农业设施中的垂直农业建筑模式发展

闫斌

【摘要】现阶段，随着我国经济水平与科学技术水平的高效发展，传统的农业设施已经不能满足实际需求，只有充分的利用现代化科学技术，充分的利用城市资源，将垂直农业与城市建筑有机的结合在一起，进而创建出一个科学有效的一体化垂直农业建筑模式。

【关键词】农业设施;垂直农业建筑模式;有效发展;生态农业

1、屋顶种植模式设计

建筑顶层种植技术是一种新型的屋顶绿化模式之一，与传统的屋顶种植技术而言，它是能够为居民提供一定的农作物。在新型的屋顶种植模式中，将蔬菜、水果、农业产品进行分类种植，形成一个小型的屋顶农场，促进了人与农业的联系性，有效提高了城市绿化的面积及水平[1]。充分应用这种新型的屋顶种植模式，具有非常多的有利作用：第一，有效缓解了日趋严重的城市土地资源，增加了城市的绿化面积，用新型的方式为农业提供了更多的可能性，在增加社会效益的同时也有效增加了经济效益，并促进了生态环境的可持续发展;第二，通过建筑屋顶加强层的有效控制，使得外面的屋顶及植物不受影响，并且能够有效隔离紫外线和大气温度的变化，以此不断有效提高了屋顶的散热性能以及实用性能够;第三，利用气候控制的屋顶种植技术在很大程度上有效改善了城市的环境和气候，利用绿色屋顶技术吸收太阳能和二次辐射，并不断调节降水，进而减少城市水分的蒸发作用，从而有效地改善了城市的生态环境;第四，一个绿色屋顶可以节约大部分的生活用水，并通过高科技手段对雨水进行加工处理，进而有效减少水资源的消耗，在很大程度上有效缓解了城市水资源的利用率。屋顶种植技术如图1所示。

2、建筑内部集约化种植设计

大部分的农作物都需要生长在适合的光、温度以及湿度的地方，而现在建筑内部集约化种植技术已经在世界各地实现，通过建筑内部的各种设施，利用空间上的优势进行科学合理的农业种植模式，这种经济环保的农业种植模式充分满足了现代化的生产生活需求。并且建筑内部种植技术可以将室外的碳排放量降低，并不断优化内部的空气，进而达到优质的生态种植环境，同时这种技术还有效减少了物流运输的资金成本，增加了一定的经济效益。现阶段，我国室内种植模式主要有人工采光的设施农业、依靠设备的无土栽培农业的种植模式，将农业与城市建筑有机的结合在一起，通过对建筑的中庭、内墙以及房间的绿化及种植，不断提高了建筑农业的生态效益[2]。

还有一种就是LED室内灯光种植技术，其缺点就是缺乏一定的自然光照射，但是其具有众多的优势，LED植物生长灯是种植物灯的其中一种，它主要是以发光二极管为光源，按照植物生长的规律给予相应的光照，在很大程度上有利于减少总能量在建筑内部的消耗。

3、建筑地下种植技术

建筑地下种植技术利用了其空间封闭、无光以及容易管理控制等特点进行了具有特殊性的植物种植，比如菌类、天麻、银耳等需要在特殊环境中生长的农产品，以及一些转基因食品以及药材。现阶段，世界上各个国家都已经陆续进行了建筑地下种植模式，比如美国的“Indiana Underground Farm”种植项目，在建筑地下进行植物种植，通过有效控制生长环境的温度、湿度以及 使用量，以此保障農植物快速的生长[3]。而本次建筑地下种植项目是由PASONA集团投资建设的，科学有效的构建了一个规模化的集约式种植场所，为城市居民提供了较为充足的农业产品，并且在一定程度上有效提高了建筑的生态效率，改善了城市的生态环境。此次项目的种植场所规模有效控制在1500m2左右，并将不同的农作物种植在不同的区域内，通过现代化的科学技术有效控制整个系统的用电、用水、用光情况，以此实现自动化的供水供电，利用温度控制系统软件进行24小时的调节和管理，以此逐渐形成一种新型的集约化和生态化的农业建筑发展模式。

4、垂直农业无土栽培技术

现代化的集约农业种植模式主要是指利用高科技技术打破农业生产与生态环境之间的局限性，通过健康高效的农业生产经营模式，有效提高了劳动生产的效率及经济效益。在创建垂直农业建筑模式过程中，无土栽培技术的有效应用是其重要的生产步骤，将农业种植与建筑集约进行有机的结合，在很大程度上有效高了农业生产在城市的效率。无土栽培技术在很大程度上缓解了我国城市水资源短缺的现象，利用高科技技术对农业用水进行有效地管理和控制，不断优化整个系统的用水结构，进而有效节约了水资源的消耗和浪费。

5、垂直农场设计

低层建筑结合农业种植设计可以通过科学合理的改变其布局形式进行良好农业种植，比如一个三层建筑，可以将顶层用来种植蔬菜，中间层作为居民的生活用地，底层就用来农作物种植的培育室。

其次还可以设计多功能立体菜畜养殖建筑，以此有效实现可循环使用的农业种植模式以及养殖模式。其主要设计特点就是将建筑的北部进行多层阶梯状及交叠状进行农业种植与养殖，层次之间有一个交叠空间，每一层的露天部分为种植区域，封闭分部则为畜禽饲养;而建筑的南部是居民的生活场所，这种方式在很大程度上有效提高了城市用地的利用率。

6、垂直农业建筑模式的未来及展望

这种将农作物与建筑物进行紧密结合的农业建筑模式是一种新型的农业设施，在很大程度是对农业生产起到了极大地推动作用，有利于促进农业生产以及城市环境的可持续发展。所有的人民群众都需要重视垂直农业种植技术对于城市发展、环境以及健康的促进作用，必须积极地创新创造出适应社会发展需求的技术。“垂直农场”的现代化概念正是人类农业可持续发展的未来方向，它不仅能够有效改善城市的生态环境以及居民生活，还能使得遭受传统农业作业损害的土地资源恢复能量，可以说“垂直农场”在未来的发展趋势是非常迅猛且非常有必要的，也是未来生态城市建设的重要辅助技术之一。

总结：

综上所述，随着全球生态环境日趋恶化的现象，我国土地资源以及水资源也日益短缺，而科学有效的农业建筑种植模式对全世界范围内的粮食问题以及生态环境都具有非常重要的作用和现实意义。农业建筑模式在很大程度上充分利用了土地资源及水资源，并为城市居民的生产生活提供了一定的农产品，既有效增加了经济效益又增加了社会效益及生态效益，为未来生态城市建设提供了重要的可靠依据。

参考文献：

[1]张明超.基于城市建筑与垂直农业发展模式的探讨[J].山西建筑，2018，044（034）：229-231.

[2]施伟.既有建筑改造中的垂直农业表皮应用及其对室内物理环境的影响研究[D].2016.

[3]黄曼.农业设施中的垂直农业建筑模式发展研究[D].浙江海洋学院，2015.