“垂直农业”这一概念最早由美国哥伦比亚大学教授迪克逊德斯帕米尔提出。德斯帕米尔希望在由玻璃和钢筋组成的光线充足的建筑物里能够出产人们所需的食物。比如：在1楼喂养罗非鱼，在12楼种植西红柿……。在建筑物内，所有的水都被循环利用；植物不使用堆肥；产生的甲烷等气体被收集起来变成热量；牲畜的排泄物成为能源的来源等。“垂直农业”，是一种获取食物、处理废弃物的新途径。

垂直农业也叫垂直农耕，是科学家为了研究未来农业发展面临的人口压力及资源匮乏问题所提出的一个新概念，主要任务在于解决资源与空间的充分利用，在于单位面积产量的最大化发挥，所形成的一种农业耕作方式。

或许可以认为，“垂直农业”是当前普遍存在的室内温室的“升级版”，它与室外种植相比有很多优势。在拥有健全环境控制系统的室内种植粮食作物有如下优势：提高水肥利用率；在食物消费地种植食物，节省了从外地运输所需的燃料；在室内种植对地点、气温、湿度、土壤成分等作物生长所需基本要素的选择具有灵活性；不必担心遭遇恶劣的气候条件，如干旱、洪水、疫情等。

下面是一些颇具创意的垂直农场或绿色摩天大楼设计方案。

1、 美国“推进达拉斯”

2009年5月，美国达拉斯举办了一场名为“达拉斯远景”的国际设计大赛。大赛的目的是找到一种可持续的城市建筑模式。来自葡萄牙里斯本的阿特利尔和莫夫所设计的“推进达拉斯”方案成为获奖作品之一。

在“推进达拉斯”方案中，整栋建筑就好似一座覆盖植被的小山，内部包括住宅公寓、咖啡馆、体育馆、日常护理场所以及其它公共空间。这座“小山”似的建筑其实就是一个集农业生产、能源自给、生活居住等多种功能为一体的综合城市社区。达拉斯市政官员对这个方案倍感兴趣，并最终采纳了它。

2、荷兰鹿特丹“城市仙人掌”

居住在公寓楼里的人们或许都有这样的想法，在自己的阳台上也能够拥有郁郁葱葱的大花园。现在，建筑设计师提出的“城市仙人掌”方案或许能够满足他们的愿望。

在“城市仙人掌”方案中，建筑物的外观极为奇特。设计师为每一位住户增加了一个向外伸出的绿色户外空间，为毫无生气的建筑增添了大自然的元素。居住在这种住宅里的城市居民可以有机会在自己家中尝试种植一些自己喜爱的作物。

3、丹麦罗多弗雷“空中村庄”

丹麦罗多弗雷自治市计划打造一种新型的居住城区，于是他们公开向所有建筑设计师发出了设计竞赛邀请。最终，荷兰MVRDV建筑设计事务所和丹麦 ADEPT建筑设计事务所合作设计的“空中村庄”方案在竞赛中获胜。根据设计方案，“空中村庄”大厦将是一种多用途建筑，是一个集办公、居住、零售、生活等多种功能于一体的全新都市生活空间。

整栋建筑将由一个个立方体形状的格栅组成，每个立方体格栅围绕建筑的中心主轴而灵活分布，可以根据需要进行调整。它看起来好像堆积起来的积木，设计师们将它形容为一个“垂直村庄”。

在这种全新的未来派建筑上，分布着许多平台式的空中花园。这样，人们即使居住在摩天大厦中，也有机会欣赏美丽的花园和绿色的草坪。除了这些之外，“空中村庄”还有许多生态友好型设计，比如污水再利用系统、能源生产设备等，而且建造这种建筑的混凝土也是一种可再生物质。

4、法国巴黎“垂直农场”

在法国巴黎，建造一个“垂直农场”似乎显得尤其重要。但是，在巴黎城众多的历史建筑和标志性基础设施中，如何才能安插这样一个现代建筑呢？法国建筑设计师阿维尼翁则认为，这样的建筑绝不会影响或阻挡巴黎的空中视野。

这栋空中建筑将被建造得像公园一样，同时可以为巴黎提供新鲜、本土的食品。也许这种农场并不会立即就被兴建，但是它至少让人们意识到，现代的建筑设计师已经开始具备了生态友好型的建筑设计理念。这对于缺少绿色的城市来说，则代表着一种美好的希望。

5、加拿大“空中农场”

拿大滑铁卢大学的高登-格拉夫设计了一种“空中农场”，或许可以帮助喜欢绿色的加拿大人实现在城市里植物作物和能源自给自足。在“空中农场” 设计方案中，这栋55层的建筑表面覆盖一层植被。

这种水耕农场通过燃烧自身的农场废物进行发电，产生的能量可以满足整栋建筑50%的能源需求，而另一半的能源则来自城市废物。

6、蜻蜓垂直农场

比利时建筑设计师文森特-卡尔博特根据蜻蜓的双翼设计了一种所谓的“蜻蜓垂直农场”。这种设计方案或许可以解决纽约罗斯福岛食品长途运输的问题。

在这栋132层的巨型建筑中，包括了28个不同的农业生产领域，可以供应水果、蔬菜、肉类、牛奶和鱼类等各种农副产品。这栋建筑还包含有多个实验区、办公区和居住区等生活空间。

7、绿色收获城市垂直农场

在由加拿大温哥华市所发起的一项设计大赛中，加拿大罗姆斯建筑事务所所设计的“绿色收获城市垂直农场”一举夺冠。

在设计作品中，罗姆斯建筑事务所使用了“收获”一词，建筑师们并不是在故意开玩笑，他们的设计目的是这栋建筑可以用来种植水果、蔬菜、草药、可以用来养鱼、养鸡、产蛋、产奶等。整栋建筑利用太阳能、地热能和风能作为主要能源，同时还可以通过混合材料产生沼气。

此外，在这个农场里还有大型的农业超市、农业研究和教育中心以及居民居住区和休闲区等。