生态建筑农业垂直建筑模式？

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随着城市对人居环境和能源要求的提出，构建更具生态化的都市，从而提高城市利用空间和农业生产效率成为重点。在分析传统都市农业存在的问题和都市农业垂直模式的重要性前提下，提出一种都市农业垂直建筑模式。以实际的设计案例作为研究背景，对某建筑+都市农业技术进行全面设计，并就其体现出的经济效益进行综合评价，为当前都市农业中垂直建筑模式的推广应用提供借鉴与参考。
随着现代城市的不断扩大，人类的可耕地资源也在不断地缩小，从而使得土地成为了最为珍贵的资源。对自然来讲，过度消耗这些资源，将导致环境的恶化。对于人们发展和居住来讲，构建一个可持续的和科学的经济模式，是当前城市发展的必然趋势。由此，如何在现代城市建设中引入生态理念，进而节约城市资源，成为当前人们思考的重点。本文则从生态建筑的视角，构建都市农业垂直建筑，并对其产生的经济效益等进行详细的阐述和分析。
1传统设施农业存在的问题
结合当前我国农业发展，传统的设施农业主要存在以下3方面的问题。第一，在传统的农业设施中，受传统思维的影响，我国的设施农业通常都比较分散，没有形成一定的生产规模，属于典型的小农生产。而结合当前我国农业生产的现状，只有在少数地区实现了以大棚种植为主的建筑，比较典型的如温室大棚。这种建筑的科技含量通常比较低，同时温控节能方面也比较陈旧，与国外现代化的农业种植来讲，还存在很大的差距。
同时这种温室种植方式的产量都不高，进而严重的影响了我国的农业供给。第二，在传统的设施农业中，高质量农产品技术和设施相对缺乏。目前我国农产品的种植大部分是以蔬菜为主，种植技术方面也采用传统的种植技术。这种种植技术虽然有效，但是带来的经济附加值却不高。同时，随着人们生活观念的转变，对食品健康方面的要求也越来越高。
因此，如何给广大的客户提供无公害的食品，成为满足社会需求的重点。第三，土地资源稀缺和日益减少，促使人们开始反思如何加强城市用地。随着现代城市的不断发展，一些大城市周围耕地急剧减少，进而导致周边的可耕地面积减少。而随着耕地的减少，给城市农产品的供给带来极大的挑战，进而迫使部分城市不得不从其他地区购买农产品，最终大大增加了居民的生活成本。针对传统设施农业存在的问题，加强和发展都市农业，构建更加高效的农业发展模式，对提高农业用地、减少土地资源紧张等具有非常重要的价值和意义。
2都市农业垂直建筑模式的重要性
在城市中发展农业垂直建筑具有极其重要的价值，具体体现在以下两个方面。第一，从生态经济角度来看，可保持城市生态平衡，并促进城市资源的合理利用。从某种角度来讲，都市农业和城市绿化之间的最大区别在于，都市农业可对生活垃圾进行回收利。而通过农业垂直建筑，其不仅可以结合城市中的住宅、办公等建筑，还可以充分利用人们的工作环境，进而实现对城市环境的保护。
在该建筑模式中，通过对生活废物和生活垃圾的利用，可以构建一个完整的农业生态系统和微生物循环系统，进而使得该建筑成为一个闭环的、可持续的系统，起到对资源合理利用的作用。通过这种模式，不仅可以起到对生态环境进行保护的作用，还可以增加城市的粮食供给，并在一定程度上解决城市的蔬菜产量。因此，探索一条城市、农业和经济作物相互协调发展的路径，需要一种合适的经营方式。
而垂直农业作为一种新兴的农业建筑模式，不仅可以满足人们工作要求，还可以改善生态环境，并最大限度的提升人们生活的品质，保障农业生产的高效，减少城市的压力。第二，提供更多的就业机会。通过农业垂直建筑模式的推广，不仅需要大量的人员对农业进行种植，还可以带动周边产业的发展，如农业设备、农业机械等。同时，通过农业垂直建筑模式，可以在城市中就实现农业种植的规模化，进而减小物流运输距离，并提高农产品的质量安全。
3基于都市农业的生态建筑设计
针对传统农业设施存在的弊端，以及通过对农业垂直建筑重要性的分析，构建和加强农业垂直模式的实际应用，对完善现代生态建筑设计具有极其重要的作用。同时在建筑设计中，考虑到居民的生活需求，主要包括居民用水、生活垃圾等废弃物。因此，结合某垂直农业建筑设计要求，农业垂直建筑模式的整体架构如图1所示。通过图1可以看出，在该农业垂直建筑中，通过各种可持续系统的协调，可用于对蔬菜、水果和花卉等的种植，进而满足居住和生活的需求。
3.1能源控制系统
基于能源循环利用的要求，加强对太阳能和地热能等能源的利用，是生态建筑的一个重要表现。对此，在对都市农业生态建筑系统的设计中，则采用图2的设计方法，将太阳能、地热能统一进行搜集，最终将热水输送到每一户居民家中。对太阳能和地热能的利用，大大减少了对电力、天然气等能源的消耗，也满足了现代居民的要求。
3.2灌溉系统
生态建筑设计的目的，是考虑到建筑中的农作物种植问题，在对建筑进行设计的过程中，引入完整的灌溉系统，包括滴灌系统、水循环系统、中水处理系统和化肥配料体系等组成部分。其中灌溉部分结合建筑屋内水的具体用量、所需压力，以及在不同时刻对水的需求不同，进行不同时刻的灌溉。由此通过这种智能化的方式，大大提高了城市生态建筑灌溉的效率。
3.3温湿度控制系统
要保障生态建筑中农业的生长，就必须要对建筑的温湿度进行调节，从而更好地控制农业的生长。对此，在该系统中针对农作物的生长情况，引入温湿度自动化控制系统，进而调节建筑物内的温湿度。同时还可以对太阳能循环系统进行调节，控制建筑物内部的能量输入和输出。
3.4气流循环控制系统
气流的控制将有利于建筑物内的气体循环，促进农作物的生长。在该系统中，白天对太阳能进行搜集，然后在晚间将热量进行释放，并结合封闭的玻璃隔热作用，让整个建筑都保持在恒定的温度。
4结果分析与讨论
将上述的方案应用到某小区高层建筑中，预计种植面积在1300m2左右，同时根据不同的种植时间，分别种植不同的蔬菜和水果等经济作物，可以实现10万元左右的经济收入，进而基本可以满足建筑物内居民大部分的日常生活需求，而其经济效益也非常明显。具体效益如表1所示。
5结束语
农业垂直建筑作为农业与建筑结合的一种新的尝试，其越来越受到人们的重视。而通过这种农业垂直建筑模式，不仅可以提高对城市土地资源的利用效率，还可以改变人们的居住环境，最终提升城市生态环境。而通过这种尝试，也体现出农业垂直建筑的经济价值，为当前都市农业垂直建筑的推广提供了更好的借鉴。
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