เมืองอัจฉริยะ: อนาคตของโครงสร้างพื้นฐานในเมือง

เทคโนโลยีกำลังเปลี่ยนแปลงชีวิตประจำวันในเมือง ทำให้เราปรับตัวเข้ากับทุกสิ่งได้ทันที ตั้งแต่ภัยคุกคามจากพายุไปจนถึงการจราจรติดขัด

โครงสร้างพื้นฐานไม่ใช่คำที่เซ็กซี่ที่สุดในสถาปัตยกรรม ไม่มี “สตาร์ชิเทค” ภูมิใจเสนอการออกแบบท่อหรือระบบระบายน้ำใต้ผิวดิน ตามคำจำกัดความของมัน – โครงสร้างพื้นฐานที่สนับสนุนระบบของเรา – โครงสร้างพื้นฐานถูกซ่อนไว้จากเราโดยเนื้อแท้และมักถูกมองข้าม แต่หากไม่มีมัน เมืองปัจจุบันของเราไม่สามารถดำรงอยู่ได้ หากไม่มีการหาวิธีปรับปรุง เมืองในอนาคตของเราจะดิ้นรนเพื่อความอยู่รอด

ในอดีต โครงสร้างพื้นฐานในเมืองของเราได้ปรากฏขึ้นเพื่อตอบสนองต่อปัญหาที่เกิดขึ้นหรือเฉียบพลัน เช่น ภัยธรรมชาติ ในปี 2010 คาดว่าประชากรโลกมากกว่า 40%อาศัยอยู่ในพื้นที่ชายฝั่งทะเล และการทำลายล้างครั้งใหญ่ในพื้นที่เหล่านี้ส่วนใหญ่เกิดจากพายุเฮอริเคนและไต้ฝุ่น การประเมินความเสียหายโครงสร้างพื้นฐานหลายพันล้านดอลลาร์จากพายุเฮอริเคนแซนดี้และพายุเฮอริเคนแคทรีนาตลอดจนความหายนะครั้งล่าสุดในฟิลิปปินส์ แสดงให้เห็นถึงปริมาณความเสียหายและค่าใช้จ่ายของมนุษย์จากภัยพิบัติเหล่านี้

ในอดีตอันไกลโพ้น การก่อสร้างได้รับแรงผลักดันจากปัญหาที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่น เช่น สุขาภิบาล น้ำท่วม หรือไฟไหม้ ปฏิกิริยาดังกล่าวเกิดขึ้นกับระบบวิศวกรรม (ภายใต้อำนาจของการรวมศูนย์ การวางแผนที่นำโดยรัฐ และการระดมทุนสาธารณะ) ที่แก้ปัญหาเดียวในช่วงเวลาหนึ่งๆ มีความคิดเล็กน้อยเกี่ยวกับเงื่อนไขในอนาคต

แต่แทนที่จะเป็นแบบตอบสนอง การออกแบบโครงสร้างพื้นฐานในอนาคตจะต้องคาดการณ์ล่วงหน้าและเชิงรุกเพื่อให้เกิดความยั่งยืนอย่างแท้จริง เช่นเดียวกับระบบนิเวศ สิ่งเหล่านี้จะมีองค์ประกอบเครือข่ายขนาดเล็กจำนวนมากที่ให้บริการการใช้งานที่หลากหลาย มากกว่าจุดประสงค์เดียวสำหรับการดำรงอยู่ของพวกเขา ตัวอย่างเช่น แปลงสวนของชุมชนเมือง ไม่เพียงแต่จัดหาอาหารสำหรับชาวเมืองเท่านั้น แต่ยังทำหน้าที่เป็นระบบบริหารจัดการน้ำจากพายุ ทำให้น้ำและของเสียสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ในขนาดที่เล็กที่สุดด้วยเซ็นเซอร์แบบเรียลไทม์ที่บอกระบบส่วนกลางว่าจะต้องลดน้อยลงเพียงใด ประมวลผลปลายน้ำ

เมืองต่างๆ จะต้องวัดสภาพปัจจุบันอย่างแม่นยำ และจำลองอนาคต เซ็นเซอร์และการควบคุมทางเทคโนโลยีที่ฝังอยู่ภายในการออกแบบเมืองใหม่และดัดแปลงสามารถตรวจสอบสภาพที่มีอยู่และให้ข้อเสนอแนะแบบเรียลไทม์ในกรณีที่จำเป็นต้องปรับเปลี่ยน หนึ่งในตัวอย่างที่รู้จักกันดีที่สุดของการเฝ้าติดตามรุ่นต่อไปประเภทนี้คือในซองโด ประเทศเกาหลีใต้ที่ทุกอย่างตั้งแต่การไหลของการจราจรไปจนถึงของเสียในครัวเรือนมีการตอบสนองและเชื่อมโยงกันอย่างสูง บริษัทต่างๆ เช่น Cisco และ Siemens กำลังเพิ่มโครงสร้างพื้นฐานด้านเทคโนโลยีสารสนเทศที่แข็งแกร่งเพื่อขับเคลื่อนระบบตอบรับที่เกิดขึ้นใหม่เหล่านี้ เครือข่ายสมาร์ทกริดเหล่านี้จะตอบสนองมากขึ้นในการจัดสรรไฟฟ้าเพื่อตอบสนองความต้องการ หรือระบบขนส่งมวลชนที่ตอบสนองต่อความแออัดด้วยการจัดสรรรถโดยสารที่ผู้คนมาชุมนุมกันหรือเปลี่ยนไฟโดยอัตโนมัติตามรูปแบบการจราจร ในรีโอเดจาเนโรมีศูนย์ปฏิบัติการไฮเทค ซึ่งการตอบสนองด้านความปลอดภัยสาธารณะต่อความล้มเหลวของโครงสร้างพื้นฐาน เช่น อาคารถล่มหรือน้ำท่วม สามารถระบุ วิเคราะห์ และเผยแพร่อย่างรวดเร็วไปยังผู้เชี่ยวชาญทางเทคนิคและประชาชนทั่วไป

ภาพที่กว้างขึ้น

การออกแบบโครงสร้างพื้นฐานไม่เพียงแต่ต้องคาดการณ์สภาพท้องถิ่นในระยะสั้นเท่านั้น แต่ยังต้องรับมือกับปรากฏการณ์ระดับโลกในระยะยาวอีกด้วย ตัวอย่างเช่น หลังจากแซนดี้และแคทรีนา การแก้ปัญหามุ่งเน้นไปที่การเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลในอนาคตซึ่งได้รับแรงหนุนจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและโครงสร้างพื้นฐานที่จำเป็นในการ “ปกป้อง” เมืองเหล่านี้จากน้ำท่วมในอนาคต การซ่อมแซมโครงสร้างพื้นฐานแบบเดิมๆ ได้ใช้แนวทางวิศวกรรมที่แข็งแกร่ง การยกระดับกำแพงน้ำท่วมอย่างหนักเพื่อคาดการณ์ระดับน้ำทะเลในอนาคต และเสริมความแข็งแกร่งของเขื่อนเพื่อป้องกันคลื่นพายุที่รุนแรง และบ่อยครั้ง ขึ้น

เราสามารถทำได้มากขึ้นเพื่อให้ชายฝั่งของเราปรับตัวได้มากขึ้น ข้อเสนอโครงสร้างพื้นฐานชายฝั่งที่ก้าวหน้า (เช่น ข้อเสนอที่ตอบสนองต่อOneprize ประจำปี ซึ่งปีนี้มีชื่อว่า “Stormproof”) รวมถึงการออกแบบที่อาศัยพื้นที่ชุ่มน้ำตามธรรมชาติและวิธีแก้ปัญหา “สีเขียว” เป็นอย่างมาก สิ่งเหล่านี้สามารถบัฟเฟอร์และปรับให้เข้ากับสิ่งรบกวนเมื่อเวลาผ่านไป ทำให้กระบวนการทางนิเวศวิทยาตอบสนอง เปลี่ยนแปลง และปรับให้เข้ากับการแทรกแซงแต่ละครั้ง แทนที่จะสร้างเกราะที่แข็ง กว่าและฝีมือ มนุษย์

องค์ประกอบที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือการเปลี่ยนจากโครงสร้างพื้นฐานแบบฟังก์ชันเดียวเป็นโครงสร้างพื้นฐานแบบมัลติฟังก์ชั่น การออกแบบที่ผ่านมาสามารถแก้ไขปัญหาเฉพาะส่วนหนึ่งสำหรับส่วนที่แยกได้ของระบบที่ใหญ่กว่า – น้ำ ของเสีย หรือการขนส่ง เป็นการคิดใหม่ที่รุนแรงพอสมควร แต่ลักษณะเครือข่ายของเมืองในอนาคตของเราจะช่วยให้โครงสร้างพื้นฐานสามารถข้ามภาคส่วนและให้บริการผลประโยชน์มากมาย

ตัวอย่างหนึ่งคือขยะในเมือง ปัจจุบันมีจุดประสงค์เพียงอย่างเดียวในการเคลื่อนย้ายน้ำและขยะมูลฝอยที่อยู่ห่างไกลจากการตั้งถิ่นฐานของมนุษย์ การออกแบบในอนาคตอาจมองเห็นการไหลของของเสียเหล่านี้เป็นการไหลของทรัพยากร และเชื่อมโยงบริการที่จำเป็นอื่นๆ ของเมืองเข้าด้วยกันอีกครั้ง สิ่งนี้กำลังเริ่มเกิดขึ้นแล้ว ในแคลิฟอร์เนียตอนใต้น้ำเสียได้ถูกแปลงเป็นน้ำดื่มซึ่งอาจสะอาดกว่าที่พบในหิมะละลาย

อีกตัวอย่างหนึ่งคือการพักผ่อนหย่อนใจ พื้นที่ชุ่มน้ำที่เหมือนสวนสาธารณะที่สร้างขึ้นเพื่อบรรเทาพายุเฮอริเคนเป็นประโยชน์ต่อสังคมเช่นกัน แนวทางปฏิบัติของน้ำฝนแบบกระจายหลายแบบ เช่น สวนฝนหรือหลังคาสีเขียว ต่างก็มีคุณค่าด้านสุนทรียภาพเช่นกัน การรวมฟังก์ชันจะสร้างการเชื่อมต่อมากขึ้นในเมืองต่างๆ ในอนาคต

สิ่งนี้สำคัญเพราะว่าโดยทั่วไปแล้วโครงสร้างพื้นฐานทางกายภาพคือรูปแบบเดียวของโครงสร้างพื้นฐานที่เรานึกถึง ผู้นำพูดถึงความจำเป็นในการซ่อมแซมโครงสร้างพื้นฐานที่ “พัง”เช่น ถนน สะพาน และท่อต่างๆ ของเรา ปัญหาของคำจำกัดความที่แคบนี้คือการพิจารณาโครงสร้างพื้นฐานในรูปแบบทางกายภาพเท่านั้น ความสัมพันธ์เชิงหน้าที่ส่วนใหญ่ระหว่างมนุษย์ในเมืองจะสูญหายไป ระบบสนับสนุนทางสังคม การเมือง เศรษฐกิจ และวัฒนธรรมแจ้งและตอบสนองต่อเมืองทางกายภาพของเราในรูปแบบที่สำคัญ สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่กำลังเกิดขึ้นในไซเบอร์สเปซ เครือข่ายสังคม การจัดหาฝูงชน และข้อมูลเมืองที่มาของเทคโนโลยีมือถือเพื่อขับเคลื่อนโครงการใหม่ ตัวอย่างเช่นStreet Bump ในบอสตันจะแจ้งเมืองเมื่อคุณเจอหลุมบ่อหรือBig Apps NYCเชื่อมโยงผู้คนกับข้อมูลสาธารณะและผู้พัฒนาโครงการ

พฤติกรรมทางวัฒนธรรมมีผลกระทบในวงกว้าง พิจารณาทางตะวันตกเฉียงใต้ของสหรัฐอเมริกา มันเป็นภูมิประเทศที่แห้งแล้งมาก มูลค่าน้ำสูงมาก กฎระเบียบกำหนดให้ใช้พืชทนแล้งซึ่งเรียกว่า xeriscaping และการควบคุมระบบการเก็บน้ำฝนอย่างเข้มงวดถือเป็นบรรทัดฐาน โครงสร้างพื้นฐานที่สนับสนุนระบบน้ำเป็นวัฒนธรรม: ในสังคม ภาคตะวันตกเฉียงใต้ให้ความสำคัญกับน้ำ ดังนั้นจึงเลือกที่จะจำกัดพฤติกรรม เช่น การทำสวนที่ต้องพึ่งพาน้ำและสนามหญ้าสีเขียว ในพื้นที่ที่อุดมด้วยน้ำของสหรัฐอเมริกา เช่น ทางตะวันออกเฉียงใต้ ความสัมพันธ์ทางวัฒนธรรมที่สำคัญกับน้ำส่วนใหญ่ขาดหายไป และโครงสร้างพื้นฐานสะท้อนถึงสิ่งนี้

โครงสร้างพื้นฐานทางสังคม วัฒนธรรม หรือการเมืองประเภทนี้พังทลายแบบเดียวกับท่อและถนนหรือไม่? เป็นไปได้ บางคนได้โต้เถียงกัน ตัวอย่างเช่น ขบวนการ “ยึดครอง” ทั่วโลกแสดงให้เห็นถึงการสั่นคลอนของโครงสร้างพื้นฐานทางวัฒนธรรมเพื่อตอบสนองต่อระบบเศรษฐกิจที่หยุดชะงัก สิ่งนี้มีความหมายอย่างชัดเจนต่อพื้นที่ทางกายภาพในเมืองที่มีการแทรกแซงเหล่านี้ โดยมีคำถามเกี่ยวกับสิทธิของบุคคลในการใช้เวลาในพื้นที่สาธารณะที่กำหนด และเน้นความสนใจไปที่บทบาทของพื้นที่ “โครงสร้างพื้นฐานสีเขียว” เหล่านี้ในการกำหนดรูปแบบสังคมของเมือง ความสัมพันธ์.

หน้าแรก