熔岩,作为火山喷发时喷出的炽热液态岩石,历来被视为不可控的自然破坏力,不断吞噬沿途的建筑和社区。然而,冰岛建筑事务所s.ap arkitektar提出了一个极富前瞻性的理念——将熔岩这一天然材料重新定义为建筑的核心组成部分,通过控制其流动和冷却方式,打造未来的熔岩城市。这一构想于2025年威尼斯建筑双年展亮相,引发了建筑界和可持续设计领域的广泛关注和深刻讨论。 熔岩城市的构想基于对传统建筑材料——如混凝土——的反思和批判。混凝土生产过程中,尤其是石灰和黏土在高温加热制成水泥的阶段,释放出大量二氧化碳,约占全球碳排放的8%。在全球气候变化和减碳压力日益严峻的当下,s.ap arkitektar希望借助熔岩的可持续属性来替代混凝土。
这种利用“熔岩成型”(Lavaforming)的理念,打破了对熔岩仅视为破坏性物质的传统认知,提出了通过人工引导熔岩流动与冷却,制造墙体、柱子甚至复杂建筑元素的可能。 具体而言,s.ap arkitektar设想了三种引导熔岩建筑的方法。第一种是挖掘特定形状的沟渠,将活跃火山喷发出的熔岩引导流入这些定向沟渠,使其在控制环境中冷却,形成坚固的墙体或建筑基础,这不仅能制造建筑用块材,还能保护附近村庄免受熔岩破坏。第二种是未来可能实现的3D打印技术,设想配备特种机器人,能够在熔岩流动的地形上构建建筑结构,通过逐层堆积熔岩材料“打印”城市元素。第三种方法则是从地下的岩浆储藏室引取熔岩,利用类似地热能开采的技术,将熔岩导入预设的腔室中,冷却后形成可复制的建筑部件。尽管这些方法目前尚未完全成熟且存在技术和安全隐患,但已经引发了科学家与建筑师之间的跨界合作,包括利用三维模拟预测熔岩流动和实验室热熔岩冷却试验。
热熔岩冷却后的材料性质可根据冷却速度和环境大幅变化:快速冷却形成的黑曜石质地坚硬且呈玻璃状,适合制作窗板和装饰面;缓慢冷却则形成晶体状的结构体,极具承重与结构稳定性,适用于柱子和承重墙;如果快速冷却过程中混入气体,则可形成轻质且保温性能良好的浮石。在自然界中,这些不同形态的火山岩广泛存在,建筑历史上人类已使用火山岩作为石料建筑材料,如约旦的蓝色要塞、法国的安约尼城堡以及印度的拉迪森度假村等。s.ap arkitektar的创新之处在于对熔岩“单一材料”(mono material)整体应用的探索,试图实现从同一熔岩体内获得多样化性能的建筑组件。 冰岛作为一个世界著名火山活跃区,拥有超过30座火山系统和平均每五年一次的喷发,使得当地拥有丰富的熔岩资源。s.ap arkitektar的创始人阿恩希尔杜尔·帕尔马多蒂尔在2014年霍卢赫劳恩火山喷发期间意识到,“一周内即可用涌出的熔岩建成一个完整的城市。”这一想法成为探索熔岩构筑城市项目的起点。
冰岛的地理与地质背景也让其成为进行熔岩建筑技术试验及研究的理想场所。除冰岛以外,夏威夷及大西洋的加那利群岛等火山活跃区域也具备相似的地质特征,未来熔岩建筑技术成熟后具备推广潜力。 然而,熔岩城市的蓝图实现并非易事。从技术层面而言,高精度控制熔岩流动、冷却和成型的装备尚处于研发初期,现有的3D打印机器人技术也不足以适应高温及复杂环境。据悉,s.ap arkitektar与火山科学家密切合作,开发熔岩流模拟模型及实验室冷却试验,致力解决熔岩建筑的稳定性与安全性问题。从经济和社会角度看,熔岩建筑需获得政策支持、资金投入及社会认知转变,大规模建设更依赖于火山活动的偶发性与地理限制。
更重要的是,确保开采地下岩浆的安全性是未来研究的关键课题之一。 除了环境效益和资源可利用性,熔岩建筑还有独特的美学价值。自然冷却的火山岩表面具有多样纹理和颜色,呈现出原始而独特的质感,兼具粗犷和现代感。建筑师们能够通过控制冷却模式赋予建筑结构不同的视觉质感和功能属性,使得每一座熔岩城市本身成为地质与艺术结合的杰作。此外,天然岩石的保温性能也使得居住环境更为节能和舒适,顺应环保理念。 s.ap arkitektar还制作了设定于2150年的概念影片,展现了熔岩技术实现后的未来城市景象,气势恢宏且颇具科幻色彩。
影片不仅激发公众对绿色建筑材料的想象,也呼吁大众从建筑对环境的影响出发,思考如何构建低碳、可持续的未来居住空间。创始人帕尔马多蒂尔提出,熔岩建筑不仅是一种材料革命,更是应对全球气候危机的社会变革倡议。 建筑历史上,人类不断探索利用自然资源创造家园,无论是石头、木材还是混凝土,而熔岩这种古老且富有生命力的材料重新被激活,有望开辟建筑语言的全新篇章。从传统火山岩作为石材的应用,到未来熔岩冷却成型技术的突破,建筑师们正在与自然力量展开对话,寻求和谐共生的路径。 未来,随着科技进步和环境压力加剧,熔岩城市或将从科幻理想走向现实可能。它不仅体现了建筑对生态系统的尊重,也提出了关于人类与地球关系的深刻反思。
在火山之火的洗礼下,城市焕发出新的生命力,成为地球碳循环中可持续的一环。熔岩筑城的未来,既是技术的挑战,更是设计的机遇,更是人类智慧与自然和解的象征。