在城镇化快速发展过程中,我国耕地紧张局势越加严重,城市生态环境持续恶化。开展具备农业生产功能的城市建筑环境适应性与种植技术研究,能够有效补偿耕地面积,减少资源消耗,改善城市生态,使城市产生从单纯的资源消耗型向生产型的革新性转变,具有重要的经济、社会、生态和学术意义。课题以居住建筑和办公建筑为研究对象,综合运用实地调研、理论整合、种植试验、计算机模型建构等方法进行研究。主要研究方面:系统梳理有农建筑理论,农业城市环境适应性、建筑环境适应性研究,建筑农业种植技术、品种选择技术研究、屋顶温室有农建筑范式研究。研究内容:（1）在生产性城市理论指导下,系统梳理有农建筑理论。有农建筑是在传统民用建筑基础上,采用现代农业技术和环境调控手段,系统耦合人居生活与农业生产活动,构筑“建筑—农业—人”一体化生态系统,具备农业生产功能的工业建筑和民用建筑。（2）城市环境与传统农田环境差异较大,论文以城市雨水和城市空气条件下蔬菜适应性为切入点进行种植试验研究,测量蔬菜光合速率、根系活力、维生素含量和重金属含量等蔬菜品质指标和生理指标,探讨农业在城市环境中的适应性。（3）对比分析蔬菜和人体对环境的要求,提出人菜共生空间光照、温度、湿度、气流等环境指标。测量客厅、办公室、阳台、屋顶的光照强度、温度、湿度、CO₂浓度,分析蔬菜在建筑环境中的适应性。进行建筑蔬菜种植试验,测量生理指标与产量,计算蔬菜绿量和固碳吸氧量,探讨蔬菜生产建筑环境适应性和生态效益。（4）结合设施农业技术和立体绿化技术,筛选建筑农业种植技术:覆土种植、栽培槽种植、栽培块种植、水培种植。提出建筑农业新技术:透气型砂栽培技术。该技术可实现不更换栽培基质持续生产,是更加适宜建筑环境的农业种植技术。进行透气型砂栽培生菜种植试验研究,论证透气型砂栽培技术可行性。（5）提出建筑农业品种选择基本原则,系统整理120种蔬菜环境要求数据,建立建筑蔬菜品种选择专家系统。以建筑农业微空间和中国农业气候区划为基础,进行建筑农业气候区划。（6）进行屋顶温室有农建筑专题研究,探索日光温室、现代温室和建筑屋顶结合的具体模式,并将光伏与屋顶温室进行结合,使建筑具备能源生产和农业生产的功能。利用Design Builder模拟屋顶温室、屋顶农业和普通建筑的能耗,探讨屋顶温室的节能性。论文阐述了有农建筑的内涵,通过调查研究、理论研究、试验研究、模拟研究对农业城市适应性、建筑适应性、建筑农业种植技术、建筑蔬菜品种选择技术、屋顶温室有农建筑模型与能耗进行了研究。结论如下:（1）城市雨水和城市空气环境下的蔬菜生长势弱,商品产量低,营养品质较好,重金属As、Cd、Pb含量满足国家标准食品安全要求,城市雨水可作为农业灌溉用水,交通路口不宜进行蔬菜商品生产;在人菜共生建筑空间中,蔬菜要求光照强度3000lux以上,远高于人居环境要求,需要解决补光而不产生眩光的问题,人菜温度、湿度、通风环境要求范围较为接近,人菜CO₂和O₂具有互补作用;通过办公建筑和居住建筑环境测量试验和种植试验研究证明人菜共生是可行的,种植试验表明,南向窗台、南向阳台和西向阳台单株生物量分别为163.15g、138.08g、132.42g,显著高于北向窗台19.01g和屋顶31.67g,不同空间蔬菜叶绿素含量、净光合速率、固碳吸氧量和绿量差异明显。（2）提出建筑农业三原则:对人工作和生活影响小、对建筑环境影响小、种植管理简单,筛选出建筑农业适宜技术:覆土栽培技术、栽培槽技术、栽培块种植技术、栽培箱种植技术、水培技术;提供新的建筑农业种植技术:透气型砂栽培技术,试验证明透气型砂栽培技术是可行的;建立120种蔬菜环境指标数据库,建立品种选择专家系统,进行建筑农业气候区划,解决了建筑蔬菜品种选择问题。（3）探索通过屋顶温室进行农业、能源复合式生产的有农建筑范式;Design Builder软件模拟表明屋顶现代温室和相连建筑顶层的全年能耗为80802 Kwh,露地现代温室+没有屋顶温室的建筑顶层全年能耗为90429 Kwh,全年节能9627 Kwh,露地日光温室+普通建筑顶层全年能耗为48806 Kwh,屋顶日光温室和建筑顶层全年能耗为46924 Kwh,全年节能1882 Kwh,证明屋顶温室是节能的。论文为有农建筑和生产型建筑系统构筑做了部分工作,属于生产性城市理论体系研究,是国家自然科学基金《基于垂直农业的生产型民用建筑系统构筑》（项目批准号:51568017）的部分研究成果,为生态建筑设计探索新方法,为可持续城镇建设提供新思路。