仿生塔楼

难道摩天大楼才是解决居住问题唯一的选择？
在钢筋水泥包围的丛林里，我们渴望自然，渴望灿烂的阳光和新鲜的空气。于是，建筑师突破常规，根据仿生学原理，设计了更适合人们居住的——
【俄罗斯《新时代》周刊文章】题：仿生塔楼（作者　弗·韦尔尼科夫）
西班牙建筑师怀揣设计图纸在世界各地游说。他们设计的城市乍一看简直令人难以置信。这是一座高1228米、有300层的塔楼，可以容纳10万人，它本身就是一个城市。虽然它比20世纪的著名摩天大楼——吉隆坡的双子塔楼还要高出一倍半，但它并不只是简单的摩天大厦。其实，它是耸立在地面上的一座城市，充满阳光和新鲜空气，从上到下花园遍布。设计师称之为新世纪仿生塔楼大都市。
仿生学30年代初在苏联诞生，后来却被遗忘，并同魏斯曼—摩根学说一起被禁止，直到60年代才又复兴。40岁左右的西班牙人哈韦尔·皮奥斯和罗莎·塞尔维拉（他们是一对夫妇）加上埃洛伊·塞拉亚，根据仿生学的原理提出了一个全新的建筑设计。接下来又通过数学和物理学的复杂计算验证了该设计方案的和谐性。本文作者有幸采访了皮奥斯先生，下面就是采访记录： 
放弃摩天大楼　建造一棵“大树”
记者问：现代建筑师往往是根据订货搞设计的。请问谁是买主？
皮奥斯答：无人订货。起先只是一种聊以自慰的研究工作。12年前，我在旧书店里偶然见到了利季涅茨基的英文版《仿生学概论》一书。翻看后觉得很有意思。有一段话令我眼睛一亮：“希望创造完美作品的建筑师，应当不时地观察自然界，就像飞机设计师研究一切会飞的东西一样。”那本书让我着了迷，仿生学令我震惊。该书用简练的语言描述了人同植物相互作用和对抗的原则，介绍了生物工艺学机制。我们整整花了五年时间，经历过数千次尝试，才把由仿生学萌发的奇想变成了今天的设计。为此，我们曾求助过生物学家、医学家、化学家、物理学家、建筑工程师、数学家和心理学家等各行业专家。
问：科幻小说体裁创始人之一、法国作家凡尔纳式的幻想当然是很吸引人的，可是，他离人类的现实不是太远了吗？
答：人们早就知道，城市人口达到2000万、3000万或者4000万时，生活就会变得不方便。里面有数百幢甚至数千幢摩天大楼，其结果是没有很好的自然通风，人也呼吸不到新鲜空气。洛杉矶虽然是个大城市，但人口密度不是很高，地方又大。可是香港则被众多的人口挤得透不过气。上海百米以上的大楼有四千多幢，也很拥挤。生活在这种大城市的人，一生中平均有两年时间花在找停车位上，这太令人难以忍受了。所以摩天大楼不是解决问题的办法。
我要告诉大家的是，超高层建筑物，从400米起，结构材料将占去70%的面积，在500米以上，从经济上看就不合算了。大城市只能向高处发展，这是自然的，但不能靠建摩天大楼。我们的方案是建仿生塔楼。
阳光足空气新　绿色环境怡人
问：这样的结构很像能容纳10万人的垂直放置的蚂蚁窝。你们是靠了什么来克服摩天大楼的不足呢？
答：把我们的方案比作蚂蚁窝并不恰当。因为仿生塔楼同摩天大楼不同。它不是四周有墙的建筑物。而是一个用大量玻璃和以钢、铝为材料制作的薄膜所构建的楼体。空气和日光可以直达楼体的中心。这是一个拉长了的椭球体，最大椭圆截面的长、短径分别为166米和133米。这种结构的房子没有楼层的概念。因为它虽然高达千米，但并不是把10座百米高的大楼摞起来的。如此高的建筑物，如果只有一个地基，风或者微小的地震都会让它倒塌。
仿生学给了我们启发。我们借用了树往高处长的原理，特别是柏树的长高原理。它的树冠是由细窄的鳞片状叶和扁平的树枝组成的，任何大风都可以穿过，不会对树身产生危害。柏树的树根只有50厘米深，但分支繁多，结构极像海绵。每隔一厘米就有一个横向树根叉。扳倒或者拔出它是要花很大很大力气的。
问：是不是要等全部建完后，再一起搬进去呢？
答：不是非要一下子把塔楼盖完，最好是分阶段进行。建完一个街区，搬进去一个街区。建新街区时，并不会打扰已经搬进去的住户。仿生塔楼共有12个垂直街区，每个平均高80米，街区之间有承重结构。房屋的高低不一，周围全是垂直花园。人们在里面活动，感觉就像在户外活动，因为阳光充足，空气清新。有368座垂直和水平电梯供住户在街区内或街区间活动。但是没有电梯井，代替电梯井的是轻质铝管。
一座仿生塔楼的使用面积为200多万平方米。为了尽快回收成本，其中一半用作旅馆，四分之一用作办公楼和住宅。剩下的四分之一则作为服务和设备房、医院、商店、文化设施和餐厅等。每个街区都有一个人工湖，房屋有两种，一种建在塔楼内侧，另一种在外侧。
我们认为，它最好建在海边或者人工堆积的岛上。因为方圆一公里内，应当有一个设备保障区、商业区和社会服务区，它们是保障塔楼内居民正常生活的不可或缺的设施。那里还应当有交通枢纽，通过公路、铁路和悬挂道路把塔楼同传统的城市、空港和海港联在一起。
任你风吹雨打　我自岿然不动
问：你们的仿生塔楼和新的建筑工艺肯定需要新材料。你们是否要等科学家发明新材料呢？
答：不会等。我们准备采用现在已知的最新材料。而材料的搭配和结构特点，则是依据仿生学原理而来的。铝就是其中一种。铝变成波浪形后，坚固程度要高出好几倍，在不少情况下可以代替重型钢筋混凝土建材。街道和生活保障系统都建在中空的铝柱中。
“手风琴”铝（指波浪形铝材）也用于柱基。它虽然不是深深扎入土中，却会随着塔楼的升高不断扩大“根系”面积。其原理如树木的支根。任何树干，包括白莲茎的底部都是由众多空心管组成的。在植物生长过程中，这些空心管可以抵消重力和旋转产生的拉力。这同人为了站得稳把双脚撑开一样。塔楼越高，底部越稳，因为它的底部不是实心的，但又不会被压实。
问：你们的同行如何看待你们的新思想？要建垂直城市是项花费巨大的工程。
答：奇怪的是，暂时还无人反对，但对这项设计能否兑现持怀疑态度的则大有人在。1997年我们首次把设计方案拿到国际高层建筑联合会伦敦大会上讨论。世界著名建筑家、工程师、学者和哲学家用整整两天时间听我们介绍。第三天是我们回答大家的提问。我想，他们已经被说服了。而且不仅他们，我们还让各种各样的革新基金、研究所以及国家博物馆相信了这个设计。大家都很感兴趣，愿意投资的非常多。
找到买主则较难。因为总共需要150亿美元，施工时间长达15年。中国非常倾向于要这个设计。应中国政府的邀请，我们已经多次到北京，向部长、专家和大型建筑公司的董事长介绍我们的结构。我们明白，在实施设计的过程中会碰到起先预见不到的困难。所以我们在继续完善自己的设计。我们深信，生物学、现代建筑学和工程设计的结合在21世纪是完全可能现实的。
问：在纽约世贸中心双子塔楼被撞后，再来谈你们的设想合适吗？
答：为什么不？难道因为发生劫机事件后，人们就不坐飞机了吗？纽约的恐怖事件不管有多么残酷，它也不能阻碍文明社会的发展。再说，已经证明，塔楼不是因飞机撞击而倒塌的。它的倒塌是因为高温融化了金属结构材料。双子塔楼经受住了撞击，但却没有经受住1000多度的高温。但愿我不是自吹自擂，我们从生物界借用的水平面不相联的垂直空间结构可以承受更大的压力。这是有根据的。在纽约世贸大楼遭到恐怖袭击倒塌后，我们对仿生塔楼的各种数据再次进行过验证，确信这是做得到的。这是一个水平设施相互独立的、能够透过光线和气流的垂直体，它能够经得住很大的冲击和地震。大家都知道，一个小铅珠可以砸穿厚玻璃。而体积比蜘蛛大得多的昆虫进入蜘蛛网后却无法把蜘蛛网弄断。科学家证明，单根蜘蛛丝的强度比同样直径的钢丝要大出10倍。我们把自然界的规律用到了建筑上。

西班牙建筑师设计的仿生塔楼效果图

“9·11”事件的牺牲品——纽约世贸大楼