Şehir büyüklüğünde binalarda mı yaşayacağız?

Kapalı şehirler, bilimkurgudaki fütürist yerleşimler için bir anlatı stenografisi haline geldi. Enerji üretimi, gıda üretimi, atık yönetimi ve su dahil olmak üzere tüm temel altyapıyı içeren bağımsız yaşam alanlarıdır.

Mimari ve ekolojiyi birleştiren bir portmanteau terimi olan arkoloji kavramı, 1969 yılında mimar Paolo Soleri tarafından inşaatı ekolojik felsefelerle birleştirmeye çalışırken önerildi. Bir yıl sonra Soleri , Amerika'da konseptlerini sergileyen deneysel bir kasaba olan Arcosanti üzerinde çalışmaya başladı.

Soleri'nin konseptleri, bilim kurguya fütüristik şehirler vizyonuyla ilham verdi: nüfusun binadan hiç ayrılmadan yaşadığı ve çalıştığı monolitik habitatlar. Sinematik örnekler , nasıl çalıştıkları hakkında çok az ayrıntı verilmesine rağmen, Dredd'deki (çizgi roman karakteri Judge Dredd'e dayanan) ve Skyscraper'daki devasa yüksek binaları içerir .

Bilim kurgu, sırayla, bazı gerçek dünya varyantlarına ilham vermiş olabilir. Suudi Arabistan'ın önerdiği The Line , 170km (105 mil) ve 500m (1.650ft) yüksekliğe sahip, 200m genişliğinde (660ft) tek bir binada dokuz milyon insanı barındırabilecek devasa bir akıllı şehir olarak tasarlandı. Hat, güneş enerjisi ve rüzgar türbinleri kullanılarak çalıştırılacak, ancak sakinler için gıda ve diğer malzemelere hala ihtiyaç duyulacağı ve dış kaynaklardan sağlanması gerekeceği için tamamen kendi kendine yeterli olmayacaktı.

Arkolojilere benzer bazı yapılar zaten var. Örneğin, Antarktika araştırma üsleri, çoğunlukla uzak olmaları nedeniyle, nispeten kendi kendine yeterli topluluklardır. Çevreleyen çevre korumaları da kendi kendine yeterli olmaları gerektiği anlamına gelir. McMurdo İstasyonu , yaklaşık 3.000 araştırmacı ve destek personeli için barınma sağlıyor. Bununla birlikte, istasyon hala her yıl önemli miktarda yiyecek ve yakıt ikmaline ihtiyaç duymaktadır.

Mümkün olduğunca kendi kendine yeten ve kendi kendine yeterli olacak şekilde tasarlanan diğer yapılar arasında uçak gemileri, nükleer denizaltılar ve petrol kuleleri yer alıyor. Bunlar, kısa süreli kullanım için de olsa mürettebat için ihtiyaç duyulan tüm yaşam ve çalışma alanlarına sahiptir. Bir uçak gemisinin birkaç haftada bir ikmal edilmesi gerekirken, bir nükleer denizaltı dört aya kadar su altında kalabilir. Ancak, bunların hiçbiri yaşamak için özellikle hoş yerler değildir. Özellikle denizaltılar sıkışık ve pis kokuludur, uyku alanları paylaşılabilir ve gün ışığının olmaması nedeniyle mürettebata D vitamini takviyesi reçete edilir.

Ama aslında bir arkoloji kurabilir miyiz? Böyle bir yapının boyutu, ağırlığını desteklemek için büyük temeller gerektirecektir. BSP Consulting'den yapı mühendisi Monika Anszperger, "Neredeyse her şeyi mantıklı bir şekilde inşa edebilirsiniz" diyor. "Yüklemeler çok büyük olurdu, ancak hiçbir şey elde edilemez değil. Bunun için temelleri oluşturmak daha pahalıya mal olacak."

Bir binanın yüksekliğinden kaynaklanan daha büyük zorluk, rüzgarın etkisidir. Rüzgar yüklemesi, tipik bir ev için pek önemli değildir; ancak Dubai'deki Burj Khalifa gibi devasa kulelerin rüzgar akışını ve sonuçta ortaya çıkan girdapları dikkate alması gerekiyor. Girdap, rüzgarın bir binanın yüzeyine çarpması, karşı tarafta düşük basınç alanı oluşturması ve ardından onu doldurmak için dönmesiyle oluşan etkidir. Yüksek binaların şiddetli rüzgarlar sırasında sallanmasına neden olan bu girdap hareketidir.

Girdapları azaltmanın bir yolu, binanın şeklini yükseldikçe değiştirmektir. - Adrian Smith

Sallanmanın etkileri, içeceklerin dalgalanmasından yapının çökmesine kadar değişebilir. Washington'daki Tacoma Narrows Köprüsü, 1940'ta, köprü üzerinde giderek artan yüksek frekanslı salınımlara (hızlı hareketler) neden olan kuvvetli rüzgarlar nedeniyle köprünün kendisini parçaladığı noktaya kadar çöktü . Girdapların etkileri , hareketi azaltmak için ayarlanmış bir kütle damperi (titreşimleri azaltan bir cihaz) kullanılarak ve yapının rüzgar akışını bozacak şekilde tasarlanarak hafifletilebilir.

Burj Khalifa da dahil olmak üzere birçok büyük binanın mimarı Adrian Smith, "Girdapları azaltmanın bir yolu, binanın şeklini yukarı çıktıkça değiştirmektir" diyor. "Binanın şeklini değiştirmezseniz, o girdap kendi üzerine inşa etme ve hareket dalgaları yaratma fırsatına sahiptir. Binanın yapısıyla senkronize olurlar ve kademeli olarak çökmeye neden olurlar."

Bu nedenle, Dredd'de sunulduğu gibi, bir arkolojiyi perde duvarlı bir yapı olarak inşa etmekten ziyade, eski MezoAmerikan yapıları gibi kademeli bir yapı kullanarak rüzgar akışını bozmak için inşa edilmesi daha olasıdır.

Bir diğer önemli zorluk ise enerji üretimidir. Güneş panelleri ve rüzgar türbinleri gibi yenilenebilir enerji teknolojileri arkolojinin dışına kolayca monte edilebilir, ancak kendi başlarına tam bir güç çözümü sağlamaları pek olası değildir. Sadece belirli zamanlarda etkili olacağından, bir eksiklik olduğunda yedek güç üretimi ve enerji depolama sistemlerine ihtiyaç duyulacaktır.

Nükleer reaktörler olası bir alternatif enerji üretim çözümüdür. Gelişmiş nükleer reaktörlerin minyatür fabrika yapımı versiyonları olan küçük modüler reaktörler (SMR'ler), kompakt ve verimli enerji kaynaklarıdır. SMR'ler, gelişmiş güvenlik ve nükleer malzemelerin yayılmasının önlenmesi açısından büyük reaktörlere göre bazı faydalar iddia ediyor . Ancak, tüm fisyon reaktörlerinde olduğu gibi, nükleer atıkların işlenmesi ve depolanması zorlu bir iştir. Alternatif olarak, füzyon reaktörleri daha güvenli olacak ve daha temiz enerji biçimleri sağlayacaktı, ancak mevcut tasarımlar ne kompakt (biri, Iter'in 23.000 ton ağırlığında olması bekleniyor ) ne de mali açıdan uygun, çünkü hiçbiri henüz kullandıklarından daha fazla enerji üretmedi.

Gıda üretimi de dikkate alınmalıdır. Konvansiyonel tarım bir bina içinde pratik olmayacaktır. Doğal bir hava geri dönüşümü sağlayacak olan dikey hidroponik çiftlikler kullanılabilir. Ancak gerekli aydınlatma, enerji talebini artıracak ve alan kısıtlamaları, yeterli gıda üretimini zorlaştırabilir.

Herkes yüksek binalar için bir gelecek görmüyor

Paolo Bacigalupi'nin Su Bıçağı adlı romanında tasvir edilen arkoloji , suyu geri dönüştürmek için bir dizi filtrasyon havuzu kullanmıştır ki bu akla yatkındır. Ancak herhangi bir geri dönüşüm sisteminde kayıplar kaçınılmazdır. Uluslararası Uzay İstasyonu (ISS), idrar ve terleme dahil olmak üzere her gün yaklaşık 3,6 galon (17,3 litre) suyu geri dönüştürüyor, ancak yine de birkaç ayda bir düzenli tatlı su kaynağı gerektiriyor.

Herkes yüksek binalar için bir gelecek görmüyor. 2021'de Çin, 500 metreden (1.650 ft) yüksek yeni binaları yasakladı ve 250 metreden (825 ft) yüksek binalara ciddi kısıtlamalar getirdi.

Bununla birlikte, Dünya'nın artan nüfusunun barındırılması gerekiyor. Şehirleri yeni araziler üzerine inşa ederek yatay olarak sürekli genişletmek, sonsuza kadar sürdürülebilir değildir . Bu, yukarı doğru büyüme ve dikey şehirler yaratma argümanını desteklemektedir. Illinois Teknoloji Enstitüsü Yüksek Binalar ve Dikey Şehircilik direktörü ve Yüksek Binalar ve Kentsel Habitat Konseyi başkanı Antony Wood, "Şehirler bir milyondan 10 milyona çıkarak kitlesel bir şekilde genişliyor" diyor. "Yatay gidemezler, çünkü sürdürülebilir değil, arazi tüketimi ve yatay şehri inşa etmek ve işletmek için harcanan enerji için. Dikey olacak." ( Yerimizin bitip bitmediği hakkında daha fazla bilgi edinin .)

Doğaya ve ışığa erişim, bu fütürist yerleşimlerde sınıf ayrımına yol açacak mı?  (Kredi: Yuichiro Chino/Getty Images)

Doğaya ve ışığa erişim, bu fütürist yerleşimlerde sınıf ayrımına yol açacak mı? (Kredi: Yuichiro Chino/Getty Images)

Binalar birbirinden bağımsız kule blokları yerine kara köprüleri ile birbirine bağlanarak aralarında yeşil alanlar oluşturulabilir. Bununla birlikte, bir kara köprüleri ağı ile sürekli yukarıya inşa etmek, alt seviyeleri gölgede bırakma, daha yüksek seviyeleri daha da arzu edilir hale getirme ve böylece yapılandırılmış bir hiyerarşik sisteme yol açma riskini taşır.

Smith, "Transit alanların yakınında şehirlerin dikey olarak genişlediğini görüyorum ve kesinlikle yatay olarak da genişlediklerini görüyorum" diyor.

Yakın gelecekte arkolojilerin ekonomik olarak nasıl uygulanabilir hale getirilebileceğini görmek zor.

İklim değişikliğinin etkileri her zamankinden daha belirgin hale geldikçe, şehirlerin inşa edildiği malzemeler değişebilir. Çimento endüstrisinden kaynaklanan karbon emisyonları , havacılık sektöründen kaynaklananlardan daha ağır basmaktadır . Alternatif bir yapı malzemesi, masif ahşap olabilir: birbirine bağlanmış katmanlı ahşap panellerden oluşturulan mühendislik ürünü. Wood, "Kitle kerestesi üretmek için gereken enerji miktarı, aynı malzemeleri çelik veya betonda üretmenin çok küçük bir kısmıdır" diyor. "Kendini üretirken, karbonu atmosferden ayırıyor."

Bir arkoloji inşa etmek teorik olarak mümkün olsa da, en azından yapısal bir perspektiften, gerekli enerji üretimi, gıda üretimi ve atık ıslah sistemlerinin sürdürülebilir olmasını sağlamak için yaratıcı mühendislik gerektirecektir. Eleştirmenler, arkolojilerin yakın gelecekte ekonomik olarak nasıl uygulanabilir hale getirilebileceğini görmenin zor olduğunu söylüyor. Ayrıca, bir kıyamet olayının dış dünyayı yaşanmaz hale getirmesi durumunda bunun mümkün olduğunu bilmek rahatlatıcı olsa da, kapalı bir alanda kalıcı olarak yaşamanın hoş olmayacağı argümanı da var.

Anszperger, "Bir şeyin inşa edilemeyeceğini asla söylemem," diye bitiriyor. "İnşa edilebilir, ancak bir vizyon ve buna ihtiyaç olması gerekiyor."

--

Bizi Facebook'ta beğenerek veya Twitter  ya da Instagram'da bizi takip  ederek bir milyon Geleceğin hayranına katılın  . 

Bu hikayeyi beğendiyseniz, BBC Gelecek , Kültür , İş Hayatı , Seyahat ve Reel'den her Cuma gelen kutunuza teslim edilen , "Temel Liste" adlı haftalık bbc.com özellikleri haber bültenine kaydolun .