近年來，我國城市中市民自發(fā)的農業(yè)活動屢見不鮮，并由于用地及空間的權屬引發(fā)了一系列爭議。與城市綠地相比，建筑具有更為明確的權屬和使用主體，建筑的屋頂、外立面、室內空間均可以在現代城市農業(yè)技術和建筑技術的支撐下得到利用，進行農業(yè)生產。其中對建筑屋頂的利用在實踐中已經相對成熟。上海“天空菜園”系列即是屋頂農場模式在我國較為系統(tǒng)的實踐。

　　1 屋頂農場的意義

　　在我國，屋頂長期以來是城市中的消極空間。普通的屋頂綠化限于屋頂荷載、土層厚度等技術要求，難以形成有活力的空間，反而使屋頂綠化陷入難以推行并難以為繼的尷尬局面。將農業(yè)活動引入屋頂空間可以在滿足屋頂綠化生態(tài)效益的基礎上形成具有歸屬感的社會空間，使屋頂這種消極空間發(fā)揮積極的社會作用。在我國的城市農業(yè)實踐中，屋頂農場的發(fā)展較為順利，在不涉及權屬爭議的前提下，所遇阻力較小。根據孟建民的計算，中國現有屋頂面積73萬hm2，絕大部分被完全閑置，利用屋頂進行農業(yè)生產具有巨大的潛力。

　　屋頂農場在調節(jié)溫度、洪水控制、城市降噪等方面的生態(tài)效益也是巨大的。屋頂種植農作物可以降低太陽輻射，調節(jié)氣溫，夏季高溫時室內氣溫通常可以降低5-6℃，嚴寒的冬季要比沒有屋頂花園的室內溫度高2-3℃。這樣對于建筑物的頂層，至少能夠節(jié)省50%用于空調的能源，還可以節(jié)省50%的冬季供暖能源。聯合國環(huán)境署的一項研究表明，如果一個城市的屋頂綠化率達到70%以上，城市上空的CO2含量將下降80%，熱島效應會徹底消失。屋頂農場對雨水具有截留效應,可以蓄存60%~70%的天然降雨。在屋頂種植農作物至少可以減少3dB的噪聲，同時隔絕噪聲聲效能達到8dB。德國的研究顯示，城市綠色屋頂是多種生物的重要棲息地，英國學者估計英國的屋頂花園可以將房屋價值增長10%-30%。此外，屋頂是城市中相對獨立的空間，更容易形成小的生態(tài)圈，在土質、水質以及病蟲害防治等方面也更為可控。

　　2 屋頂農場的實踐——上海“天空菜園”系列

　　2.1 項目背景

　　“天空菜園（V-Roof）”是東方園林南方聯合設計集團開創(chuàng)的系列項目。2011年，集團參加了英國領事館舉辦的創(chuàng)意比賽，在此過程中，集團注意到了普通屋頂綠化造價較高、不易維護、公眾參與程度低的問題，在使屋頂綠化具有持續(xù)性產出的思路啟發(fā)下，集團最終提交的方案將普通屋頂綠化轉向了屋頂菜園的模式，通過將農業(yè)生產植入屋頂的方式將城市的消極空間進行積極的利用，這成為了之后“天空菜園”系列項目的開端。

　　2.2 “天空菜園”的空間設計

　　顧名思義，“天空菜園”均是建設在建筑屋頂上。由于權屬相對清晰，不影響現存的城市綠化，填補綠化空白、利用消極空間的作用顯著，城市中的農業(yè)生產最容易從屋頂這個建筑尺度的空間開始。

　　在屋頂空間中，權屬最為清晰的創(chuàng)意產業(yè)園區(qū)、科技園區(qū)和商務園區(qū)則更容易開展屋頂農場的實踐。在目前已經建成的5個農場項目中，包括4個園區(qū)項目、1個住宅項目，其他在進行項目也多位于各類園區(qū)中。在這5個建成項目中，項目1為實驗性質，尚不成熟；項目2為私人住宅屋頂，更多地考慮業(yè)主需求和家庭休閑空間的設計；項目3位于凈水公司的屋頂，在空間設計、生產技術和運作模式方面都具有代表性。該屋頂農場的設計中植入了企業(yè)的代表性元素——凈水設備（包括凈化池、沉淀池、過濾池、蓄水池），農場灌溉系統(tǒng)與整個廠區(qū)的水凈化系統(tǒng)對接，直接使用凈化中水進行灌溉，利用廢舊物品，如回收輪胎、玻璃瓶等設計景觀裝置，盡可能展示企業(yè)文化；項目4則成為綠色三星建筑的評測內容之一；項目5旨在滿足每一個職工自助種植蔬菜的要求。

　　2.3 “天空菜園”的適用技術

　　在目前屋頂農場的實踐過程中，主要解決了生產過程中的適用技術問題。包括屋頂防滲漏、生產容器、種植土壤、作物種類、病蟲害防治、自動化滲灌等生產技術。

　　農場的屋頂均選擇承重在300kg以上的可上人屋頂。設計團隊采用了便攜式種植箱作為基本種植設備。種植箱中裝填有機輕質土，重量約在50-100kg/m2，符合屋頂的承重要求。種植容器中裝填的輕質土摻入椰殼碎粒和蚯蚓糞，增加土壤透水性和肥力，且比普通土壤更為清潔，容易為市民接受（圖09）。與傳統(tǒng)大田作業(yè)相比，屋頂農場的土壤質量和土壤肥力更為可控。按照規(guī)劃設想，屋頂農場會在兩年左右全面換一次土，以保持土壤肥力。采用滲灌系統(tǒng)直接在農作物根部進行精確灌溉，避免常規(guī)土壤表面灌溉水分較易蒸發(fā)的問題，同時也能達到節(jié)約用水的目的。

　　在作物種類方面，團隊已經試種過四五十種蔬菜，其中家常吃的蔬菜大概是20多種，包括青菜（Brassica chinensis）、空心菜（Ipomoea aquatica）、茼蒿（Chrysanthemum coronarium）、茄子（Solanum melongena）、香蔥（Allium fistulosum）、辣椒（Capsicum annuum）等目前在屋頂農場中都能種植。屋頂相對獨立的環(huán)境使病蟲害防治也更為可控，小規(guī)模的健康的生態(tài)圈不僅可以有效降低病蟲害發(fā)生的幾率，即使在已發(fā)生病蟲害的情況下，也可以有效降低病蟲害的傳播速度。通常采用純天然的殺蟲劑，如辣椒水、大蒜湯，或者使用物理屬性的殺蟲設備，如粘蟲板、滅蟲燈等。