SMTLV — SOLUNA MODULAR TORUS LIVING VESSEL
LARGE — 居住実験の極限設計

1人の小屋から、
1万人の都市へ。

From 1 cabin to 10,000 residents.
The SMTLV modular community system.

スタンフォード・トーラス(1975 NASA)は1万人が暮らす宇宙居住施設の設計だった。同じ原理を地上に実装する。SMALL HOUSEという最小単位を核に、リング状に拡張し続けるモジュラー居住システム。

10,000
最大人口(Level 5)
5段階
モジュラー拡張
⟳ トーラス
リング型コミュニティ
自給
エネルギー・食料・空気
SMTLV コミュニティ
SMTLV — LEVEL 3 · VILLAGE RING · 200-500人
STANFORD
ORIGIN — 1975 NASA AMES

なぜスタンフォード・
トーラスか。

1975年、NASAエイムズ研究センターとスタンフォード大学は「宇宙居住施設の設計」という研究プロジェクトを実施した。その成果が「スタンフォード・トーラス」——直径1.8kmのドーナツ型回転構造体に1万人が暮らす設計だ。

この設計の核心は「モジュラー性」と「閉循環」にある。同じユニットを繰り返し積み重ね、内部で食料・エネルギー・空気・水を循環させる。外部への依存をゼロにする。これを地上に実装するのがSMTLV(Soluna Modular Torus Living Vessel)構想だ。

北海道弟子屈。広大な土地と豊富な森林。厳しい冬。この環境が、閉循環コミュニティを鍛える最高の試験場になる。

SMTLVの原則:最小単位(SMALL HOUSE)から始め、失敗しながら拡張する。一気に1万人を目指すのではなく、1人→10人→100人→1,000人→10,000人と、各段階で技術と社会設計を検証する。

STANFORD TORUS — CONCEPT 中心軸(エネルギー・管制) エネルギー・ 共有施設 Level 5(10,000人): 直径 ≈ 800m〜2km
SCALE LADDER

5段階の
拡張ロードマップ。

各レベルは独立して機能し、次のレベルへの移行は「十分なリソースと意志があるとき」だけ行う。失敗は小さなスケールで吸収できる。

LEVEL 1
SOLO
1〜3人
SMALL / MINIMUM 1棟。完全自給自足。土地を知り、技術を蓄える最初の居住実験。目標:1年間のデータ収集。
¥400〜900万
LEVEL 2
CLUSTER
10〜30人
MINIMUM × 5〜10棟。共有キッチン・ワークショップ・バスハウス。食料自給の開始。エネルギーグリッド化。Work Party で建設。
¥5,000〜8,000万
LEVEL 3
VILLAGE
100〜500人
クラスター × 5〜20のリング配置。中央に共有農場・医療・学校。SMTLVの原型。エネルギー・食料・教育が完全循環。
¥5〜20億
LEVEL 4
TOWN
1,000〜5,000人
ビレッジ × 5〜20のトーラス環。各ビレッジが専門性を持つ(農業/製造/研究/医療)。内部経済が成立。外界への輸出が始まる。
¥50〜200億
LEVEL 5
TORUS
10,000人
スタンフォード・トーラス地上版。完全閉鎖循環。エネルギー・食料・水・医療・教育・経済が自己完結。外界なしで100年稼働できる。
¥1,000億〜
SMTLV 内部空間
LEVEL 3 共有空間 — 1棟が共有施設になる
SMTLV TECH STACK

閉循環を支える
技術スタック。

スタンフォード・トーラスが解いた問題は「閉循環」だ——エネルギー・食料・水・空気をシステム内で完全に循環させる。これを地上でどう実装するか。すべてのレイヤーを自作・自制御する。

ENERGY
分散マイクログリッド
Level 1: 太陽光+薪。Level 2: グリッド共有+バイオガス。Level 3+: 小型水力・風力・バイオマス発電。全電力自給。蓄電をリング型でバックアップ。
Level 5: 10MW+
FOOD
垂直農場 + 循環農業
室内LED水耕栽培(光はソーラー自給)+ コンポスト還元農業。1人1日2,000kcalを20㎡の農地で生産する目標。北海道の土壌と気候を活かした露地農業と組み合わせ。
Level 3: 食料自給率70%+
AIR
全自作 HVAC × スケール
MINIMUM HOUSEで開発したESP32-S3 + RP2040 + STM32G0スタックを全棟に展開。CO₂・VOC・湿度・差圧をメッシュネットワークで管理。コミュニティ全体の空気を1つのシステムとして制御。
ノード数: 棟数 × 3MCU
WATER
雨水→飲料水 完全循環
コミュニティ全体の屋根面積で集水。多段フィルター + UV処理。グレーウォーターは植物フィルター → 農業用水へ還元。黒水はコンポスト → 農業へ。ゼロ排水を目指す。
Level 3: 水道非依存
DATA
コミュニティOS(自作)
全センサーデータをRaspberry Piクラスターで収集。InfluxDB + Grafanaでリアルタイム監視。Rustで書いた制御ロジックがエネルギー・換気・農業を統合管理。ローカルLLMが異常を検知・提案。
Rust + Raspberry Pi Cluster
BUILD
Work Party × 反復建設
各棟をWork Partyで建設し、ノウハウを蓄積。3棟目からは地元の大工でも建てられるマニュアルが完成する。プレカット材の一括発注でコストを下げる。
建設コスト逓減モデル
LEVEL 5 SPEC — STANFORD TORUS CLASS

1万人規模の
設計仕様。

SMTLV LEVEL 5 — SITE PLAN(概念図) ENERGY CENTER 居住クラスター(Level 3 × 20) 農業・共有エリア エネルギーセンター 直径 約 500〜2,000m(スケールに依存)
LEVEL 5 FULL SPEC
人口5,000〜10,000人
トポロジー多重リング(スタンフォード型)
居住単位MINIMUM/SMALL × 2,000+棟
エネルギー太陽光 + バイオマス自給(10MW+)
食料自給率 90%+(垂直農場+露地)
換気制御自作HVAC メッシュ(全棟統合)
雨水完全閉鎖循環
輸送電動自転車 + 内部軽量鉄道
構造木造軸組(在来)+ CLT
建設期間20〜50年(段階的)
HVAC AT SCALE

1棟の換気システムが、
1万人に拡張する。

MINIMUMの自作HVACスタック(ESP32-S3 + RP2040 + STM32G0)は、最初から「スケール」を念頭に設計されている。MQTTブローカーを中央に置き、各棟のノードがデータを送り続ける。棟数が増えるほど、コミュニティ全体の空気品質モデルの精度が上がる。

LEVEL 1
1棟 · 3 MCU
ESP32-S3 + RP2040 + STM32G0 × 1セット。単棟完結。
LEVEL 2
10棟 · 30 MCU
MQTTメッシュ。共有スペースの換気を優先制御。中央Pi サーバー1台。
LEVEL 3
100棟 · 300 MCU
Piクラスター3台。ゾーン分割制御。農業エリアのCO₂と連動。
LEVEL 5
2,000棟 · 6,000 MCU
分散Rustサービス + InfluxDB cluster。コミュニティ全体の空気を一つのシステムで管理。

コスト優位:市販のBASシステム(Building Automation System)をLevel 5に導入すると数十億円。自作スタックなら、MCUコスト(1セット¥5,000)× 6,000 = ¥3,000万で実現できる。そのうえ、すべてのコードを自分たちで管理できる。

LEVEL 1 — 今すぐ始められる

最初の1棟を
建てることがすべてだ。

理論だけでは何も始まらない。LEVEL 1は「1人が1年以上快適に暮らせる家を北海道弟子屈の土地に建てること」だ。この1棟がSMTLVの試験台になる。失敗は小さい規模で吸収できる。

LEVEL 1 SOLO — 建設ロードマップ
PHASE 1(Week 1〜2) 基礎 + 上棟
独立基礎コンクリート打設 → 養生7日 → 土台・柱・梁・屋根垂木 ¥120万
PHASE 2(Week 3〜4) 断熱 + 気密 + 外装
グラスウール充填 → ネオマフォーム付加断熱 → 気密シート → ガルバリウム外壁・屋根 ¥80万
PHASE 3(Week 5〜6) 設備 + 内装
薪ストーブ + 煙突 → 太陽光 + 蓄電池 → VENTYシステム → 漆喰仕上げ ¥120万
LEVEL 1 合計 ¥400〜500万
LEVEL 2 CLUSTER — 10棟規模の初期コスト
居住棟(MINIMUM × 8棟) ¥7,200万
¥900万 × 8棟(Work Party割引後) 実勢
共有キッチン棟(60㎡) ¥1,500万
共有バスハウス + トイレ ¥500万
ワークショップ棟(100㎡) ¥1,200万
共有エネルギーグリッド(30kW) ¥1,500万
LVYUAN 380W × 80枚 + インバーター + LiFePO4 60kWh 実勢
食料自給設備(温室 + 農機具) ¥800万
LEVEL 2 合計 ¥1.3〜1.5億
LEVEL 1 KPI — 計測すべき指標
ENERGY
電力収支
太陽光発電量 vs 消費量。蓄電池SOC。薪消費量。VENTYの消費電力。目標:年間エネルギー自給率100%以上。
計測: Raspberry Pi 5 + INA228
COMFORT
室内環境品質
CO₂(目標<800ppm)、温度(18〜24℃)、湿度(40〜60%RH)、PM2.5(目標<15μg/m³)を24時間ロギング。VENTYが自動制御。
計測: SCD41 + SHT45 + SPS30
COST
月次コスト
Starlink ¥6,600、保険 ¥2,000、薪 ¥2,000〜(自分で割れば¥0)。電気・水・ガス代ゼロを維持。外部依存の最小化を記録。
目標: ¥10,600/月以下
FAQ

よくある
質問。

Level 1から参加するには何が必要ですか?
まず1棟(SMALL or MINIMUM)を弟子屈に建てること、または既存物件のオーナー口を1つ取得することです。それだけでLevel 1コミュニティに参加できます。土地・建設・法務はSOLUNAがサポートします。
Level 2(¥3〜10億)はどうやって資金調達しますか?
Level 1で10〜20人のコミュニティが形成され、実績が出てから進みます。クラウドファンディング・CABIN CLUBの口数販売・農業・民泊収益の再投資、そして地域創生補助金(農水省・国交省)を組み合わせます。Level 2は2028〜2030年の想定です。
コミュニティのルールや意思決定はどうなりますか?
SOLUNA DAOが基本憲章を提供しますが、各Level段階での具体的なルールはコミュニティ自治で決めます。「静粛時間」「共用スペースの使い方」「ゲスト招待の頻度」などはコミュニティの価値観次第。Level 1(5〜20人)では全員合意制を基本とします。
Level 5(¥1,000億、Stanford Torus)は本気で目指していますか?
本気です。ただし「2050年までに絶対に完成する」というコミットはできません。Level 1から始め、各段階で技術・資金・人材を積み上げていく過程が大切だと考えています。Level 5が実現しなかったとしても、Level 1〜3で得られる暮らしの質は、今すぐ享受できる現実です。
SMALL HOUSEを1棟建てただけでも「SMTLVに参加している」と言えますか?
はい。SMTLVの哲学は「最小単位から始める」です。1棟のSMALL HOUSEで1人が完全自給する技術を習得することが、Level 5への確実な道筋の第一歩です。大きなビジョンを持ちながら、今できる最小のことをする——それがSMTLVの本質です。
水耕栽培農場
FARM — 垂直水耕栽培で年間食料を自給
コミュニティダイニング
COMMUNITY — 共同ダイニングで暮らす30人
ソーラーアレイ俯瞰
ENERGY — 大規模ソーラーで集落全体をオフグリッド化
共有ワークショップ
WORKSHOP — CNC・3Dプリンタを共有するマキスペース

Level 1から、
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