Day 1
在经过可行性的初步分析后,我们提出的想法主要有以下这些:
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“流浪方舟”:在原有土地下建设浮体以实现大陆的整体迁移
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“荷叶”:从荷叶群得到灵感,参考仿生学设计,设计成模块化可拼接建筑板块
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“灯塔”:以完全脱离陆地为出发点,依靠洋流进行漂流循环,实现建筑的自修复与完全的自给自足
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单体建筑:度假村、海上博物馆等小型化实用建筑
作为一个小组的成员,这样的激烈讨论的确有助于我们充分的交换各自的意见,以便后续的深入研究。
Day 2
基于昨日的初步探讨,小组成员分工协作,主要对“荷叶”概念设计进行了可行性论证与细节研究,主要包含海域选取、结构形式、建筑用材与功能分区等方面。海域选取
基于海域深度较低,相对平静等基本要求,我们提出了辽东湾、马銮湾、青海港等可供选取的方案。
- 渤海海域(辽东湾等)
- 优势:深度低,相对较为平静,渔业资源丰富
- 缺陷:冬季结冰问题难以解决
- 福建沿海海域(马銮湾等)
- 缺点:昼夜温差大、夏季受季风气候影响,台风活动频繁,位于地震带,地震活动频繁
- 优点:海水保护好,没有污染,风浪小,不用担心暗礁,周边有联动的商业群,政府大力投资项目,旅游业发达,4A级景区)
- 青岛(小青岛等)
- 优点:台风影响小,全年无淤无冻,经济发达,交通便利,物资运输快捷,风浪小,地震影响小,周边有联动的商业群,政府大力投资项目,旅游业发达,著名景区
- 缺点:近港口码头,航船渔船多,噪音大)
小青岛距海岸720米,海拔17.2米
降水: 青岛港年平均降水量为755.6毫米,6-8月降雨最多,占全年的70%。
雾况: 年平均雾日51.6天,每年4-7月为最多,对航运、生产影响不大。
气温: 青岛港年平均气温为12.1℃,极端最高气温35.4℃,极端最低气温-16℃。
潮汐: 青岛港为正规半日潮型,平均高潮位3.85米,平均低潮位1.08米,最高高潮位5.36米,最低低潮位0.70米。
潮流: 青岛港属半日潮流,总的特点是涨潮流速大于落潮流速,涨潮历时小于落潮历时,潮流基本属于往复流,最大流速方向同海岸平行。前湾最大涨潮流速0.51米/秒,最大落潮流速0.33米/秒。
流经青岛沿岸的洋流是黄海沿岸流。黄海沿岸流是一支经山东和江苏沿岸的盐度较低的海流。自渤海湾起,沿山东北部向东,直达成山角,绕过成山角后进入黄海南部,到达苏北-苏中沿岸,并能越过长江浅滩,侵入东海的一支属寒流性质的洋流。
最终倾向于选择想法三,小青岛近岸海域,位于文旅用地功能分区。

结构形式
在昨日的草图基础上完成了细化设计,包含浮筒结构的设计,柔性连接结构的处理等。
其中,对于六边形模块,采取上浮体与下浮体连接的方式。这样的空心结构能够避开水质点运动最大的近海平面区域,结构内部空心减小载荷作用面积,提高耐波性。
对于板块之间的柔性连接,则可以设计一种缓冲装置,将对结构不利的板块之间相对运动的机械能用于电能转换,同时起到了阻尼器与发电的作用,能够体现出可持续发展的设计理念。

建筑用材
基于海洋工程材料要求:- 耐海洋极端环境(高压、高温、高盐、潮湿)
- 抗氯离子
- 抗渗
- 抗海洋微生物腐蚀(细菌、硅藻等)
- 耐久(抗海洋打击)
- 便于修复
备选材料:
橡胶混凝土(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352710223008379,Electrochemical characterization of chloride ion transport in rubber concrete)——具有一定疏水性、抗渗性,可持续发展性,
新型合金耐腐蚀钢(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S025405842200308X,Experimental and analytical investigation on high chloride-attack resistibility of alloy corrosion-resistant steel Cr10Mo1)——添加了mo、cr等元素,提高了钢的钝化能力,形成钝化膜,增强了抗氯离子腐蚀性
基于环氧/脲醛微胶囊的自修复胶凝材料(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0950061820317876,Impermeability characteristics of cementitious materials with self-healing based on epoxy/urea-formaldehyde microcapsules using an immersion test)在水泥材料中添加适量的环氧/脲醛微胶囊,可以增强抗渗性,缺点,过度使用材料刚度降低
碳纤维水泥(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352710222015480,Enhancing the shrinkage resistance and impermeability of cement-based materials using carbon fiber modified by in situ-grown nano-SiO and carbon nanotubes2)——碳纤维(CF)因其高比强度和弹性模量而在增强水泥基材料的抗缩性和抗渗性方面发挥着重要作用,同时增强了强度。
水下修补材料
微生物矿化技术修复海洋混凝土(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352710223004783,Application of microbial mineralization technology for marine concrete crack repair: A review)——使细菌浸入到裂缝中,细菌通过分泌酶参与化学反应并诱导碳酸钙沉淀,生物沉淀物可以牢固地粘合到混凝土表面,从而达到修复混凝土的目的。常见的细菌有尿素水解菌、固碳细菌,需要人工添加钙离子。主要方法有浸入修复(浸泡)、喷雾修复(喷洒细菌溶液)、凝胶附带细菌等。好处是方便、微生物对海洋环境耐受,微生物消耗混凝土内部的氧气,延缓钢筋的腐蚀。
与海水接触的材料主要取决于结构,根据结构需要选定
地上建筑目前最优选还是钢筋混凝土
功能分区
初步划分为住宅区、商业区、农业区和工业区
平面中心部分是水域,该水体来源于海水,可以通过淡化为城市提供生活用水,此外还可以起到调节城市微气候的作用;
交通系统由各区块之间的环路和区块内的支路组成;鼓励使用轻型电瓶车和自行车作为交通工具,这样可以保证城市内部环境的优质性,且可节约能源;在各区块内设计漂浮码头,为私人船只和商业船只提供停靠和服务设施,以便居民和游客进行交通和水上活动。
住宅区(住宅区是供居民居住的区域。建筑物应考虑到居民的居住需求和舒适度,同时也要注重安全和紧急疏散设施)
商业区(商业区包括商场、办公楼、餐厅、医院、文化中心以及娱乐设施。商业区的规划要考虑到交通便利性、商业设施的多样性和可持续性。同时,商业区应与住宅区相连,方便居民获取各种商业服务)
农业区(用于种植食物和养殖动物,以提供城市居民的食物需求。可以设计使用**浮动平台或浮筏结构**,种植各种蔬菜、水果或草本植物,并配备自动灌溉和养分供应系统利用先进的水培技术、垂直种植系统和养殖设施。为确保农业的可持续性,可以采用循环利用废水和有机废料的方法,以减少对外界环境的影响)
工业区(工业区主要包括发电、建造工厂和垃圾处理设施等,以保持城市的自给自足和可持续性,并且在最大限度地减少对海洋环境的负面影响)
在今日的讨论过程中,组员们充分的交换了各自的意见,提出了建设性的想法,提高了小组间的凝聚力,整合了四部分细化设计的内容中心,初步确定了展板设计的主题方案。
Day 3
今日上午,小组成员再次进行了激烈的头脑风暴,深入讨论了招商引资方面的闪光点,以自问自答的方式绘出思维导图。
1、 主题:国家发展海上建设战略,需要我们设计海上城市、海上社区,吸引大量民生投资以及外资。
2、 海上与内陆对比,有什么优势?
3、 海上的安全性如何保证?
4、 如何招商投资?
5、 海上的独特功能和亮点有哪些?
6、 如何可持续发展?
7、 材料、结构、功能分区如何设计?解决了什么问题?
Day 4
今日小组成员继续完善初步设计,补充设计细节,并完成展板设计。
小组成员经过资料的收集和进一步整理,补充了该项目的细节构想。
一、发电方式
1.太阳能
漂浮式太阳能电池
太阳能发电板——至于屋顶、地面等能接受太阳能的地方。
2.潮汐能
在两个能相对移动的平台或模块之间设置发电装置,通过潮汐产生相对移动来发电。
3.风能
漂浮式海上风电——固定在海床或漂浮平台上,通过利用海上风力获得的清洁和可再生能源的来源,通过电线或变电站输出。由于缺乏障碍,它达到了更高、更恒定的速度。它在社会经济和环境层面的高潜力和战略附加值使其成为将在脱碳过程中发挥关键作用的可再生能源之一。
2.食物资源
- 陆地补充——一些漂浮平台上无法生产的物品,如奢侈品、某些工业品等通过陆地补充。
- 农业——在浮动平台上建立垂直农场,采用无土溶液栽培方式,工业化和自动化控制,可以将污水转化成电力,大大降低能源成本,每层的形状和层间的空间设计可以让农场接收最大量的太阳光,减少垂直农场电能的消耗,周围的海水在脱盐后可以制作成淡水,还可以提供矿物质来滋养植物。垂直农场还可以将传统的农场解放出来,用来种植更多树木,从而减少大气中的二氧化碳含量,减缓全球变暖过程。
- 海水种植技术
- 捕鱼(海钓)——海洋拥有丰富的食物资源,通过捕捞海洋生物可以为平台上的人提供丰富的蛋白质和微量元素。并充分开发海钓产业,可以在固定的海钓平台或乘坐轮船前往捕捞区进行海钓。
3.垃圾处理
无法处理的垃圾或处理后的残留物通过货轮打包运送至陆地上,由陆地处理垃圾。
堆肥——经过垃圾分类后,部分有机物可以在人工控制的微生物作用下转换成可供应垂直农场的肥料。
垃圾焚烧厂——经过垃圾分类后对剩余的垃圾进行较为环保的焚烧处理,同时产生电能,以应对极端天气下太阳能、风能无法使用的情况。
4.淡水资源
收集的海水在海水淡化装置内进行加压处理,使得海水一侧压力大于海水渗透压的外压,从而将海水中的纯水反渗透到淡水去。装置先通过供水泵将海水提取出来,预处理装备对海水进行初步处理,加药装置调整后的海水再通过高压泵送入反渗透膜组装置,得到调整后的淡水储存起来,浓缩水则被排放出去。不断优化反渗透工艺,可以不断提高海水淡化的能力。
有的成员进一步细化项目的功能分区,详细划定了每一功能区的建筑物与构筑物分布。
有的组员从建筑的美观性和模型的易制作性设计了建筑物的外形,并对浮体的结构进行建模。
小组成员经过计算,确定了浮体结构的尺寸和细节,例如板块的大小、承载重量、防波堤的形状等,并完成了浮体结构的初步建模。
最重要的工作为完成展板设计。小组成员共同讨论了展板的内容设计,充分发表了自己的观点,并在老师的指导下,一致决定在昨日总结的思维导图的基础上,将展板的主要展示内容分为设计构想、结构特点、作用功能、海域选取、功能分区几个方面,并详细讨论了各板块的内容。小组成员齐心协力,共同绘制了标题、项目Logo、结构示意图、海域示意图、功能分区示意图等,为明日的中期展示做好了充分的准备。
Day 5
继前四天的头脑风暴、初步构思和设计、展板绘制之后,今日我们完成了中期展示,并进行了模型初步制作。
今日上午我们进行了初期展示。我们对展板进行了设计理念、海域、功能分区、结构等方面的介绍,陈述完毕后,老师对我们的项目提出了几个问题:
1、展示顺序能否调整地更好?设计理念和海域应该放在功能分区和结构介绍之前。
2、如何吸引投资?初期规划如何?功能分区多,难以同时完工,可以分阶段(一期二期三期)对各种功能进行逐一完工。
3、
当然,我们小组的中期展示也获得了一定认可,例如,我们以“荷”为中心的设计理念形象生动,再者,我们的下沉柱设计和功能分区规划也具有可行性,将来改善港口通航能力和改造原本不适合作港口的城市等方面也有一定发挥空间。
今日下午我们进行了模型的初步制作,对卡纸和木条进行了裁剪,粘贴,完成了平台基础的模型制作。
Day 6
今日全组成员集体进行了紧张刺激而又乐趣横生的模型制作环节,收获了不少经验教训。
得益于我们模块化的设计,小组成员可以同时进行多个板块的制作,提高了所有成员的参与度。
Day 7
今日全组成员集体进行了紧张刺激而又乐趣横生的模型制作与上色环节,收获了不少经验教训。
得益于我们模块化的设计,小组成员可以同时进行多个板块的制作,提高了所有成员的参与度。在色彩上,经商讨后我们决定保留建筑的自然白色,避免过于鲜艳而脱离现实的情况。
Day 8
今天小组成员继续模型的制作工作,对模型上色,并进一步对模型的细节进行优化,例如对模型上的道路进行上色、连接结构各部件、制作路灯和树木等构筑物、模型底板的制作等。
在制作模型的同时,小组成员对终期展示的内容进行了讨论,决定从海域选取、结构、功能分区、建筑材料等方面进行项目内容的阐述
Day 9
今天小组成员继续完善模型的制作工作,对模型的细节进行优化,同时完成3D模型的制作与渲染,完成期末材料等工作。