作者：本书编写组
出版社：世界图书出版公司
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未来的城市生活:生存环境与绿色家园试读：
序章 城市生活应该更美好
自从人类诞生之日起，衣、食、住、行以及劳动、生产，都依赖于我们所生存的地球。大气、森林、海洋、河流、土壤、草原、野生动植物等，组成了错综复杂而关系密切的自然生态系统，这就是人类赖以生存的基本环境。长期以来，人类把文明的进程一直滞留在对自然的征服掠夺上，似乎从未想到对哺育人类的地球给予保护和回报。在取得辉煌的文明成果的同时，人类对自然的掠夺却使得我们所生存的这个星球满目疮疤。人口的增长和生产活动的增多，也对环境造成冲击，给环境带来压力。
城市是人类的重要居住地，是人类活动的主要舞台，是人类技术进步、社会经济发展的源泉地，是社会文明发达的重要标志，也是人类生态问题和环境危机的重要策源地。城市，就像一座小令人向往的绿色城市岛，各种各样的人生活在这个车水马龙的世界里。不断扩大的城市已经容纳了超过50％的地球人口，消耗了过多的资源，并产生严重的污染。
城市生活的生态环境质量好坏直接影响着城市的可持续发展。城市的生态环境，建设在维护城市整个生态平衡以及地球的生态平衡中具有特殊的地位和作用。保护好城市生态环境，实现城市的可持续发展，构建科技、环保、节能的绿色城市生活已成为时代的迫切要求和人民的强烈愿望。
保护环境，人人有责，但我们现在还只是学生，不可能为全人类的环境作出特别大的贡献，但我们可以从身边的环境做起，从保护学校的环境做起，例如：遵守有关禁止乱扔各种废弃物的规定，把废弃物扔到指定的地点或容器中；避免使用一次性的饮料杯、饭盒、塑料袋，用纸盒等代替，这样可以大大减少垃圾，减轻垃圾处理工作的压力；爱护花草树木；少赠送贺年卡；保持校园清洁等。以上这些虽是小事，但是，只要大家动手，一起努力，从节约资源和减少污染着手，调整一下自己的生活方式，我们就能为保护地球作出一份贡献。节约资源，保护环境，做保护地球的小主人，为构建美好的节能、环保、绿色的未来城市贡献自己的力量。
未来的城市将是什么样的？人类能够依靠自己的科技来构筑绿色的城市吗？人类如何更好地营造与自然和谐相处的城市中的生活呢？本书让你了解人类城市的发展困境，向你展现了人类未来城市生活的大致面貌。让我们一起来分享未来的城市给人类带来的美妙生活吧!
1．全球性的环境污染
人们一直以为地球上的海洋、空气是无穷尽的，所以从不担心把千万吨废气送到天空去，又把数以亿吨计的垃圾倒进海洋。大家都认为世界如此广阔，这一点废物算什么？我们错了，其实地球虽大（半径6300多千米），但生物只能在海拔8千米到海底11千米的范围内生活，而95％的生物都只能生存在中间约3千米的范围内，人类竟肆意地从三方面来污染这有限的生活环境。
海洋污染从油船与油井漏出来的原油，农田用的杀虫剂和化肥，工厂排出的污水，矿场流出的酸性溶液等，使得大部分的海洋湖泊都受到污染，结果不但海洋生物受害，就是鸟类和人类也可能因吃了这些生物而中毒。
陆地污染垃圾的清理成了各大城市的重要问题，每天千万吨的垃圾中，好些是不能焚化或腐化的，如塑料、橡胶、玻璃、铝等废物。它们成了城市卫生的第一号敌人。
空气污染这是最为直接和严重的了，主要来自工厂、汽车、发电厂等等放出的一氧化碳和硫化氢等，每天都有人因接触了这些污浊空气而染上呼吸器官或视觉器官的疾病。我们若仍然漠视专家的警告，将来一定会落到无半寸净土可住的地步。
环境污染是指人类直接或间接地向环境排放超过其自净能力的物质或能量，从而使环境的质量降低，对人类的生存与发展、生态系统和财产造成不利影响的现象。具体包括水污染、大气污染、噪声污染、放射性污染等。水污染是指水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性污染等方面特性的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。大气污染是指空气中污染物的浓度达到有害程度，以致破坏生态系统和人类正常生存和发展的条件，对人和生物造成危害的现象。噪声污染是指所产生的环境噪声超过国家规定的环境噪声排放标准，并干扰他人正常工作、学习、生活的现象。放射性污染是指由于人类活动造成物料、人体、场所、环境介质表面或者内部出现超过国家标准的放射性物质或者射线。例如，超过国家和地方政府制定的排放污染物的标准，超种类、超量、超浓度排放污染物；未采取防止溢流和渗漏措施而装载运输油类或者有毒货物致使货物落水造成水污染；非法向大气中排放有毒有害物质，造成大气污染事故；等等。造成生态环境污染的根源主要有以下几方面：（1）工厂排出的废烟、废气、废水、废渣和噪音；（2）人们生活中排出的废烟、废气、噪音、脏水、垃圾；（3）交通工具（所有的燃油车辆、轮船、飞机等）排出的废气和噪音；（4）大量使用化肥、杀虫剂、除草剂等化学物质的农田灌溉后流出的水；（5）矿山废水、废渣。
由于人们对工业高度发达的负面影响预料不够，预防不利，导致了全球性的三大危机：资源短缺、环境污染、生态破坏。人类不断地向环境排放污染物质。但由于大气、水、土壤等的扩散、稀释、氧化还原、生物降解等的作用，污染物质的浓度和毒性会自然降低，这种现象叫做环境自净。如果排放的物质超过了环境的自净能力，环境质量就会发生不良变化，危害人类健康和生存，这就发生了环境污染。环境污染会降低生物生产量，加剧环境破坏，会给生态系统造成直接的破坏和影响，如沙漠化、森林破坏，也会给生态系统和人类社会造成间接的危害，有时这种间接的环境效应的危害比当时造成的直接危害更大，也更难消除。例如，温室效应、酸雨和臭氧层破坏就是由大气污染衍生出的环境效应。这种由环境污染衍生的环境效应具有滞后性，往往在污染发生的当时不易被察觉或预料到，然而一旦发生就表示环境污染已经发展到相当严重的地步。当然，环境污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人类环境的质量下降，影响人类的生活质量、身体健康和生产活动。例如城市的空气污染造成空气污浊，人们的发病率上升等等；水污染使水环境质量恶化，饮用水源的质量普遍下降，威胁人的身体健康，引起胎儿早产或畸形等等。严重的污染事件不仅带来健康问题，也造成社会问题。随着污染的加剧和人们环境意识的提高，由于污染引起的人群纠纷和冲突逐年增加。
2．城市污染日益严重
人类走出原始森林，经过千百年的奋斗，创建了当今宏伟的城市。城市是人类文明的标志，是现代化、工业化程度的集中表现。现代化的城市，房子越盖越高，越盖越密，城市的人口也越来越集中，居民生活水平随之提高，而这也给城市环境带来了巨大的压力，使得生态环境质量不断恶化。由于城市是地球上生态环境破坏最彻底的地方，因此这里的空气质量最差、灰尘多、垃圾多、有毒气体多、空气中细菌含量多、空气负离子少等，城市已不是人类理想的居住环境。随着生态科学的发展，生态学家从环境生态角度对城市提出了新的评价——“城市水泥沙漠”论。同时，他们指出了城市给人们身心健康造成的危害，主要表现在以下几个方面：
——空气污染。众所皆知，空气与人的生命关系密切，清新空气对人的健康尤为重要。人5天不吃饭不喝水尚有生存希望，但断绝空气5分钟以上就会死亡。城市大规模工业生产活动和繁忙拥挤的交通所排放污物废气严重污染大气，使城市空气质量不断恶化，严重危害人类的健康。特别是呼吸系统、心血管等疾病更与大气污染密切相关。据墨西哥卫生部公布的数据显示，在墨西哥市约1800万人口中，1/3的人感到眼睛不舒服，24％的人抱怨头痛，12％的人呼吸困难。全球每年由于城市空气污染造成大约80万人死亡。亚洲地区每年因大气污染造成48.7万多人死亡。中国每年因城市大气污染而造成的呼吸系统门诊病例35万人，急诊病例680万人，大气污染造成的环境与健康损失占中国GDP的7％。据世界银行估计，中国有6亿人生活在二氧化硫超标的环境中，而生活在总悬浮颗粒物超标环境中的人数达到了10亿。美国1970年排入大气的粉尘和有害气体达2.64亿吨，平均每人1吨。全世界每年死于癌症的人约300万。研究证明，80％的癌症病人是环境因素引起的，其中90％是化学因素，5％是物理因素（如电离辐射）。另据《2007年中国环境状况公报》显示，全国地级及以上城市（含地、州、盟首府所在地）空气质量达到国家一级标准的城市占2.4％，二级标准的占58.1％，三级标准的占36.1％，劣于三级标准的占3.4％。
——热辐射污染。一般情况下，高温季节100万人口的城市，市中心最高温度比城郊高8~10℃，较高的温差造成了热辐射。人们为了摆脱城市高温的煎熬，发明了空调，空调的使用又带来了有害健康的空调病。
——水体污染。城市和城郊是生活用水、工业用水最集中最多的地方，也是地表水和地下水污染最严重的地方。城市是污染源的发源地，也是水环境被破坏最严重的地段，是居民的身心健康工业废气污染受害最严重的地域。因为大多数企业要么建设在市区，要么建设在市郊，而且任何企业都需要水，任何企业都要排污水、废水。由于所需原料、燃料和工艺流程不同，所排放的废水对环境的污染程度也不相同。工业废水、矿山排水和其他污水的不合理排放是造成水源污染的最主要原因。排出废水的工厂主要是化工工厂，如农药厂、化肥厂、制药厂、涂料厂、染料厂等，其他的还有炼油厂、石油化工厂、钢铁厂等。其中废水中常常含有硫化物、氰化物、汞、砷、酚、铅等污染物及一些复杂的有机物。这些物质有些可以回收处理，有些复杂的有机物无法处理。有的企业工业废水未经处理就直接排放到地面水体，使地面水受到不同程度的污染，造成一些地区江河湖泊成了鱼虾死绝的“死水”，致使该地区以江河为工业水源和饮用水源的工厂不得不去找其他水源。许多企业不得不自钻深水井，取用地下水。取地下水过多又会引起地层下陷。从而进一步威胁到居民用水的安全。
——垃圾污染。城市垃圾污染主要是城市固体废弃物造成的污染。固体废弃物主要是指城市居民的生活垃圾、商业垃圾、市政维护和管理中产生的垃圾，如废纸、废塑料、废家具、废碎玻璃制品、废瓷器、厨房垃圾等。城市固体废弃物对环境的影响是长久而深远的。据统计，我们的生活中一些废弃物在自然界停留的时间如下：烟头1～5年；尼龙织物30～40年；易拉罐80～100年；羊毛织物1～5年；橘子皮2年；皮革50年；塑料100～200年；玻璃1000年。这些城市垃圾绝大部分露天堆放，不仅影响城市景观，还污染了大气、水和土壤，对城市居民的健康构成威胁。随着我国城市人口的增长、经济的发展和居民生活水平的不断提高，城市生活垃圾产生量逐年迅速增长。据统计，我国城市生活垃圾的年产量高达1.7亿多吨，且每年以10％左右的速度增加。但目前我国城市生活垃圾的处理率不足1/3，真正达到无害化处理和资源化利用的比例更低，与日俱增的生活垃圾已成为困扰经济发展和环境治理的重大问题。
随着经济的发展和人民生活水平的提高，垃圾问题日益突出。我国668座城市，2/3被垃圾环带包围。这些垃圾埋不胜埋，烧不胜烧，造成了一系列严重危害：一是垃圾露天堆放大量氨、硫化物等有害气体释放，严重污染了大气和城市的生活环境。二是严重污染水体。垃圾不但含有病原微生物，在堆放腐败过程中还会产生大量的酸性和碱性有机污染物，并会将垃圾中的重金属溶解出来，形成有机物质，重金属和病原微生物三位一体的污染源，雨水淋入产生的渗滤液必然会造成地表水和地下水的严重污染。三是生物性污染。垃圾中有许多致病微生物，同时垃圾往往是蚊、蝇、蟑螂和老鼠的滋生地，这些必然危害着广大市民的身体健康。四是侵占大量土地。据初步调查，2003年全国668座城市中已有2/3被垃圾带所包围，全国垃圾存占地累计533.6平方千米。五是垃圾爆炸事故不断发生。随着城市中有机物含量的提高和由露天分散堆放变为集中堆存，只采用简单覆盖易造成产生甲烷气体的厌氧环境，易燃易爆。
——噪声污染。噪声级为30～40分贝是比较安静的正常环境；超过50分贝就会影响睡眠和休息。由于休息不足，疲劳不能消除，正常生理功能会受到一定的影响；70分贝以上干扰谈话，造成心烦意乱，精神不集中，影响工作效率，甚至发生事故；长期工作或生活在90分贝以上的噪声环境，会严重影响听力和导致其他疾病的发生。噪声能使人的中枢神经受损，引起大脑皮层兴奋和抑制平衡失调，导致条件反射异常。长期在噪声的不良刺激下，会引起神经衰弱、头晕、头痛、记忆力减退、内分泌紊乱、消化不良等疾病，它是一种致命的慢性毒素。2007年，世界卫生组织向英国发出警告说，英国国内存在严重噪声污染，每年死于噪音污染的人数已达6500。据世界卫生组织分析结果显示，死于心脏病、中风等心血管疾病的人中，大约3％的病例源于死者长期暴露在交通噪声中，造成心理压力过大，血压升高，心脏病发作。另外城市的建筑工地施工造成的噪声也影响周边居民正常生活。
——光污染。城市是光污染集中区。城市里建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙和各种涂料等装饰，在太阳光照射强烈时，都会反射光线。街道上五光十色的霓虹灯、舞厅里闪烁的彩色光，都给视觉神经很大刺激。据测定，这些彩光所产生的紫外线强度大大高于太阳光中的紫外线，且对人体有害影响持续时间长，人如果长期接受这种照射，可诱发流鼻血、白内障等，甚至导致白血病和其他癌变。
——微生物污染。室内空气微生物污染是传播呼吸道疾病的主要原因，微生物可附着于尘埃、飞沫上，并以它们作为介质进入人体而引发疾病。病原微生物通过空气传播的疾病有肺结核、肺炎、天花、水痘等。
3．空气污染成为城市的噩梦
城市也是人类生态问题和环境危机的重要策源地，不断扩大的城市已经容纳了超过50％的地球人口，消耗了过多的资源，并产生严重的污染，尤其是空气污染已经对城市居民的生活质量造成了严重的破坏。回顾工业革命以来的200多年的历史，空气污染就像噩梦一样萦绕在地球上空，持续滞留，愈演愈烈。历史上著名的伦敦烟雾事件、洛杉矶光化学烟雾事件，已沉痛地告诉人们：噩梦已成真。作为地球文明最集中、工业最发达的城市，遭受着最为严重的噩梦——空气污染。城市空气中污染物主要由二氧化硫、氮氧化物、粒子状污染物和酸雨等构成。
二氧化硫（SO）2
二氧化硫主要由燃煤及燃料油等含硫物质燃烧产生，其次是来自自然界，如火山爆发、森林起火等。二氧化硫对人体的结膜和上呼吸道黏膜有强烈刺激性，可损伤呼吸器管，可致支气管炎、肺炎，甚至肺水肿呼吸麻痹。短期接触二氧化硫浓度为0.5毫克/立方米空气的老年或慢性病人死亡率增高；浓度高于0.25毫克/立方米，可使呼吸道疾病患者病情恶化；长期接触浓度为0.1毫克/立方米空气的人群呼吸系统病症增加。另外，二氧化硫对金属材料、房屋建筑、棉纺化纤织品、皮革纸张等制品容易引起腐蚀，剥落、褪色而损坏。还可使植物叶片变黄甚至枯死。国家环境质量标准规定，居住区二氧化硫日平均浓度低于0.15毫克/立方米，年平均浓度低于0.06毫克/立方米。
氮氧化物（NO）x
空气中含氮的氧化物有一氧化二氮（NO）、一氧化氮（NO）、2二氧化氮（NO）、三氧化二氮（NO）等，其中占主要成分的是一223氧化氮和二氧化氮，以NO（氮氧化物）表示。NO污染主要来源于xx生产、生活中所用的煤、石油等燃料燃烧的产物（包括汽车及一切内燃机燃烧排放的NO）；其次是来自生产或使用硝酸的工厂排放的尾x气。当NO与碳氢化物共存于空气中时，经阳光紫外线照射，发生光x化学反应，产生一种光化学烟雾，它是一种有毒性的二次污染物。NO2比NO的毒性高4倍，可引起肺损害，甚至造成肺水肿。慢性中毒可致气管、肺病变。吸入NO，可引起变性血红蛋白的形成并对中枢神经系统产生影响。NO对动物的影响浓度大致为1.0毫克/立方米，x对患者的影响浓度大致为0.2毫克/立方米。国家环境质量标准规定，居住区的氮氧化物平均浓度低于0.10毫克/立方米，年平均浓度低于0.05毫克/立方米。
粒子状污染物
空气中的粒子状污染物数量大、成分复杂，它本身可以是有毒物质或是其他污染物的运载体。其主要来源于煤及其他燃料的不完全燃烧而排出的煤烟、工业生产过程中产生的粉尘、建筑和交通扬尘、风的扬尘等，以及气态污染物经过物理化学反应形成的盐类颗粒物。在空气污染监测中，粒子状污染物的监测项目主要为总悬浮颗粒物、自然降尘和飘尘。
酸雨
降水的pH值低于5.6时，即为酸雨。煤炭燃烧排放的二氧化硫和机动车排放的氮氧化物是形成酸雨的主要因素；气象条件和地形条件也是影响酸雨形成的重要因素。降水酸度pH值＜4.9时，将会对森林、农作物和材料产生明显损害。
一氧化碳（CO）
一氧化碳是无色、无臭的气体。主要来源于含碳燃料、卷烟的不完全燃烧，其次是炼焦、炼钢、炼铁等工业生产过程所产生的。人体吸入一氧化碳易与血红蛋白相结合生成碳氧血红蛋白，而降低血流载氧能力，导致意识力减弱，中枢神经功能减弱，心脏和肺呼吸功能减弱；受害人感到头昏、头痛、恶心、乏力，甚至昏迷死亡。我国空气环境质量标准规定居住区一氧化碳日平均浓度低于4.00毫克/立方米。
氟化物（F）
指以气态与颗粒态形成存在的无机氟化物。主要来源于含氟产品的生产、磷肥厂、钢铁厂、冶铝厂等工业生产过程。氟化物对眼睛及呼吸器官有强烈刺激，吸入高浓度的氟化物气体时，可引起肺水肿和支气管炎。长期吸入低浓度的氟化物气体会引起慢性中毒和氟骨症，使骨骼中的钙质减少，导致骨质硬化和骨质疏松。我国环境空气质量标准规定城市地区日平均浓度7微克/立方米。
铅及其化合物（Pb）
指存在于总悬浮颗粒物中的铅及其化合物。主要来源于汽车排出的废气。铅进入人体，可大部分蓄积于人的骨骼中，损害骨骼造血系统和神经系统，对男性的生殖腺也有一定的损害。引起临床症状为贫血、末梢神经炎，出现运动和感觉异常。我国尿铅80微克/升为正常值，血铅正常值小于50微克/毫升。
4．城市向环境污染宣战
世界上很多城市的空气，已经恶化到威胁人类身体健康的严重程度。由于城市扩张、交通发达、经济高速发展和能源过度消费，最近几十年来，城市空气质量虽然在局部地区有所改善，但是在全球范围内却是整体恶化了。世界上1/2的城市CO（一氧化碳）浓度过高，12亿多人口暴露在高浓度的SO（二氧化硫）中，北美和欧洲多达215％~20％的城市，NOx（氧化氮气体）浓度超标。交通车辆排放已成为城市大气污染的主要来源之一。
西方发达国家在城市空气污染的控制及研究上走过了漫漫长路，取得了令人瞩目的成绩。笔者选择世界上具有代表性的六大城市，对其大气污染的状况、污染特征和治理大气污染的措施进行简要分析，帮助我们了解世界范围的城市生活状况，从而看清我们人类城市生活面临的环境危机。
清洁的生产和先进的技术，带领世界三大超级都市——伦敦、洛杉矶、巴黎走出了工业污染肆虐的年代。但三大超级都市远远未能走出城市空气污染的噩梦。因为它们几倍于其他国家的汽车拥有量和能源消费水平，使其污染超过了清洁的生产和先进的技术可控制的范围，严重的大气污染仍然困扰着它们。但生活在其中的人们强烈的环保意识和政府高额的环境治理资金投入，使他们有能力在治理污染方面仍然走在世界的前列。
英国伦敦——“大气污染阴魂不散”
早在13世纪，英国首都伦敦的大气污染就被记载于册，当时伦敦大气污染主要是由于石灰生产业造成的。17世纪工业革命之后，随着煤、石油等矿物燃料的大量使用，伦敦大气污染日趋严重，终于在1952年12月爆发了有史以来伦敦最严重的烟雾污染事件，这次事件持续了整整4天，致使4700多人死亡，造成难以估量的经济损失。这次烟雾污染事件直接促成了1956年英国清洁空气法的诞生，清洁空气法使得民用污染源同工业污染源一样受到限制。1972年伦敦政府还规定不准使用含硫量超过1％的煤。经过近半个世纪的努力，曾造成伦敦烟雾事件的煤烟型污染已渐渐隐退，伦敦SO2的排放量大幅度降低，基本达到空气质量标准。但与此同时汽车尾气逐渐成为影响伦敦空气质量的最主要因素。据统计，伦敦道路交通比20年前增加了70％，然而同期道路面积仅增加10％，快速的交通增长不仅引起大气CO和NO浓度增加，还导致了二次污染物如NO和OO3浓度的增23加，尤其在高温、阳光充足的天气里，在伦敦市中心臭氧浓度远远超过世界卫生组织（WHO）所制定的标准。
伦敦市政府对目前的城市大气污染问题予以相当的重视，将改善伦敦市空气质量作为一个长期的发展目标，制定了短期和长期的治理计划。短期内，目标之一是力争在20世纪90年代末将伦敦市的NO排x放量较1987年减少30％。同时，在伦敦建设一个战略性的大气监测、分析系统，不仅监测伦敦市各种污染物的排放和大气浓度，而且要统计、评价伦敦市公众健康、交通效能的状况，经综合分析后供政府决策参考。而长期内，伦敦市一方面参考联合国欧洲经济委员会的可持续发展计划，谋求治理污染和经济发展协调的出路，另一方面决定对大气污染的治理措施作长期的评估，以检验措施的成效。具体措施有：（1）监测措施：1993年2月伦敦建立了大气质量监测网络，从而更好地对各部门的数据、信息进行统一管理和综合分析。（2）工业、生活污染治理：主要通过对这些污染源的持续控制，保证其减少排放污染气体。对燃煤和燃油的工厂一律采用除尘、脱硫装置；而对使用替代清洁燃料的居民采取补贴政策予以鼓励。政府通过逐步提高的排放标准来加强对这些污染源的控制。（3）交通污染治理：1990年的一项调查显示，如果将技术与减少私人汽车、增加公共交通政策相结合，那么汽车排污量将会明显减少。因此伦敦已经计划改革公共运输系统，包括增加地铁和公共汽车，鼓励骑自行车和步行。同时对机动车采取防治措施，如限制汽油的含铅量，安装NO的催化转化装置。x（4）资金投入：环境法要求工业部门、交通部门及政府部门都要为大气污染治理投资。这些资金主要用于改善交通工具技术和燃料并奖励使用少污染燃料的企业。
煤烟型大气污染走了，光化学烟雾来了，大气污染还是不肯离开伦敦上空。伦敦控制大气污染的努力也不曾停止。
美国洛杉矶——“光化学烟雾肆虐”
地处美国加利福尼亚州的洛杉矶市，是美国汽车数量最多，气候变化最大的城市，这里发生的光化学烟雾污染事件使洛杉矶臭名昭著。经济的成功带来的过度消费，造成了洛杉矶市严重的空气污染。正当许多发展中国家为经济发展一筹莫展的时候，加利福尼亚州已经开始控制过度消费，提倡清洁生产，并鼓励更有效地利用能源。
美国洛杉矶市西临太平洋，东、南、北三面为群山环抱，处于西海岸气候盆地之中，大气状态以下沉气流为主，极不利于空气污染物质的扩散；而且常年高温、少雨，日照强烈，给光化学烟雾的形成创造了条件。各方面的不利因素使洛杉矶成为美国的“雾都”。洛杉矶市的1400多万人口，900多万辆机动车和4万多家工厂对城市生活环境，尤其给大气环境造成了巨大的压力，尤以机动车污染为甚。1989年秋，《洛杉矶时报》在头版登载了一幅洛杉矶市郊高楼大厦轮廓线的照片，仅仅在1英里（约1.6千米）左右的小山上才可以清楚地看见这些建筑物。当时洛杉矶市大部分时间里都被浅黄色的烟雾所笼罩。
洛杉矶市55％的NO、77％的CO是机动车尾气排放造成的。而x全城70％的地区经常浸泡在高浓度的尾气中。严重的机动车尾气污染在强烈的太阳光作用下又形成了更加严重的光化学烟雾污染。在洛杉矶市的严格控制下，光化学烟雾污染虽有所好转，但情况仍令人担忧。对此，加州为控制大气污染做出了许多创造性的努力，并成为美国战胜空气污染的实验基地。自从1970年颁布“清洁空气法”以来，尤其是进入90年代以后，洛杉矶市采取了大量的治理措施和控制办法。首先，在洛杉矶市出售的汽车必须是“清洁的”，而且要求1994年以后出售的汽车全部安装“行驶诊断系统”，实时监测机动车的工作状态，让超标车辆及时脱离排污状态和接受维修。而且，加州通过了比联邦还严格的污染防治法，引导并促使美国和外国汽车生产厂商改进汽车的排放性能。
在洛杉矶，虽然多数人仍然使用私人汽车作为代步工具，公共交通只处于次要地位，但洛杉矶市采取了包括增加停车收费等多种方式，以鼓励多人合乘一辆汽车，以减少公路上的实际行驶量和尾气排放。加州是美国第一个在燃料泵上装配橡皮套的州，套内的填充装置，可以减少汽油蒸气逸入大气。同时，加州是世界上利用风能和太阳能发电装置最多的地方，在替代清洁燃料的研究方面也处于领先地位。政府通过低息贷款和补贴的方式鼓励人们尝试使用清洁燃料的汽车。
具有2900万人口，人均一车的加州，素以重视法律、教育、大众文化而闻名，现在，同样以重视环境而闻名。这个“黄金之州”将有希望通过长期的斗争而根治空气污染。
法国巴黎——“为艺术的清洁向污染宣战”
法国首都巴黎的空气质量也是每况愈下，其城市空气污染对人的身体健康的危害日益严重，患呼吸道疾病和其他疾病的人数明显增多。根据20世纪90代初的统计，巴黎SO（二氧化硫）的年平均浓度2为24微克/立方米，但短期内日均值可高达250微克/立方米；NO（氧x化氮气体）年平均值为57微克/立方米，其浓度之高仅次于国内的里昂和南特；只有铅浓度控制在2微克/立方米以下。由于大气污染，人们有时不得不戴着防毒面具上街，街头上也竖立有出售“郊外空气”的自动售货机。每年有六七万巴黎人到远郊或外省另择新居。同时，大气中的污染物已侵蚀了包括巴黎圣母院在内的一批珍贵建筑物的彩色窗户、壁画和雕刻。SO、NO等污染物在这些历史遗迹上留下了2x令人心痛的痕迹。
应当说，法国是世界上能源结构比较合理的国家之一。巴黎市的主要能源来源是核能，因此煤烟型污染几乎已经被根治了。但是像巴黎这样的世界大都市，空气环境污染问题并非主要出自工业生产，其空气污染的“罪魁祸首”是城市内过多的汽车。
巴黎市已将治理空气污染，改善巴黎生活环境作为城市建设的重点工程，制定了行之有效的管理措施和经济手段：限制机动车数量，尤其是限制TAXI的数量；当空气质量为二级时，汽车根据牌照的单双号交替行驶，当空气质量达到三级时，凡可能造成污染的车辆都严禁上街；鼓励人们乘坐公共交通工具，空气质量凡在二级以上时，所有公共汽车和地铁的票价都要降低。
此外，巴黎还采取一系列交通工程措施，希望从根本上解决汽车污染。（1）开辟自行车车道，提倡人们骑自行车。（2）开展“无车日”活动。在今年的“无车日”那天，马路上奔流不息的车流不见了，取而代之的是那些步行者、骑车人和脚踏旱冰鞋的男女青年。巴黎市长让·蒂伯金也跨上了自行车，骑着它到市政大厅去上班。（3）将巴黎的车辆逐步改换为电动车或浓缩天然气汽车。巴黎市还计划在三年内将巴黎所有的公共汽车全部改成无污染汽车。为此，市政府已决定每年投资6000万法郎。
巴黎还计划拓展地铁和增开公共汽车线路，进一步完善巴黎的公交覆盖网，并拟恢复有轨电车。巴黎大都市区新的总体规划中，将2/3的投资拨给以公共交通为方向的交通基础建设，只有1/3的投资用于道路建设。巴黎，欧洲的艺术之都，当我们流连于艺术的长廊中时，希望可以同样陶醉在清洁的空气中。
在雅典、圣保罗、墨西哥城这三大城市，人们对恶劣的城市空气质量的忧愁也紧紧伴随着经济发展成功的喜悦，这三大城市是持续地坚决治理空气污染还是一味发展经济对空气污染则听之任之，不同的城市面临着不同的选择。
希腊雅典——“雅典娜女神难以战胜大气污染恶魔”
希腊首都雅典，爱琴海上的璀璨明珠，欧洲文明的发源地之一，世界闻名的旅游城市。但在现代文明的冲击下，古老美丽的雅典也不可避免地受到城市空气污染的困扰。像洛杉矶一样，强烈的日照、终年的高温和微风的天气条件加剧了城市空气的恶化。
雅典由于其特殊的气候和日照条件，成为光化学烟雾严重污染的城市。根据雅典市内4个观测站90年代的监测结果，雅典市区内CO、NO、NO和O四种主要污染物的大气浓度都有不同程度的超标。其23中CO的平均值超过了10毫克/立方米，NO和NO的平均值分别为2802微克/立方米和210微克/立方米，最高浓度分别达620微克/立方米和410微克/立方米；另一种污染物O，在市区的局部地方浓度的最高值3达390微克/立方米，市区内平均值也有120微克/立方米。不难看出雅典的光化学烟雾污染已达到相当严重程度。
像其他高度现代化的大都市一样，雅典大气污染的主要来源也是汽车尾气的排放。据统计，雅典市大气中90％以上的CO、75％的NO、64％的黑烟和66.7％的VOC是由汽车排放的。雅典拥有80万辆x以上的汽车，部分的车龄已超过了10年，包括1.7万终日行驶的出租车，5000辆排污严重超标的私人客运汽车和23万辆摩托车。同时，工业排放的NO也逐年上升。x
为避免严重的污染对旅游业的冲击，保护雅典古城的著名遗迹和人民健康，雅典市政府采取了一系列的措施以期控制城市大气污染。限制雅典市内汽车数量，鼓励购买尾气排放达标的汽车。一方面，雅典市的汽车购买税逐年提高；另一方面，凡购买达到排放标准的汽车，政府通过津贴形式，减免50％~60％的购买税，且免付5年的养路费。对在用车，通过补贴和减免2年养路费的刺激方法，鼓励其改装环保燃料发动机和使用无铅燃料。现在已有35万辆汽车改装了发动机或使用无铅燃料，占雅典市汽车保有量的44.1％。同时雅典市政府双管齐下，加强控制污染燃料和无铅汽油的使用和销售，以期从根源上遏制污染物的排放。作为对另一大污染源——工业NO排放的治理，x雅典采用了欧洲广泛使用污染气体排放许可制度，多排放的部分必须支付昂贵的费用。
令人担忧的是上述措施执行不力。由于对私人客运的高昂税收占雅典市每年财政收入的很大比例，从而使对占相当污染份额的私人客运汽车的污染治理举步维艰。而控制汽车数量所减少的NO排放，又x不足以抵消工业每年增长的排放量。因此除了大气中VOC的浓度持续下降外，NO、O等主要污染物浓度在1993、1994年短暂下降后x3又开始回升，已恢复并超过了90年代初的水平。
看来，“雅典娜女神”想降服空气污染这个恶魔，不是朝夕间可以做到的。
墨西哥城——“白色云层笼罩的城市”
墨西哥城被公认是世界上人口密度最大，也是污染最严重的城市之一。近2000万人口、3.5万家工厂和近300万辆机动车使城市大气污染常年超标。最严重时，墨西哥城不得不宣布进入“环境紧急状态”。由SO、O和煤烟构成的白色云层笼罩全城，居民呼吸困难，头痛恶23心，不得不戴防毒面具上街；学校停课，让学生们躲在家里以躲避市区内恶劣的空气。另一方面，墨西哥城位于海拔2250米的高原，使同样数量的污染物在墨西哥城表现为更高的浓度和更大的危害，这是雪上加霜，我们不禁为生活在那里的人们感到担忧。
墨西哥城市区内机动篷车、出租车和小公共汽车充塞街道，其燃料又以含铅汽油和高硫燃料为主。20世纪80年代末汽油中含铅量为0.14~0.28克/升，直至90年代初，虽已降至0.08~0.15克/升，但低铅燃料也只有装有催化转化器的小汽车使用。市区内至少有2.7万辆高污染的机动篷车在行驶。且墨西哥城的机动车平均寿命几乎达到10年，而其中60％~90％的车辆严重缺乏保养。结果导致1992年该城竟有358天O浓度严重超标。其罪魁祸首，就是机动车尾气排放。虽然3墨西哥城已开始对高污染车辆开始治理和技术改造，但1995年墨西哥经济危机影响了汽车现代化计划。城市大气污染始终未能得到系统治理。
但墨西哥城在治理大气污染方面毕竟付出了艰苦的努力。汽油无铅化在90年代有明显进展，80年代墨西哥城汽油的平均含铅量达0.28克/升，其中无铅汽油的销售比例只有2％，进入90年代后，汽油中含铅量逐年迅速下降，1996年降至0.0017克/升，而无铅汽油的销售量却直线上升，1998年达到总销售量的48％。
墨西哥城采取的另一措施称“禁止运行”，包括两种类型。一种是对年检不合格和特别车辆的限行。例如，从1992年起，1986年前的出租车和1984年前的小公共汽车都被禁止在主街区行驶。另一种类型也称“今天不驾车”，这项规定根据司机执照上的最后一位阿拉伯数字来暂停他在一星期中的某个工作日内的驾驶。在1995年，这一措施由于墨西哥城空气质量的恶化而得到了加强，改进后的方案称“两天不驾车”。当墨西哥城空气污染状况达到最高空气污染警戒线时，规定禁止全城40％排污严重的车辆行驶，只有公共汽车、低污染汽车和装有氧化型过滤器的卡车可以行驶。
同时，市政府规定，1985年以前的出租汽车凡不能满足90年代新的尾气排放标准的一律要报废。目前，已有4.7万辆陈旧的出租车被安装了催化转换器的新车所取代。此外，1977年前的旧式卡车也必须用装有尾气控制装置的卡车所取代。
墨西哥城一向被看作是过度城市化下大气污染恶化的典型例证，我们寄希望于墨西哥城政府采取综合、长期的措施，早日扭转这一局面。
巴西圣保罗——“抗争空气污染的斗士”
巴西圣保罗市一直被认为是巴西污染最严重的城市。大气污染物经常超过空气质量标准，其古巴陶区甚至一度被称作“死亡区”，而现在鸟儿又回到它们离开20余年的林中，附近的农作物和果园又开始郁郁葱葱。人们对圣保罗的看法恐怕要改变了。
圣保罗市目前工业排放污染物很少。由于20世纪80年代实行了有效的工业污染控制项目，用法律的强制性手段保证了工业的低污染排放，圣保罗市的石油化工、钢铁工业和化肥厂排出的污染物减幅尤其明显，其硫化物、磷化物排放量由80年代的236吨/日直线下降到现在的71千克/日；而圣保罗市的污染物总排放量由80年代的573吨/日降至现在的199吨/日。且圣保罗市的许多大公司也建立了环保机构负责本公司的防治污染工作。
为控制城市交通污染，圣保罗市采取了多项措施，使用清洁燃料是圣保罗市交通污染治理的一个特色。圣保罗乃至整个巴西的机动车燃料主要是汽油、柴油及酒精汽油和乙醇两种相对清洁的替代燃料，圣保罗地区49％的轻型机动车使用乙醇作为燃料，另有部分轻型机动车使用MEG混合燃料（含33％的甲醇、60％的乙醇和7％的汽油）。事实证明，无论哪种替代燃料都可以大大减少污染量排放。同时，巴西的汽油中铅含量逐年降低，现在圣保罗市的汽油生产中已不再使用铅了。
圣保罗州秘书处正在为圣保罗市准备一个融交通运输、土地利用和空气质量监测为一体的计划。圣保罗市计划并着手加大地铁建设，并准备将铁路和地铁连接起来，严格控制市内巴士路线，并吸纳私人资金进行城市道路与环保建设。此外，还将建立一条外环线连接高速公路，以避免高污染的长途运输卡车进入圣保罗市内。基于以上措施，圣保罗市的空气相信会有一个明显的好转。
中国的大城市在20世纪70年代还拥有较好的生活环境，蓝天碧水、空气清新。而经济发展到今天，中国至少有5个城市名列全球前10名污染最严重的城市，全国500多座城市中大气质量符合世界卫生组织卫生标准的不到1％。我们为自己的不科学的行为付出了沉重的代价，但我们不会任凭城市空气污染继续肆虐。
5．未来城市生活的畅想
生活在现在的大城市中，处处可见的高楼大厦，层层叠叠的高架桥，熙熙攘攘的人群，路边那些许花花草草，早已被忙碌的人们遗忘，烈日洒下的阳光让人无处可逃，这无不是人类梦想的地方。2010年世博会将在上海举行，到时候，有近200个国家会来上海向大家展示他们未来的城市生活。我们相信随着科学技术的发展，未来的城市会有许许多多新鲜的事物，来改善我们的城市生活环境。
首先，未来的城市，将在一片绿地上建起，道路、楼房都是那巨大绿色上的点缀。整个城市就像一座大花园，路边桃红柳绿，鸟语花香，翠绿的树丛中五颜六色的果实十分诱人，鸟儿和小动物是我们的好朋友，不再生活在笼子里。不像现在这样，住宅楼一出来还是水泥地，只有远远处有一个小区花坛，稀疏地长着一些被设计好的植物。将楼和道路以外的地方都种上草，这样，人们走出家门，就直接来到柔软的草甸上，不用忍受水泥地、柏油马路那种蒸腾的感觉。这大概需要培育一种比较顽强的草种，不怕压、不怕踩，覆盖在道路和建筑物的周围的所有地面上。这样我们就不用抱怨，城市的绿化太少，环境不好了，大片的草地会帮我们净化掉汽车的尾气、工业的污染。
城市生长在绿地上，这样孩子们就有更多的空间玩耍，放风筝、做游戏，就算是跑跑闹闹也会让他们的童年更加丰富多彩。大片的草地上会栖居很多生物，这样就不会再听到小朋友们用那稚嫩的声音问：蚯蚓是什么样子的？蛐蛐未来城市展望到底是什么？他们将在生活中认识这些小动物，了解地球上其他生物是如何生活的，也为地球上的生物提供多一点能生存的环境。
另外草地对能源储备也起着极大的作用，草储存太阳能，把太阳能转化为化学能，进入能量循环。在世界化石能源日益匮乏的今天，能源的保持对于每个国家来说都非常重要，绿色植物这一储存能量的功能，应该在未来发挥出它的巨大作用。
其次，要让城市里的人生活得更加方便自如，城市交通系统至关重要。怎样让我们的草原城市梦完美地实现，交通方面有着不可或缺的作用。拥有机动车辆的城市和不拥有机动车辆的城市相比，至少应当同样方便。因此，未来城市优先发展的重点是公共交通、步行和非机动车辆，因为这些交通工具人人都可以享用又不会带来后遗症。有资料显示，全世界每年因交通事故而死于非命的有100多万人，还有超过300万的人则被包括机动车尾气在内的空气污染夺去生命。在一个草地覆盖的城市中，虽然空气可以得到净化，但是车多了，还是会有很严重的污染。人类渴望一个与自然和谐共处又方便生活的交通系统。“我们需要行走，不仅为了生存，而且是为了快乐”，在未来城市里，健康的自行车交通将占据重要地位，遍地都是的绿地会给大家带来阴凉和赏心悦目的景色，而不是如今的尾气。当然长途交通系统也要非常健全，所以轻轨系统和地铁系统也都很完备。马路清洁、不拥挤，路边没一根电线杆，天空中也没有蜘蛛网一样的电线，抬头望去就是绿树和蓝蓝的天。所有的汽车都是太阳能的，开起来也不会排放废气，空气中有一股清香的味道。
人类未来的城市生活将充满绿色，现代感十足的人造工程很好地融入到自然之中，让城市中的人感受到地球上其他生物的魅力，让孩子们有安全舒适的地方嬉戏，让老年人有健康绿色的地方散步，让年轻人有生机勃勃的地方锻炼身体。
未来人们生活将十分方便，生病了不需要去医院，只要在家打开电视，医生就可以直接给我们看病、治疗；我们穿的衣服轻巧、漂亮，而且春夏秋冬自动调节温度，也不会脏，妈妈很高兴。
未来的城市，就如同我们小时候的画一样，将在绿色中体会生活的真谛，真希望那样的日子早日到来。
第一章 未来的城市空间
城市生活空间实质上就是城市人居环境，它是城市中各种维护人类活动所需的物质和非物质结构的有机结合体——以人为中心的城市社区环境。它不仅包括住宅质量、基础设施、公共设施、交通状况以及建筑与环境的协调、空气质量、绿化美化、卫生条件等硬件设施构成的硬环境，而且包括家庭氛围、邻里质量、居住区和谐、安全归属感、社会制度和秩序、人际关系等心理感受构成的软环境。
关于城市生活空间的研究，始于20世纪30年代，当时主要描述城市社区的生活方式和居住形式。第二次世界大战结束后，希腊学者道萨严迪斯，最早赋予城市生活空间科学内涵，首次提出了“人居环境科学”的概念。之后由于城市生活空间质量下降，严重影响了居民的身心健康，美国民众开始关注城市生活空间质量，这掀起了城市生活空间规划和设计的浪潮，从而使美国在城市生活空间研究上走在了世界的前面。
目前，我国城市生活空间规划的理论主要源于西方，通过对西方等理论的研究，寻找出其符合我国国情部分用于指导我国的城市生活空间规划，即以“人”为本创建城市社区和以“自然”为本创建城市社区环境。居住生活环境、城市基础设施的规划、协调持续发展对城市社区可持续发展影响深远，不仅影响着城市生活空间的规模，而且直接影响着城市生活空间的质量。自然环境是城市存在和发展的基础，随着工业化文明日新月异的发展，城镇化进程不断加快，城市生态环境与人类的生存与发展、健康与幸福日益密切。
城市生活空间及其结构是随着社会、经济、科技和城市化的发展而不断发展变化的。在人类社会发展过程中，城市一直是平面的，近代出现了“立交桥”、地铁、地下商业街、过街天桥、过街地道等。未来城市必须面对和解决人口众多、劳动生产率高、社会集约化程度高等诸多问题，未来城市必将在高科技的支持下从平面向空间发展。因此，人类必须合理有效地开发利用城市空中、地下空间资源，提高空间质量，实现城市人口、资源、环境协调发展，从而实现信息化、网络化、完全生态化的目标。
中国改革开放20多年来的工业化浪潮，在促进经济社会高速发展、人民生活水平显著提高、综合国力明显增强的同时，也带来了环境污染、生态恶化、资源制约等问题。为了未来的生活空间和生活质量，再也不能以牺牲环境作为代价。生产的终极目的是为了生活的质量，而环境恶化后的富裕最终带来贫困。环境质量决定了我们未来的生活空间和生活质量，从今往后，环保将成为我们日常生活中不可回避的核心话题。
1．未来城市空间布局
随着城市化水平的不断提高，城市地面空间拥挤、交通阻塞、环境恶化、资源匮乏等问题已越来越突出。城市立体规划是对传统平面规划的超越，不仅仅是空间合理利用的问题，更是现代综合规划的理念。要解决城市建设与土地资源的矛盾，其中一个主要解决途径就是向空中、向地下要空间，进行城市高层建筑布局、城市空中地下空间利用等多项研究。向高空要空间、向地下要空间，已成为增强城市功能、改善城市环境的必要手段。
未来的建造是奇妙的。想知道你未来住的地方是什么样的吗？也许是天空，也许是海底;也许是高耸入云的高楼，也许是占地广阔的园林。这一切并不遥远。
城市空中空间
超级城市是城市学的新概念之一，用来描述高人口密度的城市规划和立体化的城市经营模式。建设超高层建筑一方面有利于充分利用有限的土地资源，在控制建筑总量的前提下尽量为城市多留一点公共开敞空间，另一方面有利于塑造现代化的标志性城市景观，较快地提升城市形象。你能想象出未来空中的建筑吗？现在人类对未来的设想早已远远超出大家的期望！
我们现实中已经存在的“空中体育场”可谓是向未来空中建筑迈出的一小步。它就是近在我们身边的北京市第八中学空中体育场。
受校园面积限制，没有独立的标准操场，学生没有地方锻炼身体，这是目前摆在很多学校面前的一道难题。但是，这道难题在北京八中得以破解。该校最近建成并投入使用一座新体育馆。这座体育馆的特殊之处在于，它有一个距离地面5.2米高的全国首座空中体育场。该空中体育场由13根大跨度混凝土梁柱支撑起，地上有1层，地下有2层。最上层已经作为学校操场开始使用，还有400米标准跑道和一个标准足球场。地下1层为停车场，建有一条宽8米、长130米的田径训练跑道。地下2层为4个篮球场和2个羽毛球场地，还可以作为临时舞台和会堂使用。空中体育场破解校园运动空间狭小难题
未来还会有哪些你意想不到的空中建筑呢？以下即是世界各国的大胆创意！
美国工程师已经设计出柱筒状海上家园！据美国《连线》杂志报道，如果硅谷的百万富翁们愿意慷慨解囊，几年之内，我们将对世界公民这一概念有一个全新认识：如果可能的话，一批新世界公民将生活在永久性漂浮在公海之上的半独立国家。这听起来似乎是视频游戏《生化奇兵》中的场景，但海洋家园研究所并不是在玩游戏。作为创建深海城邦（或者说海洋家园——位于公海上的居住区）的第一步，它计划于未来两年在旧金山湾打造一个原型。美工程师设计柱筒状海上未来家园未来海上家园示意图
海洋家园可能成为一个乌托邦式的社区，主要针对渴望生活在民族国家之外的富人，海洋家园研究所创始人——谷歌的帕特里·弗莱德曼（Patri Friedman）和半退休的韦恩·格拉姆里奇（Wayne Gramlich）详细阐述了建造海上家园的想法。弗莱德曼和格拉姆里奇希望斥资几百万美元建造出第一个原型，方式是对现有的海上石油钻塔进行改建并按比例缩小，他们的这种设计被称为“柱筒式平台”。基本上说，海洋家园由一个钢筋混凝土管组成，管的底部外挂镇重物，镇重物中装有空气或者水，用于升高或降低生活用平台。由于将暴露于海浪影响范围的建筑部分降至最少，柱筒式设计可帮助离岸平台在更大程度上低档大海浪冲击。在未来的海上家园，每名居民的基本生活空间可达到300平方英尺（约合27.87平方米）左右。这个生活空间将位于管中，平台顶部则建有建筑物、花园，并安装太阳能电池板、风力涡轮机以及用于访问网络的卫星。随着世界人口迅猛增长，如何在相同的空间里安置更多的人，这是摆在世界各大城市的一个难题。在以下象征未来的世界七大空中城市的设计构想中或许能找到部分答案。
福斯特建筑事务所的水晶岛（Crystal Island）项目日前刚刚从莫斯科当局获得初步设计许可，将在离克林姆林只有4.5英里（约7.2千米）的纳加蒂诺半岛上建造。水晶岛高1500英尺（约合457米），是一座实现自给自足的城市，占地面积0.96平方英里（约2.5平方千米），是美国国防部所在地五角大楼的4倍，将拥有多种用途。这座巨型建筑物有900套公寓，可供3万人居住，同时还拥有3000个酒店房间，设有电影院、剧院、购物中心、健身中心和容纳500名学生的国际学校。从980英尺（约合300米）高的观景平台俯瞰，游客可以看到莫斯科大街小巷。建成后，莫斯科水晶岛将拥有世界上最大的中庭之一，这个中庭将在夏季开放，届时可以调节大楼内500英里（约800千米）高处公共空间的温度。莫斯科水晶岛
东京清水TRY 2004巨城金字塔的高度是埃及吉萨大金字塔的12倍。埃及吉萨大金字塔高6574英尺（约合2003米），占地面积3平方英里（约7.8平方千米）。整座建筑共有8层，相互堆叠而成，总面积估计达到34平方英里（约88平方千米），每一层都由几个更小的金字塔构成，每个大概相当于拉斯维加斯卢克索酒店那么大，一至四层专门用于住宿和商业活动，五至八层用于休闲和娱乐等社交场所。
清水“空中城市”可容纳75万人，相当于东京1200万总人口的1/16。解决那么多人的出行问题是一个巨大挑战，不过，便捷的交通运输系统以及快速移动的人行道和电梯网，通过55个交通枢纽将整个城市连成一片，不仅实现了零碳排放，还有效解决了居民出行问题。这座超级结构的外立面覆盖光电涂层，可以将阳光转换为电，从而为更为绿色的城市作出了贡献。东京清水TRY 2004巨城金字塔
东京X-Seed 4000摩天巨塔作为一个建筑学构想，最早于1995年提出，当时的初衷是吸引外界对提出这一宏伟蓝图的设计者的关注。尽管如此，我们仍认为X-Seed 4000堪称非凡的建筑设计，即便它可能永远地停留在绘图板上，无法成为现实。X-Seed 4000摩天巨塔楼高13123英尺（约合4000米），即便是富士山也在它面前黯然失色。富士山的标志性外形向来被建筑师们誉为给他们的创作灵感来源。
这座超级结构造价1万亿美元，形似帐篷由巨柱支撑，每根柱子都可以住人。X-Seed 4000摩天巨塔共有800个楼层，占地空间为26平方英里，可以让50万~100万人在此安居乐业。当然，我们还需要开发出各种各样的技术，才能让这种停留于绘图板上的庞大计划成真，这个建设项目包括新一代便捷交通运输网、高速电梯和一套可以减缓整幢大楼内温度、风速和气压等巨大波动的系统。
X-Seed 4000的能量供应完全来自于太阳能，不过目前尚不清楚太阳能是由覆盖于外立面的光电板产生，还是来自于新一代薄膜太阳能电池板。大楼内部确实会遵循的人类与自然和谐共存的建筑原则；正如上图所示，楼内不缺乏绿色植物。问题是有谁愿意长年生活在2.5英里（约4千米）高的庞大建筑物的阴影下面？恐怕那只能置放金属吧。东京X-Seed 4000
东京空中之城1000（Sky City 1000）是一座3280英尺（约合1000米）高的城市，整座城市可以实现自给自足，最早在1989年由Takenaka公司提出，以帮助恢复东京城市交通拥堵地区的绿地。如果Takenaka公司解决东京交通问题的方案最终通过，我们也许会看到一座完全符合构想的城市在东京拔地而起。空中之城1000由14个玻璃层保护的平台构成，占地面积达到3.1平方英里，将拥有大片的绿色空间。
整幢大楼拥有多种用途，可容纳常驻居民3.6万，工人10万，并有广阔空间可供办学校、开商场、建影院等。目前新一代三层电梯正在研发之中，将成为空中之城1000运输系统的支柱，人们从底层到顶层只需短短2分钟。理论上，空中之城1000可以将土地重新回收利用变成绿化空间，缓解人们经常在东京看到的高温状况。目前，这一项目尚处于提议阶段，但东京当局对其相当重视。空中之城1000或许会成为世界上第一个生态城市。东京空中之城1000
日本东京千年塔高2755英尺（约合840米），外观呈现圆锥形，1989年是由福斯特建筑事务所最早提出，用以解决东京开发用地短缺和人口过剩问题。按计划，千年塔（Millennium Tower）将建在距东京湾1.2英里（约1.9千米）处的海岸边，有170层楼那么高，占地面积0.4平方英里，可用于商业和居住。千年塔可以容纳6万人，有一条高速地铁网，每次载客量为160人，保证当地居民正常出行。千年塔每隔13层都设有一个交通中转站，公交系统连接这些交通枢纽，乘客可在这些中转站上下车，或转乘电梯和移动人行道。千年塔的风力涡轮机和安装在上层的太阳能电池板可以为整栋建筑提供可持续能源，是目前提出的最环保的理想城市设计方案之一。东京千年塔
美籍华裔建筑师、城市和区域规划师崔悦君（Eugene Tsui）以他对于未来派巨型建筑体的热情而著称。崔悦君设计的终极塔楼（Ultima Tower）高2英里（约3.2千米），可以应对寸土寸金的旧金山的人口激增问题。设计构想中的终极塔楼有一个直径6000英尺（约合1830米）的基座，覆盖总共53平方英里的空间，有500层楼那么高，从远处望去，就像一个巨大的圆锥体。崔悦君的“终极塔楼”展示了一个能容纳100万人口的垂直城市的设计构想，满足甚至超越了之前任何类似的设计方案。
终极塔楼的外立面安装太阳能吸收板和风力涡轮机，并采用一种称为“大气能量转换”的技术，利用楼顶和楼底之间的压差发电，为这座未来派巨型建筑提供常年稳定的能源，同时对环境不会造成任何破坏。一旦建成，终极塔楼在100~165英尺高的楼层设有开放的绿化空间，特有的叠层设计使人身处这样的高度时，有一种开阔、敞亮的感觉。值得一提的是，尽管终极塔楼高达数千米，但乘坐速度达到每小时3英里的电梯，客人用不了10分钟就可以从楼底升到顶层。旧金山终极塔楼
超群大厦（Bionic Tower）是一个垂直城市的设计构想，引起了香港和上海两地的浓厚兴趣，这两座城市的人口密度都相当高。如果这一设计方案最终通过，那么将有一座高3950英尺（约合1200米）、内部总面积达0.8平方英里的摩天建筑在香港或是上海的土地上拔地而起。超群大厦有300层楼那么高，将建在一个和内陆相连的，面积约为0.4平方英里的人工岛上，让10万人在此安居乐业。香港和上海都是世界上人口密度最高的区域，超群大厦建在这种城市，造价会是多少呢？答案是150亿美元。超群大厦
城市地下空间
城市是由地面、地上、地下三维空间协调扩展而成。为推动城市经济、社会环境协调健康发展，大力开发城市的地下空间对城市发展具有十分重要的意义。
随着工业化进程不断加快，城市日新月异的发展，地上空间逐渐被高楼和道路蚕食，现代化都市，特别是城市中心区域不可避免地出现了城市化进程快速推进与有限土地资源之间的矛盾，这种矛盾使人们日益认识到城市地下空间是一种宝贵的资源，扩张地下空间就成为一个城市自我发展的重要方向。城市空间发展，应当从过去主要向四周扩展和兴建大量高层建筑转到重点开发利用地下空间的轨道上来。有人说，19世纪是桥的世纪，20世纪是高层建筑的世纪，21世纪是开发利用地下空间的世纪。城市建设应当顺应城市空间发展的这一趋势，结合城市建设的新要求，突出抓好城市地下空间的开发利用。开发利用城市地下空间对发展城市经济、改善环境、方便人民生活必将起到积极作用。于是，城市建设从传统走向现代，从地上转向地下。
只有开发利用城市地下空间才能缓解城市空间发展的突出矛盾与问题。靠向城市周边地区扩展，会受到有限的土地资源的制约和现行体制的限制。而向高空发展，建高层、修高架路和立交桥，又会加重城市空间密度，使城市空间发展逐步走向恶性循环。因此，最明智的选择是转向开发利用地下空间。地铁、地下商场、地下商业街和地下停车场等项目改善了城市地面环境，保证地面有更多绿地、可以建更多广场，缓解了市内交通的拥挤状况，促进了城市经济发展。今后，随着城市地下空间开发的大规模展开，开发利用内容的扩大和综合利用地下空间设施水平与效率的提高，城市环境将会得到进一步改善。
我国大多数城市地下空间的利用基本还停留在停车的功能上，这是远远不够的。国际大都市历来十分重视城市地下空间的开发利用。东京、纽约、巴黎等世界级城市，用几十年甚至上百年的时间，构筑了一个以地铁、隧道为重要组成部分的地下空间网络，不仅缓解了人口增长带来的交通压力，也带动了沿线经济活动的繁荣。西方发达国家地下空间的开发利用有着悠久的历史。1860年伦敦开始修建世界上第一条地铁，现在世界开通地铁的城市已达100多个。伦敦地铁总长400千米，每天运量300多万人次。巴黎的地下城称为地下水道，可行船，并有地铁以及70多个车站，仅地铁就有14条线路，交织成网，总长200多千米，车流间隔80秒，每天运送480万人次。除地下交通外，地下商场、地下停车场、地下广场也是城市地下空间开发的重要内容。例如，日本全国每天1/9的人口要光顾地下商业街。这些地下项目的开发利用，为地面留出了更多的绿地和广场等休闲场所，保证了城市各部分之间联系的方便快捷，在提高城市居民生活质量、提升城市品位档次的同时，也扩大了服务业的规模，增加了就业渠道，促进城市经济的快速、健康发展。
城市的地下空间不是孤立的，不是仅仅作为大仓库，而是跟整个地上空间有机合一，每一个楼层地下的空间不是间隔的，而是连通在一起，其功能和美观都实现了与地上空间的统一。地下设施一经建成，对其再度改造与改建的难度是相当大的；另一方面，由于技术和自然地温的原因，不可能向地下无限开掘，需要有良好的施工技术付诸实施。地下空间一旦开发利用，就不能推倒重建，具有不可再生性。城市地下空间属于城市宝贵的不可再生资源，地下空间必须有一个前瞻性的整体规划，应当有计划、有步骤、合理地加以开发利用。
美国南部大城市休斯敦的地下空间开发就值得借鉴。休斯敦中心区的地下，楼与楼、街与街之间已经形成了一个地下网络，由于标示清楚，其步行没有交通干扰，反而比地面方便。目前许多城市地下空间开发利用基本上处于空白状态，未来城市必须进一步加大综合、科学、经济、合理、高效地开发利用地下空间的力度，建成一个纵横交错、功能多样、分工有序的多层次、立体式地下空间，形成一个统一、集约、高效、便捷的公共空间体系，这也必将是一个高效、智能、生态、人性化的地下空间。
未来城市对地下空间开发有以下几种形式：
地铁——目前，很多科学家、城市规划建设者、政府官员，都认识到百万人口以上的大城市要解决客运交通问题必须规划建设地下铁。伦敦、巴黎、东京、纽约的地铁已经编织了一个非常完备的地下交通网络图。
道路隧道——现在发达国家已经在地层的深处建构地下高速公路系统。加拿大蒙特利尔大搞地铁的同时，还在建筑物的底下建构了完整的人行步道系统，帮助市民度过漫长的冬天。
立体化双层城市——从20世纪60年代开始，人类把城市的各种功能性设施全部转移到地下，地面留给市民，地下有地铁、商业街、下沉式广场。地下街是日本人发明的，即地下街道。它把过街的人行通道和沿街布置的商店及停车库、地铁换乘站，有机地组合在一起，放入地下。多伦多的地下街就形成了一个地下城市空间。
科学研究与地下空间利用——美国的明尼苏达大学建造了一个距地面30米的空间研究中心。该中心一个很重要的研究，就是把地面的景色、地面的阳光、通过折射、反射系统，传送到地下去，让地下30米深处生活学习工作的人，感觉到地面的景色。
城市多功能区
城市化和信息化是当今世界城市发展面临的两大主题，这两个过程是相互作用、彼此促进的。信息及其网络已经渗透到城市的交通、居住、工作和游憩等各个领域，传统的城市功能正在发生深刻的转型。工业时代，由于工业污染使城市有明显的功能分区，人们每天的生活都由各个分区中的片段穿插起来组成。网络时代，家庭办公、电子购物、网络会议、网上学习等新的工作和生活方式的产生，使得商业区、工业区和居住区在一定程度上相互融合。集居住、工作、休闲于一体的网络化多功能社区将会出现，人们可以轻松地完成工作、娱乐以及购物等活动，不必成天在拥挤的城市之中穿梭。这样，各个功能区之间的边界变得模糊。
所谓“城市综合体”，是将城市中的商业、办公、居住、旅店、展览、餐饮、会议、文娱和交通等城市生活空间的三项以上进行组合，并在各部分间建立一种相互依存、相互助益的能动关系，从而形成一个多功能、高效率的综合体。这就是未来城市的发展模式——多功能城市。
自从城市产生，人类就不断地探索理想城市的发展模式。历史上最为著名的，对于现在城市规划设计影响最大的关于城市形态的论述莫过于霍华德的田园城市。霍华德指出，建设理想的城市应该具有城乡二者的优点，使得城市生活和乡村生活像磁力那样相互吸引，同时他还提出了城市过度发展后疏散的思想。这些思想具有很强的前瞻性和生命力，为以后许多的城市设计师所采纳和遵循。
现代大部分的城市发展模式还是遵循了城市规划和发展是要处理好工作、游憩、交通、居住四项基本功能的观点，城市的各个功能分区明确，现在不少城市都形成了城市中相对独立的功能分区。鉴于交通技术的突飞猛进，不少人认为，地域上的距离不会使得各个功能区块间产生隔阂，可以通过高速公路、铁路来彼此衔接各个区块。究竟这些做法正确与否，现状给了我们很好的答案：教育区块和城市其他区块的衔接不紧密，公共交通无法跟上导致了教育区中人流的出行难。现在许多高教园区交通设施的建设是一种高投入的被动的建设，每逢节假日和学期结束时拥挤不堪的公交车和连绵百米的等车队伍就是对此很好的诠释；区块的分离导致原来在城市内部的可以为其提供服务的配套设施不得不进行重复建设，但现状往往是这种建设根本没有跟上，学生要买本参考书，不得不坐近一个小时的汽车回到本部附近的书店去购买。至于居住，功能分区导致的后果更为严重，居住区和工作区（往往是商业和工业区）的分离导致的交通成本的提高，使得工薪阶层的家庭根本没法享受到规划者所认为的最为适合居住的场所，而市区虚高的房价更是使得广大老百姓无所适从。以上这些，都是现代的城市模式对与每一个市民所产生的不利影响，而现代城市的发展模式对于整个城市来说也是非常不利的。
缺乏肌理的城市功能分区，简化城市的功能，这些在现代城市中被广为采用的城市发展模式已经越来越体现出其不利的一面。我们必须要寻求一种适合人们生存的，适应可持续发展的，真正体现以人为本思想的城市模式和形态。过于生硬的功能分区只会导致城市各个区块间可达性的下降，从而导致更多的人无法享受到城市中心所带来的功能。城市设计和建设的各个方面都应当考虑到所有人的利益，城市功能要满足富翁们的需要，也要满足老百姓的需求。高科技对城市形态和功能的影响越来越深远。科技的进步使得人类能够享受到更为优质的生活条件，而由于环保水平的日益提高，城市功能的布局也发生了变化。由于技术的进步，现代许多的工厂安静整洁，我们没有理由不把它们安置在相对靠近居住区的地方，这也为城市功能的多样化提供了条件。可见，传统的功能单一的城市将不适应未来的区域合作和发展，城市的弊病将越来越突出，这种城市也是必将被淘汰的。
我们可以得出一个未来理想城市的模式的初步定义：未来的理想城市是具有均一性、生态性、技术性，城市各个功能区块相融合的多功能的环境。
在提高市民的生活水平上，多功能城市将远优于现代城市。未来城市的模式能够保证居民到各个区块间有很好的可达性，但现代的城市规划中生硬的功能分区正好破坏了这种可达性。可达性的破坏势必导致了居民生活的不便，居民要享受到城市的功能，不得不花更多的时间成本和经济成本。而多功能城市的功能融合，使得城市各个部分的居民能够在最短时间内享受到最完善的城市功能服务，即使居住在分区的居民也能获得与老市中心同样的服务，因为多功能城市强调每个组团都是一个具备完善城市功能的区域。
多功能城市在经济上的独立性远大于现代的城市，这将消除城市间的等级制度，避免了大量的中小城市依赖于大城市发展的格局。大量中小城市依赖于大城市发展只会导致大城市的负荷不断加重，城市基础设施无法跟上社会需求，城市环境恶化，而大城市一旦出现衰败现象，整个区域就将出现危机。
多功能城市可以弥补现代城市发展中郊区化所带来的问题，如道路交通、公共服务等基础设施建设相对不足和落后，盲目的郊区化导致城市中心的衰败等等。而多功能城市的郊区化绝非简单的功能外迁或人口外迁，而是由于老城区承受能力达到极限后在其外围建立起来的新的城市乡村结合体，它应该既保留乡村优质的自然环境又继承了老城区的各项功能，进一步强调了新城区和老城区的联系，使得城市始终保持着一个整体发展的趋势。
未来的城市的机能不再是依赖大规模化，而是集聚并协调各个功能复杂的多变区域，以多元经济模式取代规模经济模式，城区功能多样化，城市多中心化，部分公共设施公共服务多价化，交通等基础设施网络功能强化，使得城市适应多样化的需求，从公共设施向个人化的设施与服务改变。建筑设计上，未来城市的规划倡导的是多元化的设计，为多元化的社会生活提供更为丰富的选择性。
迄今为止，世界上还没有一个真正意义上的多功能城市，但是一些新区建设，如法国巴黎的德方斯新区的规划建设已经出现了未来城市发展模式的影子。巴黎的德方斯新区不得不让我们为其超前的规划设计、紧凑的空间安排、便捷的交通联系、完善的功能设置、高效的土地利用以及至今仍不落后的现代化水平所感叹。在功能布置上，德方斯采取了与现代主义功能分区所不同的方法。高层写字楼与低层的住宅彼此毗邻，使得这个新市区昼夜一样充满生气。在白天商业贸易的繁忙喧闹之后，晚上主要是文娱社交活动。在这里，人们可以找到城市中通常所见的各类建筑，如电影院、药房、旅馆、游泳池等；也包括其他各种新的设施，如艺术中心和业余活动中心、区域性商业中心、展览馆等。在一块并不大的区域，设计者将多种城市的功能有机地融合到了一起，已经有了多功能城市的雏形，是非常值得我们学习和参考的。相反，纽约的曼哈顿是商业金融中心，但它缺乏的是各种生活服务设施，导致经过白天的喧哗后夜晚的曼哈顿成为一座死城，这也是单一的城市功能带来的不良城市景观的例子之一。
城市是一个有机体，和生命体是一样的。而多功能城市所倡导的城市功能间的相互融合，正是有机的体现。一个城市不能缺少任何一种功能，只有像有机体那样各个部分、各个功能统一协调工作，才能使城市正常地运作和充满活力。
2．未来的城市建筑
建筑是人类劳动实践的产物，而且随着人类文明的发展，人们对建筑空间有了理性的思考，开始主动地去创造建筑空间，以满足人类本身的需求。中国古代先哲们很早就提出了“天人合一”的思想，在建筑中则体现为建筑与自然的相近、相亲、相融。回顾中国建筑的历史，一座座水平延展的城市，一片片平房院落为主的建筑群，曾是中国人千百年来的理想居所。庭院生活对家居生活充分必要，将公共与私密空间，动、静区域恰到好处地分隔过渡，内外融合，形成了窗窗有景、家家有园的完美视野。这种人性化的舒适生活方式，是千百年来中国人所追求的。
住宅，是人为的生活空间环境，它反映着当时当地的社会物质文化水平和科学技术水平。随着社会的发展，人们对住宅设计提出了新的设想与新的要求，住宅的设计理论和设计方法在不断地更新。新的世纪已经来临，社会将向都市化、高龄化、信息化急速发展，人们在解决温饱问题之后，转向关心生存环境。人居健康问题的挑战引起了全世界居住者和舆论的关注，人们越来越迫切地追求拥有健康的人居环境，包括生理的和心理的、社会的和人文的、近期的和长期的多层次的健康。
在当今高密度的城市中，我们要面对一个根本性的问题——人口和土地。人口不断增多和聚集，城市目前面临的巨大的人口压力和土地紧缺的问题，高层住宅则是唯一的出路。虽然“住宅郊区化”可以作为这个问题的一种解决方式，但是发达国家对城市中心的回归已经告诉我们，只有在城市中保留一定的居住面积和人数，才能保证城市健康和谐的发展。因此如何在垂直延伸的高密度居住区中更大限度地引入自然空间，无论是对于现在还是将来，都是一项很有意义的工作。21世纪所有住宅的开发应该具有三个关键要素，即智能、环境与文化。用中国古代哲学的“天人合一”观点把以“人”为本和以“自然”为本创建社区有机结合起来，我们未来的社区应该是一种生成于环境，贡献于生态，返回于自然，亲和于人与社会的、人与自然和谐的“绿色社区”。方便、舒适、和谐是构建21世纪未来住区的主题，同时，绿色住宅、生态住宅也是21世纪住宅的发展方向。
相对于建筑，室内设计与人的生活方式更加密切相关。今天的社会，已要求我们的设计师对人类的生活模式更加关怀。我国已进入老龄化社会，由于年老体弱而造成的行动困难，因而室内的安全保障设施及便捷良好的通讯设施成为室内的日常用具。今天的设计师应更多关注未来世界的变化，这些变化将改变未来人类的生活模式，从而影响设计的思维、法则。上海新近落成的浦东金茂大厦室内设计的成功应成为今天我们学习的典范。其酒店客房内办公桌上设置的Intemet网接口及更多的电源接口，都反映了酒店更加服务于日夜穿梭的旅行商客工作生活需求。而客房卫生间的盆浴与淋浴使用的互分，表明了设计师对现代人类自尊的更加珍重。客房衣橱可在走道及卫生间内两面开启方便了住客的生活起居。浦东金茂大厦室内设计的成功，并不仅仅在于其辉煌高耸的室内空间和代表着最新时代科技的装修材料，更在于其所证明的对现代人类生活模式的更多关爱，是一次设计理念的成功。
21世纪将是一个城市化世纪，如果说20世纪的人们思考如何谋求生存的问题，那么21世纪将是人们追求生命质量提高的时候。相信，21世纪的未来，人类生活方式的革命将对人生活息息相关的室内设计产生巨大震撼。但我们如果已准备好自己的知识，坚信室内设计将会给日益发展的人类社会创造更加美好的未来。室内设计将更加“以人为本”，给人类更多的关爱。
智能建筑
进入21世纪，科学技术将更为广泛地应用于各个领域，智能化建筑是当今的一大发展趋势，住宅也不例外。随着人民生活水平的不断提高，人们对居住舒适的要求也会越来越高，科学技术的发展要求未来小区和住宅拥有智能化系统的设备，故智能化住宅的发展前景是光明的，是住宅在功能方面的大势所趋。智能建筑的发展趋势则是以人为本、可持续发展、绿色、信息化与智能化结合。
智能建筑是以建筑物为平台，兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等，集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体，向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。智能建筑在台湾和香港称为聪明型建筑或聪明建筑，它的出现绝非偶然，是科学技术的发展大势所趋和人们社会需求的人心所向两个因素促成的必然结果，是历史发展的必然。美国智能建筑学会（Intelligent Building Institute）指出：“没有固定的特性来定义智能建筑。事实上，所有智能建筑所共有的唯一特性是其结构设计可以适于便利、降低成本的变化。”IBI的说法确定了智能建筑应具有的特性元素。智能建筑必须保持一个有效的工作环境、自动综合运转并能够灵活适应未来工作环境变化的需求。
智能建筑是社会生产力发展、技术进步和社会需求相结合的产物。纵观人类建筑发展的历史，可以看出智能建筑诞生的历史必然。原始社会诞生了人类早期遮风避雨的茅屋，农业社会诞生了城墙和雄伟的宫殿等建筑物，工业社会诞生了钢结构或混凝土的摩天大楼。信息技术使人们的生产、生活等方式发生了巨大变化，作为人居住和活动场所的建筑物要适应信息化带来的变化，智能建筑的产生和发展是必然趋势。随着计算机、控制、通信技术的不断发展及关键技术的突破，必将进一步促进智能大厦的发展。智能大厦正向着集成化、智能化、协调化方向发展，实现智能化管理已经成为重要标志。可以预见智能建筑将成为建筑革命的先声，成为21世纪的重要产业部门，乃至成为一个国家科学技术与文化发展水平的重要标志，也是未来建筑的重要标志。
早期的超高层大楼一般设备非常多，诸如空调系统、给排水系统、变配电系统、保安系统、消防系统、停车场系统等各种专业系统同时共存。操作和控制这些系统，仅靠中央临近室很难实现。20世纪80年代，微电脑技术的崛起再加上信号传统技术的进步，基本上实现了所有设备都可以显示于大楼内的中央监控室，并且较容易地进行操作和管理，从而提高了效率。1984年，美国康涅狄格州的哈特福市将一幢旧金融大厦进行了改造，建成了称为City Place的大厦，从此诞生了世界公认的第一座智能大厦，它是时代发展和国际竞争的产物。为了适应信息时代的要求，各高科技公司纷纷建成或改建具有高科技装备的高科技大楼，如美国国家安全局和五角大楼等。中国的第一座智能大厦被认为是北京的发展大厦。此后，相继建成了一批准智能大厦如深圳的地王大厦、北京西客站等。总之，进入90年代以后，智能大厦蓬勃发展，步美、日之后尘，法国、瑞典、英国等欧洲国家，新加坡及中国香港等地的智能大厦如雨后春笋般地出现。
在智能住宅方面，表现为网络技术应用和控制方式的变化。计算机网络和多媒体技术已经进入住宅小区，使住宅控制与管理技术发生深刻变化。80年代，住宅控制方式主要为电子型。90年代初为程序型控制方式，90年代末发展为网络型控制方式。在21世纪，住宅控制方式将演变为智能控制型。各种家电设备都“上网”，实现家电接口标准化、设备控制智能化、系统功能集成化。
大型建筑物的运作包含有多种功能系统，如水、电、热力、空调、通讯等等。他们又各有特色，如水又分为生活用水、生活污水、生活热水、生产污水、消防用水、生活及生产废水处理与循环使用、生产及生活污水的处理等，而这些对一座建筑物来说要实现自动控制就十分复杂。所以智能的概念是替人来做出最佳方案并完成其运行，实现建筑功能运作自动化。智能建筑的另一使命是降低建筑物各类设备的能耗，延长其使用寿命，提高效率，减少管理人员，求取更高的经济效益；通信自动化、办公自动化、安全保卫自动化等都是智能建筑所能达到的。智能建筑内的所有设备应该起到增强其住户智能的目的。借助于系统，住户可以快速高效地自由获取世界各地的信息。住户根据自己的意愿，可以很容易地向世界各地发出要求和指示。智能系统也可以提供娱乐和教育的方式，住户在家时就好像在国家图书馆一样。
随着人们生活水平的不断提高，智能建筑的数量也在急剧地上升。随着更多智能建筑的出现，将有更加先进的技术补充到这一领域中，使这一技术更加成熟、完善。智能建筑是人、信息和工作环境的智慧结合，是建立在建筑设计、行为科学、信息科学、环境科学、社会工程学、系统工程学、人类工程学等各类理论学科之上的交叉应用。智能建筑将成为未来时代建筑的标志。
生态建筑
生态建筑的诞生，标志着世界建筑业正面临着一场新的革命。这一革命是以有益于社会，有益于健康，有益于节省能源和资源，方便生活和工作为宗旨，并对建筑业的设计、材料、结构等方面提出了新的思路；它不再是生态专家们的美好设想，而已变成现实。
美国太阳能设计协会正在研制新型的太阳能住宅，称为建筑物一体化设计，即不再采用在屋顶上安装一个笨重的装置来收集太阳能，而是将那些能把阳光转换成电能的半导体太阳能电池直接嵌入到墙壁和屋顶内。这种建筑物一体化的设计思想是该协会创始人史蒂文·斯特朗20年前所倡导的，由于当时太阳能电池过于昂贵，无法实施。如今太阳能电池的价格只有80年代的1/3，所以推广的可能性大大增加。
德国建筑师塞多·特霍尔斯建筑了一座能在基座上转动的跟踪阳光的太阳房屋，房屋安装在一个圆盘底座上，由一个小型太阳能电动机带动一组齿轮。该房屋底座在环形轨道上以每分钟转动3厘米的速度随太阳旋转，当太阳落山以后该房屋便反向转动，回到起点位置。它跟踪太阳所消耗的电力仅为该房屋太阳能发电功率的1％，而该房所获太阳能量相当于一般不能转动的太阳能房屋的2倍。
20世纪80年代初期，美国芝加哥曾建成了一座雄伟壮观的生态楼，楼内没有砖墙，也没有板壁，而是在原来应该设置墙的集团上种植植物，把每个房间隔开，人们称这种墙为“绿色墙”，称这种建筑为植物建筑。这种建筑的施工方法并不复杂，它无需成材木料，无需采用大而笨重的建筑设备，而是就地取材，以树林为主材，采用经过规整的活树林来作为“顶粱”、“代柱”和“替代墙体”。运用流行的“弯折法”和“连接法”建造出许多构思巧妙、造型新奇、妙趣横生的拱廊、曲桥、屏风、住宅楼等。
生态住宅的设计概括起来有四点：舒适、健康、高效和美观。住宅设计应充分结合当地的气候特点及其他地域条件，最大限度地利用自然采光、自然通风、被动式集热和制冷，从而减少因采光、通风、供暖、空调所导致的能耗和污染。如北方寒冷地区的住宅应该在建筑保温材料上多投入，而南方炎热地区则更多的是要考虑遮阳板的方位和角度，即防止太阳辐射和眩光。绿色生态住宅强调的是资源和能源的利用，注重人与自然的和谐共生，关注环境保护和材料资源的回收和复用，减少废弃物，贯彻环境保护原则。
生态建筑的设计原则（一）生态化。即节约能源、资源，无害化，无污染，可循环。（二）开发可再生的新能源。1）太阳能利用在生态住宅设计中利用太阳能并非简单地安装一些太阳能电池或太阳能热水器，更多的是和建筑物本身有机地结合来综合利用太阳能。2）自然温差利用地球上冬冷夏热，夜冷昼热，如果能够将夏天的热量转移到冬天，或者将冬天的低温转移到夏天去，就可以不花钱或少花钱解决许多问题。3）地能利用指对地下和地表可再生能源的综合利用。4）相变材料利用利用建筑维护结构把白天的热量存起来晚上用，或者把夜里的冷量存起来白天用，是—个很好的途径。但它存储的量还不够，一种很有效的解决方法就是采用相变材料。把建筑结构和相变材料结合起来，可设计出一种低能耗建筑，并维持建筑物的良好的热环境。（三）使用新型建材。新型建材，国际上称之为健康建材、绿色建材、生态建材等。主要包括新型墙体材料、新型防水密封材料、新型保温隔热材料、装饰装修材料、无机非金属新材料等。新型建材不仅不会对人类生存环境造成污染而是有益于人体的健康，有利于改善建筑功能，起到防霉、隔音、隔热、杀菌、调温、调湿、调光、阻燃、除臭、防射线、抗静电、抗震等作用，制造新型建材不仅可以采用不对环境造成污染的生产技术，而且在产品结束使用寿命后，还可以作为再生资源加以利用，不会形成新的废弃物。（四）环境绿化。（五）垃圾分类处理。“零能耗”的建筑
不少人也许已接触过“零耗能住宅”这个术语，虽然还不大清楚这到底是什么，但它听起来不错。那么这到底是现实呢还是对未来的一个设想？这的确是现实，在美国各地这样的设施已经帮助房主们节约了大笔的能源开支。过去几年中，美国能源部一直在推广这种高效住宅设计，目的是在全国范围内的住宅建设中采用高效能源或可再生能源策略。正是如此，美国各地都出现了能耗已经接近甚至达到零的住宅，甚至是社区。根据我国建设部门的统计，目前我国已建房屋有近400亿平方米属于高耗能建筑，新建房屋有95％以上是高耗能建筑。我国市面上已建成的“准零耗能”与“纯零耗能”住宅都是广泛采用各种节能策略以及太阳能发电与热水供应系统。
所谓“零耗能”，是指建筑在实现低耗能的基础上，补充太阳能、风能和浅层地能等可再生能源，达到节约或者不用传统化石能源的目的。现国际通行的所谓“零耗能”建筑主要是指通过最佳整体设计、利用最先进的建筑材料以及节能设备，达到房屋所需能源或电力100％自产的目标。零能耗建筑并不是说建筑不耗能，而是指对不可再生能源的消耗为零，用能主要是太阳能、风能和生物智能。
初夏的瑞士，30多摄氏度的气温让人吃不消，但一走进Eawag（瑞士联邦供水、废水处理与水体保护研究所）总部大厦，却是感觉清凉如春。这个大厦没有空调，但室温一年四季保持在23摄氏度。这就是著名的Chriesbach大厦——国际知名的零耗能建筑。它于2006年9月落成，在现有节能技术的创新基础上，为建筑业树立了新的标准。据介绍，Chriesbach大厦消耗的能源仅相当于规模最小的大厦所消耗的能源的1/4，其能耗已经达到欧洲2050年的标准。
大厦是一个紧凑型实体，有一个玻璃屋顶的中央大厅，因此阳光可以照射进大厦，同时也有助于大厦在夏日夜晚的降温。墙壁是钢筋混凝土框架结构，也是冷热蓄能体，绝缘层有30厘米厚。窗体底端天花板使用的是再生混凝土，地板用木屑板铺设，而大部分墙壁则采用木质结构。办公室之间的隔断墙壁采用了黏土材料，这样既符合环保的要求，又能调节空气湿度。逃生露台上，装有天蓝色的玻璃板，在兼顾美观的同时，可根据季节变化控制日光通透，或提供遮阴，或让太阳光直射进大厦。这些玻璃板可根据设定的角度自动调节，夏天可遮挡75％的太阳光；冬天则尽可能多地放进阳光。
在能源方面，个人活动、办公设备、照明灯光及自然光线产生的热量，通常足以维持一个舒适的室温，即23摄氏度左右。在大厦屋顶四周，分布着459平方米的窗体顶端窗体底端太阳能电池，可为大厦提供近1/3的建筑用电量，约等于21.9万千瓦时（不含服务器的用电量）。此外，屋顶上还种了小植物，用来保温及收集雨水。
在水源供给和处理上，Eawag动足了脑筋。饮用水主要用于员工食堂、每层楼的饮用水龙头及清洁设施。而其他用水则主要依靠雨水。比如，屋顶上有一个80立方米的露天水花园，用来储存雨水，它位于食堂的前面，有一根单独给水管，为厕所提供冲刷水源。尿液也会被特别处理，它经单独管道与无水便池和厕所分离，储存到两个大水箱（分男、女）中，用于Eawag的研究。在停车场、通道等地方，雨水不能直接排入地下，而是被收集到一个露天水道，流入排水区域。大厦周围，挖了小沟渠，种了大片树木，它们与建筑物组成了一个融入自然的整体系统。整个零耗能表现出的不仅仅是单个尖端技术的叠加，更是各个系统和技术相互作用的最优效果。
太空屋
2004年8月24日，欧洲宇航局已经提出“太空屋”雏形。该“太空屋”是用高科技材料制成，拥有坚固的太空船结构。“太空屋”使用高效的太阳能板进行发电然后将电储存到高效的锂电池中。同时该“太空屋”使用用于卫星的特殊的能量控制系统。“太空屋”是超级绝缘的，它应用先进的供暖、制冷和通风装置。“太空屋”雏形是以传统的房屋为基础，全部采用欧洲宇航局太空计划的先进材料为理念形成出现的，这种材料不仅轻，而且韧度和抗热、抗寒能力都非常突出。建筑在地球上的“太空屋”模型“太空屋”是一组球形结构，由三部分组成，其中每一部分都拥有4根支柱，高达5层。有点像人们所说的“飞碟”形状，整个球体由支柱支撑，首层与地面之间有一定的距离，也就是说，房屋主体并不直接与地面接触。当它伸出支柱把自身支撑起来时，它就和底下的任何运动无关了，无论是大风还是地震都不能轻易撼动它。新科考站将能抵御里氏7.5级地震、时速220千米的狂风及高达3米的海浪。近年来风雪已经对科考站的安全形成了威胁。这种建筑外表光滑，符合空气动力学，还可防止雪的堆积，内部的墙体结构还可根据需要进行移动。
欧洲宇航局的“太空屋”从几个方面引起了德国的兴趣。一是为了达到保护环境的要求，整个建筑在使用过后能全部移除使环境不会受到污染；一是建筑结构能适应恶劣的自然环境。具体到南极站的应用上，“太空屋”的轻型设计可以使它承受每年深达1米的降雪量而不会陷入冰雪中，同时，也大大方便了日后的移除工作。此外，相对在南极建造建筑物的严格条款来说，太空屋的设计在某些方面还超出了这些标准。南极站模型的三分之一（完整的应有12根支柱）“太空屋”构想的实现为人类的建筑居住技术提供了一种新的思维方式，其运用将越来越广泛，并有可能在不久的将来逐步取代现有传统住宅。而且许多太空技术已经为解决地球上的问题提供了初步的解决方案。“太空屋”被设计成了一个自给自足的系统。它采用了高效能太阳能动力和先进的循环水及净化水的系统。另外一个设想还在计划中，那就是设立一个可以清除空气中亚微米级的致病粒子的系统。可以说，太空舱为了在极端环境中维持生命所依赖的前沿技术，正是地球上的建筑技术革新极具价值的资源，人们应当好好加以利用。
在2006年的节能展上节能庭院亮相。只需5小时，节能房间就在农展馆前拔地而起。节能庭院运用了多种节能技术：主体房间应用了“太空板”，有保温作用，冬季保温，夏季可隔热，还充分利用了可再生能源，如安装风车、利用太阳能等。虽然动用很多先进的设备装置，但是，假设将建200平方米节能庭院总造价也不到20万。而且，节能房屋的主体建设，就是将预制好的太空板搭建出房屋主体结构，只用5个小时。节能庭院不光能应用到农村住宅，应用于别墅建造，还将节能设施逐步运用到楼房中。周一凡表示，正在考虑配合平改坡工程，将节能技术推广到楼房中应用，在综合考虑北京住宅的建筑结构、墙体承重后，太阳能、风能也能走进北京市区的栉比高楼。
模仿蚁穴的建筑
说起白蚁，大家首先想到的就是它是一种极具破坏力的害虫，但是有科学家经过3年的研究，发现白蚁的巢穴不仅结构精妙复杂，而且就算外面的温度高科技展上搭建的太空屋达40摄氏度或者低至冰点以下，蚁穴始终能保持恒温。目前，科学家正在着手模仿蚁穴，建造出更适合人类居住而且造价低廉的房屋。
由英国和美国科学家组成的一个研究小组对非洲撒哈拉的巨大蚁穴进行了为期3年的研究，试图寻找大蚁穴精妙复杂的内部结构的奥秘，因为科学家们发现，无论外面的气温如何急剧变化，蚁穴里的温度却是不变的，科学家的这一发现有助于帮助人类建造更适合环境而又造价低廉的住房。
仅从外面看，非洲白蚁的巢穴就像一个大土堆，它们高大的外表给人留下了深刻印象，一般有3米高，有一些蚁穴居然高达8米，而且蚁穴不仅是地表上的那块，它们还伸到地下很深的地方，那是因为白蚁在地下深层“挖掘”建筑材料，它们小心地挑选建造巢穴所需要的每一粒沙子。蚁穴里错综复杂的通道组成一个通道网，这些通道可以让新鲜的空气进入，同时把呼吸过的废空气排出去，这样就防止白蚁在里面因缺少空气而窒息。
蚁穴的设计非常巧妙，最令人不可思议的是蚁穴里面是恒温的。不管是寒冷的冬天还是炎热的夏天，蚁穴里面的温度自始至终保持在3摄氏度左右，而且蚁穴还能自动调节空气湿度。在撒哈拉，白天的温度经常超过40摄氏度，而有的季节的晚上最低气温则达到冰点以下，可是科学家们却发现，蚁穴里面的温度一年四季自始至终都是3摄氏度。而且蚁穴可以自动调节里面的空气湿度，在有些炎热的地区，比如纳米比亚，有些白蚁巢穴的烟道高达20米，以便控制湿度。
蚁穴的中心最舒服，那是蚂蚁国王和蚂蚁王后居住的地方，一个蚁群数量可高达200万只，但是都在国王和王后的统治之下，蚁群中所有的蚂蚁都是国王和王后的子孙。
蚁穴中还有一种生长着特殊真菌的“农场”或“园子”，这种真菌是世界上其他地方所没有的，白蚁用这种真菌将木浆分解成纤维用于建造蚁穴，并用来分解用于能量转换的糖分。科学家说，他们下一步要研究清楚的是，白蚁在蚁穴中如何处理废物，因为一直没有在蚁穴中发现蚂蚁的排泄物或者其他垃圾。
科学家从蚁穴中得到启发，模仿蚁穴设计新型墙壁，使房屋具有和蚁穴一样的特性。但这并不意味着人类未来的房屋就要建成通道错综复杂的结构，而是要用新知识设计墙壁，具有和蚁穴同样的特性。为了研究如何设计并建造这样的墙壁，科学家用熟石膏将蚁穴填满并覆盖住，然后切成半毫米厚的薄片，用相机一张一张拍下来，然后用电脑技术就可以制作蚁穴结构的三维模型。
3．未来的城市森林
城市绿化不再是简单的种树栽草，而应做到春有花、夏有荫、秋有果、冬有绿；落叶乔本、常青灌木、常绿草坪高低参差、交相辉映，充分满足崇尚田园生活的现代人的审美情操，做好城市绿化带的合理布局，建立良好的城市生态系统，形成“天蓝、地绿、水清”的生态环境。
现在许多城市的绿化工作，其主导思想上仍然是对建筑区周围修修补补式的园林设计为主，没有从整个城镇生态环境建设的要求来考虑不同类型土地类型的资源配置与布局。城市绿化建设仍然存在着较多问题。如绿化植物种类单一，生长不良，稳定性差，生物群落发育不全，病虫害发生的几率也会大大增加，生态效益得不到充分发挥，出现“绿色沙漠”。
于是有人提出“城市森林”的概念。森林是改善生态环境，促进人与自然和谐共存的纽带。因此，加快城市森林建设尤为重要。作为“城市之肺”——森林，对改善城市生态环境，提高城市人口生活质量，科学发挥城市功能有着不可替代的作用。随着我国城镇化进程的加快，城市森林发展的重要性和紧迫性日益显现。加快城市森林建设的步伐，努力改善城市人居生态状况，维持和保护城市生物多样性，提高城市综合竞争力，促进城市走可持续发展道路，是新世纪现代化城市发展的必由之路。
城市森林这一概念的提出已有40余年的历史。1962年，美国肯尼迪政府在户外娱乐资源调查报告中，首次使用“城市森林”这一名词。从生态化城市建设来看，城市森林有十分丰富的内涵。它不是以生产木材为主要目标，而是以城市为载体，以森林植被为主体，以城市绿化、美化和生态化为目的，加快城市生态化进程，促进城市、城市居民及自然环境和谐共存。
对于一个城市来说，森林是“城市之肺”，河流、湖泊及各类湿地则是“城市之肾”，城市因为有了森林和流动的水体使裸露的钢筋混凝土外表添置了华丽的衣裳，赋予了一种动态的美、和谐的美。城市一方面可以利用森林涵养水源，促进城市水系的水质改善，加快城市范围内河流生态系统的生态恢复，有效缓解城市水资源短缺危机；另一方面可以利用城市水体的功能改善森林生长繁育环境，促进森林绿地达到较为完善的近自然植被结构，提供更为丰富的生态功能，使城市生态系统的结构得到优化，实现城市生态系统的良性循环。城市森林建设在规划设计上应与城市园林、城市水体、城市基础设施建设相互协调，融为一体，为城市总体布局服务。
城市森林蕴含着深厚的文化内涵，以其独特的形体美、色彩美、音韵美、结构美，对人们的审美意识、道德情操起到了潜移默化的作用，丰富着城市的人文内涵。城市森林建设是一项涉及多部门、多行业、多学科的系统工程，加强部门间合作，提高社会参与程度，共同为城市生态环境建设服务，充分调动好各方面的积极性非常重要。
城市发展与建设的实践让我们深切感受到，城市经济社会发展与绿色文明密不可分，城市人的全面发展与绿色环境紧密相连，留住城市的绿色，打造高品质的生存环境空间，使自己的家园变为森林城市，是城市可持续发展的必然选择，也是创造富裕、文明、安宁、和谐、美好的城市生活的必然选择。
第二章 未来的城市交通
像我们生命体中的循环器官一样，交通运输在城市建设中占有重要的地位。如果循环系统出现了问题，将会造成致命的伤害，所以要保证它一刻不停地正常工作。而且交通问题与我们特别关注的环境能源问题密切相关，在我们的日常生活和生产活动中占有很大比重。因此在谈到未来的城市生活时，交通问题是不可回避的领域。最初，人们为了生产，产生了移动、运输的需求，于是便产生了道路。随之而来的是更大量、更快捷的运送方法逐渐得到开发，最终发展成为今天这样高效率的船舶和铁路等运输系统。汽车如今成了我们生活的必需品。伴随着经济集团化、一体化的发展，国际上的运输越来越发达，空运的重要性也日益显著。机场也在城市的基础设施中占有日益重要的地位。
时至今日，交通运输和经济的发展相互影响，在城市中伴随着人口的流入与集中，道路和交通系统也不断扩大、完备，交通的便利促使人口和经济进一步获得增长。虽然已经针对交通运输方面进行了大规模城市基础设施的投资建设，但是到目前为止仍然不能满足城市发展的要求。由于过去单从政治或经济的狭窄角度来考虑城市交通运输的发展，因此导致许多不合理的问题大量产生并堆积下来，尤其是环境问题。可以说世界上的城市正遭受日益严重的交通问题的“摧残”，其中一个重要的原因就是小汽车的持续增长。无视环境和公共健康的问题，仅从个人出行舒适的角度出发，小汽车显然比公共汽车或其他交通方式更具有吸引力。我们人类不能任由这些问题随意发展，我们需要认真地考虑如何解决现存的问题。未来的城市将更注重环境保护，采取改善公共交通、鼓励步行和自行车出行的措施，以减少小汽车的使用，或者至少引导人们以不同方式使用小汽车。如同今天的高层建筑必须与配备电梯一样，今后大规模的城市还将提供自动水平移动的系统，从而使未来城市发展可以不依靠私人小汽车。从城市居民使用交通的便利角度和城市环保的角度，未来的城市交通应该朝着以下三个方面的要求发展：
一是快速。指的是从出发地到目的地两点间以直线方式相连接；交通工具高速化；最大限度地减少由于换乘或中途停留等因素所导致的时间浪费。
二是便宜。指的是运费和通行费用低；交通基础建设、维护等的公共投资的间接费用低；减少大气污染、噪声震动等环境治理的费用。
三是舒适。指的是减少由交通拥挤带来的精神焦虑；降低事故和故障的发生率；使广大的使用者不仅能在利用交通系统时产生舒适感，还可以为他们提供一个全盘的快捷、舒适的城市生活大环境。
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