环境模块2——细节

生活区

人数2035人，房间数量为双人间500间，单人间1200间

单人间：4*2*2.5=20，床2*1，书桌，储物，卫生间

双人间：4*3*2.5=20，床2.5*1.8，书桌，储物，卫生间

排列方式如图

双人间80间/层*7层；单人间150间/层*8层

（剩余空间组成为墙体、墙内管道等设施，以及电梯、隔断门、活动室、远端医疗等设施放置空间、健身房等基本需求所占空间；双人间向剩余空间还可分配为阳台。）

裂缝阳台参考马岩松的设计丹佛垂直峡谷。可供居民观景休闲以及社交。

虚拟现实可以模拟、强化现实但是居民的基本需求如社交、自然等我们仍然提供最基本的满足。居民在室内可以通过定制模拟理想环境，如有真实需求，也可在裂缝阳台等区域实现。

半径30m，体积127230立方米

居住区双人间描述

概述：

房间长4宽3，适宜夫妻居住。右侧可由走廊进入，床侧的移门通向阳台，接触自然；床左侧过道的侧墙开凿，可以储物；上方空间也可用于储物。卫生间干湿分离，床舒适足够大，桌面以长度补足宽度，提供较大桌面面积和双人使用功能，并可折叠入墙。三者围成的空间以及阳台能够提供适宜的活动面积。

智能应用：

智能家居控制，人有需求时电器自动打开。

墙壁间通过加入高科技隔音层，实时测算噪音声波并对抗降噪，根据过往数据实时计算可能产生噪音的区域，提前防备，有效提高居住舒适度。

室内多传感器应用，采集数据，保存本地，根据立法规则和世界发展需求上传云端，严格保护隐私。

智能模拟 室内有隐形化安装的光源、投影仪、风机、控温设备，根据住户需求营造真实体验。

走廊

概述：

走廊宽度2米，下方供人行走，上方加装轨道运输物资。走廊各个区域之间通行设置密码，居民通过虹膜识别进出自己的生活区域，线上预约功能区获得更多区域访问权限，以保障各居民的隐私和安全。环形走廊融通汇入裂缝阳台，为居民铺设社交与出行网络。

智能应用：

门禁和密码识别可获得居民的日常行踪，数据进入云端，通过分析数据识别居民需求和生活趋势，有序增加提供相应服务。

新风系统保证室内恒温，舒适体感。

双层交通网络，上运输机器仓，下人和机器人，增加效率，利于数字孪生技术落实到“最后一公里”。

绿化区

1.植物工厂：

1.1作物品种：

甘蔗，叶菜类蔬菜（生菜、油麦菜、芹菜、木耳菜、空心菜），观赏花卉（三色堇），瓜果类蔬菜（黄瓜、小番茄、彩椒、甜椒），香料（罗勒、薄荷、迷迭香），药用植物（金线莲和石斛）。

1.2作物面积：

1.3厂内设施：

宽5米，高3米，环形结构。植物工厂内的温控、湿控、光控、CO₂浓度控制等设施均来自于虚拟世界，根据现实世界中传感器输出的信息自动调节温度、湿度等参数。其人类操作显示屏可投影至任何空间，使得人类调控更为方便快捷。植物生长所需营养液由虚拟机器人按照人类指令精密调配，并且会定期更换。植物工厂可以完全做到无人化经营，人类可以实时监控植物工厂的情况，并远程发出指令，而相关操作可由虚拟机器人代替完成。

采用AI智能水培农业系统。水培系统将采用水循环营养平衡再利用技术（FAD 系统）。系统将根系浸入营养液一段时间。随后，将其排干并收集到水库中以给根床充气。

2. 绿化带：

2.1现实世界场景

宽5米，平均高度0.6米，环形绿化带。以针叶阔叶林为主，采取乔、灌木，绿篱，草坪结合的植物组合，并且尽量密植。

2.2绿化降噪

树叶对声音的反射、透射与吸收等各部分所占的比例，取决于声波透射至树叶的初始角度和树叶的密度。声音在植物中的多次散射引起高频噪声（频率>4000Hz）的逾量衰減。树干近似一个圆柱体，当声音垂直经过树木时会发生反射和衍射，使声音发生衰减。粗糙的树皮和浓密的树叶能大量吸收声音，而植物对声音的散射和吸收组成的扩散效应也会衰减声音。单叶的吸音量很小，但植物群落大量叶子的总吸音量非常可观。

3.占地面积和体积

S1=pi*(125*125-120*120)/2=1924.2平方米

S2=pi*(130*130-125*125)/2=2002.7平方米

V1=S1*h1=1924.2*3=5772.6立方米

V2=S2*h2=2002.7*0.6=1201.6立方米

总体积为6974.2立方米。

交通

传送带下面采用磁悬浮或者列车轨道式动力传输，摩擦力小，一天24小时运行。传送带上面设置固定仓位，固定仓位上面设置可脱离的虚拟座位。乘客将起点、终点在虚拟操作盘上设置完毕后虚拟座位自动进入仓位，到达目的地后自动跳出仓位并消失，等待下一次被唤醒。这样可以节省停车点的空间，让交通空间利用最大化。

能源区

1、风力

具体体积：我们的发电机扇叶长度取20m，50米高空风力发电机，总计十台

首先，风力发电机的体积主要由轮毂（包括发电机和齿轮箱等）和叶片组成。轮毂部分通常是一个圆柱体，而叶片则可以近似看作是圆锥体的一部分。为了简化计算，我们可以假设轮毂的直径与叶片长度相等，即20米，高度取一个合理的值，比如5米。叶片可以看作是一个圆锥体的一部分，其底面半径为叶片长度的一半，即10米，高度同样取5米。

1. 轮毂体积（圆柱体）的计算公式为： V轮毂=πr2hV轮毂=πr2h 其中 rr 是半径，hh 是高度。假设 r=10r=10 米，h=5h=5 米，则： V轮毂=π×102×5=500π 立方米V轮毂=π×102×5=500π 立方米

2. 叶片体积（圆锥体的一部分）的计算公式为： V叶片=13πr2hV叶片=31πr2h 其中 rr 是底面半径，hh 是高度。假设 r=10r=10 米，h=5h=5 米，则单片叶片的体积为： V叶片=13π×102×5=5003π 立方米V叶片=31π×102×5=3500π 立方米 对于三片叶片，总体积为： V总叶片=3×5003π=500π 立方米V总叶片=3×3500π=500π 立方米

将轮毂和叶片的体积相加，得到整个风力发电机的大致体积： V总=V轮毂+V总叶片=500π+500π=1000π 立方米V总=V轮毂+V总叶片=500π+500π=1000π 立方米

因此，一个扇叶长度为20米的风力发电机的大致体积为 1000π 立方米，约合3141.59立方米。这个计算是基于简化的几何模型。

在原有的设施基础上考虑到风力、涡轮机、塔架、逆变器等设备，在32000个方块的基础上增加到38000立方米；

细节描述：风力发电机不仅作为一个能源装置，同时也可以是艺术的栖息地，增加涂鸦来提高生活气息。

我们可以参考上海中心大厦的阻尼器的美妙，模拟出风的流动形态，在屋顶之上通过灯光的变化将风具象化，或者是利用VR使风变成流星雨的形态，体会美。

2、水力

具体体积：根据《小型水力发电站设计规范》（GB 50071-2014），小型水电站的占地面积包括主厂房、辅助建筑物、输电线路、道路等。一个500千瓦的小型水电站的总占地面积通常在几千到几万平方米之间。（由于水库的建立会改变地貌，这里我们只统计了建筑物等体积而无蓄水的容量）大概会在100000立方米

细节描写：AI控制水力电站，控制水力发电站的发电功率以及抽水蓄能的功效，以此提高对水电的利用效率。

3、火力

具体体积：由《DLT5052-2016 火力发电厂辅助及附属建筑物建筑面积标准》得

1000MW发电量的火力发电厂大概占地3000平方米，大概高度在10~20米。

体积为45000立方米

具体描述：火力发电厂主要靠近与工业区，方便对工业直接供电；

同时，烟囱的形状不同于平时的直筒型，而是以龙头的形态出现，从巨龙口中喷出烟火使整座建筑更显威风。

4、创新设计：

能源区大部分的劳力会由机器人进行代替，配备少数人进行核心操作，以此来减少危险系数和所需的人力资源。当然在遇上危险时，管理者也可以通过VR的方式，控制机器人来进行操作。

我们会利用AI对所有的能源进行统筹调控，通过数字孪生技术推导出最佳的供能方式，以期达到最高的能量利用率。

我们甚至可以以此创造一种观景模式，利用虚拟现实技术以电流的视角，随着电流的运行去观看我们世界的概貌（可以类似肉鸽类游戏一样每次的观景都有所不同）。

工作区：

1. 计算机运营场所与公共管理中心有类似生活区的房间格局建设，整体成环状，所有屏幕向外，成环状会议大厅的形式，但是并不使用墙体分割，而是整个作为一个大而空旷的室内场所，中间的空间以十米为边长设立一个正六边形，固定有液晶显示屏，负责显示数据和监控，以及必要时的推算结果演示，在液晶屏幕的中央摆放数据处理的柜装服务器，计算空间大小预计可以摆放10到20台服务器机柜。而公共管理中心则会以隔墙的形式隔离出不同房间负责有不同的功能。

创新设计：采用VR与AR的结合工作方式，各人可以在工作场地佩戴VR眼镜进入虚拟现实中进行不同的工作模拟，布置个性化的工作场景，更加满足每个人自己的工作需求和心理需求。

2. 科研中心：布置为房间式，一层的科研中心空间根据半径为40m可以布设40间实验室，每间实验室内部安置两张实验桌，两个电脑桌，试剂仪器柜两个，实验室内部分出一部分区域作为储藏室，其中40间房间有5间作为危险品储藏室。

创新设计：科研中心中的实验室提供有虚拟现实技术，能够让使用者提前模拟甚至计算实验的情况与结果，能够提前预防实验中可能出现的危险，也可以预实验预测实验的结果，帮助科学家做出更加精确的测定和预判，减少资源的浪费，也鼓励更多创新想法的诞生。

3. 工业生产区分为三层楼，底层为原料处理区和等候运输区，中层为加工区，顶层为包装区和就地储藏区，每层之间由传送带进行连接，传送带根据压力和光学传感器，智能控制加工效率和产量，同时通过虚拟现实的模拟，可以预先判断将来几天甚至几个月的产量需求，从而更好地进行能源分配和原料处理。

创新设计：通过虚拟现实技术，一可以帮助指挥中心的工人更好地关注每个工厂组分的损耗程度，做好预案，二是通过虚拟现实技术，帮助生产线更加准确地识别产品的品质，也可以大概预测生产线的次品率，三是通过全城市的虚拟现实数据，计算物品需求，减少不必要的浪费和损耗。

娱乐区

整体形状近似圆柱体，高30米，半径30米。中间有一道顺着生活区延伸下来的裂缝，增强娱乐区折叠感和科技型。

共分为：

第一层为增强现实旅游馆，融合AR和VR技术，使人们可以在现实地点体验历史、未来或幻想场景。分为单设备旅游和团体游两类。单人游使用数字模拟机器设备，沉浸式游览原有世界的任意一个角落；团体游览则由数字孪生技术、AR、VR等在较大场馆内进行投影融合，可实现多人同时在同一场景内互动，增强旅游趣味性社交性。由于世界体积小，可游玩自然场景少，该层可充分保证居民的旅游游憩需求。

第二层为娱乐设施，如电影院、游戏厅、桌游店和KTV。均使用虚拟技术进行场馆环境的渲染，让娱乐环境更贴合居民需求。

第三层为购物、餐饮部分。购物区将提供虚拟使用服务，消费者可以通过手机或AR设备看到自己在不同场景下使用产品的效果。例如，服装购置时顾客，无需亲自试衣，AI可分析用户的身体数据和偏好，为其推荐最佳款式，或可以根据用户的需求量身定制。数字孪生技术还可将服装创建数字化模型，用户可以在虚拟世界中穿戴这些数字衣物。餐饮区利用增强现实技术，每一张餐桌都可选择心仪的用餐环境和餐具，并可制定或设计服务机器人风格。

第四层为可转换的多功能空间，白天是运动场所；夜晚通过灯光、舞台结构、声光技术的切换，转换为音乐节场地、夜市或游戏竞技区。该层为顶层，屋顶通过技术实现与外界天空状况保持一致（灵感来源于HP大礼堂的天花板，在《霍格沃茨·一段校史》中有介绍）。

运动场所包含健身房、球类场馆、游泳馆、溜冰场等较全面的运动设施。为节省用地，足球场、篮球场等占地规模较大的场馆利用全息投影等虚拟技术构建出折叠化场地，模拟球、草地等多种触感，同时利用动作捕捉、触觉反馈、力反馈等技术，保留比赛的竞技趣味。

典型场景：

弹性墙体和活动地板：通过移动墙体和可升降、旋转的活动地板，实现空间的快速改造。例如，一个大型商场可以在短时间内转换为一个剧场或体育场，通过地板的变化实现不同的功能场景。

自动化场地设计：采用传感器、AI算法以及物联网技术，自动感应空间的使用需求和人数变化。场地可以根据人流量进行自动扩展或收缩，甚至根据用户需求在局部区域改变功能。譬如，购物区的墙壁可以移动，为户外活动或演唱会提供更大的场地。舞台也可根据人流，自动扩大或缩小。