创新技术

一　整体安全

一个人每天产出的东西，在这套系统里都是下一段的原料。人与自己的排泄物之间只隔一层膜，这层膜是整座生境最容易被忽略的工程。

1.1　污物当原料的水闭环。 真空厕所加压力罐前置，粪污全程负压密闭输送，零空气接触，没有外界杂菌侵入，没有蚊虫，没有气溶胶扩散。污物不掺自来水，浓度高、成分纯净、有机质恒定，正好当人工藻菌生态的标准培养液。厌氧异养菌分解有机污物，产出碳、氮与微量甲烷，高原耐紫外嗜光微藻吸收这些代谢废物并光合释氧，反哺弱好氧菌群。菌靠人的废物存活，藻靠菌的代谢物存活，双向自给。

中空纤维膜把全部有益微生物截在系统里，病毒、虫卵与有害杂菌滤除，种群数量锁在可控范围，靠物理边界的固化而非持续调控。末端双级反渗透把人体代谢产生的盐分、微量毒素与抗生素残留一并剔除，产水优于自然山泉与市政自来水，可无限次循环供给饮用、加湿、绿植与地暖补水，封闭系统内不产生盐分累积。紫外只做末端极简消毒，以生态制衡取代化学投加。

常规藻塘在低海拔可用，到 3,300 m 的低温、强紫外与缺氧条件下必死。本系统筛选驯化耐低温、耐紫外、低氧适配的藻种，配微弱人工补光与恒温缓冲，全年不休眠、不崩溃，属于实验室刚突破、尚未工程普及的前沿技术。整套系统平均功率 86.4 kW，支撑 2,500 人的完整水循环，是整座巨构的肾脏。

出处 · 藻菌共生污水处理技术规程 T/CECS 748-2020，膜生物反应器工程技术规程 CECS 152:2019，建筑给水排水设计标准 GB 50015-2019，中科院西北高原生物研究所高寒地区藻菌共生稳态研究。

1.2　防线藏在树冠与湖面上。 无人机蜂群常态休眠于树冠，遇警或侦察时整群释放，同时提供高精度侦察与打击，平时不占地方，不额外耗能。镜面湖面部署水陆两栖自动化无人战车巡航，把防线推到聚落外围。生态监测由一千个节点加服务器承担，看温度、湿度与空气质量，建筑损伤监测独立成网。

防御设施做成景观的一部分。树冠是机库，湖面是巡逻道，这两处本来就要做，多挂的这些件不改变任何一处体量，也不新增占地。

出处 · 吴明迪《整体安全突出设计》2026-10-22。

二　能源

能源的两次跳步都不进电账。一次把热量直接从地热井接进工序，一次把地形落差接进机组。

2.1　采暖不买电，只买泵。 1,800 m 深地热井出水 64 ℃，井口余压 3.0 bar，热水靠井下静水压与热水密度差自流上涌，不需潜没泵。板式换热器把热量交给采暖水，采暖 171 kW 全部由热账承担，电账只留循环泵 4.5 kW。回水仍有 54 ℃，第二段板换继续加热温泉与湖水，带进湖约 850 kW，这一段的取热不增加任何新的能源输入。

潜没泵在 64 ℃ 卤水里寿命只有 3 到 5 年，自流方案同时免掉百年内二三十次换泵。末端按温度位排队，先采暖后温泉，把余温变成景观与游憩资源，这是常规集中供暖不会做的一层。

出处 · 能源模块 2520 与 2521，《没绷组世界总蓝图》§4.7。

2.2　地形落差就是机组。 喀斯特地貌自带 1,047 m 落差，27 L/s 流量走冲击式水轮，出力 235 kW，年发电 2,058 MWh。机组布置在落差点上，不新建高坝，不淹没任何一段河谷，盆地内不占体量。

把既有地形当发电设施。全案装机 2,283 kW，这一段不占预算里任何一处土建，也不占 10⁶ m³ 中的任何体积。

出处 · 能源模块 2522 创新技术。

三　农业与工业

一株藻同时是农田、电解槽与灯。农业与工业合计年均功率 227.6 kW，产出覆盖食物、材料、药源与调峰四件事。

3.1　一片叶的四笔账。 61,576 m² 结构面年产干藻 627 t，按用途分四笔：饲料级 308.2 t，食品级 256.6 t，药源 62.2 t，工业发酵底物 196.7 t。光合、电解与发光共用一片叶，三笔电账分开记，农业拿藻种与收获，能源拿储能与制氢，建筑拿片体与背光。气升式把鼓风机的气流直接注入培养液，能量一次到位，循环与混合电耗只有 44.8 kW，占生物质化学能 10 %，文献给出的区间是 16 到 25 %。

薄层反应器单层单程吸收率约 0.30，两层串联 0.51，约一半的光合有效辐射直接穿出树冠。片体背面加选择性漫反射膜，反射率不低于 0.92，光在两层间往返一次，吸收率提到 0.76。膜取漫反射而不取镜面反射，镜面会让光子重复穿过同一批已经受光的细胞。

一片叶承担食物、材料、药源与调峰四件事，物质不重复计算而功能叠加。捕光效率提高约一半，电耗与层数都不再增加。

出处 · 陈煜翔《01 农业与工业科技全书》§2.1 至 §2.4，Posten 2009。

3.2　热与碳都不出树。 藻池吸收的光能 2,430 kW，其中 437 kW 固定为化学能，1,993 kW 必须排出。旧方案用 20.5 kW 机械制冷排向大气，现改为闭式回路，以 30 到 35 ℃ 温水引出，供居住地板采暖、温室防冻与菌房，温控电耗降到 8.0 kW，同时成为全案 30 到 35 ℃ 温度段的主热源。

发酵在树基座第 2 层，藻池在树冠，同在世界树内。秸秆糖化产 234 t 糖，发酵得生物塑料 77.2 t，含碳 43.1 t，差值 50.5 t 碳以二氧化碳随尾气排出，为每年 187.9 t，经竖管上升约 250 m 进树冠被藻固定，再转为糖与蛋白随饲料下行。水平位移不超过 1.2 km，垂直往返 300 m，输送距离为零。

全案不需要直接空气捕集，也不需要外部碳源。同一股热在旧方案里是废物，在新方案里是热源，设备与体量没有增加，只改了流向。

出处 · 陈煜翔《02 设计优化》§1.1、§1.4、§2.2。

3.3　温室不买电，工业不造新件。 围护穿透损失约 319 kW，由约 400 kW 的日照得热抵消，夜间靠相变蓄热墙与水墙放热，冬季只在小寒潮时需 20 到 40 kW 补充热，取自 30 到 35 ℃ 热网，属热账。温室电耗只含通风、水肥、卷帘与传感，1 月电耗反而低于 7 月，原因是冬季通风量小。工业判据只有一条，凡在 2,500 人规模下不经济、又无法从城市代谢与生物制造中取得的环节，才放到盆地外。逐项筛选后，边界外只剩采矿 41 t 每年。

10⁶ m³ 装不下冶金与机械制造的完整链条，工业设计的目标因此从产量增长改为支持修复与替换。高原温室通常靠补光与电采暖撑产量，本方案把主要产能交给自然光，用两层堆叠做光稀释。

出处 · 陈煜翔《01》§1.7 与 §3.1、§3.5。

四　医疗与交通

一间舱三种用途，一辆车被轨夹着走。两件事的共同点是把设备利用率与维修方式握在自己手里。

4.1　治疗仓一舱三模式。 316L 压力壳内装两种磁源。铜管谐振线圈做磁热，4 组线圈 100 到 300 kHz，年用 60 h。Halbach 永磁环做磁控与影像，内径 2.4 m、0.15 T，机械旋转 0.5 到 2 转每分，旋转不耗电，年用 400 h。两者断电即成为负压隔离单间，年用 1,200 h。

三种模式共用一个壳与一套气密与监测，设备利用率由单一功能的一百多小时提高到 1,660 h。负压模式平时就是一间安静的单人病房，疫情时才成为屏障。

出处 · 杨嘉铭与钱若桐《医疗与交通 科技设计文案》§1.2，巨磁热临床数据见 Maier-Hauff 2011。

4.2　车不看路，车被轨夹住。 两个导向轮被动夹持 120 mm 埋入式钢轨，不参与驱动。四台轮毂永磁同步电机，30 km/h，爬坡 8 %，地板高 500 mm 无踏步，每辆 12 席含 1 个轮椅位。全线 6.9 km 七站，单向环行，高差 7 m，纵坡低于 0.2 %，不开山不架桥。

不装激光雷达，不做高精地图。激光雷达 5 到 8 年一换、高精地图要持续测绘，而一根钢轨能撑五十年，铣一磨再用五十年。维修因此从软件运维回到机械加工，本地工业接得住。

出处 · 杨嘉铭与钱若桐《医疗与交通 科技设计文案》§2.1。

五　建筑与美学

树冠三百米，镜面湖 3.00 km²、半径 977 m，时间环半径 400 m、一百道刻度。三者是同一套系统的三种尺度，环上走完一百年，就是一个世纪。

5.1　树冠的颜色是生物参数。 春季雨生红球藻的虾青素配小球藻 7 比 3，显樱粉与嫩绿。夏季小球藻与螺旋藻高密度培养，显银绿。秋季雨生红球藻配硅藻的岩藻黄素，显枫红与银杏黄。冬季藻体排空，惰性气体吹扫成干霜层，显雪白。背光只调色温与照度，变色响应 7 到 15 天。

颜色由藻种配比渐变实现，不靠灯具换色，因此不可仿制。旧方案里那段三档色温 LED 因此删掉。

出处 · 陈政宇《建筑与美学 科技设计文案》§1.4，农业模块 §2.6。

5.2　让湖结冰。 保 3.00 km² 不冻，按 2 W 每 m² 开尔文与温差 15.5 K 计需 93 MW，全案预算 2.28 MW，相差 40 倍。冬季均温零下 5 ℃ 共 90 天，冻度日 450，冰厚约 36 cm。清雪后露出的黑冰无风无波，正是冬季的绝对平整如镜。冰雕的制冷机组一并取消，能耗从 42 kW 降到 2 kW。

把一处做不到的指标改成季相景观，同时明确不把结冰当作可通行设施。湖面冬季只做观景，不做交通。

出处 · 陈政宇《科技设计文案》§3.3 与 §5.2，冰厚按 h 等于 1.7 乘冻度日平方根的简化公式。

5.3　一堵墙与四十个阀。 500 mm 夯土，导热系数 0.8 W 每米开尔文、密度 1,800 kg 每 m³、比热 1,000 J 每 kg 开尔文，导温系数 4.44 乘 10 的负 7 次方 m² 每秒。日周期衰减为 0.011，室外 10 K 的波动传到内表面只剩 0.11 K。围护自己承担了调峰，78 kW 电耗的热泵成为多余，只保留 5 kW 取热循环泵。

17,671 片藻叶、2,121 m³ 培养液与集中回路提高了面积利用率，也带来共因失效。拆为 40 个可独立阀控的培养区，即 5 个高度层乘 8 个扇区，每区有独立供液与回液支管、取样口、止回阀与排空接口。藻种实行母种库、扩培舱、生产舱三级传代，母种库与生产回液管不直连。

最坏单区污染的影响面积约为总叶面积的 1/40。处理方式是不把杀藻剂排回生态水体，改为关断本区、旁路采样、热处理或过滤。地热直供加热网这套低温系统能成立，前提就在这道墙上。

出处 · 陈政宇《科技设计文案》§4.4 与 §12，记号 D-19、D-20。

六　人群

6.1　交通额度在低空与地面之间重分配。 交通表原按人均每天 5.15 km 低空飞行计 182.5 kWh 每人年。C 线接驳车实测能耗 0.30 kWh 每千米，年 161,000 车千米，人均 19.3 kWh。低空只保留急送与 2 架医疗转运，其余由浮空线与 C 线承担，总额度不变。

同一个人均指标下，把能耗高的方式换成能耗低的方式。省下的额度全部留给不能替代的那几段飞行，不再分给常规通勤。

出处 · 杨嘉铭与钱若桐《医疗与交通 科技设计文案》§2.2，《社会制度与人文设计细节》。

七　卫星体系

卫星体系是这套生境对外的唯一通道，也是唯一一件留在天上的东西。它的设计目标有三个，在轨的东西放得下、拿得出，一颗星能按需长成不同的样子，整星能活一百年而不靠换件。

7.1　轨道上放的是弹仓。 轨道上设 12 座库房，一面对应一座。每座由四片六边形花瓣舱沿对角线伸出，中心是菱形枢纽，舱与舱之间留缝、以桥相连，每座 80 个储位、载 68 颗，枢纽不承担日常通路，只作设备层与结构汇合点。卫星沿舱内导轨弹射，靠自身弹簧排出，全过程不出力、不抓取，舱顶那块与开孔齐平的塞盖就是舱盖。

库房不做车间，也没有机械臂。星与星之间只留十几厘米的缝，抓具伸不进去，桅杆也没有地方下探，要装臂就得在顶部加转运廊，或改成中央通道把每层格数压下去，两条都要多付一座以上的结构质量。整个轨道段只剩三件事，存住、放出、供电。

不设展开式太阳翼，深色电池带直接铺在花瓣舱外壁。四条外立面的法线彼此相差 90 度，任意太阳方位下至少两条被照，花瓣布局本身就是一个方位全向的受光体。规程写成 一进一出、净容积为零，否则百年下来库房会被拆下来的废件塞满。

出处 ·《轨道库房结构设计》2026-10-19，《卫星模块化设计》2026-10-23 第六节。

7.2　一颗母体长成几种星。 母体是一颗正六棱柱，对边距 1.30 m、高 1.60 m、骨架 28 kg。六个侧面等宽，各留一个一级接口位，没有主面与次面之分。上下端面分工固定，上端面出太阳翼转轴与驱动，下端面是二级对接环与电动力绳出口。接口分三级，一级管外挂件，二级管抓取与弹出，三级管一次装对。

额度分两条线，互不挤占。结构与体积的额度管外形与储位，功率与散热的额度管用电与排热。按两条线组合，同一颗星可以拆掉一片太阳翼回到基础档，换激光模块接光学链路，加气象仪器做在轨观测，或挂单发模块进入战斗构型。按一百年设计的方向，轨道上不换件，储能走 80 V、两组超级电容并联交叉供电，夜负载上限 1,060 W。按现行基线，12 个轨道面 × 16 颗等于 192 颗在役，每面 68 颗备件、十二面 816 颗，单星 722 kg，全系统 1,646 t，卫星与库房合计 305 kW。

常规模块化追求可更换，本方案把接口目标改成一次装对、永久可靠，因为轨道上没有人拧螺丝。这是整套方案与常规思路最大的不同。

出处 ·《卫星模块化设计》2026-10-23 第二节至第五节。