纵向耕作对生态型城市化的影响和趋势

Vertical Farm’s Impacts and Trends towards Ecological Urbanism

by Mar 01, 2011
by 乌兰托娅 Mar 01, 2011

编者按:为应对城市未来发展所面临的土地资源枯竭问题,纵向耕作模式的概念应运而生。与传统地面耕作模式相比,纵向耕作模式有着自身独特的优势,它能使城市尽其最大的努力来自给自足、帮助城市还原其生态型。本文作者通过三个案例分析来诠释纵向耕作,希望能够帮助读者更好的理解纵向耕作。

纵向耕作,这个概念早在1999年就已经被哥伦比亚大学的生态学家 Dickson Despommier 提出,运用先进的温室栽培技术,例如水耕法与气耕法来保证植物的 生长。对于景观来说,纵向耕作像一个生长在摩天大楼里的农场,是一个让景观走进建筑的设想。

截至到2050,将近80%的世界人口将会居住在城市中心,如果我们仍然以现在的耕作方式种植我们所需的农作物,那么到2050,我们需要额外1,000,000,000公顷的土地来保证种植所需面积。然而面对居住和商业用途的市场需求型,高度发展的城 市已经没有能力为农作来挪让土地。

现在的城市更像一个黑盒子,所有的资源输入然后输出无穷无尽的垃圾,如何让一个城市尽其最大的能力来自给自足,是每个景观工作者和城规工作者都会思考的问题。而放眼望去一个高度发展的都市,每一栋大楼又是以什么姿态站立在这个城市中?建筑的密度早已经远远大于公园的密度,当一个城市的80%土地都几乎被建筑所霸占,作为一个景观工作者,我们不应该认为传统的开放空间才是我们可以涉足的领地。在这场吞噬与被吞噬的战役中,纵向耕作是帮助城市还原其生态性的潜在解决措施。

比起传统地面耕作模式,纵向耕作有以下几点优势:

  1. 现在的农作物,需要消耗70%的净水资源和20%的矿物燃料,更不用说其表皮的 杀虫剂,农药的浓度。而纵向耕作可以大大减少水资源的消耗,化学农药的使用量近乎为零。
  2. 比每英亩普通农场型耕作有效率10倍
  3. 较少的水分流失,循环利用生活污水
  4. 全年耕作,受恶劣天气影响几乎为零
  5. 提高整个城市内部的健康程度
  6. 创造更多的就业机会(属于Green-collar worker方面较多)

Dickson Desponmmier对纵向耕作的技术层面有很多深度研究,他曾设计一个30层的纵向耕作模型,经过计算,它可以生产出够50,000人的食物,以此类推的话,如果有160个这样的建筑,我们就可以养活整个纽约了。他在技术层面的有力突破给很多设计者带来巨大的动力,以下是三个相关案例。

设计范例1:Urban Farm, Urban Epicenter

设计者:Jung Min Nam

主题思想:以城市发展的角度来让植入居住和商业用途的建筑结合生态耕作。循环利用和减少运输是最终目标。办公与居住输出的生活用水将会从顶层逐层过滤和循环使用。同时考虑如何最大程度地利用自然通风和照明,来减少能量的消耗。

从顶层至底层的顺序为:屋顶花园(Rooftop garden)来进行雨水收集;居住和办公 (Housing+Office)其中办公朝北,居住朝南;耕作温室(Community Greenhouse);Observatory包含对水的4层净化(Anaerobic Septic Tank, Aerobic Reactor, Clarifier, Indoor Wetland and Ecological Fluid Bed);种植区域和Market为底层活动内容,并与建筑周围的步行系统相结合。

设计案例2:The Living Tower

设计者:SOA Architects

主题思想:有效的能源提供多半来自于对风能的采集,它将可以每年提供200-600 KWH的电能,另外,建筑外墙面附着的太阳能板也将是能源提供的一大途径。在保证居住和办公的同时,如何让纵向耕作为整个设计带来启发性和美感是其一大重点。

这个设计比较偏向建筑空间的设计,把耕作内容布置在周边四面来吸收最大程度的自然光,而居住办公等活动内容从视觉上从内到外又可以获得欣赏。纵向耕作与居住办公等活动内容的结合可谓是此设计着重打造的一面。

设计案例3:Newark Vertical Farm

设计者:Dickson Despommier & Weber Thompson

主题思想:在代表城市农业和纵向耕作延续的同时,这个设计更多地融入可持续发展型设计的特点。它以一个开放型系统的姿态来吸引更多的潜在研究项目。与前两个案例不同,这个设计已经弱化建筑原本的运作内容,更多得关注在纵向耕作方面,并以它为主体。

而这里也同时提出了一个问题,纵向耕作在建筑中的比例到底有多大?这三个例子虽然都是纵向耕作的相关案例,但是不同的活动内容比例将会彻底改变纵向耕作所扮演的角色。在90%对纵向耕作的相关设计中,纵向耕作是帮助还原和改善城市生态循环的一个工具,并和建筑本身活动内容结合,从占据比例来说,纵向耕作还是以退居第二为多,而Dickson Despommier & Weber Thompson设计的这个纵向耕作是以一个独立的姿态生长在建筑中,可以说整个建筑已经变成完全为耕作服务的载体,是一个完完全全的垂直农场。两个方向都是对纵向耕作的重要发展方向,不过这个设计将把纵向耕作推向独立运作并给予其最大 商业价值为目的。

纵向耕作技术对城市未来发展的影响:

现今各大城市中的开放空间与建筑的关系更像是包围与被包围,两者之间的渗透性在很多情 况下并不乐观,让景观设计来更多承担建筑内部活动内容消耗的能量和带来的消极输出,并 不是一个非常可持续发展的道路,而纵向耕作对两者的关系可谓是巨大改善的一步,从城市布局上,它是推动整个城市的生态循环系统以植入式的方向发展,以“经脉”的方式从根源来减少消极输出。

从经济方面来说,个人观点并不想夸大这种室内环境的积极价值,衡量这个模式是否 会被运用的标准应该是一个城市自己对各个方面的平衡程度,如果(传统型)种植成 本+包装+运输消耗+etc > 纵向耕作的产品所消耗的能量,加上纵向耕作在生态 方面的积极价值,传统形式的运作模式对这个城市来说将是弊大于利的。当然,这个 计算只是平衡方面的一点,这个设想的商业价值必须大于等于市场需求,大到城市小到甲方才会愿意去接受并在现实中发展它。

从城市居民生活方式来看,纵向耕作无疑会对其带来巨大的改变,更是从观念上加强 每个居民对整个城市生态循环的参与性。我们日常食品将不再需要远距离运输,生活 污水将重新被循环利用在这些耕作的灌溉上,而无论是耕作还是日常活动内容所消耗 的能量不仅会将以风能,太阳能等为绿色来源更扩大人们对其的感观和参与性,这些 绿色能源完全可以被设计并成为人们活动空间的一部分。纵向耕作不是建筑中一个隔绝物品,无论从视觉,听觉,还是触觉都在时时刻刻影响着居民的生活。

从某种程度来说,是城市高密度人口,拥挤的交通和成本(例如石油价格上涨),城市消耗能量过多等等负面因素的堆积为纵向耕作带来了孕育环境。一方面,这些负面因子的聚集密 度如果能达到一定的爆发点,将会加快纵向耕作实施方面的脚步,而另一方面, 如果纵向耕作可以从商业角度创造出最大价值,将能在这个与传统运作模式对抗的天平中获得 更多的砝码。

从纵向耕作中,个人观点更看重的是其从问题中诞生,在问题中生长,再去解决问题的这一特质。在城市生态平衡这个天平中,没有一成不变的适宜,只有利弊对比和价值高低。如果城市的那些负面因子仍然以其现有的速度繁殖着,而同时开放空间吸收城市负面输出的能力无法提高至标准点,纵向耕作将会是较为对症下药的措施。

更多相关案例:

VF-Type O.(Oliver Foster)
Pyramid Farm. (Eric Ellingsen and Dickson Despommier)
Aberrant Agriculture. (Scott Johnson)

相关网站:

http://www.economist.com/blogs/babbage/2010/12/vertical_farming
http://inhabitat.com/smarter-cities-vertical-farming-could-ease-worlds-agricultural-woes/
http://www.youtube.com/watch?v=EURY89IHOoY
http://www.youtube.com/watch?v=yIXYHk0A0gM
http://www.youtube.com/watch?v=XIdP00u2KRA
http://bigthink.com/ideas/13523



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乌兰托娅

乌兰托娅,YouthLA志愿者,北京林业大学,University of Southern California,Work in AHBE Landscape Firm as a landscape designer in Los Angeles

7 discussions
  1. S.ST says:

    这是一个很不错的想法 但是关于耕作的光照问题、达到合适生存环境的气候问题以及建筑本身结构问题等等都会大大制约纵向耕作的 让农业景观走进建筑 这个想法太过崇高而且代价也太大 一家之言 如有不对还望见谅

    • TW says:

      代价高低的衡量很微妙,好比一件价格连城的奢侈品,有人觉得值得购买,这笔交易便成功了。个人认为,代价不是阻挡vertical farm发展的主要原因,市场需求和运作经营的成熟更为关键。个人观点,请多指教。

      • S.ST says:

        从1999年提出这一设想至今,横向种植有没有打破模型进而真正的实施或者实验(这点我不是很清楚)?没有大的集团财力做后盾或者国家鼎力支持恐怕很难做吧,当然,这可能是因为缺少市场需求吧。
        其实我更觉得 “对于景观来说,纵向耕作像一个生长在摩天大楼里的农场,是一个让景观走进建筑的设想。” 说的很好,也值得我们思考,毕竟这个才是市场真正需要的。

  2. zhujiang says:

    谢谢乌兰托娅的文章。

  3. 徐德培 says:

    这个话题个人感觉是在为了人类的生存如何和自然做斗争 争夺上层空间(相对大地空间而言)。 但是话题有一定的新意 关注并期待!

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乌兰托娅

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