农业生物、建筑和环境的和谐

茶园生态化建设模式,涵盖茶叶品种、栽培、土壤、生物、植保、肥料等领域。秉承以人类为中心的理性生态伦理学思想,为复兴茶产业而努力。

生物、建筑和环境和谐统一设计过程的三大主要模块分别为生物环境的设计、农业建筑的设计和设备智能化的设计。

(一)生物环境的设计

环境舒适是生物环境分析设计的基础目标,以此为纽带,将气候条件、环境舒适和建筑设计三者在技术与设计间形成互动关系,它主要研究环境舒适需要什么样的建筑设计形式?怎样去实现这些设计?

这2个问题是生物、建筑、环境设计的核心问题,对它们的探索和解答过程构成了农业建筑设计的主线,其方法是:对给定地点的气候特征进行分析并以生物热舒适的温、湿度范围为核心,将其表达在温湿图上,空气温湿图以空气温度和相对湿度为坐标轴,综合了风速、太阳辐射等环境变量。在明确环境条件、舒适范围内具体差异的基础上,根据室内环境要求确定需要采取的建筑设计策略,将生物建筑的各种内在关系直观地表达在图上。

(二)农业建筑的设计

农业建筑设计的目标是确定建筑物理环境的性能及其指标,通过技术手段来保证建筑物理环境的良好性能,是要通过建筑设计而不是单纯依靠设备系统的“提供”和“补救”来保证良好的室内环境,实现对设施内温度、湿度、光照、CO:浓度等综合环境因子的控制,室内物理环境的特点在于对生物体的影响是潜在的、渐变的,对生物体的伤害是可恢复的,主要有噪声的影响、空气条件的影响和光污染的影响。

因此它的主要内容有建筑声学、建筑光学和建筑热工学三大部分,其主要研究对象包括:建筑与环境中的声、光、热等物理现象及其影响因子;符合可持续发展的建筑物理环境要求或标准;材料的声学、光学、热工性能;为获得良好的物理环境的建筑设计原理和方法;建筑节能与可持续发展;新能源技术在建筑中的应用等。但最主要的关键因素是建筑热环境设计。其具体的说就是:建筑采光与保温设计、防潮设计、隔热设计、建筑节能设计等。它的设计目标是舒服、健康、高效。

(三)设备智能化的设计

生物生长在人造环境中,这环境能够为生物生长提供光、温、气、水、营养等重要条件,智能化管理的目标是生产管理,其以控制生态环境信息及作物生理信息为基础,实现按照生物的实际生长需求,来提供适宜生存环境的科学管理目标,因其是技术优化管理,所以必须以农业建筑技术研究为前提,以产业化管理、数字化管理为目标,其与建筑、结构、设备的技术协调关系如图所示。

在实际应用中,实现对设施内温度、湿度、光照、水分、营养、CO浓度等综合环境因子的自动监测,是设施农业研究的主要研究方向,其要解决的问题是信息采集、执行控制和工作模型。信息采集和执行控制除个别环境因子外,在工程界上是相当成熟的,在技术上不存在问题,因此其关键是设施内生物高效生产管理模型的设计,包括以下2个方面:(1)通过生物生理信息与环境、营养之间规律研究,建立生物数字化模型,为农业建筑精准化管理提供理论依据。(2)对空气温度、相对湿度、空气流动、环境热辐射等参数与建筑物的热工性能和热工系统相互作用设计的自动化管理。

(安根团队摘自张锦宇等:生物 、农业建筑与生态环境和谐统一的若干思考)

安根团队,20余位各领域农业专家,提供成熟的土壤恢复集成方案、生态修复集成方案、农残解决集成方案和生态农业社会化服务。

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