علمي

هل يمكن بناء مدن على شكل مبان عملاقة؟

أصبحت المدن المغلقة عنصرًا أساسيًا في المستوطنات البشرية في الخيال المستقبلي. تشمل هذه المساكن جميع البنية التحتية اللازمة لحياة الإنسان. ولكن ما مدى جدوى وإمكانية تنفيذ فكرة تنفيذ مدينة كاملة داخل مبنى؟

تم اقتراح فكرة علم الأورام – وهي مزيج من كلمتين من العمارة والبيئة – لأول مرة من قبل مهندس معماري يُدعى “باولو سوليري” في عام 1969. سعى إلى الجمع بين المباني والفلسفة البيئية. بعد عام ، بدأ العمل في Arcosanti ، وهي مدينة تجريبية لها نفس الفكرة في أمريكا.

ألهمت أفكار سولاري الكثير من الخيال العلمي ، ورأينا أمثلة سينمائية عليه في أفلام مثل Dredd و Skyscraper ، لكن لم يتم تقديم تفاصيل حول كيفية عمل مدن البناء هذه. الآن ، بدأت المملكة العربية السعودية مشروعًا طموحًا يسمى “الخط” الذي يريد أن يستوعب 9 ملايين شخص في ناطحة سحاب أفقية بطول 170 كيلومترًا. سيستخدم القات الطاقة الشمسية وتوربينات الرياح ، لكنه سيظل بحاجة إلى مصادر خارجية لتلبية بعض احتياجاته ، بما في ذلك الأعلاف.

إذا أردنا إلقاء نظرة على أمثلة أخرى لعلم الأورام ، علينا الذهاب إلى القارة القطبية الجنوبية ؛ حيث تكون جميع المستوطنات البشرية تقريبًا مكتفية ذاتيًا. تستضيف محطة ماكموردو حوالي 3000 باحث وطاقم ، لكنها تحصل على معظم احتياجاتها من الطعام والوقود من مصادر خارجية كل عام.

هل يمكن بناء مبنى عملاق من الناحية الهندسية؟

بعد قولي هذا ، هل من الممكن بناء مدينة بناء في علم الأورام؟ يجب أن يكون لمبنى بهذا الحجم أساس ضخم لدعم وزنه الثقيل. “سيكون العبء على هذا المبنى هائلاً ، لكن لا شيء غير قابل للتحقيق” ، حسب قول مانيكا إنسبرجر ، مهندس الإنشاءات في BSP Consulting. “بناء هذه البنية التحتية لا يتطلب سوى المزيد من الأموال”.

اهده لب  تم اكتشاف أقدم غذاء في العالم في حفرية عمرها 550 مليون عام

التحدي الأكبر في مبنى بهذا الارتفاع هو تأثير الرياح. لا يمثل ضغط الرياح مصدر قلق للمباني العادية ، ولكن يجب فحص الأبراج العملاقة مثل برج خليفة في دبي بعناية قبل البناء لتحمل الرياح القوية والتمايل الناتج. التواء هو تأثير الرياح على سطح المبنى وخلق مساحة ذات ضغط منخفض على الجانب الآخر.

انهار جسر تاكوما ناروز في واشنطن بالولايات المتحدة الأمريكية في عام 1940 بسبب الرياح العاتية التي تسببت في تأرجح الهيكل بشكل متكرر. يمكن التحكم في تأثير الانحناء للهياكل ضد الرياح باستخدام الأجهزة التي تقلل الاهتزازات. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تشييد المبنى بطريقة تعطل تدفق الرياح.

شجرة في المبنى

يقول “أدريان سميث” ، مهندس العديد من المباني الكبيرة بما في ذلك برج خليفة: “إحدى طرق تقليل الضوضاء هي تغيير شكل المبنى من الأسفل إلى الأعلى. إذا لم تقم بتغيير شكل المبنى ، فستتاح له فرصة لتقوية وإنشاء موجات من الحركة. وهذه الموجات تنسق مع هيكل المبنى وتوفر الظروف لانهياره “.

من أين تأتي طاقة المدن الإنشائية؟

المشكلة التالية المهمة هي إنتاج الطاقة. يمكن بسهولة وضع تقنيات الطاقة المتجددة مثل الألواح الشمسية وتوربينات الرياح على الجزء الخارجي من علم الأورام ، ولكن من غير المحتمل أن تكون كافية بمفردها لتوفير احتياجات الطاقة لمدينة بأكملها. لأن هذه الموارد لا تتوفر إلا في بعض الأحيان ، ويجب استخدام المرافق الأخرى لتوليد الطاقة كنسخة احتياطية وتخزين الطاقة الزائدة.

اهده لب  ما هي خصائص الكويكبات أو الصخور الفضائية؟

المفاعلات النووية هي أحد الحلول البديلة لإنتاج الطاقة. المفاعلات المعيارية الصغيرة (SMRs) هي من بين المفاعلات التي تدعي أنها أكثر أمانًا من المفاعلات الكبيرة ويمكن استخدامها لهذه المباني. لكن مشكلة النفايات النووية ستظل تمثل تحديًا كبيرًا بهذه الطريقة. على الرغم من أن مفاعلات الاندماج أكثر أمانًا وأنظف من مفاعلات الانشطار النووي ، إلا أنها ليست صغيرة الحجم وتكلفة التشغيل.

لا ينبغي نسيان إنتاج الغذاء. الممارسات الزراعية الشائعة غير ممكنة في المبنى. يمكن أن تكون الزراعة المائية العمودية إحدى الطرق الممكنة لحل هذه المشكلة ، لكن الضوء المطلوب للزراعة يزيد من الطلب على الطاقة ، وقد لا تكون هناك مساحة كافية لإطعام الجميع.

مدن البناء

ربما تكون تنقية المياه بطرق مختلفة هي أفضل طريقة لتزويد هذه المباني بالمياه. ترشح محطة الفضاء الدولية حوالي 17.3 لترًا من الماء يوميًا ، لكنها لا تزال تسحب المياه من الأرض كل بضعة أشهر لتلبية احتياجات رواد الفضاء.

يجب أن يقال إنه لا تسعى كل الدول إلى بناء مبانٍ عملاقة. في عام 2021 ، حظرت الصين تشييد المباني التي يزيد ارتفاعها عن 500 متر واتخذت العديد من الإجراءات الصارمة لبناء مبانٍ يزيد ارتفاعها عن 250 مترًا.

مدن البناء أمر لا مفر منه

مع زيادة عدد سكان الكوكب ، لا يمكن أن يستمر التطور الأفقي للمدن إلى الأبد. نتيجة لذلك ، يجب أن تتجه المدن نحو السماء سواء أحببت ذلك أم لا. ولكن بدلاً من بناء بنية فوقية عملاقة ، يمكن ربط العديد من المباني ببعضها البعض باستخدام الجسور الأرضية. ولكن إذا تم بناء العديد من ناطحات السحاب بجانب بعضها البعض ، فسيتم حرمان سكان الطوابق السفلية من نعمة ضوء الشمس.

اهده لب  جعلت الصين تحقيق طاقة الاندماج النووي أقرب إلى الواقع

فيما يتعلق بالمواد اللازمة لبناء هذه المباني ، بسبب التغيرات المناخية ، من المحتمل أن نتوقع العديد من التغييرات في هذا المجال. التلوث الكربوني الناتج عن إنتاج الأسمنت أكثر من تلوث صناعة الطيران. يمكن أن تكون إحدى المواد البديلة لهذا الغرض خشبًا خشبيًا. سيكون تحقيق هذه الأخشاب ممكنًا من خلال زراعة الأشجار التي تقلل من التلوث الكربوني في الأرض.

المباني المتصلة

على الرغم من أن بناء علم الآركولوجيا يبدو ممكنًا على الورق ، على الأقل من وجهة نظر البناء ، إلا أنه سيتطلب الكثير من المبادرات الهندسية لتوفير الطاقة والغذاء لسكانه ولديه برنامج مناسب لإدارة النفايات. يدعي منتقدو هذه الخطة أن مثل هذه الفكرة ليست مجدية اقتصاديًا ، على الأقل في المستقبل القريب.

بالإضافة إلى ذلك ، يقول البعض أن العيش بشكل دائم في مكان مغلق ومغلق لن يكون تجربة جذابة ، ولكن من الجيد معرفة أنه من الممكن بناء مثل هذه المباني بحيث في حالة وقوع كوارث مختلفة ، يمكننا الاحتماء بداخلها. الهياكل العملاقة.

تقول مانيكا إنسبيرجر: “لا أقول أبدًا إنه لا يمكن بناء شيء ما. “يمكن بناء كل شيء ، ولكن يجب أن يكون هناك غرض محدد وحاجة لذلك.” برأيك إلى أي مدى يمكن بناء مدينة على شكل أبنية كبيرة وكم سنة سنصل إلى هذا العالم؟

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى