生活—创新设计
中心建筑旋转装置
世界的核心理念是流动,流动的理念在居住区将会主要体现在模块化建造技术的流动,空间的流动,居住区的建筑系统全部由模块化技术建造,移动大型建筑空间的能量来源将主要是水力推动的·机械能进行传动。
世界中心将会采用一套能够围绕中心轴选装的机械结构建造。中心建筑的模块将会围绕着旋转轴心来搭建。为了实现旋转的功能,我们将会设计一整套机械装置。这一套旋转系统,把西洱河流水的动能,通过水轮机直接转化成旋转的动能,中间不存在着电能的转化,追寻原生态零能耗的理念。
旋转能量产生装置
水轮机将会采用贯流式水轮机。这种水轮机非常适合于微小水头的区域使用。考虑到西洱河口水头大概在5m左右,水轮机将会倍设计成2个机组,每个机组由2个并列的·水轮机组成,插入水面之下5米。西洱河流量在30立方米/秒,考虑一般情况,西洱河水流动能将会有50%被水轮机所利用,水轮机功率因数计算为0.4,则实际产生动能在水流总动能0.2左右。水轮机组的产生功率在75kw左右。这一部分能量全部由机械能组成,水轮机的作用是把水流的动能和势能直接转化成机械装置的转动动能,传输给移动模块的动作部件以及储能部分。
旋转能量传输装置
水轮机产生的能量将会以水轮机中心轴的转动动能的形式来传输。由水轮机中心轴到储能装置和动作部件之间将会由液力机械传动结构传输扭矩。传输的效率和传输扭矩的损耗将由下方四个公式决定。
(1)MT=KMB (2)nT=nB_iTB (3)NT=0.1047×10−3MTnT (4) MB=λMBγn2BD5
式中:λMB为泵轮力矩系数,min2/(m·r2);γ为油的重度,N/m3;nB为泵轮转速,r/min;nT为涡轮转速,r/min;K为变矩系数;D为液力变矩器的有效直径,m;MB, MT为分别为泵轮、涡轮转矩,N·m;iTB为涡轮和泵轮转速比;NT为变矩器涡轮输出功率,kW。传输装置将会传输扭矩到储能结构,传输平动力到模块化建造的居住空间中。
旋转能量储存装置
该系统具有较高的时间分散度。能量产生部分基本会以恒定的功率(75kw左右)产生能量,而在物流中心、居民生活区域需要移动模块的时候,能量消耗功率远远大于75kw,所以系统需要一个储能装置。系统储能装置由两部分组成。一部分是抽水储能,一部分是飞轮储能。
抽水储能:该部分将会成为储能系统的主要成分。水轮机的功率在75kw,系统设计在30m,60m,90m的高处分别设计蓄水池,系统每秒可以提升水量为0.125立方米。除去水流的时间变化和系统维护的时间,设计每天实际有效工作时间为20h,则每天可以充满水池的体积为9000立方米。这一部分水可以作为绿化用水和清洁用水。在动作部件需要运作的时候,这一部分水被释放,带动中心轴液力传动系统动作,推动动作部件。
飞轮储能:在建筑的顶部放置飞轮储能装置。飞轮轴和建筑传动中轴通过机械耦合。飞轮储能主要起调峰作用。飞轮设计半径10m,厚度10m,由镍铁合金制成。转动惯量设计为180000kg*㎡。峰值转速1000r/s。峰值储能相当于0.5倍抽水蓄能。
居住区模块化建造(PPVC)
详见:生活——居住区
将自然融入的亲生物设计
在现在的城市空间之中,作为生态系统的一个组成部分,一个人却经常独立于生态系统来活动。城市的发展让我们包裹在冰冷的建筑之中,我们的环境被非自然的、由单调的物理规律支配的设备包围。人们逐渐失去了生活的能量。因此,室内设计与自然紧密相联系,是世界居住区最好的解决方案。
为了改善世界人们的居住环境,我们决定把自然空间搬到室内,让居住区体现出明显的自然语言,世界居民足不出户就能欣赏从前只有室外才能看到的美景。自然光、植物、天然材料是亲生物设计所必不可少的三个因素。世界居住区将会干净的灰白基调、绿色基调、蓝色基调来构建一个舒适、身心愉悦的居住环境。
在未来,居民会在居住模块和居住区域中看到更多的绿色植物,因为世界将会用它来模拟大自然,给世界居民带来平静。活动区域也将会被赋予更多的自然语言。我们还会通过投影等手段模拟植物在大自然中的生长节律,并辅以新风系统和杀菌紫外线灯。这些设计会为使世界居民传达一种信号,告诉他们这里是安全舒适宜人的环境,缓解居民的压力。流动性、高效连接、一体化,这些是我们的世界所关注的几个关键词汇。我们将会构建全面及凝聚共识的空间。充分调动触觉、听觉、视觉等等感官,让居住设施与自然景观完美融合,形成一个大的生态系统。这种设计,也将会是未来世界可持续发展中的重要一环。
参考文献:
闫清东——液力传动技术发展与展望
高峻泽、柳亦兵——飞轮用永磁悬浮轴承的磁路设计及磁力解析模型
林巧锋1,2陈齐灯——贯流式水轮机压力脉动特性及尾水管流态分析
mbox公司——酒店解决方案