De wolkenkrabber, die in staat is om zelfstandig elektriciteit op te wekken, werd door de architecten van de Arch-groep gepresenteerd op de internationale architectuurwedstrijd van het tijdschrift Evolo. En hoewel het project niet op de shortlist stond, verdient het idee erachter een apart verhaal. Het is nog niet empirisch getest, maar volgens de auteurs kan het, als het lukt, het idee van alternatieve energiebronnen omdraaien.
In de moderne wereld zijn er veel van deze laatste: mensen hebben geleerd de energie van zon, wind, aarde en water te gebruiken. Maar in alle gevallen hangt de hoeveelheid opgewekte energie rechtstreeks af van de klimatologische omstandigheden. In regio's met weinig wind en zonlicht - en in Rusland zijn dat de meeste - zijn dergelijke methoden niet erg effectief. Ze zijn ook van weinig nut in megalopolissen met dichte gebouwen en een enorm elektriciteitsverbruik. Zo zijn er, net als voorheen, geen universele energiebronnen gevonden die kunnen concurreren met kerncentrales en waterkrachtcentrales.
De zoektocht naar een universele energiebron heeft de hoofden van het Arch-groepsbureau Alexei Goryainov en Mikhail Krymov lange tijd bezet. "Iedereen zou willen dat de auto zichzelf van brandstof voorziet zonder te tanken", legt Alexey Goryainov uit. "Wat als het gebouw overal ter wereld onafhankelijk energie kan opwekken, ongeacht de zon, wind, getijden of geothermische bronnen?"
De volgende vraag die de ontwerpers zich stelden: hoe kan het gebouw energie opwekken? Zo'n bron is tenslotte nodig, en dat is waar een huis verschijnt. Het antwoord kwam vanzelf - ten koste van mensen die het elke dag vullen en verlaten, die als een soort "vloedgolf" zullen werken. Als voorbeeld werd een groot kantorencentrum in een wolkenkrabber genomen. Volgens voorlopige berekeningen biedt het gebouw met een hoogte van 600 m plaats aan ongeveer 20 duizend mensen. Hun massa wordt opgeteld bij het gewicht van auto's die worden voorgesteld om op de bodem van de wolkenkrabber te parkeren. Alles bij elkaar geeft dit een enorm cijfer - enkele honderdduizenden tonnen. 'S Morgens, van 8 tot 10, vullen mensen de gebouwen,' s avonds gaan ze weg en verandert zijn gewicht. De auteurs stellen voor om het verschil in gewicht gedurende de dag te gebruiken voor de productie van elektriciteit.
De architecten ontwikkelden een mechanisme waardoor een wolkenkrabber, onder het gewicht van de mensen die hem vulden, ongeveer 20 meter ondergronds kon dalen, de generatoren startte en 's nachts weer opstond en weer elektriciteit opwekte. "Laten we ons voorstellen dat de wolkenkrabber aanvankelijk wordt gecompenseerd door een soort contragewicht", legt Goryainov uit. - Wanneer mensen een wolkenkrabber vullen, begint deze te zinken omdat deze zwaarder is geworden dan het contragewicht. 'S Avonds gaan mensen naar huis en het contragewicht brengt de wolkenkrabber terug naar zijn oorspronkelijke positie. Dus, op en neer bewegend als een zuiger, wekt het constant energie op."
De architecten stelden voor om water als tegenwicht te gebruiken. Een contragewicht van beton of metaal, in massa gelijk aan een wolkenkrabber, is in dit geval niet effectief vanwege de hoge kosten. Een ander ding is water - tegen minimale kosten kan het ook worden gebruikt als een artistiek hulpmiddel. In hun project omsingelden de auteurs bijvoorbeeld het gebied rond de toren met een reservoir en verstopten ze eronder twee of vier containers met water. Wanneer een wolkenkrabber ondergronds gaat, stijgen kubussen gevuld met water boven het oppervlak van het reservoir. Overtollig water stroomt langs de randen als watervallen, waardoor de structuur verandert in een soort kinetische sculptuur. 'S Nachts worden de containers, de watermassa die constant blijft, weer ondergedompeld.
Een andere contragewichtoptie is een woongebouw met omgekeerde cyclus. 'S Morgens verlaten mensen hun appartement om naar hun werk en school te gaan, en' s avonds komen ze terug. In dit geval wordt het proces van het vullen van het gebouw met mensen natuurlijk veel langer in de tijd. Maar zelfs dit zal volgens de berekeningen van de architecten voldoende zijn om op zijn minst gedeeltelijk de rol van contragewicht te vervullen. De inspanning van het gebouw naar het contragewicht - of het nu water of een woongebouw is - wordt voorgesteld om via een hydraulisch systeem te worden overgebracht.
Er zijn verschillende mogelijkheden voor het plaatsen van wolkenkrabbers in de stad. Het zou mogelijk zijn om een heel netwerk van wolkenkrabbers te creëren, waarbij het gewicht constant onder elkaar wordt herverdeeld. De auteurs stellen voor om tussen de woon- en kantoortorens een statische tuintoren te plaatsen. Het beweegt nergens heen, maar dient als rustruimte voor kantoormedewerkers. Zo'n toren, verbonden met de hoofdgebouwen door spiraalvormige passages, zou de laatste schakel worden in de creatie van een fragment van een volwaardige stedelijke ruimte die een mens kan voorzien van alles wat hij nodig heeft.
Aangenomen wordt dat het gebouw soepel genoeg en onmerkbaar voor de mensen binnen zal dalen. En de ingang zal een helling zijn die werkt als een veer, waardoor de stijgingshoek verandert van een steile ochtend in een zachte dag. Een soortgelijke oprit is voorzien voor auto's.
De buitenkant van het gebouw is nog steeds schematisch, zeggen de auteurs. Voor de wedstrijd stelden ze een toren voor met een glazen gevel omgeven door een soort exoskelet - een driedimensionale mechanische structuur die overdag samentrekt en uitzet als gevolg van de verticale beweging van het gebouw. Daarom zal met een verandering in de positie van de wolkenkrabber, ook het silhouet veranderen, zich nu uitstrekkend tot een touwtje en dan stekelig als een egel. In de beweegbare knooppunten van het exoskelet kunnen extra generatoren worden geplaatst, die ook elektriciteit opwekken. Over het algemeen maakt de constante beweging van de wolkenkrabber het mogelijk om verschillende kinetische opties voor de gevels te implementeren. U kunt bijvoorbeeld een dubbele gevel maken met een beweegbare en een tweede statische laag: terwijl u beweegt, verandert het patroon van de muren voortdurend, waardoor het uiterlijk van een moiré-effect ontstaat. Er was ook een meer fantastisch idee, volgens welke het gebouw niet alleen verticaal kon bewegen, maar ook om zijn as kon draaien - bij het neerlaten zou het in de grond worden geschroefd.
Totdat er een exact idee is van de hoeveelheid energie die op deze manier wordt opgewekt, is de effectiviteit ervan niet duidelijk. Maar als de voorgestelde methode de energiekosten zelfs maar gedeeltelijk zal verlagen, en in elk hoogbouwgebouw zijn ze enorm, als de opgewekte energie in ieder geval voldoende is voor technische communicatie, dan zal dit een geweldige prestatie zijn, zijn de auteurs zeker.
