功能獨特的大樓

李忠東

“極地傘”摩天大樓是一座別具一格的建筑（圖1），這個巨型的浮動式天篷，將是極地冰層的保護傘。

研究表明，在過去幾十年的全球變暖趨勢中，極地冰層北部和南部的冰架變薄、斷裂、融化并沉入大洋。最近20年來冰層的融化速度比過去1萬年還快，致使全球海平面上升。科學家指出，只有通過降低生態環境脆弱地區的熱增量來為地表降溫，才能重建北極冰層，保護北極。“極地傘”摩天大樓就是積極響應這一理論的產物（圖2）。

“極地傘”摩天大樓通過循環利用海洋中的含鹽水來為冰原地區提供一種可恢復系統，它不但能夠用安裝在建筑核心處的滲透性發電設施（海水鹽差發電）來產生再生能源，而且還可以利用海水重塑并增厚地表保護膜（圖3）。巨大的“極地傘”在減輕直接的紫外線照射的同時，還將吸收的紫外光轉化成可用的熱能。

通過脫鹽和電力設施，“極地傘”摩天大樓將成為一個包含野生動物生態棲息地、宿舍式住宅單元、生態旅游景點、可再生能源電站和科學研究實驗室的“大都市”，做到自給自足。

防噪大樓把噪聲轉換成電能

噪聲是公認的最普遍的污染形式之一，然而它又是—個重要的能量來源。

由多個國家的建筑師組成的團隊設計的防噪摩天大樓，不但可以防治城市噪聲污染，而且還能夠把噪聲轉換成清潔能源（圖4）。

防噪摩天大樓高100米，外面安裝了兩層可以吸收噪聲的材料，在它們上面有一個金屬框架。金屬框架外再裝上84000根電動纖毛，它們十分敏感，可以收集正在行駛的汽車、火車、人行道和路過飛機發出的噪聲。每根電動纖毛裝備有聲音傳感器，它們先將噪聲的振動轉換成動能，然后再采用一種新的驅動方法把動能轉化為電能。

高速公路和鐵路樞紐附近的噪聲最大，最需要被吸收掉，因此適合建造防噪摩天大樓（圖5）。防噪摩天大樓既能提供照明電能，又有助于減少碳排放和對煤炭、石油和天然氣等化石燃料的依賴。

我們都聽過由太陽能或風能供電的建筑物，那么能不能改用藻類呢？當然可以，世界上第一座藻類供電的“BIQ”大樓已經在德國漢堡竣工（圖6）。它是第一座把藻類反應器完全融入建筑結構的大樓，將成為城市利用可持續能源發電和建造自給自足住宅的“試驗臺”。

“BIQ”大樓的東南和西南外墻是雙層立面，第二層立面包含有微型藻類農場的中空玻璃面板，現已安裝129個生物反應器，每個長2.5米，寬0.7米（圖7）。里面的藻類沐浴在陽光下到處漂浮，以二氧化碳和管道網絡的營養物質為食，在光合作用下生長。藻類生物反應器系統定期收獲藻漿，將其移至外部沼氣廠發酵產生生物質能，用于發電和供暖。與此同時，生物反應器系統還能起到隔絕作用，阻止噪聲進入大樓內。

如果陽光所產生的熱量太多，藻類用不完的話，可以收集起來貯存在填充了水的鉆孔中，給空氣和水加熱。藻類還能隨著四季變化為大樓提供理想的遮蔽。陽光越強烈藻類就生長得越茂盛，從而提供更多的遮蔭。另外，還可以用于檢測污染、吸收二氧化碳并釋放氧氣。

研究人員認為，生物能源或許將進入“藻時代”。