SIIDI 讲座回顾 | 「绿色韧性的开放建造社区」/ 大赛专题讲座
刘东
同济大学机械与能源工程学院副教授智能环境团队负责人（原机械与能源工程学院副院长、中意学院副院长）智能模块化植物舱特点及进展#1
技术性分析
1.简介
植物工厂是通过设施内高精度环境控制实现农作物周年连续生产的高效农业系统，利用智能计算机和电子传感系统对植物生长的温度、湿度、光照、CO2浓度以及营养液等环境条件进行自动控制。
植物工厂是一种高投入、高技术、精装备的生产体系，集生物技术、室内环境控制、设施农业、计算机技术等多学科于一体。
2.子系统（材料、施工工艺）
保温系统
集装箱保温层：聚氨酯发泡剂、EPS等多层隔热材料；
种植系统
种植框架：欧标铝型材、食品级PVC种植槽、PVC-U给水管、UV-消毒等；
水肥系统
母液、施肥机、灌溉泵配合种植系统组成完整的闭合回路；
环境控制系统
温度、湿度、光照、CO2浓度等方面进行设计
#2
市场经济性分析
智能模块化植物舱生产每斤蔬菜的单位成本为7.03元（最新数据约为5元），仅为市场上有机蔬菜成本的三分之一，这使智能模块化植物舱具备一定的成长空间。
应用场景
1.特殊场景或工况下的适应性
极地科考
“雪龙”号科考船：极地科考船移动式植物工厂半年可生产蔬菜4000斤以上。
军事后勤 解决维和部队只供应冷冻食品、菜品有限，边防官兵长期缺少蔬菜供给等问题。
脱贫攻坚
许多贫困地区耕地条件较差，可作为农民增收的技术工具。
西部建设
助力西部建设的后勤保障工作。
一带一路
稳定产出本土蔬菜瓜果，助力“一带一路”建设。
2.农业现代化的先行者
作为分布式食品供给系统提供给校园、医院等人群密度高、土地资源少的场所。
3.海陆运输灵活机动
4.农业城市化与社区化
法国公司Agricool在巴黎用其种植更绿色健康的草莓，无中间商也使价格更有竞争力。
中国北京AgriGarden在种植上叠加各功能空间，实现蔬菜和用户的零距离接触。
5.大数据分析
通过分析蔬菜需求地域化特点，精准安排生产，填补当地蔬菜贸易缺口。
通过分析蔬菜生产的变化趋势，填补当地蔬菜生产的量减。
突破农业生产的自然灾害制约，有效规避病虫草鼠害等自然灾害。
高密度人居环境生态与节能教育部重点实验室数字景观分实验室工作内容介绍
#1
生态系统服务（双碳专项）评估与提升
1. 基于数字基础的未来乡村生态修复与绿色低碳技术
林湿绿碳汇导则与农田林网规划
多光谱无人机扫描河道并评价现状，从而精准提出生态服务价值，最后落到树种和种植的设计。
移动式多功能信息采集装备平台
集成可自由移动的生态环境现场调研实验室，配备相应的采集和分析仪器，并运用自动化及半自动化的采集手段。
数据采集技术与设备
数据可视化植被固碳情况，为元宇宙提供生态导入口并优化现实中对生态环境的工作逻辑。
2. 垂直森林型立体绿化的固碳研究
评估垂直森林型立体绿化在城市中的生态价值。
立体园林双碳效益评估
1.立体园林是碳源还是碳汇？
立体绿化碳汇类型
直接：屋顶绿化植物碳汇、屋顶绿化基质固碳；
间接：降温隔热与节能减排效益、雨水滞蓄与净化水体效益、生物多样性效益
立体绿化碳汇效益研究
立体绿化的碳汇效益值得从环境效益、绿化生长周期、材料全生命周期等方面进行探讨。
2.立体园林如何增进双碳效益？
提升立体绿化容积率和选用固碳能力强的植物
精准化评估工具和新技术应用
有效利用城市外表皮和优化城市空间布局
3.立体园林相关专项技术
立体园林的运维系统
材料、工艺、构造和养护技术的提升改进
立体园林复合化功能
光伏绿植复合屋面
立体园林再生循环技术
屋顶农业技术
核心观点
可以通过产品和新技术的植入让建筑表面成为光合作用的一部分，同时进一步探讨如何产出将建筑表面用于光合作用的专项技术。
#1
案例分享
1. 丰田“编织之城”
“编织之城”是一个灵活的街道网络，传统道路按移动速度划分为自动驾驶车道、共享街道和线性公园三部分。自动驾驶车道速度最快，且底部带有物流交通；共享街道使居民能够以较慢的速度自由漫步；线性公园提供了安全舒适的自然步道，三种街道纵横交错以创建出3×3规格的城市街区。
地下网络包括氢能、雨水过滤和货物运输系统等基础设施，建筑表面包括光伏板、垂直绿化和玻璃幕墙等。
2. GOOGLE美国新总部
大型透明穹顶覆盖着内部可移动的模块化功能空间，形成混合功能的室内城市，自然绿化在其中也是一个值得被探讨的主题。
3.宜家“城市乡村”项目
项目通过混合功能的空间系统拉近了居住与生活之间的距离；项目强调与自然绿化结合面的营造；项目鼓励用户使用数字设备或应用程序构成线上社区。
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