鸟巢温室的开发利用及效益评价.docx
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鸟巢温室的开发利用及效益评价
鸟巢温室的开发利用及效益评价
(1)
世界温室的发展已有上百年的历史,从最早的油纸温室到现在的玻璃温室及塑料大棚温室[1],沿袭了一代又一代,但从风格上看大多是以拱架式隧道型或者山脊形与斜坡式为主,也就是说大多是地缘方整的线性温室,这种温室是房屋建造概念的隐性传承与发展;当然也与农业的线性耕作有关,它更利于农业耕作的田园线条;但随着科技发展,生产生活的需求变化,如今温室建筑不仅仅是单纯传统生产的需要,更是一种多元化的围障设施,所以除了满足生产需求外还得符合现代美学与风格建筑的需要;鸟巢温室就是在这样的背景下产生与发展,虽然从概念形成到创新模式建立及生产推广应用还是相当短的时间,但已表现为强势的竞争力与生产实用性,它具有普通温室所不具的众多优点,具有广泛的运用空间,本文就以鸟巢温室的创新模式构建为主题,进行发散式的应用论证与生产实践模式之阐述,并综合地进行经济、生态、社会效益之评价,形成一套自成体系的理论框架与生产运用模式,为当前农业现代化及生态文明的发展提供技术支撑,为可持续新型农耕模式的形成提供保障。
1、前言
温室是农业生产的围障设施,是为农业生物提供适合气候条件,为农业生产的延季周年生产提供气候保障的人工简易建筑,是农业生物的住房,有了它可以实现避风防寒,甚至可以创造出生物所需的各种生态气候条件;所以温室的研究一直是世界农业发展所关注的重大课题,特别是当前现代农业盛行的今天,发展设施农业往往成为现代农业的代名词,全国各地的支农行动中,很重要的一块工作就是扶助农村建立蔬菜大棚温室或者养殖大棚;可以说温室是农业生产的有力保障,是农业增收农民致富的重要生产物资条件;但研究分析了温室的发展史,从最早油纸温室到现代的各种新型现代温室,它们都没有从建筑风格上突破,受传统农田的块状耕作束缚而未能越出雷池;而生态文明的到来,及倡导耕作系统物种多样性共存的现代生态农业观念的形成[2],温室走向异形化与大空间立体三维化是时代的需求,就像以往人们安于平房居住,但随着人口密集成为城镇时,就出现了三层楼到现代化的摩天大楼;其实农业温室也是一样,它是农业生物的住宅,也一样会随着集约化耕作的提高,而让温室发展概念转变与生产实践的突破;特别是美国生物圈2号的伟大建筑工程,它放大了温室的实际意义,把温室系统首次作为地球生态系统的完整模拟在科学实验上进行运用;几十亩连成一体的大型密闭玻璃温室空间内,模拟出地球各种生态与生境,并进行了生态系统演变、气候环境变化、生态平衡、系统可持续、人类生产生活等方面的研究,首次把温室作为生态生物圈研究的大型屏障设施,虽然这实验没有取得理想的效果,但它为人类认识生态重要性、尊重自然、气候变暖导致危害等方面的获得了很多启迪性的成果,成为当前大学研究生物生态及气候的重要实验室[3];继生物圈二号之后,于2001年英国开始启动伊甸园计划,它也是以巨大的温室作为围障系统,在一个废弃的矿坑里重建生态系统,模拟出地球各气候带,及物种多样化的生态环境,取得了很好的效果,也为人们尊重生态倡导绿色环保树起了可实践的丰碑,目前该基地所建的球形温室是世界上最高最大的单体生态温室,它从设计风格及气候调控技术上更接近自然元素的运用,是当前世界上最为成功的生态温室,英国伊甸园的温室构造充分模拟了仿建自然蜂窝建筑,能用最少的材料构建最大的温室空间,能用最为美丽的曲面结构构建最为和谐的田园景观,成为融生产生活娱乐旅游为一体多功能多元化三维化温室[4];但这种工程浩大的温室结构,投资成本过高,要成为当前现代农业发展的普及化温室还有较长的时间去完善与改进;我国的一些植物园温室虽然从风格上与建筑设计模式上也有了很大的突破,但也同样存在成本过高难以在农业生产上运用而成为望洋兴叹之物;针对这些问题,我们着手研究温室的力学结构与建筑风格,通过近三年的努力形成了一套独有的理论体系与技术方案,更是在发散性运用上大大突破了传统农业的概念,形成了融合生产生活生态元素的新型温室模式与技术体系,并且在全国及世界各地进行中试观察与科学实验,取得了丰硕的成果与强大的社会反响;这种温室就是运用鸟筑巢的力学原理,利用最为简易的普通材料来构建最为科学合理的温室空间,运用温室的曲面结构所形成的整体张拉力学理论构建出形式多样,空间硕大,抗性良好的实用化温室构造[5];更重要的是通过温室创新后,融合了最为先进的三维耕作理念构建起新型的鸟巢农业耕作体系,为农业的空间突破迈出了可喜的一步,更是发散性多元化的运用,为鸟巢温室的普及化插上了腾飞的翅膀。
目前该温室技术不仅用于农业的种植与养殖,而且用于军事基地恶劣环境下的重要生态自救支持系统,更广泛地用于观光旅游农业及生态餐厅建设;以下就围绕鸟巢温室的技术原理,技术体系,及相配套的生产模式进行详略的叙述,就鸟巢温室技术体系所带来的生态、经济、社会效益进行科学评价,为鸟巢温室的推广应用提供参考与借鉴,也为农业由生产方式变为生活方式提出崭新的概念与模式[6],是生态文明建设在农业上的重要体现与创造,更是中央提出生产方式转变与转型的重要模板。
2、鸟巢温室的技术原理及技术路线
自然界是最伟大的,它给人类科学的探索提供了最为直接的思路与启发,就如鸟巢温室,它其实融合了自然界鸟筑巢及蜂筑窝的原型技术之运用;鸟在树叉在悬崖等风吹雨打处能用最为简易的草与树枝构建起具有强大柔体抗性的巢穴,不得不令人深思,蜘蛛能用微米级的细丝构建起令飞虫难以挣扎的捕捉网,更是令人惊叹,其实这些都是自然界对力学美妙的最直接展示。
其中鸟筑巢的三角交叉模式正是力学结构稳定性的铁三角原理,蜂窝与蜘蛛网的网格结构是张拉整体力学的充分诠释[7];人类的伟大就是对自然的揭示及运用自然原理构建起现代科学之大厦;
鸟巢温室就是在这些自然启示的基础上,结合现代建筑力学与科学的设计工具所创造的一种仿自然而超自然的温室结构,它一反常规温室的常态局部力学模式,形成了能充分体现材料特性及整体张拉力学新结构模型,为温室的创建提供了充分的理论依据;首先从材料的运用上,一改传统温室的长程材料为短程材料,建造普通温室的管材大多6m长左右,这样的长程材料受到外界扭曲后容易变形,而采用1-2m长的管材,就得需用数倍的力量才能让其变形,这就是材料短程化后,使材料的力学得以最大化的发挥[8];另外普通温室在材料组建时大多采用排列式组建,没有对材料进行三角交叉,形成局部的铁三角,这样也形成了普通温室局部受力后易变形的原因,而三角结构所形成的稳定性就可以轻松地解决外力变形的问题;从温室整体结构来说,鸟巢温室突破性地迈出了一大步,就是从传统温室的隧道形改为以半球形为主体基础的各种曲面异形温室,但以生产性为主要用途的温室设计大多采用球体结构,因为这种几何结构具有更大的优势。
如材料优势,构建同样耕作空间,半球体结构比普通的温室结构至少可以节省30%-50%的表面积材料,因为球体具有空间最大化表面积最小化的几何特征[9];其中空间最大化可以创造出更为空旷的耕作空间,表面积最小化可以达到外界最小的气候干扰,冬季寒冷季节夜晚的幅射降温减小,夏季外界热源传递输入的表面积也减小,这样更利于温室内温度的稳定,更为节能[10]。
在同样空间温室情况下,这球体结构所受外界气候的影响干扰是最小的,可以节省至少30%-50%的温室能耗;表面积最小化的曲面球体结构,在温室的利用上还有一个很大的优势,就是它的迎风面与普通隧道形或其它形状的温室相比,球体曲面结构它的受风面是最小的,也就形成了球体最为抗风的特性[11]。
这在农业生产上是极为重要的温室性能,可以适合在强风区建造鸟巢;三角交叉所构建的球体曲面结构,从力学角度,它充分地发挥了整体张拉力学,这是普通温室结构所不具备的,也就是象蜘蛛网一样,网一处受触,整个丝网应力,使温室像鸡蛋壳一样,形成了非常强大的鸡蛋壳效应,即使是薄薄的钙质结构,但一旦形成整体平衡张力,就是人也能踩踏而不破,力士手捏而不碎,这就是球体平衡张拉力的神奇效果[12]。
所以鸟巢的球体温室通过科学的平衡力结构设计,所构建的张拉力与平衡力,能抵御强大的雪压与风袭,这是鸟巢温室强大抗灾能力形成的主要原因;这些结构上的突破为鸟巢温室构建起一个独特的强大的物理基础与空间,是普通构造温室所不能比拟的。
那么这种结构是不是就没有软肋与弱点呢?
也不是,这种纯三角构建的球体温室一旦局部受到外力的破坏,整体结构的张力失去后,就会像多米诺骨牌一样,出现连绵效应,会导到整体球体的塌陷[13];基于这问题,我们就创造出了蜂窝结构与三角结构的空间桁架复合模式,这是蜂窝五边形六边形结构所体现的优势,通过五边形或者六边形的结构分区,形成了力学的局部最大化,一是增加了局部抗击力的数倍提高,二是即使局部结构破坏,也能抑制多米诺骨牌效应的发生,出现连续的塌陷,有利于进行局部维修而不影响整体。
这种蜂窝结构与三角结构的复合结构,所形成的空间桁架式鸟巢温室,具有数倍于单独三角结构的抗性,是当前温室中抗击强度最大的温室,这种复合结构为鸟巢更大空间的构建提供了最为科学的力学基础,可以在原来三角结构的基础上,构建出更大更为壮观的温室结构,为单体温室空间的最大化突破奠定了基础,从原来的单体200m2到现在的2000m2,使可建的单体温室大小提高了10倍;这种基于蜂窝结构与鸟巢三角结构为基础的球体温室在农业生产的气候调节上有哪些方面优势呢,这是研究与生产者最为关注的问题,通过近三年的研究及生产试验,总结出以下几大优势,也通过设计上的创新组合,完善了新型温室产能与运用效果的最佳化最大化,现把鸟巢型温室的科学构造与气候调节优势归纳如下,以供生产及科研借鉴。
2.1、鸟巢温室的光效应
光环境对农业生产来说是极为重要的,是绿色植物进行生物转化的基础,它直接关系到植物的产量与质量;那么鸟巢温室具有哪些光优势与特点呢,普通温室在建造时常受冬季太阳光日偏角的影响而需要确定温室的走向,如南方温室大多采用南北走向,而北方温室一般采用东西走向,而球体温室是一个多面体结构,不需考虑温室座向的同时,它每个细分体的三角形切面结构,能为光照的入射提高垂直的照射角[14]。
也就是太阳光照和角度不管是哪个方向与高度入射,三角切面构建的鸟巢球体,它总有一个面是与光照射垂直的,这样就使温室的光摄入效果达到最佳,而且入射的光线进入球体的多面体内部结构后,可以通过不断的反射而创造最佳的柔性漫光效果,就如影棚光一样,没有温室内的光阴影,这是普通温室所不具备的特点。
能为作物生长创造出最佳的光环境,能使光资源缺乏的地区或季节,得到最佳的光利用。
这种光效果的创造更利于温室内空间的立体设计耕作,也更利于作物对光有效幅射的最大化利用及生物转化。
2.2、鸟巢温室的保温效应与新型保温技术的组合创新
鸟巢温室的球体表面积具有最小化的幅射散热效应,所以寒季低温来袭的夜晚,与相同空间的温室进行比较,鸟巢型的热散发损失是最小的,同比条件下,可以节省30%的温室能源[15]。
在相同空间下,球体构造的温室,在南方地区早晨太阳出来前进行室温比较,球体鸟巢温室比普通温室至少高3-5℃以上;这是结构变化后对温室所产生的影响效应;同时鸟巢温室在冬季的白天,它还具有最佳的光摄入角,与多角度的光射入面与点,所以能充分发挥光照捕获效应,产生最佳的聚热效果;所以在寒季的白天鸟巢具有升温快的优势,这也是球体结构的光聚效果在温室上的体现;那么温室除了具有优势的结构外,要达到最佳的气候调节效果,还得结合保温技术,传统温室的结构大多采用草帘或者是棉被保温,那么在球面上覆盖保温材料在操作技术上有一定的难度,不像隧道形温室覆盖物操作那么方便[16];蜂窝型的鸟巢结构的保温可以采用以下二种创新组合技术,一是双层膜充气保温,二是填充肥皂泡实现绝缘保温。
长江以南气候下,一般采用双层膜的空气夹层保温即可,因为鸟巢构造除了覆外膜外,还可以在空间桁架为基础的内蜂窝结构上安装卡槽覆盖内膜,这样自然就形成了具有30-50cm厚空间桁架的双层充气夹层,达到双层膜的保温效果。
每增一层膜所产生的效应大概可以提高5℃,那么在长江以南地区的气候条件下,通过双膜覆盖则基本可回避极低气温对作物的寒害冻寒影响;肥皂泡保温是新型的创新保温方式,它是基于球形温室独特构造所开发的保温模式,而且具有超强的保温性,与方便实用的使用性,更是一种节能环保可持续循环的技术[17];以下作简要的介绍。
中国奥运水立方的覆膜技术就是采用众多气泡膜的多边形组合,这种可充气的中间夹层的气泡可以有效的阻隔热的幅射传递;采用肥皂水吹成直径0.8cm的气泡,形成了大量的空气静止层,而静止空气具有极低的导热系统,从而形成了良好的绝缘隔热效果。
根据这一原理,于温室的夹层间填充厚度约50cm的肥皂气泡,而且是流体状充斥无断层,根据每个气泡的热绝缘值r=1计算,50cm的肥皂泡就可以产生R值为40的效果[18],相当于数十层玻璃的隔热效果,而且这种气泡覆盖的方式是动态的,可人为操作或自动控制,更重要的是它的成本低,肥皂泡老化破裂成水后又可以收集循环利用,大大降低了保温覆盖的成本;这种肥皂泡填充的方式为温室的极寒区应用提供了技术支撑,可以在零下30℃的低温区使用,达到温室周年生产的效果[19];目前气泡温室已于黑龙江大庆农科院及河南温县等地运用中试,表现出良好的保温效果,是普通保温棉被覆盖所不可比拟的;这种气泡填充覆盖的方式它不仅适合于冬季夜晚的覆盖保温,其实还可以用在夏季高温天气的覆盖遮阴,这种遮阴所产生的效果也是普通遮阴网覆盖法所达不到的,它可以透入可见光形成漫射效果,而可以把热效应的红外光过滤[20],也可以阻挡外温室热量的传输,是一种不影响光合作用的遮光新技术,就如自然界的云朵漂移,创造最佳的温室光环境
3、鸟巢温室的设计及建造技术
这种穹顶温室的结构原型发明于上世纪40年代,是美国一位叫布基的科学家,他是一位极富才华的数学家、哲学家、诗人与建筑设计师,源于它丰富的想象力与科学功底,以及对未来建设的伟大预言。
目前这种设计模型已广泛地运用于建筑行业,并形成了蜂窝建筑的力学理论[38],而且在军事的雷达罩天线置及气象观测台上都得以广泛的运用。
但在农业上的运用,最有划时代意义的还是美国的生物圈二号的设计,它开启了生态生物领域运用的大门。
从模型来说,穹顶温室是几何二十面体结构的一个截面,它由通过精确计算的不同长度的材料组合而成,以三角形为组合单元所构成的一个半球结构。
以下具体就以农业生产上的穹顶温室之构建作些简要的介绍。
3.1、场地的选择
穹顶温室建造与常规温室建造相比,场地的要求没有太多的要求,不需要考虑走向与排列,只要有一块相对平坦的地块即可,其球的直径可因地而灵活决定,可以因地制宜建造各种不同直径规格的球体。
但如果用于栽培农作物,则以有电有水有光及道路方便的地方建造为好,可以发挥其最大的穹顶生态与生物生长效果。
3.2、材料的选择
对于材料选择也没有普通温室严格,因为它的构造都是有短距的材料拱建而成,对材料强度要求不高,可以是木条、竹竿、钢管、塑料管等材料,但如果条件许可最好是以轻型的不锈钢管为好,这样可以使整个温室的轻巧度提高。
不过也因生产实际需要而灵活选择,如球体小的可以用木条或者竹竿,这些材料成本更低,而建成后也不失其牢固度。
这在庭院穹顶设计上运用较多。
对于跨度大的穹顶,通常以钢构为好,因为跨度增大后其每根材料的长度也变长,相对要求增强材料的强度,才可以达到最佳的受力效果。
3.3、维数的确定
所谓维数,其实简单的理解就是穹的底边至顶点的层数,球体越大层数越多,其维数也就越大,不同的维数构成的穹顶温室,有不同的建造方法,用到不同的材料根数与尺寸长度。
维数越大,组成球体的弧线上节点也越多,球的外观也就更圆,但同时材料的用量也就自然增加,农业生产上一般小型的温室(直径10米以下)通常采用3-4维结构,直径10-20米的较大温室则以5-6维设计为好,如果是大型的温室如直径达20-30米以上占地近1亩的,通常采用6-8维设计,也就是温室越大维数也就要增大,这样温室才具有更好的综合性状。
3.4、尺寸的计算
具体的计算因涉及太多的数学公式,这里不再叙述,只以即定案例的方式,作些简要的介绍。
如你需要建造一个直径8米的温室,而采用的是4维结构。
通过计算需要以下几种长度规格的材料与根数,A:
1.0127m*30;B:
1.1781*60;C:
1.181*30;D:
1.1944*30;E:
1.2515*70;F:
1.2997*30;穹顶高度h为4m。
建成的效果图如下:
3.5、现场的安装
穹顶温室的安装必须严格按照计算的长度与几何组图去安装,否则只要存在一根错位,就难以安装成功,这些尺寸与数量都是通过精确计算的结果,必须按规格对位组合。
现把装配图勾画如下:
有了装配图从理论上应该说就可以组装成球,但在实际生产的运用上,这些不同规格材料的组合连接还是最重要的技术问题,如何把这些材料连接成三角形、五角形、六角形,最终成一个球形。
连接的方法因材料不同采用不同的连接方法,木条的连接采用专门设计的连接器,钢管的连接可以直接打孔并用镙杆固定,也可用套接型连接器套接后上紧镙丝固定,PVC管材可以把材料两头削制成楔形,尔后上紧螺丝进行连接。
但这里还需要注意的就是,材料的概念长度与装配因连接所需的实际长度有所区别,必须把因连接而延伸或缩短的部份长度进行减或加,从而才能让实际装配的中心点位置与理论计算位置相符。
比妨说钢管的理论长度为A--1.0127m,而装配上螺杆或螺丝所耗的实际长度为每端2.5cm,那么在取材料时必须把各种规格的理论长度基础上加长5cm,这样才能达到装配成球的效果,否则都会改变计算效果,做不成穹型。
现把各种材料的连接方法以图示的方法展示给大家作为参考。
除了上述的连接装配相关的一些技术外,还有装配次序的问题,通常情况下都是以顶点的A开始安装,遵循从顶点到底边的方法,这样可以减免从下往上安装带来的不便,无需梯架等高空作业工具,而且地面组装安全而快捷
3.6、系统的设计(如示图)
安装完毕后,接下去的工程就是系统的设计,系统的设计是发挥穹顶温室最佳运行功能的关键,从植物栽培角度来说,相关较为紧密的因子为温光气热水,如何创造最适合的生长因子环境是系统设计科学合理性的体现。
首先从保温角度来说,穹顶本身具有较大的空间与较强的蓄热保温性,但从科学的设计角度来说,最好于正北面设立隔热反光板,面积约2/5帧的一个组合大三角(如图),可以用聚氨酯发泡填充,也可用玻纤材料隔热,表面再涂反光材料可者覆反光膜,起到更好的隔热与反光作用。
水体的大小按以下比例设定,也就是温室空间越大水体容量也要求较大,以起到更好的调温调湿作用,一般水体设计以结合水产养殖或水生生物培育为好,起到更好的生态循环与稳定之作用。
通风的设计,一般采用顶装冲天炉,下侧方开设通风口即可,任由自然通风,达到节能之效果,这种设计也是穹顶温室最大的特点,是与普通温室的水平通风最大的区别,能使热空气的上下对流通风发挥出最佳的效能。
也是它能保持夏日适合温度的重要设计。
微喷降温设计与地降温加温设计,于穹顶的节点上,围绕中心点,第间隔一维安装一环微喷降温管,空间的安装3-4环即可,较小的只需安装1-2环,这种高空弥雾可以达到最佳的降温效果,比普通温室的弥雾降温有更大的气化散热空间;另外,地降温与加温的设计就是于土壤下均匀地围埋通气管,实现穹顶空气与土壤的热交换与热贮藏,也对冬季或夏热起到很好的热缓冲作用。
除了上述的系统设计外,内部空间的设计利用通常采用垂直气雾栽培法设计,以提高空间利用率,同时还需遵循多物种共生互作的原则,实现生物链的循环,与生产的零排放,达到最佳的生态社会与经济效益。
4、鸟巢温室在生产生活军事上的运用
鸟巢温室是一种介于温室及房屋住宅之间的一种边缘建筑,可以用于农业生产的温室大棚也可以用于其它各个领域,以下就各领域的运用作些简要介绍,重点突出农业的广泛运用前景,通过介绍让大家对鸟巢温室有更深刻的认识,既拓展了思路又能激发大家想像力与创造力;农业生态是与人们生产生活相关最为密切的生态系统,在全球性强调生态文明的情况下,如何构建科学的可持续的农业生态系统将是科研与生产工作者的重心;鸟巢温室的运用可以说是一种生态可持续的技术平台,通过它可以构建众多的生态子体系,包括生态住宅在内的外延运用。
4.1、鸟巢温室在农业生产上的运用
农业生产是人类社会所有产业中最基础的产业,历经数千年的发展,农业经历了多种耕作方式的转变,才有现代农业的空前发展,但在发展的背后却也带给人类太多的负面包袱;如当前完全依赖于石油运输的农产品供应体系,将大大影响当前农业的可持续永久性,普通的农产品平均要运输上千公里才到消费者手中,这与气候及土壤的多样性及环境的选择性有关,现有的耕作方式与温室体系很难在任何一个地方生产任何农产品,所以存在着远距离运输大量耗能的问题;同时也与消费者同农耕脱离的生活方式有关,因为传统的农耕方式技术要求高耗时多,不可能像普通生活电器一样成为生活的一部份,如果耕作就像电器的使用一样,那农业生产获取食物的方式就变成生活方式,这样就可以实现城市家庭的真正可持续,真正永续的发展;这种依赖于远距离运输的农业体系我们也叫做石油农业,它随着能源危机的日益加剧,最终将会被击垮;那么人类的可持续生态文明之路该如何走呢?
首先通过科技创新实现农业生产方式的转变,就如最近美国农业专家与设计师提出的新概念农业“耕作大楼”它可以数千倍地提高单位面积的耕作效率,一亩地可以养活5万人的大胆构思[39];而且与城市功能有机结合,让城市耕作农场融入城市建设的一部份,这是未来可持续城市发展的必然;也就是说农业得向空间要土地,得向精准可控化发展实现任何农产品的异地生产;在任何地方任何气候条件下都可以构建出任何农产品的高效生产系统,只有这样才能使农业的耗能得以解决,才能给农业的可持续找到出路;虽然这还是一个科学的构思,但它已经给人们提出了方向,也就是三维立体耕作思路,通过空间的集约化设计,达到单位面积产额的无限提升;鸟巢温室所构建的空间是一种当前农业水平条件下可实现的技术,可以实现并即时运用的新型三维耕作体系;它对农业气候的营造及对空间的充分利用来说都是普通温室难以企及的,以下就鸟巢温室的空间化生态利用作些模式介绍,而且是已实现在生产中推广的实实在在的耕作方式,它将为农业生产转型,农业生态可持续文明构建提供新思路。
4.1.1、鸟巢温室技术与雾培农业结合,构建三维耕作的立体化蔬菜工厂体系;
蔬菜瓜果的安全供应是各级政府的首要工作与工程,为了丰富菜篮子提高人民生活水平,光提高产量不行,还得关注健康与安全,而当前的土壤耕作体系与开放式的温室大棚难以构建免化学农药的生产体系。
而鸟巢温室的相对封闭性与高旷性,具有三维设计耕作的最大优势,及病虫入侵的良好屏障与围护;利用鸟巢温室中心的冷却塔技术可以以最小的空气交换量,达到最佳的温度效果;利用空间的高旷性可以轻松地进行三维化的雾培耕作设计,可以提高土地利用率至少三倍以上,再加上雾培生产作物生长速度的加快与耕作指数的提高,使单位产额提高至5-10倍,甚至更高;雾培农业与鸟巢温室的结合,是最为理想的耕作方式,首先雾培可以轻松地进行三维立体设计,如柱式栽培、塔式栽培、蔬菜树栽培等,可以充分利用光资源,达到最大化的生物量产出;如我们在云南文山州做的实验,在20m2的土地上,采用立体栽培,在35d周期内能产出700kg菜,相当于1m2日增生物量为1kg,是普通土壤耕作的数倍产额;雾培的优势它的根系悬挂于空中,不需任何基质,可以在高旷的鸟巢空间内构建任何栽培系统,可以更为合理的按照不同的光生态位,布局不同的品种,而且免除传统耕作的中耕、除草、施肥、打药等工作,大大降低劳动力成本,使蔬菜瓜果生产变得简单而清洁,是未来工业化蔬菜生产的趋势技术,它除了立体化发展优势外,鸟巢温室内的系统运行是闭锁循环的模式,可以达到最少的水与肥投入,没有任何的点滴外排与浪费,不会如土壤栽培或者水培那样,有土壤渗漏与废水外排。
所以它的用水量只需土壤耕作的1%-5%,用肥量只需土壤栽培的20%;不会造成水资源浪费及环境的
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