□ 长江日报记者万建辉 通讯员黄颖

　　未来，我们能把建筑浮在水面吗？能打印月球上的尘土吗？能用蘑菇代替石材吗？能让虫子代替建筑工人吗？日前，位于武汉光谷的中国建筑科技馆推出“社会使命，建筑英雄”新展，展现中国当代建筑的新成果与黑科技，同时也展示了一批“未来建筑”的设计理念、图样与愿景。

　　“当前全国碳排放，与建筑相关的接近一半，其中建筑建造过程产生的碳排放占这一半的三四成，建筑使用过程的碳排放占六七成。”新展策展人之一、中国建筑科技馆副馆长侯鑫磊告诉长江日报记者，人工智能、5G、物联网等新科技，将会越来越多运用到未来建筑设计上，目前建筑界对未来建筑的设计理念，非常重要的一个方向是围绕环境与能耗问题，朝绿色低碳方向探索。

　　建筑如何利用绿色清洁能源？一项“水力发电潮汐房屋”的设计令人脑洞大开。图样中住宅的地基嵌入到海岸沙石之中，可利用海边的潮汐波浪势能发电。建筑外部的壳体，由混凝土浇筑而成，将住宅锚固在海滩上；内部的壳体则随着潮汐涨落，在主框架内浮动。建筑外部半圆形的聚合层设有太阳能电池，为生活区域供应电力。

　　“建筑科技的进化发展，源于对时代问题的反思和对未来理想生活的构想。人类要克服因人口增长带来的资源紧张、环境破坏等现实问题，必然要设法走出舒适区，走向沙漠、海洋，乃至月球、火星，在极端环境下建造宜居空间。”

　　海上建筑的探索，为人类解决气候变化问题、实现能源开发提供了新方向。一项海洋漂浮城市的构想让参观者激动不已。海洋蕴藏着丰富的生物资源、矿产资源，人类深度走向海洋是未来建筑的一个重要方向。海上漂浮城市的设想，是将相连的多个建筑停留在海上，以太阳能和波浪能为动力。海洋城市设想呈贝壳状，由海洋废弃塑料为原材料，经过3D打印建成。

　　最神奇的未来建筑莫过于由华中科技大学研究团队设计的月球建筑，外形酷似竖立的鸡蛋壳，名为月壶尊。在展厅看到它的五六个模型，有进入科幻世界的感觉。月壶尊是在月球上建造的月面基地样式，它的建造技术定位为“原位建造”，建筑材料主要来源于月球，采用整体预制拼装、局部打印连接的方式，利用月壤烧制出带有榫卯结构的月壤砖，再通过3D打印，完成结构拼装。

　　侯鑫磊介绍，眼前看到的“月壶尊”是缩小版模型，它在月球上的真实长宽均为3米，类似于一个圆形结构的房子，房间有上下两层，分成工作间和休息间。月球上没有大气，白天月球表面在阳光垂直照射的地方温度最高可达127℃，夜晚月球表面温度可降低到零下183℃，月球还有散热规律不同于地球的真空环境，有时间更长和频率更高的“月震”，陨石对月表的频繁冲击和月表重力，都会改变和损坏建筑材料。也就是说，在月球表面建造房子需要攻克许多技术难关。

　　利用月壤作为材料建造“月壶尊”，比从地球运送材料到月球，成本会大大降低，即便如此，建造投入也十分昂贵。3D打印需要从地球上携带黏结剂到月球上去，一般黏结剂的重量占到整个建筑材料10%到15%。一个20吨重量的“月壶尊”，3D打印需要2吨以上的黏结剂，再加上300公斤的3D打印设备，共2.3吨材料送往月球，合计需要费用154亿元人民币，每平方米建筑成本需8.5亿元人民币。

　　国外也在研究建造月面基地的技术，其建造手段也是3D打印。这个工艺可以建造各种形状的月球基地结构，但3D打印是个连续过程，一旦打印过程出现被打印结构破损开裂的情况，整个结构就失效了。一次性成型的风险很高，同时耗能太大。华中科技大学研究团队借鉴中国传统砌筑和榫卯连接方式，提出利用月壤烧结出带有榫卯结构的月壤砖，再进行拼装建造，通过烧结月球砖把一次性成型的风险分散掉，然后由机器人砌筑，同时用3D打印加强连接来完成结构，避免结构变形，从而在月球建筑的技术难关突破上又前进了一步。

　　已有这样的设问，如果世界人口继续暴增，未来人类是否可以移居火星？侯鑫磊说，不仅月球，火星建筑也进入人类未来建筑的视野。一种3D打印的火星寓所，正在设计者的头脑中构思。

　　侯鑫磊告诉记者，立足于当下的社会发展与技术应用，未来展厅总结出七项人类未来挑战，包括自然灾害、能源与资源、环境污染、生理健康、心理健康、人口问题、伦理与社会。对未来建筑的设计与展望，都是对这些挑战的回应。侯鑫磊说，人们在未来建筑的建筑材料革新上也提出了大胆的设想。建筑的砖块由蘑菇制成，这些“生物砖”在由折光薄膜制成的反光模具中生长，被安置在塔顶，将日光折射至建筑内部及周围空间。让虫子代替建筑工人，初听上去简直是天方夜谭。国外一个研究团队就用6500只蚕的力量打造出一座建筑。他们首先用一只编程的机械手臂，打造出一个钢制框架的路线图。蚕爬上这个框架，对光、热及几何图形做出反应，创造出反映其所处环境的图案。研究人员可以从如此建成的圆顶屋中汲取灵感，从而设计和打造出丝质建筑。