O A M

O A M “海洋漫步”概念城市

设 计 报 告

一．OAM简介

OAM是英文短语”OCEAN AMBLE”的缩写，汉语意思是“海洋漫步”。OAM的设计概念是打造中国第一个全人工海洋漂浮城市！

OAM是由数量众多的大型船体拼装而成，每艘船体的承载都有其自己的设计概念（例如：生活区设计船，办公区设计船，游乐区设计船，后勤保障设计船等），总体可以容纳十五万左右的人居住，其中有独立的能源供给和废物处理系统，以及各种食物自给系统。在这个概念城市中的居民可以享受到陆地上所有的生活，工作以及服务等的设施及场所。而且OAM将向着全自动化，低碳化，美观化的方向设计，要带给居民生理和心理全方面的享受。 随着如今全球变暖海平面上升的趋势，陆地污染的日益严重以及人口不断地增长，人类居住环境特别是中国人的居住环境已经越来越不尽人意，我们急需要发展新的空间和板块去扩充和改善我们的生存环境，带着这样的思想，我们产生了OAM的想法。 OAM在汉语拼音中以音译为“我爱梦”或者“我爱萌”，“我爱梦”旨在OAM的设计理念是为了打造一个理想化、梦想化的生活环境，而“萌”则是近几年网络流行语，表达的是可爱的意思，所以我们的设计最终目标就是为人类打造适合居住且和谐富有爱的生活环境。 前期调查

1. 海上城市出现的必然趋势

专家预测到2050年，生活在临海三角洲上的人可能不得不迁移。

80%被冰雪覆盖的世界第一大岛格陵兰岛全部融化，全球海平面将上升6米，上

海城市的大部分地区和周围地区也都会被海水淹没。

日前，2007年诺贝尔和平奖得主、联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）主席帕乔里在世博园远大馆发表演讲时透露，全球海平面上升的速度正在加快。

他举出了一组详尽数据加以佐证。从全球气温有仪器记录以来（从1850年起）算起，1995-2006年被列为最暖的12年，全球温度升高0.76℃。从1961年至2003年，全球海平面每年平均上升1.8毫米,其中1993年至2003年间，海面上升的速度加快了，每年达到3.1毫米。整个20世纪，估计海平面升高了0.17米。

目前，全球有近3亿人生活在40个三角洲上，其中包括了中国的长江三角洲和珠江三角洲。按照目前海平面上升的趋势，到2050年，生活在临海三角洲上的人可能不得不迁移。

未来可移居大航母般的“海上之城”

在浦西园区，中国船舶馆提出了一个大胆设想——让人类从此移居海上。

“海上城市”设施俱全

在中国船舶馆有一座缩小后还长达30余米的巨型船舶缓缓“驶入”。这是中国对于 “海上城市”进行的创意设计。其中包括直升机机坪、测绘塔、科技中心等以及学校、医院、电影院等各种生活娱乐设施，这不仅仅是一艘海上巨无霸型船舶，它还拥有强大的环境监测能力。设计者在其船舶尾部甲板区域安排了巨大的太阳能和风能发电站，这些设施为船舶源源不断提供清洁的能源。

为了让“海上航行城市”没有后顾之忧，中国船舶馆还设计了一系列配套船舶。馆内展示的“漂移农场船”就是未来的食物供应站。“漂移农场船”的概念船设计总长330米、宽60米，上下共分4层，包括家禽饲养区、食品加工区等8大区。该船第四层专门设置了一个海水淡化区，对海水进行脱盐淡化，经过淡化处理后的海水可以达到直饮水标准。同时，船上还开辟了现代农场、畜牧场以及淡水鱼养殖区。 2.

世界各国已经完成或预想中的海洋城市 （1） 世界上最大的游船“海洋探险者号”

登上“海洋探险者号”，最大的感受是可以忘掉自己在船上。船长在可容纳1919人的宴会厅里分两批宴请上船的游客；更多的人在“船载城市”中心大街两边鳞次栉比的商店、酒吧、游艺室里采购、聊天、玩耍。体育爱好者则在第13层的露天运动场上打篮球、高尔夫球、滑旱冰，也有人在徒手攀缘70多米高的悬崖峭壁······凡是在陆地上有的主要运动、休闲和享受的项目，包括海滩滑水场、温泉、日光浴甚至赌场，“海洋探险者号”上应有尽有，整个旅游船就是一座漂浮在海洋上的城市。

（2）.“ 海洋城市2000”的设计理念来自巴克敏斯特-福勒尔和保罗-索莱里。它是一个建于漂浮平台上的金字塔形建筑物，表面覆盖着太阳能电池板。在金字塔上，建有公寓、商店、花园、学校等设施。水下的设备则可以提供养鱼、海底采矿等功能。

美国“自由之船国际公司”设计的超级豪华海上城市“自由号”，全长1400米，宽230米，相当于37层楼房高。其中多达1.8万套“海景房”，剧院，赌场，商业中心，医院，学校，可供六万人同时居住。

自由号

“自由号”上面还设计有全球最大的海上体育馆，一个可容纳上千人的圆形剧场，一个世界顶级的大规模豪华赌场，一个国际商业中心，甚至在其顶层只有航空母舰上才会出现的小型飞机跑道，可供多架直升机和小型民航班机起落。

二．OAM设计思想

1. 板块组合

OAM总体由180艘船体组成。大体分为生活区板块，办公区板块，娱乐区板块，后勤保障区板块四个部分，其中建筑面积占60%，绿化面积占40%。

船体组合大体简介示意图

矩形为船体甲板平面，相互组合成为一块陆地，矩形边框为公路

生活区由38艘船体组成，其中包含居住楼90余栋，从18层到28层不等，每栋占地面积约500平方米，包含大中小各种户型，方便解决各种家庭的居住问题；三家酒店，供世界各地的游客前来居住；大型 5条大型国际商业街，包含各种餐厅，超市，家用电器及服装专卖，可供居民购买任何生活用品。

办公区由28艘船体组成，包含各种办公楼20余栋，从12

层到18层不等，包括政府综合大楼及各种写字楼，可容纳3万人同时办公；一家综合性医院，可同时容纳5千余人住院，并且可以进行任何世界最先进的治疗；两所学校包含从幼儿教育到高中教育的全部课程，可容纳4万学生同时接受教育；

娱乐区由18艘船体组成，包含大型游乐场，大型综合体育场馆，大型海洋馆，大型文化馆，大型休闲娱乐广场以及人工沙滩等。

后勤保障区是最大的一片区域，它由96艘船体组成，其中包括风能，潮汐能，太阳能以及小型核能发电系统供应用电；海水淡化系统供应淡水；各种无土栽培大棚，保证给居民供应新鲜的和无法长期储存的蔬菜和水果；大型畜牧厂，供给各种新鲜的奶，蛋，肉；废物处理系统处理居民生活生产废物废水。同时在后勤保障区还分别配备一个小型机场和小型码头，方便与陆地的联系以及各种生活生产用品的运输。

2. 船体设计

OAM中每艘船体的甲板都是长160m宽70m的矩形，船与船

之间有可以固定的扣，方便将各个船体固定连接，每个船体甲板的边缘留10米为公路，两个船体相衔接组成宽20米的双行道。根据每艘船体分布的建筑和建筑分布，每艘船体还会设计一些小型公路。

城市内的建筑全部采用钢结构构筑主体，加厚玻璃钢板填充墙壁，外层涂有可消音吸热的涂层，可以减轻船体承重且具备钢筋混凝土结构的硬度和隔音保温效果，由于四个区域的建筑不同，导致船体承重不同，所以四个区域的船体甲板外形及面积外，船体载重以及性能设计都会不同。

由于所有船体最终都将组成一个整体，所以在船体的设计上更加追求稳定性，而不追求速度，每艘船体只配备少数较低能耗的动力系统，以方便船体最终合体以及改变城市整体漂浮方向。整座城市既可以下锚固定在某片海域，又可以随着海流自由漂浮。

3. 安全论证

（1）OAM抗风浪稳定性

首先，各个船体都会按照最适合的稳定性系数设计，增大单个船体的稳性；其次各个船体之间都会有精钢打造的鉾扣，将各个船体互相连接，同时各个船体交错排列，增大连接接触面，增加整体稳定性。

所有建筑都会由下部到上部呈现由粗到细的整体状况，以保证建筑在船体上既要最大程度的利用可用空间，又要最大程度的提高稳定性。

（2）日常安全

城市内将会配备国际先进的消防设备，水流可以通过管道到达任何一个区域进行火灾的扑救，居民可以通过不同的消防通道选择性的进行火灾或者其他应急性逃离。消防和医护人员也会通过应急通道最快的到达灾害现场进行救助。

城市内车辆的减少大大的降低了车祸的发生，同时会加强安保措施，以防止人为犯罪灾害。

4.其他

OAM作为一个新型的设计，它将会吸引很多世界各地游客的到来，所以城市中会设计一些超现代化的标志性建筑或娱乐场所以吸引更多的人前来旅游。OAM中设有国内大型通信公司基站，可以直接与通信卫星连接，方便居民与外界人员联系。

OAM的设计倡导低碳环保，在城市内部只允许执法机关配备的机动车，公交车，急救车，消防车辆及其他应急车辆以及货物配送车通行，其他任何办公机关或公司以及家庭个人不得通行任

何机动车辆，居民出行选择单车或者坐公交车，学生上学配备专用车辆，城市内只配备少量的停车场。

为了减轻后勤保障区的海水淡化系统的压力，每套房都配备有小型的海水淡化装置，用来供给食用水。相应的在各种建筑的顶层，也会利用一些空间来做一些食物的生产。

四．技术支持及改进 无土栽培

无土栽培与常规栽培的区别，就是不用土壤，直接用营养液来栽培植物。为了固定植物，增加空气含量，大多数采用砾、沙、泥炭、蛭石、珍珠岩、岩棉、锯木屑等作为固定基质。可以有效地控制花卉在生长发育过程中对温度、水分、光照、养分和空气的最佳要求。由于无土栽培花卉不用土壤，可扩大种植范围，加速花卉生长，提高花卉质量，节省肥水，节省人工操作，节省劳力和费用。

无土栽培是用非土壤的基质, 要求最佳的根际环境。采用无土育苗方式培育的幼苗,定植后,因根系发育好,根际环境和无土栽培相适应,定植后不伤根，易成活，一般没有缓苗期。同时，无土育苗还可避免土壤育苗带来的土传病害和线虫害。因此，无土栽培一定要采用无土育苗。蔬菜无土栽培是当今世界上最先进的栽培技术，由于无土栽培比有土栽培具有许多优点，因此近几年来无土栽培面积发展呈直线上升趋势.一般无土栽培的类型主要有水培、岩棉培和基质培三大类。

海水淡化-冷冻海水淡化法

真空冷冻海水淡化法工艺包括脱气、预冷、蒸发结晶、冰晶洗涤、

蒸汽冷凝等步骤，海水淡化水产品可达到国家饮用水标准，是一种较理想的海水淡化法。

海水三相点是使海水汽、液、固三相共存并达到平衡的一个特殊点。若压力或温度偏离该三相点，平衡被破坏，三相会自动趋于一相或两相。真空冷冻法海水淡化正是利用海水的三相点原理，以水自身为制冷剂，使海水同时蒸发与结冰，冰晶再经分离、洗涤而得到淡化水的一种低成本的淡化方法。与蒸馏法、膜海水淡化法相比，冷冻海水淡化法能耗低，腐蚀、结垢轻，预处理简单，设备投资小，并可处理高含盐量的海水，是一种较理想的海水淡化法。 冷冻海水淡化法工艺

脱气---由于海水中溶有的不凝性气体在低压条件下将几乎全部释放,且又不会在冷凝器内冷凝。这将升高系统的压力，使蒸发结晶器内压力高于二相点压力，破坏操作的进行。显然减压脱气法适合本系统。

预冷---海水脱气后可与蒸发结晶器内排出的浓盐水和淡化水产生热交换，预冷至海水的冰点附近。

温度和压力---它们是影响海水蒸发与结冰速率的主要因素。 冰—盐水是一固液系统---普通的分离方法均可使冰—盐水得到分离，但分离方法不同，得到的冰晶含盐量也不同。实验结果表明减压过滤方法得到的冰晶含盐量比常压过滤方法得到的冰晶含盐量低得多。

冷冻海水淡化法工艺之蒸汽冷凝

在蒸发结晶器内，除海水析出冰晶以外，还将产生大量的蒸汽，这些蒸汽必须及时移走，才能使海水不断蒸发与结冰。

污水处理

物理法：物理或机械的分离过程。过滤,沉淀,离心分离,上浮等

化学法：加入化学物质与污水中有害物质发生化学反应的转化过程。中和,氧化,还原,分解,混凝,化学沉淀等 物理化学法：物理化学的分离过程。气提,吹脱,吸附,萃取,离子交换,电解电渗析,反渗透等 生物法：微生物在污水中对有机物进行氧化,分解的新陈代谢过程。活性污泥,生物滤池,生物转盘,氧化塘,厌气消化等 混凝---向胶状浑浊液中投加电解质,凝聚水中胶状物质,使之和水分开。混凝剂有硫酸铝,明矾,聚合氯化铝,硫酸亚铁,三氯化铁等 含油废水,染色废水,煤气站废水,洗毛废水等。中和---酸碱中和,pH达中性。石灰,石灰石,白云石等中和酸性废水,CO2中和碱性废水 硫酸厂废水用石灰中和,印染废水等。氧化还原---投加氧化(或还原)剂,将废水中物质氧化(或还原)为无害物质。氧化剂有空气(O2),漂白粉,氯气,臭氧等。吸附剂有活性炭,煤渣,土壤等

能源供给

风力发电

一般说来，三级风就有利用的价值。但从经济合理的角度出发，风速大于每秒4米才适宜于发电。据测定，一台55千瓦的风力发电机组，当风速为每秒9.5米时，机组的输出功率为55千瓦；当风速每秒8米时，功率为38千瓦；风速每秒

6米时，只有16千瓦；而风速每秒5米时，仅为9.5千瓦。但是风力发电性价比极高。风电的优势在于：能力每增加一倍，成本就下降15%，近几年世界风电增长一直保持在30%以上。

H型垂直轴风力发电机的技术原理：

该技术采用空气动力学原理，针对垂直轴旋转的风洞模拟，

叶片选用了飞机翼形形状，在风轮旋转时，它不会受到因变形而改变效率等；它用垂直直线4-5个叶片组成，由4角形或5角形形状的轮毂固定、连接叶片的连杆组成的风轮，由风轮带动稀土永磁发电机发电送往控制器进行控制，输配负载所用的电能。 该技术原理根据空气片条理论，实际计算可选取垂直风机旋转轴的切面进行计算模型，按叶片实际尺寸，每个叶片的旋转轴心距离为N米；用CFD技术进行模拟气动系数计算，计算原理采用离散数字方法求解翼形断面的气动力，用网格方法对雷诺数流动涡量分布比较形成高雷诺数下对Navier-Stokes方程进行数字模拟计算的原理结果。

采用稀土永磁材料发电的原理，配套与空气洞力学原理的风

轮，采用直驱式结构进行旋转发电。 太阳能发电

太阳能电池利用半导体的光电效应，称为量子效应，是一种具有半永久性的发电现象。太阳能取之不尽，且是清洁能源，没有噪声，而且不排放二氧化碳。构成太阳能电池的材料主要是硅，在地球上是第二多的化学元素，资源丰富。电池产品发电量可大可小，从1W到1MW，效率基本不变。

太阳能电池经过50年的发展，进步很大。硅系列太阳能电池的转换效率已提高了4到10倍，成本降低了100倍，寿命超过20年，世界市场达到了100亿美元的规模。

太阳能电池使用的材料正在逐渐增加，但今天结晶硅仍独占使用材料的90％。多晶硅太阳能电池的光电转换效率为14％-18％，单晶硅好些，达到16％一20％。随着硅原料价格高扬、供应不足，加上对高效率的追求，业界正在开发减少硅原料使用量的新技术。

风光互补系统

2007年，MUCE经过六年多研究和实践，终于将一种成熟的新型稳定的海岛通信电源应用方式MUCE风光互补系统向社会推广，这种系统采用了我国自主研制的H型垂直轴风力发电机和太阳能发电进行10：3地结合，形成了相对稳定的电力输出。在建筑上、野外、通信基站、路灯、海岛均进行了实际应用，获得了大量可靠的使用数据。这一系统的研究成果将为我国乃至世界的新能源发展带来了新的动力。

新型垂直轴风力发电机（H型）突破了传统的水平轴风力

发电机启动风速高、噪音大、抗风能力差、受风向影响等缺点，采取了完全不同的设计理论，采用了新型结构和材料，达到微风启动、无噪音、抗12级以上台风、不受风向影响等性能，可大量用于别墅、多层及高层建筑、路灯等中小型应用场合。以它为主建立的风光互补发电系统，具有电力输出稳定、经济

性高、对环境影响小等优点，也解决了太阳能发展中对电网冲击等影响。