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2016年7月31日 作者:xwz2367609 [返回]
2000平方米土楼温室的创新设计

    垂直农场是未来农业发展的战略方向与趋势,2015年世界园艺设施会议重点以垂直农业为主题,旨在解决未来耕地减少人口增加的人类食物解决途径,通过空间化战略实现光有效幅射最大化利用,单位生物产额的最大化发挥。该土楼式垂直农场创新原型以福建土楼的建筑风格为理念,融合生命结构的螺旋理念,采用螺旋梯田的方式构建耕作平台,使太阳光得以最为充分利用,在无补光的条件下,实现多层次高效率生产。
土楼式垂直农场,以土楼型温室为围障设施,外围设施重点用于生产,内围天井用于生活元素的融入,建成农家乐与生态酒店,实现生产生活生态的三生融合。土楼温室采用鸟巢结构风格,构建整体张拉力的围桶结构,充分发挥土楼构造的强大抗性,包括抗风抗震与抗压等。围桶的立体结构,采用螺旋式解决分层的挡光严重问题,自然界植物叶片的展开与藤蔓的螺旋延伸,及生命元素DNA的双螺旋结构都是有限空间最大化利用的巧妙杰作,垂直农场的螺旋建筑可以说是仿生学的科学应用。 
 


    垂直农场与垂直农业从广义来说为同一概念,但从狭义来说,垂直农场是农场的立体化,而垂直农业与立体农业是耕作模式的立体化,土楼垂直农场通过螺旋构建数层耕作平台,再于耕作平台上进行立体垂直设计,实现耕作表面积的数倍数十倍提高。解决当前温室只是平面利用的制限,尽管也采用垂直耕作技术,但大多数温室的耕作平台还是平面化的土耕利用。采用无土化雾耕技术后,解决耕作平台的承重问题,使耕作平台数层高层化发展,从理论来说空间的利用是无限的,但从成本与实用角度来说,大多作三螺旋的设计最为实用与节省成本。 
 


    该土楼温室围桶部份,外围直径65米,内围直径为41米,去除内外围桶的空间夹层厚0.5米,形成有效跨11米的螺旋梯面空间,有效设施占地面积为2000平方米。土楼为垂直的桶式构造,内外围全部采有厚0.5米的空间桁架结构,垂直桶构造垂高为18米,围桶结构的顶部采用人字檐结构,檐顶高为22米,有条件人字屋顶可以采用太阳能发电板覆盖,实现电供给的生态离网化。土楼外覆盖物生产型可以用进口膜覆盖,观光型可以覆阳光板与钢化玻璃。内部耕作平台的螺旋梯田部份,每层螺旋高为6米,三螺旋总高18米,梯田结构同样采用三角网架的空间桁架构造,形成整体张力网结构,就如蜘蛛网似的形成强大的拉力。跨12米的螺旋梯田,总创耕作平台6322平方米。再加上基座就地层的利用,总计土楼可创7500平方米的耕作与养殖利用面积。为了充分利用太阳光,减少上下层挡光面积,螺旋平台除去内外圈过道铺设板材外,螺旋平台的耕作区全部覆盖铁丝网。 
 


    螺旋梯田耕作平台全部采用雾培种植模式,从地面螺旋升空布设,依次为槽式雾培用于花卉及大樱桃种植、伸缩管式水气培用于枇杷柑桔无花果等果树栽培、叶菜的立柱雾培、瓜果的管道化水气培。耕作区作三畦螺旋布设,畦间距为2.75米,梯面内外圈设宽2米的木板过道。也可以全部设为梯架式雾培,顶层以种植喜阳植物,中层种植中性植物,底层种植耐荫植物,模拟热带雨林生态植物群落的层次分布,实现单位产额的最大化。螺旋梯田就地底层低矮处,光照不足区域用于重点发展养殖产业,如猪牛羊鸡鱼的养殖,构建种养结合,多层次利用的垂直生态农场系统。如果垂直农场全部以梯架式雾培种植蔬菜,三层螺旋平台再加上三倍的立体雾培设计,总耕作效率至少提高9-10倍以上。这在当下耕地日益污染而人口日渐增长的形势下,发展垂直农场意义重大,是未来人们获取耕作空间最大化解决食物问题的重要途径。 
 


    土楼温室中心天井区域设为生活区,对于现代农业综合体基地,以生态酒店住宿及餐饮为重点,通过外围农场的生产,再经由餐厅的极食消费,构建一个极具竞争力的迷你综合体,实现农业生产与餐饮消费的直接对接。中心天井区域的生态酒店采用鸟巢喷浆房建筑风格,建成直径24米,占地452平方米,总顶高10.3米分三楼层设计,一二楼主要用于客房或会议办公及包厢,三楼于用生态休闲茶座,并外挑一阳台。环绕中心生态酒店一周为月季花廊开放餐厅,主要用于餐饮的经营。近天井入口处设一观光电梯直达围桶垂直农场的各楼层,以方便观光与管理。
    酒店采用鸟巢型整体房结构,喷浆工艺流程,内部房间采用福建土楼的风格,环绕天井圆弧排列,中心为由地到天的透光通风天井。这种结构建设时不破坏耕地无需深挖土层打地基,属临时庇所类型的建设,无需土地城建部份的审批,适合农业基地附助设施建设;另外球形喷浆房屋是当前安全系数最高的建筑;特别是强风与地震等灾害天气都有其它建筑无可比拟的抵抗力;从节能生态角度来说,球形喷浆还是一种非常科学的节能建筑,它具有表面积最小化空间最大化的几何优势。表面积最小化使房屋与外界热交换的触面减小,更利保温。另外球形建筑也更利通风,外界吹进建筑物内的风可以产生涡旋加速对流,合球体内的空气保持清新;另外光照射进入建筑内可以产生更多的漫射光效果,使房内光照更显柔和。 
 


   从提高利用率来说,环状排列中间天井设计,可以创造更多的客房包间;建筑分为三层楼构架,一层面积最大,可以布设两环房间,环间留出宽2米走廊过道。二层面积稍小,可以环状排列一环包房;三楼作为会议室及附助用途。
该建筑地缘直径24米,顶高10.3米,占地面积为452平方米。酒店外壳全部采用钢建立模型,然后于网架表面铺设细的铁丝网,再进行水泥内外表面的粉刷或喷浆。二楼三楼分层的吊顶采用水泥现浇的方式构建。该建筑工艺简单,无需专业建筑即可建成。由建模---粉刷或喷浆---涂料上色三步骤组成,施工简单建设周期短。现把生态酒店的设计元素作一一介绍。
    酒店门的尺寸,宽3.1米,高3米,采用自动门设计,高旷而大方。门拱上方由二楼阳台挑出一半圆弧形阳台,既是大门入口外的雨棚,又可拓展二楼的可利用空间。半圆弧阳台的弦长5.8米,半径3米,面积为13.1平方米,圆弧阳台边沿筑高0.9米的护栏。走进大门依次为71平方米的扇形大厅,与中心直径6米,面积28平方米的天井,天井中心设一花坛。一楼的客房呈双环Ω形环绕排列,内环布设客房5间,外环管房11间,两环客房间留出宽2米的环弧走廊。一层的楼层高为3米,采用砖砌隔断形成客房。外环客房地缘平面为梯形,上边(开门面)4.4米,底边6.2米,腰为3.5米,占地面积为17.9平方米;内环包间客房为 17.2平方米。外环客房每单间均朝外墙开设方形推拉式通风窗,朝走廊面也照开一窗形成对流。通往二楼的过道采用直梯的方式,直梯架设于大门进入处的大厅中央,梯面宽为1.2米。二楼层高为为3米,也作客房用途设计,二楼的客房也同样采用环绕天井的Ω形排列,Ω缺口处布设通往三楼的直梯与过往阳台的大厅,大厅空间可以布设酒吧与摆放休闲桌椅,达到有效空间的充分利用。二楼环状排列房间10间,房间内墙基线位为偏离中心半径5米处,外墙即为喷浆房的弧形外墙,二层的包房隔断也同样采用砖砌方式也或用轻型蜂窝板。内墙离天井2.8米形成环形的二楼廊道,近天井边缘同样采用高0.9米的铁护栏围拦。二楼房间地缘平面同为梯形,但偏狭长些,上边2.6米,底边5.8米,腰6.1米,面积为25平方米;每间同样开设朝外墙的通风窗。三楼空间采用植物墙隔断,构建茶座区与会议室,三楼除天井外,总环形面积为251平方米。三楼顶部开设六边形的顶罩通风窗,与两环上下共12扇的三角窗。


   环形月季长廊餐厅,以防腐木作园林廊架,顶处覆盖钢化玻璃避雨,廊架两侧种植藤木月季攀附,以覆盖整个廊体,创造繁花之胜景,廊架下用餐环境优美而浪漫,通风透光良好而自然。 

设计动画链接:http://v.youku.com/v_show/id_XMTY0MTE0ODU0MA==.html?from=s1.8-1-1.2

土楼温室视频下载:2000平方米螺旋梯田式土楼温室垂直农场


 

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