环境变化和技术进步一直影响着人们的居住地和生活方式。早期人类可能在降雨的快速波动破坏了他们的食物来源后离开了非洲，而美国西南部的发展大约与空调技术的进步同时发生。在未来几十年里，地球变暖和人口爆炸将再次改变我们的居住地和建造房屋的方式。
问题：海平面上升 / 解决方案：城市（E）景观
设计者：MUSTAFA BULGUR 和 SINAN GUNAY
最直接的破坏性因素可能是海平面快速上升。去年，来自丹麦、英格兰和芬兰的科学家联盟预测，到本世纪末，冰川融化和热膨胀将使世界海平面上升三英尺多。目前尚不清楚这将导致多少人流离失所，但造成的损害可能非常巨大——约占世界人口的 10% 生活在海拔低于 30 英尺的沿海地区。留在陆地上的人们将面临越来越频繁的风暴潮和洪水。沿海城市的居民可以迁移到地势较高的地方，或者他们可以采取一种截然不同的、更剧烈的方法：他们可以在水面上建造第二座城市。
例如，纽约市是一个群岛，到 2080 年可能会失去多达五分之一的陆地。但来自伊斯坦布尔技术大学建筑学院的应届毕业生 Mustafa Bulgur 和 Sinan Gunay 建议，纽约人可以通过在现有摩天大楼之间架设缆绳，并将大约 600,000 栋预制房屋悬挂在其中来弥补失去的住房。他们说，通过将缆绳架设在被淹没的街道和大道上——甚至将这些缆绳延伸到纽约港的结构塔楼——可以安全地容纳多达 250 万人。
房屋本身，大多数房屋面积不超过 800 平方英尺，将由轻质钛板制成，并由更轻的碳纳米管连接在一起。每栋房屋都将通过强大的电磁铁固定在支撑缆绳上。到 2080 年，天气也会更热，因此北部和南部的外墙将覆盖有光致变色有机玻璃，它会根据阳光强度调整其半透明度。其余表面将覆盖有 8 英寸厚的尖形光伏电池板。（Bulgur 说，尖形比标准平板电池板产生更多的能量，因为它们增加了太阳能收集器的表面积。）每个单元都将包含自己的“农业模块”——一根高耸的土壤柱，用硅胶网固定，它将提供新鲜的水果和蔬菜，并帮助房屋隔热。一个水箱将储存来自全市供水系统的 5,000 多加仑淡水，该系统本身将使用高效的脱盐工艺，将城市麻烦的根源转化为城市的养分。
其他建筑师提出了不同的方法：根本不需要土地的房屋。加拿大的 Zigloo 公司设想了一个狭窄的水下摩天大楼，其深度超过帝国大厦的高度，通过收集雨水作为淡水，并利用阳光和风力发电，可以为 2,000 人提供自给自足的住所（zigloo.ca）。纽约的 Gro Architects 提议利用潮汐能为一系列单层漂浮房屋供电（groarc.com）。而建筑师 Phil Pauley 则构想了 Sub Biosphere 2，一个可以完全潜入水下，最多可容纳 200 名大胆的海洋探险家的栖息地（philpauley.com)。
问题：人口 / 解决方案：自卫（Auto-Defense）
设计者：STÉPHANE MALKA
2008 年，地球上首次有超过 50% 的人口居住在城市。这对环境来说是个好消息；例如，纽约人的碳足迹是郊区和乡村居民的三分之一。但人口的迁移也将带来重大挑战。到 2030 年，预计将有约 50 亿人居住在城市，而今年为 33 亿多——这些城市预计将人满为患。例如，在 2000 年的全国人口普查中，纽约市的人口密度为每平方英里 26,400 人。到 2030 年，这一数字预计将达到约 30,000 人。
新建建筑将有助于缓解一些拥挤问题，但 Stéphane Malka 有另一个想法：更好地利用现有建筑。Malka 是一位 35 岁的法国建筑师，他提议改造位于巴黎的 La Grande Arche de la Défense，这是一座 361 英尺高的办公楼和国家团结纪念碑。它是展示填充式设计的理想建筑。在 Malka 的设想中，这座拱门的空心内部将变成一个由 450 套 388 平方英尺的预制公寓组成的社区。
他称之为 Auto-Défense 的项目依赖于基本的模块化组装。住房单元将由从其他建筑物上拆下的钢材、玻璃和木材外墙预制，然后扁平包装，通过卡车运送到拱门。到达后，它们将被安装到结构脚手架上，该脚手架本身将已经固定在拱门的内表面，并通过简单的榫卯连接锁定到位。在 La Défense，这些单元可以堆叠高达 25 层，但 Malka 的设计可以应用于任何建筑的侧面。
居民可以通过拱门两侧的电梯进出他们的家——拱门的两侧将由悬索桥连接——并通过更多的猫道在房屋之间移动，猫道附着在脚手架本身上。
Malka 设想的密集居住房屋有其先例，尤其是在日本，那里的居住空间狭小已是几十年的常态。1952 年，建筑师 Makoto Masuzawa 建造了 538 平方英尺的 Minimum House。建筑师 Makoto Koizumi 在 2002 年复兴了这个设计，它可以容纳一个五口之家；东京公司 Boo-Hoo-Woo 目前基于 Koizumi 复兴的 Minimum House，生产了一系列 15 种不同的小型城市地块住宅（9tubohouse.com/eng）。在阿姆斯特丹，Keetwonen，一个由集装箱组成的超密度宿舍，已经为学生提供了 1,000 套单间公寓（tempohousing.com）。未来，即使洛杉矶需要放弃其扩张模式，建筑师 Houston Drum 也将准备好他的 25 小时城市设计，这是一座 1,900 英尺高的多塔摩天大楼，可容纳 80 万洛杉矶居民，人口密度是该市当前人口密度的 26 倍（houstondrum.com）。
问题：荒漠化 / 解决方案：积极影响房屋（Positive Impact House）
设计者：ROBERT FERRY
全球变暖的一个悖论是，尽管它会导致某些地区洪水泛滥，但也会导致其他地区严重缺水。据联合国称，气候变化可能会减少占地球陆地 41% 的干旱地区的降雨量，包括美国西部的大部分地区。2007 年，联合国估计荒漠化最终可能影响至少 100 个国家约 10 亿人。
然而，Studied Impact Design 公司（总部设在匹兹堡和迪拜）的建筑师 Robert Ferry 提出，沙漠不必变得不适宜居住，甚至不舒适。他的积极影响房屋（Positive Impact House）是一栋 3,200 平方英尺的独栋住宅，它不仅能够从环境中获取足够的水和凉爽的空气来维持五个人，还将向电网输送能源。
水是通过大气水发电机获得的，类似于目前使用的商业设备。这些设备将制冷剂通过金属盘管，吸引冷凝水，然后将其导入净化储水箱。（沙漠空气比你想象的要湿润；例如，迪拜在一月份一天中的某些时段平均相对湿度为 80%。）两台发电机将产生足够饮用和淋浴的淡水，淋浴水将被回收用于冲厕所和种植食物。（一个相关的堆肥系统还将产生沼气用于烹饪。）
一年中的大部分时间，房屋窗户的自然通风足以使其降温。但在最热的月份，风扇会将室外的热空气吸入一个地下室，那里的温度常年保持在 50ºF 至 60ºF 之间，然后通过地板通风口进入地下室并向上流动。随着凉爽的空气再次变暖，它会上升并通过一个 200 平方英尺的内部庭院逸出，其狭窄的垂直腔体将形成一个风塔。
屋顶安装的 24 块太阳跟踪集中光伏板，使用透镜将太阳光放大高达 2000 倍，能够产生房主每天消耗的全部 80 千瓦时电力。屋顶上的搅拌式风力涡轮机将产生另外 40 千瓦时。多余的能源将有助于满足任何突发的额外电力需求，但在正常情况下，它们可以将多余的能源输送回电网，从而产生收入。在美国，一位房主每天向电网输送 40 千瓦时电能，每年可赚取高达 3,000 美元。
几乎所有这些技术今天都在小规模使用。一个名为 FogQuest 的非营利组织正在收集雾水为埃塞俄比亚村庄提供水源。在津巴布韦，东门中心购物中心使用巨大的、多孔的烟囱状结构从外部引入空气。（津巴布韦很热，但流动的空气比停滞的空气凉爽。）在加利福尼亚州的奥兰治县，地下水补充系统使污水适合饮用（gwrsystem.com）。
问题：污染 / 解决方案：可持续栖息地 2020（Sustainable Habitat 2020）
设计者：PHILIPS DESIGN
在未来的几十年里，污染控制的进步可能不足以抵消人口和能源消耗双重爆炸造成的空气和水污染。在 20 年内，全球汽车数量将增至 20 亿辆，其中大部分将由汽油或柴油驱动。到 2100 年，南加州的空气质量预计将比现在每年多违反联邦标准 50 天。污染在中国等快速发展中国家尤其令人头疼，根据世界银行的数据，中国已经拥有世界上 30 个污染最严重城市中的 20 个。例如，在中国三分之一的城市，地下水受到污染。建筑物也是问题的一部分。非营利组织 Architecture 2030 估计，住宅建筑业占全球温室气体排放量的五分之一。
为应对这些挑战，荷兰电子巨头飞利浦的设计师构想了可持续栖息地 2020（Sustainable Habitat 2020），这是一栋公寓楼，即使在最污浊的城市环境中也能使生活健康。“我们提出的问题令人沮丧，”飞利浦设计公司的 Clive van Heerden 说。“按照目前的城市化速度，如果悲观主义者是正确的，我们该怎么办？我们如何开始让建筑变得可持续？”
这座高层公寓楼由数百个 431 平方英尺的单元组成，专为未来的中国大城市设计。多功能外壳是结构最重要的部分。外壳上点缀着吸盘状的“漏斗”，形成室内外之间的膜，控制光线、空气和水的流入。
漏斗内嵌有光伏电池和传感器，可以跟踪湿度、风向以及阳光的亮度和角度。当传感器检测到天气条件变化时，它们会引导漏斗变成最适合当前任务的形状。例如，在晴天，漏斗会像花朵一样跟随太阳的路径，将光线输送到室内，并产生足够的太阳能来提供建筑物的全部电力。（白天储存的能量用于夜间照明。）下雨时，漏斗会变成接水杯。雨水流入锥形管，然后被泵送到立面后面的细胞结构，在那里进行过滤、储存，并被引入一个闭环系统，在这个系统中，一切，甚至马桶水，都会被回收。起风时，漏斗会拉长成喇叭形——一个自然的风道，将空气引导通过过滤器然后进入室内。（当阳光明媚且有风时，漏斗会多任务处理。）
其他建筑师也开始着手进行与可持续栖息地 2020 精神相同的项目。例如，旧金山的 IwamotoScott Architecture 公司提出了一个名为 Jellyfish House 的低层住宅，用于旧金山湾金银岛的一个退役军事基地。项目的创造者表示，这座房屋拥有可渗透的表皮，将像一个活生生的生物（iwamotoscott.com）。
