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垂直农业

 yzsr273 2016-01-25
垂直农业---200平方米垂直温室型螺旋耕作模式设计

温室属性

温室直径为18米,地缘占地面积为200 平方米,温室顶高为15.5米。温室主体为土楼式的围桶,顶为伞盖的圆顶;

温室内部结构采用螺旋式梯田盘绕,梯田宽为6米,采用三角网架结构,由地面起始一直盘旋至高12米处;每层高为3米,分为四层盘绕设计,通过梯田盘旋创造出四倍于平面的耕作面积。温室中心处留出直径4米的空间,该空间可以围建成养殖水体,并安装喷浆,作为温室的湿度与温度调节功能组件运用。

温室四周分层开设通风窗,顶部设无动力通风器,实现对流式通风降温;温室螺旋梯面采用铁丝网铺设,可以最大限度地利用上下层间筛漏的漫射光,达到太阳光照的最充分利用。

温室大门宽为2米高为3米,采用玻璃推拉门。

内部设计

垂直温室在于最大化地利用空间,实现单位面积耕地的最大生物产能;另外,该温室利用不同空间位置的光效进行生态布局,达到科学合理及物种间的相生相伴,体现自然生态的最佳模拟;宽6米的旋转梯田主要用于蔬菜的雾化耕作,中心水体为鱼养殖,入口处梯面下的低矮空间用于动物养殖,主要用于草食动物(牛、山羊、兔)养殖及鸡的养殖,因为食草动物可以利用雾培高效地工厂化生产牧草,而不需外源草料,鸡的粪便为热性肥料,可以促进有机肥发酵效率,另外鸡粪也可以成为部份鱼品种的饲料;这样物种间的相生相克自然循环系统就得以构建,形成循环农业的体系;动物排泄物可以发酵后作为雾培蔬菜肥料,动物呼吸热及二氧化碳,可以调节温室气体成份及冬季的生物加温作用。蔬菜的残根或者烂叶也可以成为草食动物的辅料;鱼的养殖水可以增设部份基质培元素,与养殖水体间构建另一个完整的鱼菜共生子系统。按照上述的生态循环及自然模拟原理,对内部的设计作如下具体规划。

中心水体

中心水体为垂直温室气候调节器,可以缓冲温室温湿度的波动变化,夏季起到降温高湿,冬季起到热量的蓄积减少能源投入;而且直径4米,深1.5米的水体如果高密度养鱼可以年增加鱼产18.75m3X25=468.75      公斤;围建中心水池时,可以用铁丝网围建再结合水泥喷浆的方式,池深为2米,蓄水1.5米深,水容量为18.75m3,最好养殖耐高密耐缺氧的罗非、鲫鱼、鲤鱼、胡子鲶等。

草食动物养殖区

草食动物以工厂化生产的牧草为青饲(如玉米与小麦为原料,一公斤种子一周就可以变换成10公斤牧草的生物量),是生物转化率较高的动物;可以利用雾培生产的部份设施用于牧草生产以供草食动物的草料需求;入口处左侧设一四分之一的扇区围栏后作为草食动物养殖区,养殖区最好采用发酵床养殖,提高密度与减少异味与清理排泄物的工作;围栏采用高1.2米的铁栅围建,该区面积为40平方米。

水池营养液池相关设备

水池与营养液池建于毗邻的另一扇区,面积同为40平方米;营养液池宽为2米长为3米深为1.5米,主要用于雾培蔬菜的养液供应,另一毗邻池为水池,也可以用于基质型鱼菜共生系统的回收池与缓冲池,池宽2米长2米深1.5米;该区除了水池外,生产用的一些工具器材也可以放置该区。

土鸡及蚯蚓养殖区

也同为地面空间的扇形区,该区位于梯田下方次低矮处,适合鸡类小动物养殖,也同样采用围栏围建,面积同为40平方米;鸡的养殖也同样采用发酵床养殖,以提高密度,除了平常喂食饲料外还可以用菜叶与蚯蚓作为添加料,以改善肉质与蛋的品质。另一扇为为梯面下的最低矮处,管理人员都难以直立进入,该区主要用于培肥土壤养殖蚯蚓,平常可以用养殖水及粪便与烂菜叶为原料,养殖蚯蚓再作为鱼及鸡的蛋白料。

主体螺旋雾培耕作区

该区于宽6米的螺旋梯田上设计,从一层直盘旋至高处的四层楼,宽6米的梯面布设三畦塔形雾培架,采用螺旋设计,螺旋式塔架底宽为0.9米,斜面为1.8米,四倍利用率设计;这种高密度的层式设计必然会导致光照不足,特别是三畦中中间的一畦,所以还得考虑适当安装补光灯进行补光。螺旋塔架间留出宽0.8米的管理操作道,这种螺旋梯田有利于排水与回流,床内基本不积水,可以做到梯面承重最小化。通过螺旋式塔架的设计,梯面雾培区共创有效栽培表面积为1316平方米,按照叶菜栽培,以株行距0.1mX0.15m计,可一次性栽培叶菜 87733株,以年至少生产十批计,可日采收叶菜2437株,以每十株一公斤计,可日收获叶菜243公斤。该耕作效率相当于1300平方米常规雾培温室的产量,相当于10亩土耕蔬菜的产量。也就是垂直温室型的螺旋雾培耕作模式产量是普通农耕的33倍。     

                                    

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