穹頂城市的構想並不新鮮,早在上個世紀,一些建築設計師和科幻創作者就已經提出了這樣的構想。
只不過當時受限於環境和科技等各種因素的影響,儘管有人做過嘗試,卻最終無疾而終。
在這些人的設想當中,穹頂都市應當由一塊巨大的穹頂籠罩,隔絕外界雨雪等不利天氣的影響,同時可以控制和調節光照、溫度等因素,構建出完美的生活環境。
這樣的規劃和設計並不少,但因為需要投入龐大的資金,以及需要很強大的工業和技術實力支撐,到目前為止,這一構想還始終停留在紙面上。
雖然也是有一些能夠被稱之為穹頂的建築出現,但這些卻都不符合陳新的要求。
其中最重要的一點,當然是規模不夠大。
人類目前所建造的穹頂,大多只是單獨的建築,即便修得再大也差不多就是一個體育場館或者一個機場、車站之類的規模,和陳新預想當中的一座城市級的規模相比,自然是差距甚遠。
不過這些穹頂建築,還是給了陳新很多的參考。
其實制約穹頂城市出現的一個重要原因,首先一點是這項技術在正常情況下用處不大。
雖然說一個巨大的穹頂籠罩城市,隔絕雨雪等災害天氣的侵擾聽上去是很美好的事情,但是隨之而來的其他影響也是需要綜合考慮的。
加上建造成本、施工難度本身,以及城市越大需要的穹頂就越大等各種因素的制約,這種看上去很美好,很未來的東西就變得不那麼切實際了。
至於說另一個重要因素,那就是穹頂本身了。
陳新這裡的科研中心當初使用的穹頂是鋼結構和玻璃外牆,雖然使用的都是新型材料,但總體重量依舊不輕。
好在科研中心不算太大,用鋼結構和玻璃外牆,也能夠支撐的起來,加上外牆還有除雪措施,並不會有承重過重,整體坍塌的風險。
但是要將穹頂擴建到能籠罩一整座城市的地步,鋼結構和玻璃外牆的總重量就會達到一個驚人的地步。
所以想要真的將穹頂建造出來,穹頂本身的材料和結構都需要認真考慮和設計。
簡單一點的方法自然是降低穹頂的高度,將其弧度拉大,做成類似於科研中心穹頂一樣的扁平圓弧,而不是真的做一個半球形的罩子。
這樣既可以節省材料,也可以減輕穹頂的重量,在當前情況下能夠支撐得起籠罩一座城市的穹頂。
弧形穹頂本身可以有效的防止積雪的累積,只要搭配上合適的除雪系統,穹頂本身並不擔心落雪和垮塌的可能。
只是就算如此,陳新也不打算繼續採用玻璃幕牆來作為穹頂的外牆了。
第一自然是玻璃本身的重量問題,加上要建起來的是籠罩一座城市的穹頂,這玻璃消耗量無疑也是驚人的,他很懷疑如今到底還能不能湊出如此多複合建造需求的玻璃。
而且使用玻璃穹頂,施工難度、施工周期都是需要認真面對的問題。
與之相比,另一種材料無疑就顯得要合適多了。
這種材料就是etfe膜,更正式一點的名稱是乙烯-四氟乙烯共聚物膜。
乙烯-四氟乙烯共聚物膜作為結晶性高聚物,熔點為256~280c。烯燒時可自熄。其抗剪切機械強度高,耐低溫衝擊性能是現有氟塑料中最好的,從室溫到-80c都能夠有較高的衝擊強度,化學性能穩定,電絕緣性和耐輻照性能好。
可以說是現階段所有材料中用來製作穹頂最理想的材料。
在上世紀九十年代這種材料就已經開始應用,作為覆蓋或者棚膜材料所使用。
炎國2008年奧運會的主場館之一的水立方,也是採用這種材料製作的外牆。
用這種材料來製作穹頂的話,完全可以在保證足夠強度的情況下,做到最輕的質量。
至於說防寒保溫的問題,只需要在etfe膜的外層再覆蓋上一層保溫材料,便可以將這個問題解決。
而有了這樣一個可以保溫防寒的大型穹頂,被穹頂所籠罩的區域,就可以離開深處地下的避難所,重新恢復災難之前地面上的生活。