Budeme někdy bydlet v budovách velikosti města?

31/10/2022 Iveta Mauci 8 min read 237 Zobrazení

Města sci-fi jsou často zobrazována jako všeobjímající a do sebe uzavřené struktury, ale jak proveditelné je postavit kolosální město v budově nebo dokonce ve vodě? Uzavřená města se stala narativní zkratkou pro futuristická sídla ve sci-fi. Jsou to samostatná stanoviště, která zahrnují veškerou základní infrastrukturu, včetně výroby energie, produkce potravin, nakládání s odpady a vodou, napsal server BBC.

Koncept arcologie – portmanteau, termín spojující architekturu a ekologii – navrhl architekt Paolo Soleri, již v roce 1969, když se snažil spojit stavbu s ekologickými filozofiemi. O rok později Soleri začal pracovat na Arcosanti, experimentálním městě v Americe, které demonstrovalo jeho koncepty.

Soleriho koncepty inspirovaly sci-fi vizí futuristických měst: monolitických biotopů, kde obyvatelstvo žije a pracuje, aniž by kdy opustilo budovu. Mezi filmové příklady patří masivní výškové budovy v Dreddu (založené na postavě z komiksu Soudce Dredd) a Skyscraper, i když je uvedeno málo podrobností o tom, jak fungují.

Sci-fi zase mohla inspirovat některé reálné varianty. Saúdská Arábie navrhovaná Line je navržena jako masivní chytré město, které by mohlo ubytovat devět milionů lidí v jediné 200 m široké (660 stop) budově, táhnoucí se 170 km (105 mil) a 500 m (1 650 stop) vysoko. Linka by byla poháněna solární energií a větrnými turbínami, ale nebyla by zcela soběstačná, protože obyvatelé by stále potřebovali jídlo a další zásoby a museli by být zajišťovány z vnějších zdrojů.

*Linka se bude táhnout více než 170 km napříč Saúdskou Arábií*.

Mohlo by Vás také zajímat:

Některé struktury podobné arcologiím již existují. Například antarktické výzkumné základny jsou relativně soběstačné komunity, většinou kvůli jejich odlehlosti. Okolní ochrana životního prostředí také znamená, že musí být soběstačné. Stanice McMurdo poskytuje ubytování pro zhruba 3 000 výzkumníků a podpůrného personálu. Stanice však stále vyžaduje značné zásoby jídla a paliva každý rok.

Mezi další konstrukce, které jsou navrženy tak, aby byly co nejvíce samostatné a soběstačné, patří letadlové lodě, jaderné ponorky a ropné plošiny. Ty mají všechny obytné a pracovní prostory potřebné pro posádku, i když pro krátkodobé použití. Letadlová loď musí být zásobována každých několik týdnů, zatímco jaderná ponorka může zůstat pod vodou až čtyři měsíce. Ani jedno z nich však není zvlášť příjemným místem k životu. Zejména ponorky jsou stísněné a páchnoucí, ubikace mohou být sdílené a posádce jsou kvůli nedostatku denního světla předepsány doplňky vitaminu D.

Ale mohli bychom skutečně vybudovat arcologii?

Velikost takové konstrukce by vyžadovala masivní základy, aby unesla její váhu. „Můžete postavit téměř cokoliv,“ říká statika Monika Anszperger z BSP Consulting. „Naložení by bylo masivní, ale nic není nedosažitelné. Jen to bude stát víc základů.“

Větší výzvou způsobenou výškou budovy je účinek větru. Zatížení větrem se u typického domu příliš netýká; ale kolosální věže, jako je Burdž Chalífa v Dubaji, musí vzít v úvahu proudění větru a výsledné víry. Vír je efekt způsobený větrem, který naráží na povrch budovy, vytváří oblast nízkého tlaku na opačné straně a poté víří, aby ji naplnil. Právě tato vírová akce způsobuje kývání vysokých budov při silném větru.

Jedním ze způsobů, jak zmírnit víry, je změnit tvar budovy při jejím stoupání – Adrian Smith

Účinky houpání se mohou pohybovat od vlnění až po zhroucení konstrukce. Most Tacoma Narrows ve Washingtonu se zhroutil v roce 1940 v důsledku silného větru, který na mostě vyvolával stále vysokofrekvenční oscilace (rychlé pohyby), až se most roztrhal na kusy. Účinky vírů lze zmírnit pomocí vyladěného tlumiče hmoty (zařízení na snížení vibrací), aby se zmenšil pohyb, a také navržením konstrukce tak, aby narušila proudění větru.

„Jedním ze způsobů, jak zmírnit víry, je změnit tvar budovy, když jde nahoru,“ říká Adrian Smith, architekt mnoha velkých budov, včetně Burj Khalifa. „Pokud nezměníte tvar budovy, ten vír má příležitost stavět se na sebe a vytvářet vlny pohybu. Synchronizují se se strukturou budovy a způsobují postupné zhroucení.“

Proto spíše než budování arkologie jako konstrukce se smykovými stěnami, jak je prezentováno v Dredd, je pravděpodobnější, že by byla postavena tak, aby narušovala proudění větru, například použitím stupňovité konstrukce, jako jsou starověké mezoamerické stavby.

Stavební projekty jako The Line představují populaci, která je šťastná, že žije a pracuje pod jednou střechou (Credit: Andriy Onufriyenko/Getty Images)

Další klíčovou výzvou je výroba energie. Technologie obnovitelné energie, jako jsou solární panely a větrné turbíny, by mohly být snadno namontovány na vnější stranu arcologie, ale je nepravděpodobné, že by samy o sobě poskytly kompletní energetické řešení. Vzhledem k tomu, že by byly účinné pouze v určitých obdobích, budou v případě výpadku potřebné záložní systémy pro výrobu a skladování energie.

Jaderné reaktory jsou možným alternativním řešením výroby energie. Malé modulární reaktory (SMR), miniaturizované tovární verze pokročilých jaderných reaktorů, jsou kompaktní a účinné zdroje energie. SMR mají oproti velkým reaktorům určité výhody, pokud jde o zvýšenou bezpečnost a prevenci šíření jaderných materiálů. Stejně jako u všech štěpných reaktorů je však zpracování a skladování jaderného odpadu výzvou. Alternativně by fúzní reaktory byly bezpečnější a poskytovaly by čistší formy energie, avšak současné konstrukce nejsou ani kompaktní (jeden Iter, má vážit 23 000 tun), ani finančně životaschopné, protože žádný dosud nevyrobil více energie, než spotřeboval.

Je třeba zvážit i produkci potravin. Konvenční zemědělství by bylo v budově nepraktické. Mohly by být využity vertikální hydroponické farmy , které by také poskytovaly přirozenou formu recyklace vzduchu. Nezbytné osvětlení by však zvýšilo spotřebu energie a prostorová omezení by mohla ztížit produkci dostatečného množství potravin.

Ne každý vidí budoucnost výškových budov

Arcologie zobrazená v románu Paola Bacigalupi Water Knife používala řadu filtračních nádrží k recyklaci vody, což je pravděpodobné. V každém recyklačním systému jsou však ztráty nevyhnutelné. Mezinárodní vesmírná stanice (ISS) recykluje přibližně 3,6 galonů (17,3 litrů) vody každý den, včetně moči a potu, ale stále vyžaduje pravidelné dodávky čerstvé vody každých několik měsíců.

Ne každý vidí budoucnost výškových budov. V roce 2021 Čína zakázala nové budovy vyšší než 500 m (1 650 stop) a zavedla přísná omezení na budovy nad 250 m (825 stop).

Rostoucí populaci Země je však třeba vyhovět. Neustálé rozšiřování měst horizontálně, prostřednictvím výstavby na nových pozemcích, není udržitelné donekonečna. To podporuje argument pro růst směrem nahoru a vytváření vertikálních měst. „Města se masivně rozšiřují, od jednoho do 10 milionů,“ říká Antony Wood, ředitel Vysokých budov a vertikálního urbanismu na Illinois Institute of Technology a prezident Rady pro vysoké budovy a městské stanoviště. „Nemohou jít horizontálně, protože je to neudržitelné kvůli spotřebě půdy a energii spotřebované na stavbu a provoz horizontálního města. Půjde to vertikálně.“

Místo samostatných věžových bloků by se budovy mohly propojit pozemními mosty a vytvořit mezi nimi zelené plochy. Avšak budování stále nahoru pomocí sítě pozemních mostů riskuje, že nižší úrovně budou ve stínu, takže vyšší úrovně budou stále žádanější, což vede ke strukturovanému hierarchickému systému.

„Vidím, jak se města rozšiřují vertikálně v blízkosti tranzitních oblastí a rozhodně je vidím rozšiřovat se i horizontálně,“ říká Smith.

Je těžké si představit, jak by arcologie mohly být v blízké budoucnosti ekonomicky životaschopné

Jak jsou dopady změny klimatu stále zjevnější, materiály, ze kterých jsou města postavena, by se mohly změnit. Emise uhlíku z cementářského průmyslu převažují nad emisemi z leteckého sektoru. Jedním z alternativních konstrukčních materiálů by mohlo být masové dřevo: technický produkt vytvořený z vrstvených dřevěných panelů, které jsou vzájemně spojeny. „Množství energie na výrobu masového dřeva je zlomek toho, co by bylo při výrobě stejných materiálů v oceli nebo betonu,“ říká Wood. „Zatímco se sám vyrábí, sekvestruje uhlík z atmosféry.“

Ačkoli je vybudování arcologie teoreticky možné, alespoň ze strukturálního hlediska, vyžadovalo by to vynalézavé inženýrství, aby byla zajištěna udržitelná výroba energie, produkce potravin a systémy rekultivace odpadu. Kritici říkají, že je těžké pochopit, jak by arcologie mohly být v blízké budoucnosti ekonomicky životaschopné. Existuje také argument, že trvale žít v uzavřené oblasti by nebylo příjemné, ačkoli je uklidňující vědět, že je to možné, pokud by apokalyptická událost učinila vnější svět neobyvatelným.

„Nikdy bych neřekl, že se něco nedá postavit,“ uzavírá Anszperger. „Dá se to postavit, ale musí existovat vize a potřeba.“

Zdroj: BBC

Foto: AdisResic/Pixabay
Kolik černých děr je skutečně ve vesmíru? Dají se vůbec spočítat? NASA to zkusila
NASA pořídí úplné snímky magnetického pole Země rovnou z Měsíce
Foto: Nathaniel Erb-Satullo/Cranfieldský forenzní institutut
Na Kavkaze odhalili 3000 let starou horskou „Mega pevnost“ se záhadnou funkcí