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2010工程类最佳科技成果

2011/01/18 00:00 来源:科技新时代杂志

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  《科技新时代》(美国着名科普杂志《Popular Science》中文版)2010年12月号公布了一年一度的100项最佳科技成果,涉及绿色、娱乐、汽车、运动休闲、医疗健康、安全、数码、电脑、航空航天、工程、家用工具等类别。经过15年的发展,百佳科技成果评选已经转向那些会引领未来、改变未来的技术创新。

  以下为工程类最佳科技成果:

  哈利法塔

  惊人的高度

  哈利法塔  828米高的哈利法塔并非仅仅是世界上最高的建筑(它比世界上其他摩天大厦至少高300米)——无论是结构、尺寸,还是重量,这座迪拜引以为傲的建筑都是“完全不同的”,Skidmore Owings & Merrill(SOM)建筑师事务所的工程师Bill Baker说。他和美国建筑师Adrian Smith一起完成了哈利法塔的设计。工程师在改变世界建筑方面一向潜力无穷。以美国芝加哥的威利斯大厦(原名希尔斯大厦)为例,它的高度和外围长度之间符合传统比例(如果要将它建得更高,其外围长度就会大到难以控制的地步)。但哈利法塔有着独特的布局和核心形状,因此高度的增加并不会导致外围长度的膨胀。哈利法塔的核心部分呈六边形,外墙逐层缩进,蜿蜒向上。核心部分由三条“腿”(它们共同组成了一个扁平三脚架的结构)之一支撑。随着重量的增加(仅尖顶部分就重4000吨),哈利法塔也愈发坚固——向下的压力有助于固定这座庞大的建筑,而强化混凝土也保证了结构的稳定性。建筑师还要考虑风力因素。他们将大楼的模型放在风洞中进行试验,测试强风吹过建筑上部时楼体的振动,并在强风过后对振动进行补偿。这项工作需要一段时间才能完成。“我们第一次设计的大楼形状不够好,”Baker说,“但是就像乐器一样,你可以调整它。”burjkhalifa.ae[Page]

  2010工程大奖获得者

  土耳其SABIHA GOKCEN国际机场

  不可摧毁

  土耳其SABIHA GOKCEN国际机场  1999年,发生在土耳其科加厄利省的地震导致1.7万人丧生,其中几千人是因为居住的房屋抗震能力不足而遇难。今年,Arup设计公司在伊斯坦布尔修建了机场——未来地震发生时的紧急通道——新机场能抵御里氏8级地震(科加厄利省的地震为里氏7.4级)。它的抗震能力来自300个名为“地震绝缘器”的橡胶-钢板弹簧——它们的长度通常在0.3~1.5米之间,能够在地面和建筑之间水平运动。每个“地震绝缘器”都带有两个弯曲的钢板,中间是轴承,使建筑结构在地震来临时能够发生变化而不会断裂。“地震绝缘器”的数量和测试的规模都是前所未有——14种不同的地震波先后通过建筑,时间间隔为百分之一秒。这座世界上最大的抗震建筑只用了18个月即竣工,令人惊叹。arup.com

  ARENA STAGE剧场摇篮舞台

  噪音无影踪

  1961年,当Arena Stage剧场开始对外开放时,附近的罗纳德?里根国际机场的飞机起降还不是个大问题。现在,天空中飞机的轰鸣声几乎无时不在。外部的噪音并不是剧场面临的惟一挑战。建筑师Bing Thom改造了剧场空间,为了满足表演需要还增加了新的“摇篮”舞台,形成了包围观众的环形空间——这是一个非常不利于观众听清声音的结构。于是,Thom和声学工程师Richard Talaske在剧场里安装了能够吸音的编织结构。环绕着“摇篮”舞台的螺旋形回廊能够隔离声音,剧场外部的玻璃-木材结构也能起到同样的作用。这样,观众就能专心聆听,不再受到噪音的干扰。arenastage.com[Page]

  ITALCEMENTI公司,I.LIGHT

  透明混凝土

  透明混凝土   在今年的上海世博会上,意大利馆可以透光的混凝土结构吸引了众人的眼球。几代工程师和建筑师都在讨论制造半透明的混凝土,但是迄今为止最靠谱的尝试只是在混凝土表面装饰上半透明的点——类似低分辨率图像的像素。而Italcementi公司的材料则是将混凝土和其他混合物黏合在透明的热塑性基质上,以保持持续的半透性——这类似高分辨率图像。它更廉价、更牢固,而且提供了比其他竞争产品更广阔的视角。未来,即使是没有窗户的混凝土建筑里面也能充满阳光。italcementigroup.com[Page]

  温布尔登中央球场

  一直都是好天气

  温布尔登中央球场  温布尔登新中央球场的可伸缩屋顶出自设计公司Populous之手,面积为5574平方米。有了这个独特的屋顶,球场将不再受到降雨的影响。屋顶的构造与手风琴类似,9个76米长、横跨球场的桁架能在7分钟内展开,覆盖整个球场。屋顶采用的是一种名为Tenara的材料,透明度为40%,可收缩几千次。在这个屋顶的帮助下,球场始终能保持干燥,同时射入的自然光能够制造出户外比赛的感觉。populous.com

  拉斯维加斯VEER双塔酒店

  狂野倾斜

  拉斯维加斯VEER双塔酒店  拉斯维加斯的Veer双塔酒店由芝加哥建筑公司Murphy/Jahn设计,两座37层玻璃塔楼对向倾斜5度(比萨斜塔的倾斜度也只有3.9度),让路上的行人会怀疑自己是不是喝醉了。倾斜的核心部分在分别在第6、19和32层将负荷传递出去,底板与楼顶中心线的偏离为10.6米。它的结构完全是不可思议的。由于两座塔楼相互远离,其中的每个房间都有良好的视野。在建筑师和工程师的通力合作下(Jahn将这种合作称为archineering),它成为本年度最大胆的作品。www.murphyjahn.com[Page]

  两座塔楼彼此远离,使房间内的视野达到最大化。

  HELIOTRACE

  智能遮阳

  HELIOTRACE 智能遮阳  在设计过程中,建筑师通常会尽可能利用阳光和自然风,以减少照明用电和空调的使用,但这种做法会导致多余的热量进入室内。由Skidmore Owings&Merrill公司设计的HelioTrace遮阳系统能够确保阳光和阴凉达到平衡。外部的活动遮阳板能够根据需要遮挡阳光,窗框能够进行热量交换,天花板中有冷水循环流动,能在没有启动空调的情况下保持室内凉爽。建筑师能够根据气候、太阳的运行路径和操作计划对系统进行调整。som.com


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