未來建築的可能性

Jamie Chang
TEDxTaipei
Published in
10 min readNov 21, 2018

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人類建築的形式從工業革命後就沒有過革命性的改變,隨著科技發展,我們是否應該思考如何去構築更適合居住、對環境更少破壞的居住形式,讓無論人類或其它地球上的生物,可以用有機的、自然的方式繼續繁衍生命。

「鬼城」

中國大陸現在有些地區被稱為「鬼城」,這些鬼城的特性有「三無」,「有城無業,有城無市,有城無人」。主要是因為許多地方政府為了政績、面子,盲目發展房地產業,建造了許多豪華大廈,但因為地處偏僻或房價太高,根本乏人問津,不但造成房市泡沫化,那些大型的建設系統就好像一幢幢的鬼屋毫無生氣。

Alastair Parvin 在這場演講中指出一個很少被討論但其實相當嚴重的問題:「我們現今所謂的建築,其實都是為全球人口中最富有的1%而設計的。」

我們以為「建築師」或「設計師」的工作,是來幫助我們解決一些系統上、社會上的問題,像是氣候變遷、都市化、社會不公平等;但事實上那些都市問題非但沒有被解決,反而隨著時間越來越嚴重,不公平的事件越來越多。

要改變現況,Alastair Parvin說有三個觀念要先被澄清與扭轉,首先

Don’t Build! 我們應該質疑「建築就是蓋房子」這件事

實際上,一棟建築物是對於幾乎所有問題,你所想得到最昂貴的解決方法。

曾經有間公司和一所學校合作,那是一幢維多利亞式的古舊建築。課堂之間,上下課都會擠滿人造成推擠衝突,學校方面希望重新規劃整個建築,這個工程需要花到數百萬英鎊。但建築團隊回去後想了想,其實不需要這麼做。若是停止使用原來的鐘聲,改成數隻細微的鐘聲,在不同時間不同地點響,就可以分配人流。這個方式解決了同一個問題,卻只花了數百英鎊而已,而非數百萬。

Go Small! 大規模的建築,不應該是奠基於高樓大廈及大型經濟體。

在20世紀時,我們把自己限制在工業時代的心態裡,認為只有為了我們設立的大型組織或公司才能建造城市,這造就了許多巨型建設只是一成不變的模型藍本,無法符合大多數使用者的需求,甚至許多人根本無法負擔去使用它。

但是城市不僅僅是由富有的少數人形成的,它還是由大多數不那麼富有的人和更多的窮人所組成的,人類居住的環境應由不同族群的價值觀所構築。在21世紀,城市應該由人民來建造,擁有權利選擇所想要、所需要的居住環境也是一種民主。

Go Amateur! 設計應由外行人完成

截至目前為止,公共建設及工具都掌握在經濟霸權的手中,然而我們一般民眾要怎麼去取得建造工具、建造符合自己需求的居住環境的權力? 我們應該改變這個情況,單一模式的居住環境並不能符合每個群體的生活需求,城市應是由使用者建造而非設計者。

為提供解決這個問題的可能性,他們成立了一個計劃: WikiHouse

WikiHouse是一個開放式的建造系統,它的理念是任何人都可進入免費分享的3D模型資料庫,並下載使用。下載後可用3D印表機列印出建造房屋所需要的材料、零件、工具等,兩到三人的小組就能合作組成一棟房屋,不需要任何傳統的建造技術,不需要一系列重型機械工具,大約在一天之內就能建造一棟如影片中所展示的房子,就像從IKEA買了一間房子回家。

零件方面需要注意的是,在設計時不要設計出人抬不起來或會使你裝反的,除非它是對稱的即使裝反了也無所謂。

Alastair說這件事其實也不是種創新,這只是在工業革命之前的數百年,眾人合力蓋穀倉的方法而已,兩者的差異只是在於網路的連接。

讓每個人都能輕易製作,並讓它們公有化,使每個人擁有並使用,就像一種實體的Wikipedia;Alastair Parvin認為21世紀的偉大工程設計,就是生產的民主化,這對於城市建築來說真的很重要。

下一則演講是由Michael Pawlyn介紹我們人類如何效法生物們的智慧,去節省能源、資源又減少浪費,去建造一個更適合生存的地球環境。

能源不是問題,問題在於我們的創造力

生物的生存智慧

這是某種蜘蛛吐絲的腺體,位在蜘蛛的上腹部,他們可以分泌出六種不同的絲變成纖維,這比任何人類製作出的纖維都還要強韌;最接近這種特性的是「芳綸纖維」,要做出這樣的纖維必須在極端的溫度、極端的壓力和大量的污染下,然而蜘蛛卻能在一般環境的溫度和壓力,用死蒼蠅和水當作原料做出這種纖維。

這種甲蟲可以偵測到遠在80公里森林火災,這大約是10,000倍的人造火災探測器所能偵測的;更重要的是,甲蟲不需要電線連接燃燒燃料的發電廠。

這兩個例子說明了,如果我們能學會模擬生物、大自然的方式,我們可以節省10倍、100倍,甚至是1,000倍的資源和能源。

Pawlyn認為有三件事是我們要去改變的,第一,提高基本資源使用效率;第二,把線性的、浪費的、污染的資源使用方式,轉變成一個封閉的循環模式;第三,從礦物燃料經濟,轉變成太陽能經濟。

一、提高基本資源使用效率

伊甸園計劃 他們必須在一個不規則地形而且不斷變化的地方蓋一座非常大的溫室,不過他們實際上運用生物學的方式解決這些問題,像是參考泡泡的樣子規畫出建築物外觀、研究花粉和放射蟲類的五邊形六邊形的結構去做出有效的設計,另外還要把這個六邊形結構做到最大,於是他們必須使用可替代玻璃的材質,他們找到一種高強度聚合物,它的每一個單位是玻璃的七倍大,重量卻只有雙層玻璃的百分之一,這等於節省了100倍的資源,還啟動了一個良性循環-因為重量變輕,同時能減少鋼材和地基建材的使用,陽光照射的面積更多,冬天也不需儲備太多熱能。從生物學裡找到的一個新的發現帶來了另一個新的發現,節省能源、資源也就更有效率。

二、封閉的循環模式

我們人類使用資源的方式,是開採資源,把資源做成生命週期短的產品,用完即丟;但大自然的法則不是這樣,在生態系統裡每一種生物的廢棄物都會轉變成另一種生物的營養來源。

「從紙板到魚子醬」-Graham Wiles 他們從餐廳回收這些紙板,然後把紙板碾碎,賣給馬術中心作為馬匹休息的墊草, 等這些墊草髒了,他們再去回收,把這些髒的墊草用來培育蠕蟲,這樣繁殖出許多的蠕蟲後,就可以拿來餵食西伯利亞鱘魚,鱘魚生產出魚子醬,魚子醬再賣回去給餐廳。

這樣的過程就是從線性轉變成一個封閉式的循環,每一個過程都創造出更多的價值。不斷加入更多的元素到這個循環,讓廢棄物在這個計劃中創造出價值,就像是自然生態一樣,長期下來能增加多樣性和適應性。

「莫比烏斯計畫」 是希望許多生物活動都能在同一棟建築物裡完成,每一種廢棄物都能變成原料。首先,他們在一個溫室裡有間餐廳,裡面設了一座無氧消化器,能處理當地所有可生物分解的廢棄物,再轉變成溫室的熱能和電力回饋到輸電網;他們有汙水處理系統,把廢水變成乾淨的水,利用一些植物和微生物產生能量;還有一個養魚池,用廚房的廚餘還有堆肥裡的蠕蟲當作魚的飼料,魚再供應給餐廳;另外還有一個咖啡廳,不要的咖啡渣,可以當成種植蘑菇的培養土。這些活動都發生在同一棟建築物裡。

「薩哈拉造林工程計畫」

這塊地方在幾千年前被雪松和柏樹給覆蓋,許多地方在很久以前是被植物給覆蓋的,這有助於發展出適合居住的良好氣候;然而我們失去越多土地上的植被,氣候越加劇變遷,導致進一步的沙漠化;Pawlyn想:我們是否能干預沙漠的界線,去限制或是讓沙漠化的土地回復原本的樣子?

首先要介紹另一種神奇的生物智慧

納米比亞 沐霧甲蟲 牠演化出可以在沙漠收集淡水的方法,牠在夜間出來活動,爬到沙丘上頭,因為他粗糙的黑色外殼能夠在夜晚散發熱能,又比周圍環境低溫,因此當海上吹起潮濕的微風,甲蟲的殼就能讓水滴凝結在上面,在日出前,牠把身體抬高,水就能流進嘴裡喝一口水,然後躲起來好好休息的一天;如果仔細觀察甲蟲的外殼,外殼上有許多小的突起物,那些突起物具有親水性,在每個突起物間有像臘一樣的溝槽可以排水,這使得水滴在這些突起物上形成時,水分會緊密得呈現水珠狀,更具流動性,因此即使空氣中只有少量的水分,牠仍然能夠非常有效的獲取水分。 一個和我們非常類似的資源有限的環境,這是我們可以模仿學習的。

現在有一個技術即是師法自甲蟲的集水特性: 海水溫室 這是一種在乾旱沿海地區做的溫室設計,運作方式是裡面有整座蒸發器架,當海水滴流過這,然後風吹過收集許多水分並在過程中冷卻,所以裡面是涼爽潮濕的,適合不太需要水的植物生長;而在溫室後方能凝結大量的濕氣轉變為淡水,這個過程就和甲蟲相同。 他們蓋的第一座海水溫室能生產很多的淡水,而且多過裡頭植物所需要的,因此他們開始推廣到附近的土地,結合水分和濕度升高這兩種條件,這個地區有非常大的改變。

這兩張照片是一年之間的轉變,貧瘠的土地恢復了生機、回復了生命應有的樣子。

三、太陽能經濟

簡單來說,如果我們每年使用的電有10,000倍來自太陽能,以此去取代其他發電方式,我們的能源問題就能得到舒緩。結合海水溫室的概念,這兩種技術都能在高溫陽光充足的地方有效作用,太陽能技術需要去除礦物質的水,而海水溫室能生產這樣的水;太陽能技術產生的熱能也可用來蒸發大量海水;在設施下的陰暗處也可以用來種植各種作物。

蒸餾過程中會析出其他可能不需要的物質,像是碳酸鈣、氯化鈉,但他們一樣找到方法解決並利用,像是碳酸鈣會凝聚在蒸發器上並且覆蓋在其上,經過一段時間,可以把這些取下來做成輕量的磚塊;或是氯化鈉也可以壓縮做成磚塊。另外磷酸鹽可以在沙漠裡施肥等。

在生物模擬的概念下,如果有一項還未被使用的資源,你不會想:「我該怎麼把這東西丟掉?」你反而應該想:「我該加什麼東西進來創造出更多的價值?」

在大自然生態系統中,我們以為大部分都是在競爭中運作,但其實存在著許多的共生關係,集體共生彼此合作所能達到的效益會比相互競爭來得更高更長遠。

Pawlyn深信研究大自然解決問題的方法,可以提供人類更多的解決之道。

找回原始、古老的智慧

我們對於未來建築的想像,除了是一個更加適合人類居住生存的環境以外,還需要考慮到對環境的不破壞甚至正面效益,科技發展的確有其便利性與效能性,但如果我們能利用科技去恢復那些傳統的、古老的、原始的、智慧的的方式,去讓人類生存更環保更節能,這樣的未來才是值得期待的,若人類想要避免在未來只能居住在一片乾旱的沙漠,鎮日忍受酷熱的強風和日照,我們現在從觀念上就必須有所行動與改變。

撰稿:Brian

Originally published at tedxtaipei.com.

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