为什么建筑物也要有“生命”
在人们的概念中,建筑从来都是用砖块、石料、泥土、混凝土、钢材、木料等没有生命的材料建造起来的,而科学家却正在设想,未来的建筑应该具有“生命”功能。1994年,15个国家的科学家在美国聚会,提出运用新材料和新技术,建造与生物界相仿的、能感受外界和自身变化并作出反应的建筑物,这就是崭新的生命建筑的构想。
生命建筑有哪些特别的功能呢?
首先,生命建筑有能获得“感觉”的“神经”。加拿大和美国科学家将光纤维或压电聚合物制成厚仅200~300微米的压力感应薄膜,并把这种“神经”埋在房屋、道路、桥梁中。这种“建筑神经”不仅能“感觉”到整座建筑或桥梁内部的受力变化,甚至能感应检测到一辆汽车开过时,桥梁所受的震动和桥的变形。如果桥梁产生裂缝,“神经”信号就会中止,从而便于预防,并能及时査出建筑的隐患所在。
其次,生命建筑还具有“肌肉”,对外界变化能很快作出反应。桥梁损坏的主要原因,是车辆在行驶中产生的共振,损坏的薄弱环节是用不同材料合成的梁。而用能自动收缩和舒张的智能材料,如电热控制的记忆合金,就可改变梁内部的力和形状,使梁的振动频率变化,使桥梁承受振动的能力增高10倍。正在研究中的其他“肌肉”材料还有压电陶瓷、磁致伸缩材料、电磁流变液体等,它们已经在一些建筑上试验成功。
生命建筑要有能自动调节控制的“大脑”。在一座大型生命建筑或桥梁内,会有许许多多的“神经”和“肌肉”材料埋在关键部位,它们之间的相互作用也十分繁复,需要有一个控制和协调的中心,这就是生命建筑的“大脑”——一台大型计算机,它具有能判断、决策并进行协调的程序,对重要程度不同的部位所传递的信息,作出迅速的反应和处理。
生命建筑可以减少质量事故,降低自然灾害的损害,延长建筑的使用期限,保护生命财产,节约能源,是继航天事业后又一重要的系统工程。
关键词:生命建筑