城市植物工厂现状以及未来发展趋向

2018-02-14曹祯烱

建材与装饰 2018年3期

张武曹祯烱

（Pukyong National University 韩国釜山）

目前韩国的植物工厂在韩国相关的技术水平还不足以达到世界最高水平（100%）仅仅占50%左右的技术水平，具体来说，韩国植物工厂的设备水平是51.2～58.0%，环境与生物控制系统是51.9～61.9%，人工照明是50%左右的技术水平，栽培与水培系统是62.3～64.3%，播种与育苗系统是66.5%，与此之外植物工厂还处于技术不足时期，然而植物工厂的核心是植物生长环境模拟系统。即人造光源。人造光源是一种人工控制封闭空间环境的设施，利用人造光代替日光，利用水和营养物质培育作物。换句话说，它是提供了一个适合于植物栽培的人造环境，通过将结构外部的光和热能绝缘隔绝。

人造光工厂最重要的特点是完全封闭，由于多阶段栽培，每单位面积生产力高。另外由于生长周期可以缩短，外部环境影响较小，环境控制相对容易。即可以精确地控制栽培室内部的温度，并且可以任意地控制白天（特定时间段）和夜间（记忆）之间的时间段。

以下是工厂的类型和特点。

1 在韩国植物工厂的实例分类和特点

1.1 建筑类型

建筑型植物工厂是由屋顶和四面墙组成的结构，如房屋或办公室，气密性和隔热性对于有效的冷却和加热是重要的，而空调和病虫害流入防止设施对于生产不含杀虫剂的环保作物是重要的。建筑玻璃窗户被安装用于观察，通风，通风和自然光线，但是它们恶化了不通过室内空气或气体的特性。很多需要加热和冷却建筑物，并通过窗口从外面爬上在建筑物内的暖空气对流由太阳能光入射降低了冷却效率的能量。

植物工厂内湿度高于一般建筑物，外部温度较低时会形成露水。因此施工时不可能建一个窗户，如果不可避免地要建一个窗户，要求有足够的绝缘措施。空调系统具有控制温度和湿度的清洁功能，以及控制风速的通风功能。为了减少能源消耗，创造一个适合种植农作物的室内环境，热环境和空气环境是相互联系的。

防虫害防治设施包括消毒设施和拦截设施。密封建筑物的缝隙，排水口，通风口等，阻挡昆虫流入路径。可以安全有效地从台风，洪涝，干旱等气象灾害中进行培育，可以在大城市种植农作物。低运输成本。建筑型植物工厂由于初期建设成本高，所以需要投资选择性设施，可利用现有建筑物和空置公共建筑物的闲置空间而不是新建筑物也是有效的可循环经济[1]。

1.2 容器类型

集装箱工厂是适应冷冻集装箱的植物栽培的结构。通常，冷冻容器被用于在钢板之间运输冷冻，冷藏产品，聚氨酯泡沫厚度70～120mm，注入绝缘环绕处处绝热性能优异。由于一般货物集装箱采用传热快的钢材制造，因此有必要对冷热集中的隔热处理进行改造。使用聚苯乙烯泡沫塑料，玻璃棉等作为绝热材料内壁通过增加反射率来提高光利用效率。集装箱左右两侧安装养殖架，养分供应循环系统，空调，热交换器，光源，环境控制装置等3～4个阶段。集装箱式工厂受初始投资的威胁较小，使用方便，不需要安装，只有在供水和供水时才能使用，用于推广和研究。在韩国南部世宗站的20英尺集装箱工厂里，加入了LED和荧光灯的混合物，植物的顶端生长着蔬菜，中间的叶子生长着叶菜，底层的植物长出了嫩芽蔬菜。可以提供每天每个人吃50g新鲜蔬菜。还有容器型、太阳光型等分类。

2 新材料新技术与示例的方案

自然采光的导入，自然光是一种将太阳能吸引到所需位置的技术（太阳能电池，太阳能锅炉，地下，室内）它可以解决在大城市建筑密集建筑物内部阳光不足的问题（由于人口集中和建筑物高层的整合）使城市环境更加舒适，实现连接地下和地下的能源零度建设是一项非常重要而有益的技术。特别是最近快速进入老龄化社会，社会成员需要的居住模式和沟通水平不同，在提高健康社会生活质量的背景下，未来居住空间超越了简单的建筑功能，重点是保持使用者身心的稳定，保持愉快的生活。为了营造健康的室内，室内环境内绿色的植物的存在的必须性，在数千年以来，人们生活的环境最离不开的光，人们一直以来都在模拟太阳光来制造出来的人工光，人工光却也不能超越太阳光的存在，所以在室内环境中最健康的就是直接导入太阳光即导入自然光，只有当你点亮它时，才能创造出最健康的室内环境，自然光是实现它的最重要的功能。