陸婷

摘 要：中國自古以來就是農(nóng)業(yè)大國，幾十億人的衣食溫飽歷來都是關(guān)系國計(jì)民生的頭等大事。然而，大規(guī)模的農(nóng)村城鎮(zhèn)化正以驚人的速度吞噬著本已稀缺的農(nóng)業(yè)用地，傳統(tǒng)的農(nóng)耕文明遭遇著前所未有的沖擊，城市要發(fā)展，城市立體農(nóng)場近年來是一個(gè)新興的話題，同時(shí)它也是解決問題的途徑，城市立體農(nóng)場也開始像常見的城市建筑一樣需要一個(gè)整體的體系和模式去規(guī)劃和設(shè)計(jì)它，讓它能更好的融入城市建筑中，更好的去適應(yīng)每個(gè)地方地域上的需求，并達(dá)到立體農(nóng)場存在的最大效應(yīng)。本文將探究城市立體農(nóng)場在城市中的設(shè)計(jì)模式。

關(guān)鍵詞：城市立體農(nóng)場；立體農(nóng)場設(shè)計(jì)模式

1.緒論

1.1研究動(dòng)機(jī)

農(nóng)村城鎮(zhèn)化的趨勢越來越突出，這也就意味著對農(nóng)田的征用越來越多，傳統(tǒng)的農(nóng)耕文明受到?jīng)_擊隨著城市進(jìn)程的發(fā)展，城市規(guī)模的擴(kuò)大，城市問題讓人們對城市的重新設(shè)計(jì)與考量，在城市的可持續(xù)發(fā)展層面，存在城市與自然生態(tài)系統(tǒng)人的活動(dòng)與大自然協(xié)調(diào)脫離的問題。

1.2研究目的

為了應(yīng)對城市環(huán)境問題與保護(hù)生態(tài)延續(xù)可持續(xù)發(fā)展問題，城市立體農(nóng)場利用充分自然資源和城市垃圾，采取集約的方式，利用并產(chǎn)生可持續(xù)能源，有效解決城市發(fā)展過程中產(chǎn)生的物質(zhì)循環(huán)與能源流動(dòng)利用問題。

2.城市立體農(nóng)場概念及技術(shù)設(shè)計(jì)分析

2.1立體的農(nóng)場概念

城市立體農(nóng)場就是將果蔬農(nóng)產(chǎn)品、牲畜養(yǎng)殖等農(nóng)業(yè)環(huán)節(jié)運(yùn)作于裝有農(nóng)作業(yè)系統(tǒng)的樓層建筑中，并進(jìn)行能源加工和廢料處理系統(tǒng)嵌入，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物的正常生產(chǎn)，城市糧食與能源的自給自足。

2.2立體農(nóng)場的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)功能相關(guān)技術(shù)的設(shè)計(jì)模式

2.2.1土壤種植

大樓中傳統(tǒng)的土壤種植的處理其實(shí)和屋頂種植的處理方式類同，首先是對建筑承重力的要求和防水的處理，然后覆上特質(zhì)有機(jī)輕質(zhì)土壤加上過濾層后用優(yōu)質(zhì)pc材質(zhì)排蓄水層最后以土工膜保護(hù)層和混凝土或者隔熱層結(jié)尾。

2.2.2無土栽培技術(shù)

營養(yǎng)液栽培是一種利用植物所需要的營養(yǎng)液培植方法，這種技術(shù)不依賴土壤，而是將植物培養(yǎng)在一個(gè)有營養(yǎng)液或是培植器當(dāng)中，無土栽培技術(shù)包括水培栽培、氣培栽培和基質(zhì)栽培。

2.2.3設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)

設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)即通過輔助的工具對農(nóng)作物所需的自然條件進(jìn)行人工的調(diào)節(jié)，如溫度、濕度和光環(huán)境等以此來調(diào)節(jié)每個(gè)農(nóng)作物物種的不同生長環(huán)境需求，城市立體農(nóng)場設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)為LED種植燈的使用，LED作為植物光周期、光形態(tài)形成的引導(dǎo)照明，特定波長的LED還可影響植物的開花時(shí)間、品質(zhì)和花期持續(xù)時(shí)間。

2.3.1立體農(nóng)場有機(jī)廢物處理技術(shù)

厭氧發(fā)酵 就是在隔絕氧氣的情況下進(jìn)行的發(fā)酵過程，原理是因?yàn)橛行┘?xì)菌只能在無氧的情況下進(jìn)行發(fā)酵，使一些物質(zhì)轉(zhuǎn)化成人們生產(chǎn)和生活所需要的微生物能源、微生物飼料、微生物肥料等等，目前厭氧發(fā)酵處理的有機(jī)固體廢物主要為城市生活垃圾。

2.2.1城市立體農(nóng)場收集雨水處理技術(shù)

城市立體農(nóng)場中收集與雨水的技術(shù)可分為直接利用和間接利用。

1.直接利用：雨水直接利用是指將雨水收集后直接回用，應(yīng)優(yōu)先考慮用于小區(qū)雜用水、農(nóng)作物的澆灌用水等。一般需與其它水源一起作為備用水。

2.間接利用：如屋頂集水雨水的處理設(shè)備包括有篩網(wǎng)槽以及兩個(gè)沉淀槽。沉淀槽下方則設(shè)有清洗排泥管，用來方便槽底淤泥的清洗排除，維持沉淀槽的循環(huán)使用。

2.3其他可再生能源技術(shù)

在現(xiàn)階段的城市立體農(nóng)場中，可再生能源技術(shù)是最適合整棟樓層運(yùn)營的技術(shù)，常見的可再生技術(shù)是太陽能光伏發(fā)電和風(fēng)能發(fā)電技術(shù)。

3.城市立體農(nóng)場設(shè)計(jì)模式分析

3.1城市立體農(nóng)場的建筑功能分析

城市立體農(nóng)場的農(nóng)產(chǎn)品包括了植物種植和動(dòng)物養(yǎng)殖兩個(gè)部分。其中植物在傳統(tǒng)垂直農(nóng)場上的培植方式用封閉的溫室效果進(jìn)行種植，并采用人工環(huán)境控制系統(tǒng)滿足每一株植物的不同需求，以種植蔬菜為主，蓄養(yǎng)動(dòng)物同樣是在室內(nèi)空間進(jìn)行，以保障動(dòng)物生長的條件，便于處理動(dòng)物糞便對城市的影響。

3.2立體農(nóng)場建筑形式表達(dá)

由于傳統(tǒng)的垂直農(nóng)場建筑功能較為單一，所以在以往的垂直農(nóng)場設(shè)計(jì)中除了在必要的地方預(yù)留交通系統(tǒng)，整個(gè)建筑都以最大限度的采光為標(biāo)準(zhǔn)最常見的有呈“梯級”形式的平面布局，或是在此基礎(chǔ)上進(jìn)行扭曲旋轉(zhuǎn)成垂直空間摩天大樓的形式，這些都是基于自然光的考慮，還有一個(gè)主要的布置原則把控于整棟大樓對于通風(fēng)條件的要求，是保溫或者是通風(fēng)降溫，最終都以最節(jié)能的方式去設(shè)計(jì)，摒棄對建筑形態(tài)的單純追求。在這樣設(shè)計(jì)的城市立體農(nóng)場當(dāng)中，大多數(shù)不是以植物的尺度去衡量樓層高度而是依照人體工程學(xué)為基礎(chǔ)去設(shè)計(jì)，以人的尺度和生活為設(shè)計(jì)原則，除此之外，應(yīng)該明確每一類的種植植物類別的需求，對光線要求不高的一類植物進(jìn)行分類放置于農(nóng)場的背光一側(cè)，將輔助空間和交通流線結(jié)合并充分利用起來.

3.3立體農(nóng)場與城市建筑關(guān)系

在大多數(shù)現(xiàn)有的城市立體農(nóng)場中我們發(fā)現(xiàn)建筑功能本身與城市建筑的關(guān)系并不密切，更早之前更注重種植功能本身多于對人在整棟大樓中的歸屬感，而漸漸的最近的案例與概念方案更注重讓人的生活融入進(jìn)去，不僅滿足農(nóng)場本身的生產(chǎn)條件，同時(shí)讓居民的參與程度提高，構(gòu)建了一個(gè)和諧的生活模式。

3.4立體農(nóng)場的局限性

城市立體農(nóng)場對能源的消耗大，雖然有部分資源化的處理技術(shù)來支持整棟大樓的運(yùn)作，但是滿足不了巨大的需求量，造價(jià)高似乎成為了城市立體農(nóng)場無法較快實(shí)現(xiàn)的阻礙因素，因此城市立體農(nóng)場的真正實(shí)踐性得不到落實(shí)。

社會影響，在城市建筑發(fā)展到一定階段時(shí)，就會出現(xiàn)一些類似于城市立體農(nóng)場的新型建筑，但是往往這些新型建筑在最初是不被人所接受的，原因是它相對城市建筑而言的獨(dú)立與不同在人們的生活活動(dòng)范圍內(nèi)沒有協(xié)調(diào)好人與建筑間的關(guān)系，甚至是脫離了人的活動(dòng)而建立，那么它將不被大眾所接受。

結(jié)論

城市立體農(nóng)場發(fā)展至今已經(jīng)不再是紙上談兵，可以看出無論是政府或是人們的期盼都趨于一致，城市立體農(nóng)場將會成為城市建筑中的一個(gè)必備建筑類型，緩解農(nóng)村城鎮(zhèn)化農(nóng)田流失的問題，所以必要的將立體農(nóng)場按照一定的設(shè)計(jì)模式進(jìn)行規(guī)劃，城市立體農(nóng)場會更加的貼近生活貼近自然，融入于城市建筑群中。

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[5]Despommier.The Vertical Farm：Feeding the World in the 21st Century [S].-2010

（作者單位：湖南師范大學(xué)美術(shù)學(xué)院研究生設(shè)計(jì)學(xué)專業(yè)）