Комплексное сельское хозяйство
Интегрированное в зданиях сельское хозяйство (BIA) — это практика размещения высокопроизводительных гидропонных тепличных систем на зданиях смешанного назначения и в них для использования синергии между искусственной средой и сельским хозяйством. [1]
Типичные характеристики установок BIA включают рециркуляционную гидропонику , отходящее тепло, улавливаемое из системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха ( HVAC ), солнечные фотоэлектрические системы или другие формы возобновляемой энергии , системы сбора дождевой воды и испарительное охлаждение . [2]
Самым ранним примером BIA, возможно, были Висячие сады Вавилона около 600 г. до н.э. Современные примеры включают теплицу фабрики уксуса Эли Забара, Gotham Greens , Dongtan , Masdar City и Lufa Farms .
Термин «интегрированное в зданиях сельское хозяйство» был придуман Тедом Кэплоу в докладе, представленном на конференции по пассивному и низкоэнергетическому охлаждению в 2007 году на Крите, Греция. [3]
Фон
[ редактировать ]Применение BIA мотивировано тенденциями в моделях использования энергии, численности населения мира и глобальном изменении климата. Конкретные наблюдения включают в себя:
- По официальным оценкам ООН, к 2050 году население планеты превысит девять миллиардов. Продукты питания преодолевают сотни тысяч миль, чтобы добраться до городских потребителей, что приводит к пробкам на дорогах, загрязнению воздуха и выбросам углекислого газа . [4]
- Прогнозируется, что к 2050 году глобальное потепление приведет к повсеместной нехватке продовольствия, воды и пахотных земель. [5]
- Во всем мире современное сельское хозяйство использует 70% забора пресной воды, является крупнейшим в мире источником загрязнения воды и крупнейшим потребителем земли. [6]
- В Соединенных Штатах на здания приходится 39% энергопотребления, 68% потребления электроэнергии, 12% потребления воды и 38% выбросов углекислого газа. [7]
- Рост урбанизации приводит к маргинализации мира природы и отдалению от производства продуктов питания. [8]
Экологические преимущества
[ редактировать ]Сторонники утверждают, что BIA — это экологически устойчивая стратегия городского производства продуктов питания, которая уменьшает наше воздействие на окружающую среду, сокращает транспортные расходы, повышает продовольственную безопасность, экономит воду, защищает реки, улучшает здоровье, сокращает количество отходов, охлаждает здания и борется с глобальным потеплением. [9] Например, гидропоника использует в десять-двадцать раз меньше земли и в десять раз меньше воды, чем обычное сельское хозяйство, при этом исключая использование химических пестицидов, стоков удобрений и выбросов углекислого газа от сельскохозяйственной техники и транспорта на дальние расстояния. [10] Использование отходящего тепла здания и солнечных фотоэлектрических панелей снижает выбросы ископаемого топлива, которые обычно возникают в результате производства и распределения. Системы сбора дождевой воды помогают управлять ливневыми водами, подобно зеленой крыше. [11]
Экономика
[ редактировать ]Интеграция фермы в здание обеспечивает все преимущества более традиционной зеленой крыши и приводит к более низким совокупным расходам на электроэнергию, чем если бы компоненты были отдельными. Эти системы достижимы с помощью существующих технологий. Такие проекты, как Gotham Greens площадью 10 000 квадратных футов (930 м²), 2 ) Строительство теплицы обойдется примерно в 1,4 миллиона долларов. Шульман, Робин. «Выращивание корней: некоторые горожане надеются, что фермерство на крышах принесет плоды». [12] Экономика BIA стала темой статьи в бизнес-разделе The New York Times в 2011 году . [13]
Приложения
[ редактировать ]Системы BIA могут быть интегрированы в коммерческие, образовательные и жилые здания различных размеров. Осуществимость варьируется в зависимости от размера здания, климата, наличия света и особенностей новой постройки или модернизации. Фермы BIA расположены по периметру здания, чтобы максимально использовать нормальный свет. Могут использоваться как горизонтальные (крыша), так и вертикальные (фасад) поверхности. [14]
Несколько гидропонных теплиц на крышах можно найти по всему миру, в том числе в академических центрах США (Вашингтонский университет и Барнард-колледж и другие); о больнице (Чанги) в Сингапуре; в Нидерландах, Индии и некоторых странах развивающегося мира. [15] Научная баржа , хотя и не находится в здании, широко известна благодаря возросшему интересу к BIA в Нью-Йорке после ее публичного дебюта в 2007 году.
Модернизация
[ редактировать ]Примеры проектов модернизации включают в себя: теплица на фабрике по производству уксуса Эли Забара, которая выращивает овощи с 1995 года, обогревает свою теплицу на крыше отходящим теплом пекарни магазина, [16] и Gotham Greens , компания, строящая первую в Нью-Йорке гидропонную ферму коммерческого масштаба на крыше. [17]
Новая сборка
[ редактировать ]Примеры новых строительных проектов включают теплицу Forest Houses, полностью интегрированную ферму на крыше, встроенную в крышу доступного жилого комплекса, [18] [19] и Solar Two, центр экологического обучения, в котором будет установлена вертикально интегрированная теплица. [20]
Предложенный
[ редактировать ]Предлагаемые проекты включают Масдар-Сити , углеродно-нейтральный город, строящийся в Абу-Даби, ОАЭ и Индии.
Связанные понятия
[ редактировать ]Вертикальное земледелие — это предложенная сельскохозяйственная концепция, в которой целые городские высотные здания, а не только ограждающие конструкции, предназначены для крупномасштабного сельского хозяйства. [21] По мнению различных исследователей, для реализации вертикальных ферм потребуются значительные технологические прорывы в отношении энергопотребления и освещения. [22] Было подсчитано, что прототип пятиэтажной фермы будет стоить от 20 до 30 миллионов долларов. [23]
В теплицах, отапливаемых компостом, тепло и углекислый газ вырабатываются из компоста на основе навоза, содержащегося в специальной камере, прикрепленной к одной стороне теплицы. [24] В 1983 году Институт Новой Алхимии спроектировал и построил экспериментальную теплицу для компостирования, чтобы исследовать возможности производства биотермической энергии. [25] Компания Growing Power использует тепло, вырабатываемое в результате вермикомпостирования, для обеспечения тепла своей теплицы. [26]
См. также
[ редактировать ]- Аквакультура
- Аквапоника
- Биофильный дизайн
- Интегрированная в здание фотоэлектрическая система
- Центр сельского хозяйства с контролируемой средой (CEAC) при Университете Аризоны
- Зеленая крыша
- Теплица
- Гидропоника
- Интегрированная система аквагеопоники с плавающей клеткой
- Органические инженерные системы
- Научная баржа
- Морской скреб
- Городское сельское хозяйство
- Вертикальное земледелие
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Кэплоу, Тед. «Построение интегрированного сельского хозяйства: философия и практика» (PDF) . Фонд Генриха Бёлля: Городское развитие и городской образ жизни будущего, 2009. стр. 48–51. Архивировано из оригинала (PDF) 23 июля 2011 года.
- ^ Кэролайн Маккарти, для News.com. «Нью-Йорк врывается в устойчивое городское сельское хозяйство». Нью-Йорк Таймс, 4 мая 2007 г.
- ^ Т. Кэплоу; Дж. Нелькин. «Создание интегрированных в здание тепличных систем для низкоэнергетического охлаждения» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 17 сентября 2012 г.
- ^ Пирог, Рич и Эндрю Бенджамин. «Проверка продовольственного одометра: сравнение продовольственных миль для продаж местных и обычных продуктов в учреждениях Айовы». 2003.
- ^ Лобелл, Дэвид Б. и др., 2008, Приоритизация потребностей в адаптации к изменению климата для обеспечения продовольственной безопасности в 2030 году, Science, 319, стр. 607.
- ^ «Глобальная экологическая перспектива 4: Окружающая среда для развития». Программа ООН по окружающей среде, 2007. стр. 104, 116, 420.
- ^ Агентство по охране окружающей среды США, 2004 г., Здания и окружающая среда: статистическая сводка.
- ^ Каплоу, Тед и Вирадж Пури. «Как выращивать продукты питания в городе со 100% возобновляемыми источниками энергии: создание интегрированного сельского хозяйства». Дроге, Питер. 100% ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ РАБОТА: ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ АВТОНОМНОСТЬ В ДЕЙСТВИИ. Лондон: Earthscan, 2009. 229–242.
- ^ Нелькин, Дженн. «Создание интегрированных тепличных систем для низкоэнергетического охлаждения». 2-я конференция PALENC и 28-я конференция AIVC по созданию низкоэнергетического охлаждения и. nd
- ^ Уилсон, Алекс (1 февраля 2009 г.). «Выращивание продуктов питания на местном уровне: интеграция сельского хозяйства в искусственную среду» . Новости экологического строительства . Архивировано из оригинала 26 марта 2014 г.
- ^ "Дом" . Внутри жилья .
- ^ «В Нью-Йорке и других городских районах набирает популярность строительство ферм на крышах» . Вашингтон Пост . 12 сентября 2009 г.
- ^ «Товарные культуры под стеклом и на крыше» . Нью-Йорк Таймс . 18 мая 2011 г.
- ^ «Вертикально интегрированная теплица» . Вызов Бакминстера Фуллера . 5 мая 2010 г. Архивировано из оригинала 9 февраля 2009 г.
- ^ «Уилсон, Джефф. «Еда с крыши». 5 мая 2010 г.» .
- ^ «Клиенты Эли Забара брезгуют овощами из сада на крыше» . Нью-Йоркский обозреватель . 29 июня 1998 года.
- ^ Шварц, Ариэль (15 июня 2009 г.). «Gotham Greens строит первую гидропонную ферму на крыше в Нью-Йорке» . Архивировано из оригинала 19 июня 2009 г.
- ^ «Блю Си Девелопментс, Нью-Йорк» . Архивировано из оригинала 25 марта 2010 г.
- ^ Гровер, Сэмми (10 февраля 2010 г.). «Первая ферма на крыше в рамках проекта доступного жилья» . Treehugger.com. Архивировано из оригинала 13 сентября 2011 г.
- ^ «Зеленый профиль карьеры: Грег Кисс. 6 мая 2010 г.» . Архивировано из оригинала 8 июня 2010 года.
- ^ «Можем ли мы жить с фермами-небоскребами?» . Грист . 24 апреля 2007 г.
- ^ Фогель, Гретхен. «Переворот традиционной фермы». Наука (февраль 2008 г.): 752–753.
- ^ Деспомье, Диксон Д. (23 августа 2009 г.). «Мнение | На каждом этаже ферма» . Нью-Йорк Таймс .
- ^ «Теплицы с компостным отоплением» . ATTRA – Национальная информационная служба устойчивого сельского хозяйства. 17 мая 2010 г. Архивировано из оригинала 4 мая 2010 г.
- ^ Фулфорд, Брюс. «Теплица для компостирования в Новом институте алхимии: отчет о двух годах работы и мониторинга. Отчет об исследовании № 3». 1986.
- ^ «Компостирование и местная еда сливаются в городском саду» . Архивировано из оригинала 14 декабря 2010 г. Проверено 18 июня 2010 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Статья Fast Company: «Ономика питания» с Майком Йохаем, генеральным директором Cityscape Farms
- Статья Financial Times: Высокая продуктивность
- Нью-Йоркская академия наук: сокращение пищевой цепи: сельское хозяйство в городских центрах
- New York Sun Works – интегрированное сельское хозяйство
- Статья в «Нью-Йорк Таймс»: Провидцы работают над тем, чтобы поднять крышное и вертикальное сельское хозяйство с земли
- Научная баржа