城市立體農場

全年種植業；室內的lh㎡當於戶外的4~6h㎡，甚至更多

沒有因氣候而引起的農業歉收，例如乾旱、洪水、害蟲

所有立體式農場種植出來的食物都有機生長：沒有除草劑、沒有殺蟲劑、沒有肥料

立體式農場實質上通過回收利用污水，減少了農業的營養流失

立體式農場將農場用地歸還給自然，保存了生態系統的功能

立體式農場很大程度地減少了很多農作物內部的傳染病的影響範圍

立體式農場通過收集土壤蒸發的水分的方式可以把廢水轉化成適於飲用的水

立體式農場通過將植物和動物不可食用的部分堆積在沼氣坑中的方式將能里回收到農場網路中

立體式農場很大程度地減少化石燃料的適用(不使用拖拉機、犁、船)

立體式農場可以將大里城市廢置資產轉換成食品生產中心

立體式農場為城市中心創造了可持續的環境

立體式農場創造了新的就業機會

如果不能首先學會在地球上的室內進行耕作，那麼我們更加去不了月亮、星星，甚至更遠

立體式農場也許可以和難民營整合利用

立體式農場為熱帶和亞熱帶的不發達國家提供了可里的經濟增長。如果這能成為事實，那麼因為不發達國家 採用城市農業作為食物可持續生產的戰略，所以立體式農場也許能成為幫助減少甚至逆轉不發達國家人口增 長的催化劑

立體式農場可以減少針對天然資源的武裝衝突的影響範圍，例如水資源和耕地資源擴大農作物生產面積和產 量，可全年持續不斷地供應農產品，不受季節限制。

避免對傳統農業產生不良影響的自然因素，如旱災、水災等。

節約耕地以退耕還林，促進生態系統的平衡。

免去了拖拉機、貨車等長途運輸環節，有效減少二氧化碳的排放量。

節約農業用水量。

降低糧食生產成本。

為社會創造新的就業與教育機會。

今天的農業發展呈現出前所未有的狀況—從業人口的減少和飼養動物的增長。農業的發展使我們僅僅在兩千年間就完成了從原始牧獵到現在的城市居民的轉變。今天，超過 8OOhkm西的農耕用地受到了污染；這佔據了全球陸地總面積的近38%。儘管農業的發展為人類提供了可靠的食物來源，但是同時農耕用地也破壞了自然生態系統，從而導致土地面貌的變化。耕地對自然生態系統的破壞使得許多自然區域變得破碎，功能變得匿乏，甚至使得某些自然地區完全消失。另外，農業在自然環境和耕植土地之間產生群落交錯區，導致了新的健康危害，使無數傳染病得以快速傳播。現代農業使用了大量的化肥和農藥，某些種類的農用化學品的含毒水平對健康產生了嚴重危害，這一點現在僅僅被流行病學家和毒物學家指出來。如果那還不夠嚴重，預計未來50年內全球人口將升至接近86億，如果不應用新的技術，那麼餵養這些人口會需要另外相當於巴西國土面積的耕地。

這龐大數量的額外土地不是輕而易舉可以取得的，因此不採用侵犯所剩無幾的生態系統的方式獲得豐富的種類繁多的食物供應是十分必要的。一種解決措施是建造城市食物製造中心—立體式農場—我們的食物會不斷地在高樓中而不是城市用地中被種植和生長。如果我們可以把這一想法應用於食物製造，那麼即使在氣候惡劣的情況下農作物也不會減產，食物不必從遙遠的農場運到城市的市場，運途中的損壞也會降到最少，因為農作物從收穫到銷售和被食用僅需要短暫的時間。城市中心的立體式農場將會使世界上許多被破壞的生態環境漸漸得到恢復。農業用地逐漸向自然草場和森林回歸的同時，也將自然棲息地歸還給瀕臨滅絕的物種。在溫帶和熱帶，闊葉樹林的再生可以對二氧化碳的吸收發揮顯著的作用，從而抑制全球氣候變暖的趨勢。

城市垂直農場將為周邊地區，甚至整個地球創造非常大的生態效益。垂直農場將依靠水耕法的有機農業技術，這意味著無需農藥和合成肥料，也沒有污染物注入水道。垂直農場將會高效地生產糧食和蔬菜瓜果，城市中農場大廈林立，消除了重型機械和農業設備的大量使用。灌溉水可能來自處理過的雨水，水的循環使用和有效利用可大大緩解水危機。由於垂直農場位於城市中心，消除了運輸及相關的環境影響。各類農作物將得到密切監測，並得到準確的生長條件，從而提高產量。室內種植不會受到洪水、乾旱、颶風等自然災害造成的影響。綠色高科技工作將成為種植人員，研究人員，技術人員，供應商和更多人的工作。為了建立這樣一個高科技農場，大量的可持續技術將得到綜合利用。這些技術目前都在使用，但不是所有的技術都被納入一個站點綜合利用。雨水將被處理用於灌溉，再與水回收系統結合起來，利用氣培法和水耕法收集未使用的水。每種作物的環境條件將受到嚴格控制，使作物得到最大限度地生長，同時盡量減少水分和養分的使用。來自作物的廢物或製成堆肥，或者與動物廢料合併，作為建築物內的燃料。能源將來自像太陽和風能等可再生資源，而節能建築技術將減少能源需求，理想的建築能夠創造出比其所需的更多的能量。垂直農場內的農作物生產一年四季都可進行，室內種植面積1英畝的生產力相當於室外4至6英畝甚至更大面積的生產力。農場內將種植各種蔬菜、水果和穀物，奶製品、家禽、魚和豬也一應俱全。據垂直農場研究員戴波米亞估計，一個垂直農場足夠養活5萬人。

垂直農場的表面積比等面積的傳統農場受到更少陽光的照射，因此需要更多的人工照明及熱能才能在四季正常運作，致使批評者認為成本太高而不可行。另一個爭論不休的議題是，尚無有力證據證明垂直農場使用再生能源的生產及運輸成本比直接在鄉村生產食物而後將其運送到都市來得划算。由於具可控制的環境，垂直農場的生產力較不受氣候的影響，後者在氣候變遷將增加極端氣候事件的頻率下更為重要。如果處理得宜，垂直農場允許現有農地回歸自然，並減少森林消失、沙漠化及其它因農業生產而破壞生物群落的情況；而生產區位較接近消費者，更能進一步減少運輸及冷凍所消耗的化石燃料。研究指出，超過70%的地表水用在傳統農業生產上，而傳統農業往往使用大量的殺蟲劑、除草劑及肥料，透過水體的流通，這些藥劑或肥料便成為污染水體的元兇之一。透過可控制且再生循環的環境下生產作物可減少殺蟲劑、除草劑及肥料的使用，使垂直農場減少水體污染，至於在垂直農場生產有機作物不僅可能，也是一種非常可行的生產及營銷策略。水循環在可控制的農業環境中更可行且更具經濟可行性，垂直農場比傳統農場使用更少的水，而透過土壤水分蒸發蒸騰損失總量，垂直農場可將黑水或灰水轉化成可使用的水。垂直農場不只使用較少的水，更能加以循環使用，因而彌補了植物蒸發的水分，更重要的是，這些回收的水是純凈的，並且可用在農作或飲用上。另一方面，使人類活動遠離大面積土地或許是減緩進而終止以人為中心思維所造成地表動物大量滅絕的現象，因為大多數人類佔用的土地是用作農業生產，因此，垂直農場的倡議將是讓足夠土地在維持人類生存前提下回復為動物棲地以免滅絕的可能出路。

垂直農場的概念，來自哥倫比亞大學教授迪克森·戴波米耶（Dickson Despommier)。他的概念在於建造一座由不同樓層田地和果園組成的玻璃摩天樓，整體耕種面積將滿足5萬人的糧食需求。為了營造植物種植最適宜的環境，在內部，氣溫、濕度、氣流、日照和養分等因素都會被控制。一條傳送帶將作物按設置移動到玻璃窗附近，以確保植物對自然日照的均值汲取。距離窗戶最遠的植物因吸收最少的陽光而生長過慢。另一垂直方法是在建築頂層種植作物而不是在建築側面。

垂直作物系統（VertiCrop System），《時代》雜誌稱其為世界頂級發明之一，緣起英國德文郡的動物園為其動物種植萵苣的訴求。它是一座只有一層的溫室，因為植物都種植在溫室側面和頂面，只需要很少的能量。紐約州揚科斯市的一座漂浮農場樣本，其能量需求來自自然光照、太能能板、風渦輪機、生物燃料和蒸汽製冷。其使用昆蟲而不用殺蟲劑，並通過收集降雨滿足水需。

隨著城市人口的激增，越來越多的國家開始研究市內農業技術。然而，城市的綠化空間本來就極為有限，不可能再有多餘的水平空間用於農業種植。於是，就有許多建築設計師提出並設計了垂直農場的方案。

加拿大“空中農場

加拿大滑鐵盧大學的高登-格拉夫設計了一種“空中農場”，或許可以幫助喜歡綠色的加拿大人實現在城市裡植物作物和能源自給自足。

在“空中農場”設計方案中，這棟55層的建築表面覆蓋一層植被。這種水耕農場通過燃燒自身的農場廢物進行發電，產生的能量可以滿足整棟建築50%的能源需求，而另一半的能源則來自城市廢物。

比利時建築設計師文森特-卡爾博特根據蜻蜓的雙翼設計了一種所謂的“蜻蜓垂直農場”。這種設計方案或許可以解決紐約羅斯福島食品長途運輸的問題。在這棟132層的巨型建築中，包括了28個不同的農業生產領域，可以供應水果、蔬菜、肉類、牛奶和魚類等各種農副產品。這棟建築還包含有多個實驗區、辦公區和居住區等生活空間。

金字塔農場

現在越來越多的人關注新鮮、綠色的本土有機農產品，因此許多建築師都開始認真考慮垂直的城市農場。這個金字塔式農場由迪克森-戴斯波米爾和埃里克-伊爾森設計，它是一個完全自給自足的城市社區。農場本身所產生的能量完全可以滿足內部所有機械和照明系統的能量需求。

倫敦橋垂直農場

“倫敦橋垂直農場”的設計思想來源於它的歷史。在過去相當長一段時期內，倫敦橋就是商人和市民聚集並交易產品的地方。英國皇家建築師學會特意舉辦了一項設計競賽，希望建築師們能夠充分發揮想象，為倫敦橋設計一個新面貌。在這場想象競賽中，Chetwood建築事務所所設計的“倫敦橋垂直農場”一舉奪魁。在“倫敦橋垂直農場”方案中，倫敦橋是一個集農業、能源和商業等功能為一體的綜合建築，它包括一個大型有機垂直農場、太陽能動力尖頂和風力渦輪機組以及一個商業中心。在商業中心中，有新鮮食品市場和零售區域。此外，還有一個與橋相連的碼頭，因此人們也可以在水上進行交易。