科技模块——农业设计
农业需求
基本计算方法为线性空间人数乘以2021年全国人均主要食品消费量。因为水稻、小麦、玉米还有畜牧、工业等领域的需求，所以这三种农作物需求量的计算以17年供需平衡表为基准。饲料的计算则按照畜禽需求量乘以料肉比得到。为了应对不确定因素的影响，每种食物的设计需求量都在实际需求量的1-1.5倍之间。
计算结果：水稻186t，小麦132t，玉米297t，豆类17t，蔬菜120t，食用菌45t，猪37.8t，牛3.75t，羊2.1t，禽类20t，蛋20t，水产25t，牲畜饲料160t，禽类饲料20t。
饲料并非单独生产，而是由水稻、小麦、玉米、豆类生产而来。在计算水稻、小麦、玉米、豆类的需求量时已经包括了饲料的需求量，这里饲料需求量仅是单独列出。
植物工厂与传统农业结合
农业区主要设计为植物工厂与传统农业的有机结合。
增加农产品的产量和供应：植物工厂采用先进的环境控制技术，可以在室内无土栽培植物，实现全年无季节限制的生产。传统农业则利用室外土地进行大规模种植，提供更多的农产品。两者结合可以满足城市居民对各类农产品的需求，增加供应量，缓解农产品短缺问题。
改善农产品的质量：植物工厂采用精细的环境控制和管理手段，可以优化植物生长环境，减少病虫害的发生，提高农产品的品质和安全性。传统农业则可以通过科学的种植管理和农药使用控制，提高农产品的质量。两者结合可以提供更加优质、安全的农产品给城市居民。
资源的节约和环境的保护：植物工厂采用循环水肥和LED灯光等技术，节约用水和化肥的使用，减少对土壤和水资源的污染。传统农业则可以通过科学施肥和水资源管理，减少农药和化肥的使用量，保护土壤和水源。两者结合可以实现资源的高效利用和环境的可持续发展
促进农业技术的创新和发展：植物工厂采用先进的自动化和信息技术，推动农业智能化和数字化的发展。传统农业则积累了丰富的种植经验和农业技术，可以为植物工厂提供实践和经验支持。两者结合可以促进农业技术的交流与合作，推动农业的现代化和可持续发展
建筑结构设计
选择建筑结构，如大棚、温室或垂直农场，以最大程度地提供光照、温度和湿度控制。
环境控制系统
完善的温度、湿度和光照控制系统，以模拟植物在自然环境中的生长条件。
CO2浓度控制，以提高光合作用效率
灌溉系统，确保植物得到适当的水分
照明系统
使用LED灯光照明系统，能够提供植物所需的不同波长的光
制定合理的光照周期，模拟日夜变化。
栽培介质和水质管理
选择适当的栽培介质，如水培、气培或土培
实施循环水系统，最大限度地减少水的浪费
控制水质，确保植物得到适当的营养
自动化和机器人技术
使用自动化系统，如传感器和控制系统，监测和调节环境参数。
利用机器人技术进行种植、收获和其他日常任务，提高效率。能源效率
垃圾处理设计
分为堆肥处理和厌氧发酵处理
农业区产生的：畜禽粪污2178.5t，粪便尿液占约1/3，为682.4t。秸秆621.4t，但其中一部分会由反渗透膜的生产。
其他地方产生的：粪便200g/人天，尿液1.5L/人天，厨余垃圾64kg/人年，一年总计粪便73t，尿液547.5m3，厨余垃圾64t，以及餐厨垃圾85t。
以上固体废料共1525.8t。
若全部用堆肥消化，则需要堆肥池360m3。
按照生产每吨有机肥耗电155kWh，垃圾到有机肥的转换效率为40%来算，一年能耗约为9.46WkWh，可产生堆肥约610t供耕作使用。
详细占用体积
参考了海南南繁基地和植物工厂的报道。
水稻10.2万立方米；
小麦、玉米、豆类采取轮作制度，共占18万立方米；
蔬菜、食用菌以植物工厂的形式在室内生产，占5000立方米；
肉类采用工厂化集约生产的形式，体积1万立方米；
水产生产的空间并入船的体积核算中，不单独列出。
总体积为297200立方米。
能耗计算
参考了网上的介绍和植物工厂的报道。
计算结果：水稻6.8×104kWh/年，蔬菜及菌类2.50×106kWh/年，小麦玉米大豆1.2×105kWh/年，肉类4.2×104kWh/年，水产1×104kWh/年，共2.74×106kWh/年。
参考资料
索宝丽,王文轩,张盈盈等.植物工厂条件下不同营养液配方对大麦苗生长的影响[J].中国草地学报,2023,45(11):82-91.DOI:10.16742/j.zgcdxb.20220532.
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