驚嘆！瑪斯達(dá)爾（Masdar）科幻城還是實(shí)驗(yàn)場

【字體：大 中 小】 2010-01-29 10:34:01   來源： 中國天氣網(wǎng)

科幻城還是實(shí)驗(yàn)場

一道白墻穿過沙漠，遠(yuǎn)看仿佛是用白色粉筆畫在沙土球場上的一條線。一輛窗戶黑乎乎的巴士揚(yáng)起一陣塵土，運(yùn)著工人穿過一堆起重機(jī)。一道鐵絲網(wǎng)柵欄保護(hù)著一排架在混凝土墩上的太陽能電池板。

未來城市俯瞰。

這個(gè)建筑工地是一個(gè)龐大實(shí)驗(yàn)的一部分。這個(gè)實(shí)驗(yàn)試圖創(chuàng)造世界上第一個(gè)沒有汽車、不排放二氧化碳、沒有垃圾的城市。這個(gè)城市由阿布扎比投資150億美元建造，計(jì)劃于2016年竣工，是瑪斯達(dá)爾計(jì)劃的核心。阿布扎比是阿拉伯聯(lián)合酋長國的七個(gè)酋長國之一。新城市位于阿布扎比城郊外，幾乎完全依靠太陽能，所需能量只需傳統(tǒng)同類規(guī)模城市的20%。城市垃圾將被分類，循環(huán)利用，部分將加工成肥料，而污水將被加工為燃料。巨大的混凝土支柱讓整個(gè)城市脫離地面7米，地下部分用于建造一個(gè)自動(dòng)化電動(dòng)交通網(wǎng)絡(luò)，用以取代汽車。城市設(shè)計(jì)者預(yù)計(jì)這一工程將吸引1500家環(huán)保技術(shù)公司參與，其中既有國際大企業(yè)也有新技術(shù)公司，而最終這座城市將可容納約5萬名居民。

這座城市將是沙漠中可再生能源的“綠洲”，包圍她的是一個(gè)人口500萬的富裕產(chǎn)油國，其人均自然資源消耗量位居世界第一。從某方面看，她只是又一個(gè)吸引世界關(guān)注的龐大工程。事實(shí)上，阿聯(lián)酋已經(jīng)擁有世界上最高的建筑、一個(gè)龐大的室內(nèi)滑雪場、世界最大的人工島（地產(chǎn)開發(fā)商從海底挖掘出珊瑚礁和泥沙，傾倒在波斯灣，鑄造成世界地圖和棕櫚樹形狀的人工島）。

然而，許多專家樂觀地認(rèn)為，瑪斯達(dá)爾城將成為一個(gè)實(shí)驗(yàn)場，用于測試建造未來環(huán)保城市所要解決的工程和建筑問題。雖然建筑師們已經(jīng)設(shè)計(jì)建造了許多小型零排放住宅區(qū)和商業(yè)建筑，但大型的多用途商業(yè)建筑在節(jié)能環(huán)保方面一直令人失望，它們耗能太多，自產(chǎn)能源遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要。問題之一在于隨著規(guī)模增加所帶來的復(fù)雜性令今天的設(shè)計(jì)軟件根本無法解決。但是瑪斯達(dá)爾城在設(shè)計(jì)時(shí)借助了眾多電腦模型，在她身上所收集的數(shù)據(jù)將用于開發(fā)更優(yōu)的模型，而這些信息將使建造未來的零排放城市更便宜，更容易。

但這個(gè)計(jì)劃的首要目的是為了賺錢，并非單純?yōu)榱艘M(jìn)新技術(shù)?！拔覀儺?dāng)然希望瑪斯達(dá)爾城贏利，而不是個(gè)吞錢的無底洞。”項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)理卡利德?阿瓦德在去年迪拜的一次地產(chǎn)展銷會(huì)上說，“作為地產(chǎn)項(xiàng)目如果不賺錢，就無法維持下去。”事實(shí)上如果能夠維持，那么也能夠被復(fù)制。

“如果環(huán)境工程師通過建造這個(gè)城市獲得了經(jīng)驗(yàn)，那么在建造下一座城市時(shí)將變得更有效率，最終零排放城市將走出科幻小說，成為被效仿的楷模?！奔永Ｄ醽喆髮W(xué)的經(jīng)濟(jì)學(xué)教授馬修·凱恩說。加州伯克萊可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)公司NaturalLogic的首席執(zhí)行官吉爾·弗倫德贊同說，“一方面，我們把瑪斯達(dá)爾城看做富人的游樂場；另一方面，她也是測試新技術(shù)的良好機(jī)會(huì)，如果成功，這些技術(shù)將被運(yùn)用到其他城市和未來工程里?！?/P>

海灣國家天氣炎熱，陽光充足。由于不同的地理和氣候條件，瑪斯達(dá)爾的經(jīng)驗(yàn)大部分未必適用于其他地方。比如德國的城市就沒有如此充沛的日照，不能像這里一樣嚴(yán)重依靠太陽能。再比如，舊金山也許根本不需要空調(diào)，無需借鑒瑪斯達(dá)爾的先進(jìn)冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)。但是，如果這個(gè)項(xiàng)目果真達(dá)到預(yù)定的環(huán)保目標(biāo)，她至少能證明，建造這樣的城市并非不可能?！叭藗冋f，‘咦？那太好了。真是個(gè)好主意，但顯然是不可能的?！备惖抡f，“當(dāng)一座城市切實(shí)擺在眼前，將有助于打擊這些悲觀論調(diào)?！?/P>

史無前例的環(huán)保之城

瑪斯達(dá)爾計(jì)劃是阿聯(lián)酋轉(zhuǎn)變資源基礎(chǔ)型經(jīng)濟(jì)龐大計(jì)劃的一部分。石油資源并非取之不竭用之不盡的，作為世界第三大石油出口國，阿聯(lián)酋希望把能源出口型經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)橹R(shí)和專業(yè)型經(jīng)濟(jì)。Masdar一詞源自阿拉伯語，意思是“資源”，該計(jì)劃的目標(biāo)是把阿布扎比改造成清潔能源的硅谷：一個(gè)人才、專利和新能源技術(shù)公司資源會(huì)聚之地。這是一項(xiàng)艱巨的挑戰(zhàn)，對這個(gè)地區(qū)而言尤其如此。按照阿瓦德的話說，“過去的一千年里，這個(gè)地方不知‘革新’為何物?！?BR>這座城市屬于免稅區(qū)，目的是把其他國家的環(huán)保科技公司吸引到此。（瑪斯達(dá)爾的第一個(gè)是住戶通用電氣公司，其計(jì)劃在此建造占地4000平方米的設(shè)施。）瑪斯達(dá)爾學(xué)院是城市的核心部分，也是最早修建的部分，它和這座城市的關(guān)系正如斯坦福大學(xué)和硅谷的關(guān)系?，斔惯_(dá)爾學(xué)院與麻省理工學(xué)院合作，后者將幫助其安排課程和培訓(xùn)教職員工。第一批100名學(xué)生將于今年秋天開學(xué)，畢業(yè)后獲得碩士文憑，而最終學(xué)院將設(shè)立博士學(xué)位。

如果畢業(yè)生有好的創(chuàng)意，或有意自己創(chuàng)業(yè)，可以向瑪斯達(dá)爾計(jì)劃申請投資。在政府投入的115億美元中（整個(gè)城市總造價(jià)估計(jì)為220億美元，其余部分來自投資者），只有40億計(jì)劃用于城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。剩余的110億將用于其他一系列投資。其中包括德國的一家太陽能電池廠，英國的海上風(fēng)力發(fā)電廠和尼日利亞一個(gè)減少二氧化碳排放的實(shí)驗(yàn)工程。

城市基礎(chǔ)設(shè)施依然是整個(gè)計(jì)劃中最顯眼的部分，她是迄今為止世界上規(guī)模最龐大的零排放加零垃圾計(jì)劃，其他地方的類似項(xiàng)目均局限于中小規(guī)模建筑和小社區(qū)，比如倫敦南部一個(gè)可供250人居住的綠色住宅區(qū)。迄今建成的最具野心的零排放建筑是美國俄亥俄州歐柏林大學(xué)的劉易斯中心，占地1263平方米?，斔惯_(dá)爾城占地6平方公里，僅總部就覆蓋89500平方米，包括辦公樓、商場和文化中心。

瑪斯達(dá)爾城詳細(xì)總藍(lán)圖和第一批建筑的藍(lán)圖已經(jīng)完成，這其中包括瑪斯達(dá)爾學(xué)院和城市總部。這座城市——包括公寓、實(shí)驗(yàn)室、工廠、電影院、咖啡館、學(xué)校、消防站等等，將盡量實(shí)現(xiàn)能源自給自足。她的水將被循環(huán)利用，減少海水淡化處理所消耗的能量。城市下安裝的真空管道將把垃圾運(yùn)送到集中的地方，再進(jìn)行分類處理，盡可能循環(huán)利用。無法循環(huán)利用的垃圾將通過氣化處理轉(zhuǎn)化成能源，殘?jiān)鼘⒈蛔龀山ㄖ牧?。下水道污水也將通過特殊處理轉(zhuǎn)變成干燥的可更新燃料用于發(fā)電。城市交通系統(tǒng)包括一條輕軌線路，連接瑪斯達(dá)爾、阿布扎比城和機(jī)場。此外，還有一條貫穿全城的個(gè)人快速交通（PRT）系統(tǒng)。PRT采用自動(dòng)電車，用于連接住宅辦公區(qū)和輕軌站，以及城外的車庫。

像現(xiàn)階段所有零排放計(jì)劃一樣，瑪斯達(dá)爾城也必須部分依賴化石燃料——在城市建設(shè)階段和城市建成后用于夜晚供電。但是發(fā)展商希望通過碳匯交易（carbontrading）達(dá)到碳排放總量為零。在城市建設(shè)過程中，一個(gè)10兆瓦的太陽能電站將向附近的阿布扎比城輸送電力，減少日間對當(dāng)?shù)鼗痣娬竞吞烊粴怆娬镜囊蕾嚒Ｍㄟ^這一方式所節(jié)省的碳排放將抵消瑪斯達(dá)爾夜晚使用的化石燃料。隨著城市的建設(shè)和能源需求的增加，這個(gè)太陽能電站規(guī)模將逐漸擴(kuò)大，城市其他地方還將陸續(xù)安裝其他太陽能電池板。它們產(chǎn)生的多余清潔能源將抵消城市建設(shè)和建筑材料生產(chǎn)過程中所排放的溫室氣體，甚至可以抵消技術(shù)顧問從世界各地坐飛機(jī)到阿布扎比旅行所耗費(fèi)的化石燃料。

“迄今為止，發(fā)展商們幾乎將一切都算了進(jìn)去”，BioRegional的創(chuàng)始人普蘭德賽說。BioRegional是一家專門設(shè)計(jì)零排放計(jì)劃的英國公司，也是瑪斯達(dá)爾計(jì)劃的顧問之一，“在碳排放監(jiān)督方面，我不知道還有比她更謹(jǐn)慎、更全面的項(xiàng)目。他們甚至追查到了每個(gè)二氧化碳分子！”

取代巴士和火車的PRT系統(tǒng)

瑪斯達(dá)爾城將建在混凝土支柱上，高出地面，地下空間將建造個(gè)人高速交通（PRT）系統(tǒng)，取代巴士和火車。PRT系統(tǒng)所用交通工具可容納4人，使用電力。瑪斯達(dá)爾的規(guī)劃者希望這套系統(tǒng)比傳統(tǒng)公交系統(tǒng)更節(jié)省能源，并且更方便。

在PRT系統(tǒng)中，每個(gè)車站停泊多輛小型交通工具（又叫“豆莢”）。一個(gè)人（或幾個(gè)人）登上“豆莢”后選擇目的地，“豆莢”一路直達(dá)這個(gè)目的地。在典型設(shè)計(jì)中，每個(gè)“豆莢”形似電池驅(qū)動(dòng)的高爾夫球車。區(qū)別在于，它是全封閉的，更大一點(diǎn)兒，沒有方向盤?！岸骨v”沿著固定軌道行駛，通過上下坡道連接車站，電腦控制“豆莢”出入車站。坡道容許個(gè)別“豆莢”?？?，與此同時(shí)其他“豆莢”在主干道上繼續(xù)以最高速行駛。模擬程序顯示，這一系統(tǒng)極其靈敏，“豆莢”之間可相距僅半秒。

“但是，雖然PRT前景可觀，卻一直未能得到推廣，”西雅圖華盛頓大學(xué)的土木工程教授杰瑞?施耐德說。原因在于，一次失敗的嘗試給PRT留下了惡劣名聲。上世紀(jì)70年代，美國西弗吉尼亞摩根鎮(zhèn)建立了一條類似PRT系統(tǒng)，采用全自動(dòng)車輛，每輛車可容納20人。也許是因?yàn)樘迈r，“人們上去就不肯下來?！笔┠偷抡f。現(xiàn)在技術(shù)已經(jīng)突飛猛進(jìn)，卻一直沒有更先進(jìn)的PRT系統(tǒng)誕生。

事實(shí)上，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)PRT項(xiàng)目正在建設(shè)中。第一個(gè)將把乘客運(yùn)送到倫敦希思羅國際機(jī)場的新候機(jī)廳，估計(jì)將于今年年底開始使用?，斔惯_(dá)爾城PRT系統(tǒng)的首期將由荷蘭2GetThere公司負(fù)責(zé)建造，計(jì)劃于今年夏天開通瑪斯達(dá)爾學(xué)院底層路段。

節(jié)能從每個(gè)細(xì)節(jié)開始

迪拜是一個(gè)龐大的以汽車為主要交通工具的城市，距離阿布扎比城約1小時(shí)車程。12車道的高速公路兩旁摩天大樓鱗次櫛比。夏季，沒有遮蔽的地方，日照溫度高達(dá)46℃。但在迪拜，有幾個(gè)地方，即使在夏季正午的烈日下也可在室外行走，不必?fù)?dān)心中暑引發(fā)心臟病。這些地方都是歷史遺跡，包括帶涼棚的露天市場和劇院。有一個(gè)叫Bastakiya的老城區(qū)，保留了些古老建筑。在空調(diào)引進(jìn)前，是這些歷史建筑保護(hù)當(dāng)?shù)厝吮苊饬胰盏膫?。這些老房子和商店有著厚厚的墻壁，筑墻的材料為干燥的珊瑚和石膏，白天吸收熱量，夜晚釋放出來。由于這些建筑比鄰而建，靠得很近互相遮擋而只留有狹窄通道，可以形成風(fēng)道，進(jìn)一步達(dá)到冷卻作用。

建筑師杰拉德·伊凡登在設(shè)計(jì)瑪斯達(dá)爾城總藍(lán)圖時(shí)曾考察過這些當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)建筑，希望從中尋找節(jié)能的方法。但是由于整座城市幾乎全部依賴太陽能發(fā)電，而太陽能發(fā)電的成本是傳統(tǒng)電能的5倍，這就意味著，這座城市必須比附近城市節(jié)能5倍。

伊凡登所做的第一件事是去掉汽車：高速公路消失后，城市建筑只需用7至12米寬的街道隔開，這一距離既足夠互相遮蔽烈日直射，又能允許間接陽光射入，是減少空調(diào)和照明耗電的捷徑（空調(diào)和照明是商業(yè)建筑的兩大能耗源頭）。加厚的隔熱層也能省電省錢：在瑪斯達(dá)爾學(xué)院，伊凡登計(jì)劃用30厘米厚的隔熱材料。他還計(jì)劃用銅箔做建筑物的“皮膚”，反射陽光。銅箔外將覆蓋一層類似特氟隆的自我清潔涂料，抵擋沙漠灰塵的侵蝕。為減少淡化海水所需的巨大能量，伊凡登通過循環(huán)、低水壓設(shè)備和無水便池等多種方式讓城市水消耗量減少75%.

一小部分城市電能將來自垃圾燃料，甚至還包括地?zé)崮?。其余部分來自太陽，但這其中并非全部是光電（將太陽光轉(zhuǎn)化為電能）。一種更便宜的裝置可收集太陽的熱能，用于加熱水，再用熱水驅(qū)動(dòng)吸收式制冷系統(tǒng)（一種空調(diào)，使用和丙烷制冷冰箱類似的技術(shù)）。

理論上，這一切都是可行的。但在實(shí)踐中，難度小得多的項(xiàng)目也失敗了。歐柏林學(xué)院劉易斯中心的設(shè)計(jì)也融合了許多節(jié)能措施：加厚的隔熱層、自然通風(fēng)系統(tǒng)、熱交換器、減少照明需要的大量窗戶、取代傳統(tǒng)鍋爐的熱泵得一個(gè)60千瓦的屋頂太陽能電池組一年的發(fā)電量，估計(jì)相當(dāng)于建設(shè)大樓所消耗的能量。然而，在建造過程中，耗能遠(yuǎn)超過最初估計(jì)。而對太陽能電池組發(fā)電量估計(jì)又過于樂觀。為達(dá)到零排放的目標(biāo)，大學(xué)不得不在附近又加裝了一組太陽能電池，使發(fā)電量翻了3倍多。成本也增加了100萬美元。

建筑師們發(fā)現(xiàn)，通常當(dāng)工程規(guī)模越大，節(jié)能系統(tǒng)和實(shí)際環(huán)境因素互動(dòng)的效果就越難預(yù)測。比如，在充分利用自然光照明的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師可安裝感應(yīng)器，在光線充足的情況下自動(dòng)關(guān)閉人工照明，但是感應(yīng)區(qū)電燈的開啟或關(guān)閉可能影響其它地區(qū)的感應(yīng)器。在一些建筑中，這一現(xiàn)象形成反饋回路，導(dǎo)致電燈不停地開了又關(guān)，令人煩不勝煩。

相鄰的取暖和冷卻區(qū)也能互相影響，造成復(fù)雜而無法預(yù)計(jì)的反饋回路。當(dāng)區(qū)域數(shù)量增加時(shí)，情況尤其復(fù)雜。聯(lián)合技術(shù)公司的邁克爾·麥奎德回憶起公司曾為巴黎一座建筑設(shè)計(jì)一個(gè)取暖、通風(fēng)和空調(diào)智能管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是協(xié)調(diào)3000個(gè)不同區(qū)域的供暖、通風(fēng)和空調(diào)。麥奎德說，“大樓建成之初，能耗驚人，經(jīng)過對控制系統(tǒng)的大調(diào)整才達(dá)到設(shè)計(jì)的節(jié)能目標(biāo)?！?/P>

從經(jīng)濟(jì)角度講，零排放建筑一開始就不能出差錯(cuò)，比如歐柏林學(xué)院的劉易斯中心就是個(gè)例子。一旦出錯(cuò)，每次修正所需代價(jià)遠(yuǎn)超過一次到位。
真實(shí)之城還是主題公園

穆罕穆得·阿爾法希姆說：“上世紀(jì)60年代初，當(dāng)美國忙著把人送上月球時(shí)，在阿布扎比，人們還沒有聽說過電燈、電扇?！卑柗ㄏＤ肥前⒙?lián)酋當(dāng)?shù)厝?，寫過這一地區(qū)的地方史。50年前，剛剛在這一地區(qū)發(fā)現(xiàn)石油，石油帶來的財(cái)富尚未涌入。阿爾法希姆出生于當(dāng)?shù)刈罡辉５募彝ブ?，然而，他的姐姐和母親均因?yàn)槿狈踞t(yī)療條件早早去世。現(xiàn)在，阿聯(lián)酋的人均壽命幾乎和美國一樣。從前，當(dāng)?shù)厝撕嚷詭涛兜木?，現(xiàn)在，他們的飲用水來自海水淡化工廠。脆弱、易燃的棕櫚樹搭建的簡陋房屋早已被耀眼的摩天大樓取代。

在許多方面，在過去幾十年，阿布扎比的發(fā)展似乎一直是為了趕上外面更發(fā)達(dá)的世界。現(xiàn)在，由于瑪斯達(dá)爾這樣的項(xiàng)目，這個(gè)曾經(jīng)落后的酋長國有機(jī)會(huì)走在世界最前面。但是，就城市發(fā)展而言，它似乎正處于一個(gè)十字路口?？梢韵胂髱啄旰?，瑪斯達(dá)爾城小心翼翼計(jì)算著每一瓦能耗，城里的居民已用上了節(jié)能的無水便池；然而，與此同時(shí)，在不遠(yuǎn)處的阿布扎比城，耗油的卡丁車在法拉利主題公園跑道上呼嘯；孩子們將尖叫著沖下海洋公園的水滑梯；龐大的空調(diào)咆哮著維持一個(gè)新購物中心的涼爽溫度，而這個(gè)占地2500公頃的購物中心可容納700家商店，將讓占地640公頃的瑪斯達(dá)爾城相形見拙。

兩種截然不同的發(fā)展觀正在爭奪阿布扎比的未來：如果瑪斯達(dá)爾計(jì)劃無法在經(jīng)濟(jì)上自給自足，確實(shí)可能會(huì)淪為富人們的玩具、一個(gè)沒有實(shí)際用途的環(huán)保主題公園，當(dāng)然更不能希望靠她推廣環(huán)保技術(shù)；如果能夠盈利，瑪斯達(dá)爾將成為推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展城市設(shè)計(jì)的成功典范，阿聯(lián)酋的石油富翁也許會(huì)放棄在沙漠中建造又一座滑雪場，再造第二個(gè)瑪斯達(dá)爾。（來源：宇宏客）