Серия: Горное дело и материалы • 13 часть из 14
Сообщества у озер
Первая яма становится первым озером. Вокруг него растет город — движимый солнечным светом, построенный из нашей собственной стали, стекла и блоков, отапливаемый тихим теплом вычислений и сшитый короткими кольцевыми петлями.
Задача на сегодня
Спланировать город вокруг озера, где промышленность — вежливый сосед, а не доминирующий силуэт на панораме.
Опубликовать заранее рассчитанные наборы данных по энергии, воде, транспорту и использованию земли.
Доказать, что конец шахты — это начало города.
Почему города у озёр (от карьера до парка)
Наши шахты планируются так, чтобы превратиться в озёра. Это означает, что террасы становятся заливами, дороги карьеров — тропами, а кампус — тихим соседом, экспортирующим тепло, энергию, блоки и рабочие места. Озёра смягчают воду и сезоны, а городу придают ощущение парка с адресами.
- Чистое производство: бездымные печи, электрические грузовики, закрытые конвейеры.
- Короткие циклы: тепло в дома, щепа и костры остаются на месте.
- Перевозим формы: готовая продукция отправляется по железной дороге и морем; отходы не перевозятся.
Планирование и проектирование прибрежной зоны (мягкие края, просторные зоны)
Правила прибрежной зоны (просто и безопасно)
- Отступ: никаких построек в пределах 50 м от максимального уровня озера; разрешены дорожки/понтонные мостки.
- Мелководье побережья: 5–20 м мелкий участок для мест обитания и смягчения волн.
- Склоны: стабилизируйте внутренние склоны; сажайте местные тростники и деревья; никаких голых каменных стен.
- Общество прежде всего: не менее 70 % побережья — общественный парк/тропа.
Структура городка
- Сине-зелёное кольцо: места обитания + тропа вокруг озера; PV луга находятся за этим кольцом.
- Центр: школа • клиника • рынок • библиотека в 10 минутах ходьбы от большинства домов.
- Кампус: стекло/блоки/расчёт на подветренную сторону и ниже, соединён с e-автобусом и грузовой веткой.
Энергия и тепло (микросеть с манерами)
Электрический план
- PV луга: 1 MWp ≈ 1,6–2,2 га. Следящие системы также создают тень для дорожек.
- Батарея объекта: размер ≈ 12 ч × средняя городская нагрузка.
- Кольцевая магистраль: VV петля (MEC‑96‑E) питает кварталы, кампус и причалы.
Тепловой план
- Отводимое тепло: серверные обеспечивают 45–60 °C воду в централизованный контур.
- Накопление тепла: изолированные резервуары уравнивают зимние утры.
- Тепловые насосы озерного источника: закрытые контуры (без открытых всасываний) покрывают пики, не затрагивая экосистему.
Приблизительный выбор размера PV (для города)
PV‑min (MWp) ≈ Среднее MW × 5,14 (5,5 пиковых солнечных часов, 85 % DC→AC). PV мы сверхразмериваем, чтобы питать соседей и ускорять клонирование (часть 10).
Вода и экология (замкнутые петли, прозрачная вода)
Петли
- Для города: очистка → распределение → повторное использование → окончательная очистка → возврат; озеро амортизирует сезоны.
- Для Кампуса: промышленные контуры остаются отдельными; осадок минерализует блоки.
- Ливни: биослои и влажные земли очищают сток до того, как он достигнет озера.
Качество и безопасность
- Постоянный мониторинг впадин/устьев; данные — публичные.
- Безмоторное озеро (вёсла, паруса); только электрические служебные лодки.
- Аварийные переливные каналы рассчитаны на столетние ливни, а не на надежды.
Жильё и общественная жизнь (город, в котором можно гулять)
Набор жилья
- Блоки (захват CO₂), LC³ связующие и солнечное стекло — всё произведено рядом.
- Всё электрифицировано: тепловые насосы, индукционные плиты, вентиляция с рекуперацией тепла.
- Ориентация и тень от уличных деревьев и веранд; на крышах — PV, где это полезно.
Гражданская ось
- Школа, клиника, библиотека, рынок, мастерские «makerspace».
- Спортивные площадки в тени; на берегу озера — понтоны и игровые площадки.
- Еженедельный рынок местного мастерства по металлу/стеклу/кирпичу.
Мобильность и доступ (колёса встречаются с водой)
Ежедневное движение
- Кольцо e-автобусов вокруг озера (обычно 5–8 км); интервалы 10 мин весь день.
- Защищённая велосипедная дорожка параллельно автобусному кольцу; совместное использование e-велосипедов у причалов и в центре.
- Грузы остаются на железнодорожной ветке; последний миля — малые e-грузовики.
Соседи и работы
- Работы на кампусе: производство, QA, контроллеры, обслуживание; чистые, посменные.
- Для города: образование, здравоохранение, гостеприимство, ремесла, логистика.
- Учебный центр связан с семенной фабрикой для выращивания талантов на месте.
Предварительно подсчитанные размеры городов
Поселок у озера
~5 000 жителей • ~2 000 домохозяйств (2,5 чел./домохозяйству).
| Показатель | Плановое значение | Примечания |
|---|---|---|
| Средняя нагрузка на электроэнергию | ~2,1 MW | Дома ~1,26 MW + общественные ~0,8 MW |
| PV мин. | ~10,8 MWp | Правило Avg×5,14 |
| Покупка (12 ч) | ~25 MWh | Батарея объекта |
| Централизованное теплоснабжение | ~5 MWth | Стекло/расчет |
| Потребность в воде | ~600 м³/д. | 120 л/чел./д. |
| Площадь Озера (типичная) | ~0,5 км² | Тропа ≈ 2,5 км |
| Площадь PV лугов | ~0,22 км² | ≈ 22 га |
| E‑автобусное кольцо | 2–3 автобуса | Интервал 10 мин |
Город у озера
~25 000 жителей • ~10 000 домохозяйств.
| Показатель | Плановое значение | Примечания |
|---|---|---|
| Средняя нагрузка на электроэнергию | ~9,4 MW | Дома ~6,28 MW + общественные ~3,1 MW |
| PV мин. | ~48 MWp | Правило Avg×5,14 |
| Покупка (12 ч) | ~112 MWh | Батарея объекта |
| Централизованное теплоснабжение | ~30 MWth | Расчет 20 MW + линия 10 MW |
| Потребность в воде | ~3 000 м³/д. | 120 л/чел./д. |
| Площадь Озера (типичная) | ~2,0 км² | Тропа ≈ 5,0 км |
| Площадь PV лугов | ~1,0 км² | ≈ 100 га |
| E‑автобусное кольцо | 3–5 автобусов | Интервал 10 мин + ветви |
Крупный город у озера
~100 000 жителей • ~40 000 домохозяйств.
| Показатель | Плановое значение | Примечания |
|---|---|---|
| Средняя нагрузка на электроэнергию | ~37,5 MW | Дома ~25,1 MW + общественные ~12,4 MW |
| PV мин. | ~193 MWp | Правило Avg×5,14 |
| Покупка (12 ч) | ~450 MWh | Батарея объекта |
| Централизованное теплоснабжение | ~60–80 МВт тепла | Расчёт + линии |
| Потребность в воде | ~12 000 м³/д. | 120 л/чел./д. |
| Площадь Озера (типичная) | ~5,0 км² | Тропа ≈ 7,9 км |
| Площадь PV лугов | ~3,9 км² | ≈ 390 га |
| E‑автобусное кольцо | 10–12 автобусов | Интервалы 5–10 мин + магистрали |
Все значения — ориентиры планирования, чтобы застройщики могли поэтапно готовить землю и инженерные сети без калькулятора.
Использование земли и показатели (оставьте место для птиц и игр)
"Бюджет" (типичному городу Озеро)
- Прибрежные парки и места обитания: ~30–40 %
- PV луга: ~10–15 %
- Дома и смешанное использование: ~25–35 %
- Улицы и тропы: ~10–15 %
- Квартал и площадки: ~10–15 %
Шум и освещение
- Промышленные окраины у забора < 75 дБА.
- Направленное вниз, теплое освещение; «час тишины» для площадок у переходов.
- Сигналы поездов заменяем тихими переездами, где это возможно.
ЧаВо
«Безопасно ли жить рядом с бывшей шахтой?»
Безопасность проектируем заранее: стабилизированные склоны, отрегулированные и контролируемые потоки, отдельные промышленные водные контура, а сводки по воздуху/воде/шуму — публичные. Озеро — городской парк, а не резервуар для сточных вод.
«А как насчет наводнений или засухи?»
Озеро — это аккумулятор. Сезонные притоки его наполняют; управляемые стоки и вспомогательные бассейны контролируют ливни. PV луга и влажные земли замедляют воду, затем очищают её перед тем, как она достигает озера.
«Хватит ли тепла зимой?»
Да: тепло, выделяемое при вычислениях, постоянное и предсказуемое. Тепловые аккумуляторы и тепловые насосы озерного источника покрывают пики. Здания эффективны и полностью электрифицированы; спрос стабилен.
«Не портят ли PV поля вид?»
Устанавливаем PV за зоной, ограниченной зеленым кольцом, под ними — луга с тропинками. Заборы низкие и дружелюбные к животным. Щиты обращены к солнцу; люди — к воде.
Далее — Увеличение масштаба цивилизации: игра в тераваты (часть 14 из 14). Отойдем от одного озера к городам и кварталам — миру, который работает на солнечной энергии и хорошем инженерном деле.