9.0 筆記 (第5頁)
我們在前兩頁中確定了所有主要功能的備選方案。現在我們需要對這些備選方案進行足夠詳細的量化，以便為我們的數值模型開發輸入和輸出公式。這將是一個增量和迭代的過程，因為許多值將取決於其他值。除了實際數字外，我們還將記錄用於得出這些數字的推理和參考。與前幾頁一樣，居住和運輸首先得到解決，因為它們決定了部分生產的輸出。實際的物理建設和運營將從生產開始，因此它具有較低的函式編號。
不需要完全從頭開始進行估算。資料來源包括
- 建築施工成本和勞動力估算資料，例如來自RS Means。
本節包含影響主要提供居住能力功能整體的要求和備選方案資料。
成本資料儘可能基於2013年1月，並且分配美元金額以估計各種功能的設計、輸入和輸出。實際的設計和成本分配將是參與者和居民選擇的問題。參與者和居民之間的區別僅僅在於他們是否在該地點居住和工作，並且這種狀態會隨著時間的推移而改變。
- 2.3 自我生產 - 要求是產生總地點的15% x 85% 本地 = 12.75% 的經濟價值，即來自居住的每人每年 156,000 美元，或每人每年 19,890 美元。美國消費者價格指數（2012年11月）將住房成本的權重分配為 31.5%。2012年11月美國個人消費為 11.258 萬億美元，人口為 3.148 億，因此每人每年 35,762 美元。然後，住房部分為 31.5% x 35,762 美元 = 11,265 美元。因此，為了滿足經濟價值要求，我們需要 19,890/11,265 = 1.766 倍於美國平均水平。來自Zillow.com的美國 2012 年價格/租金比率約為 10，因此我們需要大約 200,000 美元的私人居住價值/人。
- 2.4 生活質量 - 來自Zillow.com，隨著時間的推移，美國平均房屋價格與收入比率為 2.9。如果我們將此比率應用於 156,000 美元的總地點經濟價值，那麼我們得到居住功能（不僅僅是私人空間）的每人 450,000 美元的隱含價值。這將包括傳統城鎮中的“公共設施”，例如道路、公園、社群空間和緊急服務，以及未用於生產的商業和零售空間。
- 4.1 開發成本 - 這為前 75 人的第一批增量居住的一次性開發成本設定了 1335 萬美元的目標，以及整個 660 人地點規模的 2900 萬美元的目標。這是扣除地點收入後的淨額，其中 20% 分配給居住。因此，任何收入都可以用於更多開發費用。一次性成本用於設計、原型和測試，與經常性地點成本分開。此成本需要進一步細分到居住功能和整合（使功能作為一個系統協同工作）。將此縮減到單人原型，目標為 310 萬美元。
- 4.2 地點成本 - 這為 76,000 美元/人的總地點成本的 40% 設定了 30,400 美元的目標。這相當於前 75 位居民居住的經常性淨成本為 228 萬美元。這是一個具有挑戰性的目標，但它僅包括外部採購（包括土地）。內部生產和外部銷售應抵消大部分成品居住的經濟價值。最初可能無法實現該目標，但隨著地點的發展，隨著更多生產能力的建設，應該有可能接近或超過該目標。
- 5.1 技術風險 - 這為效能和設計不確定性設定了 7.5% 的目標。這與施工成本估算分開，由於天氣延誤或材料成本，施工成本估算始終存在一定程度的不確定性。施工成本包括列出的元件估算之上的儲備或裕度。效能和設計不確定性是指諸如太陽能電池陣列或機床的實際輸出，或車輛的實際重量和範圍與預期值的差異。計劃階段 0（開發技術）的部分目的是將技術風險降低到可接受的水平。
- 6.1 地點風險 - 這為生命和財產風險設定了居住功能美國平均水平的 38% 的目標。這也是一個具有挑戰性的目標。我們實現這一目標的方法是對現有的平均風險進行排名，並嘗試設計居住的功能來最大程度地降低這些風險。例如，更好的消防安全和結構強度。Danaei 等人美國可預防死亡原因，2009 年，是對生命風險的最新回顧。FM Global 為工業安全提供了指南。其他財產風險尚待確定。
- 每個結構的住宅單元數量 - 這是在獨立式住宅、多單元公寓或合住共享私人/公共生活之間的選擇。我們將採取這樣的立場，即這不應該事先定義。計劃目標之一（1.3）是參與者和居民的選擇，因此居住空間的安排應留給他們。我們不會定義住房組合，而是會嘗試最大程度地提高單元的靈活性，使其能夠根據需要改變佈局。傳統建築不容易改造，因此我們將嘗試加入一些功能來簡化改造。
- 單一用途與混合用途區域 - 在居住範圍內，這是在純住宅區域之間進行選擇，或者在同一區域甚至同一建築物中混合公共社群區域、辦公場所、酒店和商店與住宅。對於整個地點而言，它包括將運輸和生產與居住區域混合在一起。我們將採取這樣的立場，即這部分是居民選擇的問題，部分是安全、物理條件以及免受令人反感的噪音和景觀的影響。物理條件包括諸如為大型生產建築提供足夠的平坦區域，或為電力獲取陽光或風等。
- 模組化和靈活性 - 這指的是居住元素根據居民情況和偏好改變的難易程度。傳統住房的建造並沒有考慮到改變。相反，人們更經常地搬到另一處現有的住宅，而不是對他們目前的住宅進行重大改動。我們將嘗試透過使用模組化部分和可移動隔斷，以及製作可更換的立面和內部裝飾品來設計居住佈局的改變。我們還將保留生產的一部分用於維護和修改以滿足居民的喜好。
- 土地地塊 - 這是土地地塊的數量、單個尺寸和相對位置。這可以從每個居民和功能都有一個單獨的土地地塊，到整個地點都有一個大的土地地塊。前者是美國住宅和商業的傳統安排。我們將假設選擇、可用土地、法律和物理使用限制以及資金不會導致整個地點只有一個大的土地地塊。相反，該地點將首先沒有居民或生產能力。參與者將居住並在現有的非計劃地點工作。隨著時間的推移，該計劃將逐步獲取土地和裝置（在資金允許的情況下），並開發該地點。各個土地地塊應該足夠靠近，以至於它們之間的運輸不會耗費時間或金錢。我們對此沒有確切的值，但將首先假設一半的土地地塊在所有地塊區域中心的 30 分鐘車程內，其餘部分的連續一半分別在每個額外的 30 分鐘車程內（即 3/4 在 1 小時內，7/8 在 1.5 小時內，等等）。
- 美觀性 - 這是指透過選擇性地修改土地的自然狀況和建築物及裝置的最佳設計，使其看起來更美觀。這將包括場地佈局、顏色選擇、景觀設計、視覺遮蔽以及將物品偽裝成其他東西等。通常由場地規劃師和建築師執行。我們認為這個主題屬於居民和專案參與者的選擇範圍，但受物理和法律條件的限制。例如，除了選擇與周圍環境相融合的顏色外，很難將風力渦輪機偽裝成其他東西。
本節涵蓋居住區內“防止外部環境影響”功能的資料。此功能包括被動防護措施，例如抵禦天氣、水、昆蟲，以及所有居住區要素的結構支撐。後者可以被視為對地球重力和地下土層失效的被動防護，因此將其包含在此處。防護措施包括主要部件，如結構、屋頂和外牆，以及完成防護能力的次要部件。
- 1.2 居住區規模 - 我們從上級專案要求中繼承了660人的地點規模和9年的完工時間。這略微向上取整，即每年為該地點增加75人的居住區容量。在技術開發階段，我們將積累原型、資金和專案參與者。根據發生的速度和地點，第一個地點可能會繼承一些已經存在的元素。
- 7.1 生物圈安全 - 專案目標包括在自然環境之外儲存地球物種。居住區負責一半，即45個物種，生產區負責其餘部分。這可以是活體或儲存狀態（種子/胚胎）。我們初步將其分為社群空間中的35個植物/動物物種，一半活體，一半儲存，以及花園、溫室和寵物中的10個物種，這些物種位於私人空間。樹木被計為植物物種。混合比例可能會根據居民的選擇而改變。該地點的物種總數較少，但這是朝著長期儲存地球生命的目標邁出的第一步。
我們透過從傳統設計開始，然後考慮對它進行增量替代的方式來處理此功能的資料。防止外部環境影響的任務包括對防護部件進行結構支撐，進而支撐結構的地面。結果是這相當於傳統房屋的地基和外殼。
天氣延誤 - 建造此功能的部件本身不受環境保護。溫帶氣候假設天氣延誤係數為25%，但這需要根據實際當地氣候進行調整。一旦運輸基礎設施和屋頂達到足夠的水平，天氣延誤的重要性就會下降。
- 傳統設計
住宅設計有很多選擇，因此我們選擇那些初步檢查後可以在當地生產的選擇。
- 土地 - 土地本身以傳統方式購買和融資。我們將假設未開發土地的價格為1美元/平方米，儘管這因地點和狀況而異。由於抵押貸款利率目前（2013年）低於高收益債券利率，因此最低成本的方法是投資足夠的資金來支付抵押貸款。居住區土地面積估計為每人1000平方米，其中200平方米為建築面積。在進行計算之前，我們粗略地估計其他土地面積（以平方米/人計）為：有機物種植以外的生產用地=500，其中200為建築物或建造的裝置，有機物種植=500，長期維護和改造的林地=建造面積的6倍=2500。初始建造所需的木材更多，可能需要額外的土地或木材權利。因此，初始土地總估算=每人4500平方米（1.11英畝）。
- 場地工程 - 這是在建築施工前進行的清理、平整和安裝公用設施。這需要重型裝置，因此我們考慮提供配備適當附件的通用拖拉機。場地工程顯然取決於具體場地，但我們將假設建築物區域的平均深度為2米，其餘部分的平均深度為0.5米。這可能看起來很高，但挖掘和回填需要將相同的材料移動兩次，並且清理樹木需要一定的深度才能提取樹根，然後移動碎屑（我們將嘗試使用此類樹木的木材）。這需要每人800立方米的土方工程量。公用設施管線本身由其他功能涵蓋（即供電、供水和衛生設施）。
- 所需的裝置將因任務而異，但我們可以使用100立方米/天/臺作為清理和平整的初始估計。考慮到天氣延誤後每年270個工作日，以及每年75人，這需要2.25臺機器，我們將假設這將由3或4臺具有不同附件的專用重型機器來實現。如果挖掘出的泥土適合，其中一些可以用作原材料。不合適的材料可能需要更換，或從其他地方新增填料，以達到所需的排水和標高。
- 基礎 - 我們假設混凝土板、基礎和實心或砌塊基礎牆，並在需要時使用鋼筋。水泥是成本最高的成分，其次是鋼筋和結構錨韌體，因此我們首先考慮生產這些材料。為了估算需求，我們假設0.15 T x 100平方米板，以及1.5 H x 0.2 T x 40 L米實心基礎。這給出了每人27立方米的混凝土。
- 框架 - 對於傳統框架，我們假設輕型木材或更重的木材，以及作為填充物的板材或木板。這可以在生產區組裝成模組，為自動化提供了機會。我們假設0.2米框架木材x 200平方米樓面面積=每人40立方米木材。對於每年75人，我們則需要每年3000立方米。
- 屋頂 - 我們假設粘土或水泥瓦屋頂，因為這些可以在當地製造。由於重量原因，它需要更堅固的結構，因此我們允許0.1米框架x 100平方米屋頂平面面積=每人10立方米木材。這假設平均為兩層建築。我們估計屋頂本身為2釐米厚x 150平方米覆蓋面積=每人3立方米瓦片。由於所需的坡度和懸垂，覆蓋面積是平面面積的1.5倍。
- 外牆 - 我們假設粘土或彩色水泥磚或砌塊外牆。在砌塊的情況下，它部分取代了框架。這些是當地生產的良好選擇，並且使用自動化砌磚，也可能用於組裝。窗戶是建築物側面的部分。高質量的隔熱窗戶可能難以製造，在這種情況下，隔熱百葉窗是另一種選擇，以及雙層玻璃窗。牆面積為6 H（兩層）x 40 L = 240平方米。對於磚塊，厚度為0.1米，砌塊為0.2米，使外牆體積為24或48立方米。
- 隔熱 - 常規隔熱材料包括玻璃纖維和聚苯乙烯泡沫塑膠。玻璃纖維可能難以小規模生產，但使用玄武岩纖維的替代品可能是可能的。我們假設牆體和地板厚度為0.15米，天花板隔熱厚度為0.20米。這需要71立方米的總隔熱體積。
- 阻隔材料和密封劑 - 這包括完成上述主要部件的防護能力所需的物品，例如油漆、泛水板、焦油、防水和防潮層、通風口、墊圈和密封膠。
- 防護服 - 防護服可能看起來與居住功能無關，但只要天氣需要，或者任務使工人和居民暴露於磨損、化學物質、衝擊或其他危險中時，它們都是必需的。傳統的選擇就是簡單地購買合適的裝備。
- 土地方案
租賃 - 在開發的早期階段，值得考慮租賃土地而不是購買土地。這首先需要較少的資本投入。如果資金可以以高於租賃成本的回報率進行投資，那麼租賃是有意義的。這可以是純粹的財務投資，也可以投資於其他地點的裝置和運營。它也可以作為臨時地點是有意義的：對於專案參與者和未來居民，或者用於儲存和生產空間，直到永久地點準備就緒。模組化或移動生活和生產空間，其中土地的開發和公用設施最少，屬於租賃選項。這引發了運輸、安全和質量問題，因此往往用於非常臨時的場合。租賃的弊端是持續的費用、最終需要搬遷以及對您可以進行多少更改的限制。租賃成本高度依賴於地點，因此在確定地點之前，我們無法做出估計。它們還取決於特定時間可供租賃的土地與可供購買的土地的比例。因此，需要在需要土地時審查此方案。
資源權 - 而不是購買土地的所有權，購買部分權利，例如木材或採礦權、通行權或裝置放置權，可能會更便宜。這在初始建設期間更有可能發生，此時需要額外的材料供應，或者當將獲得剩餘產出作為專案目標時。獲取權利的另一個原因是，如果永久地點缺乏特定資源。獲得資源權而不花費現金的一種方法是向所有者提供提取的資源或由此產生的銷售額的一部分。另一種方法是為所有者提供場地改進，或以其他工作換取權利。
- 場地工程方案
重型裝置的替代方案是使用更輕的機器人裝置，例如挖掘機和輸送機，裝置可以暫時固定自身，而不是依靠純粹的裝置質量來抵消土方工程的力。錨固可以鑽入或擰入地面，或者使用當地水、泥土或岩石新增到較輕的容器中。另一種選擇是使用更多數量的較小裝置單元。這有利於批次生產。為了減少人工，較小的單元應至少部分自動化。
- 基礎方案
大規模混凝土基礎的替代方案是使用經過處理的木材或鋼筋混凝土樁，並將其嵌入足夠深的地下。這可以與地面建築（杆式穀倉風格）或高架平臺結合使用，使建築“漂浮”在地形之上。後者可能在處理複雜地形、避免地下水、獲得更佳視野或利用平臺下方的空間時較為理想。定期佈置的樁柱適合模組化施工和改造。另一種替代大規模基礎的方法是離散深樁，其承載能力來自深度而非水平分佈。混凝土的替代方案是使用砂漿砌石，其主要區別在於將水泥/砂混合物分離成較大石塊周圍的砂漿層，而不是混凝土中的緊密混合物。為了分配載荷並隔離地下水，可以在基礎或板與底土/基岩之間使用礫石溝或層。這在公路和鐵路建設中很常見，但也適用於建築物。
- 框架替代方案
木材框架的傳統替代方案包括輕型鋼龍骨和桁架、較重的結構鋼管和型材、混凝土砌塊或結構磚，或鋼筋混凝土柱、牆和預製板，無論是否包含隔熱材料。不太傳統的替代方案包括使用一定比例水泥或其他粘合劑的穩定夯土、砂漿砌石、桁架框架、複合材料、穹頂結構和地下建築，其中基岩作為框架。任何特定的建築都可以使用多種框架系統。較重的替代方案不太適合在其他地方製造或進行後期修改。它們需要強烈的個人選擇或成本優勢才能被優先考慮。鋼材、混凝土、磚、水泥和挖掘很可能因其他原因而需要，因此可以使用這些工藝和通用裝置。變化的部分是所需的數量和詳細的裝置。
- 屋面替代方案
替代屋面材料包括
- - 瀝青和礫石的複合材料（標準柔性瓦），並用玻璃纖維增強。除非找到提供成分和加工它們的簡便方法，否則不建議使用此方案。
- - 使用木漿或玻璃纖維的纖維水泥瓦。
- - 實木瓦，易於製作但耐用性存在問題。如果通風良好，塗漆的木瓦可能使用壽命更長。
- - 金屬瓦或擴充套件板。如果可以大量生產合適的金屬型別，則這是一個選擇。購買的金屬屋頂相對耐用，不需要太多質量（大部分質量都在支撐金屬的屋頂結構中）。
- 外牆替代方案
傳統替代方案包括模製乙烯基、木板或木瓦、纖維水泥板、灰泥、金屬板或砂漿砌石。
- 隔熱替代方案
紙混凝土（紙-水泥混合物）是一種替代品，具有良好的隔熱效能，並且易於製作。稻草粘土等天然混合物可以提供足夠的隔熱效能，同時具有足夠的防火性。木材在橫向具有適度的隔熱性，但現代隔熱水平需要大量木材。岩棉與玻璃纖維類似，但由當地岩石製成。
- 屏障和密封劑替代方案
對於基礎而言，緻密的混凝土具有相對的防水性，但可以新增額外的塗層，如瀝青，或防水塑膠層。可能需要足夠的溝渠和排水管將水引離結構。塑膠薄膜可用於板或爬行空間下方，以減少地下水上升的溼氣。屋頂和外牆下方通常使用防水層，以排出滲透到外部保護層中的任何水。它還用於減緩水蒸氣和空氣滲透。各種塗料可以保護其他材料免受水的直接照射和陽光照射。閃光帶是高於外部穿孔（例如屋頂通風口和窗戶）的薄金屬。立管將水引離穿孔。它還用作暴露角的滴水邊，因此水不會滲入外部保護層下方。瀝青和密封膠用於密封小間隙。墊片有助於密封較大的穿孔，通風口允許水分和熱空氣逸出，同時防止水進入。
- 防護服替代方案
行動式庇護所是惡劣天氣下穿著厚重衣服的替代方案。它可能包括一層柔性防水層、隔熱材料和輕質框架，可以根據需要在不同位置移動。行動式加熱器用於抵禦寒冷條件。
本節涵蓋居住區內控制內部環境功能的資料。包括控制輸入和感測器（如恆溫器），以及產生所需變化的主動硬體，如供暖、通風和空調 (HVAC) 系統。被動隔熱包含在前一個功能中，照明、窗戶和窗簾在此處作為主動裝置包含在內。緊急系統也包含在此處。
雖然沒有明確說明，但控制功能必須將內部環境保持在人類舒適度的範圍內，並根據個人喜好進行調整。這包括至少控制溫度、溼度、照明和聲學。
- 2.3 自主性 - 目標是本地控制居住區功能的 85% 或更多。傳統的家庭和建築運營一直由直接的人工控制加上簡單的自動化裝置（如恆溫器）進行，因此歷史上一直是本地的。現代自動化和智慧電網可以減少對人工輸入的需求，並最佳化任務時間以平衡公用事業負荷。控制的決策可以保留在本地，而做出這些決策的資訊則從外部位置交換。
- 電力 - 在傳統的家庭和建築中，溫度控制和人工照明是主要的電力使用者。因此，我們將居住區的全部電源分配給此功能，以避免在多個地方列出它。然後它包括食品和飲料以及個人用品功能的佈線和插座，以及外部電力使用，例如路燈。傳統方法是從外部公用事業提供所有電力。我們將強烈考慮在居住區建築中整合太陽能。居民的選擇可能希望避免可見的裝置，如風力渦輪機，樹木和建築物會減少可用的風能。我們可以考慮在較大的非住宅建築中進行屋頂安裝，在那裡它們不那麼顯眼，或者如果微型渦輪機可以非常廉價地製造，則可以考慮使用微型渦輪機，因為它們可能不會造成干擾，但更有可能的是，這種型別的發電機將放置在生產區域。
- 根據美國家庭能源使用資料，我們可以對每人 160 m2 的私人空間進行粗略估計，平均消耗 3,500 W 的總能量。這可能是全電的或多種能源的混合。其餘每人 40 m2 的公共居住空間，由於缺乏更好的估計，以相同的比率計算，每人 900 W，居住區的總能耗為 4,400 W。全網公用事業的日常電力使用峰值約為平均需求的 25%，我們可以粗略估計我們的位置將具有類似的使用曲線。季節性家庭能源需求估計達到平均水平的兩倍，每小時使用量可以達到日平均水平的兩倍。因此，峰值能源容量非常粗略地估計為平均使用量的四倍。可以透過儲存和外部供應的組合來滿足峰值，但這將在設計過程的後期決定。
- 2011 年美國能源總消耗量平均為每人 10.3 千瓦，我們將允許增加 50% 以提高生活質量和積極生產。因此，我們對地點電力需求的初步估計為每人 15 千瓦。當更多設計細節和剩餘產量以及增長的程度確定後，這些能源估計需要進行廣泛的更新。透過有效的設計和功能整合，可能可以改進當前的使用率。
- 溫度和溼度 - 傳統方法是使用分體式空氣源熱泵，並排放多餘的水。集中供暖和製冷廠是每棟建築一個單元的傳統方法的替代方案。地源熱泵利用地球和地下水的較大熱質量，避免在非常寒冷的日子需要補充熱量，並提供夏季製冷能力。建築設計可以最大限度地利用季節性使用並避免使用太陽能，並使用被動和簡單的主動裝置。這包括窗戶和陽光房的佈置、熱質量、空氣或水熱收集器以及可移動的反光鏡和絕緣體以增加或減少加熱。
- 照明 - 窗戶和窗簾是提供自然照明的傳統方式，固定和行動式人造光用於需要額外照明或夜間區域。自然照明的替代方案包括天窗或陽光房（有很多外部玻璃的房間）來補充標準窗戶。其他選擇包括光導管（高反射管）、室內玻璃板或牆壁，或光纖將自然光引入室內空間。對於人工照明，目前的標準是熒光燈，隨著其價格下降，趨勢轉向 LED。可能有一些值得研究的新照明技術。
- 聲學 - 這涵蓋了聽覺環境的控制。傳統的玻璃纖維隔音材料減少了來自外部和房間之間的噪音傳播。房間佈局將嘈雜和安靜區域分開有助於避免不必要的噪音。岩棉或其他製造的隔音材料是替代方案。現代的替代方案是使用揚聲器和感測器來跟蹤居住者所在位置以及計算機來生成安靜區域的主動降噪。聲學還包括生成所需的聲音，通常是音樂或娛樂音訊通道，但也包括語音傳輸。各種各樣的音響系統價格低廉，因此我們可能不會嘗試設計新的音響系統。
- 緊急系統 - 這包括主動檢測入侵、火災、洪水、一氧化碳和其他危險，以及透過請求外部幫助、灑水裝置和其他裝置進行主動響應。它還包括非自動裝置，如行動式滅火器、防火毯、呼吸面罩和逃生梯。此任務還涵蓋在其他功能中實施的設計特性，例如耐火結構設計。
本節包括居住區內提供食品和飲料功能的資料。包括為居民和客人提供實際的食品和飲料材料、居住區內的本地儲存、食物準備、供應和用餐以及食品和飲料廢物的處理。後者不包括人體廢物，將在後面討論。
- 2.3 自動化 - 除了其他居住功能外，我們希望儘可能地將人工勞動減少 85%。準備食物是居住中最費力的任務之一，因此我們將此需求列在其下。自動化此功能的方法是將食物供應視為一個整合系統，而不是許多單獨的裝置和元件。雖然我們的目標是自動化此任務，但如果居民想為自己的享受準備食物，也應提供這種選擇。
- 供應替代方案 - 我們預計食物來源將是本地生產和外部獲取的混合。這是因為某些物品由於氣候、法規或技能和裝置的原因，難以在本地生產。除了地點和外部供應之間的一般劃分外，還有地點內部的分配。食物種植可以集中在生產區域（例如農場）或與居住區域混合。後者可以包括社群或私人花園、溫室、屋頂綠化以及具有美學和實用功能的果樹和景觀。在某種程度上，這將取決於居民的個人喜好。
- 飲用水替代方案 - 常規的替代方案是當地井或公共供水系統。當地井必須保持在地下水補給水平內才能持續發展。如果可用，地表水也是一種選擇，以及來自建築物和排水徑流的雨水收集。最後，回收整個地點使用的任何水都是一個重要的選擇。為了使回收更容易，需要考慮雙重灰/黑水迴流。這將廢水中的有機物和其他化學物質分離。除公共供水系統之外的任何水都需要淨化和檢測，以供人類食用。我們還考慮將飲用水供應與人類使用的飲用水分開，並將水質較低的飲用水用於灌溉和生產。
- 裝置替代方案 - 常規的替代方案是購買廚房和餐廳裝置。這包括電器、櫥櫃、傢俱和家居用品。傢俱和櫥櫃最容易在當地生產，其次是陶瓷、金屬和玻璃器皿以及一些電器。傳統廚房並非為自動化或模組化而設計，而將其設計為一個整合系統而不是許多單獨的元件可能會產生更好的結果。另一個選擇是集中程度。集中式系統可以最大限度地減少需要建造的位置數量，並可以提供更有效的儲存。它們不會減少儲存量，因為無論如何分配，人類的需求都是相同的。為了保持我們的生活質量目標，我們更傾向於擁有餐廳級別的集中式食品供應，而不是機構級別的。一種方法是在中央廚房周圍設定不同的就餐區，以提供不同的體驗。除了為居民提供食物外，集中式系統還可以支援訪客和客人，從而創造經濟價值。
- 共享裝置減少了每個住宅中完整廚房的常規設定。它擁有某些住宅之間共享的完整的社群廚房區域，並減少了個人裝置。分散式裝置選項最接近傳統方法，每個單元都配備一個完整的廚房，儘管可能使用了自動化和模組化元素。我們認為此功能的集中度和自動化程度將是一個強烈的個人選擇，並且應在設計中允許靈活性以適應它。
本節包含居住內“維持健康”功能的資料。居民和訪客的供應是此功能的輸入，人工勞動的時間百分比是輸出。最終，此功能必須考慮居民的人口統計變化以及訪客和客人的流動，但最初我們可以使用靜態平均值。任務包括支援睡眠、衛生、鍛鍊、個人和環境清潔以及過濾後者、健康監測、急救和緊急服務以及當地檢查和治療等基本需求。
我們可以透過提供鍛鍊、清潔和過濾以及當地健康監測和服務，將大部分居住風險降低分配給此功能。在最好的情況下，我們可以提供此類功能，但我們無法強迫人們使用它們。
- 2.3 迴圈流動 - 目標是回收總地點產出的 85%（按質量計算），其中一部分分配給居住內的功能。來自此功能和先前功能的水輸出可能是對輸出的最大貢獻者，因此我們將需求列在此處，但它適用於整個居住。回收的物質返回生產以再次使用，所有居住產生的剩餘廢物需要運輸到其他地方進行處置。
- 睡眠 - 常規的睡眠替代方案包括購買各種型別的床墊、床上用品、支撐傢俱以及合適的安靜和黑暗的睡眠空間。每人需要一套睡眠裝置。每個人每天都要睡覺，因此睡眠裝置隨處可見，因此我們預計不會設計新的型別。我們可以考慮在當地生產睡眠裝置，並修改傳統設計以提高本地生產的百分比。
- 衛生 - 水沖廁所是常規的替代方案，使用化學清潔劑。保持單元清潔的自動化替代方案包括熱量、水射流和紫外線。乾式堆肥系統或真空去除是傳統沖洗方法的替代方案。這減少了被廢物汙染的水量，而這些水隨後需要再次清潔。管道汙水的替代方案是使用定期清潔的儲水罐，並將廢物運輸用於回收。在其他地方提到的是，將家庭清潔和食物/人體廢水流分開，以縮小水汙染物的範圍並簡化回收。
- 鍛鍊 - 已知鍛鍊對於維持健康是必要的。現代的傳統生活方式，尤其是在我們試圖在此設計的自動化程度很高的系統中，不需要大量的鍛鍊，因此許多人沒有得到足夠的鍛鍊。獲得健康益處和實現風險降低目標的一種方法是透過地點設計來鼓勵一些體育活動。例如，將工作站設計為站立位置，並使用物理運動作為虛擬/遠端控制的輸入，安排地點以便於步行和騎腳踏車，以及建造使用功率放大器的運輸和生產系統，以便操作員不處於久坐狀態。此外，地點應包括活躍的社交和體育/健身設施，以提供額外的鍛鍊機會。我們認識到有些人身體上無法鍛鍊，而另一些人則會選擇不鍛鍊，儘管有此機會。
- 身體清潔 - 常規方法包括全身沐浴/淋浴、水龍頭/水槽配件用於部分清潔以及口腔衛生和個人修飾的裝置（鏡子、照明、櫥櫃、用品）。除了裝置細節之外，我們尚未確定此任務的替代方案。水和溫和的清潔劑似乎是此任務唯一安全的選擇。
- 環境清潔和過濾 - 室外環境自然包括灰塵、塵土和其他汙染物，人類會脫落物質，日常活動會產生碎片。由於大多數人都希望有一個相對乾淨的居住空間，因此需要此功能。第一步是最小化室外汙染物的進入。在“防止外部環境”下列出的屏障和密封劑以及防護服任務有助於實現這一點。在入口處設定更衣區和直接清洗通道，以及入口墊，可以減少帶入居住空間的灰塵量。除了預防之外，機械和靜電空氣過濾器可以降低灰塵水平，水過濾器可以減少進入水中的任何汙染物。清潔裝置包括洗衣和真空系統。有機會自動化這些功能。
- 地球表面充滿了傾向於擴散到任何無人居住的地方（包括居住空間）的生物。這包括昆蟲、黴菌甚至體型更大的動物等物品。除了定期清潔室內空間外，還應計劃定期檢查和清潔較少使用的空間，例如管道、閣樓和爬行空間，以及建築物和周圍環境的外部清潔。像牆壁內部這樣的難以到達的空間需要透過設計保持乾燥和清潔，以防止生長和感染，並且最好包括一種方法以便在較長的時間間隔內進行檢查。
- 健康監測 - 人體檢測其內部狀況的手段有限。此任務包括定期自我檢查和自我測試。常規方法包括用於稱重的秤和用於糖尿病患者的葡萄糖測量等裝置。這裡的機會是改進感測器和資料收集，以便持續更好地監測健康狀況。替代方案包括心臟和運動監測器，以及收集呼吸和身體廢物樣本。
- 急救 - 急救涵蓋意外的醫療情況，範圍從輕微的割傷和頭痛到危及生命的諸如心臟病發作等情況。常規的替代方案是配備急救箱，以及為居民提供立即響應的培訓，並在嚴重情況下提供救護車和直升機運輸。一種替代方案是使用遠端控制技術提供急救護理並開始運輸，然後在途中與緊急車輛會合。
- 檢查和治療 - 定期健康檢查和治療需要特殊的培訓和裝置，660 名或更少的居民組成的社群不太可能自己支援。它是傳統支出中相當大的一部分，因此應考慮如何減少支出或自動化任務。選項包括讓居民或參與者中有一名護士或醫生，以及為專案成員獲得團體健康保險。由於該地點將具有其他降低風險和改善健康的功能，因此這可能會降低團體費率。否則，將使用現有的醫療保健系統，就像它目前存在的那樣。應考慮遠端醫療和自動化診斷和治療等替代方案，但開發此類替代方案的成本可能超出本專案範圍。該地點可以作為正在開發此類技術的其他人的測試平臺。
本節包含棲息地內“提供個人物品”功能的資料。它包括私人生活和儲藏空間的內部容積，以及社群空間，例如會議室、運動區域等。它還包括此空間的內容，例如傢俱、裝飾品和非防護性服裝。然後，總居住面積成為“保護和控制環境”功能的設計要求。
- 1.2 棲息地規模 - 程式目標是為特定數量的人提供高質量的生活，我們部分地根據相對於美國平均水平的充足居住面積來解讀這一點。在數值上，我們使用 200 m2/人，其中 80% 為私人生活和儲藏空間，20% 為社群空間。一部分私人空間用於“提供食物和飲料”（傳統廚房和餐廳），“維持健康”（傳統臥室和浴室）和“提供資訊”（電腦和娛樂區域）下列出的任務，其餘部分則用於此功能。在計算居住面積時，我們不計算地面景觀，這是土地面積的一部分。對於露臺和陽臺等部分封閉區域，我們根據永久結構表面的數量（地板、屋頂和牆壁）按比例計算。因此，一側開口並帶有滑動面板或窗戶的嵌入式露臺將計入其地板面積的 5/6。在高度方面，我們將假設 2.5-3.0 米的天花板為標稱範圍。超過 3.0 米，我們將使用超過高度的 50% 作為地板面積的乘數。
除了每年 75 人和總計 660 人的標稱佔用容量外，我們還允許每年額外增加 5 人和總計 40 人的空置空間，以考慮在途人員、改造、客人和其他未積極佔用空間的原因。相應的土地分配也是必需的。
假設棲息地空間的一部分在先前階段和施工期間用作臨時辦公室和倉庫。隨著永久設施的建成，這些設施將轉移到永久的現場運營和倉庫空間。
- 提供個人空間 - 這包括所有內部空間的地板、牆壁和天花板的非專業內飾。專業是指浴室或廚房區域出於功能原因而需要的瓷磚或不鏽鋼等表面。這些將在各自的任務下進行說明。傳統替代方案包括硬木、灰泥和油漆、地毯、瓷磚、石材、磚塊以及裝飾性飾條和模塑。室內裝飾的選擇是私人的，因此我們將假設根據居民的選擇進行靈活生產，以及模組化室內單元，以便於更換。模組化設計的示例是使用螺釘插入件和支撐框架用於石膏板，以便在不破壞它們的情況下更換其他室內裝飾。
- 提供個人儲藏 - 傳統替代方案包括內置於私人生活空間的壁櫥、擱架、櫥櫃和類似的儲藏設施。對於使用較少、溢位或季節性儲藏，可以提供模組化社群儲藏區域。現代選擇是使模組可移動，以便於裝卸。在私人和社群區域的另一種選擇是使用滑動、旋轉或提升儲藏單元來提高儲藏效率和訪問性。例如，地下室儲藏可以位於移動網格系統上，並由升降機送至生活空間。物品檢索可以透過在平板電腦裝置上選擇它並等待正確的貨架送達來完成。個人和社群儲藏可以與內部運輸相整合，以提供完整的儲藏網路。
- 提供社群空間 - 我們將棲息地總空間的 20% 分配給社群區域，這些區域是向所有居民和公眾開放的室內區域。這包括會議室、餐廳、娛樂設施、辦公室和零售店。它還包括設計到位置中的室外社群區域。傳統的郊區設計在地域上將私人和社群區域分開。作為替代方案，我們考慮採用混合用途或靈活用途的村莊模型，該模型可以從私人用途更改為社群用途，以及包括獨立的私人空間、混合用途區域和專用用途區域的場地規劃。在很大程度上，這將由居民的選擇決定，場地規劃應儘可能適應此類選擇。
- 提供傢俱和裝飾 - 這包括未在其他功能中涵蓋的可移動物品。這些幾乎完全是個人喜好。替代方案是讓居民在抵達時攜帶它們，從剩餘資金中購買或在當地由生產部門製造。由於設計的多樣性，我們可以提供設計庫並計劃最大產量，假設所有設計都將在當地製造。我們將假設傢俱和裝飾品的重量為 100 kg/m2，這是標準住宅樓層荷載的一半，並且每年更換內容物的 5%。鑑於每人 200 m2 的居住面積，這成為生產部門每人每年 1000 公斤的需求。
- 提供非防護性服裝 - 這些服裝是出於個人原因而不是天氣或工作原因選擇的。傳統的替代方案是從現有的供應商那裡簡單地購買服裝。織造布料和縫製服裝是非常大的行業，因此在當地生產將是一個挑戰。一種替代方案是提供人體掃描以生成定製圖案，並讓專家除了購買之外還可以進行定製工作。
本節包含有關棲息地內“提供資訊”功能的資料。現代計算機和網路功能強大且靈活，因此我們預計將在整個地點共享相同的系統，用於通訊（文字、語音和影片）、教育、娛樂以及新聞和天氣等一般資訊。還假設相同的系統將用於內部位置設計、生產控制、內部運輸、遠端位置操作以及在可能的情況下進行外部工作。IT 系統正在迅速變化，因此應計劃靈活更新所有系統元素。例如，佈線應安裝有空間，以便在無需挖掘景觀的情況下拉出額外的線路或更換現有線路。
我們預計不會設計和構建我們自己的資訊系統元件。這些物品是批次生產的，相對便宜且高度專業化。我們預計將在設計中如何將其整合到位置和社群、它們的物理安裝以及用於通常不以電子方式執行的任務的自定義軟體方面進行創新。
沒有傳遞到棲息地的更高層級的資訊需求。相反，我們從自治和自產 (2.3)、高生活質量 (2.4) 和低位置風險 (6.1) 的目標中得出資訊需求。能夠在本地控制和執行大多數任務會導致需要與外部位置進行通訊，例如訂購無法在本地種植的食物供應，或在家中為外部客戶完成辦公室工作。我們對高生活質量的概念包括與其他人的充分接觸、接受教育和娛樂的機會。降低位置風險包括出於安全目的進行物理設計，例如建築的強度和耐火性，還包括主動監控和應對危險，這具有資訊元件。
- 外部網路 - 這包括與外部位置（包括其他專案位置）的連線。傳統替代方案包括光纖電纜、同軸電纜、ADSL、無線寬頻和衛星。非常規的替代方案是構建自定義中繼塔或提供內部 ISP 服務並連線到骨幹網路。由於生產運營、住宅和遠端運營的頻寬需求，光纖電纜可能是首選方案。
- 內部網路 - 這包括內部位置（包括非居民參與者）的連線。傳統替代方案包括光纖電纜、同軸電纜、無線寬頻和無線區域網 (Wi-Fi)。
- 處理和儲存 - 這包括處理和儲存資訊的裝置。傳統替代方案包括個人電腦、伺服器、網路儲存、筆記型電腦、平板電腦和異地備份。
- 顯示器和介面 - 這包括獨立顯示器、3D 顯示器、與聲音系統、攝像頭、音訊輸入、運動感測器和手動輸入裝置（鍵盤、滑鼠、手控器、資料手套等）的介面。
- 安全和緊急系統 - 這些是在緊急情況或主系統故障時設計為執行的元素。這些系統可能與正常的資訊系統元素重疊，但應設計具有強化和冗餘元素，這些元素即使在發生一般故障時也能繼續執行。這將包括到外部位置的多個鏈路，並具有獨立的電源。例如，棲息地安全感測器的電池備份以及無線/語音塔的備用發電機。