上海“天空菜园”：屋顶农场的意义及实践

　　近年来，我国城市中市民自发的农业活动屡见不鲜，并由于用地及空间的权属引发了一系列争议。与城市绿地相比，建筑具有更为明确的权属和使用主体，建筑的屋顶、外立面、室内空间均可以在现代城市农业技术和建筑技术的支撑下得到利用，进行农业生产。其中对建筑屋顶的利用在实践中已经相对成熟。上海“天空菜园”系列即是屋顶农场模式在我国较为系统的实践。

　　1 屋顶农场的意义

　　在我国，屋顶长期以来是城市中的消极空间。普通的屋顶绿化限于屋顶荷载、土层厚度等技术要求，难以形成有活力的空间，反而使屋顶绿化陷入难以推行并难以为继的尴尬局面。将农业活动引入屋顶空间可以在满足屋顶绿化生态效益的基础上形成具有归属感的社会空间，使屋顶这种消极空间发挥积极的社会作用。在我国的城市农业实践中，屋顶农场的发展较为顺利，在不涉及权属争议的前提下，所遇阻力较小。根据孟建民的计算，中国现有屋顶面积73万hm2，绝大部分被完全闲置，利用屋顶进行农业生产具有巨大的潜力。

　　屋顶农场在调节温度、洪水控制、城市降噪等方面的生态效益也是巨大的。屋顶种植农作物可以降低太阳辐射，调节气温，夏季高温时室内气温通常可以降低5-6℃，严寒的冬季要比没有屋顶花园的室内温度高2-3℃。这样对于建筑物的顶层，至少能够节省50%用于空调的能源，还可以节省50%的冬季供暖能源。联合国环境署的一项研究表明，如果一个城市的屋顶绿化率达到70%以上，城市上空的CO2含量将下降80%，热岛效应会彻底消失。屋顶农场对雨水具有截留效应,可以蓄存60%~70%的天然降雨。在屋顶种植农作物至少可以减少3dB的噪声，同时隔绝噪声声效能达到8dB。德国的研究显示，城市绿色屋顶是多种生物的重要栖息地，英国学者估计英国的屋顶花园可以将房屋价值增长10%-30%。此外，屋顶是城市中相对独立的空间，更容易形成小的生态圈，在土质、水质以及病虫害防治等方面也更为可控。

　　2 屋顶农场的实践——上海“天空菜园”系列

　　2.1 项目背景

　　“天空菜园（V-Roof）”是东方园林南方联合设计集团开创的系列项目。2011年，集团参加了英国领事馆举办的创意比赛，在此过程中，集团注意到了普通屋顶绿化造价较高、不易维护、公众参与程度低的问题，在使屋顶绿化具有持续性产出的思路启发下，集团最终提交的方案将普通屋顶绿化转向了屋顶菜园的模式，通过将农业生产植入屋顶的方式将城市的消极空间进行积极的利用，这成为了之后“天空菜园”系列项目的开端。

　　2.2 “天空菜园”的空间设计

　　顾名思义，“天空菜园”均是建设在建筑屋顶上。由于权属相对清晰，不影响现存的城市绿化，填补绿化空白、利用消极空间的作用显著，城市中的农业生产最容易从屋顶这个建筑尺度的空间开始。

　　在屋顶空间中，权属最为清晰的创意产业园区、科技园区和商务园区则更容易开展屋顶农场的实践。在目前已经建成的5个农场项目中，包括4个园区项目、1个住宅项目，其他在进行项目也多位于各类园区中。在这5个建成项目中，项目1为实验性质，尚不成熟；项目2为私人住宅屋顶，更多地考虑业主需求和家庭休闲空间的设计；项目3位于净水公司的屋顶，在空间设计、生产技术和运作模式方面都具有代表性。该屋顶农场的设计中植入了企业的代表性元素——净水设备（包括净化池、沉淀池、过滤池、蓄水池），农场灌溉系统与整个厂区的水净化系统对接，直接使用净化中水进行灌溉，利用废旧物品，如回收轮胎、玻璃瓶等设计景观装置，尽可能展示企业文化；项目4则成为绿色三星建筑的评测内容之一；项目5旨在满足每一个职工自助种植蔬菜的要求。

　　2.3 “天空菜园”的适用技术

　　在目前屋顶农场的实践过程中，主要解决了生产过程中的适用技术问题。包括屋顶防渗漏、生产容器、种植土壤、作物种类、病虫害防治、自动化渗灌等生产技术。

　　农场的屋顶均选择承重在300kg以上的可上人屋顶。设计团队采用了便携式种植箱作为基本种植设备。种植箱中装填有机轻质土，重量约在50-100kg/m2，符合屋顶的承重要求。种植容器中装填的轻质土掺入椰壳碎粒和蚯蚓粪，增加土壤透水性和肥力，且比普通土壤更为清洁，容易为市民接受（图09）。与传统大田作业相比，屋顶农场的土壤质量和土壤肥力更为可控。按照规划设想，屋顶农场会在两年左右全面换一次土，以保持土壤肥力。采用渗灌系统直接在农作物根部进行精确灌溉，避免常规土壤表面灌溉水分较易蒸发的问题，同时也能达到节约用水的目的。

　　在作物种类方面，团队已经试种过四五十种蔬菜，其中家常吃的蔬菜大概是20多种，包括青菜（Brassica chinensis）、空心菜（Ipomoea aquatica）、茼蒿（Chrysanthemum coronarium）、茄子（Solanum melongena）、香葱（Allium fistulosum）、辣椒（Capsicum annuum）等目前在屋顶农场中都能种植。屋顶相对独立的环境使病虫害防治也更为可控，小规模的健康的生态圈不仅可以有效降低病虫害发生的几率，即使在已发生病虫害的情况下，也可以有效降低病虫害的传播速度。通常采用纯天然的杀虫剂，如辣椒水、大蒜汤，或者使用物理属性的杀虫设备，如粘虫板、灭虫灯等。