УДК 721.001

КОНЦЕПЦИЯ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНОГО ФОРМИРОВАНИЯ МНОГОЯРУСНЫХ КУЛЬТИВАЦИОННЫХ СООРУЖЕНИЙ В ГОРОДСКОЙ СРЕДЕ

Филякова Евгения Игоревна1, Волкова Людмила Александровна2
1Орловский Государственный Университет имени И.С. Тургенева, студентка
2Орловский Государственный Университет имени И.С. Тургенева, кандидат архитектуры, доцент кафедры «Архитектура»

Аннотация
В статье раскрываются демографические, экологические и продовольственные проблемы, с которыми человечеству предстоит столкнуться в ближайшем будущем, и предлагается их решение - создание многоярусных культивационных сооружений. Перечисляются различные способы формирования таких сооружений и возможные для внедрения технологии, обосновывается эффективность данного метода ведения сельского хозяйства и его польза для окружающей среды.

Ключевые слова: многоярусное культивационное сооружение, сельское хозяйство, устойчивая архитектура, экология, энергоэффективность


THE CONCEPT OF ARCHITECTURAL-CONSTRUCTION OF HI-TECH VERTICAL FARMS FORMATION IN URBAN AREA

Filyakova Evgeniya Igorevna1, Volkova Ludmila Alexandrovna2
1Orel State University named after I.S. Turgenev, student
2Orel State University named after I.S. Turgenev, Doctor of architecture, associate professor of «Architecture»

Abstract
The article deals with demographical, environmental and food problems which the humanity should face in the near future, and the solution is a creation of multistorey cultivating constructions. The various methods of forming of such constructions and technologies, possible for implementation are recited, efficiency of this agriculture practice and its advantage for environment is proved.

Keywords: agriculture, ecology, energy efficiency, multistorey cultivating construction, sustainable architecture


Рубрика: 18.00.00 АРХИТЕКТУРА

Библиографическая ссылка на статью:
Филякова Е.И., Волкова Л.А. Концепция архитектурно-строительного формирования многоярусных культивационных сооружений в городской среде // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 9 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2016/09/71980 (дата обращения: 19.11.2016).

В настоящее время численность населения планеты перешагнула отметку в 7 млрд. человек и продолжает увеличиваться. По предварительным расчетам, к 2050 году население планеты увеличится до 9,7 млрд. человек[1]. Соответственно будет возрастать и спрос на продукты питания.

Вместе  с тем, предполагается сокращение урожайности во многих странах в связи с воздействием комплекса антропогенных факторов. К снижению урожайности ведет также влияние интенсивного использования пестицидов и избыточного полива, приводящее к потере верхнего слоя почвы со скоростью, превышающей скорость естественного восстановления[2].

Все вышеперечисленные факторы приближают нас к кризису традиционных форм сельского хозяйства. В этой связи одним из возможных путей решений этой проблемы является создание в городах многоярусных культивационных сооружений.

Многоярусное культивационное сооружение представляет собой многоэтажную теплицу, оборудованную высокоавтоматизированными технологическими системами для создания наиболее эффективных условий получения продукции.

Такие сооружения могут быть созданы в городской среде, что уменьшит расходы на доставку продукции, а следовательно, и на цену товара. Кроме того, такие культивационные сооружения могут стать в городе чем-то большим, чем просто “большой теплицей” – они могут стать местом встреч жителей при создании на базе культивационного комплекса оранжереи, лабораторий, учебных теплиц для детей и т.д.

Так же необходимо учитывать, что при строительстве многоярусных культивационных сооружений в городской среде архитектурной проработке сооружения следует уделять большое внимание.

По функционально-технологическому принципу данные культивационные сооружения можно разделить на: отдельностоящие, пристроенные и надстроенные.

Отдельностоящие культивационные сооружения могут быть оборудованы вертикальным конвейером с растениями, медленно перемещающимися в пространстве теплицы сверху вниз, что позволяет обеспечить равномерное распределение солнечного света на все выращиваемые растения; так же могут быть выполнены с многоярусным узкостеллажным выращиванием растений[3].

Культивационные сооружения пристроенного и надстроенного типа могут быть совмещены с жилыми домами или офисными пространствами. Эти пространства будут дополнять друг друга:  растения выделяют кислород, человек – углекислый газ, тем самым поставляя необходимые полезные вещества друг другу.

При проектировании данных сооружений разрабатываются такие конструктивные решения, которые будут обеспечивать максимальное солнечное воздействие, гибкую конструкцию, возможность установки дополнительных модулей. Естественное освещение позволит сократить количество электроэнергии, затрачиваемой на освещение растений, а модульная конструкция обеспечивает пользователю возможность выбора количества выращиваемых растений и общей конфигурации строения.

Экономическая эффективность будет достигнута благодаря увеличению урожайности и количеств урожая в год. Данные показатели будут повышаться благодаря использованию высокоэффективных  способов выращивания растений: гидропонного, аэропонного и аквапонного[4].

Гидропоника  –  процесс выращивания растений на искусственных средах без почвы.

Аэропоника - процесс выращивания растений в воздушной среде без использования почвы, при котором питательные вещества к корням растений доставляются в виде аэрозоля.

Аквапоника –  процесс совместного выращивания рыб и растений, при котором растения получают питательные вещества  из отходов жизнедеятельности рыб, и очищают воды.

Доказан положительный экологический эффект этих технологий: значительную экономию воды – примерно в 10 раз, по сравнению с традиционным способом выращивания растений, экономию энергии и биопереработку отходов, круглогодичный сбор урожаев.

Так же были проведены исследования  влияния светодиодного освещения на урожайность продукции, показывающие положительный результат, что так же нельзя оставить незамеченным[5].

Возможна специализация многояруных культивационных сооружений на животноводстве.

В целях следования концепции устойчивого развития и придания культивационному сооружению статуса “устойчивой архитектуры” могут быть использованы различные современные технологии:

  • ETFE – Ethylene Tetrafluoroethylene: легкий пластиковый заменитель стекла, хорошо изолирующий, уменьшающий теплопотери;
  • Световые полки – для отражения света в здании с целью его увеличения;
  • Параболические зеркала –для отражения света в здании;
  • Световая труба – вертикальная труба, протягивающая свет внутрь здания;
  • Светодиоды – хорошая основа для обеспечения должной длины волны для фотосинтеза;
  • Солнечные панели
  • Ветряные и водяные турбины;
  • Геотермальная энергия;
  • Сквозная вентиляция, уменьшающая энергетические траты;
  • Анаэробное дигерирование – метод получения энергии из биомассы;
  • Превращение мусора в энергию – сжигание биомассы и биомусора с целью получения энергии;
  • Сбор дождевой воды – сбор воды с целью использования ее
  • Компостирование – органический мусор, с помощью которого создается источник тепла[6];

Обобщая все вышеперечисленное, можно сделать вывод, что создание в городах многоярусных культивационных сооружений позволит повысить энергоэффективность, экологичность, продовольственную безопасность страны, что является немаловажным в условиях сложившейся экологической ситуации, а так же обеспечить население необходимым количеством продуктов, что так же необходимо в условиях демографической ситуации в мире.


Библиографический список
  1. Department of Economic and Social Affairs, UN The 2015 Revision of World Population Prospects [Electronic resource]/  UN, Department of Economic and Social Affairs. – 2015. URL: https://esa.un.org/unpd/wpp/ (дата обращения: 14.04.2016).
  2. Магазин прогрессивного растениеводства Промгидропоника.рф: Вертикальные фермы [Электронный ресурс] / Магазин прогрессивного растениеводства Промгидропоника.рф.- . – URL: http://www.promgidroponica.ru/index.php?q=node/40 (дата обращения: 09.04.2016).
  3. Green Evolution.ru : Зеленая энциклопедия: Вертикальная ферма [Электронный ресурс] / Evolution.ru : Зеленая энциклопедия. – . – URL: http://greenevolution.ru/enc/wiki/vertikalnaya-ferma/ (дата обращения: 09.04.2016).
  4. Новиков, В.А. Архитектурная организация сельской деятельности. М. : Изд-во <<Архитектура-С>>, 2006. – 375 с.
  5. Bugbee, Bruce G., Salisbury, Frank B. Photosynthetic efficiency of wheat in high irradiance environments. Logan, Plant Science Department, Utah State University. – Logan., 1988. – 10 p.
  6. YouTube:  Kennedy, Benjamin Vertical Farming: The Future of American Farming and Sustainable Urban Living [Electronic resource] / Benjamin Kennedy // The 2011 Chicago Green Business Summit. – 2011 – . – URL: https://www.youtube.com/watch?v=NWnVifZ3ryg (дата обращения: 17.04.2016).
  7. Despommier, Dickson D.  The Vertical Farm : Feeding the World in the 21st Century. New York : Picador, 2011. – 336 p.
  8. Urban skyfarm : равновесие в городской среде / Aprilli Design studio // Журнал экотехнологий Зеленые Здания. – 2014. – № 4. – С. 90-95.


Все статьи автора «Филякова Евгения Игоревна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться:
  • Регистрация