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2013年12月5日 作者:xwz2367609 [返回]
2500平方米三层楼式垂直生态农场设计

动画视频点击以下链接:http://v.youku.com/v_show/id_XNjQ0MTgxNDA0.html(观看时选择超清)

前言
农业空间化战略是农业未来的必然趋势,所以垂直农场的概念与设计目前渐成国际前沿农耕模式的趋势与研究热点,如何让垂直农场变为生产实践成为替代技术,还有很多问题需要研究,特别是结构与造价能否适合生产走向实用化是当前的关键。摩天大楼式的垂直农场是当前众多设计师构思的切入点,但成为现实运用难之又难,因为投入与产出的巨大落差使方案难以实现。而三层楼式的设计再加上低成本的鸟巢温室架构,就可以实现垂直农场的现实操作。以下就三层楼式的生态垂直农场实用型设计进行说明:

温室属性
温室地缘宽为
25米,长为100米,占地2500平方米;温室为隧道型拱棚外观,采用蜂窝鸟巢的空间桁架结构建造温室外围骨架,运用玻璃钢瓦覆盖表面。内部分层也同样采用简化的三角蜂窝构造建成楼层平面,平面铺设木板作为楼层地面,楼层间两端各设一道上下楼道。温室顶高为12.5米,空间桁架厚度为0.5米,为外三角内蜂窝的空间桁架复合结构;楼层的分层钢构与温室张拉成一整体,一层楼层吊顶高为3.0979米,二层楼吊顶高为7.5307米,通过分层形成了一楼的3.0979米占地2500平方米的耕作空间,二层层高4.4328米,三楼层高为4.9693米。吊顶楼面上平面为三角结构,下平面为蜂窝空间桁架,厚为0.4米。温室顶两侧安装三角通风窗,每侧10扇共20扇,采用电动顶杆启闭三角窗,作为三楼通风窗,二层楼两侧面同样安装20扇通风窗,作为二楼耕作层的通风口,一楼底层覆防虫网通风。温室两端头采用三角网架的弧形剖面设计,两端头开设出入口大门,门宽为3.85米,高为3米,采用玻璃推拉门设计。温室两端于温室入口处20米处设横向架设的上下楼梯通道,采用之字形直梯设计,梯面宽为一米,两端共计需四架直梯,架梯处留出梯道口与宽2米过道。

正视图

侧视图

内部设计
内部采用生态循环与生态位科学布设的原则,一楼为弱光区,主区域布设水产养殖的养殖池或桶,池直径为
8米,高为1.2米,可蓄水深1米,每池占地约50.3平方米,可蓄水50.3立方米,养殖池采用钢构围建的方式建造,快速而且实用低成本。以一层纵向中线两侧整齐排列的方式布设,排间为主过道,宽约2米,两池间也同样留出宽2米空间,共布设养殖池20个,分两排列于主过道两侧。一楼两边侧光照空足区,立体布设三层管道化水培,共布设十组,每组由三层,每层长18米的管道组成,最低层位置于高1.2米处,方便水直接回流养殖池。管道化水培与养殖池间构建起一个鱼菜共生循环系统,达到水质净化而栽培植物又无需另施肥的生态效果。另外为了确保一楼养殖池的水质清洁,于二楼三楼两边侧,采用宽0.8米深0.6米长18米的种植槽填充轻型陶粒栽培植物,二三楼两边侧共设长18米的种植槽20畦,同样全部用一楼养殖水灌溉,构建一个巨大的鱼菜共生系统。种植槽填育陶粒后主要用于较为高大的瓜果及果树经济植物的栽培。实现一楼养殖不换水,槽式栽培及管道栽培的作物不另施肥的立体生态效果。该立体鱼菜共生系统,不需另设滤液回流池,因为栽培槽与管道培位置皆高于养殖池,经循环灌溉后可直接回流至养殖池。一楼水池以蓄水深一米计,总蓄水可达50.3X20=1006立方,以养殖高密度鱼如罗非、鲫鱼、鲤鱼等,每立方年产25公斤计,一层可年收获鱼25150公斤。

一楼水产养殖

通往二楼梯道

边侧管道化水培

二楼用于食用菌层架式立体耕作设计,整齐均匀排列培养架,用于工厂化蘑菇、鸡腿菇等食用菌的栽培。培育架采用热镀锌角钢材料制作,每组架长为18米,宽为1.2米,高为2米,分4层设计,每层培育床深为0.2米。组架间留出宽1米的管理操作道。二楼食用菌培育架布局,作两排十区布局,排列于主过道两侧,相邻区间留出宽2米通风操作道,每区四组架,共40组。二楼是光强最终区适合非光合类生物的培养,两侧种植槽可以栽培较为高大的水果或瓜果,起到为二楼侧光的遮光作用。经立体设计共创有效栽培床面面积为1.2X18X4X40=3456平方米,如果生产鸡腿菇年至少生产四季算,每平方米产量8-9公斤,可年产鸡腿菇110592—124416公斤,如果以栽培蘑菇计,每平方米产量15-20公斤,年至少生产四季算,可年产蘑菇207360—276480公斤。

二楼食用菌工厂

边侧基质培

通往三楼梯道

三楼为塔形雾培式的蔬菜工厂区。塔架式雾培管理方便利用率高而且排列整齐较易体现工厂化生产的效果。塔形雾培架分两排布局,列于纵线主干道两侧,共分为10区块,每侧各布5区,每区由长18米的塔形架三组组成,相邻的区间同样留出宽2米的管理通风观光道。雾培塔形架底宽为1.2米斜面为1.8米,塔架间留出宽1米操作道。10区共30组塔架共创有效栽培表面积为18X1.8X2X30=1944平方米,如果用于普通叶菜栽培,以定植板打孔株行距0.1mX0.15m计,可一次性定植129600株,以年至少生产十批计,可日采收叶菜3600株,折产至少360公斤日产;另外如果结合瓜果的隔行套种,1030组塔架其中15组可以套种瓜果,可创瓜果套种栽培线长为15X18X2\0.6=900株,以每株位年至少生产瓜果10公斤计,可年增收瓜果9000公斤。三楼塔形雾培工厂的营养液池建于一楼的空隙处,池为地下式营养液池,池宽为2米深为1.5米,长为4-6米。三楼蔬菜工厂可年产叶菜至少129600公斤,折产130吨。年套种增收瓜果9000公斤,折9吨。

塔形雾培蔬菜工厂

边侧基质培

瓜果叶菜套种

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