寻衅:干旱 位置:摩洛哥波特蒙兹盖达山
在过去,住在撒哈拉沙漠附近的居民每天要赶着驴、花几个小时打水,但是一种新的雾气网络系统正在改变这一状况。自2007年开始,德国非营利性机构“水基金会”就资助支持雾气网络器的研发,德国工业设计师彼得·特维恩终极在撒哈拉沙漠附近的摩洛哥(该地区降雨量小,但却山雾环抱)开拓并建成了第一款标准雾气网络系统。该系统的形态像蜘蛛网一样,网面和框架材料都十分结实,可以抵御120千米/小时的风,而且安装方便,不消耗任何能源,只须要很少的掩护本钱。网络到的雾水会滴入25千米长的管道,然后直接进入70多个家庭的水龙头。随着景象变革,环球降雨模式也在改变,这种创新的饮用水办理方案将变得越来越主要。
寻衅:海平面上升 位置:美国纽约市 灵巧防波堤
史坦顿岛南岸位于美国纽约的港口区域,非常随意马虎受到海浪的侵蚀。随着韶光的推移,成长着牡蛎的礁石逐渐减少,南岸海滩更多地暴露出来。2012年的桑迪飓风是纽约市历史上最致命的飓风之一,这次灾害共有43名罹难者,个中有一半以上是在史坦顿岛遇害的。桑迪飓风磨难发生后,美国城市住宅开拓机构发起了一项城市改造工程,并为此举办了一场设计竞赛,SCAPE公司的“灵巧防波堤”便是获奖设计之一。该公司操持建造一条环绕海岸的防波堤,这条1.2千米长的防波堤由碎石和混凝土组成,用于抵御史坦顿岛南岸彭湃的海浪,同时该构造有利于形成天然的礁石和牡蛎养殖场。
寻衅:电力故障 位置:环球 电动汽车为电网供能
事实证明,安装在道路两侧的太阳能电池并不能储存很多的电能,尤其是在阴天的时候。由于电动汽车基本上是安装在轮子上的蓄电池,以是有专家提出,电动汽车可以被用来给电网供能。当车主白天事情的时候,他们的车可以在太阳能发电场充电,然后车主可以将多余的电量卖给电网,同时得到一些金钱褒奖。由于常日夜间的风力更大,改造过的电动汽车也可以将这种能量转换成可储存的电能,并在第二天利用。联网电动汽车的影响是十分深远的,美国加州劳伦斯伯克利国家实验室的研究职员认为,到2020年,加州能源的33%将由可再生能源供应,这可以通过利用电动汽车作为储存手段来实现。
寻衅:褴褛的建筑 位置:环球 自修复混凝土
大气中高浓度的二氧化碳实在会加速混凝土的老化变质。当二氧化碳渗入一个建筑构造中时,它会与水泥中的水分和氢氧化钙发生反应,使水泥涌现缝隙,让水泥包裹的钢筋暴露出来,钢筋也更易生锈。幸运的是科学家们研究出了自修复混凝土,它能够在缝隙产生后,自动补充缝隙。自修复混凝土有许多种类。例如,荷兰代尔夫特工业大学的环境科学家亨克·约恩克在混凝土中嵌入了氮、磷、乳酸钙和一种能够产生石灰石(紧张身分为碳酸钙)的细菌。正常情形下,细菌处于休眠状态,涌现裂痕后,空气和水分会使细菌激活,细菌会花费乳酸钙,生产石灰石,将裂痕封闭起来。
寻衅:大水 位置:丹麦哥本哈根 街道上漏水的石板
在狂风雨期间,由于城市里的地面不能透水,过多的雨水就会积蓄起来,造成大水的暴发。为理解决这个问题,丹麦的一家建筑公司研发了景象适应路面,这是一种能够网络和分配雨水的模块化铺装系统。在这个别系中,路面上铺的石板与普通石板差不多,只是表面有许多小的圆孔,这些圆孔会将雨水引入与地面平行的凹糟通道中,通道会将网络到的水运送到附近透水的地皮上,比如:灌溉公园的草坪。2018年,该公司已经对哥本哈根的部分人行横道进行了翻新,以测试该铺装系统的效果。不过,试验阶段还没结束,多伦多和其他一些城市就已经订购了漏雨的地面石板。
寻衅:电力故障 位置:日本东松岛市 智能微电网
2011年,灾害性的地震和海啸导致福岛核电站熔毁后,附近的东松岛市在进行灾后重修事情时,吸取了履历教训,决定建立一个本地化、可再生的电力系统。例如,政府将一个废弃的公园改造成了太阳能生产场,可以为600户家庭供应足够的能源。小镇还建造了一个可备用的微电网,它可以为全体地区供应数小时的电力,或为医院和社区建筑供应数日的电力。目前该市25%的电力已经由当地供给。
寻衅:地震 位置:日本东京 抗震的摩天算夜楼
日本位于地震最生动的布局板块交界处,每年地震总次数超过1500次。与此同时,日本建筑师首创了许多新的技能来稳定摩天算夜楼。例如,位于东京的54层建筑——森大厦的内部就包含192个充油的液压避震器,避震器内部的传感器可以检测到眇小的振动,并产生相反方向的阻尼力。(当我们以一固定的速率压缩或拉伸避震器时,其所产生的阻力就称为阻尼力。)目前,日本建筑师和工程师们还在持续推动着抗震技能的发展,他们可以利用任何东西制造工程避震器,从隔震轴承到高强度碳纤维。
寻衅:龙卷风 位置:美国密苏里州 乔普林 抵抗风暴的住宅
2011年,一场5级的多漩涡龙卷风横扫了美国密苏里州的乔普林,造成161人去世亡,这是美国历史上最致命的龙卷风之一。随着城市的重修,加拿大多伦多的Q4建筑事务所设计了一套观点住宅,它能够最大程度地保障房东的人身和财产安全。
寻衅:山火 位置:筑波 考验材料的“火龙”
实际上,检测材料的耐燃性是一件非常困难的事,由于在不烧毁实验室的情形下,科学家很难制造出仿照真实森林大火强度的火焰。不过,最近美国国家标准与技能研究所开拓出了“火龙”(正式名为火焰生产器)。它是一个直径为300毫米、高1.5米的管状装置,里面添补了木屑,两个丙烷燃烧器可以将木屑点燃。将“火龙”与位于日本筑波的失火研究风洞结合利用,测试职员可以制造移动速率为每秒10米的火堆,这使研究职员能够仿照自然条件下的失火情形,比如:冲向城市地区的野火。“火龙”可以用于耐燃屋顶的改进实验和测试防止余烬进入建筑透风口的网格尺寸。
寻衅:大水 位置:环球 漂浮的房屋
日益频繁的飓风、海啸等自然磨难,使许许多多的家庭流落失落所。意识到了这一问题,建筑师们开始在环球范围内建造漂浮的房屋和水陆两用的房屋,上面是个中一些房屋的特色。
可移动的地基
位于高处的屋子能够避开大水的侵袭,因此,荷兰建筑师科恩·欧道斯在荷兰、迪拜和中国设计了漂浮住宅,这些住宅可以上升,以躲避大水。个中一些房屋建立在液压举升系统之上,举升系统可以将房屋升高到12米以上,而且高处的房屋纵然在250千米/小时的大风中也能保持稳定。
防水的根本举动步伐
英国巴卡建筑事务所在泰晤士河的一个小岛上建造了一座水陆两用的住宅,它有一个能够起到大水预警浸染的露台花园。全体房屋像船坞一样漂浮在河面上,当大水来袭的时候,水压可以让屋子轻轻浮起。此时,房屋内所有的设备会通过“大象线缆”与外界保持连接,“大象线缆”是可以运送电力、水和污水的灵巧管道。
自给自足的浮屋
由美国摩弗西斯建筑事务所设计的浮屋拥有自供水和自供暖系统。它分外的倾斜屋顶可以将雨水网络起来,排入蓄池塘,雨水经由蓄池塘中的过滤系统便可以饮用了;地源热泵系统通过循环的空气与地层浅表的热量交流,来加热或冷却室内。
寻衅:干旱 位置:美国德州圣安东尼奥 存储水的灌溉系统
在景象变革越来越严厉的本日,传统的灌溉系统有了新的用场。艾西奇亚斯灌溉系统来源于西班牙,后来随着西班牙移民传入美洲,它是一个人造的运河网络,就像分支繁多的河流一样,有些分支会将多余的水引入地下,储存数月之久。由于环球变暖,水库面临着蒸发的风险。2015年,美国农业部开始帮助建造艾西奇亚斯灌溉系统,来作为水库的替代方案。
寻衅:大水 位置:环球 红树林大坝
除了城市以外,低洼的农场也非常随意马虎受到大水的影响。红树林是一种很好的天然防御机制,可以抵御不断上升的水位。红树林的根系可以在保持土壤、减少侵蚀的同时,保持空气流利,增加排水。但在许多地方,红树林生态系统早已遭到毁坏。匈牙利设计团队构想出了一个模块化的网状混凝土边框构造,作为红树林树苗的成长基地,该人造地基会一贯支撑树木,直到它们形成天然的大坝。