如何设计温室?

如何设计温室?插图 © Rockburger

    至少早在古罗马时代,人类已经认识到可控环境农业的价值,它允许农民全年而非季节性地培育作物。尽管发明于几百年前,温室直到现在还是最受欢迎的可控环境农业手段,科技与设计创新也改善了它们的外观与功效。接下来,我们将详细探索温室的历史与结构,并欣赏一些具有试验创新性的温室设计案例。

    如何设计温室?插图1 © Markus Bertschi

    公元一世纪,据老普林尼(Pliny the Elder)记载,提贝里乌斯皇帝(Emperor Tiberius)格外喜欢黄瓜,因此他的园丁制造了一种人工系统,让他们可以全年种植这种蔬菜。作为现代温室的始祖,这个系统由框架或黄瓜屋同油布或云母组成。相似的发明在世界各地出现:最早有记录的加热温室在十五世纪五十年代发明于朝鲜,它采用了一个地热系统作为温室保温框架的补充。十七世纪,关于温室尺寸与设计的尝试在欧洲涌现,凡尔赛宫的温室就是一个很棒的例子。十九世纪初,温室渐渐由富人的独享转变为常见的东西。随着植物学的流行,温室在大学里很受欢迎。1851年,伦敦世博会的场地其实就是一个巨型温室。

    如何设计温室?插图2 © Wikimedia Commons user Philip Henry Delamotte

    如何设计温室?插图3 © Everett Collection / Shutterstock

    温室最普遍的形式即一个由玻璃、塑料或玻璃纤维等透明材料制成的结构。框架通常由铝、钢或木材制成,含有椽子、侧柱、立柱,有时也有檩条以供额外支撑。透明材料使得太阳辐射穿过温室屋顶和墙壁,创造一个更温暖也比周围更恒温的环境。

    如何设计温室?插图4 Courtesy of Studio STAY Architects

    如何设计温室?插图5 © Simon Devitt

    然而,透明结构的自然效果常常由其他用于通风、加热、降温和照明的设备所补充,在商业或工业化尺寸的温室里尤其如此。比如在极端冬季气候中,当室外温度过低时,人工加热可以作为太阳辐射热量的补充,因为透明结构本身保温性能较差。不过,天然气或电炉加热的成本和环境足迹较高。被动式供暖是一种自然解决方案:太阳能、牲畜生物质能、甚至地热能都可以在大多情况下提供足够的供暖补充。

    如何设计温室?插图6 © Herman Dreyer

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    另一方面,温室可能面临过热的问题,尤其是当周围环境异常暖的情况下。打开内置窗户就可以让温室降温,这一操作可手动完成,或由电动控制器自动完成。通风也可以帮助温室维持在最佳温度,在屋顶处排出更热的空气,在地面附近吸进更凉爽的空气。这种循环也有助于为光合作用与植物恢复提供新鲜二氧化碳,同时也防止植物病原体的累积。

    如何设计温室?插图7 © Rockburger

    如何设计温室?插图8 © Anna Beeke

    最后,一些温室会在晚上使用生长灯以增加植物夜间吸收的光,从而使它们更健康地生长并可能有更高的产量。不同的灌溉系统,从手动用软管或罐子浇水,到毛细垫、滴灌等自动系统,也可以影响作物的生长与产出。这些人工系统的类型与品质取决于温室的操作规模、地点、环境气候与植物的品种。

    如何设计温室?插图9 Courtesy of RicharDavidArchiteckti

    如何设计温室?插图10 Courtesy of RicharDavidArchiteckti

    如何设计温室?插图11 © Aitor Ortiz

    尽管温室通常由透明材料与结构框架构成,但它的形状可以变幻多端。最标准化的一种设计即人字形温室,一个带有透明人字形屋顶的长方形结构,类似一个简单的房子。RicharDavidArchitekti 将这种形式联想运用到霍日采(Horice)的一个家庭温室项目。另一种标准化的设计是独立的 Quonset 温室,这种半圆柱状的温室自二战后备受欢迎,水晶宫就是这种形状。beSTe arkitektura agentzia bat 设计的 JAjaus 是一个更现代的案例。更商业化的温室更多采用连栋形式,将多个温室并列放置,由一个共用墙连接,这种形式对大尺度操作很有效,在上世纪八九十年代流行起来。这种方式的缺点是更低的地面与外墙面积比,日光供暖效果可能因此受限。BIAS Architects 设计的温室之家是这种建造方式的一个案例。

    如何设计温室?插图12 © Rockburger

    如何设计温室?插图13 Courtesy of Kristoffer Tejlgaard and Benny Jepsen

    如何设计温室?插图14 © Lin Fu Ming

    网格球型温室是流行于上世纪的一种比较少见但外观更赏心悦目的形式。历史上重要的案例包括康沃尔郡(Cornwall)的伊甸园计划和密苏里植物园的人工气候室。更近期的网格球形温室例子有 Kristoffer Tejlaard 和 Benny Jepsen 设计的观景球以及澎湖青湾仙人掌公园的温室之一,这个公园中的其他温室也进行了框架和屋顶的形态与设计试验。

    如何设计温室?插图15 © Ulf Celander

    如何设计温室?插图16 © Ulf Celander

    自罗马人第一次为提贝里乌斯皇帝的黄瓜建造云母结构以来,温室走过了漫长的历史。今日,温室被自动人工系统辅助,可以采用任何形状与尺寸,甚至可以服务于多种用途,比如 Tailor Made arkitekter 设计的 Uppgrenna 自然房是一个温室会所兼会议建筑。温室的自然加热特性使其成为一种环境友好的建造形式,只要气候合适,可以为各种功能服务。

    译者:高可萌

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Lilly Cao

我还没有学会写个人说明!

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