第 9 课 选址、承重与环境¶
Part III · 设计与搭建 ｜ 前置：第 5–8 课 ｜ 对应原书：4.1 一句话：在鱼菜共生里，选址不是"找个地方放"，而是先算清这块地能承受多少重量，然后把系统尺寸削到那个上限以内。
9.1 为什么选址在学习曲线的最前面¶
一个常被低估的事实：鱼菜共生系统的重量，几乎全部来自水。
水 1 L = 1 kg
一个"看起来不大"的系统：
| 部件 | 尺寸 | 重量估算 |
|---|---|---|
| 鱼缸 | 1200×500×450 mm，水位 420 mm | 约 250 kg 水 + 箱体 |
| 基质床 | 1200×1000×200 mm，有效基质 180 mm | 约 220 L 陶粒 ≈ 140 kg（干）+ 持水 65 kg |
| 架体/管路/设备 | — | 约 45 kg |
| 合计 | — | 约 510 kg |
而住宅阳台的设计活荷载通常是 2.0–2.5 kN/m²，即 200–250 kg/m²。
510 kg 集中在 1.2 m² 上 = 425 kg/m²，超限近 2 倍。
这不是"小心一点就行"的问题，是结构安全问题。
9.1.1 本项目为什么把规模砍到 1/4¶
| 项目 | 原书"家庭标准版" | 本项目 v2.0 |
|---|---|---|
| 养殖水体 | 850–900 L | 250 L |
| 种植面积 | 3 m² | 1.2 m² |
| 系统总水量 | 约 1250 L | 325 L |
| 满载重量 | 约 2100 kg | 510 kg |
| 单位面积荷载 | 约 600 kg/m² | 213 kg/m²（扩散 2.4 m² 后） |
原书尺寸对应约 2.1 吨、600 kg/m²，超出阳台限值 2.4–3 倍。 这不是"参数调整"能解决的 —— 必须换场地（院子、露台、结构复核过的屋顶）或缩小规模。
→ 阳台条件下的合理上限是 250–300 L 水体 + 1.2–1.5 m² 种植。 本项目取 250 L / 1.2 m²。
这条推导要在第 12 课（尺寸计算）之前就完成 —— 因为它是所有计算的边界条件，而不是计算结果。
9.2 五条选址硬标准¶
9.2.1 稳定性：地面必须平坦且牢固¶
原书的核心警告：
因为鱼菜共生系统的一些主要构成部分是比较重的，有导致系统的一边沉陷地下的潜在风险。这将会导致水管中断、溢流或者是灾难性的崩塌。
处置手段：
| 手段 | 说明 |
|---|---|
| 选最平坦、最坚固的可用地面 | 第一优先 |
| 混凝土预制板 | 可用，但不要深埋任何部件（绊倒风险） |
| 土壤分层夯实 | 地面安装时有效 |
| 铺材料阻止杂草 | 防草布 |
| 混凝土/水泥块置于栽培床下做支架 | 提高稳定性 |
| 石块平整加固表层土 | 辅助 |
| 鱼缸放在基础之上 | 三重作用：提高稳定性、保护缸体、可在缸下走管与排水、与地面隔热 |
最后一条（鱼缸垫高）特别值得注意：它同时解决了四个问题。这种"一个动作解决多个问题"的设计手法，在 Part III 会反复出现。
9.2.2 抗风、雨、雪¶
极端天气会造成结构性破坏。原书列了三种：
| 天气 | 危害 | 对策 |
|---|---|---|
| 强风 | 对植物生长严重负面影响；损伤根茎和可再生器官 | 选避风区域 |
| 强降雨 | 伤害植物；破坏无保护的电源插座；稀释营养水体；可能淹毁系统 | 遮棚；所有电气做防护；设计导流/溢流 |
| 雪 | 同大雨，外加冰冻危害（可压垮 DWC 浮筏/管道） | 遮棚；结构承雪校核；冬季保温 |
多雨地区的判断：如果经常下大雨，建造塑料大棚是值得的（但不是所有地区都需要）。
⚠️ "雨水稀释营养水体"这条很容易被忽略：一场暴雨能把系统里的硝酸盐稀释到 5 mg/L 以下，植物立刻"饿"。所以必须有溢流与导流机制，不能让雨水自由落入系统。
9.2.3 光照与遮阳¶
这是最需要"双向思维"的一条。
光照不足会怎样：植物生长变慢。
光照过强会怎样：
| 植物类型 | 过量光照的反应 |
|---|---|
| 光敏感植物（生菜、沙拉绿叶菜、部分卷心菜） | 结籽（抽薹）、变苦、不好吃 |
| 热带林下植物（姜黄、部分观赏植物） | 叶片灼伤 |
结论：不是越晒越好。 需要"适量" + 可选的遮阳装置。
设计要点（原书）：
系统的设计要能充分利用太阳东升西落的运动变化规律。
含义：
- 长边沿东西向布置 → 受光更均匀
- 高大作物放在北侧（北半球），避免遮挡矮作物
- 温室/遮阳网可调节光强
如果只有背阴的地方可选：那就选择种植喜阴类植物 —— 再次呼应第 5 课的原则：不要对抗环境，要适配环境。
9.2.4 公共设施、栅栏与便捷通道¶
原书这部分强调实用性：
- 水、电的可达性：系统需要持续供电（水泵、气泵、补光、加热），断电等于灾难
- 通道宽度：要能推车/搬桶/弯腰操作
- 围栏：有儿童、宠物、家畜时必要（既防破坏系统，也防系统伤人）
被低估的一条：通道。系统建成后，你每天要在这里待 10–20 分钟，每周要清洗气石、检查虹吸。如果通道太窄、需要侧身挤过去，你会逐渐放弃维护。而"放弃维护"是系统死亡最常见的原因，比任何技术错误都常见。
9.2.5 特别考虑：屋顶鱼菜共生¶
屋顶是最诱人又最危险的选址。原书单独列出，原因有三：
| 问题 | 说明 |
|---|---|
| 结构荷载 | 屋顶（尤其悬挑、老楼、预制板）承载能力远低于地面 |
| 风载 | 屋顶风速高于地面，空旷无遮挡，风压大 |
| 防水 | 漏水会破坏建筑结构，代价极高 |
| 运输 | 材料（水、基质）上楼困难 |
屋顶的适用边界：
- ✅ 平屋顶、现浇混凝土、经结构复核
- ✅ 有女儿墙或可固定支架
- ✅ 靠近水源与电源
- ❌ 悬挑阳台、老楼、预制板、彩钢瓦屋面
- ❌ 无防水层或无法加设防水层
9.2.6 温室与遮阳网¶
温室的价值：
- 延长生长季（尤其温带）
- 防雨、防风、防虫（配合防虫网）
- 稳定温度（配合通风）
温室的代价：
| 代价 | 说明 |
|---|---|
| 投资 | 骨架 + 覆盖材料 + 通风 + 遮阳 |
| 高温风险 | 温室在晴天会过热，必须通风/遮阳，否则鱼和菜都受不了 |
| 湿度 | 高湿 → 病害（真菌）；也影响植物钙的蒸腾运输（第 16 课） |
| 光照衰减 | 覆盖材料会降低透光率 |
遮阳网：可单独使用，成本远低于温室，主要解决"夏季过晒 + 降温"。
9.3 本项目的选址核对单¶
把上面五条标准落到阳台场景，形成一张可逐项打勾的表：
| # | 检查项 | 标准 | 本项目判定 |
|---|---|---|---|
| 1 | 是否悬挑阳台 | 悬挑 → 禁用本规模 | 必须确认（承重墙/梁内侧） |
| 2 | 楼板类型 | 现浇混凝土 ✅ / 预制板 ❌ | 必须确认 |
| 3 | 位置 | 贴承重墙或梁布置 | 必须满足 |
| 4 | 荷载扩散 | 架底铺 ≥2.4 m² 的 18 mm 多层板或 5 mm 钢板 | 必须满足 |
| 5 | 扩散后荷载 | ≤ 200–250 kg/m² | 213 kg/m²（贴近限值，无安全余量） |
| 6 | 满载后观察 | 48 h 后架体无变形、四脚无沉降、门框无新增裂缝 | 验收项 |
| 7 | 日照 | 每日有效直射 ≥4–6 h（叶菜），果菜更多 | 记录朝向与遮挡 |
| 8 | 遮阳 | 夏季能加遮阳网 | 预留挂点 |
| 9 | 电源 | 独立回路 + 30 mA 漏电保护器 | 必须满足 |
| 10 | 水源 | 同层有自来水；或设储水桶 | 必须满足 |
| 11 | 排水 | 接水盘 + 可排水路径（不漏到楼下） | 必须满足 |
| 12 | 通道 | 两侧可站立操作，宽度 ≥600 mm | 建议 |
| 13 | 地面 | 水平误差 ≤3 mm/m | 架体调平 |
| 14 | 防风 | 高处/风大处需固定架体或加挡风 | 高层必须 |
第 5 项是全部设计里最紧的一条：213 kg/m² 对比 250 kg/m² 限值，安全余量只有约 15%。这意味着：
- 不能再往上加水体或加基质
- 不能把扩散板面积缩小
- 悬挑阳台、老楼、预制板阳台直接禁用本规模，退回 100 L 版
9.4 承重这一课，值得单独说三遍¶
原书在"选址"里只用了"稳定性"一段，但在鱼菜共生失败案例里，结构问题造成的损失是最大的 —— 因为它是不可逆的（楼板开裂、系统倾覆）。
所以我把这一条扩展成三个层次：
层次 1：算清楚（设计阶段）¶
总重 = 水重 + 基质重 + 容器/架体重 + 设备重 + 人员的临时荷载
单位荷载 = 总重 / 有效扩散面积
判定：单位荷载 ≤ 楼板设计活荷载（住宅通常 200–250 kg/m²）
注意"人员临时荷载"：你维护时会靠在架子上、甚至踩上去。这部分通常按 75–100 kg 集中载荷考虑。
层次 2：扩散（施工阶段）¶
扩散荷载的唯一手段是增大接触面积。
510 kg / 1.2 m² = 425 kg/m² ❌ 超限
510 kg / 2.4 m² = 213 kg/m² ✅ 勉强合规
所以"铺一块 ≥2.4 m² 的板"不是可选项，是必需项。 这块板的作用是把点荷载变成面荷载。
层次 3：监测（运维阶段）¶
原书的验收标准：满载 48 h 后架体无变形、四脚无沉降、门框无新增裂缝。
之后每月检查一次：扩散板有无位移、架体四脚有无沉降、阳台墙角与门框有无新裂缝。
为什么"门框新增裂缝"是信号？ 门框是墙体的薄弱处，结构变形常先在这里显现。这是一个便宜且灵敏的"应变片"。
9.5 本课要点¶
- 水 1 L = 1 kg。鱼菜共生的重量几乎全部来自水，选址首先是承重问题。
- 住宅阳台活荷载通常 200–250 kg/m²。原书家庭标准版约 2.1 t / 600 kg/m²，超限 2.4–3 倍，不能照搬。
- 阳台上限：250–300 L 水体 + 1.2–1.5 m² 种植。本项目 250 L / 1.2 m² / 满载 510 kg。
- 五条硬标准：稳定性、抗风雨雪、光照与遮阳、通道与围栏、屋顶特殊考虑。
- 稳定性处置的核心手法：鱼缸垫高（一举四得：稳定、护缸、走管、隔热）。
- 光照要"适量"：过强会导致叶菜抽薹变苦、热带植物灼伤；唯一背阴处应改种喜阴植物。
- 通道宽度被严重低估 —— 通道不适 → 放弃维护 → 系统死亡。
- 承重三层次：算清（设计）→ 扩散（施工）→ 监测（运维）。扩散板 ≥2.4 m² 是必需项。
- 扩散后 213 kg/m²，安全余量仅约 15%；悬挑阳台/老楼/预制板禁用本规模。
9.6 自查清单¶
- 为什么说"选址首先是承重问题"？1 L 水多重？
- 本项目满载 510 kg 落在 1.2 m² 上是多少 kg/m²？扩散到 2.4 m² 后是多少？限值是多少？
- 为什么原书 3 m² 的家庭标准版在阳台"不是调参能解决的"？
- "鱼缸垫高"解决了哪四个问题？
- 光照过强对叶菜有什么后果？为什么"只能选背阴处就种喜阴植物"体现了本课程的一贯原则？
- 为什么"通道太窄"比技术错误更容易导致系统失败？
- 承重的三个层次分别是什么？扩散板的物理作用是什么？
- 为什么"门框新增裂缝"是一个有用的监测信号？
- 悬挑阳台为什么直接禁用本规模，而不是"小心一点"？
下一课 → 10-系统组件全景.md
原书插图¶
以下 20 幅图取自 FAO 589 原书，图注为原书官方说明，与本章内容对应。
