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拥有独立生态系统的大楼 - 城市中的垂直农场

2019年03月08日来源： gooood谷德设计网作者：景观邦建领

简介： 在过去的两年中，我们的工作室研究开发了一个模块化的建筑系统，用于研究人类与食物之间的关系，并通过这个系统设计了一个将建筑与农业联系起来的大楼。

在过去的两年中，我们的工作室研究开发了一个模块化的建筑系统，用于研究人类与食物之间的关系，并通过这个系统设计了一个将建筑与农业联系起来的大楼。

项目外观©Precht

背景概述

在过去的两个世纪里，我们已经与我们的食物脱节了。几千年以来，人类都与他们的食物和城市交织在一起。农业的诞生不仅催生出我们的第一个永久聚落，同时，它也随着人们对食物和宜居地的需求的增长而不断发展。

然而，随着工业革命的到来，这种状态发生了改变。人类在交通运输业和食物储存方面取得的进步使得他们能够更快地运输且更好地保存货物。因此，农耕的过程逐渐从我们的视线中消失了。

项目外观，木材和植被构建出一个城市中的垂直农场 ©Precht

从那时起，农业与建筑的土地和资源争夺战就从未停歇。人们对粮食产量增长的需求和他们对利益的贪婪使得我们的自然栖息地濒临破坏。目前，建筑和农业是两个最大的污染源，据统计，全世界有90%的人口都在呼吸着受污染的空气。

建筑和农业已经成了对我们有害的事物。这种不健康的生活环境和人们越来越单一的饮食习惯甚至导致了肥胖、糖尿病、心脏病和癌症等疾病。

项目外观，垂直农场将城市区域打造为农村有机循环的一部分 ©Precht

食物和住所都是人类的需求，建筑师需要重新思考这二者之间的关系。如今，建筑师有机会去重新构建建筑和农业之间的关系，将其变成两个互惠互利、相辅相成的概念。“我认为，我们之前都忽视了建筑和农业与自然界之间在身体上和精神上的联系，我希望这个项目可以像催化剂一般，重新构建人类与其环境生命周期之间的联系，” Chris Precht说道。

Chris的妻子兼合伙人Fei Precht补充道：“我们之所以做这个‘农场’项目，其实是出于我们自身的兴趣。两年前，我们将办公室从北京的市中心迁至奥地利的山区。现在，我们在一个远离城市的地方生活和工作，希望能够尽可能地实现一种自给自足的生活。大多数的食物都是我们自己种的，剩下的则是从附近的农民那里获得的。

现在，我们与食物的关系变得非常与众不同。相信我，自己种出来的番茄的味道，与从其他地区或国家进口来的是十分不同的。我们意识到，这种生活方式并不是所有人都能享受到的，因此我们开始尝试进行项目的开发，希望能够将食物带回到城市中去。”

俯视外观，垂直农场创造出堆叠形式的种植花园 ©Precht

农场

在接下来的50年中，人类所消耗的食物将超过过去10,000年的总和，这其中有80%的消耗都来自城市。很明显，我们需要找到一种替代性的生态系统，从而取代现有的食物供应系统，即我们种什么、在哪儿种，吃什么、在哪儿吃等。

对于这个新型系统来说，有机农业、无公害的肉类、社会性采购和“从农场到餐桌”生鲜电商策略等因素至关重要。这就意味着需要将我们的城市区域打造为农村有机循环的一部分，以满足人口对食物的需求，同时为城市提供食品安全。

项目外观局部，堆叠形式的种植花园实现了城市生态的自我复原 ©Precht

如果可以将食物的生长空间限定在一个区域内，那么供应链和包装链便可以适当地缩减。堆叠形式的种植花园使得人们不再需要费尽心机地将城市用地转变为森林、热带草原和红树林等，而是通过这些使用中的农耕用地，顺其自然地完成城市生态的自我复原。

垂直农场可以在占地面积相同的情况下，提高每片种植区的粮食产量。而室内的温室气候则可以使农作物免受不同天气状况的影响，同时为不同的植物提供不同的生态系统。

项目外观局部，将农场融入城市 ©Precht

此外，建筑师所构想的农场项目在建筑内部也产生了一个附属的有机生命周期，即一个过程的产出可作为另一个过程的原料：建筑物所产生的大量热可以被土豆、坚果和豆类植物等利用，促进其生长。水处理系统可以过滤雨水和洗涤水，并将营养素注入其中，之后再将处理后的水体循环回温室内。而食物垃圾则可以通过建筑的地下室进行当场回收和处理，使其变成肥料，以促进更多农作物的生长和产出。

“在这个体系下，食物的生产线变得清晰明了，”Precht说道。“它不仅将农业重新置入进城市的中心地带，更将这种农业生态系统的概念根植于我们的脑海中。食物是我们日常生活中不可或缺的一部分，因此，我将这座‘农场’视为一种教育模式，让大众能够清晰地看到我们的食物的来源以及其生产和加工的过程。”

项目外观局部 ©Precht

建筑

农场项目的初衷是鼓励市民在其生活的空间内种植食物，但与此同时，项目在建筑层面上的表达也使得这种生态系统得以延续。“在某种程度上，我们不仅‘建造’了我们的农田，同时‘种植’了我们的建筑。”树木为农场提供了主要的建筑材料。项目的模块化结构系统、饰面和花架花槽皆由交叉层压木板构成。事实上，使用交叉层压木板具有很多的益处，如其具有制造方面的精确性，且易于运输和安装。

此外，在生活空间中加入木材还具有生态效益，即树木是利用天然能源生长的。数据表明，使用木材生产结构型板材产品所需的能量要远远低于使用钢、水泥和混凝土等材料，同时，在制造过程中其所产生的温室气体也远低于钢、水泥和混凝土等。

另外，木材本身就可以吸收二氧化碳，因此，与其他建筑材料相比，它具有更低的碳排放量，从而对环境所造成的影响也就更小。

项目外观局部，在倾斜的墙壁上种植绿植 ©Precht

农场项目由一个完全模块化的建筑系统组成，预制过程在场地之外的场所进行，待到预制过程完成后，便将每一块木板都水平叠放，由卡车运至基地。这种预制的模块化建筑构件套组缩短了整个施工周期，也减小了其对周边环境所造成的影响。

建筑系统采用传统的A字型结构框架，同时与传递建筑荷载的斜肋构架相连。每个结构框架的墙体都由三层空间组成：一个包含着饰面、电路系统和管道系统的内层、一个包含着结构框架和保温隔热层的中间层，以及一个包含着花园元素和供水系统的外层等。

农场垂直生长过程 ©Precht

A字型结构框架单体生成过程 ©Precht

对于独栋住宅来说，这个建筑系统为住户提供了一种设计思路，他们可以根据对生活空间和耕种空间的需求，自行设计自己的空间。比如，住户们可以从结构和花园系统、废物处理单元、水处理系统、水耕法以及太阳能系统等中任选一项或几项，通过不同的排列和组合创造出一系列具有一定灵活性的空间布局。

此外，DIY的设计手法在本项目中也发挥着至关重要的作用。它不仅有助于建筑花园空间的设计，更有利于其自身的施工过程。住户可以根据他们自己想要的空间布局进行小屋的建设，从而打造出一种自给自足的、真正舒适的居住环境。

A字型结构框架单体构成不同的空间 ©Precht

A字型结构框架单体构成的生活空间 ©Precht

A字型结构框架组合，形成一个独栋住宅 ©Precht

另外，人们还可以将这个A字型框架的空间进行组合，从而组装出一个更高更大的双层空间：首层具有一个宽敞的开放式空间，作为公寓的起居室和厨房，而二层则是一个帐篷般的空间，作为卧室和卫生间。倾斜的墙体为住宅外部的种植需求提供了空间，同时在不同的公寓之间创造出一个V字型的缓冲区。

同时，这种设计手法也使得室内环境享有自然采光和自然通风。通过组合得到的住所空间在建筑与其周边的自然环境之间建立起一个直接的联系，从而在遍布着混凝土体块的城市空间中脱颖而出。这是一个被大自然所环绕着的住所，空间中蕴含着道家“阴阳”的概念，多彩的花园和健康的室内环境为住户提供了一个世外桃源般的家。

多个A字型结构框架组合，形成社区型空间 ©Precht

农场的花园不仅可以作为居民的私人空间进行种植活动，还可以服务于一个更大的社区空间，使得人们可以共同耕种，从而获取他们所需的蔬菜和香草草药等。当丰收季来临时，人们可以在大楼下层的室内农贸市场中共享或出售自己收获的果实。同时，还能够以单座建筑内的生态循环为核心，在大楼内设置教育类课程、地窖和肥料单元等。

室内教育类空间 ©Precht

室内教育类空间细节 ©Precht

大楼下层的室内农贸市场 ©Precht

宜居空间

鉴于越来越风靡的“国际风格（Internation Style）”，混凝土框架和幕墙逐渐占据了我们的城市空间，我们的建筑变得毫无特色，缺乏吸引力。这使我们的城市忽视了其自身的文化和气候特点，变得千篇一律。如今，我们的城市中充满着与环境毫无联系的建筑，它们只能消耗环境，却无法给环境带去什么有价值的回馈。它们就像是一座座孤岛，游离于整个城市之外。由于人口增长和城市区域的大规模扩张，我们也将自然排斥在生活范围之外，距离它越来越远。

“如果我们一直处于与生态环境脱节的状态，我们将无法解决当下的问题。如今，扭转气候变化、减少环境污染和提供健康的食物系统，已经成为了建筑需要考虑的一部分。上述的问题断然是无法通过新技术或者新产品解决的。它们只能通过一种情感的共鸣来解决。而这便是我们建筑师的使命。如果我们希望鼓励人们关心自然环境，我们就需要将自然环境重新带回我们的城市中来。”

对于建筑师来说，这就意味着要设计建造出能够激起人们所有感官体验的建筑，即使用具有触感的材料建造大楼，使其能够带给人们与众不同的触摸和视觉体验；将小鸟和蜜蜂等生物作为建筑生态设计的一部分，创造出一种独特的听觉体验；在建筑中种植瓜果蔬菜和香草草药，带给人们一种嗅觉上的体验；将出产的食物作为建筑的一部分，使其具有味觉上的感官意义。