科學家以VR建構未來AI生態城市

2021-01-07 經濟日報

 

每當科學家兼藝術家盧鴻智博士在推廣專利技術永續生態建築的時候，總會遇到一些人以新加坡跟中國大陸為例子說，這不是新技術，然而當前這些都只是在建築體的陽臺與天臺上種植大量樹木而已。

 

多項科學研究早已證實，僅僅只是在城市或建築種樹，對於減少碳排放沒有幫助，可是卻成為目前的主流，讓人覺得遺憾，所幸大批陽臺種樹的所謂生態建築引發諸多問題，才讓人開始重新檢視與反思。

 

永續生態建築是一門很深且跨眾多領域的技術，不是如此簡單；1.若主體依然是RC，水泥構體本身，不僅高耗能，開採過程對環境傷害大，而且循環利用率低。2.水泥構體所製造的碳排放量太大，在陽臺與天臺種樹彌補不了。3.陽臺樓地板，會因為樹木根部的生長而逐漸產生裂縫，漏水情形難以避免。4.陽臺的樹木，容易招來蚊子、蒼蠅、與鳥糞便，另外雜草與樹枝修剪等，這些都要日常維護，非所有住戶都能負擔。5.陽臺的樹木，遇颱風來襲，摧折的枝幹，除了會打破住戶玻璃、還會從高空墜下，造成不可預知的危險與災難。6.樹木種植在每個住戶家中陽臺，牽涉個人隱私，難以集中管理，而且遮蔽陽光，讓室內陰暗。

 

盧鴻智說，真正的永續生態建築，必須要結合不同領域的技術，以對大自然最小的傷害為前提、最大化循環利用為準繩、隔熱、節能與發電為助力，如此方能實現碳中和，甚至是負碳排生態建築。

 

他創作VR動畫電影來演示標準範例，此VR動畫電影，全部都以VR工具完成，耗時半年，可以輸出執行檔，提供VR擬真體驗，並非僅僅只是一般動畫電影。

 

此次創作是以臺北市萬華區騰雲里為題材，將整個里垂直堆疊到一棟大樓內，此大樓即為一垂直生態城市，命名為: [The Crystal]，如圖一所示；維持相同甚至更高的容積、卻可減少建築用地，降低對環境的破壞。

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整體建築是SS鋼構與玻璃帷幕牆，輔以仿木與仿石為建材，全都是無毒可回收再利用，且不會傷害一草一木、一砂一石；其次將彩色的太陽能帷幕玻璃，以光譜的意象，安置在以藍色水晶柱為意象的建築體的天臺、西面與南面，除了發電還兼隔熱，降低大量空調用電，而且利用光學反射原理，將適量的光引進，增加中間區域的採光而不曝曬。

 

太陽能帷幕玻璃總面積約為11600平方公尺，每平方公尺膠合玻璃約可置入100W太陽能電池片，所以太陽能總安裝功率約為1MW，相當為一座中型太陽能發電廠，不僅可實現零碳建築、若維護得當，還能成為負碳建築。

 

樹木與花草僅種植在露臺與天臺上，空中花園與太陽能長廊，構築美麗的庭園與民眾的休憩空間，因為是公共空間，且露臺與天臺面積大，方便集中管理，不會有陽臺種樹的諸多問題，如圖二。

 

整座城市建築體，以AI做最佳化管理，包括: AI調控綠電與市電、溫度感測調控空調、光照度感測調控照明、人體動態偵測調控家電、高利用率的AI共享汽車取代低利用率的私家車等。

 

圖一：1MW太陽能發電垂直生態城市外觀。 盧博士虛擬實境設計工坊/提供

圖二：垂直生態城市的天臺太陽能庭園。 盧博士虛擬實境設計

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