海水淡化

为提供生活用水和农业、养殖用水，再考虑耗电量以及实用性，我们选择 RO( 反渗透法）进行海水淡化处理 。

RO的基本原理是一个通过压力驱动从而克服自然渗透这一现象的过程。 自然状态下浓度梯度的存在将驱使溶剂（例如水）从稀溶液通过半透膜向浓溶液输运，达到新的化学平衡时半透膜两侧溶液的液位差产生的压力即为渗透压。当在浓溶液一侧施加大于渗透压的压力时，溶剂将从浓溶液向稀溶液输运，与自然渗透方向相反 因而该海水淡化方法被称为反渗透法 。

RO工艺流程：经过预处理后的海水在高压泵的作用下，海水中的水通过半透膜而迁移到淡水侧，盐分和其他成分则遗留在海水侧 。 而水通过半透膜的机理是水分子通过亲水性半透膜而扩散的能力要远强于盐分和海水中的其他成分，这也是半透膜半透性的本质所在。由于 RO 系统中大部分的能量损失来源于排放的海水的压力，因而商业RO系统通常配置了能量回收装置以回收排放的浓盐水中的机械压缩能，从而提高系统的能量使用效率 。

RO技术的主要特点有：1.盐水分离过程中不涉及相变，因而能耗低；2.工艺流程简单、结构紧凑；3.RO系统中的半透膜对海水的 pH 以及海水中含有的氧化剂、有机物、藻类、细菌、颗粒和其他污染物很敏感，因此需要对海水进行严格的预处理；4.半透膜上容易生成水垢和污垢，从而导致脱盐率衰减、水质不稳定，需要定期对半透膜进行清洗和更换 。

在供水系统方面，我们通过使用外圈通道，从海水淡化中心直接传送至每栋建筑 的蓄水池。

冷库

冷库用于食材的保鲜和冷藏，由于维持100 人生存的蔬果总量较小，故采用小型冷库。设计冷库为15m×9m×3m，占地面积135m^2，体积为405m^3，储藏量约40t。分为保鲜库和冷藏库两部分。控制间5m×3m×3m，占地面积15m^2，体积为45m^3，总体积450m^3。

制冷系统及制冷设备的选择：制冷剂选用R134a作为制冷剂，毒性较低，在空气中不可燃，安全类别为A1；化学稳定性好，然而溶水性比高，即使有少量水分存在，在润滑油等的作用下，也会产生酸、二氧化碳或一氧化碳，将对金属产生腐蚀作用，或产生“镀铜”作用，因而对系统的干燥和清洁要求更高。

压缩机选取溶剂型回转式旋转叶片式压缩机，功率2.5k W，两台；南海水源充足，水质较好，冷凝器选用卧式壳管式冷凝器；蒸发器选用空气冷却器，冷风机选用DL-1.9/10 吊顶冷风机，功率1.7kW，两台；在冷风机为蒸发器的制冷系统中，为了提高整个系统的效率，选用外平衡型式的热力膨胀阀，且热力膨胀阀容量的选择可按同工况下计算所需的冷量大25%左右确定，选取TRAE系列的TRAE-30N 热力膨胀阀2 个，其额定制冷量为29.1k W。

控制方式的选择：融霜选择---因属于中小型系统，所以选取以电融霜，同时对库内温度予以控制；电气控制---氟系统制冷剂的控制可用温控自动控制开停。

耗电与制冷量总结：制冷量---总制冷量大约为40kW；耗电量---耗电设备为压缩机、冷风机等等，总功率大约为9kW。

循环中心

固体垃圾

我们选择流化床制可燃气法进行固体垃圾的处理。这种方法是最先进的，虽然不够成熟，但是它对环境的污染基本不存在，还能获得无害化、资源化的可燃气。其处理过程为：废弃物—破碎—烘干—投入流化床气化炉制可燃气。

如图所示的KRW 气化炉是美国三家公司联合开发的，一个带压操作的灰熔聚鼓泡流化床气化炉。破碎以后的固体废弃物由空气（或氧气加水蒸汽）携带，通过中心管高速进入气化炉的中部；水蒸汽分若干个喷嘴，从倒锥形的底部喷入。进入流化床的固体废弃物颗粒迅速被空气举起，然后在气化炉的周边下降，再次进入中心射流区。中心射流上部的高温火焰将灰渣局部熔融，在循环过程中，形成大颗粒灰渣落到底部排出。气化炉中向上扬析的小颗粒被旋风分离器捕集（图中没有画出）送回到气化炉的底部。

废水处理

废水主要包括生活污水和工业污水两种。

生活废水方面，将厨房污水、洗衣污水、洗浴污水用集水管收集 ，通过简单的处理装置后，二次利用于马桶的冲洗等。再将污水排到总管道，进入沉淀池，将液体排入蓄水池后通过管道输送到废水处理中心。沉淀池下层的固体则通过管道输送到固体废弃物处理中心。

生活废水循环中心出水主要用于农业的浇灌用水、工业工厂各种设备的用水，以及用于生活中不与人有直接接触的用水（如冲洗厕所、空调系统等 用水），还有城市景观用水、城市消防等。

工业污水成分复杂，含有多种有毒有害物质 和重金属 。对此，我们先将工业污水 使用生物曝气滤池进行预处理 。该工艺具有去除 SS 、 COD 、 BOD5 、硝化、脱氮除磷等作用， 其最大特点是集生物氧化和截留悬浮固体于一体，在保证处理效果的前提下提高工艺简化。 该方法主要应用于水体富营养化、城市生活污水、酿造和造纸等高浓度废水处理，同时也可用于中水处理。这种工艺的有点是出水水质好、运行能耗低、运行费用少等特点。

废气处理

出于节能环保的目的，我们采用光催化废气处理技术，保证 系统的优质环境 。该技术 适合在常温下将废臭气体完 全氧化成无毒无害的 物质，适合处理高浓度、气量大、稳定性强的有毒有害气体的废气处理，有效净化非常彻底，同时，光催化剂的寿命非常长，基本不需要更换。

光催化是利用TiO2 作为催化剂的光催化过程，反应条件温和，光解迅速，产物为 CO2和H2O 或其它，而且适用范围广，包括烃、醇、醛、酮、氨等有机物，都能通过 TiO2 光催化清除。

其机理主要是光催化剂二氧化钛吸收光子，与表面的水反应产生羟基自由基（·OH)和活性氧物质（·O，H2O2 ），其中羟基自由基（·OH) 是光催化反应的一种主要的活性物质，对光催化氧化起决定作用。羟基自由基具有120kJ/mol 的反应能，高于有机物中的各类化学键能，因而能迅速有效地分解挥发性有机物和构成细菌的有机物，再加上其它活性氧物质（ ·O ，H2O2) 的协同作用，其杀菌效果更为迅速 。

与大螺旋结构的结合

我们拟利用收集的固体垃圾在处理过程中产生的可燃气，通过循环中心处理后纯化，可以输送至每家每户进行使用， 用于 烧菜做饭。以及工业废水在处理至可排放程度后，传送到平台中心，做成喷泉观赏，然后重新回归大海。

仓库

我们使用自动化立体仓库，也叫自动化立体仓储，物流仓储中出现的新概念，利用立体仓库设备可实现仓库高层合理化、存取自动化、操作简便化。自动化立体仓库，是当前技术水平较高的形式。

气象观测站

在螺旋平台上不同的方位建立自动气象观测站，自动气象站在某一地区根据需要，建设的能够自动探测多个要素，无需人工干预，即可自动生成报文，定时向中心站传输探测数据的气象站。自动气象站由气象传感器、微电脑气象数据采集仪、电源系统、防辐射通风罩、全天候防护箱和气象观测支架、通讯模块等部分构成。温湿度、风速风向等传感器为室外气象专用传感器，具有高精度高可靠性的特点。

储能系统

采用抽水蓄能和超级电容相结合的方式 抽水蓄能能量损耗约为 1/ 4 ，超级电容储能效果相对较高。

储热：屋顶安装太阳能集热器，转化为太阳能和电能，同时采用季节蓄热系统，储热于土层中。

应急避难
应急避难场所是在发生突发状况，比如失火、地震时，让区域内的100 人紧急避难的场所。应急建筑共设置8个，内置应急物资，另有一座食品储藏室。应急应急避难场所设置在离生活区域稍远一点的岸上。