文章来源:极手游作者:小狐狸发布时间:2023-01-07 20:00:31
日本这个国家地少人多,缺乏战略纵深,却又偏偏多灾多难,所以他们的文化对于巨型人造物体有着近乎狂热的追捧,认为这样就可以把对生存的渴望寄托在自己创造中。当这个思路发展到极致,便催生了人类建筑史上最诡异的一朵奇葩,清水超级城市金字塔。这座好像末日避难所的庞然大物虽然还只停留在设计阶段,但已经创造了许多世界之最,甚至还用到了人类尚未研发出来的新型材料,就连建造施工也需要借助机器人的力量,因此,它浑身上下笼罩着无与伦比的神秘感。它的结构有什么独到之处?在它的内部生活是一种怎样的体验?它到底能不能实际建成呢?接下来,就让我为你揭开它的面纱!
清水超级城市金字塔
2004年,日本刚刚从泡沫经济破裂的阴影中走出来,各行各业都对那“失去的十年”心有余悸,老百姓急需一个牛逼到天际的成就来提振士气。就在这个时候,作为日本五大建筑公司之一的清水建设,提出了一个脑洞不是一般大的设计方案,希望获得日本政府的投资。那就是“Try 2004 超巨型金字塔城”。严格来说,它并不是一个建筑,而是24座80层摩天大楼的集合体。55个边长350米的金字塔形框架堆叠5层,形成一个高达2004米,占地面积800万平方米的巨型金字塔结构,24座摩天大楼就像果树上结的苹果一样,悬挂在两个小金字塔组成的8面体框架中,可容纳最多100万人同时生活在其中。支撑结构的框架同时也是中空的管道,人们通过安装在管道中的传送带和轨道列车穿行于楼宇之间,不再需要开车,也就没有堵车的烦恼了。
悬挂在框架内的摩天大楼
此方案一出,犹如平地惊雷一般,把负责审阅的官员直接看懵了。要知道,当年全世界最高的摩天大楼就是中国台北的101大厦,但它也只有508米高,而金字塔城竟然高达匪夷所思的2004米,相当于两座泰山叠在一起。它的底座更是庞大到夸张的程度,相当于把11个故宫拼在一起的面积。在东京那原本就异常拥挤的土地上,想要开辟出这么大的一个区域几乎是不可能的。但清水建设却剑走偏锋,既然陆地上没有空间,那我就把金字塔建在海上!诺大的整个东京湾不还是空荡荡的吗?这里正是天然的建设用地。于是,他们计划在海床上打下36根巨型钢筋混凝土石柱,每一根都像定海神针一样深深地插入地壳,顶端则露出海面,作为整座金字塔城坚实的地基。
混凝土石柱支撑
但是,在海上建设如此巨大的结构,就必须面对海风和海浪的侵袭,甚至还要与日本多发的台风直接对垒,清水建设想出了非常聪明的办法,那就是使用镂空结构!既然自然之力是如此的强大,那么我就让风和浪从我的身体里穿过去,而不是正面与它硬碰硬。而且,金字塔城的框架模拟了微观世界的分子结构,把四棱锥这种最稳定的形式不断地重复,就能在获得最高强度的同时,把自身的重量减到最低。但奇怪的是,经过不断的模拟计算,清水建设发现无论怎样调整节点和棱边的连接方式,都不足以支撑整个建筑的重量,似乎有一种神秘的力量在阻止他们的计划。原来,问题出在钢筋混凝土或者钢结构本身的性能上了,因为即便采用最轻便的结构设计,这些钢材的自重都会超过恐怖的18亿吨,足以把自身压垮。那不用钢材还能用什么呢?解决方案非常直接,就是改用碳纳米管!这是一种将碳原子组成6边形的蜂巢结构,然后卷曲成管状的分子,它的强度比钢材高100倍,重量却只有钢材的6分之1。因此,只要把碳纳米管纤维制成管道的外壳,作为金字塔的棱边来连接各个节点,就可以支撑起整座金字塔城的重量。
碳纳米管的微观结构
到这里,虽然理论上已经没有障碍,但是实际建造的过程中还有一个难以逾越的障碍,那就是,金字塔这种结构虽然在建成后是最稳定的,但是在建造的过程中却又是最不稳定的,传统的方法是在搭建斜边的过程中使用脚手架来支撑,但是金字塔城是一个建在36个石柱上的镂空的结构,根本没有搭建脚手架的支撑。另外,直径16米,长350米的管道实在过于庞大,全世界没有任何一台起重机可以胜任它的吊装工作,难道这座金字塔城注定要停留在纸面上了吗?这个问题也困扰了清水建设很长时间,幸运的是,最终他们找到了但丁·比尼,一位不走寻常路的建筑大师。他的成就是发明了使用气球来高效率地建造圆顶的方法,而圆顶和金字塔的力学特性非常相似,所以清水建设希望于但丁可以帮他们开发一种创新的建筑方法,来使金字塔城的建设成为可能。但丁果然没有辜负他们的期望,他改进了自己招牌式的气球抬升建造法,先在平面上使用机器人建造4根可以伸缩的管子,用一个中心节点连成十字的形状,然后在下面塞一个气球开始打气,随着气球越涨越大,这四根管子也慢慢地被顶起来,最终达到预定的高度和角度,此时只要简单地把管子的伸缩部位固定住,金字塔的结构就会变得非常结实。之后一层一层地不断重复这个过程,直到55个小金字塔全部完工,整座大金字塔城就能完全屹立在东京湾的上空。
但丁比尼使用气球建造的圆顶建筑
在清水金字塔城生活,你会享受到前所未有的海景视野,每一座镶嵌在其中的摩天大楼都是一个垂直的小区,你平时在位于9层的公司工作,下班以后可以先去1层的商店购物,然后在3层的餐厅享用美食,之后再去5层的电影院看场电影,最后回到位于27层的家里休息,一切都是那么地方便。周末如果要去锻炼的话,可以通过水平伸出的管道,步行到临近的空中公园里慢跑,或者乘坐无人驾驶的轨道舱,快速穿行于错综复杂的管道,去到位于不同大楼里面的各种体育场馆,中途无需换乘,充分享受科技带来的愉悦体验。另外,整座城市使用了很多新能源设施来提升自己的环保水平,比如所有的管道以及大楼的表面都覆盖了太阳能发电薄膜,充分地利用镂空结构所带来的采光优势来发电,最底层的管道中还配备了潮汐发电机,可以利用海浪的能量来发电,它的巨大底座所覆盖的海面上还可以养殖特殊的藻类,可以从海水中分解提炼氢元素,用于燃料电池的发电。
在金字塔城里生活的想象图
总之,这座巨型金字塔城集成了非常多先进的技术和美好的愿望,但也正因为如此,建造预算也将是一个天文数字。虽然清水建设希望能在2030年开始正式的施工,但是由于碳纳米管技术迟迟没有取得突破性进展,以及海上的消防、能源、排污、地震安全等关键性问题没有得到解决,日本政府也不会贸然推进这个人类历史上最野心勃勃的建筑工程。不论怎样,清水建设已经夸下海口,要在2110年以前把设计图纸变成现实,即便完全由自己出资也在所不惜。那么究竟他们能不能建成全世界最高的建筑呢?就让我们拭目以待吧!
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