边缘生活：气候变化改变世界的四种居住愿景

环境破坏和技术进步始终影响着人们的居住地和生活方式。早期人类可能在降雨量急剧波动破坏了他们的食物供应后离开了非洲，而美国西南部的开发与空调技术的改进大致同时发生。在未来几十年，全球变暖和人口激增将再次改变我们的居住地和房屋建造方式。

问题：海平面上升/解决方案：城市景观

设计师：MUSTAFA BULGUR 和 Sinan Gunay
最直接的破坏力量可能是海平面的快速上升。去年，丹麦、英国和芬兰的科学家联盟预测，到本世纪末，冰川融化和热膨胀将使全球海平面上升超过三英尺。目前尚不清楚有多少人将被迫流离失所，但损失可能是巨大的——大约 10% 的世界人口生活在海拔 30 英尺以下的沿海地区。高于水面的陆地将面临越来越频繁的风暴潮和洪水。沿海城市的居民可能会迁往地势较高的地方，或者他们可以采取更为激进的措施：他们可以在水面上建造第二个城市。

例如，纽约市是一个群岛，到 2080 年，其陆地面积可能会减少五分之一。但伊斯坦布尔技术大学建筑学院的应届毕业生穆斯塔法·布尔古尔和西南·古奈建议，纽约人可以通过在现有摩天大楼之间拉电缆并在其中悬挂约 60 万套预制房屋来弥补失去的住房。他们说，通过在被洪水淹没的街道和大道上系上电缆——甚至将这些电缆延伸到纽约港的结构塔——可以安全地容纳多达 250 万人。

这些房屋本身，大部分不超过 800 平方英尺，将由轻质钛板制成，并由更轻的碳纳米管连接在一起。每个房屋都将通过强大的电磁铁固定在支撑电缆上。2080 年的天气也会更热，因此北面和南面的立面将覆盖光致变色有机玻璃，这种玻璃可以根据太阳的强度调整其透明度。其余表面将覆盖有 8 英寸厚的尖刺光伏板。（Bulgur 说，这些尖刺比标准平板产生的能量更多，因为它们增加了太阳能收集器的表面积。）每个单元都将包含自己的“农业模块”——一个高高的土柱，由硅胶网连接在一起，可以提供新鲜的水果和蔬菜，也有助于隔热。一个水箱将储存来自全市供应的超过 5,000 加仑的淡水，这些淡水本身将使用高效的海水淡化过程将城市问题的根源转化为营养。

其他建筑师提出了不同的方法：建造完全不需要土地的住宅。加拿大的 Zigloo 公司设想建造一座狭窄的水下摩天大楼，其深度比帝国大厦还深，通过收集雨水作为淡水，并利用太阳能和风能作为能源，为 2,000 人提供自给自足的住宅 (zigloo.ca)。纽约的 Gro Architects 公司提议利用潮汐能为漂浮的独户住宅网络提供能源 (groarc.com)。建筑师 Phil Pauley 设想建造 Sub Biosphere 2，为多达 200 名勇敢的水下航天员提供完全潜水的栖息地 (philpauley.com)。

问题：人口/解决方案：自动防御

设计师：STÉPHANE MALKA
2008 年，地球上超过 50% 的人口首次居住在城市。这对环境来说是个好消息；例如，纽约人的碳足迹是郊区和乡村居民的三分之一。但人口转移也会带来重大挑战。到 2030 年，预计将有 50 亿人居住在城市，高于今年的 33 亿人——而且这些城市预计将会非常拥挤。例如，在 2000 年的全国人口普查中，纽约市的人口密度为每平方英里 26,400 人。到 2030 年，这一数字预计将达到约 30,000 人。

新建筑将有助于缓解一些拥挤问题，但斯特凡·马尔卡还有另一个想法：更好地利用现有的建筑。35 岁的法国建筑师马尔卡提议接管拉德芳斯新凯旋门，这是一座 361 英尺高的办公楼，也是巴黎国家兄弟会的纪念碑。它是展示填充设计系统的完美建筑。在马尔卡的设想中，凯旋门的空心腹部将变成一个由 450 套 388 平方英尺的预制公寓组成的社区。

他将这个项目命名为“Auto-Défense”，采用基本的模块化组装方式。住房单元将使用从其他建筑物上拆下的钢、玻璃和木材外墙进行预制，然后进行平板包装，通过卡车运送到拱门。到达后，它们将被移动到结构脚手架上，而脚手架本身已经固定在拱门的内立面上，并通过简单的榫卯连接固定到位。在拉德芳斯，这些单元可以堆叠高达 25 层，但马尔卡的设计可以应用于任何建筑物的侧面。

为了进出家门，居民可以乘坐拱门两侧办公室之间的电梯——拱门的两侧将由悬索支撑的高架走道连接——并通过附在脚手架本身上的更多走道从一栋房子移动到另一栋房子。

马尔卡的紧凑型住宅设想已有先例，尤其是在日本，几十年来，小空间生活一直很普遍。1952 年，建筑师 Makoto Masuzawa 建造了 538 平方英尺的最小住宅。2002 年，建筑师 Makoto Koizumi 重新设计了这种可容纳五口之家的设计；东京公司 Boo-Hoo-Woo 目前根据 Koizumi 重新设计的最小住宅，生产了 15 种不同的住宅，适用于小型城市地块 (9tubohouse.com/eng)。在阿姆斯特丹，Keetwonen 是一个由集装箱制成的高密度宿舍，已经为学生提供了 1,000 套单间公寓 (tempohousing.com)。有一天，当洛杉矶也需要放弃其蔓延的生活方式时，建筑师休斯顿·德拉姆将准备好设计“25 小时城市”，这是一座 1,900 英尺高的多塔摩天大楼，可容纳 800,000 名洛杉矶人，是该市当前人口密度的 26 倍（houstondrum.com）。

问题：荒漠化 / 解决方案：积极影响之家

设计师：Robert Ferry
全球变暖的悖论之一是，它导致世界某些地区发生洪水，但也会导致其他地区严重缺水。据联合国称，气候变化可能会减少旱地的降雨量，旱地占地球陆地面积的 41%，包括美国西部的大部分地区。2007 年，联合国估计，沙漠化最终可能影响至少 100 个国家的约 10 亿人。

然而，在匹兹堡和迪拜开展业务的 Studied Impact Design 的建筑师罗伯特·费里 (Robert Ferry) 认为，沙漠并不一定不适合居住，甚至不舒适。他的 Positive Impact House 是一栋 3,200 平方英尺的独户住宅，不仅可以从环境中汲取足够的水和冷空气来维持五人的生活，还可以将能源回馈给电网。

水来自大气水发生器，类似于当今使用的商业设备。这些设备通过金属线圈运行制冷剂，金属线圈吸引冷凝水，然后将其汇入净化储水箱。（沙漠空气比你想象的要潮湿；例如，迪拜在 1 月的某些时间平均相对湿度为 80%。）两台发电机将生产足够的淡水供饮用和淋浴，淋浴水将被回收用于冲洗厕所和种植食物。（相关的堆肥系统还将产生用于烹饪的沼气。）

一年中的大部分时间，通过房屋窗户自然流动的空气足以使室内凉爽。但在最热的月份，风扇会将室外的热空气吸入地下室，那里全年温度为 50ºF 至 60ºF，然后进入地下室并通过地板通风口向上。当冷空气再次升温时，它会上升并通过 200 平方英尺的内部庭院逸出，庭院中细长的垂直空腔将形成一个风塔。

安装在屋顶的 24 块太阳能聚光板，利用透镜将太阳光线放大 2,000 倍，能够产生房主每天消耗的全部 80 千瓦时的电力。屋顶上的打蛋器风力涡轮机将产生另外 40 千瓦时的电力。额外的能量将有助于应对任何突然需要的额外电力，但在正常情况下，它们可以将其输送回电网，从而产生收入。在美国，房主每天向电网输送 40 千瓦时的能源，每年可赚取高达 3,000 美元。

如今，几乎所有这些技术都只是小规模使用。一个名为 FogQuest 的非营利组织正在收集雾气，为埃塞俄比亚村庄供水。在津巴布韦，Eastgate Centre 购物中心使用巨大的穿孔烟囱状结构从外部吸入空气。（津巴布韦很热，但流动的空气比停滞的空气凉爽。）而在加利福尼亚州奥兰治县，地下水补给系统使污水可饮用（gwrsystem.com）。

问题：污染 / 解决方案：可持续栖息地 2020

设计师：飞利浦设计
在未来几十年，污染控制方面的进步可能不足以抵消人口和能源消耗双重爆炸对空气和水质造成的污染。20年内，全球汽车数量将增至20亿辆，其中大多数将使用汽油或柴油。到2100年，南加州的空气质量预计每年将比现在多出50天不符合联邦标准。污染问题在快速发展的国家尤其令人烦恼，根据世界银行的数据，中国已经拥有全球污染最严重的30个城市中的20个。例如，中国三分之一的城市地下水受到污染。建筑物也是问题的一部分。非营利组织建筑2030估计，住宅建筑行业约占全球温室气体排放量的五分之一。

为了应对这些挑战，荷兰电子巨头飞利浦的设计师设想了“可持续居住地 2020”，这是一栋公寓楼，即使在雾霾最严重的城市环境中也能让生活变得健康。“我们提出的问题令人沮丧，”飞利浦设计公司的克莱夫·范·希尔登说。“在这样的城市化速度下，如果悲观主义者是对的，你会怎么做？我们如何开始让建筑变得可持续？”

这栋高层公寓楼由数百套 431 平方英尺的单元组成，旨在满足中国未来特大城市的需要。多功能外墙是该建筑最重要的部分。外墙布满吸盘状“漏斗”，在室内外之间形成一层薄膜，控制光线、空气和水的流入。

漏斗上嵌有光伏电池和传感器，用于跟踪湿度、风向以及太阳的亮度和角度。当传感器检测到天气条件的变化时，它们会控制漏斗改变形状，以适应当前任务。例如，在晴朗的日子里，漏斗像花朵一样跟随太阳的路径，将光线传输到室内，并产生足够的太阳能来提供整座建筑的电力。（白天储存的能量用于夜间照明。）下雨时，漏斗会改变形状，变成集水杯。当雨水滴入锥体时，水被泵送到立面后面的单元结构中，在那里被过滤、储存并引导到一个闭环系统中，在这个系统中，所有东西，甚至马桶水，都会被回收利用。当有微风时，漏斗会拉长成喇叭形——一个自然的风洞，引导空气通过过滤器，然后进入室内。（当阳光明媚、微风徐徐时，漏斗可以同时执行多项任务。）

其他建筑师也开始着手实施与“可持续人居 2020”相同的项目。例如，旧金山的 IwamotoScott Architecture 公司就已提出在旧金山湾金银岛的一个退役军事基地建造一栋名为“水母屋”的低层住宅。该项目的创建者表示，这座房屋的外墙具有渗透性，就像一个活生生的生物（iwamotoscott.com）。