作品解讀︱南極救援線，利用地殼能量反向修復極地冰川

根據美國國家冰雪數據研究中心（NSIDC）報告，2023年南極海冰面積已經縮減至191萬平方公里，為1979年有記錄以來最低水平。南極大陸冰川的融化速度也在不斷加快。在海冰完全融化之後，南極大陸的冰川也危在旦夕。在我們研究南極冰川融化的過程中，發現根據冰川預測圖像顯示，南極西部冰川融化的速度遠快於東部地區。

成因探究：

在發現這一現象後我們仔細的探究了背後的原因。我們發現在南極西部有個名叫瑪麗伯德地的地區，這裡的地殼板塊比較薄，只有17公里厚。地球內部的熱能衝破地殼的束縛，在南極西部冰川下釋放，導致冰川融化速度進一步加快。從軟流層上涌的岩漿衝擊地殼，形成了壯觀的裂谷體系。測量數據顯示，這片地區每平方米釋放出的地熱能為150毫瓦。與此同時，海洋洋流也在不斷衝擊著南極冰川。在地底熱量和洋流的雙重作用下，南極西部冰川底部逐步融化，形成了壯觀的冰洞體系，其中最大的一個冰洞面積超過38平方公里。

建築設想：

為了將地熱輻射對南極冰川的影響降至最低，我們準備從熱量傳出的源頭——地殼裂縫——將它阻斷。因為地殼的裂縫十分狹長，在建築形體設想的過程中我們從沙特將要建造的摩天大樓THE LINE中獲得靈感，想要設計一個可以根據裂縫長度無限延長的摩天大樓，它具有將熱能轉化為電能和製冰兩大主要功能。這使我們的摩天大樓同時緩解了地球的能源問題和環境問題。

我們設想的摩天大樓會吸收從裂縫中傳出的熱量並將其轉化為電能，然後將電能儲存在方形的電池單元中。由世界各地駛來的運送電池的能源潛艇將會把空電池運送來，再將充滿的電池運送到其他地區進行利用。

除此之外，我們的建築塔冠部分具有製冰功能。建築生成的冰塊由於浮力的作用會向上浮。處於冰洞中的摩天樓製造的冰會逐步堆積在冰洞的頂壁上，起到加固和復原冰川的作用。在冰洞之外的摩天樓製造的冰會直接漂浮到海面上，增加海冰的面積。

電池單元充電流程：

相鄰的兩座摩天樓之間設置有電池運行隧道。當潛艇停靠之後，小的電池運載機器人就會將空電池從中取出，通過摩天樓上的電池進出口送入到大樓內部的電池隧道中。

空電池順著軌道繼續向摩天樓頂端行進，在頂部的環狀軌道進行軌道轉換，然後從相鄰軌道向下運動至底部水平區域進行充電。電池軌道行進至底部水平區域時由於電磁感應的作用會逐漸充滿電能。隨後充滿的電池單元繼續行進至相鄰大樓上進行儲存，等待電池運載機器人將其運送至潛艇上。

顏色的意義：

摩天樓上的電池進出口具有指示燈，它會在橙色與藍色兩種顏色之間進行轉換。當指示燈為橙色時，說明該進出口內部的電池倉庫已經儲存滿了充滿電的電池單元；當指示燈為藍色時，說明該電池倉庫還未儲滿電池單元。小的電池運載機器人會自動識別指示燈的顏色來判斷從哪個電池進出口送入或取出電池。

每個電池單元在沒有電的狀態下是不發光的。在軌道上運動進行充電的過程中，電池單元會逐步從不發光狀態轉變為發光狀態。電池單元發光的亮度代表著其內部電能儲存量的多少。

熱處理：

地殼裂縫傳出的熱量通過建築底部的熱發電裝置不斷被吸收。其餘未被吸收的熱量將會被建築外部的熱反射罩禁錮，防止外泄對南極環境產生影響。製冰系統產生的熱量會被釋放到建築核心筒的空腔中，回到底部再次被吸收發電。

︱技術原理︱

製冰系統：

製冰系統只存在於建築的塔冠部分，是由一套海水過濾系統和一套製冷系統所組成。海水過濾系統在吸收海水之後將其過濾為易結冰的純凈水，並儲存在梯形的水箱中。水箱中溫度較高的純凈水將熱量傳遞給下部製冷系統中的低溫製冷劑。製冷劑在製冷系統中進行循環，在熱收集裝置中重新降溫後繼續參與製冷。熱收集裝置收集的熱量會被釋放到建築核心筒中，回到底部參與熱發電。當水箱中的純凈水全部凝固完畢，會觸發壓力傳感器，將水箱上口打開。冰塊會由於浮力的作用自動上浮。

地熱發電系統：

熱電轉換系統：

熱電轉換系統採用的是增強型地熱系統（EGS），這種系統是提取深部地層高溫岩體地熱能的關鍵技術。在這個系統中，低溫的CO2在接受裂縫中的高溫海水、高溫岩石傳遞的熱量之後會變為高溫高壓的CO2氣流，並使上部的渦輪高速轉動進行發電。

這部分設備產生的電能會為整個建築運轉提供能量，包括：電磁轉換系統供電、製冰系統供電、建築運行供電。

電磁轉換系統：

低壓電流在進入輸電導線通過轉換器、繼電器之後經電流放大裝置形成高壓電流，在環形線圈中形成磁場。磁場經過多層加強成為高強磁場，向電池軌道方向釋放。

電磁充電系統：

電池單元在電池軌道上通過磁懸浮原理進行運動。同時，電磁轉換系統釋放的磁場方向是垂直於電池軌道的。電池單元內部設置有MCR-WPT電路系統，它在電池單元運動的過程中切割垂直方向上的高強磁場，會由於電磁感應原理產生電能並儲存在該系統中。

︱方案表達與空間設計︱

整個建築從建模到成圖的工作流為Rhino+Vary+PS。這種虛擬的概念設計在效果圖繪製上主要依靠PS。

第一個大場景主要展示的是建築在冰洞中製冰的場景，可以清晰看到建築塔冠不斷有冰塊上浮和周圍潛艇工作的畫面。近景的建築放大凸顯建築細節；遠景建築連續重複，體現不斷延伸的特色。

第二個場景選擇以豎向的畫面展現單體建築的狀態。海洋剖面+地殼剖面結合的形式既體現出建築與海面之上的關係，又表達了地殼裂縫和下部的地熱環境。在細節處理上，提亮圍繞建築環遊的魚群以突出畫面的重點，還增加了郵輪、潛艇等元素豐富畫面細節。

除了兩個大場景反應建築整體的狀態之外，還有三張小場景來表現建築不同位置的空間與功能，順序按建築單體從上至下來展開。

第一張小場景以仰視的角度將塔冠部分製冰的畫面放大。能看到橙與藍兩個不同狀態下的電池進出口與建築內部電池軌道上的空電池與滿電池。

第二張小場景著重表達電池運載機器人在停靠坪附近工作的畫面。同時也能清晰地看到下面的能量罩和內部的電池軌道。

第三張主要表現建築水平部分能量罩中電池軌道的場景。電池單元在軌道上運動並進行充電，旁邊的電磁轉換模塊亮著藍光不斷工作運行，向外發出強力磁場。

︱成果展示︱

︱學習心得︱

eVolo摩天大樓競賽強調通過摩天大樓來解決我們地球上存在的各種問題，包括環境污染、氣候惡化、社會問題、未來人居等。在概念構思的時候我們花費了較長的時間，這也是必要的。因為這項競賽並沒有每年變換題目，隨著這些年的舉辦很多概念都已經被之前的參賽者探索過了，想到一個新的巧妙的概念也變得越來越不容易。

評委主要看重的大概是這幾個方面：概念是否巧妙和新穎建築造型與結構是否創新圖紙表達是否充分和美觀。

在構思概念的時候儘量不要和之前的作品重複，也儘量不要做一些老生常談的概念，如：火山爆發、建築墓地、太空垃圾等，因為這些概念幾乎每年都會被拿出來討論，不是特別新穎（當然如果能做的很新奇也是可以的）。也不推薦太過抽象的概念，會讓讀者一頭霧水。一個好的概念在別人閱覽完你的作品之後會給人耳目一新、學到東西的感覺。

在建築造型與結構方面也需要創新。這部分很重要，因為它關係到概念的表達和表現圖的美觀。首先，造型一定需要和概念所構思的功能結合起來，為建築的每一個部分賦予合理的功能。然後就是在滿足功能需求的前提下造型當然是越創新越炫酷越好啦，可以藉助GH、Maya等工具進行輔助。

圖紙表達方面首先需要清晰的表達出所構思摩天大樓的合理性，給出相應的科學依據，然後需要讓圖紙儘可能看起來美觀亮眼。近年來的作品排版越來越同質化，排版的創新也很加分。

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