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2014年3月30日 作者:xwz2367609 [返回]
巍然壮观的螺旋式垂直农场是这样建成的

    从生态立体农业到垂直农场概念及实践,这是现代及未来农业的一大跨越与飞跃;标志着农业实行空间战略的伟大开始,使农业发展又有了全新的理念与实践,从数千年对土地的依赖与束缚中解脱,从受限的平面耕作到无限的空间耕作的开始。
    世界各设计师都已对未来垂直农场有了形式各异、方式不同的设计或者描述,但少有在现实中实践与使用;究其原因关键在于投入过大,低廉的农产品与高额的建筑投入相比,投入产出失衡,探索与开发一种低投入的垂直农场模式,是其能否在生产上运用与实践中发展的核心问题。所以垂直农场的模式与建造方式显得极为重要,关系投资成本与是否可持续运行发展。
通过多年实践及生产运用,总结出一种投入少而且生产可行的模式,就是利用鸟巢温室作为垂直农场的外围护体设施,作为垂直农场抵抗自然灾害性天气的重要围障;利用鸟巢中心位置的高旷空间作为垂直农场的实施区域,两者结合就可以低成本构建垂直农场的硬件设施,使垂直农场就如普通设施农业一样,生产者可参考、可运用、可实践的实用模式。
    以下就垂直农场的构建作简要说明:
一、 建立外围具强大抗性的鸟巢保护温室设施,因垂直农场高而且垂立姿态,如果没有外围设施建筑,要实现它必须化费大量的建筑投入,必须以建筑物的准标与风格进行设计,这是农业生产者难以承担的投入,所以用投入省而且实用又具抗性的鸟巢建筑风格作为垂直农场外围设施成为解决方案的重要途径。
二、 利用鸟巢中心区域最为高旷的部份建设垂直农场,这部份的高度少者十几米,更高者达几十米,为垂直农场建设腾出了硕大的空间。
三、 采用垂直梯柱的方式建设,一是为鸟巢提供了支撑与加固,另外垂直梯柱的方式建造简单投入省,它由内径的内梯柱,外径的外梯柱,及内外径之间的梯面组成,内外梯柱作为梯面张拉网架结构的连接点,就如蹦蹦床一样用坚固强大的外框作为张拉框,绷紧连接上一张网就可。
四、 梯面是垂直农场耕作与设计的主要平台,是栽培设施布局与人员过往的通道,这部份大多采用螺旋式设计最为科学,一是按照阿基米德螺旋线机理,可以创造出最大化的耕作面,二是螺旋方式上下层遮光较少,可以充分利用光有效幅射及漫射光。另外缓缓上升的螺旋梯田也是管理人员的梯道;再者从力学角度,螺旋的张拉结构比平面更具强度,因螺旋后产生拧力。同时螺旋上升的方式也是自然界赋予的元素,基本上生物都遵循着螺旋式生长的模式。
五、 梯面采用三角网架的张拉构造,就如编织蛛网一样,形成一面由下而升缓缓螺旋攀升的平面网架,但如果仅以三角网架张拉,梯面弹性大,会如蹦床一样不稳固影响耕作设施及管理。所以在结构设计上一般从内外撑柱结构节点上斜撑一顶杆,连接于梯面网架相应的节点作为梯面加固,这样就可确保梯面网架平整,缓冲了弹性,管理人员走在梯面上也不会摇晃弹荡。
六、 螺旋梯面的宽与层高会影响每层梯田的光照效果,所以层高按当地日光情况及梯面宽度而定,一般梯面宽为6-8米,光照充足处层高可设为3-4米,光照不是很充足的地区层高可设为4-6米,这样耕作层挡光少对作物的生长影响少,当然也可以增加层数降低层高,用于喜荫或者耐荫作物的栽培耕作。
七、 梯面网架建设完毕后,需于梯面铺设板材构建稳固可耕作的楼面,一般用木条作枕,板材作面装修连为一体。再于梯面上或者内外梯柱的撑架上设计安装栽培系统,可以是环绕于内外梯柱上的管道化水培,或者于梯面建基质槽,但最为高效的方式是于螺旋梯面上建设雾培塔架。大大提高了空间耕作效率。
八、 垂直农场内撑柱的内部空怀区域最好建成水体,水体具有对整体垂直农场的湿温调控效果,水体用于养殖及安装喷泉,特别是夏日启动喷泉后可以使环绕一周的梯田获得得很好的降温效果。
    以下就以实际建设为例,以图示方式作介绍

外撑柱

外撑柱及由外撑柱斜撑至梯面节点的加固撑杆

梯面

铺设木条构建垂直农场梯面

雾培床及塔架

于梯面上建设雾培床及雾培塔架又使每层梯面提高3倍利用率

盘旋6层,每层层高为4米,再加上塔形雾培结合,土地利用率提高18倍

垂直农场梯田尾处建上护栏

平直稳固的板材梯面及雾培架设施

用于垂直农场气雾耕作的计算机分控器

用于垂直农场气雾栽培的计算机分控器

垂直农场顶视图

垂直农场顶视图及中心水体

螺旋垂直农场用于容器栽培

 

 

 

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