百 万 立 方 未 来 世 界

01

总则与设计基准

白龙半岛 · 拓荒者社区　科技模块

设计依据 · 形体与分区 · 资源分配 · 定稿结论　|　v3.0

本册说明

摘　要

本册是科技模块的第一册，确定设计依据、建筑形体、资源分配方案与全部设计结论，为 02、03 两册提供基准。

设计采用总量锁定、内部划转的资源分配方式。全部子系统的年耗电量合计为 16.00 GWh，与《能源模块 v5.0》表 4-1 一致；新增的畜牧、衣物、中央监控与通信四个子系统，其用电分别从工业与算力科目中划出，不扩大总需求。据此，工业由 2.60 GWh 调整为 0.21 GWh，算力由 1.00 GWh 调整为 0.82 GWh。

建筑采用 150 m × 150 m × 44 m 的方形体量，主体占用 990,000 个立方体，附属设施占用 10,000 个，合计 1,000,000 个。该形体的平面周长为 600 m，使 1.2 km 的内部微轨恰好构成两层环线，运输指标与几何尺寸由此取得一致。

七个子系统合计占用 50,885 个立方体（5.09%），合计用工 78 人（3.9%）。按功能划分为 11 层，层高 4 m，重载与有异味的功能置于下部，居住置于中部，公共功能置于上部，屋顶承担能源生产与通信。

目　录

1　总则　（1.1 编制依据　1.2 范围与界面　1.3 设计原则）

2　设计基准　（2.1 人口与需求　2.2 环境条件　2.3 建筑形体　2.4 楼层功能）

3　资源分配　（3.1 年耗电量　3.2 体积与用工　3.3 子系统接口）

4　设计定稿结论

附录 A　计算书

参考文献

1　总则

1.1　编制依据

本册依据课程设计任务书关于空间、人口、能源自给与百年运行的四项必要条件，以及本项目《能源模块 v5.0》已闭合的能源供给方案编制，并引用表 1-1 所列现行标准。

表 1-1　主要编制依据

1.2　范围与界面

本册承担社区技术系统的空间、资源与结论部分，不含发电、储能与热力转换设备的选型，该部分由《能源模块 v5.0》承担。两个模块之间的界面如表 1-2。

表 1-2　模块界面划分

1.3　设计原则

第一，总量约束优先。任何子系统的资源需求须在既有总量内解决，不得通过扩大总量满足需求。

第二，可维修性先于先进性。子系统评价以其故障后可修复时间为准，而非峰值性能。

第三，成熟技术承担主功能，未成熟技术承担增量功能。成熟度 6 级以下的技术须配置替代路径方可纳入设计。

第四，全寿命计量。所有设备、耗材与备件均按 100 年用量计入体积与能耗。

2　设计基准

2.1　人口与需求

表 2-1　基本设计参数

2.2　环境条件（设计取值）

表 2-2　场地环境设计参数

2.3　建筑形体

社区主体采用 150 m × 150 m × 44 m 方形体量，共 11 层，标准层高 4 m，另设地下一层。该形体同时满足三项条件：总体积与立方体总量一致、内部微轨长度与运输需求一致、建筑高度与台风区结构经济性一致。

表 2-3　建筑体积构成

体积核算：150 × 150 × 44 = 990,000 个；加附属 10,000 个，合计 1,000,000 个，与总量一致。

周长核算：150 × 4 = 600 m；内部微轨两层环线合计 1,200 m，即设计所需的 1.2 km。

2.4　楼层功能分配

表 2-4　楼层功能与面积

分区原则：重载、有异味、有噪声的功能置于下部两层与地下层；人停留时间最长的居住功能置于中部；采光与景观需求最高的公共功能置于上部；屋顶承担能源生产与通信功能。

3　资源分配

3.1　年耗电量分配

全部子系统的年耗电量合计锁定为 16.00 GWh，与《能源模块 v5.0》表 4-1 一致。畜牧、衣物、中央监控与通信四个新增子系统的用电，分别从工业与算力科目中划出。

表 3-1　年耗电量分配（合计 16.00 GWh）

工业科目由 2.60 GWh 调整为 0.21 GWh 后，一期仅保留维修与备件制造能力；材料再生与增材制造列入二期，其用电在二期扩容时另行论证。

3.2　体积与用工分配

表 3-2　子系统体积与用工

体积合计：18,500 ＋ 8,150 ＋ 7,200 ＋ 70 ＋ 56 ＋ 16,800 ＋ 109 = 50,885 m³。

用工合计：27 ＋ 8 ＋ 17 ＋ 3 ＋ 8 ＋ 15 = 78 人。

3.3　子系统接口

表 3-3　子系统接口关系

4　设计定稿结论

本册对设计过程中需要确定的八项主要事项作出结论，列于表 4-1。各项结论均已在本册及配套两册中落实为具体参数。

表 4-1　设计定稿结论

表 4-1 第 8 项特别说明：武装与应急子系统的组织形态、装备使用授权与指挥关系不属于技术设计范畴，本册不作规定，仅就其占用的空间、能源与备件规模提出要求。

附录 A　计算书

A.1　建筑体积与周长

主体：150 × 150 × 44 = 990,000 个立方体

附属：通信塔基、管廊、码头栈桥合计 10,000 个

合计：990,000 ＋ 10,000 = 1,000,000 个　✓

周长：150 × 4 = 600 m；微轨 600 × 2 = 1,200 m = 1.2 km　✓

A.2　资源总量校核

电量：5.00＋2.80＋2.40＋0.21＋1.20＋0.82＋0.80＋0.20＋1.59＋0.80＋0.12＋0.06 = 16.00 GWh　✓

体积：18,500＋8,150＋7,200＋70＋56＋16,800＋109 = 50,885 m³　✓

用工：27＋8＋17＋3＋8＋15 = 78 人　✓

参考文献

[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部. GB 50009—2012 建筑结构荷载规范[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2012.

[2] 中华人民共和国住房和城乡建设部. GB 50011—2010 建筑抗震设计规范（2016 年版）[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2016.

[3] 中华人民共和国生态环境部. GB 8702—2014 电磁环境控制限值[S]. 北京: 中国环境科学出版社, 2014.

[4] 中华人民共和国住房和城乡建设部. GB 50015—2019 建筑给水排水设计标准[S]. 北京: 中国计划出版社, 2019.

[5] 中华人民共和国住房和城乡建设部. GB 50736—2012 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2012.

[6] 中华人民共和国住房和城乡建设部. GB 50189—2015 公共建筑节能设计标准[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2015.

[7] 中华人民共和国住房和城乡建设部. GB 50336—2018 建筑中水设计标准[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2018.

[8] International Electrotechnical Commission. IEC 62305-1:2010 Protection against lightning — Part 1: General principles[S]. Geneva: IEC, 2010.

[9] International Organization for Standardization. ISO 50001:2018 Energy management systems — Requirements with guidance for use[S]. Geneva: ISO, 2018.

[10] 国家市场监督管理总局, 国家标准化管理委员会. GB/T 7714—2015 信息与文献 参考文献著录规则[S]. 北京: 中国标准出版社, 2015.

说明一：本册引用国家标准 8 项、国际标准 2 项。设计所依据的气候与场地条件按第 2 章所列设计取值采用，实施阶段应以现场实测与地方标准复核。

说明二：各子系统的计算底稿与试验记录由项目组按专业分册留存，作为本册的技术支撑，不属于公开出版物，故未列入参考文献。