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UFO鸟巢温室型生态养生养老融合式高效循环养殖基地设计

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发表于 2019-9-21 16:41:42 | 显示全部楼层 |阅读模式
农业产业时下正处于现代农业转型期,通过转型实现生产方式与经营模式的提升,为农业的可持续发展创造软硬件平台。农业与其它产业的融合发展是农业商业模式转型的重点,通过二三产业整合实现农业产业链延伸及附加值的提升,把农业基地建成多功能多元化多用途的产业孵化基地,实现农商旅养有机融合的现代农业综合体。

生产方式的转型也是当前现代农业的重点,通过设施化工业化手段,提高农业耕作效率,减少劳动力投入及对环境的污染,生产出可控化的安全农产品。如设施温室的利用解决靠天吃饭的传统农耕制限,可以在任何环境与条件下进行现代农业生产,智能化与自动化的结合应用,解决传统农业靠经验生产的粗放性,实现精准化数字化生产,让农业生产流程变得规范而可控;立体化无土化高效化技术的结合,让农业成为高科技密集产能倍增的工业化产业,有效解决耕地限制;循环型耕作模式的结合,使农业生产的排放得以资源再利用,解决环境污染等生态安全问题,让农业产业成为可持续的永久耕作。物联网技术的融合发展,让农业管理信息化远程化与便捷化,并且实现可视化的产品溯源;通过现代农业手段在提高耕作效率同时,构建生态循环可持续安全生产的现代农业体系,是未来农业的发展趋势与方向,也是转型升级的终极目标。

水产养殖产业,也同样追寻现代农业发展规律与方向,当前水体污染日益严重,走工厂化集约化是流水养殖是水产养殖的转型的技术核心,通过工厂化设施化及结合生态循环技术与理念,实现水资源的循环利用及水污染的生态处理零排放,在生产的同时保全环境,解决当前水域普遍污染产业瓶颈。高密度流水养殖结合微生物及植物的生态处理方式,已成为渔业高效生产的主要模式。对于海水养殖,可以结合适合海水栽培的植物构建鱼微生物植物的生态循环与平衡系统,实现养殖少换水或不换水,种植不施肥的生态协同效应。特别是对海水生态有强大适应性的红树林、马鞍藤等具有较强的生物转化能力,可以作为工厂化养殖的生态元素融入。另外随着纳米增氧技术的发展,实现高密度与超高密度养殖成为可以,结合设施温室有效解决养殖环境的水温与气候问题,实现全天候周年养殖,大大提高养殖效率与品质。

7270平方米ufo型鸟巢温室设计

对虾养殖融入立体种植,并且构建可控化的设施温室,实现空间利用最大化,水质处理高效化的循环养殖体系,把工厂化与生态循环利用得以有机结合,为当地水产养殖转型提供模式支持与示范平台。另外把生活要素有机融入,如养生养老住宿等融入,构建生产生活生态一体化的综合体养殖项目,让养殖的功能用途得以多元化的提升,延伸水产养殖产业链及产业附加值,构建可持续的水产养殖技术体系与商业平台。

采用超大空间利用的温室,构建相对稳定的设施气候环境条件,为养殖创造周年可生产的微域环境条件、包括光照、气温、水温、水质等因子。大温室具有气候波动小各因子相对稳定的优势,并且可以充分利用空间进行科学的生态位设计,包括生活生态位的融入。该项目拟采用球体的鸟巢构造,以适应沿海气候,比普通温室更具抗风性。鸟巢温室的球体构造比常规线型温室更易调控微环境而且更为节能,是种植与养殖的优选温室。以下就鸟巢温室型生态养殖基地的建设作详细说明。


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温室构造

温室外型为UFO型结构,外形似飞蝶,由中心温室与外环温室组成,中心温室直径为64米,占地3217平方米,中心球形温室顶高为24米,温室结构采用外三角内蜂窝的空间桁架结构,桁架厚为0.8米(原厚为0.5米),为了实现高强度力学构造,在原内蜂窝基础上,进行蜂窝结构的整体张接连体,类似于四层钢构构型,有效解决沿海抗风问题。中心温室与外环温室之间留出宽3.5米绿化带,外环温室内圈直径为71米,外圈直径为101米,环廊温室跨距为15米,拱顶高为7.5米,地缘面积为4053平方米,为了增强夏日的通风性,环廊温室顶高增设环形常开通风口,通风口高为0.6米,总顶高为8.1米,温室底二层可以覆防虫网增大通风量,与顶通风间形成对流通风。环廊温室采用简易的外三角内蜂窝构造,环形结构形成的环弧张拉表面更利于沿海抗风。温室出入口入共设六道,呈一字形开设,即外圈环廊入口出口及中心球体的入口与出口,温室出入口门全部采用玻璃推拉设计。中心温室通风采用三角窗自动启闭设计,三角窗设为上中下四层通风窗,由顶至温室地缘分别为:6\\6\\12\\12数量均匀布设,共计通风窗36扇。夏日温室底层同样可换覆成防虫网以增大通风量。


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温室钢构
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内部结构

为充分利用高旷的球体空间,温室中心部份设计垂直农场式螺旋梯田,并于高约10米处设环廊式吊顶与阁楼,以方便空间种植生态位的科学布局。中心螺旋梯田由内外网架撑柱及螺旋梯面作整体张拉结构设计,内撑柱直径为9米,外撑柱直径为16米,螺旋梯田高为21米,宽3.5米的梯面作五层盘绕,每层层高为4.2米。总计可创有效耕作梯面面积为677.6米,相当于创造一亩耕作空间。吊顶环廊于高9.8米处起吊,由于起吊空间高旷不会影响地面耕作层光照。吊顶部份由弧扇形与环弧两大部份组合而成,环弧宽为7.4米,作2/3环弧吊顶,另外扇形吊部作1/3弧形设计,弧扇跨为15米,弧扇内弧弧线长为24.7米,外弧弧长为56.8米,总计吊顶弧扇可创有效表面积为1306平方米,相当于创造两亩地的空间耕作面积。其中弧扇区近外缘处用于管理生产用房或者养生养老庇所设计,其它网架全部用于空中覆绿植物的攀附架,创造绿化空间达到养殖工厂的生态覆荫效果,利用叶片强大的蒸腾效应,达到夏日有效的生态降温,相当于人工湿地式的森林系统。吊顶网架与中心旋梯之间设吊桥通往,以旋梯作为上下吊顶的过道。环弧吊顶采用空间吊索法悬空,弧扇吊顶阁楼部份除了悬吊外,再于吊顶平台作下方钢支柱支撑,以提高楼面强度与承压性。

内部设计

A、 中心球体温室内部设计

为充分利用有效的空间,内部全部采用环弧式布局设计。以下就由外往内的布局作详细设计说明。地缘最外环设为宽1米的碎石滤床,用于马鞍藤的绿化种植,利用藤本的攀爬特性,攀满地缘一周高6-8米的温室弧壁,大大减少养殖池的斜射光照射。马鞍藤生命力强,光合效率高,种植床与养殖水之间构建鱼植共生式循环,可以起到高效的生物滤化作用,另外马鞍藤的的花色又起到很好的绿化与造景效果。


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四周马鞍藤垂面绿化

内环主体部份为弧扇形养殖池,球体温室共设两组流水养殖系统,于中线主过道两侧各布设两组,每组弧扇养殖池水体面积分别为400\\300\\250\\200\\150\\平方米,五池为一组,池与池之间的隔断用于湿地床设计,床内填充碎石,用于红树林种植,采用养殖水进行循环灌溉,另建另一鱼树共生系统。红树林长成后同样起到很好覆绿效果,创造森林间养殖的生态效果。弧扇养殖池作环弧状同心布局,池纵深为21米,扇体跨距因面积不同而异。


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池之间隔断建成种植槽栽培红树林

温室内部主通道由纵向宽2米木栈桥式主过道及中心区域的环弧主过道组成,环弧主过道环绕于中心螺旋梯田外一周,宽为2米。


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木栈桥及环绕过道

中心螺旋梯田作管道化水气培设计,作三畦环绕布设,栽培管采用大口径可伸缩通风管盘绕,梯面两侧与中间作三盘绕设计,可创有效栽培线总长为592米,管内安装弥雾后实行水气培耕作,利用营养液循环种植。按照定植间距1.2米种植,可种植瓜果或者热带植物495棵,重点种植耐高温的火龙果或者喜温的瓜果,实行周年栽培,绿化整座螺旋梯柱,可以起到很好的温湿度调控效果。中心螺旋的中心区域部份,建成水体,水体深为1.5米,为地上式,水体直径为9米,主要用于富氧水的纳米增氧,实现常温下的超饱和溶氧,经由增氧的富氧水采用自流的方式注入每一弧扇养殖池。通过集中增氧可以高效利用增氧设备,减少常规增氧效率低问题。


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中心垂直农场顶处百香果垂挂绿化整个空间
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中心纳米增氧池
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螺旋梯田的水气栽培

中心梯田高约10米处设一通道,采用吊桥的方式通往阁楼吊顶。环弧与弧扇的组合吊顶分为两部份设计,弧扇区近温室外缘区块主要用于简易庇所建设,采用轻型的活动板房材料建设,共建设面积约为200平方米,每间房纵深为5米,共布设8间管理与休闲用房,平房高约为2.7-3米。平房前的弧扇区采用百香果覆绿。另外环廊吊顶的外沿拉杆可以作为气雾培百香果的攀附架,构建环绕环廊吊顶一周的垂面绿化。除了弧扇形房舍区铺设木地板外,其它全部覆盖铁丝网,用于气雾培百香果的棚架用途。百香果种植于环绕拉杆基部设计栽培管,长成的藤蔓部份平铺式生长覆盖平台网架,部份垂直拉蔓创造环绕的绿墙效果,使空间得以最大化的绿化美化,为地面空间创造生态绿荫,起到调温调湿与生态降温效果。


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吊顶阁楼及环廊吊顶绿化

B、 环廊温室内部布局

外圈环廊温室同样作环弧布局,其中一半用于对虾养殖,另一半圈用于牡蛎养殖,温室入口两侧设为牡蛎池,占一半面积,另半圈为出口过道两侧,分别布设对虾养殖池,面积分别为400\\300\\250\\200\\150\\平方米五格弧扇形养殖池。外环温室弧扇分别,最外周同样为宽1米的碎石湿地床,用于马鞍藤的生物滤化床。最内环环绕一周宽为2米的主过道。环绕养于池的纵深为11米,弧跨距因养殖池面积不同而异。为了提高空间利用率,于弧扇养殖区中线处设一环弧状的种植平台,采用环弧钢构作为基座架设为环弧养殖池上方,铺设板材后用于梯架形雾培设计,环弧平台宽为4米,内弧直径为83米,外弧直径为91米,可创有效耕作平面面积为1093平方米,环廊钢构平台采用双层三角网架结构。宽4米网架平台布设两组环绕雾培架,架底宽为1米,斜面为1.5米,上梯面宽为0.4米,两组梯架间留出宽1米过道,梯架雾培实行瓜果叶菜套种,通过架设水池上方的雾培设计,可创有效雾培耕作表面积为1639.5平方米,以叶菜种植间距0.1X0.15m计,可一次性栽培叶菜109300棵,以年至少生产十批计,可日收获叶菜3036棵,以生物量平均每十棵一公斤计,可日收获叶菜303公斤。另外上层梯面用于套种,可创栽培线总长为547米,以上梯面两侧套种,间距0.6米计,可创瓜果套种株位1823株,以每株位年产瓜果10公斤计,可通过套种年增收瓜果18230公斤。


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环廊温室内部设计
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内部水体上方的梯架式雾培
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最外环的碎石床马鞍藤种植
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内圈宽2米环绕主过道

外环温室与中心温室之间的绿化带全部用于马鞍藤种植,环绕UFO一周用于红树林种植。

C、 附助元素(生态门墩及太阳能发电板)

生态门墩

生态门墩采用钢构建模结合喷浆技术构建基座(通常基座作为门卫或者售票房使用),并采用空中无土绿化技术创造一个巨大的绿化空间。该基地门墩为巨大的圆形弧拱结构,圆形弧拱横切面基座直径为6米,喷浆后形成占地28平方米的生态房,房顶喷浆成斜坡用于植草并开设透光口,弧拱两落地基座即成两间庇所,一间用于门卫,一间用于售票。除了喷浆外的弧拱钢构即作为无土栽培的承载架,采用大口径管道顺着钢构弧度作拱形雾培,用于攀藤植物如月季、美国凌宵等植物栽培,长成后即成一巨大的花环。弧形门拱总顶高为9米,也即外大拱形的半径,内拱顶高为3.2米(即出入口大门门拱高),门拱内跨距(即通道跨距)为6米,外跨距(即含基座的总跨距)18米。该门墩建成后气势宏伟,但不同常规建筑,它具很好的生态融合性,远处看去就是一个巨大的生态绿拱。


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生态门墩

太阳能发电板

太阳能发电技术与温室的结合,实现能源断网自给或者作为补充,是实现绿色节能的有效途径。中心球体温室钢构可以作为太阳能发电板覆盖承重架,为了不影响内部光照对植物生长的影响,阳光板覆盖面积以不超过球体总表面积的20-30%为宜,该温室钢构网架共计24层,覆盖太阳能发电板布设6层,并分为上中下三大层覆盖,从顶处往下依次为8-9/15-16/21-22钢构层架覆盖,总计覆盖阳光板总面积为1525.4平方米,以每平方米120w输出功率计,太阳能覆盖后最大可达180KW功率的输出,基本可满足温室内部相关电机(如增氧、水泵、照明、风机等运行的需求,对于构建未来断网农场提供能源支撑。


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太阳能发电膜覆盖

入口广场花柱

为美化基地温室入口两侧设立雾培花柱,环弧式分列两侧,花柱直径为1.5米高为4米,排列间距3米,共设花柱10根,每侧五根。用于草花或者芝樱类木本匍匐地被花海品种种植,以美化入口大厅环境。


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广场及花柱美化
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