近年來，我國城市中市民自發的農業活動屢見不鮮，并由于用地及空間的權屬引發了一系列爭議。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技術和建筑技術的支撐下得到利用，進行農業生產。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。將農業活動引入屋頂空間可以在滿足屋頂綠化生態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揮積極的社會作用。在我國的城市農業實踐中，屋頂農場的發展較為順利，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，利用屋頂進行農業生產具有巨大的潛力。

　　屋頂農場在調節溫度、洪水控制、城市降噪等方面的生態效益也是巨大的。屋頂種植農作物可以降低太陽輻射，調節氣溫，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，至少能夠節省50%用于空調的能源，還可以節省50%的冬季供暖能源。聯合國環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的系列項目。2011年，集團參加了英國領事館舉辦的創意比賽，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性產出的思路啟發下，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，權屬最為清晰的創意產業園區、科技園區和商務園區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個園區項目、1個住宅項目，其他在進行項目也多位于各類園區中。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），農場灌溉系統與整個廠區的水凈化系統對接，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）。與傳統大田作業相比，屋頂農場的土壤質量和土壤肥力更為可控。按照規劃設想，屋頂農場會在兩年左右全面換一次土，以保持土壤肥力。采用滲灌系統直接在農作物根部進行精確灌溉，避免常規土壤表面灌溉水分較易蒸發的問題，同時也能達到節約用水的目的。

　　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。屋頂相對獨立的環境使病蟲害防治也更為可控，小規模的健康的生態圈不僅可以有效降低病蟲害發生的幾率，即使在已發生病蟲害的情況下，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。