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摘要介绍了屋顶花园的尝试以及楼顶菜棚的假设,分析了楼顶日光大棚温室的可行性,展望了其发展前景,以期为楼顶日光大棚温室的研究提供参考。
关键词楼顶日光大棚温室;可行性;发展前景
中图分类号 S625 文献标识码A文章编号 1007-5739(2010)01-0255-02
近年来,由于大量的工业废气排入大气层中,导致全球气温升高;其次,城市与郊区相比,有着密集的建筑物、道路,而绿地和树木较少,这些建筑物、道路的深色表面能吸收太阳光能而升温,然后把热量传导给周围的空气,导致城市气温升高,形成一个局部高温区,像大海里的小岛,因此把这种现象称作热岛效应;在炎热的夏季,城市中心的温度往往比郊区高出许多。现代城市的规模越来越大,特别是内陆城市,降雨量少,没有海风,热岛效应尤为突出,给城市气候环境带来了极大压力。在郊区农村或林区,绝大部分地面被植被覆盖,这些植物能吸收CO2放出O2,改善空气质量,还能吸收光能、蒸发水分,降低夏季气温。因此,现代城市的角角落落都尽量植树种草,以此改善环境。
1屋顶花园的尝试
国外关于热岛效应方面的研究也不少,较为超前的为美国芝加哥。《参考消息》报在2000年12月7日转载《纽约时报》一篇文章《屋顶花园为芝加哥降温》,1999年7月芝加哥市中心地面温度为23.5℃,而楼顶温度达43.3℃,为解决城市热岛效应市政府投资150万美元,在市政厅大楼顶建一个1 858m2的花园。屋顶花园的其他的好处有:每年可节省炎热夏季的降温费,冬季有保暖作用;保护楼顶,避免夏季烈日曝晒和冬季冰冻,减缓楼顶热胀冷缩的幅度,不致及早裂缝漏水,可使屋顶的寿命比传统屋顶长1倍。北京市在环保方面一直走在全国前列,2008年举办奥运会,环保工作成为重中之重。因此,在2005年北京市政府颁布了《屋顶绿化》的地方标准DB11/T281-2005,并把这一年定为绿化推广年。2005年北京市完成了13万m2的空中花园。目前,北京市已有绿色屋面几百处,总面积超过60万m2 [1],2008年对北京的部分屋顶花园进行了调查,多数单位认为得不偿失,需要投入人力、苗木、水、肥等费用,无实质产出;一家设计院1 300m2的库房顶2005年建成了花园,现在已是草枯花木干,其原因是浇不起水,屋顶风干很快。
2楼顶菜棚的假设
利用植物来改善城市环境早已成共识。少数屋顶花园的存在是必要的,但要在每个楼顶建设花园是一笔很大的投资,而且要专人作务,只投入不“产出”,对于不富裕的国家来说是不现实的,如果在花园里种植农作物,只要有一定的产出,就能收回投资。农业是个弱势产业,种植粮食作物效益低,种植蔬菜、花卉仍存在投入与产出以及经营方式的问题。按照农民目前的大田种植方式仍是不行的,因为农产品成本受规模影响较大,产品价格又受季节影响。近年来,关于对高效设施农业的研究,其表现形式为大棚蔬菜基地、大棚水果基地、大棚花卉基地,其技术已经成熟,设施农业以其独特的优势:节水、节肥、环保、无污染、高产出、高效益,已为世界各国人民所接受;目前,我国大部分的省、市都建有这类农场,山东寿光最有名,这类农场生产的无公害水果、蔬菜特受居民的青睐,其价格也高出1~2倍。反季节蔬菜不仅丰盛了餐桌,也使农场收到效益;如果这种蔬菜大棚建在楼顶,则既能保护楼顶,也能改善环境,还能收益。
3楼顶日光大棚温室的可行性
3.1建设方面的可行性
一是楼面处理。楼顶既然能建花园,防水问题可用同样的方法解决;要在楼顶安装大棚,存在着矛固问题,可在楼面上、大棚的围墙下现浇一道混凝土梁,并预埋好螺丝头,将大棚安装在其上,不致于破坏楼面。二是墙面材料的选择。我国北方的田间大棚大多都有1m厚的保温土墙,这在楼顶是不行的。为此,调查了西安地区的几家冷库和木材干燥窑,它们用的保温墙材料为10cm厚的采钢夹芯板(两面是镀锌铁皮,中间夹泡沫板);还走访了西安几家夹芯板生产厂家科信达、澳达、秦岭等厂,他们提供的数据表明:10cm的泡沫板的保温性能相当于1m厚的砖墙,而且造价也相当,都在100元/m2左右,但重量不超过10kg/m2,其安装方便快捷,正适合楼顶施工,目前国内、外大部分厂房都采用这种材料。因此,用夹芯板作保温墙显然可行。三是其余建设项目。水、电、暖只需从下面引上来即可,相对于田间大棚,这些方面要省钱省事,其余部分基本与田间大棚一致。所不同的是:楼顶菜棚应增加安全防护网以及适当的运输设施;楼顶的太阳能、管道等设施可采取移位或其他措施处置。
3.2经营上的优势与不足
楼顶日光大棚温室相对效区菜棚的优势:下边(或周围)就是用户、消费者,不用提心销售问题,且省掉了包装和运输环节,节省了费用、减少了损耗,附近的住户可以随吃随买,随用随摘,甚至可以电话采购。这样的菜味才是最鲜美的,才是市民最理想的菜篮子。随着屋顶菜园的发展,城市的菜市场会逐步萎缩,可减轻城市交通和场地压力。不足之处是,楼顶到地面运输不方便,棚的施工与维修难度大。
3.3效益分析
田间大棚有高、低档次之分,一般農户建的多属低档棚,用土墙作保温墙,草帘作保温被,内无暖气,节灌设施,一般投资50元/m2,300m2的棚,投资1.5万元,年纯收入在5 000~10 000元;而公司建造的大棚一般为高档棚,砖砌保温墙,丝棉保温被,内有暖气,节灌设施,投资为100元/m2,300m2的棚投资3万元,年纯收入1~2万元[2]。而楼顶大棚应该是后者,且必须安装机械化卷帘设施,采用荚芯板作保温墙。森林的环保效益是其经济效益的2~3倍,楼顶日光大棚温室的环保效益更加显著。其可保护楼顶,延长楼房寿命;使顶层房间冬暖夏凉,节省能源;植物能吸收CO2放出O2,改善城市空气质量;还能吸收光能,蒸发水分,降低城市夏季气温,缓解城市炎热夏季的热岛效应,给城市降温。
3.4楼顶菜棚的实践
2001年冬天,西北农林科技大学无公害农药研究所为了研究农药残留、药效试验在办公楼顶建立实验室温室,种植多种蔬菜。尽管这座“楼顶菜棚”的经济效益无法核算,但却能很容易测出其对下层房间的温度影响,结果是:棚下房间比其他顶层房间1月(最低温度)高出5℃,8月(最高温度)低6℃,基本与1层房间的温度相当。
4发展前景
近20年来,我国耕地面积平均每年减少53.33万hm2[3],递减速度为0.5%,相当青海省的耕地面积,其中有相当一部分是城郊菜地,而且这些耕地主要用于建设楼房和道路;同时,我国每年人口净增加量为1 000万人,随着经济的发展,人民生活水平还要不断提高,对农产品的需求还要增加,人多地少的矛盾将更加突出,食品供应就会更加紧张[4]。因此,开发楼顶菜园具有深远意义,开发1间菜棚,就相当于开垦666.7~1 333.3m2耕地,经营1间菜棚需要1~2个劳动力,还可增加就业。当前要投资屋顶菜棚也存在一定的问题,如投资、施工难度大、经营管理人员的技术培训、对建筑物的影响、屋顶运输以及住户和物业主的观念问题等。相信屋顶菜棚也会像田里的大棚菜园一样,从无到有、从少到多,以上问题都会随着时间的推移、研究的不断深入一一被解决,那么城市里尚未开发的楼顶会成为一个新的投资热点。
5参考文献
[1] 汪慧贞,王荣斌,穆华英.北京绿色屋面节水灌溉技术初探[J].环境工程,2006,24(6):95-96.
[2] 邹志荣.温室大棚建造与管理新技术[M].杨凌:西北农林科技大学出版社,2005.
[3] 王征兵.中国农业经营方式研究[M].北京:中国科学文化出版社,2001.
[4] 黄彩凤.楼顶,也可是耕地的后备资源[J].中国土地,2009(6):51-52.
关键词楼顶日光大棚温室;可行性;发展前景
中图分类号 S625 文献标识码A文章编号 1007-5739(2010)01-0255-02
近年来,由于大量的工业废气排入大气层中,导致全球气温升高;其次,城市与郊区相比,有着密集的建筑物、道路,而绿地和树木较少,这些建筑物、道路的深色表面能吸收太阳光能而升温,然后把热量传导给周围的空气,导致城市气温升高,形成一个局部高温区,像大海里的小岛,因此把这种现象称作热岛效应;在炎热的夏季,城市中心的温度往往比郊区高出许多。现代城市的规模越来越大,特别是内陆城市,降雨量少,没有海风,热岛效应尤为突出,给城市气候环境带来了极大压力。在郊区农村或林区,绝大部分地面被植被覆盖,这些植物能吸收CO2放出O2,改善空气质量,还能吸收光能、蒸发水分,降低夏季气温。因此,现代城市的角角落落都尽量植树种草,以此改善环境。
1屋顶花园的尝试
国外关于热岛效应方面的研究也不少,较为超前的为美国芝加哥。《参考消息》报在2000年12月7日转载《纽约时报》一篇文章《屋顶花园为芝加哥降温》,1999年7月芝加哥市中心地面温度为23.5℃,而楼顶温度达43.3℃,为解决城市热岛效应市政府投资150万美元,在市政厅大楼顶建一个1 858m2的花园。屋顶花园的其他的好处有:每年可节省炎热夏季的降温费,冬季有保暖作用;保护楼顶,避免夏季烈日曝晒和冬季冰冻,减缓楼顶热胀冷缩的幅度,不致及早裂缝漏水,可使屋顶的寿命比传统屋顶长1倍。北京市在环保方面一直走在全国前列,2008年举办奥运会,环保工作成为重中之重。因此,在2005年北京市政府颁布了《屋顶绿化》的地方标准DB11/T281-2005,并把这一年定为绿化推广年。2005年北京市完成了13万m2的空中花园。目前,北京市已有绿色屋面几百处,总面积超过60万m2 [1],2008年对北京的部分屋顶花园进行了调查,多数单位认为得不偿失,需要投入人力、苗木、水、肥等费用,无实质产出;一家设计院1 300m2的库房顶2005年建成了花园,现在已是草枯花木干,其原因是浇不起水,屋顶风干很快。
2楼顶菜棚的假设
利用植物来改善城市环境早已成共识。少数屋顶花园的存在是必要的,但要在每个楼顶建设花园是一笔很大的投资,而且要专人作务,只投入不“产出”,对于不富裕的国家来说是不现实的,如果在花园里种植农作物,只要有一定的产出,就能收回投资。农业是个弱势产业,种植粮食作物效益低,种植蔬菜、花卉仍存在投入与产出以及经营方式的问题。按照农民目前的大田种植方式仍是不行的,因为农产品成本受规模影响较大,产品价格又受季节影响。近年来,关于对高效设施农业的研究,其表现形式为大棚蔬菜基地、大棚水果基地、大棚花卉基地,其技术已经成熟,设施农业以其独特的优势:节水、节肥、环保、无污染、高产出、高效益,已为世界各国人民所接受;目前,我国大部分的省、市都建有这类农场,山东寿光最有名,这类农场生产的无公害水果、蔬菜特受居民的青睐,其价格也高出1~2倍。反季节蔬菜不仅丰盛了餐桌,也使农场收到效益;如果这种蔬菜大棚建在楼顶,则既能保护楼顶,也能改善环境,还能收益。
3楼顶日光大棚温室的可行性
3.1建设方面的可行性
一是楼面处理。楼顶既然能建花园,防水问题可用同样的方法解决;要在楼顶安装大棚,存在着矛固问题,可在楼面上、大棚的围墙下现浇一道混凝土梁,并预埋好螺丝头,将大棚安装在其上,不致于破坏楼面。二是墙面材料的选择。我国北方的田间大棚大多都有1m厚的保温土墙,这在楼顶是不行的。为此,调查了西安地区的几家冷库和木材干燥窑,它们用的保温墙材料为10cm厚的采钢夹芯板(两面是镀锌铁皮,中间夹泡沫板);还走访了西安几家夹芯板生产厂家科信达、澳达、秦岭等厂,他们提供的数据表明:10cm的泡沫板的保温性能相当于1m厚的砖墙,而且造价也相当,都在100元/m2左右,但重量不超过10kg/m2,其安装方便快捷,正适合楼顶施工,目前国内、外大部分厂房都采用这种材料。因此,用夹芯板作保温墙显然可行。三是其余建设项目。水、电、暖只需从下面引上来即可,相对于田间大棚,这些方面要省钱省事,其余部分基本与田间大棚一致。所不同的是:楼顶菜棚应增加安全防护网以及适当的运输设施;楼顶的太阳能、管道等设施可采取移位或其他措施处置。
3.2经营上的优势与不足
楼顶日光大棚温室相对效区菜棚的优势:下边(或周围)就是用户、消费者,不用提心销售问题,且省掉了包装和运输环节,节省了费用、减少了损耗,附近的住户可以随吃随买,随用随摘,甚至可以电话采购。这样的菜味才是最鲜美的,才是市民最理想的菜篮子。随着屋顶菜园的发展,城市的菜市场会逐步萎缩,可减轻城市交通和场地压力。不足之处是,楼顶到地面运输不方便,棚的施工与维修难度大。
3.3效益分析
田间大棚有高、低档次之分,一般農户建的多属低档棚,用土墙作保温墙,草帘作保温被,内无暖气,节灌设施,一般投资50元/m2,300m2的棚,投资1.5万元,年纯收入在5 000~10 000元;而公司建造的大棚一般为高档棚,砖砌保温墙,丝棉保温被,内有暖气,节灌设施,投资为100元/m2,300m2的棚投资3万元,年纯收入1~2万元[2]。而楼顶大棚应该是后者,且必须安装机械化卷帘设施,采用荚芯板作保温墙。森林的环保效益是其经济效益的2~3倍,楼顶日光大棚温室的环保效益更加显著。其可保护楼顶,延长楼房寿命;使顶层房间冬暖夏凉,节省能源;植物能吸收CO2放出O2,改善城市空气质量;还能吸收光能,蒸发水分,降低城市夏季气温,缓解城市炎热夏季的热岛效应,给城市降温。
3.4楼顶菜棚的实践
2001年冬天,西北农林科技大学无公害农药研究所为了研究农药残留、药效试验在办公楼顶建立实验室温室,种植多种蔬菜。尽管这座“楼顶菜棚”的经济效益无法核算,但却能很容易测出其对下层房间的温度影响,结果是:棚下房间比其他顶层房间1月(最低温度)高出5℃,8月(最高温度)低6℃,基本与1层房间的温度相当。
4发展前景
近20年来,我国耕地面积平均每年减少53.33万hm2[3],递减速度为0.5%,相当青海省的耕地面积,其中有相当一部分是城郊菜地,而且这些耕地主要用于建设楼房和道路;同时,我国每年人口净增加量为1 000万人,随着经济的发展,人民生活水平还要不断提高,对农产品的需求还要增加,人多地少的矛盾将更加突出,食品供应就会更加紧张[4]。因此,开发楼顶菜园具有深远意义,开发1间菜棚,就相当于开垦666.7~1 333.3m2耕地,经营1间菜棚需要1~2个劳动力,还可增加就业。当前要投资屋顶菜棚也存在一定的问题,如投资、施工难度大、经营管理人员的技术培训、对建筑物的影响、屋顶运输以及住户和物业主的观念问题等。相信屋顶菜棚也会像田里的大棚菜园一样,从无到有、从少到多,以上问题都会随着时间的推移、研究的不断深入一一被解决,那么城市里尚未开发的楼顶会成为一个新的投资热点。
5参考文献
[1] 汪慧贞,王荣斌,穆华英.北京绿色屋面节水灌溉技术初探[J].环境工程,2006,24(6):95-96.
[2] 邹志荣.温室大棚建造与管理新技术[M].杨凌:西北农林科技大学出版社,2005.
[3] 王征兵.中国农业经营方式研究[M].北京:中国科学文化出版社,2001.
[4] 黄彩凤.楼顶,也可是耕地的后备资源[J].中国土地,2009(6):51-52.