CN110107144A - 种植居住一体轻钢别墅模拟真实环境的方法及其轻钢别墅 - Google Patents

种植居住一体轻钢别墅模拟真实环境的方法及其轻钢别墅 Download PDF

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Abstract

本发明公开了模拟著名产地宜居地环境条件的种植居住一体轻钢别墅，对各个种植房内种植的作物，选取全世界范围内的著名产地，依靠物联网和/或互联网即时采集传递该著名产地的新建或原有便携式农业自动气象站和便携式环境监测站实况信息，在各种植房内分别即时模拟对应的著名产地的静态和/或动态环境条件；对居住房，选取全世界范围内的宜居地或户主认为的宜居地，依靠物联网和/或互联网即时采集传递宜居地的气候和环境实况信息，在居住房内即时模拟宜居地的静态和/或动态环境条件。本发明能够实现产品与被模拟地一直甚至更优，自给自足有余增加收益和确保宜居。

Description

种植居住一体轻钢别墅模拟真实环境的方法及其轻钢别墅
技术领域
本发明涉及钢结构建筑领域，具体涉及种植居住一体轻钢别墅模拟真实环境的方法及其轻钢别墅。
背景技术
轻钢结构建筑主要由型钢和轻钢钢板等制成的梁钢、钢柱、钢桁架等构件组成，并采用硅烷化、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌铝等除锈防锈工艺。各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。因其自重较轻，且施工简便，广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。
现有别墅等住宅，在封闭阳台栽花种菜，种菜很难形成规模以上产量，很难实现自给有余、更是无法对外销售；现出现的温室内建住房或靠温室搭住房，很难达到别墅级宜居，因其安全性差、宜居程度低等原因难以普遍推广。
设施农业能否产出特有量大质优价高的农产品，人类用于居住的房屋的宜居程度，受当地静态和/或动态环境条件制约。现有的先进设施农业，现有的宜居房屋对气象因子等环境条件调控，都是按预设值进行调控的。尚无明确按著名产地、最宜居地静态和/或动态环境条件实况同步、异步、重复来模拟达到同样的静态和/或动态环境条件。未查询到有种植居住一体别墅按著名产地、最宜居地静态和/或动态环境条件实况同步、异步、重复来模拟静态和/或动态环境条件的。
在已公开的涉及种植居住一体和模拟气候栽培的发明中，没有明确考虑取著名产地和最宜居地环境条件模拟；更没有明确按照可以作为的静态和/或动态环境条件全面模拟，更没有选有效时段模拟；没有如何传输和使用模拟信息，也没有明确如何全面即时具体操作采集被模拟地的环境条件动态因子的方法和配套产品。
发明内容
本发明的目的在于提供种植居住一体轻钢别墅模拟真实环境的方法及其轻钢别墅，以解决现有技术的上述缺陷，通过模拟著名产地、宜居地环境条件，实现产品与被模拟地一致或更优，居住更宜居。
本发明通过下述技术方案实现：
种植居住一体轻钢别墅模拟真实环境的方法，用于别墅内种植房、居住房的环境控制，包括：
对各个种植房内种植的作物，选取全世界范围内的著名产地，依靠物联网和/或互联网，即时采集传递该著名产地的新建便携式农业自动气象站和便携式环境监测站或原有站点的自动气候和环境站实况信息，在各种植房内即时模拟对应的著名产地的静态和/或动态环境条件；
对居住房，选取全世界范围内的宜居地或户主认为的宜居地，依靠物联网和/或互联网即时采集宜居地的气候和环境实况信息，在居住房内即时模拟宜居地的静态和/或动态环境条件。
现有技术中，就算在别墅周围进行耕种，其耕种模式不能够摆脱当地的气候和环境背景制约；就算对温度、湿度等环境条件进行控制，也只能够按照预设值控制区间。不同的作物在全国乃至全球范围，即使种植技术水平一致，其产品质量产量尤其是质量等商品性等受环境条件太大，同一品种实施同样的技术，环境条件决定了品质品相和产量的巨大差异，出现了公认的著名产地。本方法正是利用对不同作物著名产地的气候等环境进行模拟，来实现显著提高别墅种植效果的目的。本申请中的著名产地，可以是得到国内或国际认证的品牌农产品产地，也可以是民间认可的作物知名产地，如汉中大米、吐鲁番哈密瓜等；本申请中的宜居地，可以是有宜居资质的城市，如联合国认定的最适宜居住的城市，国内认定的宜居城市。也可以是用户根据自身喜好所选定的地域地点。具体的，每个种植房内种植一种作物，对各种植房内种植的作物选取著名产地，即时采集对应的著名产地的气候等环境信息，在各种植房内即时模拟对应的著名产地的气候等环境实况信息。为居住房选取对应的宜居地，即时采集对应的宜居地的气候等环境信息，在居住房内即时模拟对应的宜居地的气候等环境。本方法针对每个种植房内的作物，严格的按照它的著名产地的气候等环境进行同步模拟，使得每一作物都始终尽量保持与著名产地相同的生长环境，因此若作物种子种苗与该著名产地相同，就能够在种植房内得到与对应著名产地品质基本保持一致的产品。在决定产品质量产量的关键期，同样的旬降水量，持续降水，主要在白天降水、主要在夜间降水，产品品质产量尤其是产品品质等差异很大。按照预设值控制几个气象因子很难实现与著名产地产品一致的特色名优产品。本发明的方法可以使作物的品质产量均与著名产地保持一致。其中模拟土质土厚，坡度坡向等属于模拟静态环境，模拟光温水气肥雾等及其配合属于模拟动态环境。
为了使种植房、居住房气候等环境与对应的被模拟地的气候等环境完全一致，种植房内模拟著名产地的气候等环境必须是尽最大可能全面静态和动态模拟；居住房内模拟宜居地的气候等环境也必须是尽最大可能全面静态和动态模拟。
进一步的，包括别墅本体，所述居住房设置在别墅本体内，所述别墅本体下方依次设置负二层种植房、负一层种植房；所述别墅本体外围、负一层种植房的上方设置一层地面种植房、二层地面种植房；
所述居住房内设置水地暖和/或水墙暖、空调、加湿机、去湿机、负氧离子机；
所述负二层种植房包括蓄水池，温水间歇滴灌无光种植区、窖藏区、净化水温水溢流增氧水产养殖区；
所述温水间歇滴灌无光种植区用于模拟岩洞种植环境；
所述负一层种植房用于模拟雾气环绕的散射光种植环境；
所述一层地面种植房用于模拟湿润林地种植环境；
所述二层地面种植房用于模拟开阔地农田种植环境；
所述负二层种植房、负一层种植房、一层地面种植房、二层地面种植房的地面均为斜坡；所述斜坡由梯形板槽拼接搭扣而成；所述斜坡向别墅本体外侧倾斜。优选的，斜坡由沿纵向分布的搭扣相互进行连接，搭扣扣沿带厘米金属管柱，斜坡为上窄下宽、上下沿平行的编号梯形板槽斜坡组件拼接搭建而成。
还包括设置在别墅本体外的反光装置，所述反光装置用于将直射光和/或散射光向别墅本体所在方向的负一层种植房、一层地面种植房反射。
传统的别墅只能作为居住空间、无法为用户提供别墅占地面积以上的种植空间，本发明在确保别墅正常的内部居住环境的同时，能够自行收集光热水气资源并提供别墅占地面积以上甚至数倍的种植空间。具体的，别墅本体部件板块以轻钢材料为主，可在现场拼装连接，用户日常居住在别墅本体内，因此别墅本体内的楼层等设置可根据实际需要灵活设置。在别墅本体下方依次设置负一层种植房、负二层种植房，别墅本体外围、负一层种植房的上方设置一层地面种植房、二层地面种植房；在其中布设的水地暖水墙暖，空调，加湿机，去湿机，负氧离子机等都属于模拟设备，用于模拟所选最宜居地气候等环境条件；负二层蓄水池旁有缓坡温水间歇滴灌无光种植区，用来模拟岩洞静态和/或动态环境条件，用于种植韭黄、蒜黄、食用菌等；有窖藏区用于窖藏酒品等；负一层为按著名产地实况模拟散射光雾环境种植房，负一层的空间位置尤其有利于模拟云雾山谷静态和/或动态环境条件，以利于模拟著名产地散射光持续云雾加负离子种茶和气雾栽培；地上一层种植房有利于模拟林下静态和/或动态环境条件，从而模拟著名产地林地湿润种植环境；地上第二层种植房有利于模拟农田静态和/或动态环境条件，从而模拟著名产地农田种植环境。各层种植房的这种模拟布局，在于同时分别模拟各自作物著名产地的静态、动态环境条件种植该作物，产出多种达到与模拟地产品品质相同甚至更优的产品。
其中：
所述温水间歇滴灌无光种植区的模拟：温水间歇滴灌无光种植区主要用于种植韭黄、蒜黄等，与被模拟地冬半年种植韭黄、蒜黄的环境一样，也是位于地下，无光，模拟前温度与所在深度的土温一致。温度、湿度进行微调即可。温度调节靠太阳能热水器。利用太阳能热水器管道抽水给水加温，并控制输出的水温，然后进行温水间歇性滴灌，影响土壤和空气的温度、湿度。先达到土壤温度和湿度要求。土壤水蒸发，空气中水汽凝结，二者逐渐达到平衡。此区域内水汽难以外流，土壤湿度、空气湿度日变化不大。相比而言，这里更容易实现与模拟地一致的种植环境。
所述净化水温水溢流增氧水产养殖区的模拟：蓄水池内的水经沉淀，经网筛过滤器过滤后，净化靠净水器，温水靠太阳能热水器升温控温供给，增氧靠鱼塘增氧机。相比而言，这里更容易实现与模拟地一致的环境。
所述岩洞种植环境的模拟：主要种植食用菌等。岩洞位于地下或山体中，本申请负二层种植房位于地下深层，二者都属于阴暗或无光，不人为通风环境就会湿热。负二层种植房利用太阳能热水器加热控制水温输入气雾栽培设备喷温水雾，增加和控制菌体环境温度和湿度。太潮湿可使用去湿机降低空气湿度。相比而言，这里更容易达到或趋近被模拟的岩洞的环境条件。
雾气环绕的散射光种植环境的模拟：负一层种植房与深山峡谷一样，都是太阳光难以直接射入，当空气湿度过饱和就会生成雾，雾能漫射太阳光，使之成为散射光。雾越浓，负一层就越接近被模拟地的雾环境。相比而言，这里更容易实现与模拟地一致的散射光种植环境。
湿润林地种植环境的模拟：在地面一层种植房内通过太阳能热水器增加和控制水温后输入负离子喷雾和气雾栽培设施设备进行喷雾，可以控制空气和土壤温度与湿度与被模拟地保持一致。能够进入的太阳直射光和反射镜反射的太阳光，就像林地一样，直射光有限，散射光为主。相比而言，这里更容易实现与湿润林地一致的种植环境。
开阔地农田种植环境的模拟：地面二层种植房周边和顶部全为透光材料，得到的辐射与开阔地农田差异很小。如有必要，进行灯光补充。通过太阳能热水器增加和控制水温后输入负离子喷雾、滴灌和汽雾栽培设施设备，进行喷雾、滴灌可以控制空气和土壤温度与湿度，容易与被模拟地保持一致。相比而言，这里更容易实现与模拟地一致的种植环境。
以上的各模拟环境中，土壤成分养分及其土壤厚度等模拟，都可以通过对被模拟地块进行土壤观测取得，然后补上差额即可。
负二层种植房内的蓄水池作为对本申请中所有灌溉与养殖用水的水源地，其中由于负二层种植房已在地下深层，能够有效利用地热，对于蓄水池内的水而言，在地热影响下温度会稍微偏高，这有利于净水养殖区的养殖、以及种植房内的植物生长。
进一步的，对著名产地、宜居地的气候和环境信息的采集方法为：
去被模拟的著名产地、宜居地建便携式农业自动气象站和便携式环境监测站(可以多户同建)，通过物联网和/或互联网将便携式农业自动气象站和便携式环境监测站的信息传递给别墅本体内的控制器；或在被模拟的著名产地、宜居地的公众应用气象和环境信息显示板处设置远程监控装置，远程监控装置将信息即时发送至控制器；控制器控制居住房、负二层种植房、负一层种植房、一层地面种植房、二层地面种植房内各自的气候和环境条件，使其与各自的模拟地气候和环境条件保持一致。
物联网和/或互联网均是成熟的现有技术，本领域技术人员均可实现对被模拟地气候等环境信息的随时获取与传输，进而通过控制器对模拟设备进行控制。
进一步的，所述负二层种植房、负一层种植房、一层地面种植房、二层地面种植房各自模拟一种作物的著名产地的气候等环境条件，对应的种植房内只种植该种作物，种植的作物与著名产地环境被模拟的地块的作物同品种、同批次、同生育期；每个种植房内，对其著名产地优质产区中该作物的最佳生长季或最佳生育期进行静态和/或动态环境条件的模拟多次后，选择该作物的最佳生长季或最佳生育期的最佳静态和/或动态环境条件实施重复模拟和对应一致的作物种植和；
所述居住房内在一年之中多次重复模拟宜居地的最宜居季节的静态和/或动态环境条件。
进一步的，所述别墅本体包括若干楼层；
所述负二层种植房在最底层，负二层种植房内还包括过滤净化增温蓄水池、增温净化水养殖区，名酒窖藏区，瓜果蔬菜保鲜储藏区、无光种植区、农具仓库区；所述瓜果蔬菜保鲜储藏区、无光种植区内均设置负离子发生器；所述无光种植区内设置间歇温水滴灌设施，无光种植区用于无光种植；所述无光种植区、增温净化水养殖区、名酒窖藏区和瓜果蔬菜保鲜储藏区内均设置各自对应的著名产地或储藏地的环境信息实况接收器，接收的实况同步实施静态和/或动态环境条件的控制；
所述负一层种植房安装负离子喷雾装置用于温水负离子喷雾、安装用于补充散射光的照明设施；
所述负一层种植房、一层地面种植房、二层地面种植房分别设置各自对应的著名产地静态和/或动态环境条件实况接收器和控制器，按接收的实况信息同步实施其各自环境条件的控制；一层地面种植房、二层地面种植房内还安设种植体、负离子发生器、用于增加光强、调整光质、控制光照时间的照明设施，还包括用于灌溉的温水负离子喷雾装置、滴灌装置和气雾栽培装置；
所有负离子喷雾装置、滴灌装置和气雾栽培装置均通过水泵从蓄水池内抽水，抽取的水经太阳能热水器增温控温进入负离子喷雾装置、滴灌装置和气雾栽培装置。
进一步的，所述蓄水池的进水端还与以下一种或多种取水结构相连通：设置在别墅本体周围地面的地表水沟渠；引自本体顶部和种植房顶部雨雪水集水管道；引自河、渠、塘、库的水管；汇集地下水的滤水排水管；别墅本体内经过滤净化后的生活用水；温度调节装置、湿度调节装置所产生的水；自来水管；上述取水结构的水经过滤净化后进入蓄水池。本方案中，除了通过雨雪收集装置收集房顶的自然降水外，还提供了多种蓄水池的供水方案，其中地表水沟渠用于将别墅本体周围的降水引流至蓄水池内，根据具体安装环境可自周围的河、渠、塘、库引水向蓄水池进行供水；滤水排水管用于汇集地下水。地下水需经过过滤后进入蓄水池中，因此采用滤水排水管确保过滤效果。别墅本体内经过滤净化达标后的生活用水也可适当引入蓄水池中进行储存。此外，温度调节装置、湿度调节装置在工作过程中都会产生水，如空调、除湿器等，因此这部分水也可以有效利用起来。当然，在条件允许的地区，也可直接引自来水过滤净化入蓄水池。本方案尽可能的充分利用各种水资源，实现本别墅内水资源的最大利用。
进一步的，所述雾气环绕的散射光种植环境设置喷雾装置，雾气环绕的散射光种植环境用于种茶和/或用于气雾栽培。雾气环绕的散射光种植环境，既为对应的种植房内部提供雾环境，也是在提供漫射光散射光环境。本方案有利于模拟优质茶极品茶的产地气候等环境条件，种植生产出一致甚至更优的优质茶极品茶。复制优质茶极品茶的产地冬末春初气候等环境条件，在该种植房重复模拟，该种植房的茶树就可按重复次数增加优质茶极品茶的产量。
进一步的，还包括换气装置，所述换气装置用于将各种植房内的负离子空气吹至别墅本体内。种植房内空气清新、负离子浓度高，因此通过换气装置将种植房内的空气吹至别墅本体内，能够改善别墅本体内的空气质量。
进一步的，所述负二层种植房的净化水养殖区，利用地热和/或加热装置调节水温，进行别墅下温水溢流增氧的水产养殖。净化水养殖区由于在负二层种植房内，具有无光、净声、净水、溢流、水暖的特点，适用于水产养殖，尤其适合人工养殖大鲵。人工养殖大鲵经济价值极高，因此本方案充分利用负二层的净水养殖区能够显著提高本发明使用过程中的经济效益。
进一步的，所述负二层种植房的无光种植区、负一层种植房、一层地面种植房、二层地面种植房内均设置温水负离子喷雾装置、增氧机、负离子发生器，用于形成负离子种植环境或负离子保鲜环境、气雾栽培环境。负离子喷雾设备用于提高各种植房内的负离子浓度并形成气雾环境，温水由负二层的蓄水池提供，可以由地热自然加热，也可以借助外部的加热装置如热水器等进行加热。
进一步的，所述别墅本体用镀锌铝轻钢材料建造而成；所述负二层种植房、负一层种植房、一层地面种植房、二层地面种植房的地板及其承重柱都用镀锌铝轻钢材料或塑钢材料建造而成。
进一步的，所述种植体包括A型架、位于A型架两侧的I型架；一个A型架与其两侧的I型架组成一个“IAI”种植模架，相邻两个“IAI”种植模架之间可拆卸连接。充分利用空间，A型架、I型架上均可进行蔬菜的多层种植，显著提高本申请的产量。
进一步的，一层地面种植房、二层地面种植房的外侧墙体均为透光材料，二层地面种植房的顶部也为透光材料。
种植居住一体轻钢别墅模拟真实环境的轻钢别墅，包括别墅本体，所述别墅本体下方依次设置负二层种植房、负一层种植房；所述别墅本体外围、负一层种植房的上方自下而上依次设置一层地面种植房、二层地面种植房；所述别墅本体的顶部设置休息房，休息房外围设置阳台，休息房顶部设置收藏室和书房，所述收藏室用于收藏文物和收藏品；
所述负二层种植房、负一层种植房、一层地面种植房、二层地面种植房、收藏室内均设置温度调节装置、湿度调节装置；
所述负二层种植房、负一层种植房、一层地面种植房、二层地面种植房安设温水负离子喷雾和滴灌设备。
所述别墅本体顶部设置倾斜的雨雪收集装置，所述雨雪收集装置的底端连通至位于负二层种植房内的蓄水池；
还包括外接电源和太阳能发电装置，所述太阳能发电装置发出的电能储存至蓄电池，所述蓄电池能够为所有用电设备供电。
进一步的，所述别墅本体顶部设置倾斜的雨雪收集装置之上安装太阳能热水器，所述太阳能热水器的进水管道连通至位于负二层种植房内的蓄水池、出水管道连接至别墅本体内设置的水暖管线，所述水暖管线预埋在地板成水地暖、水暖管线预埋在墙板内成水墙暖，然后连接各种植房的温水负离子喷雾装置、滴灌装置和气雾栽培装置。
种植居住一体轻钢别墅模拟真实环境的轻钢别墅，用于农村居住环境改善、休闲养殖基地、高原环境，寒冷环境、海岛环境、沙漠绿洲及其边缘地带环境下的种植居住。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
现阶段正逢我国在规范设施农业用地、巩固农业用地面积的转型时期，因此本发明中各种植房分别按著名产地实况模拟静态和/或动态环境条件的种植，既可以看成是当地的土地利用率倍增，也可以看成是被模拟的著名产地的土地在增加。本申请中，种植房与居住房相依一体分别按著名产地、宜居地实况模拟静态和/或动态环境条件，静态和/或动态环境条件各为最优，优优结合，良性互补互促，管理方便，在家全年轻松经营，自产放心的与著名产地一样甚至更优的有机菜，自给有余即可变现，在宜居的别墅里居家赚钱。解决了现有技术中在设施农业进行农产品种植时环境模拟凭前人经验归纳的理论人为设限，无现实优质环境直接参照的缺陷；在种植居住一体轻钢别墅内实现多个作物著名产地的静态和/或动态环境条件的模拟及其种植。加之气雾栽培为立体，种植面积是该别墅占地面积的4～8倍；4种种植房对作物著名产地静态和/或动态环境条件的模拟及其种植各具特色，生产的农产品与被模拟地的名优奇特产品一致甚至更优，年产4种以上不同作物的名优奇特产品；这种种植居住一体别墅为轻钢材料或种植房为塑钢材料，蓄水池在底部使整体重心下移增加了稳固度和抗风抗震能力。部件为板块，户主能快速组装拆卸搬迁；各层种植房地面由主体向外斜坡易排积水易透光，增设水地暖水墙暖、温水负离子喷雾装置、温水滴灌装置、气雾栽培装置、补光装置，增氧机，加湿器、去湿机，房顶集雨雪水装置、太阳能热水器、太阳能和/或风能发电装置，接通模拟著名产地静态和/或动态环境条件的物流网和/或互联网和接收器，外接电源、水源，能够实现模拟，自给自足有余同时增加收益和确保宜居。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明具体实施例的布局示意图；
图2为本发明具体实施例中雨雪收集装置的示意图；
图3为本发明具体实施例中种植体的示意图；
图4为本发明具体实施例中斜坡的示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-负一层种植房，2-负二层种植房，3-休息房，4-阳台，5-收藏室，6-雨雪收集装置，7- 一层种植房，8-二层种植房，9-A型架，10-I型架，11-别墅本体，12-反光墙。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1：
种植居住一体轻钢别墅模拟真实环境的方法，用于别墅内种植房、居住房的环境控制，包括：
对各个种植房内种植的作物，选取全世界范围内的著名产地，依靠物联网和/或互联网，即时采集传递该著名产地的新建便携式农业自动气象站和便携式环境监测站或原有站点的自动气候和环境站实况信息，在各种植房内即时模拟对应的著名产地的静态和/或动态环境条件；
对居住房，选取全世界范围内的宜居地或户主认为的宜居地，依靠物联网和/或互联网即时采集宜居地的气候和环境实况信息，在居住房内即时模拟宜居地的静态和/或动态环境条件。
本实施例包括别墅本体，所述居住房设置在别墅本体内，所述别墅本体下方依次设置负二层种植房2、负一层种植房1；所述别墅本体外围、负一层种植房1的上方设置一层地面种植房7、二层地面种植房8；
所述居住房内设置水地暖和/或水墙暖、空调、加湿机、去湿机、负氧离子机；
所述负二层种植房2包括蓄水池，温水间歇滴灌无光种植区、窖藏区、净化水温水溢流增氧水产养殖区
所述温水间歇滴灌无光种植区用于模拟岩洞种植环境；
所述负一层种植房1用于模拟雾气环绕的散射光种植环境；
所述一层地面种植房7用于模拟湿润林地种植环境；
所述二层地面种植房8用于模拟开阔地农田种植环境；
所述负二层种植房2、负一层种植房1、一层地面种植房7、二层地面种植房8的地面均为斜坡。如图4所示，所述斜坡由左右搭扣，扣沿带厘米金属管柱的上窄下宽编号梯形板槽斜坡组件拼接搭建而成，相邻两块梯形板槽之间通过搭扣可拆卸连接。所述斜坡向别墅本体外侧倾斜。
还包括设置在别墅本体外的反光装置，所述反光装置用于将太阳光和/或自然光向别墅本体所在方向的负一层种植房1、一层地面种植房7反射。
优选的，对著名产地、宜居地的气候和环境信息的采集方法为：去被模拟的著名产地、宜居地建便携式农业自动气象站和便携式环境监测站(可以多户同建)，通过物联网和/或互联网将便携式农业自动气象站和便携式环境监测站的全部信息(如空气温度、空气湿度、 pm2.5、pm10、气压、风速、风向、噪声、雨量、土壤温度、土壤湿度、蒸发量、二氧化硫、二氧化氮、臭氧，一氧化碳、负离子、负氧离子等中的一种或多种)传递给别墅本体内的控制器；或在被模拟的著名产地、宜居地的公众应用气象和环境信息显示板处设置远程监控装置，远程监控装置将信息即时发送至控制器；控制器控制居住房、负二层种植房2、负一层种植房1、一层地面种植房7、二层地面种植房8内各自的气候和环境条件，使其与各自的模拟地气候和环境条件保持一致。
实施例2：
在实施例1的基础上，所述负二层种植房2、负一层种植房1、一层地面种植房7、二层地面种植房8各自模拟所种作物的著名产地的气候和环境信息，对应的种植房内只种植该种作物，种植的作物与著名产地环境被模拟的地块的作物同品种、同批次、同生育期；每个种植房内，对其著名产地优质产区中该作物的最佳生长季或最佳生育期进行静态和/或动态环境条件的模拟多次后，选择该作物的最佳生长季或最佳生育期的最佳静态和/或动态环境条件实施重复模拟和对应一致的作物种植；
所述居住房内在一年之中多次重复模拟宜居地的最宜居季节的静态和/或动态环境条件。
所述别墅本体包括若干楼层；
所述负二层种植房2在最底层，负二层种植房2内还包括过滤净化增温蓄水池、增温净化水养殖区，名酒窖藏区，瓜果蔬菜保鲜储藏区、无光种植区、农具仓库区；所述瓜果蔬菜保鲜储藏区、无光种植区内均设置负离子发生器；所述无光种植区内设置间歇温水滴灌设施，无光种植区用于无光种植；所述无光种植区、增温净化水养殖区、名酒窖藏区和瓜果蔬菜保鲜储藏区内均设置各自对应的著名产地或储藏地的环境信息实况接收器，接收的实况同步实施静态和/或动态环境条件的控制；
所述负一层种植房1安装负离子喷雾装置用于温水负离子喷雾、安装用于补充散射光的照明设施；
所述负一层种植房1、一层地面种植房7、二层地面种植房8分别设置各自对应的著名产地静态和/或动态环境条件实况接收器和控制器，按接收的实况信息同步实施其各自环境条件的控制；一层地面种植房7、二层地面种植房8内还安设种植体、负离子发生器、用于增加光强、调整光质、控制光照时间的照明设施，还包括用于灌溉的温水负离子喷雾装置、滴灌装置和气雾栽培装置；
所有负离子喷雾装置、滴灌装置和气雾栽培装置均通过水泵从蓄水池内抽水，抽取的水经太阳能热水器增温控温进入负离子喷雾装置、滴灌装置和气雾栽培装置。
所述蓄水池的进水端还与以下一种或多种取水结构相连通：
设置在别墅本体周围地面的地表水沟渠；
引自本体顶部和种植房8顶部雨雪水集水管道；
引自河、渠、塘、库的水管；
汇集地下水的滤水排水管；
别墅本体内经过滤净化后的生活用水；
温度调节装置、湿度调节装置所产生的水；
自来水管；
上述取水结构的水经过滤净化后进入蓄水池。
上述集水统一汇集到地下蓄水池，蓄水池覆膜防蒸发；对蓄水池内中上层水用筛网过滤进入无尘水池，导入太阳能热水器循环调温后，入水管分支到滴灌系统实施温水灌溉，还可以作为居住房、种植房地暖或墙暖的调温；再分别入水管分支到净水器净化供餐饮或导入地下的净水池养殖大鲵。
所述雾气环绕的散射光种植环境设置喷雾装置，雾气环绕的散射光种植环境用于种茶和/ 或用于气雾栽培。
还包括换气装置，所述换气装置用于将各种植房内的负离子空气吹至别墅本体内。
所述负二层种植房2的净化水养殖区，利用地热和/或加热装置调节水温，进行别墅下温水溢流增氧的水产养殖。
所述负二层种植房2的无光种植区、负一层种植房1、一层地面种植房7、二层地面种植房8内均设置温水负离子喷雾装置、增氧机、负离子发生器，用于形成负离子种植环境或负离子保鲜环境、气雾栽培环境。
所述别墅本体用镀锌铝轻钢材料建造而成；所述负二层种植房2、负一层种植房1、一层地面种植房7、二层地面种植房8的地板及其承重柱都用镀锌铝轻钢材料或塑钢材料建造而成。
种植体包括A型架9、位于A型架9两侧的I型架10；一个A型架9与其两侧的I型架 10组成一个“IAI”种植模架，相邻两个“IAI”种植模架之间可拆卸连接。
除了“IAI”种植模架外，其余的如“十A十”、“干A干”、“丰A丰”等形状结构的种植体均可适用于本申请中。
一层地面种植房7、二层地面种植房8的外侧墙体均为透光材料，二层地面种植房8的顶部也为透光材料。
实施例3：
如图1至图3所示的，
一种模拟著名产地宜居地环境条件的种植居住一体轻钢别墅，包括别墅本体11，所述别墅本体下方依次设置负二层种植房2、负一层种植房1；所述别墅本体外围、负一层种植房1 的上方自下而上依次设置一层地面种植房7、二层地面种植房8；所述别墅本体的顶部设置休息房3，休息房3外围设置阳台4，休息房3顶部设置收藏室5和书房，所述收藏室5用于收藏文物和收藏品；所述负二层种植房2、负一层种植房1、一层地面种植房7、二层地面种植房8、收藏室5内均设置温度调节装置、湿度调节装置；所述负二层种植房2、负一层种植房1、一层地面种植房7、二层地面种植房8安设温水负离子喷雾和滴灌设备。所述别墅本体顶部设置倾斜的雨雪收集装置6，所述雨雪收集装置6的底端连通至位于负二层种植房2内的蓄水池；还包括外接电源和太阳能发电装置，所述太阳能发电装置发出的电能储存至蓄电池，所述蓄电池能够为所有用电设备供电。所述别墅本体顶部设置倾斜的雨雪收集装置6之上安装太阳能热水器，所述太阳能热水器的进水管道连通至位于负二层种植房2内的蓄水池、出水管道连接至别墅本体内设置的水暖管线，所述水暖管线预埋在地板成水地暖、水暖管线预埋在墙板内成水墙暖，然后连接各种植房的温水负离子喷雾装置、滴灌装置和气雾栽培装置。用于农村居住环境改善、休闲养殖基地、高原环境，寒冷环境、海岛环境、沙漠绿洲及其边缘地带环境下的种植居住。
本实施例中别墅地下层结构：地表以下5.5米～地下2.5米为负二层；
地表以下2.5米～地上0.5米为负一层；
居住房结构：地表以上0.5～9.5米建三层居住房，面积不等，户型不同，布局各异。居住房顶部安装斜坡轻钢板材作为雨雪水收集板，形成集水槽，由导水管导入最底层蓄水池。雨雪水收集板之上安装太阳能热水器、太阳能电池板。居住区域地板安装水地暖，居住房与种植房公用墙的种植房一侧安设水墙暖，水地暖水墙暖调温使得居住房冬暖夏凉。居住房和种植房内部放置加湿器、去湿机。去湿机集水通至底层蓄水池。
地表以上9.5-12.5米居住区域中央顶部建1-3间书房、家庭文物收藏间。居住房和书房、家庭文物收藏间顶部安装轻钢斜坡雨雪水收集板、收集槽及导水管。之上安装太阳能热水器，太阳能发电装置。居住房内部安装去湿机。去湿机的集水通至底层集水蓄水池。
地上0.0～9.5米沿居住房环绕建三层种植房，各层地板为轻钢材料地板，防漏水，覆种植土25厘米厚。种植房外围为玻璃墙，顶部安装玻璃坡面收集雨雪水导入最底层蓄水池。靠居住房的墙体顶部安装若干个太阳能灯，利用自然光+内部太阳能灯，实现种植房延时生长和立体补光。
立地环境外线供电充足应该接入进来，首先使用外部供电来为本别墅进行供电。如果外部供电缺失或不足，则通过太阳能发电或风能发电机等来补充电力。
其中负离子发生装置为现有技术，使用负离子喷雾装置，即可得到富含负离子的水雾。
接入电源，鼓风机、吹风机将种植房内产生的负离子定时或不定时吹入居住区域；
接入电源，在居住房干燥时，使用加湿器增加居住房种植房养殖房空气湿度；
接入电源，居住房潮湿时去湿机去湿，降低空气湿度使人宜居，去湿机汇集水入蓄水池；
接入电源，在种植房、养殖房和居住房增加空气增氧机，保证氧气充足。
接入电源，定期开启去湿机和紫外线杀虫灯，降低种植房空气湿度至干燥，杀死病菌蚊蝇，使得种植房养殖房更适宜种植养殖。
本实施例以防锈防腐抗震抗风抗压的轻钢镀锌铝材料为主实现主体建造，实现降低成本。
根据不同立地条件，强化取舍本实施例中技术方案中的各项内容，即可得到多种运用情况：建造高海拔光热水自采型种养居住一体速成轻钢耐用别墅、建造休养基地光热水自采型种养居住一体速成轻钢耐用别墅、建造水面光热水自采型种养居住一体速成轻钢耐用别墅(或船体)、建造建设工地建环境友好型光热水自采型种养居住一体速成轻钢耐用别墅、建造沙漠绿洲环境友好型光热水自采型种养居住一体速成轻钢耐用别墅居民区等。
本实施例可以根据不同地区的自然能源分布情况，制定特定地区的光热水自采型种养居住一体速成轻钢耐用别墅标准，从而实现标准化生产零部件、功能房，实现现场快速无缝对接组装成整体。
实施例4：
在上述任一实施例的基础上，本实施例在居住房内布设水地暖水墙暖、空调，加湿机，去湿机，负氧离子机和通向种植房的门窗，更利于模拟所选最宜居地或最宜居景区气候等环境条件，便于住户做个性化的优选宜居气候等环境条件；负二层蓄水池旁有缓坡温水间歇滴灌无光种植区，更利于模拟岩洞静态和/或动态环境条件，用于种植韭黄、蒜黄、食用菌等，有窖藏区用于窖藏酒品等；负一层为地面斜坡+周边上为玻璃下为墙+散射光+雾环境，按著名产地实况模拟静态和/或动态环境条件散射光雾环境种植房，更利于模拟云雾山谷静态和/ 或动态环境条件，以利模拟著名产地散射光持续云雾加负离子种植环境；地上一层种植房为地面斜坡+周边玻璃+自然光+反射光+负离子喷泉喷水喷雾雾环境，更利于模拟林下静态和/ 或动态环境条件，以利模拟著名产地林地湿润种植环境；地上第二层种植房为斜坡+周边玻璃顶上玻璃+直射光+散射光+负离子喷水喷雾+滴灌环境，更利于模拟农田静态和/或动态环境条件，以利模拟著名产地农田种植环境。各层种植房的这种模拟布局组合，在于同时分别模拟各自作物著名产地的静态和/或动态环境条件种植该作物，产出多种达到与模拟地产品品质相同甚至更优的产品。
对负一层按著名产地实况模拟静态和/或动态环境条件散射光雾环境种植房进行著名优质茶产区的优质茶地块最佳萌动产茶期静态和/或动态环境条件进行重复模拟，种植被模拟著名优质茶产区的同一品种同一批次名优茶苗木，可生产出与被模拟著名产地一致甚至更优质的茶，而且一年可以重复模拟该著名产地的多个冬末春初静态和/或动态环境条件，连续生产出与被模拟著名产地一致甚至更优质的茶。其他种植房种植的作物，也可以分别如此操作。实施模拟的时间越长，静态和/或动态环境条件相似度越高。同一个种植房只模拟一种作物的著名产地实况静态和/或动态环境条件，原则上就只种植这一种作物，而且应该与被模拟地作物苗木同品种同批次同生育期。如此严格模拟，认真全方位全过程标准化管理，完全有可能将异地的农户纳入著名产地该农产品的优质产品种植户。被模拟著名作物产地静态和/或动态环境条件可在全国乃至全世界筛选，可生产出与被模拟著名产地一致甚至更优质的产品。属于有实质性进展。
严格按宜居地实况同步尽可能全面模拟小气候等各种环境条件，居住房内的居住环境条件变成与被模拟的最宜居地小气候等各种环境条件一致，而且一年可以多次重复模拟最宜居地的最宜居时段如春季或秋季的静态和/或动态环境条件，全年的静态和/或动态环境条件将会超过被模拟的最宜居地的静态和/或动态环境条件，如安排一年过三个、四个成都的春天等。同样，被模拟最宜居地静态和/或动态环境条件在全国乃至全世界筛选。对于不适应新环境的怀旧老人，完全可以同步模拟原居住地气候等各种环境条件，增加其满意度和适应性。
并且，各层种植房的地面都是内高外低，利内部采光，防地面积水。
种植房周边地面数米处安设反光墙12，所述反光墙12为金属箔反光墙或玻璃镜反光墙，用于地上一层种植房和负一层种植房采光，减少人工补光。
负一层种植房实施喷雾种植。
安设温水负离子喷雾设备和布设负离子发生器，形成负离子种植环境和负离子瓜果蔬菜保鲜环境。
别墅本体为居住房，接收种植房内产生的负离子，定时不定时吹入。
负二层蓄水池房2的水产养殖区，利用地热和加热装置调解水温，除了铺设水地暖水墙暖影响居住房种植房养殖房温度和进行种植房温水滴灌喷灌喷雾外，进行别墅下温水溢流增氧养殖大鲵等特种水产养殖。
负二层蓄水池房2的无光种植区、窖藏区和瓜果蔬菜储藏区，居民在自己别墅下进行温暖无光节水种植如韭黄、蒜黄、食用菌等和自己窖藏酒品，安全储藏瓜果蔬菜。
休息房3顶部设置书房+收藏室5，使得家庭重要文物和收藏品有了地方长期安全妥善收藏。
本实施例中别墅本体和各种植房斜坡地板及其承重柱都以耐用防锈防腐抗震抗风抗压镀锌铝轻钢材料建造，成本低。
本体以所在地立地条件选定户型及标准，其种植房内的种植体按照“IAI”模数向外延长确定其面积。别墅本体和种植房所有部件模板化标准化生产，整体全部由标准部件板块组装。
各种植房包括一层种植房7的外墙玻璃墙、位于一层种植房7上方的二层种植房8的外墙和房顶为玻璃等透光材料。
本实施例适用于休闲养殖基地以及海边、沙漠等特殊环境，无论是用作生态旅游项目，还是农村居住环境的改善，都有极大的发挥空间。
现阶段正逢我国在规范设施农业用地、巩固农业用地面积的转型时期，各种植房分别严格按著名产地实况模拟静态和/或动态环境条件的种植，既可以看成是当地的土地利用率倍增，也可以看成是被模拟的著名产地的土地在增加。
本实施例中，种植房与居住房相依一体，且分别按著名产地、宜居地实况模拟静态和/或动态环境条件，静态和/或动态环境条件各为最优，优优结合良性互补互促，管理方便，在家全年轻松经营，自产放心的与著名产地一样甚至更优的有机菜，自给有余即可变现，在宜居的别墅里居家赚钱。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.种植居住一体轻钢别墅模拟真实环境的方法，其特征在于：用于别墅内种植房、居住房的环境控制，包括：
对各个种植房内种植的作物，选取全世界范围内的著名产地，依靠物联网和/或互联网即时采集传递该著名产地的新建农业自动气象站和环境监测站信息，或依据原有站点的自动气候和环境站实况信息，在各种植房内即时模拟对应的著名产地的静态和/或动态环境条件；
对居住房，选取全世界范围内的宜居地或户主认为的宜居地，依靠物联网和/或互联网即时采集宜居地的气候和环境实况信息，在居住房内即时模拟宜居地的静态和/或动态环境条件。
2.根据权利要求1所述的种植居住一体轻钢别墅模拟真实环境的方法，其特征在于：包括别墅本体，所述居住房设置在别墅本体内，所述别墅本体下方依次设置负二层种植房(2)、负一层种植房(1)；所述别墅本体外围、负一层种植房(1)的上方设置一层地面种植房(7)、二层地面种植房(8)；
所述居住房内设置水地暖和/或水墙暖、空调、加湿机、去湿机、负氧离子机；
所述负二层种植房(2)包括蓄水池，温水间歇滴灌无光种植区、窖藏区、净化水温水溢流增氧水产养殖区；
所述温水间歇滴灌无光种植区用于模拟岩洞种植环境；
所述负一层种植房(1)用于模拟雾气环绕的散射光种植环境；
所述一层地面种植房(7)用于模拟湿润林地种植环境；
所述二层地面种植房(8)用于模拟开阔地农田种植环境；
所述负二层种植房(2)、负一层种植房(1)、一层地面种植房(7)、二层地面种植房(8)的地面均为斜坡，所述斜坡由梯形板槽拼接搭扣而成；所述斜坡向别墅本体外侧向下倾斜；
还包括设置在别墅本体外的反光装置，所述反光装置用于将直射光和/或散射光向别墅本体所在方向的负一层种植房(1)、一层地面种植房(7)反射。
3.根据权利要求2所述的种植居住一体轻钢别墅模拟真实环境的方法，其特征在于：对著名产地、宜居地的气候和环境信息的采集方法为：
去被模拟的著名产地、宜居地建便携式农业自动气象站和便携式环境监测站，通过物联网和/或互联网将便携式农业自动气象站和便携式环境监测站的信息传递给别墅本体内的控制器；或在被模拟的著名产地、宜居地的公众应用气象和环境信息显示板处设置远程监控装置，远程监控装置将信息即时发送至控制器；
控制器控制居住房、负二层种植房(2)、负一层种植房(1)、一层地面种植房(7)、二层地面种植房(8)内各自的气候和环境条件，使其与各自的模拟地气候和环境条件保持一致。
4.根据权利要求2所述的种植居住一体轻钢别墅模拟真实环境的方法，其特征在于：
所述负二层种植房(2)、负一层种植房(1)、一层地面种植房(7)、二层地面种植房(8)各自模拟一种作物的著名产地的气候和环境条件，对应的种植房内只种植该种作物，种植的作物与著名产地环境被模拟的地块的作物同品种、同批次、同生育期；每个种植房内，对其著名产地优质产区中该作物的最佳生长季或最佳生育期进行静态和/或动态环境条件的模拟进行多次后，选择最佳的一次静态和/或动态环境条件过程，实施同作物品种同生育期的环境条件重复模拟；
所述居住房内在一年之中多次重复模拟宜居地的最宜居季节的静态和/或动态环境条件。
5.根据权利要求2所述的种植居住一体轻钢别墅模拟真实环境的方法，其特征在于：
所述别墅本体包括若干楼层；
所述负二层种植房(2)在最底层，负二层种植房(2)内还包括过滤净化增温蓄水池、增温净化水养殖区，名酒窖藏区，瓜果蔬菜保鲜储藏区、无光种植区、农具仓库区；所述瓜果蔬菜保鲜储藏区、无光种植区内均设置负离子发生器；所述无光种植区内设置间歇温水滴灌设施，无光种植区用于无光种植；所述无光种植区、增温净化水养殖区、名酒窖藏区和瓜果蔬菜保鲜储藏区内均设置各自对应的著名产地或储藏地的环境信息实况接收控制器，对接收的实况信息同步实施静态和/或动态环境条件的控制；
所述负一层种植房(1)安装负离子喷雾装置用于温水负离子喷雾、安装用于补充散射光的照明设施；
所述负一层种植房(1)、一层地面种植房(7)、二层地面种植房(8)分别设置各自对应的著名产地静态和/或动态环境条件实况接收器和控制器，按接收的实况信息同步实施其各自环境条件的控制；一层地面种植房(7)、二层地面种植房(8)内还安设种植体、负离子发生器、用于增加光强、调整光质、控制光照时间的照明设施，还包括用于灌溉的温水负离子喷雾装置、滴灌装置和气雾栽培装置；
所有负离子喷雾装置、滴灌装置和气雾栽培装置均通过水泵从蓄水池内抽水，抽取的水经太阳能热水器增温控温进入负离子喷雾装置、滴灌装置和气雾栽培装置。
6.根据权利要求2所述的种植居住一体轻钢别墅模拟真实环境的方法，其特征在于：所述蓄水池的进水端还与以下一种或多种取水结构相连通：
设置在别墅本体周围地面的地表水沟渠；
引自本体顶部和种植房(8)顶部雨雪水集水管道；
引自河、渠、塘、库的水管；
汇集地下水的滤水排水管；
别墅本体内经过滤净化后的生活用水；
温度调节装置、湿度调节装置所产生的水；
自来水管；
上述取水结构的水经过滤净化后进入蓄水池。
7.根据权利要求2所述的种植居住一体轻钢别墅模拟真实环境的方法，其特征在于：所述雾气环绕的散射光种植环境设置喷雾装置，雾气环绕的散射光种植环境用于种茶和/或用于气雾栽培。
8.根据权利要求2所述的种植居住一体轻钢别墅模拟真实环境的方法，其特征在于：还包括换气装置，所述换气装置用于将各种植房内的负离子空气吹至别墅本体内。
9.根据权利要求5所述的种植居住一体轻钢别墅模拟真实环境的方法，其特征在于：所述负二层种植房(2)的净化水养殖区，利用地热和/或加热装置调节水温，进行别墅下温水溢流增氧的水产养殖。
10.根据权利要求2所述的种植居住一体轻钢别墅模拟真实环境的方法，其特征在于：所述负二层种植房(2)的无光种植区、负一层种植房(1)、一层地面种植房(7)、二层地面种植房(8)内均设置温水负离子喷雾装置、增氧机、负离子发生器，用于形成负离子种植环境或负离子保鲜环境、气雾栽培环境。
11.根据权利要求2所述的种植居住一体轻钢别墅模拟真实环境的方法，其特征在于：所述别墅本体用镀锌铝轻钢材料建造而成；所述负二层种植房(2)、负一层种植房(1)、一层地面种植房(7)、二层地面种植房(8)的地板及其承重柱都用镀锌铝轻钢材料或用塑钢材料建造而成。
12.根据权利要求5所述的种植居住一体轻钢别墅模拟真实环境的方法，其特征在于：所述种植体包括A型架(9)、位于A型架(9)两侧的I型架(10)；一个A型架(9)与其两侧的I型架(10)组成一个“IAI”种植模架，相邻两个“IAI”种植模架之间可拆卸连接。
13.根据权利要求5所述的种植居住一体轻钢别墅模拟真实环境的方法，其特征在于：一层地面种植房(7)、二层地面种植房(8)的外侧墙体均为透光材料，二层地面种植房(8)的顶部也为透光材料。
14.基于权利要求1至13中任一所述种植居住一体轻钢别墅模拟真实环境的方法的轻钢别墅，包括别墅本体(11)，其特征在于：
所述别墅本体下方依次设置负二层种植房(2)、负一层种植房(1)；所述别墅本体外围、负一层种植房(1)的上方自下而上依次设置一层地面种植房(7)、二层地面种植房(8)；所述别墅本体的顶部设置休息房(3)，休息房(3)外围设置阳台(4)，休息房(3)顶部设置收藏室(5)和书房，所述收藏室(5)用于收藏文物和收藏品；
所述负二层种植房(2)、负一层种植房(1)、一层地面种植房(7)、二层地面种植房(8)、收藏室(5)内均设置温度调节装置、湿度调节装置；
所述负二层种植房(2)、负一层种植房(1)、一层地面种植房(7)、二层地面种植房(8)安设温水负离子喷雾和滴灌设备；
所述别墅本体顶部设置倾斜的雨雪收集装置(6)，所述雨雪收集装置(6)的底端连通至位于负二层种植房(2)内的蓄水池；
还包括外接电源和太阳能和/或风能发电装置，所述太阳能和/或风能发电装置发出的电能储存至蓄电池，所述蓄电池能够为所有用电设备供电。
15.根据权利要求14所述的轻钢别墅，其特征在于：所述别墅本体顶部设置倾斜的雨雪收集装置(6)之上安装太阳能热水器，所述太阳能热水器的进水管道连通至位于负二层种植房(2)内的蓄水池、出水管道连接至别墅本体内设置的水暖管线，所述水暖管线预埋在地板成水地暖、水暖管线预埋在墙板内成水墙暖，然后连接各种植房的温水负离子喷雾装置、滴灌装置和气雾栽培装置。
16.基于权利要求14或15所述的轻钢别墅，其特征在于：用于农村居住环境改善、休闲养殖基地、高原环境，寒冷环境、海岛环境、沙漠绿洲及其边缘地带环境下的种植居住。
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