的照度约为每平方英尺 100 瓦特,而一个 100 瓦特的灯泡,通常只能产生约 10 瓦特的可见光,且这些光线会分散照射在 100 平方英尺甚至更大面积的地板和墙面上。
发光二极体(led)灯之所以在垂直农业中勉强具有可行性,是因为它们仅发出可见光 —— 要知道,太阳辐射的大部分光线都无法被植物的光合作用利用,而 led 灯则可以调整至与光合作用所需光谱完全匹配的波长。此外,植物也无法利用正午阳光中的大部分光线。因此,使用 led 灯时,无需像阳光那样达到每平方英尺 100 瓦特的照度,只需约 5 瓦特的定制化光线(在大多数情况下,所需功率甚至更低),就能达到相同的光合作用效果。不过,在没有核聚变技术的情况下,这种方式的成本依然高得令人却步,但它也意味着,我们可以在建筑内部为大面积种植区域提供照明,而不必担心会 “烤热” 地球 —— 因为这种照明方式仅会使环境温度升高 5。我们之前曾讨论过一些为地球降温的方法。
因此,一旦拥有了核聚变技术,整个局面就会发生彻底改变。当你能够精确控制光线的强度与频率,同时调控湿度、温度和养分供应等所有因素时,就能在单位面积内极大地提高粮食产量 —— 甚至一个大型地下室,就能为整栋房屋的居民提供足够的食物。廉价且可持续的能源无疑会带来颠复性的变化,而超低成本的建筑