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石油资源丰富的阿布扎比正在建造一座绿色的城市。它将成为有钱人的绿色游乐场?还是成为世界可持续城市设计的推动力?
这个项目最初的迹象已经显现了。白色的墙壁在沙漠上延伸开，仿佛尘土飞扬的运动场上用粉笔划下的一道白线。一辆深色玻璃的巴士卷起低低的尘土，载着工人穿过一架架钢筋起重机、两个轻便的钻塔、以及露出生锈钢筋的混凝土立柱。高大的铁丝网守卫着安装在混凝土垫上的太阳能电池板。
这个建筑是一项大型试验的开端，企图建造世界上第一座没有汽车、零二氧化碳排放、零废物的城市。计划于2016年完工的城市是马斯达尔项目的中心，这是一个由阿拉伯联合酋长国的一部分——阿布扎比政府投资的150亿美元的项目。新开发的项目建于阿布扎比城的郊区，所使用的能源几乎全部来自太阳，并且，与同等规模的传统城市相比，只消耗20％的能源。垃圾将分类回收，或用于堆肥。污水将被加工成燃料。混凝土立柱将把城市提升至地面以上数米，底下腾出空间，用于电力自动运输网络，取代汽车。规划者预计，该项目能吸引1500项清洁技术生意，从大型的国际企业到新创公司——最终目的——吸引约50000居民。
对这个拥有500万人口、靠石油致富、人均消耗的自然资源占世界之首的国家来说，这个城市将是一片绿洲。从一个方面来看，它不过是这个曾被上述定义的国家最近一个用来炫耀的项目。事实上，阿联酋已经拥有全世界最高的建筑，巨大的室内滑雪设施，200米长的黑钻石雪道(表示雪道的难度级别，黑钻石为高级，译注)。房地产开发商从海底捞起珊瑚和沙子，堆在波斯湾，创建出棕榈树和世界地图形状的岛屿。
不过，许多专家乐观的认为，这个城市是一次测试，测验建造环境上可持续的城市所使用的新方法涉及到的工程和建筑上的问题。尽管建筑师们已经设计出，建设者已经建造出许多小型的零排放住宅和商用大楼，然而，大型多功能商务大楼的项目却没有达到人们的期望，不是由于使用了太多的能源，就是没能产生足够的能源。部分的问题在于，随着规模的扩大而增加的复杂性，位于康涅狄格州哈特福德的联合技术公司的科学与技术高级副总裁J·迈克尔·麦奎德(J.MichaelMcQuade)说。如今的设计软件还不能处理这些。但是，马斯达尔城有许多模型的帮助，从一开始它就会被追踪，收集数据，这对于开发更好的模型是有价值的。这些信息可以使得将来建造零排放城市时更便宜、更简便。
开发是为了赚钱，不仅仅是为了使用新的技术。“我们希望，马斯达尔城是盈利的，而不是让投资打水漂。”2008年秋天，在迪拜的一个大型房地产展览会上，该项目的物业发展总监哈立德·阿瓦德(Khaled Awad)说，“如果作为一个房地产开发项目，它不能盈利，那么它是不能持续的。”如果它能盈利，可能就是可复制的。
“如果环境工程师通过建造这样的野外城市来获取经验，在建造下一座城市时变得更加多产，那么，这就从科幻小说变成了可能在休斯顿实现的事情。”加州大学洛杉矶分校的经济学教授马修·卡恩(Matthew Kahn)说。总部位于加利福尼亚州伯克利的可持续设计公司Natural Logic的CEO吉尔·弗兰德(Gil Friend)同意这个观点。“一方面，我把马斯达尔城看作有钱人的游乐场，”他说，“另一方面，这是一个部署并测试我们技术的研发机会，如果一切顺利的话，这些将出现在其他城市。”
当然，马斯达尔城的许多经验并不适用于酷热的波斯湾阳光海岸之外的地方。德国的某个地点不可能获得这么多的阳光，就不能大量依赖太阳能。旧金山的某个地方可能不需要空调，关于先进的制冷系统的信息就变得无关紧要。不过，如果这个项目实现了环境上的目标，那么，起码它表明，这样的城市是可以建成的。“人们说，‘天啊，这真是太棒了。是一个好主意，但它显然是不可能的。’”弗兰德说。“如果你有了明确的指向，这样的争论就烟消云散了。”
根据构想，这座城市将会是一个免税区，以吸引清洁技术公司，很大一部分是国外的公司。(第一承租企业是通用汽车，计划建造4000平方米的工厂)。城中最早建造的马斯达尔学院，就好比是硅谷中的斯坦福大学。该学院将与麻省理工学院合作，由MIT负责课程设置，并帮助选择和培训教职员工。该研究所是一座研究生学院，提供硕士生学位，最终还有博士学位。第一期的100名学生已于2009年秋天开学。如果研究生研究出前景看好的点子，或者成立公司，他们有可能会获得马斯达尔项目的资金。目前为止，政府已为该项目拨款150亿美元，其中只有约40亿美元是用来建造城市基础设施的种子基金。(预计建设该城市总共需要220亿美元，其余来自外部投资者。)其余的110亿美元被指定为各种投资。目前的项目包括：一个在德国的太阳能电池厂、英国的一个海上风能场、以及努力减少尼日利亚的碳排放。
不过，这座城市仍然是整个项目中最显而易见的部分。据一些专家说，这是到目前为止世界上最大的零排放、零浪费的项目。(上海附近的一个更大的“生态城市”发展项目并不追求零排放。)其他地方的项目都仅限于较小规模的建筑和社区，如伦敦南部沃林顿的一系列可供250人居住的高效房屋。至今最雄心勃勃的零排放建筑之一是俄亥俄州奥伯林学院的刘易斯中心，建筑面积1263平方米。马斯达尔城将占地6平方公里。它的总部就将占地89500平方米，包括办公室、零售以及文化空间。
一个详细的城市总体规划已经完成，关于第一批建筑的规划：马斯达尔学院和总部。城市——包括公寓和实验室，还有工厂、电影院、咖啡馆、学校、消防局等等——将自己生产所需消耗的电力。水将被回收，以减少脱盐作用的能源消耗。城市底下的空管道将把垃圾运送到一个集中地点，在那儿进行分类，并尽可能地回收。不能回收的垃圾将通过一个气化过程转化为能源，其余的混合起来，作为建筑材料。污水将进行处理，其中一部分加工成干燥的可再生燃料，用于发电。交通系统将包括一条连接阿布扎比中心城区和机场的轻轨，还有快速客运系统，在整个城市中到处都有站点。快速客运系统由自动电车组成，将人们与铁路线联系起来，或者把人们送到城外的停车场。
与目前典型的零排放项目一样，该城市也需要在一定程度上依赖化石燃料——在建造过程中，以及晚间的电力使用，因为晚间太阳能电池板不会产生电力。实际上，它的目标最好表述为零净二氧化碳排放：为了达到零排放的目标，开发商需要碳信用体系。在城市建造的过程中，一个10兆瓦的太阳能电板阵列将为附近的阿布扎比城提供电力，减少白天对煤天然气电厂的需求。白天减少的排放量将抵消晚间的排放，晚间，马斯达尔需要从同样的天然气电厂获取电力。这个太阳能电板阵列，加上随着建设的进度以及用电需求的增加而增设的电池板，也能抵消建造设备的碳排放，包括制作混凝土等建筑材料过程中的排放，甚至包括顾问们从世界各地飞 到阿布扎比所产生的碳排放。
到目前为止，开发商已经考虑到了“一切”，BioRegional的联合创始人波兰-德赛(Pooran Desai)说，这是一家帮助发展伦敦的零排放项目的英国公司，也参与了马斯达尔的咨询。“在碳监测方面，我还没见过其他任何项目如此彻底，”德赛说。“他们是在追捕每一个二氧化碳分子。”
总体规划
迪拜是一个由汽车统治的向外蔓延的城市，距阿布扎比一小时车程。在十二车道的高速公路瑟克查德两旁，站满摩天大楼。夏天，太阳把没有遮蔽的地方烘烤至46摄氏度的高温。但是，在迪拜的某些地方，人们可以在正午到室外漫步，而不必担心中暑，而这一切都是人造的。那里有露天剧场，有遮蔽的市场。那儿有一个历史保护区叫做巴斯塔基亚，在有空调之前，这儿的建筑保护人们免受酷热和潮湿之苦。房屋和商店厚厚的墙壁由珊瑚和石膏组成，白天吸收热量，晚上再将它缓慢释放。由于建筑都很集中，他们能够相互遮挡阳光，并荫蔽其中的狭窄通道。通道里有微风吹过，使得建筑更加凉快。
杰拉德·埃文登(Gerard Evenden)是一家英国公司Foster and Partners的高级合伙人，当他开始制定马斯达尔城的整体规划时，他看了看节约能源的传统设计。由于该城几乎全部依赖太阳能电力，它的价格是当地电网电力价格的5倍，该城的用电效率应达到约5倍，才能与周边的开发项目抗衡。
埃文登做的第一件事情是减掉汽车：没有高速公路，该城的建筑之间只需要7至12米宽的通道，足够靠近，能相互遮蔽太阳，同时又有足够的距离，让间接的阳光进入。这是一种廉价的方法，能减少对空调和电灯的需求，这两样是商用楼宇最大的电力消耗。隔热也很便宜：在马斯达尔学院，埃文登计划用30厘米厚的隔热层隔绝热量。他还打算加上铜箔“外皮”，反射光线，并隔开大楼外的热量。一种类似特氟纶的能够自我清洁的塑料将保护铜箔免受沙漠尘土的侵害。为了减少对能源需求密集的脱盐作用，埃文登的设计将减少75％的水消耗，通过回收、低流量的装置，以及无水便池。
让城市运行所需的一小部分能源将来自以垃圾为原料的燃料，也可能来自地热发电。其余的将来自太阳——但并不都是昂贵的太阳能电池，它能将太阳光转化为电力。许多更便宜的设备能收集来自太阳的热量，加热水然后驱动一种叫做吸收式制冷机的空调(这与目前丙烷冰箱中所使用的是相同的技术)。
从理论上讲，一切都可以成立。但是在实践中，一些比这小得多的项目都失败了。奥伯林学院的刘易斯中心有许多相同元素的节能设计：厚隔热层、热交换器的自然通风、有许多窗户以减少对电灯的需求，用热泵取代传统的火炉。屋顶上安装的60千瓦的太阳能电板阵列预计将产生相当于一年消耗量的电力。不过，最初该楼仍然消耗了太多的能源，太阳能电板不够。为了实现零耗能，学院不得不在附近再安装一个太阳能电板阵列，将总的发电量翻了三倍多。根据约翰·斯科菲尔德(John Scofield)的估计，这就为本来就昂贵的建筑又增加了一百万美元，斯科菲尔德是奥伯林学院的物理学教授，曾发表关于该大楼情况的详细分析。通常，建筑师们发现，建筑越大，预测节能系统的反应就变得越困难。例如，在利用自然光源的大楼中，设计师可以安装传感器，当有足够的自然光进入时，它会自动关闭电灯。但是，一个感应区的电灯开启或关闭可能会影响到其他的传感器。在一些大楼中，这就形成了一个反馈回路，使得恼人的电灯不停地开开关关。
周边的供暖和制冷区也会影响到其他部分，产生复杂而不可预测的反馈回路，尤其是随着区域的增加而愈加复杂。联合技术公司的J·迈克尔-麦奎德回忆了他们的公司为巴黎的一幢新大楼设计智能供暖、通风、空调管理系统时的情况。根据设计，该系统可协调3000个不同的区域。“当大楼第一次组合到一起的时候，它消耗了巨大的能源，要对综合控制系统进行修改，才能正常运作。”麦奎德说。
如果想要让零排放大楼变得经济，斯科菲尔德说，那么设计就必须从一开始就奏效。“如果第一次没搞好，”他说道，指的是奥柏林学院的失败，“之后的修改会比最初就让一切奏效昂贵得多。”
个人化客运
马斯达尔城将被混凝土立柱抬高，为快速客运系统留出空间，这个可乘坐四人的小型交通工具将取代公共汽车和火车。规划者预计，该系统使用的能源比传统的大规模交通少，而且，据他们说，这样更方便。
在快速客运系统中，一些小型交通工具，通常我们称它为吊舱，在每一站等着。个人或一小组人上车后选择一个目的地。吊舱自动向目的地前进，中间不做停留。在典型的设计中，小车有点像电动的高尔夫球车，只不过它是完全封闭的，更大些的——而且没有方向盘。小车沿着一条轨道运行，由人口匝道和出口匝道连接车站，一台电脑控制吊舱怎样进出车站：匝道可以让个人的吊舱停下来，而其他车继续以全速在主轨道上运行。模拟结果表明，该系统可以让车辆只以半秒的间隔运行。
尽管，快速客运系统看上去前景不错，但是它还不流行。部分原因在于，20世纪70年代在西弗吉尼亚州的摩根镇建造过一个早期的类似快速客运的系统，使得快速客运的名声变臭了，杰里·施奈德(Jerry Schneider)说。他是西雅图华盛顿大学的城市规划和土木工程名誉教授，也是快速客运系统的长期倡议者。“人们上车后就不再停留。”施奈德这样评价该系统，运输线上有大约可载20人的自动车。在那之后，技术有所改进，但是，在现实中，还没有一个更新的系统样板。
两个示范项目正在建设中。第一个项目可将乘客运送到伦敦附近的希思罗国际机场新航站楼，今年晚些时候即将开通。对于该项目的测试正在进行中。而马斯达尔城快速客运系统的一期工程由荷兰的2GetThere建设，将在今年秋天马斯达尔学院开张时投入使用。
试验场
萨米尔·阿布扎伊德(Sameer Abu-Zaid)并没有出汗。现在的温度是39摄氏度，湿度74％，但是他说，这是个好天气——比阿布扎比的夏天凉快多了，那儿的气温可以高达49摄氏度。阿布扎伊德来自约旦，现在硅谷的一家半导体设备制造公司担任经理，他将负责马斯达尔城的电力和分配基础设施。“这些模块在工厂中都经过了测试。”他说。他正在带人参观这个城市中最早的可见标志，那是一个测试点，在那里，他将41个阵列的来自不同制造商的太阳能电板按他们的计划安装好。“不过，它们只是经过了标准条件下的测试：每平方米1000瓦，25摄氏度。在很棒的地方，有空调的。与这里的条件完全不同。”
沙漠灰尘很快覆盖到电池板上，大大减少了能到达电板的光。阿布扎伊德已经了解到，只要四个月，灰尘就能让太阳能电板阵列的产出减少超过20％——他将利用这些信息来决定清洗太阳能电池板的频率，平衡电力损失和水的消耗。
另一个问题是热量。太阳能电板的黑暗表面吸收太阳光， 使得温度升至80摄氏度。热量对太阳能电池板技术的影响比其他更大。一些最高效的太阳能电板在变热时也会减少产出的电量。由于要权衡这些问题，很难得知谁家的太阳能电板在马斯达尔城工作得最高效，阿布扎伊德说。在测试点，传感器跟踪不同电板变热的情况，不同冷却策略的效率，以及除了其他因素外，温度怎样影响产出。
随着城市的建设，这样的数据收集还会继续。设计者和工程师们会测量能源消耗和能源产出的情况。他们将跟踪水的消耗情况，精确到每一个设备。在马斯达尔的总部，设计师可能会使用RFID安全标签，收集人们如何使用水和能源的信息。这样的测试可以让设计师和工程师比较该城的实际运行状况，与之前的预测以及实验室和模拟测试的结果。
实践检验
穆罕默德·阿尔·法希姆(Mohammed Al Fahim)是阿拉伯联合酋长国本地人，书写过当地罕见的历史，根据他的说法，20世纪60年代早期，当美国人忙着把人类送上月球的时候，在阿布扎比，人们还没听说过电风扇和电灯。那是在当地发现石油后不久，金钱还没有开始涌入。阿尔·法希姆来自当地最富裕的家庭之一，但是，他的姐妹和母亲都因为缺乏基本的医疗而死去。现在，阿布扎比人的寿命与美国人大致相当。以前，当地人靠咸水井的水源存活。现在，他们喝着来自海水淡化工厂的新鲜水。曾经庇护大多数人的脆弱而又易燃的棕榈叶房屋，被闪闪发光的玻璃和钢结构的摩天大楼取代了。
在很多方面，阿布扎比过去几十年里的发展反映了追赶发达世界的狂热努力。现在，由于马斯达尔城这样的项目，阿联酋有机会加快进程了。但是，在城市发展方面，它似乎处在一个十字路口。几年后，马斯达尔城的市民将节约许多千瓦时的电，使用无水便池，小车将绕着附近的法拉利主题公园外的新轨道运行。在新的水上公园，孩子们尖叫着滑下水滑梯，巨大的空调呼啸着，为有700家店面的购物中心制冷。这不过是一个2500公顷发展项目的一部分，远远超过640公顷的马斯达尔城。
这两个项目相互竞争，谁才是阿布扎比的未来景象?如果马斯达尔项目不能在经济上为自己正名，它可能真的会成为有钱人的绿色游乐场，一个环境主题公园，与大范围使用可持续技术无关。但如果它是盈利的，它可能会成为可持续城市设计的推动力。阿联酋和其他石油资源丰富地方的开发商就有理由建造更多的绿色城市，而不是在沙漠上再建一个滑雪道。然后，全世界的开发商都会跟风。
这个项目最初的迹象已经显现了。白色的墙壁在沙漠上延伸开，仿佛尘土飞扬的运动场上用粉笔划下的一道白线。一辆深色玻璃的巴士卷起低低的尘土，载着工人穿过一架架钢筋起重机、两个轻便的钻塔、以及露出生锈钢筋的混凝土立柱。高大的铁丝网守卫着安装在混凝土垫上的太阳能电池板。
这个建筑是一项大型试验的开端，企图建造世界上第一座没有汽车、零二氧化碳排放、零废物的城市。计划于2016年完工的城市是马斯达尔项目的中心，这是一个由阿拉伯联合酋长国的一部分——阿布扎比政府投资的150亿美元的项目。新开发的项目建于阿布扎比城的郊区，所使用的能源几乎全部来自太阳，并且，与同等规模的传统城市相比，只消耗20％的能源。垃圾将分类回收，或用于堆肥。污水将被加工成燃料。混凝土立柱将把城市提升至地面以上数米，底下腾出空间，用于电力自动运输网络，取代汽车。规划者预计，该项目能吸引1500项清洁技术生意，从大型的国际企业到新创公司——最终目的——吸引约50000居民。
对这个拥有500万人口、靠石油致富、人均消耗的自然资源占世界之首的国家来说，这个城市将是一片绿洲。从一个方面来看，它不过是这个曾被上述定义的国家最近一个用来炫耀的项目。事实上，阿联酋已经拥有全世界最高的建筑，巨大的室内滑雪设施，200米长的黑钻石雪道(表示雪道的难度级别，黑钻石为高级，译注)。房地产开发商从海底捞起珊瑚和沙子，堆在波斯湾，创建出棕榈树和世界地图形状的岛屿。
不过，许多专家乐观的认为，这个城市是一次测试，测验建造环境上可持续的城市所使用的新方法涉及到的工程和建筑上的问题。尽管建筑师们已经设计出，建设者已经建造出许多小型的零排放住宅和商用大楼，然而，大型多功能商务大楼的项目却没有达到人们的期望，不是由于使用了太多的能源，就是没能产生足够的能源。部分的问题在于，随着规模的扩大而增加的复杂性，位于康涅狄格州哈特福德的联合技术公司的科学与技术高级副总裁J·迈克尔·麦奎德(J.MichaelMcQuade)说。如今的设计软件还不能处理这些。但是，马斯达尔城有许多模型的帮助，从一开始它就会被追踪，收集数据，这对于开发更好的模型是有价值的。这些信息可以使得将来建造零排放城市时更便宜、更简便。
开发是为了赚钱，不仅仅是为了使用新的技术。“我们希望，马斯达尔城是盈利的，而不是让投资打水漂。”2008年秋天，在迪拜的一个大型房地产展览会上，该项目的物业发展总监哈立德·阿瓦德(Khaled Awad)说，“如果作为一个房地产开发项目，它不能盈利，那么它是不能持续的。”如果它能盈利，可能就是可复制的。
“如果环境工程师通过建造这样的野外城市来获取经验，在建造下一座城市时变得更加多产，那么，这就从科幻小说变成了可能在休斯顿实现的事情。”加州大学洛杉矶分校的经济学教授马修·卡恩(Matthew Kahn)说。总部位于加利福尼亚州伯克利的可持续设计公司Natural Logic的CEO吉尔·弗兰德(Gil Friend)同意这个观点。“一方面，我把马斯达尔城看作有钱人的游乐场，”他说，“另一方面，这是一个部署并测试我们技术的研发机会，如果一切顺利的话，这些将出现在其他城市。”
当然，马斯达尔城的许多经验并不适用于酷热的波斯湾阳光海岸之外的地方。德国的某个地点不可能获得这么多的阳光，就不能大量依赖太阳能。旧金山的某个地方可能不需要空调，关于先进的制冷系统的信息就变得无关紧要。不过，如果这个项目实现了环境上的目标，那么，起码它表明，这样的城市是可以建成的。“人们说，‘天啊，这真是太棒了。是一个好主意，但它显然是不可能的。’”弗兰德说。“如果你有了明确的指向，这样的争论就烟消云散了。”
根据构想，这座城市将会是一个免税区，以吸引清洁技术公司，很大一部分是国外的公司。(第一承租企业是通用汽车，计划建造4000平方米的工厂)。城中最早建造的马斯达尔学院，就好比是硅谷中的斯坦福大学。该学院将与麻省理工学院合作，由MIT负责课程设置，并帮助选择和培训教职员工。该研究所是一座研究生学院，提供硕士生学位，最终还有博士学位。第一期的100名学生已于2009年秋天开学。如果研究生研究出前景看好的点子，或者成立公司，他们有可能会获得马斯达尔项目的资金。目前为止，政府已为该项目拨款150亿美元，其中只有约40亿美元是用来建造城市基础设施的种子基金。(预计建设该城市总共需要220亿美元，其余来自外部投资者。)其余的110亿美元被指定为各种投资。目前的项目包括：一个在德国的太阳能电池厂、英国的一个海上风能场、以及努力减少尼日利亚的碳排放。
不过，这座城市仍然是整个项目中最显而易见的部分。据一些专家说，这是到目前为止世界上最大的零排放、零浪费的项目。(上海附近的一个更大的“生态城市”发展项目并不追求零排放。)其他地方的项目都仅限于较小规模的建筑和社区，如伦敦南部沃林顿的一系列可供250人居住的高效房屋。至今最雄心勃勃的零排放建筑之一是俄亥俄州奥伯林学院的刘易斯中心，建筑面积1263平方米。马斯达尔城将占地6平方公里。它的总部就将占地89500平方米，包括办公室、零售以及文化空间。
一个详细的城市总体规划已经完成，关于第一批建筑的规划：马斯达尔学院和总部。城市——包括公寓和实验室，还有工厂、电影院、咖啡馆、学校、消防局等等——将自己生产所需消耗的电力。水将被回收，以减少脱盐作用的能源消耗。城市底下的空管道将把垃圾运送到一个集中地点，在那儿进行分类，并尽可能地回收。不能回收的垃圾将通过一个气化过程转化为能源，其余的混合起来，作为建筑材料。污水将进行处理，其中一部分加工成干燥的可再生燃料，用于发电。交通系统将包括一条连接阿布扎比中心城区和机场的轻轨，还有快速客运系统，在整个城市中到处都有站点。快速客运系统由自动电车组成，将人们与铁路线联系起来，或者把人们送到城外的停车场。
与目前典型的零排放项目一样，该城市也需要在一定程度上依赖化石燃料——在建造过程中，以及晚间的电力使用，因为晚间太阳能电池板不会产生电力。实际上，它的目标最好表述为零净二氧化碳排放：为了达到零排放的目标，开发商需要碳信用体系。在城市建造的过程中，一个10兆瓦的太阳能电板阵列将为附近的阿布扎比城提供电力，减少白天对煤天然气电厂的需求。白天减少的排放量将抵消晚间的排放，晚间，马斯达尔需要从同样的天然气电厂获取电力。这个太阳能电板阵列，加上随着建设的进度以及用电需求的增加而增设的电池板，也能抵消建造设备的碳排放，包括制作混凝土等建筑材料过程中的排放，甚至包括顾问们从世界各地飞 到阿布扎比所产生的碳排放。
到目前为止，开发商已经考虑到了“一切”，BioRegional的联合创始人波兰-德赛(Pooran Desai)说，这是一家帮助发展伦敦的零排放项目的英国公司，也参与了马斯达尔的咨询。“在碳监测方面，我还没见过其他任何项目如此彻底，”德赛说。“他们是在追捕每一个二氧化碳分子。”
总体规划
迪拜是一个由汽车统治的向外蔓延的城市，距阿布扎比一小时车程。在十二车道的高速公路瑟克查德两旁，站满摩天大楼。夏天，太阳把没有遮蔽的地方烘烤至46摄氏度的高温。但是，在迪拜的某些地方，人们可以在正午到室外漫步，而不必担心中暑，而这一切都是人造的。那里有露天剧场，有遮蔽的市场。那儿有一个历史保护区叫做巴斯塔基亚，在有空调之前，这儿的建筑保护人们免受酷热和潮湿之苦。房屋和商店厚厚的墙壁由珊瑚和石膏组成，白天吸收热量，晚上再将它缓慢释放。由于建筑都很集中，他们能够相互遮挡阳光，并荫蔽其中的狭窄通道。通道里有微风吹过，使得建筑更加凉快。
杰拉德·埃文登(Gerard Evenden)是一家英国公司Foster and Partners的高级合伙人，当他开始制定马斯达尔城的整体规划时，他看了看节约能源的传统设计。由于该城几乎全部依赖太阳能电力，它的价格是当地电网电力价格的5倍，该城的用电效率应达到约5倍，才能与周边的开发项目抗衡。
埃文登做的第一件事情是减掉汽车：没有高速公路，该城的建筑之间只需要7至12米宽的通道，足够靠近，能相互遮蔽太阳，同时又有足够的距离，让间接的阳光进入。这是一种廉价的方法，能减少对空调和电灯的需求，这两样是商用楼宇最大的电力消耗。隔热也很便宜：在马斯达尔学院，埃文登计划用30厘米厚的隔热层隔绝热量。他还打算加上铜箔“外皮”，反射光线，并隔开大楼外的热量。一种类似特氟纶的能够自我清洁的塑料将保护铜箔免受沙漠尘土的侵害。为了减少对能源需求密集的脱盐作用，埃文登的设计将减少75％的水消耗，通过回收、低流量的装置，以及无水便池。
让城市运行所需的一小部分能源将来自以垃圾为原料的燃料，也可能来自地热发电。其余的将来自太阳——但并不都是昂贵的太阳能电池，它能将太阳光转化为电力。许多更便宜的设备能收集来自太阳的热量，加热水然后驱动一种叫做吸收式制冷机的空调(这与目前丙烷冰箱中所使用的是相同的技术)。
从理论上讲，一切都可以成立。但是在实践中，一些比这小得多的项目都失败了。奥伯林学院的刘易斯中心有许多相同元素的节能设计：厚隔热层、热交换器的自然通风、有许多窗户以减少对电灯的需求，用热泵取代传统的火炉。屋顶上安装的60千瓦的太阳能电板阵列预计将产生相当于一年消耗量的电力。不过，最初该楼仍然消耗了太多的能源，太阳能电板不够。为了实现零耗能，学院不得不在附近再安装一个太阳能电板阵列，将总的发电量翻了三倍多。根据约翰·斯科菲尔德(John Scofield)的估计，这就为本来就昂贵的建筑又增加了一百万美元，斯科菲尔德是奥伯林学院的物理学教授，曾发表关于该大楼情况的详细分析。通常，建筑师们发现，建筑越大，预测节能系统的反应就变得越困难。例如，在利用自然光源的大楼中，设计师可以安装传感器，当有足够的自然光进入时，它会自动关闭电灯。但是，一个感应区的电灯开启或关闭可能会影响到其他的传感器。在一些大楼中，这就形成了一个反馈回路，使得恼人的电灯不停地开开关关。
周边的供暖和制冷区也会影响到其他部分，产生复杂而不可预测的反馈回路，尤其是随着区域的增加而愈加复杂。联合技术公司的J·迈克尔-麦奎德回忆了他们的公司为巴黎的一幢新大楼设计智能供暖、通风、空调管理系统时的情况。根据设计，该系统可协调3000个不同的区域。“当大楼第一次组合到一起的时候，它消耗了巨大的能源，要对综合控制系统进行修改，才能正常运作。”麦奎德说。
如果想要让零排放大楼变得经济，斯科菲尔德说，那么设计就必须从一开始就奏效。“如果第一次没搞好，”他说道，指的是奥柏林学院的失败，“之后的修改会比最初就让一切奏效昂贵得多。”
个人化客运
马斯达尔城将被混凝土立柱抬高，为快速客运系统留出空间，这个可乘坐四人的小型交通工具将取代公共汽车和火车。规划者预计，该系统使用的能源比传统的大规模交通少，而且，据他们说，这样更方便。
在快速客运系统中，一些小型交通工具，通常我们称它为吊舱，在每一站等着。个人或一小组人上车后选择一个目的地。吊舱自动向目的地前进，中间不做停留。在典型的设计中，小车有点像电动的高尔夫球车，只不过它是完全封闭的，更大些的——而且没有方向盘。小车沿着一条轨道运行，由人口匝道和出口匝道连接车站，一台电脑控制吊舱怎样进出车站：匝道可以让个人的吊舱停下来，而其他车继续以全速在主轨道上运行。模拟结果表明，该系统可以让车辆只以半秒的间隔运行。
尽管，快速客运系统看上去前景不错，但是它还不流行。部分原因在于，20世纪70年代在西弗吉尼亚州的摩根镇建造过一个早期的类似快速客运的系统，使得快速客运的名声变臭了，杰里·施奈德(Jerry Schneider)说。他是西雅图华盛顿大学的城市规划和土木工程名誉教授，也是快速客运系统的长期倡议者。“人们上车后就不再停留。”施奈德这样评价该系统，运输线上有大约可载20人的自动车。在那之后，技术有所改进，但是，在现实中，还没有一个更新的系统样板。
两个示范项目正在建设中。第一个项目可将乘客运送到伦敦附近的希思罗国际机场新航站楼，今年晚些时候即将开通。对于该项目的测试正在进行中。而马斯达尔城快速客运系统的一期工程由荷兰的2GetThere建设，将在今年秋天马斯达尔学院开张时投入使用。
试验场
萨米尔·阿布扎伊德(Sameer Abu-Zaid)并没有出汗。现在的温度是39摄氏度，湿度74％，但是他说，这是个好天气——比阿布扎比的夏天凉快多了，那儿的气温可以高达49摄氏度。阿布扎伊德来自约旦，现在硅谷的一家半导体设备制造公司担任经理，他将负责马斯达尔城的电力和分配基础设施。“这些模块在工厂中都经过了测试。”他说。他正在带人参观这个城市中最早的可见标志，那是一个测试点，在那里，他将41个阵列的来自不同制造商的太阳能电板按他们的计划安装好。“不过，它们只是经过了标准条件下的测试：每平方米1000瓦，25摄氏度。在很棒的地方，有空调的。与这里的条件完全不同。”
沙漠灰尘很快覆盖到电池板上，大大减少了能到达电板的光。阿布扎伊德已经了解到，只要四个月，灰尘就能让太阳能电板阵列的产出减少超过20％——他将利用这些信息来决定清洗太阳能电池板的频率，平衡电力损失和水的消耗。
另一个问题是热量。太阳能电板的黑暗表面吸收太阳光， 使得温度升至80摄氏度。热量对太阳能电池板技术的影响比其他更大。一些最高效的太阳能电板在变热时也会减少产出的电量。由于要权衡这些问题，很难得知谁家的太阳能电板在马斯达尔城工作得最高效，阿布扎伊德说。在测试点，传感器跟踪不同电板变热的情况，不同冷却策略的效率，以及除了其他因素外，温度怎样影响产出。
随着城市的建设，这样的数据收集还会继续。设计者和工程师们会测量能源消耗和能源产出的情况。他们将跟踪水的消耗情况，精确到每一个设备。在马斯达尔的总部，设计师可能会使用RFID安全标签，收集人们如何使用水和能源的信息。这样的测试可以让设计师和工程师比较该城的实际运行状况，与之前的预测以及实验室和模拟测试的结果。
实践检验
穆罕默德·阿尔·法希姆(Mohammed Al Fahim)是阿拉伯联合酋长国本地人，书写过当地罕见的历史，根据他的说法，20世纪60年代早期，当美国人忙着把人类送上月球的时候，在阿布扎比，人们还没听说过电风扇和电灯。那是在当地发现石油后不久，金钱还没有开始涌入。阿尔·法希姆来自当地最富裕的家庭之一，但是，他的姐妹和母亲都因为缺乏基本的医疗而死去。现在，阿布扎比人的寿命与美国人大致相当。以前，当地人靠咸水井的水源存活。现在，他们喝着来自海水淡化工厂的新鲜水。曾经庇护大多数人的脆弱而又易燃的棕榈叶房屋，被闪闪发光的玻璃和钢结构的摩天大楼取代了。
在很多方面，阿布扎比过去几十年里的发展反映了追赶发达世界的狂热努力。现在，由于马斯达尔城这样的项目，阿联酋有机会加快进程了。但是，在城市发展方面，它似乎处在一个十字路口。几年后，马斯达尔城的市民将节约许多千瓦时的电，使用无水便池，小车将绕着附近的法拉利主题公园外的新轨道运行。在新的水上公园，孩子们尖叫着滑下水滑梯，巨大的空调呼啸着，为有700家店面的购物中心制冷。这不过是一个2500公顷发展项目的一部分，远远超过640公顷的马斯达尔城。
这两个项目相互竞争，谁才是阿布扎比的未来景象?如果马斯达尔项目不能在经济上为自己正名，它可能真的会成为有钱人的绿色游乐场，一个环境主题公园，与大范围使用可持续技术无关。但如果它是盈利的，它可能会成为可持续城市设计的推动力。阿联酋和其他石油资源丰富地方的开发商就有理由建造更多的绿色城市，而不是在沙漠上再建一个滑雪道。然后，全世界的开发商都会跟风。