CN105580660B

CN105580660B - 一种旱地绿化生长容器及其组成的生态绿化墙

Info

Publication number: CN105580660B
Application number: CN201610056226.2A
Authority: CN
Inventors: 崔陇鹏; 杨毓婧; 张立中; 王凯; 严少飞
Original assignee: Xian University of Architecture and Technology
Current assignee: Xian University of Architecture and Technology
Priority date: 2016-01-27
Filing date: 2016-01-27
Publication date: 2018-12-07
Anticipated expiration: 2036-01-27
Also published as: CN105580660A

Abstract

本发明公开了一种旱地绿化生长容器及其组成的生态绿化墙，所述的旱地绿化生长容器采用素陶材料制作而成。所述的旱地绿化生长容器包括储水腔和种植台，储水腔为密封腔体结构，种植台围绕储水腔的外壁设置，种植台为储水腔的外壁与外设的一层台壁围成的上部开口的腔体；生态绿化墙由所述的旱地绿化生长容器累叠而成。本发明的旱地绿化生长容器采用素陶材料制作而成，通过实验发现，素陶材料制备的容器具有一定的渗透性，满足植物每天的生长所需水分的要求，且素缸材料还具有冷凝作用，可以将空气中的水分冷凝后流入土壤中为植物生长所用，且提供的水分具有持续性，可达八个月的供水期，满足植物的生长需求。

Description

一种旱地绿化生长容器及其组成的生态绿化墙

技术领域

本发明属于低技生态景观技术领域，具体是一种旱地绿化生长容器及其组成的生态绿化墙。

背景技术

基于用地越来越紧张的现状，能够进行种植成为一种奢侈，绿化目标，最直接有效的办法是从垂直绿化。垂直绿化不仅能有效提高绿化覆盖率，而且与我国节能建筑、绿色建筑的设计理念相符合，有利于减少建筑能耗，是一条增加城市绿化面积的有效途径。

垂直绿化的传统技术是简单的由植物和平面种植基盘构成，如地栽攀爬类植物，利用建筑种植槽栽植下垂植物，于阳台摆放花盆等形成绿化效果，其效果形成依赖植物攀爬特性；

A.传统的竖向种植的技术措施：由基质层、过滤层、蓄水层组成。基质层是植物赖以生存的土壤层,采用可耕作土壤作为基土,再掺以松散物混合而成，厚20cm。过滤层主要功能是调节植被所需的水分,使雨水迅速向下渗透至蓄水层,防止植物根系处于过分潮湿的环境中；在干旱季节和空气湿度较小时,水通过毛细管可以上升到植物生长层。一般为两层卵石层,下层可用30mm厚、粒径15mm左右的粗卵石,下层可用20mm厚、粒径7mm左右的细卵石。蓄水层为吸水性强的多孔材料,如炉渣、膨胀珍珠岩颗粒、陶粒等,这样蓄水层就如同一个小水库,可以不断地向植物提供所需要的水分。

传统的竖向种植的技术措施存在的问题：垂直绿化是通过植物的竖向攀爬生长，不能使得植物立体种植；地面的水分容易蒸发，需要经常不定时的补充水分；基质层、过滤层、蓄水层体量与负荷过大，难以实现立体放置。

B.垂直绿化新技术：新技术是有由人工种植基盘与支撑构件构成的完整的结构系统的绿化系统，通常有精密的灌溉系统作支撑。相比传统技术的研究领域多限于植物的选种，新技术注重各种种植基盘的制作工艺和生长介质研发的创新。技术的创新使植物的选择面更广，创造了丰富的绿化效果，扩宽了垂直绿化的应用范围；例如上海世博会印度馆：利用不织布装纳植物，营养液平均渗透在不织布上给植物提供营养。存在的问题：成本高，施工工艺复杂，植物种类及种植方式限制较多。再如巴西的种植墙面：用空心砖砌成的,砖上附有树胶和肥料,再种上草籽,只要气候适宜,小草便从里面生长出来,绿满墙面。存在问题：适合于多雨地区，旱地不适宜。

干旱地区的种植难点在于给植物浇水后，大量的水都被蒸发与漏光，只有少量的水分被吸收。所以当代在干旱地区常采用水管形成的滴灌技术，以定时的浇灌技术，使得植物可以充分的吸收水分而不至于水分的蒸发流失，这种方法适用于旱地生物的浇灌。

发明内容

针对现有技术中的缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种旱地绿化生长容器及其组成的生态绿化墙，主要利用传统的无釉缸壁会渗水及冷凝的原理，采用冷凝水与渗透水提供植物的生长所需的水，供应植物在3～11月的8个月中所需要的水分，而避免给植物浇水带来的人工费用与水资源的浪费。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种旱地绿化生长容器，所述的旱地绿化生长容器采用素陶材料制作而成。

具体的，所述的旱地绿化生长容器包括储水腔和种植台，储水腔为密封腔体结构，种植台围绕储水腔的外壁设置，种植台为储水腔的外壁与外设的一层台壁围成的上部开口的腔体。

更具体的，所述的种植台的剖面为倒梯形的结构。

进一步的，储水腔的侧壁上设置注水口，注水口上设置密封塞，种植台的底面上设置盆底排水口。

还有，所述的储水腔的腔壁厚度为1.2～1.5cm。

还有，所述的种植台的壁厚为1.8～2.2cm。

一种优选的尺寸方案为，所述的旱地绿化生长容器的纵剖面为倒梯形，储水腔为方形的密封腔体；

所述的旱地绿化生长容器底面的宽×长＝40cm×45cm，旱地绿化生长容器的高为40cm，旱地绿化生长容器的顶面长×宽＝55cm×45cm，储水腔的宽×长×高＝35cm×45cm×40cm,种植台顶面开口的宽×长＝10cm×45cm，种植台底面的宽×长＝2.5cm×45cm。

为了组合成墙体结构，在所述的旱地绿化生长容器的储水腔的顶壁和底壁外设置多个插接凸台和插接凹槽；在储水腔的一对相对的腔壁外设置种植台，在未设置种植台的储水腔的外壁上设置多个插接凸台和插接凹槽。

一种生态绿化墙，该生态绿化墙由所述的旱地绿化生长容器累叠而成。

本发明的优点为：

(1)本发明的旱地绿化生长容器采用素陶材料制作而成，通过实验发现，素陶材料制备的容器具有一定的渗透性，满足植物每天的生长所需水分的要求，且素陶材料还具有冷凝作用，可以将空气中的水分冷凝后流入土壤中为植物生长所用，且提供的水分具有持续性，可达八个月的供水期，满足植物的生长需求。

(2)通过实验发现，生长容器采用素陶材料制作，呼吸原理解决储水腔中的水发臭的问题，本发明的容器采用储水腔和种植台结合的方法，将种植台中的土壤紧贴储水腔的腔壁，直接接收来自腔壁的渗水，避免渗水的蒸发，更进一步的实现节水，而且，种植台的剖面为倒梯形的结构，这种上部开口较大的结构可以尽可能多的接收来自自然降雨中的水分，且由于植物生长的特性，其根部作为水分的主要消耗部位，底部为渐窄的结构可以使根部更加靠近储水腔的腔壁，优先获得渗透出的水分，更加利于植物的生长；

(3)为了方便本发明的容器组成墙体结构，在容器的表面设置插接凸台和插接卡槽，形成的整体墙体刚度满足要求。采用多层分置的盆装土壤形成生态绿化墙，具有立体景观效果。本技术有成本少、费用低、操作简便等优点，利于大规模的推广应用，具有巨大的经济和社会意义。

附图说明

图1为本发明的旱地绿化生长容器的整体结构示意图；

图2为本发明的旱地绿化生长容器的剖视图；

图3为实施例2的旱地绿化生长容器组合累叠成生态绿化墙的整体结构示意图；

图中各标号表示为：1-储水腔、11-注水口、12-插接凸台、13-插接凹槽、2-种植台、21-盆底排水口；

以下结合说明书附图和具体实施方式对本发明做具体说明。

具体实施方式

本发明的旱地绿化生长容器利用素陶材料的透水性与冷凝作用，使得容器内的水通过不断的渗透，容器外空气中的水通过容器内外温差的冷凝作用，将水长时间均匀的提供给容器中生长的植物，再将多个旱地绿化生长容器累叠成生态绿化墙达到垂直生长绿植的效果。

本发明的旱地绿化生长容器采用素陶材料制作而成，素陶材料以陶土定型制作烧制而成，山东临沂缸厂、广东清远市清城区石角马头陶缸厂等制作陶缸的厂家均能烧制制作。

素陶的制作原料为陶土，质地细腻，储水腔与种植腔之间的壁厚控制在1.2～1.5cm，种植台的壁厚为1.8～2.2cm，优选为2cm。考虑到墙体的整体刚度与凸凹台槽的插接深度，其他陶壁的厚度在2cm为宜，考虑到仅储水腔与种植腔之间的两壁用于为植物透水，可不施釉外，其他外表面如施釉，可保水和减少水的渗透浪费，增加腔内水的使用时间，挺高了陶缸的使用性能。

素陶的烧制工艺与传统陶缸的制作步骤、方法、用料基本一致,其包括选料、磨粉、制泥、静置、练泥、拉坯、制坯、晾晒、熏烤、烧制和出窑，一种素陶缸的烧制工艺具体如下：

1)选料：为地表10cm以下的粘土，按质量百分比计，该粘土含SiO₂为50％～70％，Al₂O₃为10％～12％，Fe₂O₃+FeO为5～10％；

2)磨粉：将泥土晒干，磨成粒径小于0.1mm的细粉，过筛取粘土泥粉；

3)制泥：泥粉中加入总重量45％～50％的水，充分搅拌，和成泥浆；

4)静置：将泥浆静置12～15天；

5)练泥：将泥浆反复搅拌，直到光滑、细腻；

6)拉坯：将泥浆进行初步拉坯，制成陶缸初坯；

7)制坯：将陶缸初坯塑出成品形状得陶缸坯；

8)晾晒：将成型陶缸坯晾晒20～30小时，阴雨天放入干燥室内风干40～60小时，晾晒时每3～4小时涂刷一层泥浆，室内风干时每6～8小时涂刷一层泥浆；

9)熏烤：将晾晒后的陶缸坯用柴草烧火熏烤两天；

10)烧制：将熏烤后的陶缸坯放入窑炉内烧制，首先再80℃以下预热24小时，然后再40～48小时内将窑炉内温度从80℃均匀上升至600℃，再在12～24小时内逐渐堵住排气孔、烟囱，将窑炉内温度均匀升至900℃～950℃，然后将烧火孔、望火眼和排渣口均堵住，进行封窑，然后停火，并保持48-72小时，然后再逐渐开窑，在110～120小时内逐渐打开排气孔，窑门、烟囱，使降温至120℃，然后自然降至常温，降温时在窑炉上面放水，使水分渗透到窑炉内部；

11)出窑：然后在常温下冷却3～4天，得到素陶成品，包装入库。

本发明的旱地绿化生长容器可参考上述制备素陶缸的工艺进行制备。

结合图1和2，旱地绿化生长容器的具体结构包括储水腔1和种植台2，储水腔1为方形的密封腔体，储水腔1的侧壁上设置注水口11，注水口11上设置密封塞，种植台2围绕储水腔1的外壁设置，种植台2为储水腔1的外壁与外设的一层台壁组成的上部开口的腔体，种植台2的底面上设置盆底排水口21；使用时，将密封塞取下通过注水口11往储水腔1内注满水，在种植台2内放入植物所需的土壤，并使初始土壤的含水量达到100％，之后利用储水腔1腔壁的素陶材料的渗透和冷凝作用，为植物的生长提供持续的水分，为了不同的种植持续时间，可以调整储水腔1的容积及储水腔1的腔壁厚度。

为了组合方便且增加种植台2接收自然降雨的水量，本发明的种植台2的剖面为倒梯形的结构，这种上部开口较大的结构可以尽可能多的接收来自自然降雨中的水分，且由于植物生长的特性，其根部作为水分的主要消耗部位，底部为渐窄的结构可以使根部更加靠近储水腔的腔壁，优先获得渗透出的水分，更加利于植物的生长。

本发明的旱地绿化生长容器的外形为斗型，考虑到北方天气的因素，生长容器最好能保证植物生长周期至少维持在8个月的时间，一种可行的旱地绿化生长容器的尺寸为：储水腔1的腔壁厚度为0.8～1.2cm，种植台2的壁厚为0.8～1.2cm，旱地绿化生长容器底面的宽×长＝40cm×45cm，旱地绿化生长容器的高为40cm，旱地绿化生长容器的顶面长×宽＝55cm×45cm，储水腔1的宽×长×高＝35cm×45cm×40cm,种植台2顶面开口的宽×长＝10cm×45cm，种植台2底面的宽×长＝2.5cm×45cm。

为了能将上述的旱地绿化生长容器通过更加方便且牢固的形式组成生态绿化墙，本发明的旱地绿化生长容器在储水腔1的顶壁外和底壁外均匀的设置多个插接凸台12和插接凹槽13，且种植台2仅在储水腔1的一对相对的腔壁外设置，在未包围有种植台2的储水腔1的外壁上均匀设置多个插接凸台12和插接凹槽13，之后通过插接的方式使旱地绿化生长容器在上下左右进行插接累叠形成所需的墙体结构。

结合图3，本发明的生态绿化墙将上述的多个旱地绿化生长容器插接累叠后形成墙体结构；优选的一种累叠方案为：采用40个旱地绿化生长容器进行插接拼装累叠形成长度3.6米、墙底宽0.4米、墙顶宽0.5米及高2米的片墙，旱地绿化生长容器通过插接凸台12和插接凹槽13拼接而成，旱地绿化生长容器壁厚1cm，具有足够的强度与刚度，每个旱地绿化生长容器中储水腔1中的存水量为0.05m³，整片墙共储存水2m³，可持续供给水源给面积2×3.6×2＝14.4m³的植物生长8个月。如果壁厚减少为0.5cm，水会在4～5个月内渗透完，可作为家用的、单独使用的轻型种植花盆使用；如果壁厚减少为0.3cm，水会在2～3个月内渗透完，不仅维持时间短，且其整体不够坚固、易碎。

实施例一：

本实施例的旱地绿化生长容器的制作材料为陶土定型制作烧制而成的素陶材料，由广东清远市清城区石角马头陶缸厂制作。

本实施例的旱地绿化生长容器的尺寸为：储水腔的腔壁厚度为1cm，种植台的壁厚为1cm，旱地绿化生长容器底面的宽×长＝40cm×45cm，旱地绿化生长容器的高为40cm，旱地绿化生长容器的顶面长×宽＝55cm×45cm，储水腔的宽×长×高＝35cm×45cm×40cm,种植台顶面开口的宽×长＝10cm×45cm，种植台底面的宽×长＝2.5cm×45cm。储水腔的容积0.05～0.06m3。

实验材料：培植土两袋、水0.1m3、大蒜种子。

实验步骤：

1、取两个旱地绿化生长容器，一个作为实验容器(种植台上种植大蒜)，另一个作为空白对比容器(种植台上不种植大蒜)，分别往实验容器和空白对比容器的储水腔中从注水口注满自来水，以密封塞将注水口封死；

2、在两个旱地绿化生长容器的种植台内均匀填充培植土，然后在实验容器的土壤中植物大蒜种子，一次性浇透实验容器和空白对比容器中的土壤，使土壤的含水率达到100％，保证植物的前期生长；之后进行两个旱地绿化生长容器的观察。

半个月后，有实验容器中的种植台中的大蒜种子长出绿芽，冒出土壤；2个月后，蒜苗生长5～20cm长度不等；4个月后，植物生长良好，剪割后重新长5～20cm；6个月后，生长良好，剪割后重新长5～20cm；8个月后，实验容器和空白对比容器中的储水腔中的水均渗透完。

同时还对实验容器和空白对比容器中的水质情况进行了观察和检测，具体实验结果见表1：

表1实验容器与空白对比容器中水质的试验对比

由表1中的实验结果可知，水放置入实验容器和空白对比容器的储水腔中后，一直没有发臭变质。其中实验容器的浊度一直在减少，化学需氧量也一直在减少，总氮、总磷量也一直在减少：空白对比容器的浊度在上升，化学需氧量也一直在减少，总氮、总磷量也一直在减少。可以看出，素缸材料制作的旱地绿化生长容器具有透气与保水质的效果，而植物对于减少水的浊度和保持水质具有积极的作用。

同时还对实验容器和空白对比容器中的水的渗透情况进行了检测，结果见表2：

表2水的渗透结果

由表2中的渗透结果可知，素缸(无釉缸)材料制作的旱地绿化生长容器盛水后具有长时期的渗透水的作用，且随着储水腔内水的减少，水与腔壁的接触面减少，透水量一直在减少，复合植物用水的生长规律。旱地绿化生长容器中的储水腔在每年的3月注满水，在旱地绿化生长容器两侧的斗型空间内培土种植旱地景观植物，在前期植物刚开始生长的3～5月，储水腔内的水会大量的外渗约3/10；5～7月，水的渗透量约10/2～3/10；7～9月，由于夏天室外温度升高，水渗透的速度会比正常加速，水会外渗约10/2～3/10，补充了植物的蒸发；9～11月，秋天雨水较多，水箱内的水储存量较少，渗透速度也会减少很多，水会外渗约1/10；11月～12月，打开储水腔腔盖，储水腔内剩余的水会迅速蒸发，保证冬天来临前水干，防止结冰；来年3月继续种植、施肥、灌水进行循环使用。

实施例二：

本实施例是采用实施例一中的40个旱地绿化生长容器采用进行插接拼装累叠形成长度3.6米、墙底宽0.4米、墙顶宽0.5米及高2米的片墙，统计蒜苗的生长情况，结果见表3。

表3蒜苗八个月的生长情况统计数据

由表3中的实验结果可知，将本发明的旱地绿化生长容器累叠成生态绿化墙后依然保持其能持续保持植物生长8个月的生长需求，生态绿化墙的渗透与冷凝作用满足植物每天的灌溉需要。

Claims

1.一种旱地绿化生长容器，其特征在于，所述的旱地绿化生长容器采用素陶材料制作而成；

所述的旱地绿化生长容器包括储水腔(1)和种植台(2)，储水腔(1)为密封腔体结构，种植台(2)围绕储水腔(1)的外壁设置，种植台(2)为储水腔(1)的外壁与外设的一层台壁围成的上部开口的腔体；

所述的储水腔(1)的腔壁厚度为1.2～1.5cm；

所述的种植台(2)的壁厚为1.8～2.2cm；

所述的储水腔(1)为方形的密封腔体，种植台(2)仅在储水腔(1)的一对相对的腔壁外设置。

2.如权利要求1所述的旱地绿化生长容器，其特征在于，所述的种植台(2)的剖面为倒梯形的结构。

3.如权利要求1或2所述的旱地绿化生长容器，其特征在于，储水腔(1)的侧壁上设置注水口(11)，注水口(11)上设置密封塞，种植台(2)的底面上设置盆底排水口(21)。

4.如权利要求2所述的旱地绿化生长容器，其特征在于，所述的旱地绿化生长容器的纵剖面为倒梯形，储水腔(1)为方形的密封腔体；

所述的旱地绿化生长容器底面的宽×长＝40cm×45cm，旱地绿化生长容器的高为40cm，旱地绿化生长容器的顶面长×宽＝55cm×45cm，储水腔(1)的宽×长×高＝35cm×45cm×40cm,种植台(2)顶面开口的宽×长＝10cm×45cm，种植台(2)底面的宽×长＝2.5cm×45cm。

5.如权利要求4所述的旱地绿化生长容器，其特征在于，在所述的旱地绿化生长容器的储水腔(1)的顶壁和底壁外设置多个插接凸台(12)和插接凹槽(13)；在储水腔(1)的一对相对的腔壁外设置种植台(2)，在未设置种植台(2)的储水腔(1)的外壁上设置多个插接凸台(12)和插接凹槽(13)。

6.一种生态绿化墙，其特征在于，该生态绿化墙由权利要求1、2、3、4或5所述的旱地绿化生长容器累叠而成。