基于海綿城市的城市社區空中農園設計策略

郎靖怡 梁曉紅 陳映珠 趙雪妍 胡雨婷

(東北林業大學園林學院，黑龍江 哈爾濱 150040)

1 概述

海綿城市是新時代特色背景下建設低碳環保城市的創新實踐，是綠色生態與社會人文的有機結合。當下，以海綿城市理念為出發點，在屋頂花園的技術下，空中農園——一種更具特色的綠色生產性景觀將展現在城市，尤其是城市的社區中。本文將城市空中農園在社區層面展開研究，通過提出具體的設計策略，將農業生產和消費結合在一起，營造集生產、生態、文教于一體的屋頂景觀，建設海綿城市，服務社區居民。

2 城市社區空中農園在海綿城市建設中的重要作用

城市社區空中農園屬于海綿城市建設的重要組成部分。它是指在城市社區層面展開的城市與建筑、生態以及糧食供應等多方面相結合的一種特殊的屋頂綠化形式。在我國，城市社區空中農園通過對社區住宅屋頂上各個農業生態體系的建立和運行，不僅能夠實現對雨水的有效管理，還能通過實際的農業生產實現對生態環境的改造，建立多個小型生態系統，讓城市順應自然，融入自然，具有生產性、生態性、文教性等屬性。

首先，生產性是城市社區空中農園的根本屬性。隨著城市化進程的加快，耕地面積逐漸減少，食品價格上漲。利用社區建筑屋頂種植瓜果蔬菜等作物，同時采用雨水收集、太陽能等生態技術，形成空中能源循環系統，既滿足城市綠化景觀建設要求，又有農副產品產出，有助于實現城市可持續發展的目標。其次，生態性是建設海綿城市的基本要求，也是城市社區空中農園的主要屬性。我們可以通過循環系統將社區中的餐余垃圾和生活廢水有效處理，減輕環境污染負擔。同時，在社區屋頂種植農作物，可以增加綠量、改善城市小氣候，緩解城市熱島效應。最后，文教性是城市社區空中農園的延伸屬性。中國具有悠久的農耕文化，《論語》中有這樣一句話：“四體不勤，五谷不分，熟為夫子？”現代城市生活將自然與城市割裂開來，城市居民，尤其是城市中的兒童，遠離耕地，接觸不到農業生產，變得五谷不分。因此，城市社區空中農園為市民提供了豐富多樣的休閑文教場所，構建了一個和諧友好的空間平臺，可以在宣傳和教育我國傳統的農耕文化方面發揮很大的作用。

3 城市社區空中農園設計策略

城市社區空中農園在設計層面主要由屋頂雨水收集系統、屋頂太陽能風能系統、生物降解系統和養耕共生系統組成。建筑技術和生物技術的結合使得城市社區空中農園形成一個自給自足的能源循環體系，推動海綿城市的建設。

1)屋頂雨水收集系統。在我國節能減排和建設海綿城市的大背景下，城市雨水作為可再生能源的一種，其回收利用在推動我國水資源可持續發展的進程中越來越受到重視。社區住宅建筑屋頂可作為空中雨水的收集面，相較于地面雨水雜質多、污染物復雜等問題而言，屋頂雨水更干凈，雜質、泥沙等污染物更少。下雨時可以通過植被和土壤表層對雨水進行吸收并滲透到蓄水層，然后進一步地將水資源儲存、滲透、凈化，最終儲存在蓄水池中得以重新利用。

2)屋頂太陽能、風能系統。屋頂太陽能作為新型綠色環保能源，比陸地上的更有優勢。在社區中，可以將太陽能發熱系統、光伏發電系統和新型納米生物技術結合在一起，為住宅建筑內住戶提供熱水的同時又可以將太陽能應用到空中農園的陽光棚中，讓在屋頂生長的植物能夠獲得更多的光照，延長屋頂種植作物的生長期，從而獲得更佳的培育效果。還可以利用清潔無污染的風能設計提水灌溉裝置和簡易風力發電的裝置，不僅能夠供應空中農園的照明和設施用電，還能夠形成別具一格的景觀效果，吸引市民前來休閑體驗。

3)生物降解系統。城市社區中蘊含著人畜糞便、枯枝敗葉等生物有機質，通過生物降解系統可將其進行發酵來制取沼氣以供社區住戶的生活、生產之用；同時也可利用農作物副產品秸稈的發酵來提煉酒精，并將枯枝敗葉降解為豐富的有機物，作為肥料繼續投入到空中農園作物的種植中來循環使用。通過降解有機廢料而成的肥料不僅可以促進植物生長，還具有凈化污染物和滲透雨水的功效。

4)養耕共生系統。在設計中，還可以將農作物種植與水產養殖結合起來，形成共生的有機生產系統。在這個系統中，水產養殖動物的排泄物和飼料殘渣可作為農作物的肥料，而水中及農作物根系中的微生物又是水質凈化時最好的生物濾材。此外，在作物耕種時，也要做到養護和耕種并重。種植農作物，首先要選擇適宜生長的鄉土作物；其次，由于屋頂栽培的特殊性，應選擇抗風抗寒、宜粗放管理的作物品種。最后，還要根據植物的互生性，將相互有益的農作物進行組合種植，發揮農作物對土壤的反耕作用，多維度合理配置養耕群落。

4 城市社區空中農園面臨的問題及解決策略

4.1 面臨的問題

城市社區空中農園結合先進的“CSA社區支持農業模式”所帶來的社會效益、經濟效益、教育效益非常顯著，在國家政府的支持下，社區支持農業可以在很大程度上實現城市社區與農業之間的對接，加快農副產品的流通，解決居民食品安全問題，推動社區向“居住—農業一體化”方向協調發展。同時在促進城鄉交流，打造良好的社區氛圍等方面也有突出的貢獻。

但其在我國如火如荼發展中也面臨著政策法律少、資金投入低、相關技術水平受限、污染處理不到位和民眾信任程度低等方面的問題。一方面，政府政策的支持以及相關法律的制定和出臺涉及到“空中農園”建設的可實施性，能在一定程度上解決產權問題和使用權問題，減少糾紛的產生。另一方面，“空中農園”與CSA模式結合的推廣還受到政府沒有專款進行項目建設、相關技術水平受限等方面的制約。

4.2 解決策略

1)政府法律形成體系。政府主管部門在城市向“CSA社區支持農業模式”轉化過程中充當著主導核心力量，應該宏觀調控，主動幫助扶持并且提供相應的惠農政策，為城市向“CSA社區支持農業模式”轉化提供強有力的良好大環境。政府應該對于社區中住宅、公共建筑屋頂的產權問題和使用權問題明確的規定，統籌控制屋頂農園的生產，運輸，分配和回收空間。國際上，在城市農業方面起步較早的國家，例如德國、日本，政府都通過不同的方式進行支持和宏觀干涉，如規定屋頂綠化的占比，給予一定數目的補貼等。我國也相繼出臺相關政策加大城市綠化建設，推廣城市屋頂綠化，出臺《城市綠化條例》作為城市綠化基本法，但還沒有從根本上涉及到空中農園。了解和分析國外城市綠化政策，能夠提高國家政府對于空中農場的重視，也有利于我們在空中農園建設中尋求創造性的，思維拓展性的解決問題。

2)技術水平科學智能化。空中農園建設需要植物配置，防水排水系統，覆土材料和屋頂自身條件各方面的統籌配合，雨水循環系統技術和可再生能源技術的應用能從一定程度上實現資源節約，但同時也受到經濟投入，維修費用，利用率低等各方面的制約。因此，我國應該了解分析該領域起步早發展快，結果優的國家的優良技術和經驗教訓，因地制宜，選擇適合本國本地氣候土壤條件的建設方式和植物品種，嘗試配置養耕群落，實現植物與土壤之間的反養作用，正確處理建筑物與植物之間的相互作用。

3)廢棄物再利用處理和運輸。空中農園的定位和屬性決定了其在建設過程中存在施工高度高、施工難度高、影響范圍大的特點，這也使其廢棄物和植物栽培材料的運輸成為不可避免的問題。其產生的廢棄物可以通過實現城市廢棄物的景觀化、藝術化處理，也可以通過生物有機物之間相互作用降解有機廢料。無法降解的殘渣和雜質的處理運輸則需要專用的運輸通道進行處理。枯枝落葉則可以定期清掃堆積形成“落葉堆肥”區，將它們收集并發酵成為養料，循環利用的同時減少污染。而施肥所產生的不可避免的異味則可以通過使用輕型種植營養土或進行水體培育等方式。

4)加強社區氛圍營造和全民參與。中國傳統農業與現代城市建設的結合，加上CSA生產模式賦予空中農園新的應用方向和推廣方式，使得空中農園吸引了更多人的注意和更多的投資。同時城市的喧囂與漠然讓人失去了歸屬感，社區支持農業，使得生活在“鴿子籠”中的社區戶主之間在相互信任的基礎上參與體驗，溝通分享。但是空中農園所帶來的經濟效益和社會效益并不是立竿見影的，其科普性不強，宣傳力度不夠，國人對于空中農場的認識還沒有深入人心。為給空中農園的發展提供大眾基礎和更多的資金投入，政府應該加大空中農園的宣傳力度，讓全民認識到其帶來的社會、經濟、教育以及生態方面的積極效益，鼓勵刺激投資商進行投資，全民齊心協力，共同將綠色城市理念融入貫徹到城市建設和規劃中。

5 結語

城市社區空中農園的發展依托于城市社區并服務于社區居民。依據目前的中國國情，城市化水平還不是很高，城市社區的規模也相對較小，再加上生態環境破壞較為嚴重，生產技術受限等因素的制約，我們需要認識到，現階段我國的空中農園仍處于初步發展階段，分析和學習優先案例是推進我國海綿城市建設的有效途徑。綜上所述，城市社區空中農園作為緩解城市矛盾，實現資源可持續發展的重要策略之一，其重要性不容忽視，應納入到城市發展規劃和設計中去。同時，也需要社區和居民的共同努力來保證城市社區空中農園的進一步發展，推動城鄉生態文明建設。