第三章學生新型科技生活的體驗3
23.宇宙城市
天文學家這樣描繪道：當太陽最終成為一顆白矮星時，地球及附近的星體將被太陽所吞噬。那是多麼可怕的情景!不過在這之前，也許人類早已離開曾經哺育自己的搖籃，飛向遙遠的太空。宇宙城市就是在這樣的背景下構想的。
這種構想共分三步來實現。
第一步，建立宇宙空間站。科學家預想，由發達的西方國家聯合研製一座永久性民用載人空間站，在新世紀開始時投入使用。它耗資數百億美元，使用壽命達20～30年。這個空間站是人類邁向宇宙的第一步，是一項劃時代的宏偉工程。人類可利用這個空間站觀測、研究太陽係乃至整個銀河係，進行多學科綜合研究，並利用這一空間站作為飛向宇宙的中轉站。
第二步是飛向月球，建立月球觀測站。通過對月球的研究，實驗、觀測地球，提取月球土壤中的水、氫、氧、氦，試驗食物生產，探討月球資源開發。利用登月車及月球表麵飛行行器對月球進行普查，並進而建造基地及天文觀測台、科學實驗室等。人類是否能在太空生存，這是最重要的一步。
第三步，建立永久性月球基地。將地球上的生活模式搬往月球，建立工廠、醫院、學校、圖書館、娛樂設施等。拓展月球城市。
美國天文物理學家奧尼羅在《宇宙殖民地》中這樣描繪道：宇宙島是個直徑和長度分別為數公裏的環形建築，有一個巨大透明光罩，人類可在其中利用太陽能種植、生產、生活。宇宙島將定點在太陽、地球和月亮的重力衡線上，即距離地球384萬公裏的地方，因為在那裏地球和月球的引力相等。
構想中的宇宙島是一個直徑500米的空中巨球，球內設有人類居住區、生產區、生態區。它每分鍾自轉兩周，在“赤道”處產生近似地球的引力，這樣生活在“島”上的居民就會感到像在地球上一樣。“宇宙島”內的天氣可以按人們的意願自由調節，真正實現“風調雨順”。
這樣一個“宇宙島”可以容納1萬人。它的基本任務是建造與地球同步的能源設備，把充足的太陽能以定向微波輻射的形式傳播到地球，以解決地球的能源和環境汙染問題。
世界上的天文學家無不把眼光投向月球和火星。這兩顆星離地球最近，都有充足的陽光和礦藏資源，除了水和空氣，地球上所有的礦藏，月球上幾乎都有。而正因為沒有空氣，人類可利用太陽及月球資源來冶煉高純度的金屬和晶體。
金星的自然條件較月球更適合人類。美、俄兩國科學家已提出共同改造金星的計劃。即用地球上的藻類灑滿金星稠密的碳酸大氣層，使其吸服並排出氧氣，以降低其表麵高達500℃的高溫，為人類居住做好準備。然後以核動力分解金星極地的固體冰，形成金星大氣層，人類適合的生態係統也就逐漸形成了。
天文學家預測，到新世紀末，人類可望喬遷太空，並在那裏生存發展。那是人類邁向太空的重要一步，是一個美麗的夢想，無數的科學工作者都在為這一夢想而努力著。
24.塑料房屋
多少年來；人們居住的房屋，大多是用木料、土坯或石料建造起來的。在現代建築中，取代傳統建築材料的是堅硬沉重的鋼筋水泥結構，是目前房屋建造的主要材料。可是，科技的發展同時在創造著神話，如今輕巧的塑料也能用來造房子!
最近，美國的一家塑料製品公司，為了向人們展示塑料的多功能和塑料產品的多用途，用了凹噸塑料材料，建造了一座塑料房屋。這座房屋的屋頂，是由塑料樹脂和玻璃纖維合成的蓋板，它不但重量很輕，而且拚接安裝十分簡單，還具有極好的防火性能。
屋子的牆麵材料，是由聚氯乙烯塑料壓製而成的牆板，外麵上了一層高性能樹脂，以耐受風吹雨淋。這種牆麵不但色彩多樣，十分美觀，還富有彈性，具有極大的強度和承受重壓的能力，並且更換方便。
房子裏用塑料製造的各種建築材料，更是琳琅滿目。室內的牆板，是由塑料樹脂和木質纖維化合製成的一種波紋板。波紋板的外麵覆有一層漂亮的泡沫塑料，它具有很好的絕熱和隔音效果，並能加強牆體的牢固程度。這種內牆材料不必再塗刷塗料，當然也不用再粘貼壁紙了。地板材料選擇了硬質的塑料，既具有木質地板的彈性，又絕不會出現裂縫或凹凸，平整耐磨，用水擦洗也不會有腐爛之虞。
室內設施也選擇了多種性能不同的塑料。如各種管線采用了聚丁烯管道，它的特點是柔韌性極好，可以方便地自由安置，還不會有普通自來水管鏽蝕、滲漏的煩惱。廚房裏的裝置全部采用了具有防火特性的塑料，而衛生間的浴具，則由塑料通過吹模法一次成型，輕巧牢固，而且成本比目前的玻璃鋼材料低得多。
用塑料來建造房屋的形式雖然尚未普及，但新型塑料所具有的各種特性，使建築師們在考慮房屋建造的方式時，多了一種選擇。其多功能、低成本的特性，對於建築臨時性建築或裝飾性強且低成本是十分有利的。
25.合成紙屋
中國人常說，“低褙的”，意即不牢固。紙張大多又薄又軟，不近水火。這樣的材料如何造得了房屋呢?
其實，用來建築房屋的紙，並非平時用作書寫、印刷和包裝的普通紙張，而是一大類新穎的合成紙。合成紙的原料並不是天然纖維素，而是以合成樹脂為原料，因而在強度、柔韌性、耐水性、耐折性、耐光性、耐高溫性及耐腐蝕性等方麵，都比普通紙強。從本質上來說，合成紙實際上是一種具有紙張形式和功能(如書寫、印刷)的薄膜。
20世紀70年代以後，國外出現了用紙造的房屋。這種紙屋的板壁，是經過特殊處理的波紋狀或夾層式紙板，厚度約為5厘米。紙板外塗有合成樹脂和玻璃纖維，使其強度大大超過了同樣厚度的木板，而且能耐受高溫、蟲蛀和水浸。
科學家還在空心的紙夾板外塗上聚氨酯塗層，用它做的牆壁，保溫隔熱性比磚牆還好；合成紙中加入芳香族聚酰胺，不但比重輕，而且絕緣性極好，熔點也高達400℃以上；紙板用料中加入硫以後，既能增加強度，也提高了防水性能；用乙烯材料、普通紙、鋁箔製成的多層複合型合成紙，具有出色的保溫性，用它做房屋的牆壁，能節約20％的空調能耗。
美國一家造紙公司建造的一間“紙屋”，有效使用麵積為61×62米，整個紙屋重量僅為204公斤。安裝時，不需使用釘、鉚、焊、栓，隻需用膠粘劑粘結就能解決問題了，三人僅花了5個小時就安裝完畢；拆卸後，紙板可被裝在兩個大紙盒裏，搬遷十分方便。
一種用聚氨酯做夾心的合成紙房屋，其外殼結構預先折疊成型，造屋過程十分簡單，隻要把紙房拉開就行了，當然，搬遷時也隻要把它推緊縮攏，就可以裝車運走。
據測算合成紙屋的使用壽命可長達10年以上。它建築方便，成本低廉，非常適合林場、牧區、旅行或野外工作者居住，也適合作臨時倉庫、售貨亭之用，當遇到自然災害如水災、地震時，還能用紙屋來解決一時的住房問題。
這真是既經濟又方便的建築，作為臨時性的過渡住房，它的前途大有可為。
26.仿生建築
自然界的生物經過數十萬年的衍變，形成了適應環境的能力，其進化而來的居住結構往往令人類歎為觀止：蜂巢輕巧而牢固，蜘網精細而柔韌，鳥巢簡單而功能齊全，水獺窩則秘密而安全……
大自然永遠是人類的老師，生物的奇妙構造給建築設計無限的遐想和啟迪。於是，仿生建築誕生了。
仿生建築是建築設計師模仿自然生物的形態、構造而新創的一種新型建築，這些建築從外形到結構、功能都與某些生物有相似之處。
建築師模仿王蓮的葉脈結構，在跨度約100米的屋頂縱肋之間，設計了波紋形的橫隔，形如網狀，使建築物大廳頂麵結構牢度大大加強。
英國曾試製成功了一種蜂窩牆壁，中間填充著樹脂和硬化劑合成的六角形泡沫狀物質。這種牆壁不但大大減輕了整個建築的重量，而且具有很好的保暖性能，使住宅變得冬暖夏涼。
建築學家還從輕巧省料、牢固完全的觀點出發，建造出一大批薄殼建築。薄殼建築常見於一些大跨度的體育館、展覽廳，根據精確計算和精心施工而成的薄殼屋頂，厚度雖然僅數厘米，卻能承受風吹雨打，這都得歸功於蛋殼的奇妙特性所給予的啟迪。
蜘蛛網精妙絕倫的懸索結構引起了建築師的高度興趣。他們模仿蜘蛛網建造出大跨度橋梁和大跨度屋頂，利用建築的幾何形狀和力學特性使得這些建築輕巧而精美。
人們還根據洞穴建造出窯洞，模仿蛙囊造出充氣建築，蛛網演化出懸索大橋，蜂巢變化成網狀鋼梁……這是大自然給人的奇思妙想，而這些奇思妙想便是許多仿生建築的生命所在。
27.節能建築
地球上的資源是有限的，而20世紀卻是大量開發、使用能源的時代，隨著城市人口的急劇增長，一幢幢高樓大廈的能源消犛也在大幅度上升，並影響到周圍環境。如何才能避免這種狀況呢?
世界環保組織最近指出：發展“節能建築”應成為一個國家製訂能源總政策的重要組成部分。這是一個建築趨勢。
20世紀90年代以後，不少發達國家認識到了能源的有限性和節能的重要性，把發展“節能建築”與推廣“智能建築”結合了起來，通過“智能建築”來達到節能的目的。
隨著電腦及自動化控製技術的日臻完善，人們已經完全有條件對建築物的節能進行綜合管理並獲取最佳效果了；各種新型的節能手段，如節能燈的廣泛普及，太陽能、生物能以及風能的推廣運用，使設計節能建築已不是很困難；大量節能建材進入市場，使城市建築物的設計出現了根本性的變革。