九乡新闻网魔兽世界巨石之核:鸟巢温室的开发利用及效益评价（续3）
来源：百度文库 编辑：九乡新闻网 时间：2024/04/28 01:28:58
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。
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污染；如果温室内清洁卫生控制得好，基本不用农药就可以生产出正真绿色的安全型蔬菜；即使有虫害入侵也相对容易控制，没有土壤与杂草的滋生空间；而且雾培生产方式还具有生长速度加快的优势，是普通土壤栽培的3-5倍，一些瓜果类甚至是数十倍地提高；鸟巢型温室的蔬菜生产方式自研究成功到现在，虽然只有三年时间，但已受到二十多个国家与地区的关注与重视，在我国大江南北遍地开花。
4.1.2 鸟巢温室与农家乐结合构建风格独特的生态型餐厅
农业发展到一定程度必然会走向功能的多元化，与旅游结合构建观光农业，与社区农产品需求结合，构建社区农场，与市民体验结合构建开心农场等。这些新型的农业将是未来农业转型的一种独特的增长方式，它也是农业由生产转变化生活方式的桥梁；我国温室型生态餐厅的经营与发展，就是利用农地进行餐饮经营的一种很好结合，它改变了传统单一的就餐环境，让消费者在生态绿色舒适的温室环境中用餐，这种改变一可以使农产品的远距离运输销售变为就地消费，减少了碳排。二可以让市民吃到最为新鲜的三现农产品（现采、现摘、现杀），口味鲜美营养保全，不像长途运输农产品失去了原有产品的营养与口味。三是在温室气候可调控的生态环境下用餐，空气清新，绿意盎然，舒适而健康，改变了城里拥挤嘈杂的封闭式包厢带来的压抑。在这样环境下用餐让人们回归生态、放松心情，增长见识体验农趣，所以这种类型的餐厅在近年的中国大江南北极为火爆。政府也出台相关政策给予支持与引导，成为农业转型与方式转变的一种成功模式；当前生态餐厅大多采用玻璃温室与联栋温室，这些温室一是造价不菲，普通农民与投资者难以企及，二是传统结构的温室为线性多支柱结构，进行内部生态设计与包厢区分受到一些限制，而且在气候调节控制上也出现能耗过高的问题，并且温室高度受限，很难进行空间的绿化覆盖设计；针对这些问题，鸟巢型生态餐厅可以有效地解决这些问题，鸟巢温室空间高旷可以充分利用上层空间进行花卉蔬果的空间绿化，为用餐环环境营造出绿色的生态氛围；无支柱结构更适合灵活的生态布局设计，让每个功能区的协同关系更易构建，实现生态温室系统内的生态循环与可持续；良好的通风加上地下水喷淋的冷却塔技术结合，使餐厅的夏日致冷能耗最低化，不需大量的空调耗能；可以通过微生态系统的区划设计，模拟出更多的生态子系统、如丛林、湿地、溪流、高山、沙漠、草原等，让温室形成一个仿自然气候与地理的微生物圈[40]，更像是一个地球的微型缩影，而普通温室在整体功能设计时，常常只能根据温室的线性结构进行线性生态布局，难以达到球体温室浑然一体的感觉。
4.1.3 利用鸟巢温室的轻型性构建水上漂浮温室
浮动温室也叫水上温室，它具有在水上漂移随水位升降的动态特点，具有不占陆地拓展水域的优势，是未来人们获取可耕作空间与再造陆地的一种新型技术模式。当前气候变化，海平面上升，陆地将会变得越来越少，生存与生活的空间必将面临着挑战，水上城市的方案在建筑业上已有许多科学家建筑师曾都有过设想，构建漂浮的城市，再造人类生存空间，为应对未来气候变化而构画出宏伟壮观的水上城市蓝图。
其实水上城市或者温室，并不是近代科学的伟大设想，在圣经中就有诺亚方舟的故事记载，上帝指意诺亚建造一艘高约12m，长120m的大船，带上地球上的生灵，拯救即将发生的大洪灾。这虽是圣经的故事，但它给人们以思路与启示，也给人们生态破坏气候变化，物种终将灭绝与危机的警示。目前人口越来越多，气候变得越来越难预测，对生产生活及人类社会的发展都带来破坏性的影响。冰川融化气候变暖物种灭绝已成为不争的事实，如何应对，将是一个综合而复杂的科学问题，有移居外星的伟大遥想，也有面对现实的应对方案，当然移居水面也是其中之一。因水面积占地球的70%，它的开发利用远远大于陆地，不管是从海洋获取食物，还是能源与资源的开发，都给人类敞开着一个巨大的开发远景。水上居住，水上生活，水上生产，水上农耕等，也是不难实现的。
就说水上农耕，更是较切合实际的发展思路，比如现在沿海地区，常因土壤的盐碱化及淡水资源的缺乏而使农业生产受到影响，如果建立水上温室，进行无土耕作，利用海水蒸馏淡化处理作为生产生活用水，利用海浪或者风力发电满足能源需求，运用深海水的低温与蓄热进行温室气候的调控，既是一种可行的方案，又是一种节能生态可持续的技术路径。采用鸟巢温室构建技术用于水上漂浮农场的建设具有以下优势，可以抵抗强大的风袭，因为球体构造具有最小的迎风面，利用鸟巢结构空间大而且耗材省的优势，可以大大降低温室的自重，有利于水面的漂浮，运用铁丝网水泥造船技术构建基板，构建可操作的耕作平台，采用海水的太阳能蒸馏技术获取最节能的淡水资源，再利用立体化的雾培技术进行农作物的工厂化生产，用最少的淡水资源获取最大的作物生物量。同时又可以运用水域气候的优势，缓冲剧烈的气候波动性，为农作物的周年生产提供保障，同时也不会像陆地一样招恶劣气候的影响而减产无收。更具创新的是，其实它又是一个可漂浮的拟船农场，可以沿海岸搬移。
目前，虽然还是一个设想，但从技术层面来说已基本具有可操作的技术让这想法实现，它的运用，可以为沿海城市提供蔬菜瓜果食物的保障，可以为海军提供最方便的后勤服务，可以为孤岛的农业耕作开创更广的发展空间，是一项利国利民的好思路，也是一项应对气候变化保障食物安全供给的战略措施。
4.2、鸟巢温室技术在军耕上的运用
战争环境通常是远离城区，而且气候资源土壤条件都是较差的地域，甚至是沙漠、孤岛、边防哨所等非传统农耕适应区，在这些异常的特定的环境下，如何进行农业生产确保部队之军需，就必须形成有异于传统农耕模式的新型耕作技术，这叫军耕技术。军耕技术的研究与应用，发达国家较为前沿，如美国日本以色列等国家，它们在上世纪四十年代开始，就投入较大的人力与物力开始研究，而且在运用上形成了各种各样新模式新技术与新发明。而我国在该领域的研究及投入尚属空白或刚刚起步。美国二战期间把水耕技术的运用有机地与军事结合在一起，解决特定环间下官兵对蔬菜瓜果的需要，1969年在空间站上开始研究运用超声波雾化栽培，解决了失重情况下耕作的技术瓶颈，上世纪90年代末，以色列开发了可高效化生产蔬菜的流动式耕作车，这些农业高新技术的研究与运用无不烙刻着军事及战争的印记，近代更有不少军事科研工作者或航天航空专家开始投向农业高新技术领域的研究及运用，如美国诺贝尔提名奖获得者丹卡尔森就是一位参予过朝鲜战争的军人，他研究的声波喷雾技术现已成为物理农业领域的一大期帜；还有很多成功的或正在研究推广运用的天线矩阵耕作技术及埋碳农法者是部队高科技研究的伟大成果。由此可见一斑，就是农业高新技术的研究及运用往往与军事的发展之间存在着一层隐蔽的密切关系。
而中国军事发展及与农耕的联系更是存着着鱼水不分的紧密关系，如新疆的建设兵团就是一支庞大的农业生产野战军，还有各地的农副业后勤基地，更是一支布点广泛的农业生产示范研究基地。革命战争时期，农业生产更是当时困难时期部队求生存度难关的有力武器，但以往的军耕大多只是采用传统的农耕模式，没有在科技性前沿性科研性上作过更多的探索及研究，是地方技术在部队的一种转移运用。那么在未来战争形势多变，世界动荡变化难测的情况下，如何在军耕技术上更进一步，并形成我军特有的技术体系与模式就显得极为重要，这也将成为军队战斗力及实力的标志。
针对这些问题，我中心计划在军耕技术的研究上投入更多的精力，以形成适合我军当前形势的特有军耕技术与模式，为部队军耕服务，为应对未来战争多变环境服务，估计可于三年内初步建立适应各种环境与作战需求的军耕新模式。其中鸟巢型雾培蔬菜生产技术就是一项能在恶劣环境下进行高效耕作的崭新模式，还有鱼菜共生、工厂化牧草生产、闭锁型种养系统、防空洞型蔬菜工厂、远程农场、海上植物工厂等技术，将会在未来的三年中初步成形与中试运用，以提高我军的农耕装备。
4.3、鸟巢温室在闭锁型温室设计上的运用
目前我国所有的温室基本上属于半封闭型温室，这种温室的气候调节主要采用通风与对流的方式，这种传统的调节技术存在一个致命的问题，就是外界的传播传染源不能切断，同时温室内的二气化碳浓度也不能提高，导致温室的屏障保护功能丧失，同样会出现病虫危害，同样需要采用农药进行防治，难以生产出真正不用杀虫的免农药蔬菜。而采用全封闭的策略后，温室就变成了类植物工厂的模式，可以做到完全不用农药，温室就相当于一个闭封的生态球系统，不会受到外界不良的环境干扰与病虫入侵，是稳定化安全化生产的模式。而且它既具植物工厂的集约化标准化洁净化的优势之同时，又具有最大的节能特性，只需普通温室的20-50%的能源投入即可。
那么在完全封闭的温室内如何实现夏季的高温降温问题与冬季的加温保温问题呢？这问题一直也是温室设施研究者困扰的长期性问题。如果采用传统的降温与加温思路，在全封闭的情况下难以实现节能化与环境调控的最优化。在鸟巢温室技术基础上，引进冷却塔技术就可以轻松实现节能化调温与气候最优化的效果，它利用地下水送入冷却塔以达到温室内环境降温的效果，同时因冷却降温后，温室内形成大最冷凝蒸馏水又可以轻松收集回流作为气雾培的营养液配水。达到了水资源的循环利用，据初步估计，这种封闭型温室可以大大抑制作物蒸腾，又可以让蒸腾冷却水回收，比开放式水资源节省近50-80%，用于水资源紧缺的盐碱区（沿海地区）或者沙漠地区都具有积极的作用，是一种节水型温室。
当然如果在海边建温室，流入温室的可以是海水，而收集回流的是蒸馏水，鸟巢温室就是一个巨大的太阳能蒸馏器。如果建于城市，可以利用灰水或者黑水作为流入源，黑水与灰水经由过滤硝化及植物吸收后的处理水，再作为进入冷却塔的导入水，实现调温与蒸馏获水的水源。海上温室的建设也可以采用该方式进行处理，实现封闭温室的调温及收集水的双重作用。
封闭型温室最重要的贡献在于调温的节能化，及水的太阳能蒸馏获水，起到了节水节能的双重作用。而且在设施栽培中可以阻遏因空气流通而导致的病虫入侵，是解决农药使用问题的终极方案---封闭温室。封闭温室的开发与使用，为植物工厂技术的实用化作出了重要的技术支撑与环境保障。
封闭温室除了冷却塔技术外，还可以采用顶淋水系统进行降温，该方法与顶微喷有很大的区别，顶微喷会使空气中弥漫细雾滴而导致温室湿度过高，而采用顶淋水的方案可以解决该问题，但顶淋水的设计必须与水下坠后的地面蒸发式收集槽结合，所谓蒸发式收集槽就是V形的淋水收集槽是以蜂窝状的湿帘组合而成，可以使水的气化表面积最大化，加快气化吸热降温过程，可以在温室上空或者地面建设蒸发收集槽，采用运行地下水的方式进行温度调节。如果温室空间高大也可设计与植物层冠的上方，也可设计与耕作区的行间，可以每隔
上述这些方法同样也可以用于加温，只要水源以太阳能热蓄水或者地下水都可以，太阳能加热后的热蓄水进入温室系统后，可以通过蒸发辐射方式很快使温室温度提高，用热泵也行，因一定深度的地下水往往具有很好的温度稳定性，就是在寒冬，深水层的地下水也可以十几度以上，这样的水进入温室后，也可以成为寒季的重要热源。
温室的加温与降温是温室气候调节的最重要技术环节，而采用温室封闭，水源循环及太阳能的综合利用后，温室的气候调节技术就可以在完全封闭的环境下进行，使封闭温室技术可行性得以实现。温室封闭后，人为施入的二氧化碳气不会逃逸散失，可以让温室的二氧化碳浓度得以数倍的提高，又可以大大促进光合作用，提高生物质能的合成。在其它因子都相同的情况下，提高二氧化碳浓度可以使作物的产量至少提高30%-50%以上，有些作物甚至可以提高一倍以上。封闭型温室友综合效率是普通温室的数倍，降了降低能源成本外，更重要使作物生长加快实现免农药生产。它的贡献将会是一场革命，也将成为植物工厂产业的核心技术，更是解决农药让作物正真安全放心的变革技术，也是解决淡水匮乏区进行作物耕作的法宝，未来可以实现海水耕作，沙漠还绿，大大拓展人类的可耕空间，让沙漠变绿洲、让海上漂温室、让极地得挑战，让盐碱得复垦。封闭温室技术是一崭新的技术，它所涉及的技术除了热交换以外，还得有科学的温室结构设计与物理数学模型模拟与计算机的控制，只有这样才能让封闭温室技术从概念走向实用。
4.4、鸟巢温室在庭院花园建设计运用
庭院花园或菜园的建设已成为都市农业的重要组成部份,除了美化环境营造城市生态文明外,还具有较高的效益,渐渐将成为市民发展社区农业的主要模式.而庭院温室建造的设施技术在我国基本还处于空白状态,当前还没有一种综合性能良好,外型美观,经济实惠的温室在市场上出售,导致庭院生产整体水平不高,难以周年生产,难以集约经营.
从产出效率来说,如果一户家庭有20-30m2的温室,可年产蔬菜500kg以上,基本可满足三口之家的蔬菜供给,这对于可持续农业与城市的和谐发展来说意义重大,是缓减农产品供需矛盾的一项重要技术措施.为了使单位面积耕作效率的提高,及生产的全年化稳定化进行,建造庭院温室成为必不可少的农业装备技术.这里介绍的鸟巢型庭院小温室可以基本满足都市温室建设的要求,(1)外型美观别致,不会影响都市景观;(2)强大的抗御灾害天气的能力,特别是风力大的楼顶,它能发挥强大的抗风性;(3)空间利用良好,可以实现多层次立体栽培或养殖;(4)方便循环型的鱼菜共生设计,构建可持续零排放的都市农业模式;(4)与阳光房或玻璃温室相比,成本低,经济实惠;(5)建造不受场地局限,灵活性大.
鸟巢型小温室是一个迷你的农业生产系统,更是一个循环的生态球,它集休闲与生产功能为一体,能充分体现都市现代农业的高科技特色,能成为小孩认识自然、掌握农耕技术、倡导生态文明的重要科普园，对社会对生态的贡献来说意义重大。
现把相关设计展示如下，供爱好者参考：
4.5、鸟巢温室构造在农业可持续建筑上运用
可持续、生态、环保、绿色理念是当前建设社会主义新农村及发展现代农业必须考虑的前提与基础，任何一项建设或者工程都要把可持续的生态文明作为衡量标准，特别是在全球气候变暖的今天，节能环保绿色生态已成为这个伟大时代的代名词，产业的发展是否低碳、城市的建设是否可持续性、家庭生活是否生态环保等都是倡导与建设生态文明的具体表现。而用于农业生产的相关建筑，如生态园、观光园、产业基地的管理用房、仓库、加工厂、临时住房等，当前主要还是依托于传统建筑理念，没有实现低碳可持续建筑的要求，针对这问题，我们进行了调研考察，分析了传统泥墙建筑、茅草竹木建筑的特点，并结合现代新型建筑的设计与建造技术，形成了既含合传统环保理念又具新潮建筑特点的边缘建筑风格。如铁丝网水泥结构、及沙袋土墙结构、钢架或竹木的鸟巢结构等，这些结构所涉技术简单，通过简单培训就可人人操作、而且可以就地取材减少建筑材料运输所带来的高能高碳之浪费，同时，也能给人耳目一新的观光效果与思维的激发。
铁丝网水泥结构的特点：
（1） 就如雕塑一样可以发挥想像力进行铁丝网的随意造型，让建筑的艺术性得以提高，是非线性建筑灵活性最大化的体现。
（2） 成本大大降低，构造好丝网框架后，只需抹上一层水泥即可，其厚度大大低于现有的墙体厚度，使建筑材料成本大大降低，同时一体化的铁丝网骨架所构造出的混凝土整体结构，具有强大的牢固性。（如沿海地区的铁丝网水泥船就是采用该建造风格构造的）
（3） 不需专业化的技术人员，就可实现DIY操作，更适合农业建筑的低成本与实用之特点。
（4） 所涉材料种类少，只需铁丝网、水泥、河沙即可，适合于运输不便地区的建筑工程施工。
沙袋土墙结构的特点：
（1） 该建筑风格是我国农村土坯墙建筑的改进与创新，在农村可以就地取材、建造材料来源广，如土壤、沙石、甚至无机的垃圾煤渣等都可作为建筑填料。
（2） 建筑所用到的袋材也可以灵活获取，如装饲料或者大米的编织袋或者破旧不用的布料所缝制的管袋皆可作为装料袋。
（3） 特别适合于曲面建筑或者随意化的艺术性造型设计，可以把装料后的管袋层层夯踏成各种形态的墙体，而且具有良好的隔热性与抗风抗震性。其实战争时的战壕就是用装料后的袋叠垛而成，也具有强大的防弹与抗爆能力。或者在拦截水流工程筑坝时也用土袋埋填的方法。
（4） 较适合贫困地区农民的自已动手建造，只需袋与土料即可，也是一种就地取材不耗资料与可持续性建筑。
钢架或竹木的鸟巢结构特点：
（1） 不管是钢材或者竹木材料，采用鸟巢设计风格设计都具有材料最省化，强度最大化的特点，而且不需消耗大量的人力与物力，可以轻松快速地搭建。
（2） 风格独特，更适观光园建设，是一种极具特色的田园化创新设计。
（3） 空间大通风好，可用于生态包厢、小型的田园别墅、管理用房及仓储等
随着全球气候变暖的不断加剧，人们不得不开始重新辨证地思考科技发展所带来的进步与不足，让一些传统的简易的朴素的建筑设计重现它的光芒，在传统基础上创新性地发展，往往是更加符合科学发展规律与可持续的生态之路。