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2017年3月21日 作者:xwz2367609 [返回]
805平方米废弃厂房改造型雾培蔬菜工厂设计

前言
    农业工业化设施化是未来农业的一大重要趋势之一,特别是园艺型经济植物实行工厂化栽培具有立体化的高效性及生产上的安全性,而且产品质量更优于传统土壤耕作,又有效解决连作障碍及环境污染问题。目前我国经济正处转型期,一些重复与过剩的工业产业正被创新的产业取代,一些地方大量的废弃厂房被搁置,如何在转型中寻找产业出路及原有厂房的利用,美国已有报道利用废弃厂房发展植物工厂,实行立体高效生产,如新泽西州纽瓦克的一个室内垂直农场,结合补光技术进行迷你型蔬菜的生产,为学校食堂提供安全蔬菜及结合学生科普。
    工厂的改造,如果是非顶层或平房的厂房,一般进行植物工厂式的补光栽培,如果是平房或可以去顶的顶楼工厂,可以掀顶棚以打开阳光通道,让更多的光照进入厂房,减少补光光源的成本。或者结合增设四周围护部份的透光窗数量,优化厂房内的光环境。另外结合冷风机的通风降温技术,把厂房改造为更适合作物生长的微气候环境。厂房改造后的雾培工厂,往往存在光照的不足,可以结合适当补光或者根据立体空间进行光生态位的不同品种布局,以实现耕作空间的合理优化,减少光不足带来的生产与生长制限,如药草或耐荫特菜可以种植于耕作层的下层生态位,或者适合迷你型蔬菜的工厂化生产。
    雾培耕作是立体垂直耕作的主要栽培模式,具有承重轻,立体构建成本低而便利的优势,而且在雾培环境下,各种园艺作物能表现更为强大的生长潜力,是实现高产高品质及安全生产的有力保障。
厂房改造设计
    厂房原地缘宽为20.5米宽为39.3米,面积为805平方米,厂房四周墙高为5.5米,原顶棚为人字屋顶,出入口门处于边角处。进行改造的首要措施就是掀顶,该屋顶总顶高为7.5米(与垂直墙高差为2米),把人字形屋顶原覆盖物全部换成透光的阳光板或玻璃,也可换覆成进口膜。另外再于人字形屋顶两腰处开设条幅式通风口或窗,也可以用卷膜器起落开闭,以增进通风量及达到降温效果。另外于长39.3米的墙面高1.2米处,安装冷风机,按照该厂房的空间需配置5237立方米/分钟的冷风机通风量才可确保夏日高温季的降温及通风。

工厂顶处改为透光并开设天窗

夏日降温安装冷风机系统


内部设计
    内部分为四大耕作模式,包括梯架式雾培、钢构树雾培、层架式雾培、立柱式雾培。其中梯架式雾培共24组,分布于宽2米的纵向主过道两侧,每侧各12组,每组梯架底宽为1米斜面为1.5米,上梯面宽为0.4米,梯架长为8.4米,梯架间留出宽0.8米操作道。梯架区可创有效耕作表面积为(1.5X2+0.4)X8.4X24=685.44平方米,如果全部用于叶菜栽培可一次性定植叶菜45696棵,以年至少生产十批计,可日收获叶菜1269棵,以普通生物量每十棵一公斤计,可日收获叶菜126公斤。也可以结合小种子类型的芽苗菜全光栽培,如香椿苗、绿化豌豆苗、萝卜苗、苜蓿苗等,如果拟计算四组梯架全部用于绿化型芽苗菜栽培,四组梯架可创有效耕作表面积为114.24平方米,如果采用苗盘扣盘栽培,可一次性搁置苗盘685盘,以生产周期平均5天一茬计,可日收获绿化型苗菜137盘,以每盘苗菜平均0.5公斤计,可日产绿化型芽苗菜68公斤。结合叶菜类的生产,可日收获绿化型芽苗菜(迷你蔬菜)与绿叶菜总量为173公斤。

内部整体布局

梯架式雾培区


    层架式雾培区,该区重点用于黄化型芽苗菜或者大种子类型芽苗菜的苗盘栽培。该区共设芽苗菜层架6组,每组层架宽为1.2米长为8.4米,作五层架设计,每层层高为0.6米,并且在每层空间全部增设高0.3米的雾培槽,把五层细分为十层的用途。雾培槽的槽内安装弥雾,生产时进行两段法种植,种子阶段先置于槽内进行催芽完成一半生长周期,另一半生长周期则转置于床槽架上方进行搁置扣盘栽培,后半期栽培对苗菜进行只喷根不喷苗的水管理,即催芽阶段于槽床底部进行种子全淋浴式管理,待芽体发育并县根系穿透苗盘底孔时即转置根雾种植,实行两段式管理,采用该方式雾培生产车间外不见水,可以减少湿度控制病害,育成阶段只对苗体只喷根不喷苗,大大减少传统喷淋式所造成的病害滋生问题。6组层架,架间留出宽0.8米操作道。6组层架共创有效搁置苗盘的表面积为1.2X8.4X5X6=302.4平方米,可一次性搁置苗盘1800盘。雾培半周期的两段栽培法,芽苗菜占用雾培床的时间平均为3.5天,则一天可收获苗盘514盘,以平均每盘至少收获净菜芽苗菜0.5公斤计,该区可日生产大种子类型芽苗菜257公斤。

大种子类型芽苗菜的层架式雾培区


    立柱式雾培区,立柱雾培重点用于特菜类种植,特菜类大多数具一次定植长期分批采摘收获的特点,如紫背天葵、养心菜、穿心莲、马齿苋等。该区共布设立柱三排三列,总计9根雾培柱,排列间距为2.5X3m,每柱为直径1.2米的立面体栽培柱,柱高为3米,每柱栽培表面积为0.6X6X3X9=97.2平方米。为适合工厂光环境,可下于栽培柱下半柱体栽培喜荫的药草植物如人参。

特菜立柱雾培


    钢构树雾培:入口处设一钢构树,起到入口空间的庇荫作用,同时腾出更多的空间供管理人员及参观人员流动。钢构树为世博轴式,高为4.5米,展开直径为8米,覆荫可达50平方米,基座直径为2.4米,建成根雾室用于番茄树等蔬菜树种植,或者热带植物百香的的四季常绿栽培。

钢构树雾培


    营养液池及清水池建于入口对面的空旷处,入口处退进4米作为管理周转空间,再于纵向处设一宽2米的纵向管理主过道。营养液池与水池,其中营养液池用于叶菜瓜果等植物雾培的养液供应,清水池有于大种子类型芽苗菜生产。池宽为2米长为3米深为1.5米,两池毗邻而建。

营养液池及清水池


    为了进一步提高空间利用率,可以于24组雾培梯架上实行瓜果套种,为了不影响光照,一般进行隔组套种12组梯架可创栽培线总长为100.8米,采用上梯面两侧每隔0.6米定植一株瓜果,可创瓜果株位336棵,以每株年产瓜果10公斤计,可通过瓜果套种年增收瓜果3360公斤。

瓜果叶菜隔组套种

投资估算

序号

品名

数量

单价

合计

备注

1

计算机主机

1

28800

28800

 

2

气雾培分控器

1

18500

18500

 

3

电磁阀

7

360

2520

 

4

底阀

2

100

200

 

5

水泵

2

1250

2500

 

6

过滤器

2

900

1800

 

7

强磁处理器

2

1150

2300

 

8

营养液杀菌器

1

1980

1980

 

9

营养液循环泵

1

350

350

 

10

数据线

50m

3

150

 

11

电功能水设备

1

8500

8500

 

12

电场发生器

1

6500

6500

 

13

电晕线

10m

10

100

 

14

营养液

100T

33.6

3360

 

15

微喷头

2500

5.5

13750

 

16

栽培架钢构

2538

8

20304

含立柱及钢构树

17

芽苗菜层架材料

1500

10

15000

3X3热镀锌角钢

18

铝塑板

500m2

30

15000

制作芽苗菜雾培床挡板

19

挤塑板

21m3

680

14280

0.025m

20

芽苗菜苗盘

2500

2.5

6250

 

21

土工布复合膜

400m2

5.5

2200

雾培床铺底

1.5m

22

PVC管材

1500m

2.5

3750

25#

 

 

120m

5

600

50#

 

 

160m

6

960

60#

 

 

95m

10

950

70#

23

三通开关等组件

 

 

500

估计

24

冷风机

6

1200

7200

 

25

技术费

 

 

17830

10%

26

合计

 

 

196134

 

产能分析
    该雾培工厂可日产蔬菜(含芽苗菜)430公斤,以每公斤平均价5元/公斤计,生产成本以1元/公斤计,可日获利元。估计1720,预计4-6月收回投资成本。

动画链接:

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