基本信息
- 项目名称：
- 一种用于平房顶上的无土栽培装置
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本实用新型作品展示了一种不占用耕地，节能环保的用于平房顶上的无土栽培装置。作品设计方案如下：采用双层立体结构设计，首先在外层沿平房顶四周直立架设棚壁、棚顶，棚顶包括多个钢结构支架，支架沿相对的两个棚壁均匀间隔设置。其次在内层设置竹木拱棚，竹木拱棚的外壁包被塑料薄膜，棚体内可摆放多个育苗床架，床架上放置育苗盘，进行芽苗菜及花卉等的立体式栽培。
- 详细介绍：
- 本实用新型作品设计了一种用于平房顶上进行无土化快速栽培芽苗菜及花卉的装置，该装置同时还采用了小型家用太阳能电池组件和节能灯供电照明系统。具有节省土地，节能环保，进行快速立体化无土蔬菜及花卉栽培功能。作品采用双层立体结构设计，首先在外层沿平房顶四周直立架设棚壁、棚顶，棚顶包括多个钢结构支架，支架沿相对的两个棚壁均匀间隔设置。其次在内层设置竹木拱棚，竹木拱棚的外壁包被塑料薄膜，棚体内可摆放多个育苗床架，床架上放置育苗盘，进行芽苗菜的立体式栽培。下面结合附图和具体实施方案对该作品进行详细说明。该装置如图1所示，棚体用10标注，棚壁用12标注，入口用13标注，棚顶用14标注，拱形钢架结构用16标注，各部件具体组装方案为：四个棚壁支架两两相对设置，拱形钢架沿相对的两个棚壁均匀间隔设置，在拱形钢架内侧设置有竹木拱棚，在竹木拱棚的外壁包被有双层充气塑料薄膜，在塑料薄膜的外表面还覆盖有遮阳网。在棚壁上开设有通风窗和入口。在棚体内设置有多个床架，每个床架有多层，并且每层之间具有相等间隔。床架上摆放有育苗盘，育苗盘内装有培养基质，该栽培培养基质一般采用蛭石和泥炭草，具有成本低廉，保水、透气性良好，搬运方便等特点。将整个无土栽培装置安装在平房顶上，既达到了节省耕地，节约集约用地，缓解土地的压力，还缩短了蔬菜的生长周期，提高了复种指数。由于装置充分利用了自然采光，太阳能利用率较高，达到了节能减排，环保等效果。采用此装置，同时还会带来较高的生态和经济效益。 据我们调查，农村所建平房，房顶一般长18-30m，宽3.6m，总房顶面积为64.8-108㎡，平房顶上建菜棚实用面积约60-100㎡（除去入棚平台4-6㎡）。以100㎡顶面为例，可利用最大面积90㎡（除去过道面积10㎡），每棚可安装90个菜盘架。每盘0.25m×0.6m=0.15㎡，每架放五层盘，种植面积4.5㎡，90个盘架可种植405㎡芽苗菜。按每七天为一个采摘周期计算，2700盘可采摘约405kg芽苗菜，每月可采收1620kg，每年按10个月采摘，总采摘量为16200kg，按市价销售5元/kg计算，每棚年毛收入8.1万元（第一年菜棚、菜架、菜盘固定投资6万元，种子、种子营养液及塑料薄膜成本约1.1万元，纯收入为1万元左右），以后每年净收入在7万元左右，具有较高的经济效益和生态效益。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 作品展示的目的：首先是解决了农村平房顶闲置的问题，既缓解了土地资源利用及污染的压力，又践行了节约集约用地的理念。作品采光、照明都利用了太阳能技术，从而达到节能、环保，充分利用自然能源的目的。其次是缩短了芽苗菜的生长周期，提高了生产率，具有较好的生态和经济效益。 基本思路：作品是通过对农村及城市周边一些平房顶闲置状况进行调查分析，结合园艺专业的特点，基于对设施园艺的理解，创新性的提出了“一种用于平房顶上的无土栽培装置”，可适用于蔬菜、花卉等植物在平房顶上进行无土栽培。 创新点在于：作品包括双层结构，外围有钢架结构的棚体，棚体内设置有竹木拱棚，拱形棚外壁包被有双层充气塑料薄膜，达到充分利用太阳能的特点。外层钢架结构保护了内层竹木拱棚，解决了北方地区风沙大，对竹木拱棚露天容易损坏等问题，延长了拱形棚寿命。平房顶上实施立体无土栽培作业，采光性能较好，充分利用自然能源，缩短了蔬菜生长周期，解决了平房顶闲置的问题。节省了耕地，缓解了土地压力，增加了生态和经济效益。 技术关键：节约土地资源，提高能源利用，将无土栽培装置设计安置在平房顶上，实现芽苗菜、花卉等的快速无土化栽培。
科学性、先进性
- 充分利用平房顶的闲置空间结构，提高太阳能的利用率，节能环保，工序简洁，节省了耕地，缓解了土地利用的压力，装置投入小，栽培形式多种，操作简单易行，缩短了蔬菜生长周期，构建了优化配置的环保体系，提高了经济效益，是一种天然自动化转型技术生产模式。这种新型模式，更大限度的保证芽苗菜和花卉等的四季生长，周年供应。该装置采用了“绿色环保”的生态新模型，体现了“绿色建筑”的设计理念。这种环保节能型无土栽培装置提高了农村平房顶的立体空间利用，还可作为人们休闲娱乐的“温室”，为人类的休闲生活提供一种环境幽雅、空气清新的花园式活动场所。这种新型的绿色生态设施模型，提倡了可持续发展和绿色环保的理念，促进了资源节约型与环境友好型社会的建设，将成为农村及城市周边闲置平房顶利用的标志性建筑。
获奖情况及鉴定结果
- 该作品的关键技术已形成部分成果，已受到“2011年动力与能源工程国际会议（ICPEE2011）”的邀请，并进行学术交流。
作品所处阶段
- 实验及初步推广阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 图文说明
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明：该装置包括双层棚体，内棚设有育苗床架，床架上摆放育苗盘，将整个无土栽培装置安装在平房顶上，实现芽苗菜及花卉等的无土化快速立体式栽培，周期性采摘。 技术特点和优势：在平房顶上实施立体无土栽培作业，采光性能较好，充分利用了自然能源，缩短了蔬菜生长周期，解决了平房顶闲置的问题。节省了耕地，缓解了土地压力，提高了产品的产量和质量，增加了经济效益。另外，该技术不需要使用农药、化肥，避免对土地造成面源污染，因此本装置实现了实用新型节能环保。 作品适应范围：该技术可在广大的农村及城市周边大量的平顶房屋上进行推广应用。 推广前景说明：该技术生产出来的芽苗菜及花卉等，栽培基质污染小，产品符合绿色食品的标准，还具有较高的生态和经济效益，推广前景可观。 市场分析和经济效益预测：缩短了芽苗菜生产周期，提高了设备可重复利用率和复种指数，采用该装置生产芽苗菜的第一年纯收入在1万元左右，但以后每年净收入可达7万元左右，具有较高的生态和经济效益，具有很好的市场发展前景。
同类课题研究水平概述
- 目前，国内外还未见到有同类装置的相关报道。
