移动城邦现实世界复现的可行性规模论证以及移动城邦的设计构想
复现论证
明日方舟里有很多吸引人的设定,对于从事建筑行业的我来说,其中移动城邦的设定最吸引我,最近与一些同好讨论后决定论证一下移动城邦的设定如何实现以及一些关于移动城邦的猜想。
首先个人觉得要首先要讨论移动城邦的规模究竟是怎样的,按照现实生活中的城市来看,在国内百万人口基本已经可以算的上是省会或者是二线大型城市了,所以我个人将移动城邦的人口暂时假定为50万(因为50万正好是小型城市与中型城市的分界线),作为基础假设,其次是假定泰拉人和地球人同为碳基生物,生理需求大致一样那么重新建设一个50万人的城邦究竟都需要什么呢?
首先需要接解决食物和水的问题,泰拉人也是食为天,根据现实中联合国组织0.8亩=533.36平方米的个人耕地红线,我假设泰拉人吃的少能量转化率高,400平方米就够用(相当于泰拉人的基本生理需求比地球人少了大概四分之一),那么50万人需要50万*400=20000万平方米=20平方千米
还有一种方式是无土栽培技术,也可以说是水培,但是这种技术只能种一些比较小的作物,大型作物或者是树木目前是无法成规模的,成本和技术都有问题,还有很多植物是无法水培的,所以还是需要必要的土壤,而且通过游戏内一些立绘明显可以看出像龙门这种大型移动城邦是有大型行道树类的植物,这些植物基本上很难水培的。
其次是考虑水的问题,人均年综合用水量(已包含生活用水土地灌溉等,参考2019年度《中国水资源公报》)约为431立方米,同样减少四分之一大概是330立方米,每天约0.9立方米,那么50万人需要50万*0.9=45万立方米,假定泰拉人掌握了这些生活用水可以重复利用的技术(如果掌握不了,这个用水量基本就把移动城市干趴下了,因为移动城市要花2-8周移动来躲避天灾,2周的用水量是14*45万=630万立方米,在没有自然条件的情况下基本这几十万人因为水估计就要渴死了)
除此之外我参考《城市用地分类与规划建设用地标准》GB50137-2011,其中4.2.1条,按照中小型城市新建城市人均建设用地指标为65-85平方米/人,这里取下限为65平方米,那么50万人需要50万*65=3250万平方米=32.5平方千米
首先个人一直认为按照移动城邦的设定,轮子和履带是很难实现的(请机械大佬给解惑一下),个人一直认为移动城邦应该是反重力+反作用力推动的,但是根据YJ放出的图都是履带/轮式的,个人就姑且任务是这样的吧
首先需要了解当前的载重运输技术
轮式运载
"SPMT平板车载货平台高度(1280±300),每轴设计载重40t,限载36t,4轴线模块车长600cm、宽300cm,单车限载128t,6轴线模块车长900cm,单车限载192t"(——《施工技术》2020年9月上第49卷第17期,P17,75m大型预制混凝土箱梁SPMT转运施工技术)
计算可知每平米限载约为7.1t
履带运载
美国航天局的“爬行者”的尺寸比肯塔基州煤矿里的铲煤机大得多,算得上世界最大的运输车。它是一个像盒子一样的矩形钢结构,长41.2米,宽34.7 米,高6.1米,自重2722吨,加上火箭、飞船、发射架和发射平台,总重达8100多吨。”(引自百度百科)
其自重包含了很多火箭发射需要的设备,具体数据没查到,假定其载重6000t,每平米载重越为4.3t
这是目前位置我所能查到的陆地轮式运载最大的载重数据,希望有运输行业大佬能提供更大的载重数据
载重复核
根据工程经验,每平米混凝土结构的质量大约在1.2t-1.5t,按照刚才运载的计算,实际上现实如果复刻的话移动城市(刚找YJ在设定中提及的钢混材料)只能有4-6层楼房那么高
这仅仅复核了建筑的质量,还没有复制储水,土壤,建筑基础等其他质量,所以按照目前人类的科技基本是无法大规模复刻移动城邦种形式的巨型机械与建筑混合的科技结晶。
上述条件基本都是按照最理想状态设想的,如果按照移动城市的设想,泰拉人起码要掌握一种成本低,在强度相同的情况下质量要低于混凝土十分之一的材料,如果泰拉人没有这种材料(理想状态是二十分之一)就需要反重力来维持庞大的移动城市。
设计构想
这里准备按照航母的设计概念来设计
假定城市面积为32.5平方千米,那么城市最少要有3层,甚至需要4层
甲板层为城市生活区
地下层为耕地层+储水层+动力能源+军事区+紧急避险区,最下层为基础层,也有可能地下层的面积不够需要拆成2层
按照SS喧闹法则里龙门城市背景图考虑,移动城市的建筑的限高定在高出甲板层300m,一般地下的高度的10%-20%,地下层整体按300m限高,取均值15%设计为45m,基础层设定高度为5m,移动设备层暂按10m考虑。
模块
军事模块
动力模块
工业模块
回收处理模块
住区模块:居住、办公、商业、教育、医院
整个移动城市按照暂时按照50个模块考虑,接下来我会在漫长的时间里尝试把整个城市按照dalao们的考据和我自己的理解进行设计,后续我会不定期更新对于移动城市的设计内容。
2021.06.24
首先把整个城市拆成50个模块,每个模块大概占地0.65平方公里,按照650m*1000m一个模块来设计
然后先做一个居住模块,这个模块先大致做一个简单的规划,详见下图
整个模块中心白色部分4个200m*300m的居住区用地,每个地块预计可以居住5000人(参考之前做的一些项目,大概在18F-24F,大约75m高)
绿色地块规划为学校(包含小学-初中-高中)
蓝色地块规划为医院
粉色地块规划为商业、办公、酒店
橙色地块规划为公共活动(体育馆、公园等)
黄色地块规划为产业园区(劳动密集型产业)
主要道路30m宽,次要道路15m宽,模块之间加班层靠桥连结
图中3个白色体块是我在网上同人中找到的一些关于罗德岛本舰尺寸的推算,由小到大分别来自B站UP主AFCM,布尔什维克的海绵,带带罗宋汤三位的视频,做着3个体块是想让大家对比一下一个移动城市的模块与罗德岛本舰的规模对比,个人感觉前2个相对的靠谱,仅代表个人意见。
然后是一个高度的示意
大概是5m的甲板层主要是种植土
45m的地下层,这里主要是设置维持每个模块运转的一些设备区(能源供应,废物处理等),地下停车,军事区(模块的基本武装),种植区(主要是无土水培,部分对光照要求较少的土培)
再往下5m是纯粹的基础层,就是纯钢筋混凝土
最下面10m是移动设备层,主要是移动设备(本层不准备做设计了,因为本人对机械没什么太深的涉猎,个人理解这层应该都是提供模块移动的机械)
后续开始填充各个规划地块内的规划以及单体
2021.06.29
目前绿色地块已开始设计,做了一个简单的规划,后续会补充地形和简单的景观设计,找了一个之前做过的校区项目,CAD调整了一下学校的规模平面
目前是开始设计是教学楼,单体建筑尺度大概是85m*75m,建筑外观风格应该是方舟剧情里面涉及到的建筑风格,具体风格待定
已经开始建模
俯视图
鸟瞰1
鸟瞰2
目前建模只完成了一层的墙体,对付看看吧,社畜是真的没时间,想干点啥太难了,希望这周能按计划把墙体、门窗这些搞完
要是在现实世界实现的话,我觉得应该考虑其在海上运行
剧情里面还提到了移动城邦的特殊构造。
首先,城邦的设计是区分功能区的,印象里似乎有种植区块、工业区块、居住区块和动力区块,好像只有动力区可以使城邦移动。
其次,存在一个核心城(假定每个城邦都有)。核心城必定具备动力区的功能。
最后,这些区块好像是可以拆分的,所以我觉得楼主按照整体计算的方式,可能不太严谨。
擦,最后后,这表情包怎么都是鱼啊,好久不食海味了
牛逼
种植业还要考虑相关的化工产业和水利需求吧,而且工业系统还要考虑原料供给(泰拉贸易战(确信))。一个可以供给50万人日常生活生产的工业系统要挤压压缩到这个空间里....
至于水的话,我也一直没找到太好的解决办法,只能假设泰拉人掌握了循环水的技术吧,因为规模论证里我也提了,要是没这技术,移动城邦就只能沿河迁徙了,而且光是2-8周躲避天灾用的水量贮存空间都受不了
所以可以考虑一下农业模块改成立体种植的?