城市建筑与农业种植的有机整合 ————以北京地区集合住宅为例

发布时间：2023-04-05 05:24

　　研究试图寻找一种适宜高密度城市的、符合可持续原则的，城市建筑与农业种植的有机整合方式。这种方式中的农业生产与城市环境融合，利用建筑空间和室内环境调控资源，采取空间技术手段，提高农业生产的空间和能源效率，并通过空间对建筑的保护，降低建筑运行能耗，达到总体节能。它既不是垂直农场，也不是有屋顶农园或温室的城市建筑，而是以农作物和人作为共同主体的建筑类型。 研究首先对目前的各类建筑农业形式做出梳理和解析，总结出不同类型农业种植活动和与建筑的关系特点(第二章)。在此基础上，提出城市建筑与农业种植有机整合的理想模式，即建筑-农业一体化。基于这一概念，建立以人和农作物作为共同使用者的复合型建筑，作为这类有机整合方式的理想模式。通过对人和农作物生理要求的比较，基于二者共同的温度需求，确定农业种植与城市建筑结合的基础和方式，基于二者不同的光照需求，提出农业种植空间在建筑中应占据光照强度高、日照时间长的位置(第三章)。建筑-农业一体化是农业与建筑的有机结合，其运行模式和空间形态因气候条件而变化。研究基于对农业因素和建筑因素的分析，提炼出农业生产需求和建筑资源，农业种植保护和建筑需求这两组对供应关系，当需求...

【文章页数】：209 页

【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 食品问题促生都市农业
        1.1.2 中国城市的高密度环境
        1.1.3 现代农业生产的高能耗
        1.1.4 建筑农业实践活动的无序性
    1.2 国内外研究现状及重要实践
        1.2.1 都市农业
        1.2.2 垂直农场
        1.2.3 建筑-农业一体化
        1.2.4 屋顶农园与其他露天农业种植
        1.2.5 建筑室内农业种植
        1.2.6 国内研究与实践
    1.3 拟解决问题与相关概念解析
        1.3.1 拟解决问题
        1.3.2 相关概念解析
    1.4 研究意义
        1.4.1 理论价值
        1.4.2 实践意义
    1.5 创新点
    1.6 研究方法
        1.6.1 跨学科研究
        1.6.2 实例研究
        1.6.3 调查研究
        1.6.4 文献研究
        1.6.5 实验验证
    1.7 研究框架
第二章 现阶段建筑农业类型、特征及比较研究
    2.1 建筑农业类型及特征
        2.1.1 垂直农场
        2.1.2 与城市一般性建筑结合的农业种植
    2.2 建筑农业相关技术
        2.2.1 农业技术
        2.2.2 城市有机废弃物再利用技术
        2.2.3 雨水收集技术
        2.2.4 可再生能源技术
    2.3 建筑农业发展趋势与存在问题
        2.3.1 发展趋势
        2.3.2 存在问题
    本章小结
第三章 原型研究：建筑-农业一体化的空间构成和作用原理
    3.1 建筑-农业一体化
        3.1.1 概念
        3.1.2 建筑-农业一体化农业生产原则
        3.1.3 建筑-农业一体化中农作物种类
    3.2 人与农作物的生理需求比较
        3.2.1 人的生理需求
        3.2.2 农作物的生理需求
        3.2.3 人与农作物生理需求的异同
    3.3 种植空间与城市建筑的结合方式与空间布局
        3.3.1 温度需求与结合基础
        3.3.2 温度需求与结合方式
        3.3.3 光照需求与空间布局
    3.4 建筑农业与地面都市农业生产的统筹
        3.4.1 农作物品种的互补
        3.4.2 种植时段的互补
    本章小结
第四章 差异性研究：建筑-农业一体化的运行模式及其推演方式
    4.1 概念及基本属性
        4.1.1 建筑-农业一体化运行模式
        4.1.2 气候差异性表现
    4.2 气候差异下的农业种植
        4.2.1 中国农业气候区划
        4.2.2 露天种植时段
        4.2.3 设施农业类型
        4.2.4 本地农产品供应
        4.2.5 农业种植为建筑提供的保护
    4.3 气候差异下和类型差异下的建筑
        4.3.1 中国建筑气候区划
        4.3.2 建筑室内环境调控资源
        4.3.3 建筑的主要需求
    4.4 建筑-农业一体化运行模式的推演机制
        4.4.1 推演机制：农业需求与建筑需求的耦合
        4.4.2 检验机制：需求与资源的组合
        4.4.3 以北京市、上海市和海口市为例的 BIA 运行模式
    本章小结
第五章 空间深化研究：以北京地区集合住宅为例
    5.1 北京地区集合住宅的建筑-农业一体化运行模式
        5.1.1 运行时段
        5.1.2 居住空间与农业种植相互关系
        5.1.3 种植空间原型
    5.2 建筑-农业一体化空间形态、技术支持与应用
        5.2.1 种植空间形态与种植技术
        5.2.2 主被动式太阳能技术及应用
        5.2.3 种植空间的四季运转
        5.2.4 在不同类型集合住宅上的应用
        5.2.5 建筑的总体高度控制
    5.3 建筑-农业一体化的可持续属性
        5.3.1 降低建筑能耗
        5.3.2 农业生产——立体种植
        5.3.3 能源生产——光伏发电
    5.4 基于现有集合住宅的种植空间改良
        5.4.1 现阶段的农业种植空间
        5.4.2 调查研究
        5.4.3 存在问题及实验设计
    本章小结
第六章 北京地区集合住宅种植空间的光照环境测量实验
    6.1 测量实验基本情况
        6.1.1 测量地点选择
        6.1.2 测量仪器与方法
        6.1.3 建筑农业农作物类型及光照强度范围设定
    6.2 冬季测量实验一
        6.2.1 实验设置
        6.2.2 测量结果
    6.3 冬季测量实验二
        6.3.1 实验设置
        6.3.2 测量结果
    6.4 夏季测量实验
        6.4.1 实验设置
        6.4.2 测量结果
    6.5 建筑室内和阳台空间光照环境
        6.5.1 季节性变化与适宜种植时段
        6.5.2 多个采光面的阳台空间光环境
        6.5.3 种植空间光照环境改良措施
    本章小结
第七章 北京地区集合住宅种植空间的温度环境测量实验
    7.1 实验基本情况
        7.1.1 测量地点建筑平面布局
        7.1.2 测量方法与仪器
        7.1.3 农作物适宜温度范围与温度环境分析方法
    7.2 冬季测量实验
        7.2.1 测量实验设置
        7.2.2 测量结果分析
        7.2.3 结论
    7.3 春季测量实验
        7.3.1 测量实验设置
        7.3.2 测量结果分析
        7.3.3 结论
    7.4 夏季测量实验
        7.4.1 测量实验设置
        7.4.2 测量结果分析
        7.4.3 总结
    7.5 建筑室内和阳台空间温度环境
        7.5.1 温度环境的季节性变化
        7.5.2 种植空间温度环境特性
        7.5.3 种植空间温度环境改良措施
    本章小结
第八章 结论与展望
    8.1 现阶段北京地区住宅建筑种植空间形态改良
    8.2 研究结论
    8.3 存在的问题与研究展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
附录
致谢



本文编号：3782815