中國鳥巢溫室

養耕共生-結合水產養殖與農業耕作的永續生產模式
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中國鳥巢溫室

鳥巢溫室

5.2經濟效益評價

設計圖

鳥巢溫室技術通過三年的技術推廣運用，在鳥巢型生態溫室設計與建設項目上已形成了基本模式與技術服務體系，在全國將近建立了100多個示範基地，以下就以一個1000平方米低碳循環型鳥巢溫室的內外部設計及投資預算、成本效益分析為例作綜合介紹評價，為投資者提供參考與借鑒。
5.2.1生態循環型鳥巢溫室設計與經濟效益分析
溫室設計
溫室採用蜂窩三角複合的空間桁架結構，具有強大的抗風性與抗雪性；溫室地緣直徑36m，頂高12.5m，佔地面積1017m2；桁架結構具有50cm的空間厚度，冬季可於溫室內表面與外表面覆膜形成具有50厘米空氣夾層的保溫空間，大大降低溫室的幅射降溫；溫室通風透氣良好，採用頂開窗與底通風的方式結合方式，讓氣流在溫室內形成自然的上下對流；頂開窗設計九扇三角形窗口（採用三角形窗具有擬自然界植物葉片的寓意，同時關閉時又是一個完整的球體曲面，更為美觀），窗的啟閉調節採用無動力智能頂桿，溫度可調節，又無需外動力與電力，當溫度超過設定閾值時開啟，低一閾值時關閉，精準而故障少；下通風開設在溫室的底緣第二層位置，呈六個方向均勻佈局，也採用三角窗與自動開窗技術；從而形成上下的自然對流；溫室從邊緣6.3m高處起始吊頂，構建肥皂泡覆蓋層的鋼構；肥皂泡覆蓋層鋼構頂處高為8.2 m；肥皂泡吊頂的中心位置為旋轉梯設計，管理人員可以繞梯而上，方便操作與日常維護，旋梯的中心撐柱直徑為6m，旋梯寬為1m，從地面盤旋三圈而到達吊頂層，旋梯撐柱的中心部位用​​頂罩保護，防止肥皂泡內洩至下溫室，頂罩稍高出吊頂層1m，於頂罩處可以盤旋安裝噴淋管道，構建溫室的中心瀑布，夏季高溫時可以啟動進行地下水的噴淋降溫；旋梯撐柱底緣可以設計為水體，水深一米，用於養殖以構建溫室內的魚菜共生系統，直徑6m的水體可容水近30m3，如果用於養魚可年產至少750kg以上的水產品；其養殖廢水用於蔬菜瓜果等植物的栽培；同時水體的存在也是冬季蓄熱與夏季調溫的重要生態因子，對溫室的溫度起到了很好的緩衝與調節作用。

建成效果

內部佈局說明
遵從生態循環低碳平衡的設計原則，把溫室空間進行綜合的生態模擬，構建出一個種植養殖微生物培養的閉鎖型微生態系統，是大自然的縮版也是生態農業的科學展示；溫室離邊緣的兩環為人工濕地區，中心為人工瀑佈區，水體代表湖泊，噴淋產生天然瀑布的效果；環繞中心瀑布均勻設計8株人造蔬菜大樹，它採用氣霧培的方式，用鋼構技術造型，形成8株蔬菜樹，構建擬自然的森林效果；地面空隙處可以植草坪，達到擬自然的草原效果；塔形栽培就像自然的連綿的山脈起伏；再結合肥皂泡的人工雲效果，形成了一個閉鎖型的和態空間。為了達到最佳的生態循環，還佈局兩個扇形的養殖區，它是溫室的主要碳源，也是溫室的益生菌滋生場所，更是溫室實現有機循環的重要肥源；現把每功能區進行詳細的介紹：

魚菜共生系統

塔形霧培區

魚菜共生系統是模擬自然濕地對污水的處理功能，達到魚水的及時淨化與植物的供肥給水，實現自身的閉鎖循環，達到養殖不需換水，栽培的植物不需施肥的效果；中心水體深1m，可年產750kg魚，初試者可以養殖羅非、湘雲鯽、鯉魚、龍蝦等易養的魚類，日後養殖經驗豐富了可以養中華鱘等名貴的魚類；環繞溫室最外周的兩環種植槽，其規格為，槽寬0.5m,槽沿高0.5m，內填充豌豆大小的礫石構建濕地式的硝化槽，用於瓜果類或樹木的栽培；中心水體的水通過水泵灌溉至栽培槽，經由礫石的過濾與硝化菌的硝化後回流至濾池沉澱池，經沉澱池溢充至收集池後，用水泵回抽至中心水體，形成一個閉路循環，在循環過程中廢水得到淨化，植物獲取了肥與水，回抽池只需安裝浮球水位控制的水泵即可，實現自動循環；按照栽培株行距為1米計算，可栽培瓜果類200株，以單年產10kg計算，可收穫瓜果2000kg以上。
塔形栽培效果

蔬菜森林區

塔形霧培為溫室的二大功能區，它利用養殖排放的有機肥浸出液作肥源，採有金字塔形式栽培架來構建立體種植系統，共設計兩環，環與環間或管理走道寬0.7m -0.8m，塔架底邊長1.2m，斜面種植板長為1.8m，是平面耕作效率的3倍，有效種植面積為533.7m2，可一次性栽培葉菜（按照株行距0.1mX0.15m計算） 35580株，按照年生產10批計算，可日採1000株葉菜；

蔬菜樹—空中掛薯
蔬菜森林
模擬自然的蔬菜樹鋼構，其高度4.5m，傘冠部位高度3m，主幹部位高度3m，傘冠直徑5m，樹幹直徑1.2m，由六面柱體組成，栽培時可以於柱頂栽培蔬菜樹（如番茄樹、西瓜樹、黃瓜樹、空心菜樹、甜瓜樹等無限生長型品種，體現高大與寵偉的冠覆），主幹部份栽培矮小的草莓或者葉菜；創造出人工的蔬菜森林效果，可以美化溫室起到很好的觀光性，同時也是一種新型的瓜果高糖度栽培模式，更能體現瓜果的生長潛能，讓單株萬果的番茄或者單株數千根的黃瓜，形成壯觀震撼的體驗效果。該區的樹幹柱體有效栽培面積為86.4m2，可一次性栽培葉菜5760株，按年栽培10批計算，可日採收葉菜160株，冠頂的瓜果形成棚架即起到溫室遮陰調節氣候作用，還具有較高的產量，如果以栽培番茄樹計算，以平均每株年產150-200kg櫻桃番茄，可年產1200—1600kg，而且是優質的高糖度番茄，可供觀賞及採摘。
生態養殖區
在溫室內的養殖，一中以起到碳供應作用，而可以為溫室的作物栽培提供充足的有機肥，這是生態循環設計必不可少的一個功能區；該溫室選擇兩個相對的扇形區圍欄成動物養殖區；
發酵床養豬效果
扇形區面積為104m2，每扇形區面積為52 m2，如果其中一區用於發酵床養雞，可放養200-300隻雞，用於牛的養殖可放養6-8頭，用於山羊養殖可放養15-20頭，其產生的二養化碳作為植物的氣肥，同時植物又為養殖的動物創造良好的綠化生態環境，也是福利養殖的一種好模式；而且可以於溫室內裝上聲肥儀，讓音樂成為植物與動物的福利條件。生態養殖區的墊料，可以作為栽培的肥料使用，可以用浸出液進行霧培。
中心旋梯的綠化栽培
旋梯是從地面通往肥皂泡吊頂層的通道，可以利用旋梯的外護欄空隙處栽培植物，用容器種植，用養殖水循灌溉，爬滿整個梯架後，創造出非常漂亮的生態景觀，同時也為溫室的夏季降溫提供庇陰；梯柱的中心部位為人工瀑布，地下水從8m高處噴淋而下，即是景觀，同時又是夏季的最佳降溫調濕設施。
肥皂泡吊頂
肥皂泡覆蓋效果
於溫室頂處的兩側懸吊安裝2台肥皂泡發生器，每台功率為每分鐘40 m3的吹泡速度，估計在15分鐘左右就可以全面覆蓋整個吊頂，從而創造出人工白雲的遮光保溫效果，光照通過肥皂泡後，產生良好的漫射光效果，而熱量與紫外線可以得到很好的過濾，為溫室創造最佳的夏日光效果。通常情況下，肥皂泡一形成，就可以馬上讓溫室的溫度下降5℃左右，冬季0.5m厚的肥皂泡基本可以達到熱絕緣效果，大大降低了溫室能源投入，確保夏日及寒冬的良好溫室效果。
投資預算
序號品名數量單價合計備註
技術性材料清單
1 蜂窩狀鳥巢溫室1017m2 130 132210
2 計算機主機 1 18800 18800
3 氣霧培分控器1 14500 14500
4 電功能水發生器1 6500 6500 場地的物理殺菌消毒
5 電場發生器1 5500 5500 空間電場促長與物理消毒
6 電磁閥 5 360 1800
7 底閥 4 100 400
8 過濾器 2 800 1600
9 強磁處理器 1 1100 1100
10 營養液殺菌器1 1980 1980
11 聲波發生器 1 800 800
12 塔形架及蔬菜樹鋼構2700m 10 27000
13 中心旋梯及肥皂泡吊頂鋼構2585m 10 25850
14 養殖圈舍護欄330m 10 3300
15 數據線 100m 2.6 260
16 電暈線 50m 10 500
17 營養液 100T 33.6 3360
18 微噴頭 1100 5.5 5500
19 毛管 200m 1.3 260
20 自動開窗器 30 150 4500
21 噴淋頭 30 15 450
22 肥皂泡發生器2 6500 13000
23 技術費 26917
24 合計 296087

基建性材料清單
1 大棚膜3000m2 4 12000 15絲進口膜
2 土工布複合膜650m2 3.5 2275 苗床鋪底隔離
3 水泵 5 600 5000
4 泡沫板 15m3 350 5250
5 礫石 50m3 80 4000
6 發酵床鋸末52m3 當地詢價
7 門窗製作用的陽光板70m2 30 2100
8 PVC管材 910m 2.5 2275 25#
150m 5 750 50#
80m 6 480 60#
85m 10 850 70#
9 開關三通等管件1000 估計
10 合計 35980
基地總投入
為296087+35980=332067元，相當於每平方米投入332元。
生產運行
基地可日採蔬菜50-100kg以上，年產水產750kg，瓜果5000kg ，牛10頭，雞500-1000只；需長期工人一名，日耗水5噸，日耗電5°-10°，正常運行估計一年收回成本。
另附基地的管道系統圖示：



5.2.2面積為1000 m2鳥巢型蔬菜工廠的效益評價
以下再介紹一例專業栽培蔬菜的霧培工廠（1000 m2鳥巢型霧培蔬菜工廠），分析投資與回報，供生產科研單位參考：
溫室及內部設計情況：
溫室地緣面積1000 m2，高度11.5m，頂部設計自動開窗口9個，底部設計開窗口11個，形成上下對流式通風，溫室中心部位，設計直徑3m，的旋梯式撐柱與水體，可蓄水30 m​​3，作為溫室生態調溫系統，可以結合養殖，撐柱頂部安裝水幕噴頭，由高處往下噴淋形成人工瀑布式的降溫系統，環繞撐柱為寬1m旋轉梯，直通溫室頂部，可以走人，也可以容器栽培植物以綠化撐柱。溫室內部以十字形走道分區，走道寬2.4m，塔形栽培四環，柱式栽培5環。其中塔形架底邊為1.2m，斜面為1.8m，柱式霧培，底直徑為1m，柱高3m，並且柱柱相連形成棚架，可於柱頂栽培瓜果及藤蔓植物，塔形架則採用高架與低架相間方式，高架設計在原來普通塔架基礎上倒置一個同樣規格的三角鋼架，利於塔頂間種瓜果時的攀附固定。營養液池在十字形走道一側，規格為寬2m，長5m，深1.5m的地下式營養池。


生產能力及成本：
可一次性栽培葉菜9-10萬株（株行距10cmX15cm）,可年生產10批，即可日采葉菜2777株；可年產瓜果估計5000-10000kg，年產魚產750kg；基地用工，長期工人1名，用電每天平均3°-5°，用水3-5t。以蔬菜每噸至低價格6000元計算，估計8-10月收回成本。
綜上案例分析，鳥巢型溫室生產系統平均每平方米投資300-350元，生產效率提高3-5倍以上，蔬菜瓜果成本在0.6元/kg；以普通蔬菜瓜果價格計算，一般生產8 -10個月即可收回投資成本，是一項投資省回報高的農村農業致富項目，也是一項適合集約化工業化生產與運行的企業投資項目，它對於引領農業走現代化道路具有極為重要的意義，更是農業工業化與設施化發展的重​​要技術支撐。