建築一體化農業（BIA）是將高性能水耕溫室農業系統放置在混合用途建築和內部，以利用建築環境與農業之間的協同作用的實踐。[ 1 ]
BIA 裝置的典型特徵包括循環水耕、從建築物的供暖通風空調系統 ( HVAC )捕獲的廢熱、太陽能光伏發電或其他形式的可再生能源、雨水收集系統和 蒸發冷卻。[ 2 ]
BIA 最早的例子可能是公元前 600 年左右的巴比倫空中花園。現代例子包括 Eli Zabar 的醋廠溫室、Gotham Greens、Dongtan、Masdar City和Lufa Farms。
建築一體化農業一詞是由 Ted Caplow 在 2007 年希臘克里特島被動式和低能耗冷卻會議上發表的一篇論文中創造的。[ 3 ]
背景
BIA 的應用受到能源使用模式、全球人口和全球氣候變遷趨勢的推動。具體觀察包括：
- 根據聯合國官方估計，到 2050 年，全球人口預計將超過 90 億。 食品要經過數十萬英里到達城市消費者手中，這將加劇交通擁堵、空氣污染和碳排放。[ 4 ]
- 預計到 2050年，全球暖化將導致食物、水和耕地普遍短缺。
- 在全球範圍內，現代農業使用了70%的淡水抽取量，是世界上最大的水污染源，也是最大的土地消耗者。[ 6 ]
- 在美國，建築物佔能源使用量的39%、電力消耗量的68%、水消耗量的12%以及二氧化碳排放量的38%。[ 7 ]
- 都市化進程的加速導致自然世界的邊緣化和與糧食生產的距離。[ 8 ]
環境優勢
支持者認為，BIA 是城市糧食生產的環境永續策略，可減少我們的環境足跡、降低運輸成本、增強糧食保障/安全、節約用水、保護河流、改善健康、減少浪費、為建築物降溫和應對全球暖化。[ 9 ]例如，水耕法比傳統農業少使用十到二十倍的土地和十倍的水，同時消除了化學農藥、化肥徑流以及農業機械和長途運輸的碳排放。[ 10 ]使用建築物的廢熱和太陽能光電板可以減少通常由生產和分配產生的化石燃料排放。雨水收集系統有助於管理雨水，就像綠色屋頂一樣。[ 11 ]
經濟學
將農場整合到建築物中可以提供更傳統的綠色屋頂的所有建築性能優勢，並且與單獨的組件相比，可以降低綜合能源費用。這些系統可以利用現有技術來實現。 Gotham Greens 10,000 平方英尺（930 m 2）溫室等項目的建造成本約為 140 萬美元。舒爾曼、羅賓. 「紮根：有些城市居民希望屋頂農業能夠結出果實。」。[ 12 ] BIA 的經濟學是《紐約時報》商業版 2011 年一篇文章的主題。[ 13 ]
應用領域
BIA 系統可以整合到不同規模的商業、教育和住宅建築。可行性因建築尺寸、氣候、光線可用性以及新建與改造而異。 BIA 農場位於建築物的圍護結構上，以最大限度地利用正常光線。水平（屋頂）和垂直（立面）表面都可以使用。[ 14 ]
世界各地都有一些屋頂水耕溫室，包括美國的學術中心（華盛頓大學和巴納德學院等）；在新加坡的醫院（樟宜）；在荷蘭、印度和部分發展中國家。[ 15 ]科學駁船 雖然不在建築物上，但自 2007 年首次公開亮相以來，人們普遍認為它激發了紐約市 BIA 的興趣。
改造
範例改造項目包括：Eli Zabar 的醋廠溫室，自 1995 年以來一直在種植蔬菜，利用商店麵包店的廢熱為其屋頂溫室供暖，[ 16 ]和Gotham Greens，一家建造紐約市第一個商業規模水培屋頂的公司農場。[ 17 ]
新建
新項目範例包括森林房屋溫室，一個完全整合的屋頂農場，整合在經濟適用住房綜合體的屋頂上，[ 18 ] [ 19 ]和太陽能二號，一個環境學習中心，將設有垂直整合溫室。[ 20 ]
建議的
擬議的項目包括馬斯達爾城，這是一座正在阿布達比、阿聯酋和印度建造的碳中和城市。
相關概念
垂直農業是一種提出的農業概念，其中整個城市高層建築，而不僅僅是建築圍護結構，都致力於大規模農業。[ 21 ]根據多位研究人員的說法，要實現垂直農場需要在能源消耗和照明方面取得重大技術突破。[ 22 ]據估計，一座五層農場原型將耗資 2,000 萬至 3,000 萬美元。[ 23 ]
在堆肥加熱溫室中，熱和二氧化碳是由位於溫室一側的特殊室中的糞便堆肥產生的。[ 24 ]新煉金研究所於1983年設計並建造了一個實驗性堆肥溫室，以研究生物熱能生產的機會。[ 25 ] Growing Power利用蚯蚓堆肥產生的熱量為溫室提供熱量。[ 26 ]
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—— Matthew 22:37 —— 馬 太 福 音 22:37