農業設施中的垂直農業建筑模式發展

閆斌

【摘要】現階段，隨著我國經濟水平與科學技術水平的高效發展，傳統的農業設施已經不能滿足實際需求，只有充分的利用現代化科學技術，充分的利用城市資源，將垂直農業與城市建筑有機的結合在一起，進而創建出一個科學有效的一體化垂直農業建筑模式。

【關鍵詞】農業設施;垂直農業建筑模式;有效發展;生態農業

1、屋頂種植模式設計

建筑頂層種植技術是一種新型的屋頂綠化模式之一，與傳統的屋頂種植技術而言，它是能夠為居民提供一定的農作物。在新型的屋頂種植模式中，將蔬菜、水果、農業產品進行分類種植，形成一個小型的屋頂農場，促進了人與農業的聯系性，有效提高了城市綠化的面積及水平[1]。充分應用這種新型的屋頂種植模式，具有非常多的有利作用：第一，有效緩解了日趨嚴重的城市土地資源，增加了城市的綠化面積，用新型的方式為農業提供了更多的可能性，在增加社會效益的同時也有效增加了經濟效益，并促進了生態環境的可持續發展;第二，通過建筑屋頂加強層的有效控制，使得外面的屋頂及植物不受影響，并且能夠有效隔離紫外線和大氣溫度的變化，以此不斷有效提高了屋頂的散熱性能以及實用性能夠;第三，利用氣候控制的屋頂種植技術在很大程度上有效改善了城市的環境和氣候，利用綠色屋頂技術吸收太陽能和二次輻射，并不斷調節降水，進而減少城市水分的蒸發作用，從而有效地改善了城市的生態環境;第四，一個綠色屋頂可以節約大部分的生活用水，并通過高科技手段對雨水進行加工處理，進而有效減少水資源的消耗，在很大程度上有效緩解了城市水資源的利用率。屋頂種植技術如圖1所示。

2、建筑內部集約化種植設計

大部分的農作物都需要生長在適合的光、溫度以及濕度的地方，而現在建筑內部集約化種植技術已經在世界各地實現，通過建筑內部的各種設施，利用空間上的優勢進行科學合理的農業種植模式，這種經濟環保的農業種植模式充分滿足了現代化的生產生活需求。并且建筑內部種植技術可以將室外的碳排放量降低，并不斷優化內部的空氣，進而達到優質的生態種植環境，同時這種技術還有效減少了物流運輸的資金成本，增加了一定的經濟效益。現階段，我國室內種植模式主要有人工采光的設施農業、依靠設備的無土栽培農業的種植模式，將農業與城市建筑有機的結合在一起，通過對建筑的中庭、內墻以及房間的綠化及種植，不斷提高了建筑農業的生態效益[2]。

還有一種就是LED室內燈光種植技術，其缺點就是缺乏一定的自然光照射，但是其具有眾多的優勢，LED植物生長燈是種植物燈的其中一種，它主要是以發光二極管為光源，按照植物生長的規律給予相應的光照，在很大程度上有利于減少總能量在建筑內部的消耗。

3、建筑地下種植技術

建筑地下種植技術利用了其空間封閉、無光以及容易管理控制等特點進行了具有特殊性的植物種植，比如菌類、天麻、銀耳等需要在特殊環境中生長的農產品，以及一些轉基因食品以及藥材。現階段，世界上各個國家都已經陸續進行了建筑地下種植模式，比如美國的“Indiana Underground Farm”種植項目，在建筑地下進行植物種植，通過有效控制生長環境的溫度、濕度以及 使用量，以此保障農植物快速的生長[3]。而本次建筑地下種植項目是由PASONA集團投資建設的，科學有效的構建了一個規模化的集約式種植場所，為城市居民提供了較為充足的農業產品，并且在一定程度上有效提高了建筑的生態效率，改善了城市的生態環境。此次項目的種植場所規模有效控制在1500m2左右，并將不同的農作物種植在不同的區域內，通過現代化的科學技術有效控制整個系統的用電、用水、用光情況，以此實現自動化的供水供電，利用溫度控制系統軟件進行24小時的調節和管理，以此逐漸形成一種新型的集約化和生態化的農業建筑發展模式。

4、垂直農業無土栽培技術

現代化的集約農業種植模式主要是指利用高科技技術打破農業生產與生態環境之間的局限性，通過健康高效的農業生產經營模式，有效提高了勞動生產的效率及經濟效益。在創建垂直農業建筑模式過程中，無土栽培技術的有效應用是其重要的生產步驟，將農業種植與建筑集約進行有機的結合，在很大程度上有效高了農業生產在城市的效率。無土栽培技術在很大程度上緩解了我國城市水資源短缺的現象，利用高科技技術對農業用水進行有效地管理和控制，不斷優化整個系統的用水結構，進而有效節約了水資源的消耗和浪費。

5、垂直農場設計

低層建筑結合農業種植設計可以通過科學合理的改變其布局形式進行良好農業種植，比如一個三層建筑，可以將頂層用來種植蔬菜，中間層作為居民的生活用地，底層就用來農作物種植的培育室。

其次還可以設計多功能立體菜畜養殖建筑，以此有效實現可循環使用的農業種植模式以及養殖模式。其主要設計特點就是將建筑的北部進行多層階梯狀及交疊狀進行農業種植與養殖，層次之間有一個交疊空間，每一層的露天部分為種植區域，封閉分部則為畜禽飼養;而建筑的南部是居民的生活場所，這種方式在很大程度上有效提高了城市用地的利用率。

6、垂直農業建筑模式的未來及展望

這種將農作物與建筑物進行緊密結合的農業建筑模式是一種新型的農業設施，在很大程度是對農業生產起到了極大地推動作用，有利于促進農業生產以及城市環境的可持續發展。所有的人民群眾都需要重視垂直農業種植技術對于城市發展、環境以及健康的促進作用，必須積極地創新創造出適應社會發展需求的技術。“垂直農場”的現代化概念正是人類農業可持續發展的未來方向，它不僅能夠有效改善城市的生態環境以及居民生活，還能使得遭受傳統農業作業損害的土地資源恢復能量，可以說“垂直農場”在未來的發展趨勢是非常迅猛且非常有必要的，也是未來生態城市建設的重要輔助技術之一。

總結：

綜上所述，隨著全球生態環境日趨惡化的現象，我國土地資源以及水資源也日益短缺，而科學有效的農業建筑種植模式對全世界范圍內的糧食問題以及生態環境都具有非常重要的作用和現實意義。農業建筑模式在很大程度上充分利用了土地資源及水資源，并為城市居民的生產生活提供了一定的農產品，既有效增加了經濟效益又增加了社會效益及生態效益，為未來生態城市建設提供了重要的可靠依據。

參考文獻：

[1]張明超.基于城市建筑與垂直農業發展模式的探討[J].山西建筑，2018，044（034）：229-231.

[2]施偉.既有建筑改造中的垂直農業表皮應用及其對室內物理環境的影響研究[D].2016.

[3]黃曼.農業設施中的垂直農業建筑模式發展研究[D].浙江海洋學院，2015.