城市建筑的未来与发展

建筑的生命与智能——建筑科学与文化（一）
1.1　从智能产品说起

　　随着现代科技的进步及互联网络的普及，智能化产品已开始进入社会和家庭。目前，世界上一些大公司正竞相开发功能各异的智能化产品。因此，智能化产品在21世纪

纪将成为现代社会和家庭的新宠及追求。
　　美国摩托罗拉公司计划研制一系列智能化产品：其中带有电子标签的衣服可“告诉”智能洗衣机如何洗涤；智能冰箱能够“解读”食品上的标签，提醒主人及时添置食品；智能洗碗机则可与其他智能家电相互“协商”并“和睦相处”，以决定噪音大小或使用多少能源。该公司预计上述产品将在21世纪初问世。
　　日本松下电器公司研制的一种电子热水瓶已在50户家庭中进行试验。这种热水瓶附有液晶显示屏，类似“高龄者居家安全确认系统”的终端机，人们可通过电话每天两次检查老人是否使用热水瓶的情况，还可通过语音查询了解其他资讯情况。此外，松下公司还将研制具有家庭伺服器功能的智能冰箱，这种冰箱可集中管理电视、音响、热水器、空调等家用电器。针对独居老人寂寞的生活，松下公司将推出可与老人简单对话的智能玩具——宠物猫。这种”猫”除可为老人解除孤独、寂寞，还可与互联网连接，记录老人与“猫”对话的次数，起到监护老人安全的目的。
　　英国IcL电脑公司和伊莱克斯公司不久前研制出智能冰箱。这种冰箱不仅可提醒主人存储的食品是否快吃完，而且还能上网发送电子邮件。美国鲁特格尔斯大学研制的智能微波炉也已进入实用测试阶段。这种微波炉能够根据食品上的条形码标签信息烹好食品，不仅操作简便，而且可根据条形码信息“决定”加热食品时间及烹饪的温度。
　　除智能家电外，智能材料的研制步伐也在加快。英国雷丁大学已研制成智能型温室覆盖材料，这种材料可通过控制温室光照起到杀灭细菌、减少病虫害、提高作物生长质量的作用。德国研制的智能纤维增强材料，重量轻、强度高，可根据外界环境变化控制材料改变形状。该材料应用广泛，可用于航空、建筑等领域。
　　智能汽车的研制几年前便已起步并取得了可喜的成果。最近，美国和日本的科研人员正共同研制一种智能汽车。该车依据车上的电脑及装于方向盘、油门、制动器上的探测器，能够预测司机做出诸如转弯、加速、超车的意图、动作，自动启动车内警报或制动系统，提醒甚至制止司机的危险动作。在模拟测试中，该车可在司机做出危险动作前12秒，预测到司机的危险动作，其预测的准确率据称高达95％。
　　智能化住宅的研制也取得长足的发展。美国国际商用机器公司和贝尔大西洋电话公司与建筑商合作，为人们提供集“电脑、通信、建筑”三合一的智能化住宅。这种住宅墙壁内装“家庭管理系统”网络设备，住户可通过预设的指令，遥控家中的任何电器。目前，能够辨认出主人并自动开启的自动门、自动启动一些家用电器的视听设备等已进入家庭。
　　随着现代科技的进步，智能产品将越来越面对公众生活，具有智能型的建筑将应运而生，如用计算机管理建筑已成为时尚且效果尤佳。如美国得克萨斯州开发的500栋新型建筑物能够自己控制能源的消耗，与普通建筑物相比，可以节约能源20％左右。它们利用微型计算机管理包括照明、加热、取暖、制冷和空调设备等在内的全部耗能系统，节能效果十分显著，而且可以减少管理人员。美国能源管理部门十分看好这项新技术，计划在全国推广。
　　西班牙隆卡建筑事务所最近推出一种旋转式公寓住宅，很引人注目。这幢住宅约24小时旋转1周，或者按季节调整其旋转方位和周期，以保证每个房间都可以得到充足的阳光和流通的空气。它的旋转机构设计独特，全部由计算机操纵和控制。
　　美国建筑专家巧妙构思，研制出一种由计算机控制的旋转房屋。它里面安装了一种如同雷达的红外线跟踪器，屋内的马达天一亮就会启动；接着整座房子便像向日葵似地迎着太阳缓缓转动，一直与太阳保持着最佳的角度，从而确保屋内能够射人最多的阳光；在太阳下山后，房屋又慢慢地回复到原位。这种新式房屋一方面充分利用太阳能驱动房屋运动，确保了室内的日常供热和用电；另一方面能够储存宝贵的光能，以便阴雨天和晚间使用。
　　日本科技人员在东京的麻布地区修建了一座现代化的房屋，以解决大自然如何协调的问题。它设计新颖，有一个半露天式庭院，在室内的感应装置能够随时测量出天气的温度、湿度和风力等，然后将各种数据及时输送给地下的计算机系统。后者以此为根据，控制着门窗的开闭和空调器的开关，使房间保持住户感到最舒适的状态。最有趣的是，在计算机的指挥下，房屋内的各种仪器配合默契、工作协调。例如，遇上刮风下雨的坏天气，门窗会立即自动关闭起来，而调整室内温度的空调器随之开始运转。倘若住户正在看电视，这时电话铃响了，电子控制系统便马上自动地把电视音量缩小。
　　三泽房产公司是日本的大建筑公司之一，它的研究人员开发的新式住宅系统可以节能1／4，被广泛应用。这种节能住宅由于选用的是隔热窗框和热反射玻璃，因此隔热能力和密封性分别提高了7倍和50倍。新住宅每套面积130平方米，造价为200万日元左右。因为使用了计算机控制的节能系统，所以大大地减少了使用冷暖设备的费用，每年可省下能源费用25万日元。日本竹中建筑公司在东京市中心建了一栋6层大楼，它在强烈的模拟地震试验中安然无恙。这栋新建筑物之所以能抗震，一方面在于有一个液压支架系统，能减弱和抑制40％的震动；另一方面是楼的顶层安装了一个大滑块，在大楼受到飓风或地震的影响将倾斜时，这块9吨重的滑块会根据计算机的指令朝相反的方向移动。
　　“建筑是凝固的音乐”，但使建筑具有生命已不再是人类的梦想。什么是生命建筑？它是有生命的，以生物的方式感知建筑内部的状态和外部环境，并及时做出判断和反应，一旦灾害发生，它能进行自我保护。生命建筑概念是1994年底来自15个国家的科学家在美国讨论时提出的。而在此之前，已有科学家在研究试验，结果是令人振奋的。如美国的彼得·弗尔教授把光纤直接埋在建筑材料中作为建筑物的“神经”。光纤是光纤传感器的一部分，通过感知光信号的相对变化特征，从而反映出建筑物变形和振动的