農業(yè)產品屋頂菜園萬通

CONCEPTUALPLANNING第一階段草案匯報2013.12.24中國農業(yè)大學ConceptualPlanningoftheroofofagriculturegarden,FangshanDistrict北京市萬通中心屋頂農場規(guī)劃方案目錄1.目標與意義3.案例借鑒4.總體方案2.屋頂農業(yè)研究目標與意義1BackgroundandOrientation項目目標打造北京CBD區(qū)域首個屋頂農場生態(tài)意義城市綠肺

防固風沙存儲降水緩解熱島效應

節(jié)約能源維系同事關系社會意義經濟意義延長建筑物壽命農產品經濟創(chuàng)收

認知農業(yè)窗口項目意義農耕體驗平臺改善人居環(huán)境亮化城市景觀節(jié)能減排屋頂農業(yè)項目意義生態(tài)學意義城市綠肺、防固風沙、降低PM2.5含量綠植的葉子對細微的顆粒物有較強的阻滯乃至吸附能力，能夠有效凈化空氣。據統(tǒng)計，北京市區(qū)的屋頂大約有322.33平方公里，其中可以用座綠化的屋頂總面積，大約有96.7平方公里，相當于34個朝陽公園。過去10年間，北京市已經實現的屋頂綠化的面積只有100萬平面方米，約占可利用面積的1%，有著巨大的增長空間。

進一步的測算，若將北京市96.7平方公里的的面積全部利用，相當于種了近3億棵樹，相當于現在北京行政區(qū)內現有數目量的數倍。同時，這些屋頂綠植一天可以吸收4835噸二氧化碳，由此北京一年可以減少180萬噸的二氧化碳排放，同時放出130萬噸氧氣。

同樣有研究表明，花園式屋頂綠化平均滯塵比率31.13%，一平方米的綠化一年的滯塵量約為150克，若完成全部可用屋頂的綠化，一年北京可以減少揚塵14505噸。而經過立體綠化后的屋頂和室內的PM2.5含量可被降至每立方米20微克以下。屋頂農業(yè)項目意義生態(tài)學意義存儲雨水，緩解市政管道壓力屋頂農業(yè)綠化增強了城市建筑含蓄水源的能力，大面積的屋頂綠化等同于為城市增加了無數個蓄水池，在凈化并充分利用雨水的同時可減輕暴雨對城市排水系統(tǒng)的壓力。按照研究測算，屋頂農場可截留雨水43.1％，以北京地區(qū)年降水量600mm測算，每年可截流屋頂水資源750萬噸，相當于整個北京市2個月的用水量。屋頂農業(yè)項目意義生態(tài)學意義有效緩解城市熱島效應、節(jié)能減排屋頂綠色植被可吸收70%—85%的太陽輻射熱，抑制城市熱島效應。北京地區(qū)通常，夏天黑色瀝青屋面溫度能高達83℃，混凝土屋面溫度可達48℃，而有植物栽培的屋面溫度僅為30℃。在北京已完成屋頂的建筑，夏季室內溫度比未綠化前降低了5℃，冬季溫度提高了5℃。使樓房具有了冬暖夏涼的功能的同時，大大減少了能源使用，有效緩解了夏季用電高峰帶來的能源緊張和冬季能源的消耗，從而間接減少了煤炭的需求，緩解大氣懸浮顆粒物污染，降低冬季PM2.5濃度。屋頂農業(yè)項目意義經濟意義增加屋頂使用壽命覆蓋綠植的屋頂由于可以避免陽光直射，使屋頂表面晝夜溫差大幅度降低，因此屋頂的使用壽命可以延長到原來的兩倍，從而減少了維修和更換的費用。屋頂農業(yè)項目意義經濟意義緩解耕地壓力，降低城市綠化成本城市土地資源緊張，城市平面綠化成本較高，屋頂綠化在達到同樣目的的同時降低了綠化成本。相對地面拆遷騰地綠化動輒每平方米幾萬元的費用，屋頂綠化一般每平方米僅200～800元。同時，屋頂農業(yè)還向天空要農產品，創(chuàng)造耕地。據計算，北京市耕地保有量為24萬公頃，并且正在逐年減少，而可供用做屋頂農業(yè)的面積為96.7平方公里，占全部耕地的4%，附加有更大挖掘空間的陽臺農業(yè)，其潛在可利用總面積可達到北京市耕地保有量的10%，同時由于農業(yè)綜合技術的應用，屋頂農業(yè)和陽臺農業(yè)的產量是大田農業(yè)產量的幾倍到甚至十幾倍?？傊蓓斵r業(yè)與陽臺農業(yè)是寸土寸金的城市土地的二次利用，是我國堅守18億畝耕地紅線的不可或缺的補充。屋頂農業(yè)項目意義經濟意義農產品具有一定的經濟價值屋頂農業(yè)可產出大量的農產品，滿足市民消費需求的同時，也創(chuàng)造了經濟價值。屋頂農業(yè)項目意義社會意義市民參與了解農業(yè)的窗口：屋頂農業(yè)項目建成后可成為周邊市民了解農業(yè)，進而參與屋頂農業(yè)、陽臺農業(yè)的窗口，為之后的屋頂農業(yè)的推廣打下基礎。公司成員交流的平臺：成為CBD社區(qū)工作人員生接近農耕、回歸自然、拓寬農業(yè)知識，有助于融洽同事關系，增加團隊凝聚力，緩和緊張的工作節(jié)奏。屋頂農業(yè)項目意義社會美學效益屋頂綠化是城市一道亮麗的風景線。美化城市環(huán)境，提高城市的自然度和舒適性。為人們增加放松身心、緩解城市壓力的場所，提供社會交往機會。13/238屋頂農業(yè)研究2BackgroundandOrientation屋頂農業(yè)發(fā)展概況屋頂農業(yè)，顧名思義就是利用屋頂、陽臺的空間種植花卉、瓜果、蔬菜、糧油等農作物。不僅可以增加城市綠色的覆蓋面積，達到美化和凈化環(huán)境的作用，而且可以帶來一定的經濟效益，更能夠滿足人們日常消費的需求，提高人們的生活質量。屋頂農業(yè)發(fā)展概況屋頂農業(yè)VS.屋頂綠化

屋頂農業(yè)本身是具有綠化效用，囊括了普通屋頂綠化的功能。屋頂農業(yè)更具有推廣性及實用性，可以讓群眾進行廣泛參與。屋頂農業(yè)投入較少，管理要求不高，運營簡單。屋頂農業(yè)產出較高，并可以進一步滿足人們休憩娛樂的需求。北京屋頂農業(yè)小結17/238案例借鑒3BackgroundandOrientation美國紐約鷹街房頂有機農場“鷹街屋頂農場”是目前全世界最大的屋頂農場，擁有6000平方英尺（約557平方米）的種植面積，農場是利用一座廢舊倉庫的屋頂建造而成。屋頂上鋪撒了農作物生長介質，包括肥料、石塊和泥頁巖等。除建有存放雨水的設施外，農場還有自己的蜂房、雞舍，這種綜合種植和養(yǎng)殖結合的方法使屋頂空間得到了高效利用。該農場種有30多種有機水果和蔬菜，采收后的有機蔬果賣給當地居民和的餐館，受到廣泛歡迎。圖片為來鷹街農場勞動的市民，遠處為曼哈頓島美國紐約鷹街房頂有機農場鷹街屋頂農場種植的各種有機蔬菜鷹街屋頂農場內茁壯生長的豌豆苗美國紐約鷹街房頂有機農場鷹街屋頂農場市民參觀日鷹街屋頂農場舉辦的免費種植知識講座深圳最大的屋頂菜園深圳福田農產品批發(fā)市場屋頂菜園整個屋頂菜園總面積有1.3萬平米的屋頂，分成幾個部分：蔬菜區(qū)700平米、草莓區(qū)300平米、桑樹區(qū)3000㎡。該屋頂菜園位于深圳中心地區(qū)，免費對市民開放，屋頂菜園建成后，給樓下租戶帶來四季清涼，為都市渴望農耕生活的人提供了樂土，傍晚和周末可帶孩子到屋頂菜園種菜，還可種桑養(yǎng)蠶、喝茶、打羽毛球等，給深圳人的生活多添一份“綠色”。屋頂菜園還將接近5000平米的菜地分割成500多塊小菜地，供市民認購、租種，平均一平米的菜地租金每天接近1元錢。黃瓜、番茄、白蘿卜，油麥菜、菠菜、蔥蒜，這些超市里常見的時令蔬菜，菜園里應有盡有。深圳最大的屋頂菜園23/238總體方案4BackgroundandOrientation24/238規(guī)劃原則環(huán)保、節(jié)水、綠色、生態(tài)循環(huán)等理念均可在設計中體現。參與性體驗性、休閑娛樂性等多種功能于一體。包含農業(yè)知識普及、農業(yè)創(chuàng)意休閑、農產品采摘體驗、農事躬耕體驗等。以露地種植與容器種植相結合，方便養(yǎng)護。設計材料均選天然木材，石材類及可進行二次利用的材質，節(jié)約成本。方便養(yǎng)護、經濟可行原則綠色生態(tài)原則25/238項目優(yōu)先級時間展示度成本基地概況項目標的位于北京萬通中心3樓露臺，其屋頂呈不規(guī)則形狀。根據已有建筑圖紙，屋頂總面積為2488平米，其屋頂已有綠地面積為2168平米，設備320平米，扣除15%左右由于全遮陰以及二層飯店排風口污染，而無法進行有效種植的區(qū)域，種植區(qū)面積約為1600平米。根據實際經驗，純種植面積約占種植區(qū)的50%，即800平米，剩余面積由道路、園林小品、休閑區(qū)等組成。基地現有概況28/238基地現有概況現場照片29/238基地概況屋頂概況：屋頂之前以佛甲草為主做了簡單的式綠化，構建有園路、排灌溝渠、水源等一系列的基礎設施，并應已經對建筑屋頂做了相應的防水處理，對屋頂原有機械設備使用了木架做了基礎圍擋。荷載：根據《萬通中心結構設計要求顯示》，裙房屋頂的荷載為200kg/㎡，為可上人屋頂，其建筑結構可承載普通的種植活動及小型活動。同時，《北京屋頂綠化規(guī)范》顯示，花園式屋頂綠化（帶喬木、花架、園亭）要求的載荷在300kg/㎡之上，暨萬通中心裙房不適宜構建大批的園林小品、假山、大型灌木、喬木等單位荷載較大的種植類景觀，但可以從事露天種植活動。存在問題：由于屋頂已經進行了簡單式草坪綠化，其土壤厚度為10cm，使用自然土作為草坪種植基質。自然土的容重約為1800kg/m3，則10cm土壤荷載180kg/㎡，而完全保水后其荷載約為230kg/㎡。根據已有資料，其現存屋頂荷載已經超過設計所允許范圍，存在一定的風險；同時，一般葉菜也要求種植基質的深度為15到25厘米之間，而現有樓頂的自然土厚度無法滿足，所以綜上所述，現有屋頂條件需要進行一定的改造。對策：經過相關數據的調閱與不同方案對比，同時考慮項目的拓展空間，最終選定方案為替換部分現有土壤，鋪裝可以用于種植的輕質材料，在保證符合樓宇荷載的前提下，以小型種植箱拼裝成不同的種植區(qū)域后進行種植。30/238基地概況將種植區(qū)域內不符合荷載要求自然土壤，替換為輕質材料填充的種植箱及輕質材質鋪裝的道路。全部使用種植箱種植：種植箱自帶保水、排水、隔根功能，除移除原有土壤外，不需要進行額外的樓面改造，以深度20厘米的種植箱為例，其造價約為每平米350元人民幣。800㎡純種植面積種植箱成本約為28萬。

20厘米厚的種植基質，800平米種植面積需要180m3的種植基質，均價600元/m3的種植基質（椰糠、珍珠巖、草炭等混合），則購買種植基質價格為10萬元。完全保水后，20厘米厚種植基質的荷載低于150kg/平方米，符合萬通裙樓的荷載要求。31/238基地概況流程說明換土方式吊裝替換原土壤，符合屋頂荷載要求數量200噸（800×0.1×1.8）估價3萬純種植箱種植規(guī)格各規(guī)格種植箱可以任意拼插，并且隨意移動。造價控制在350元/平米在考慮展示度需求及時間成本，乃至之后項目拓展空間則此方案優(yōu)選價格28萬元評價優(yōu)勢：美觀、方便，移動性好，可更改、可拓展、可自行安裝，工期短，可自行安裝。易于模塊化采購。種植基質加入材質椰糠、草炭、蛭石等混合基質配置輕質種植機制，滿足蔬菜種植的同時符合荷載要求數量800㎡，20厘米厚，需要160立方米的種植基質，均價600元/m3價格10萬元春夏季屋頂農業(yè)方案——功能分區(qū)職能承載指引兩大功能分區(qū)兩大功能發(fā)掘屋頂綠化創(chuàng)意，提供休閑交際場所參與農耕體驗及屋頂農業(yè)引領示范北京CBD區(qū)域首個屋頂農場春夏季屋頂農業(yè)方案功能分區(qū)圖屋頂農業(yè)種植區(qū)大田種植區(qū)大田種植區(qū)大田種植區(qū)春夏季屋頂農業(yè)方案功能分區(qū)圖屋頂綠化休閑區(qū)屋頂綠化休閑區(qū)：大小適宜，視野開闊的位置，設置大的廊架、小溫室、茶座、小品等可供休憩娛樂的設施，同時對周圍環(huán)境進行合理的美化，在種植區(qū)域內依托種植箱等安裝長椅等可供休息的設施。大型休憩區(qū)域占地80㎡（稱重梁位置），造價依據花園式屋頂綠化，控制為700元/平米，并在主要園路上安放木座椅、樹墩等可供休息的設施，此外可安放諸如蜜蜂箱，養(yǎng)兔籠等小型動物養(yǎng)殖系統(tǒng)，供游人參觀。綠化休閑區(qū)春夏季屋頂農業(yè)方案功能分區(qū)圖屋頂農業(yè)種植區(qū)整塊條田露地種植種植箱種植種植基質：椰糠磚混合珍珠巖、草炭、有機肥滴灌系統(tǒng)顆?；袡C肥自制的種植箱春夏季屋頂農業(yè)方案功能分區(qū)圖屋頂農業(yè)種植區(qū)荷載及土壤：一般大型建筑的樓頂荷載在250~350kg/㎡。而自然土壤的容重在1800kg/立方米，以10cm計算，1平方米的荷載就占據了180kg，極大的制約了屋頂農場的構建。同時由于自然土壤的孔隙度較小，滲水排水能力差，大量澆水及暴雨后容易形成地面徑流，容易造成養(yǎng)分的流失和下水管道的堵塞。屋頂綠化專用土壤一般由輕質的人工基質（如椰糠、泥炭）混合珍珠巖、蛭石及之后的有機肥構成，10cm水飽和后重量低于100kg/㎡。一般葉菜類需要10至20㎝的基質。若全部使用種植箱種植，由于種植箱之間留有相對較大的空隙及可供行走的路徑，并且由于其底部一般具有保水及排水設計，其單位面積的荷載相對露地覆土種植更低。肥料：使用顆?；袡C肥，無臭、無味，可按照不同的植物需要，按照不同比例直接混合入種植基質，另也可以使用葉面肥噴施或液體肥料灌溉，原則上以施用有機肥為主。灌溉系統(tǒng)：若露天種植，需要自行搭建噴灌或者滴灌系統(tǒng)，同時需要考慮樓板的防滲和排水功能。而商業(yè)化種植箱一般具有保水、排水、隔根的特性，可以進行直接澆灌，僅需安裝管道即可。病蟲害防治：一般低于1000平米的小型農場很少會產生病蟲害問題，如產生可利用一些綜合的防控措施杜絕農藥的實用。春夏季屋頂農業(yè)方案功能分區(qū)圖屋頂農業(yè)種植區(qū)露地種植：按照一定的面積劃分為條田，供不同規(guī)模的出租，用輕質材料紅磚或者木柵欄做相應的間隔。優(yōu)勢為構建成本較低，但空間利用率也隨之降低，靈活性不足，操作不方便，需要做一定的工程量。且單塊田的面積過大后，需要使用相對較大的工具如鐵鍬、耙子等，在人員密集時容易產生事故，并且由于荷載所限，只能夠堆積20厘米的種植基質，過大的工具容易穿透種植基質，并直接損壞防水、隔根層。春夏季屋頂農業(yè)方案功能分區(qū)圖屋頂農業(yè)種植區(qū)種植箱：優(yōu)勢比較靈活，拼插方便，可組成任意面積，任意形狀，任意形式的方式組合，外觀比較大方。適用于不同規(guī)模的組成，方便租售。并且取出超負荷土壤后，利用種植箱不再需要做防水、隔根處理，其種植箱具有保水、保土設計，能夠儲存一定的水量。不需要施工，可自行安裝，快捷方便。劣勢為造價相對較高，經淘寶供應商詢價后，純種植面積每平米報價在350元左右，800平米估價約為28萬左右。春夏季屋頂農業(yè)方案功能分區(qū)圖屋頂農業(yè)種植區(qū)種植基質及肥料：基質選擇用椰糠磚、珍珠巖、蛭石、泥炭等混合制成，按照不同作物加入有機肥便可以進行種植。主要用料椰糠磚每立方米的價格在200元左右，混合其他高價基質，計入人工后價格約為600元/m3。以平均20cm厚度，800平方米的純種植面積及可能發(fā)生的立體種植計算計算，需要種植基質180立方米，則需購買種植基質的成本為10萬元。有機肥：市售較好的有機肥的價格約為800元每噸，以北京地區(qū)的標準蔬菜大棚年使用5噸有機肥做標準，則900平米純種植面積年施肥量為7.5噸，附帶運輸費用，首次購買有機肥成本約為7000元。種子及生物農藥費用：按照1畝地每月200元種子費用與100元生物農藥費用，全年種植8個月計算，年投資約為4000元。灌溉設備：使用滴灌、微噴灌設備，或若經營以田塊租售方式，則統(tǒng)一準備一套噴灌設備后，向客戶僅提供水源接口即可。自有噴灌設備附加必要管道建設，900平米種植面積的成本可控制在2000元。另外可為客戶提供單獨控制的滴灌或者噴灌設備，直接連接龍頭即可，每套200元左右，可控制10米長的種植區(qū)。水費：以一個標準大棚年耗水100方計算，900平米種植區(qū)年耗水約150方，但由于屋頂溫度高蒸發(fā)量大，基質排水性能好，以年耗水270方計，以4元每方計算，年水費可控制在1000元左右。電費：若無晚間照明需求則可忽略。40/238陽臺種植方式：一般使用專用的芽菜育苗盤，將不同的芽菜種置入期中后，倒入一定量的水，放入露臺，等待一到兩周后即可食用。芽菜適合用種植或者種植架全年種植?？煞N植芽菜41/238薺菜蒲公英馬齒莧紫背菜白蘇背兒菜野菜42/238空中菜園建成后效果圖43/238屋頂農業(yè)展示區(qū)之空中菜園44/238屋頂農場可種植作物季節(jié)菜品春季2至4月小白菜小油菜空心菜

菠菜韭菜香菜

木耳菜茼蒿香蔥

油葵苗蘿卜苗豌豆苗

小番茄黃瓜豇豆

朝天椒甜椒草莓

櫻桃蘿卜薄荷羅勒

紫蘇生菜油麥菜

夏季5至8月圣女果草莓薄荷生菜小黃瓜天嬌豌豆苗香菜蘿卜小蔥小白菜小油菜韭菜南瓜紫蘇絲瓜菠菜雞毛菜空心菜薺菜辣椒油麥菜西葫蘆羅勒苦瓜豆角茄子西蘭花芹菜茼蒿豇豆冬瓜洋蔥青蒜木耳菜白菜葫蘆娃娃菜茴香芥藍秋冬季9至12月西瓜五彩椒胡蘿卜甜瓜西紅柿草莓生菜大白菜韭菜蘿卜菠菜小白菜香蔥枸杞芹菜蒜苗茼蒿香菜油麥菜薄荷列表僅包含了空中菜園可以種植的一小部分蔬菜，每種蔬菜又可包含若干不同的品種。此外，空中菜園還可種植相當品種的花卉、香草等既有相當的綠化功能又可食用的植物。經初次積累經驗后，可形成北方地區(qū)事宜屋頂農場種植作物資料庫，方便之后項目拓展時進行隨時調用。45/238屋頂農場的道路及休憩區(qū)域道路：按照以往經驗，道路所占面積與種植面積比約為1：1。萬通中心屋頂原有道路可直接使用，同時需在種植田塊間增設必要道路。需要增設的道路面積估測為400㎡，可將原有自然土部分去除一部分，后鋪設10厘米白石子，白石子10厘米堆積荷載為140kg/平方米，低于屋頂荷載上限。由此計算共需白石子40立方米，以150元每立方米計算，則需要支出6000元。休憩場所：預留大型休憩場所80㎡，可設置木座椅、廊亭、秋千等可供娛樂設施，以花園式屋頂綠化中等偏低的造價，800元/平米計算，需要投資6.4萬元。入口及廚房油煙排放口等整改：現存入口需通過二層屋頂的機房，進出不方便，需要自樓道處開辟單獨的入口，需要對樓梯窗口進行改造；以及裙房屋頂現存3個飯廳所用排風口，不利于作物的種植及良好農耕環(huán)境的體驗，需要利用簡易材料對其做一定的隔離及圍擋，于此給與1萬元的預算。46/238屋頂農場產出按照北京市氣候，以達成3季有菜，4季常綠為目標?？稍谝荒曛械?至10月開放供認參觀、種植，4至11月份出產新鮮蔬菜。期間蔬菜以速生的芽菜、葉菜及可持續(xù)采收的諸如西紅柿、黃瓜為主，同時可收獲時令水果及蔬菜。以800平米的有效種植面積，每年可產出各類蔬菜約5000公斤。若利用城市樓頂采光好，溫度相對較高，可利用廊架、種植箱進行立體種植計算，則年產各類