Дома будущего, которые защитят вас от изменений климата

Наводнения, засухи, ураганы, лесные пожары — когда-то редкие погодные явления становятся все более распространенными и мощными из-за изменений климата. И отрицать это невозможно. В то же время все больше людей переезжают в города по всему миру. Это опасное сочетание, поскольку городское население больше подвержено риску разрушений от последствий глобального потепления. Миллионы людей по всему миру могут подвергаться риску только из-за того, где живут сейчас.

Но простое переселение групп населения, подверженных риску, ничего не даст — например, перемещение рыбацкой деревни оставит людей без средств к существованию, а перенос промышленности в города будет означать еще большее разрушение природной среды. Мы должны найти более устойчивое долгосрочное решение — создать дома, которые будут достаточно выносливыми, чтобы пережить частые и экстремальные природные капризы, не увеличивая при этом выброс углерода в атмосферу.

Опытные дизайнеры, архитекторы и инженеры усердно работали в поисках решения, которое могло бы удовлетворить обе эти проблемы: разрабатывали дома, которые смогут пережить будущие условия на Земле, не повреждая нашу окружающую среду еще больше. Вот несколько самых креативных способов, с помощью которых мы можем адаптировать наши места обитания и смягчить негативные последствия изменения климата.

Систейдинг

Систейдинг — практика создания постоянных поселений на сооружениях, расположенных в районах моря, находящихся за пределами юрисдикции любой страны — становится все более популярным. В апреле 2017 года этот термин был добавлен в Оксфордский словарь английского языка, а вместе с тем появился новый образ жизни, который использует 71% практически незадействованной поверхности нашей планеты — океан.

Уровень моря растет еще быстрее, чем прогнозировали эксперты, поэтому частные фирмы, правительства и исследователи все чаще обращают свое внимание на океаны. Открытые воды, удаленные от любой суши, не самое привлекательное или доступное место для поселения, но по мере таяния ледяных шапок и затопления населенных районов, нам, возможно, придется эволюционировать и привыкать к жизни в воде.

Многие проекты, некоторые в разработке, а некоторые завершенные, ставят задачу превратить океан в новую сушу при помощи песка или насыпи. Подобные проекты, например, в Объединенных Арабских Эмиратах, существенно расширили обитаемую территорию.

Но добавить суши — не значит решить проблему с приливами и повышением уровня моря. Альтернатива: поселиться на поверхности воды на плавучем острове.

Плавучий остров

Концепция поселения на воде не нова: жители озера Титикака начали строить свои деревни сотни лет назад на плавающих, взаимосвязанных плотах из плавучих тростников.

Seasteading Institute, мировая команда биологов, инженеров, инвесторов и экологов, собрался в 2008 году с амбициозной целью: спроектировать модульную, полностью функциональную и плавучую «экодеревню». Floating Island Project должен был использовать бетонные структуры для плавающих платформ, закрепленных также у океанского дна. Эти острова можно двигать и перестраивать в соответствии с нуждами обитателей острова. Его первоначальная конструкция позволяла 250 людям жить на 11 платформах с возможность дальнейшего добавления. Вместо того чтобы жить независимо на суше, «плавучий остров» строили специально для охраняемых вод, и к нему все так же можно добраться с берега.
 

В январе правительство Французской Полинезии, собрания из 118 островов, протянувшихся более чем на 2000 километров по южной части Тихого океана, подписало меморандум с Seasteading Institute и аффилированным с ним стартапом Blue Frontiers, чтобы начать разработку пилотного проекта плавучего острова уже в 2020 году.

Seasteading Institute предложил построить первую островную деревню в 2020 году в лагуне у берегов Южной Таити. Плавучие острова будут привязаны ко дну океана примерно в километре от берега, с платформами размером с бейсбольную площадку. «У нас будут бунгало, у нас будут квартиры, апартаменты, научно-исследовательские учреждения, подводный ресторан», сказал в интервью NBC News Джо Квирк, президент Seasteading Institute. «Это будет самостоятельная туристическая достопримечательность, демонстрация стабильного общества».

Институт будет использовать плавучую деревню Таити для проверки ряда устойчивых технологий, таких как использование переработанных пластмасс и местных кокосовых волокон в качестве строительных материалов. Это покажет, могут ли люди жить таким образом и может ли экотуризм быть жизнеспособной основой для местной экономики.

Плавучие острова особенно остро нужны Французской Полинезии — близость узких островов к морю делает их уязвимыми для повышения уровня моря в течение следующего столетия. Новейшая модель предсказывает, что к 2100 году под водой окажется от 5 до 12 процентов островов. Тысячи жителей живут на нескольких метрах над уровнем моря, поэтому бедствие может произойти в любой момент. И дело не только в повышении уровня моря — более сильные и частые штормы, вызванные потеплением морей, могут представлять еще более серьезную угрозу.

Закрепление у океанского дна означает, что сам плавучий остров будет сильно подвержен воздействию плохой погоды. Даже пребывание в спокойных водах может иметь разрушительное последствие для островов. Доступ к базовым потребностям вроде пресной воды и топлива тоже будет проблемой — плавающим сообществам будет сложно в полной мере избавиться от зависимости от материковой поддержки.

Дом из яхты-амфибии

Переход в океан может быть полезным не только для тех, кто нуждается в нем больше всего, но и для тех, кто ищет роскошь. Дизайнерская компания Arkup обещает работающие от энергии солнца «роскошные и пригодные для жизни яхты» для тех, у кого найдется лишних 2-3 миллиона долларов.

Прямоугольное 25-метровое судно Arkup вмещает четыре спальни и больше 371 квадратного метра роскоши. Электрические подруливающие устройства в нижней части яхты двигают судном. Четыре 13-метровые гидравлические лопасти (длинные трубчатые выступы) на каждом углу поднимают ее над поверхностью океана.
 

Компания обещает привнести современные, экологически чистые технологии в свою пригодную для жизни яхту. Судно полностью работает на солнечной энергии и содержит собственные системы очистки воды, а также локальное управление отходами, позволяя судну функционировать вне энергосети.

Более сильные бури будущего, вероятно, тоже не будут проблемой. Архитектор и партнер Arkup Коэн Ольтуис рассказал, что пригодная для жизни яхта выдерживает ветры на скорости 251 км/ч, что эквивалентно урагану 4 категории.

В то время как первоначальные затраты на такого рода жизнь будут определенно большими, возобновляемая энергия и очистка дождевой воды будут означать, что владельцам яхты не придется платить никаких счетов. А возможно, и налогов.

Arkup планирует начать строительство первого прототипа в 2017 году, в Майями. Ольтуис считает, что в Майями, Токио и Нью-Йорке будут появляться все больше плавучих домохозяйств в следующие 5-10 лет.

Выветрить бурю

Изменение климата, вероятнее всего, сделает ураганы более интенсивными. Сезон ураганов 2017 года попал в эту тенденцию — хотя штормов было не больше, чем обычно, они были весьма мощными и побили 124-летний рекорд.

Реконструкция сообществ, разрушенных такими штормами, будет медленной и дорогой — в августе ураган Харви нанес ущерб в размере 180 миллиардов долларов США, став одним из самых дорогостоящих стихийных бедствий в истории США. Очевидно, что дома нужно строить так, чтобы они были как можно более долговечными, особенно в регионах, подверженных ураганам.
 

Дизайнерская компания Deltec Homes создает жилые помещения, предназначенные для противостояния катастрофическим штормам. Модель дома Deltec полностью круглая, чтобы ветер огибал структуру, а не концентрировался с одной стороны. Внутренние конструкции, поддерживающие этажи, расходятся как спицы на колесе, что еще больше усиливает структуру. Каркасный пиломатериал, используемый в домах Deltec, может выдерживать до 1200 килограммов на квадратный дюйм, что делает его в два раза прочнее обычного материала для каркасов.

Окна сделаны из особо прочного стекла, выдерживающего неблагоприятные погодные условия. В отличие от обычных окон с виниловыми или алюминиевыми рамами, стойкие к ураганам ударопрочные окна способны выдерживать ветры до 320 километров в час. Стекло обрабатывается так, чтобы не рассыпаться на мелкие осколки, что представляет собой одну из самых больших опасностей для людей, когда ураганы наносят ущерб зданиям. Каждый дом стоит от 225 000 до 320 000 долларов, в зависимости от размера.

Deltec построила более 5000 домов в более чем 30 странах. До сих пор ни один из них не был разрушен суровой погодой. «Я думаю, неизбежно то, будь то через 10 или 50 лет, что подавляющее большинство домов, в конечном итоге будут строить именно таким образом», говорит президент Deltec Стив Линтон.

Экологически чистое жилье

Борьба с суровой погодой — всего лишь один из способов борьбы с изменением климата. Традиционное строительство домов требует энергии и материалов, которые усугубляют последствия изменения климата.

Снижения влияния нового дома на окружающую среду можно добиться путем выбора экологически чистых материалов и возобновляемых источников энергии — еще один отличный способ смягчить последствия глобального потепления. Например, строители могут выбирать переработанные или натуральные материалы — солому, необработанные пиломатериалы и нетоксичные краски и отделки.

Саймон Дейл, домовладелец и строитель из Великобритании, доводит концепцию «зеленого» дома до крайности. В пионерской экодеревне в Уэльсе он построил дом, который очень похож на жилище из фантастического романа Толкина «Хоббит». Дом, в котором живут Дейл, его жена и два его ребенка, стоит всего 4000 долларов, и на его постройку ушло четыре месяца.
 

Дом обнимает холм, защищая его от непогоды. Каркас изготовлен из дуба, извлеченного из местного леса. Полы и металлоконструкции сделаны из металлолома. Здание изолировано соломой.

Хотя подобные экологически чистые дома сложно реализовать в глобальном масштабе, они создают прецедент. Они показывают, что строительство домов такого рода действительно возможно.

Трубчатые лунные поселения

Поскольку население земного шара растет, а изменения климата делают условия обитания на Земле непредсказуемыми, людям, возможно, придется искать убежища где-нибудь еще. Более того, работа уже ведется — десятками лет мы сканировали небеса в поисках планет, которые могли бы приютить человеческую жизнь, искали воду на поверхности Марса и строили (хотя бы мысленно) ракеты, способные отвозить на Марс по 100 человек за раз.

Луна кажется самой близкой возможной ступенью для дальнейшего освоения космоса, считают многие космические эксперты. Люди не были на Луне с 1972 года, но скоро могут вернуться.

Преодоление суровых условий жизни на лунной поверхности и создание постоянной базы — нелегкий подвиг, потому что Луна не очень гостеприимна для людей. Один день (и ночь) длится до 14 земных дней (а полный день составляет чуть больше 29 земных дней). У Луны очень мало атмосферы, поэтому людям будет нечем дышать, и температуры опасно колеблются — поднимаясь до 123 градусов Цельсия днем и падая до -233 градусов ночью. Потоки заряженных частиц регулярно омывают ландшафт, делая жизнь на Луне трудной и опасной.
 

Вместо того чтобы строить базу на лунной поверхности, где она будет уязвима для жестоких условий, мы могли бы построить среду обитания в недавно обнаруженных лавовых туннелях. По данным Японского агентства аэрокосмических исследований, эти массивные полости достаточно большие и проницаемые, чтобы в них можно было разместить целые города.

На Глобальной лунной конференции 2010 года в Пекине ученые разработали подробное представление о том, как лунная база могла бы выглядеть в 2050 году. Здания должны быть куполообразными, чтобы соответствовать волнистым линиям поверхности Луны.

«Внутри лавовых труб будут круглые купола, сквозь которые мы сможем видеть голубую Землю и полуночное Солнце», говорит Бернард Фоин, исполнительный директор Международной рабочей группы по исследованию Луны.

Ян Вернер, генеральный директор Европейского космического агентства, имеет собственное представление о том, какой может быть жизнь на Луне: «лунная деревня». Хотя деревня Вернера должна быть результатом международного сотрудничества, дизайнерская фирма Foster + Partners превратила ее в полноценный трехмерный рендер. Жилища представлены рядом связанных куполов, а саму колонию предполагается строить вблизи южного полюса Луны, чтобы максимизировать поступление солнечного света.

В отсутствие атмосферы, которая могла бы защитить людей от метеоритов и солнечного излучения, дизайнеры видят использование местных материалов для защиты будущих жителей.
 

Строительство начинается с лунного посадочного модуля, на борту которого есть два надувных купола, которые станут первыми набросками среды обитания. Затем роботизированный 3D-принтер потратит три месяца на сбор лунной пыли, тщательно перекапывая слои почвы и образуя вспененный защитный слой вокруг надувного купола. Завершенная структура вмещает до четырех человек.

К Луне и дальше

Создание лунной базы может быть только первым шагом по мере продвижения людей дальше в Солнечную систему. Марс давно захватил общественное воображение, и частные космические агентства, финансируемые государством и правительством, работают над отправкой пилотируемых аппаратов на Красную планету. Тем не менее впереди еще много препятствий, которые нужно преодолеть, прежде чем размещать на планете постоянную базу, — атмосфера Марса состоит по большей части из двуокиси углерода, температуры очень низкие, а пыльные бури опасные.
 

В 2015 году NASA запустило свой первый конкурс по созданию 3D-печатных жилищ, поощряя участников разрабатывать марсианские дома с использованием местных ресурсов и 3D-печатных возможностей.

Team Space Exploration Architecture and Clouds Architecture Office получила первый приз за создание Mars Ice House. Этот проект использует 3D-принтер для заключения структуры в толстый слой льда, добытый на поверхности Марса. Лед образует одеяло вокруг центрального жилища — двухэтажной структуры, доставленной на марсианскую поверхность с Земли. Пространство между ледяным одеялом и внешней частью жилища формирует буфер, защищающий жителей от вредных элементов на поверхности Марса.