危楼高百尺：搭积木一样盖房子行不行？

中国远大集团拟投资建设的“世界第一高楼”——湖南长沙“天空城市”，近一个月来仍不时置身于地方支持、网友吐槽、歌手献唱等舆论风潮中。抛开种种争议不说，与“天空城市”有关的建造技术中是否也有“乐观”能量散布其间？未来建筑及其配套安全设施究竟该建成啥样？

　　像搭积木一样盖房子

　　远大集团曾表示，“天空城市”将以每天4层的速度拔地而起。之所以有如此“梦想”，很大一部分原因是有建筑产业化技术进步在壮胆。试想一下如此别样的施工现场：没有飞扬的尘土和不堪忍受的噪音，也没有让人提心吊胆的钢筋和脚手架，只见大吊车的机械臂吊起一个个柱、梁、楼板，寥寥几个工人像玩积木一样把它们组成楼房——你并没有穿越，“像搭积木一样盖房子”不再是遥远梦想。

　　国内建筑行业所共知的数据显示，在各种污染总量中，建筑施工污染的份额超过30%，城市建筑垃圾约占垃圾总量的4成。

　　而所谓“搭积木”房子，即用工业化方式造房子，在工厂的流水线生产加工建筑的主要构件，运送到施工现场，通过预埋件将建筑构件拼装在一起，组合成预想的各种建筑形式。

　　相比于传统人工建筑技术，采用工业化建筑技术后，可在工厂即实现精确测量、切割材料、减少浪费并且有助于提高建筑质量。同时还能显著节省人力，大大加快建筑施工速度。

　　工业化建筑技术还是室内装修的好“帮手”。它能使所有建材和设备实现模块化，根据业主需求，选择不同搭配方案，即取即用。比如卫生间水池，或是厨房灶台，只要往“插口”一装就齐活，从而省略现场打钻、和泥等大动作工序。涉及通风、给排水的各种管线也可从一开始就一段段地嵌入预制墙体，再逐层拼接即可。是不是像极了小孩子的“乐高”玩具？

　　你肯定见过可折叠自行车和桌子，但你见过可折叠房屋吗？美国蓝色之家公司应用麻省理工学院开发的技术，采用现代轻型钢架结构建筑技术，能使整幢普通建筑像轻便小桌那样绕着铰链折叠。

　　目前大多数预制装配式房屋都须用宽敞的重型卡车运送。这种庞大车型在许多道路和时段都无法通行，造成高昂的运输费用和时间成本。相比之下，一栋“蓝色之家”能折叠起来装入一辆体积小得多的卡车，那是相当省钱！另外，与四四方方的传统预制装配式房屋相比，这种轻型钢架结构能极大限度地增加房间大小和天花板高度，制造出一栋有教堂式穹顶的大房子。

　　目前“蓝色之家”推向市场的折叠产品从465平方英尺(约合43平方米)、售价13万美元的Origin“经济适用”房，到3000平方英尺(约合280多平方米)、风格优雅、起价54万美元的Breeze活动房，不一而足。

　　芭蕉扇力克火焰山

　　高层建筑如遇火灾，其损失通常比普通建筑大得多。在“9·11”事件中，大量楼内人员无法逃离火海，消防队员受困于火焰热障，造成重大伤亡。类似于“天空之城”的超高层建筑如何解决消防安全问题，是必须着重提前规划的生死课题。

　　人类的智慧点子层出不穷，不少国家的消防专家正另辟新径，努力研发火灾扑救与应急逃生方法。

　　我们都知道《西游记》中芭蕉扇力克火焰山的故事，但这种情形并不只出现在神话中。美国纽约等地的消防专家正尝试借助风扇对付高楼火灾。当然这种扇子不能直接灭火，其用途是降低高楼火灾“喷灯效应”的发生概率，减少人员伤亡。

　　在高楼火灾中，消防员常遇到在门微敞、玻璃墙遇热炸裂时风突然进入的情形。风火瞬间结合很可能在毫无征兆的情况下产生火球，这就是“喷灯效应”。

　　纽约消防队员在演习中，常用便携式风扇、防火毯、防火帘与烈焰“近身搏斗”。灭火专家杰拉尔德尤其提倡用风扇对付高楼火灾，他认为特制的消防风扇有助于暂时驱散走廊和楼梯间的浓烟，开辟小范围缓解高热的区域。2006年，芝加哥市在举行一次高楼灭火演习后，立即将消防风扇列入日常灭火器材。芝加哥配备的最大消防风扇直径约1.8米，装在液压起重机上，经常在失火建筑的一层入口处使用。

　　一种名为“救亡”的消防员防护系统，日前在法国得以应用。该系统由一台位于指挥中心的中央指令仪和消防员随身携带的微型信号机组成。每台信号机与中央指令仪之间通过无线电双向联系，它们之间的最大有效距离约为1500米。在灭火救援时，每台信号机自动不间断地传回与携带者个人相关的大量资讯，比如消防员背负的呼吸器和氧气瓶中的压力变化、遇到的紧急困难以及特殊情况等信息。通过接受和分析即时信息，中央指挥员可随时调整扑救方案。

　　当然“三十六计走为上”。这不，数年前丹麦发明家古尼·延森就发明了一种高楼“滑动鞋”的安全系统，来帮助人们逃生。就像远洋游轮要配备救生艇一样，这种“救命鞋”安装在高层建筑的某些便于逃生的窗户旁。一旦烈焰扑面、无路可退，逃生者便可探身打开“鞋柜”，先取出一端固定的安全带套在身上，然后穿好“滑动鞋”，并沿着大楼外墙上铺设的轨道，如“蜘蛛侠”一般滑到楼下。

　　俄罗斯“巴巴金”科研中心独具匠心地发明了充气逃生背包。遇险者可背上这个包，背对窗外，拽动充气阀拉扣——背包会立刻像汽车防撞气垫一样，以迅雷不及掩耳盗铃之势，在1/10秒内充气打开，形成开口向上的大圆锥体，使人躺在锥体内飘然而下。在逃出升天的同时，还能体验飞一般的感觉—有了此等神器，火灾神马都是浮云。

　　楼不在高，“零耗能”则灵

　　万丈高楼绝对是耗能大户。供暖、制冷、排放等，哪个都不是省油的灯。所以，耗能低才是王道。试想一下，我们住在这样一套绿色住宅中：通过太阳能、风能等可再生能源实现建筑内部的能源转换和自给自足，不再有停水停电的烦恼，与大自然完美地融为一体。这就是传说中的“零耗能”建筑。高楼“零耗能”，才无须仰视、直接入住。

　　“这可能是迄今实现的最环保房屋。”南锣鼓巷某四合院的设计者、德国建筑师阿尔卡略带夸张地说。

　　阿尔卡的这个得意之作之所以节能，首先在于保温。还记得小时候街头冰棍儿车里用来隔热的大棉被吗？阿尔卡给他的每处设计几乎都装上了厚厚的隔热保温层。第二个要点落在窗户上。阿尔卡设计的每扇窗户都有遮阳设备，通过事先计算阳光在不同季节的照射角度，这些设备能在夏天把热浪挡在外，到冬天再把阳光请进来。

　　与此同时，阿尔卡还设计了良好的换气系统。室内空气能每小时完全更新3次，使含氧量维持高值，并且在出风和入风口进行热交换，使屋内因换气带来的温度损失极低。

　　类似设计理念在上海现代建筑设计集团的“生态之家”中也有体现。

　　这是一种3年前问世的推介型“聪明屋”，其部分顶棚可像窗户一样大面积打开，将自然风和阳光尽情纳入怀中。采用仿生设计的“追光百叶”充分展现着“聪明”，它像向日葵一样随着太阳的位移自动改变角度，一边遮蔽强烈日光，一边反射环境光，提高室内光照度。

　　假如室内光亮达不到照明标准，“生态之家”的窗帘百叶会自动调光，同时驱动室内灯光亮起。而太阳能光伏发电板和静音风力发电机等生成的清洁能源，可满足其主要能耗需求。此外，大量使用空心砖的内墙与外墙立面之间留有可供空气流动的内腔，因而可借助墙内通风带走暑热，或是冬季保气蓄热。可谓无处不显“高洋上”风格。

　　在过去的一百多年中，建筑领域内所发生的变化如此之快、如此复杂史无前例。在中国，摩天大楼如竞技比赛般爆发式发展的今天，如何使建筑更加低碳、节能、环保，与自然环境和谐共处，似乎更值得人们深思和研究。

　　（文/徐志坚 本文作者为结构设计师）