CN107355025A - 一种保温植物墙结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种保温植物墙结构及其施工方法，其中保温植物墙结构包括建筑物主体型钢龙骨、植区墙体、植物模块、植物墙包边和智能灌溉系统；型钢龙骨沿竖向平行间隔连接在建筑物主体的外侧面；植区墙体平行于建筑物主体的外侧面、挂设在型钢龙骨外侧包括有植物墙主体板、填充层和覆盖层；植物模块呈矩阵状布置在植区墙体的外侧面上包括有种植容器、种植袋、基质以及植物；种植容器通过连接件连接在植区墙体上；智能灌溉系统包括有智能灌溉设备和滴灌管；智能灌溉设备安装在建筑物主体外侧、植区墙体的上方；滴灌管的连接在智能灌溉设备与种植容器之间。本发明解决了传统地保温墙体保温性能差、保温层开裂、易脱落、美观性能差以及安全隐患大的技术问题。
Description
技术领域
本发明属于建筑领域，特别涉及一种保温植物墙结构及其施工方法。
背景技术
我国大部分地区的既有住宅建筑多属砖混结构,建筑围护结构热工性能差、墙体不保温,造成了全年采暖、空调能耗居高不下。目前我国对房屋的保温隔热性能有较高的要求，大力推广建筑外保温等技术。但目前较为常见的建筑外墙保温，经常会出现一些问题，如：保温层开裂、易脱落等等，影响建筑物的美观外，还给人们出行造成了安全隐患。本发明在建筑墙体外构建植物墙结构体系，经测算该植物墙结构体系传热系数较低，有良好的保温隔热效果，同时还具有墙体绿化的效果，避免了传统保温层所出现的问题，是一种可替代传统保温层的新型植物墙。
发明内容
本发明提出了一种保温植物墙结构及其施工方法，要解决传统地保温墙体保温性能差、保温层开裂、易脱落、美观性能差以及安全隐患大的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
一种保温植物墙结构，包括有建筑物主体；还包括有型钢龙骨、植区墙体、植物模块、植物墙包边和智能灌溉系统；
所述型钢龙骨有一组，沿竖向平行间隔连接在建筑物主体的外侧面；
所述植区墙体平行于建筑物主体的外侧面、挂设在型钢龙骨外侧，其包括有从内到外依次设置的植物墙主体板、填充层和覆盖层；所述植物墙主体板通过紧固件一连接在型钢龙骨上；
所述植物模块呈矩阵状布置在植区墙体的外侧面上，包括有种植容器、放置在种植容器中的种植袋、填充在种植袋中的基质以及种植在基质中的植物；所述种植容器通过连接件连接在植区墙体上；
所述智能灌溉系统包括有智能灌溉设备和一组滴灌管；所述智能灌溉设备安装在建筑物主体外侧、植区墙体的上方；所述滴灌管的一端连接在智能灌溉设备上，滴灌管的另一端插入种植容器的内部、与种植袋相接触。
优选的，所述型钢龙骨为木方或者铸铁或者方钢管或者不锈钢管制成。
优选的，所述型钢龙骨靠近建筑物主体的侧面上、沿其长轴方向间隔连接有连接板；所述连接板通过紧固件二连接在建筑物主体上。
优选的，所述植物墙主体板与建筑物主体之间的间距为3.1mm～3.9mm；植物墙主体板为微发泡PVC板材或者PE板材或者PP板材制成。
优选的，所述植物墙包边密封在植物墙主体板四周边缘与建筑物主体之间，并且植物墙包边为PVC型材或者不锈钢板制成。
优选的，所述覆盖层和种植袋均为无纺布制成或者竹纤维织布制成；其中，覆盖层与植物墙主体板之间通过气钉或者自攻螺丝连接。
优选的，所述填充层填充在覆盖层与植物墙主体板之间，并且填充层的材料为椰丝或者水苔。
优选的，所述连接件为螺栓或者铆钉，所述种植容器的内侧通过连接件连接在植区墙体外侧的覆盖层上，种植容器的顶口向外倾斜设置。
一种保温植物墙体结构的施工方法，包括步骤如下。
步骤一，在型钢龙骨的一侧、沿长轴方向间隔设置连接板。
步骤二，将一组型钢龙骨沿竖向平行间隔固定建筑物主体外侧；其中每根型钢龙骨通过连接板和紧固件二连接在建筑物主体外侧面上。
步骤三，植物墙主体板与型钢龙骨的固定连接；将植物墙主体板平行于建筑物主体的外侧面布置，并且通过紧固件一挂设在型钢龙骨的外侧。
步骤四，覆盖层材料的选择与覆盖层的连接；将覆盖层通过气钉或者自攻螺丝与植物墙主体板连接。
步骤五，在覆盖层与植物墙主体板之间设置填充层；将填充层的材料均匀铺设在覆盖层与植物墙主体板之间。
步骤六，植物墙包边的设置；在植物墙主体板四周边缘与建筑物主体之间设置植物墙包边，将植区墙体与建筑物主体之间的间隙密封。
步骤七，种植容器的固定；将种植容器通过连接件连接在植区墙体上。
步骤八，种植袋的加工制作与基质的装填。
步骤九，将装有基质的种植袋对应放置在种植容器中，然后进行植物的种植和养护。
步骤十，在建筑物主体外侧、植区墙体的上方安装智能灌溉设备，并且在智能灌溉设备与植物模块的种植容器之间连接滴灌管。
优选的，所述紧固件一和紧固件二均为螺栓或者钢钉或者螺钉。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果。
1、本发明的保温植物墙结构中在植区墙体上种植的绿色植物不仅夏天植物能够吸收太阳光，减少太阳对建筑墙体的直接照射从而减少热传递而且还可以起到装饰建筑、增加绿化面积、减轻空气污染和保护生态环境的作用。
2、本发明中的保温植物墙结构在干燥条件下传热系数能够低于0.5W/m2·K，导热系数在0.05W/m·K 以下；在湿润条件下传热系数能够低于0.6W/m2·K，导热系数在0.06W/m·K以下；经过科学计算及设备测量，该植物墙系统传热系数很低，其保温性能至少与相同厚度木丝纤维板相似，优于相同厚度的泡沫玻璃保温板与发泡陶瓷板等，具有良好的保温效果，能够起到保温层所具有的保温效果，相比之下本发明施工成本较低。
3、本发明的滴灌管设置在主体板材的外侧，不影响植物墙整体的保温性能并且滴灌管的一端连接在智能灌溉设备上，滴灌管的另一端插入种植容器的内部、与种植袋相接触，保证了水流能够润湿种植袋而不外泄，同时避免滴灌管的管线杂乱，影响植物墙体的美观。
4、本发明中的种植袋和覆盖层均采用专用无纺布，经过单面热熔处理，具有防止水分快速蒸发、透气性能好、蓄排水性能好、隔热保温效果好以及防止基质泄漏强的优点。
5、本发明采用智能灌溉系统能够在电脑和手机上远程控制灌溉和施肥系统的启停，设置灌溉周期和时长，操作方便。
6、本发明可以对建筑物主体内部起到隔热保温的效果，调节建筑室内温度，并且能够通过种植绿色植物来美化建筑适应所种地区的气候环境，生长速度适中，维护简单，能够美化植物墙的四周，保证植物墙内部空气的稳定性。
附图说明
图1为本发明的侧面示意图。
图2为本发明的正面示意图。
附图标记：1—建筑物主体、2—植区墙体、3—型钢龙骨、4—植物、5—种植容器、6—种植袋、7—紧固件一、8—植物墙主体板、9—填充层、10—覆盖层、11—紧固件二、12—连接板、13—连接件、14—植物墙包边、15—滴灌管、16—智能灌溉设备。
具体施工方式
如图1和图2所示，这种保温植物墙结构包括有建筑物主体1、型钢龙骨3、植区墙体2、植物模块、植物墙包边14和智能灌溉系统；所述型钢龙骨3有一组，沿竖向平行间隔连接在建筑物主体1的外侧面；所述植区墙体2平行于建筑物主体1的外侧面、挂设在型钢龙骨3外侧，其包括有从内到外依次设置的植物墙主体板8、填充层9和覆盖层10；所述植物墙主体板8通过紧固件一7连接在型钢龙骨3上；所述植物模块呈矩阵状布置在植区墙体2的外侧面上，包括有种植容器5、放置在种植容器5中的种植袋6、填充在种植袋6中的基质以及种植在基质中的植物4；所述种植容器5通过连接件13连接在植区墙体2上；所述智能灌溉系统包括有智能灌溉设备16和一组滴灌管15；所述智能灌溉设备16安装在建筑物主体1外侧、植区墙体2的上方；所述滴灌管15的一端连接在智能灌溉设备16上，滴灌管15的另一端插入种植容器5的内部、与种植袋6相接触，保证水流能够润湿种植袋6而不外泄，同时避免滴灌管15的管线杂乱，影响植物墙体的美观。
本实施例中，所述型钢龙骨3为方钢管制成。
当然在其他实施例中，所述型钢龙骨3还可以采用木方或者铸铁或者不锈钢管制成。
本实施例中，所述型钢龙骨3靠近建筑物主体1的侧面上、沿其长轴方向间隔连接有连接板12；所述连接板12通过紧固件二11连接在建筑物主体1上。
本实施例中，所述植物墙主体板8为微发泡PVC板材，微发泡PVC板材的厚度为2cm，植物墙主体板 8与建筑物主体1之间的间距为3.5mm。
当然在其他实施例中，所述植物墙主体板8还可以采用PE板材或者PP板材制成。
本实施例中，所述植物墙包边14密封在植物墙主体板8四周边缘与建筑物主体1之间，并且植物墙包边14为PVC型材制成。
当然在其他实施例中，所述植物墙包边14还可采用不锈钢板制成。
本实施例中，所述覆盖层10和种植袋6均为无纺布制成，其中，覆盖层10与植物墙主体板8之间通过气钉连接。
当然在其他实施例中，所述覆盖层10与植物墙主体板8之间还可以通过自攻螺丝连接等其他紧固件连接。
当然在其他实施例中，所述覆盖层10和种植袋6还可以采用其它如：竹纤维织布材料制成
本实施例中，所述填充层9的材料为水苔，满填在覆盖层10与植物墙主体板8之间。
当然在其他实施例中，所述填充层9的材料还可以采用椰丝。
本实施例中，所述连接件13为螺栓或者铆钉，所述种植容器5的内侧通过连接件13连接在植区墙体 2外侧的覆盖层10上，种植容器5的顶口向外倾斜设置。
本实施例中，所述种植袋6具有透气、蓄排水、隔热保温、防止基质泄漏等功能，采用植物墙专用无纺布，单面热熔处理，防止水分快速蒸发，具有优良的保温隔热性能。
本实施例中，所述智能灌溉系统能够在电脑和手机上远程控制灌溉和施肥系统的启停，设置灌溉周期和时长。
本实施例中，所述植物4采用能够适应当地的自然气候，冬季根部不死，开春自动发芽，维护简单的植物并且具有耐热，耐强光特征，能够很好的吸收夏天照射在建筑墙体的强光辐射，起到外遮阳的作用以降低建筑内温度。
这种保温植物墙体结构的施工方法，包括步骤如下。
步骤一，在型钢龙骨3的一侧、沿长轴方向间隔设置连接板12。
步骤二，将一组型钢龙骨3沿竖向平行间隔固定建筑物主体1外侧；其中每根型钢龙骨3通过连接板 12和紧固件二11连接在建筑物主体1外侧面上。
步骤三，植物墙主体板8与型钢龙骨3的固定连接；将植物墙主体板8平行于建筑物主体1的外侧面布置，并且通过紧固件一7挂设在型钢龙骨3的外侧。
步骤四，覆盖层10材料的选择与覆盖层10的连接；将覆盖层10通过气钉或者自攻螺丝与植物墙主体板8连接。
步骤五，在覆盖层10与植物墙主体板8之间设置填充层9；将填充层9的材料均匀铺设在覆盖层10 与植物墙主体板8之间。
步骤六，植物墙包边14的设置；在植物墙主体板8四周边缘与建筑物主体1之间设置植物墙包边14，将植区墙体2与建筑物主体1之间的间隙密封；
步骤七，种植容器5的固定；将种植容器5通过连接件13连接在植区墙体2上。
步骤八，种植袋6的加工制作与基质的装填。
步骤九，将装有基质的种植袋6对应放置在种植容器5中，然后进行植物4的种植和养护。
步骤十，在建筑物主体1外侧、植区墙体2的上方安装智能灌溉设备16，并且在智能灌溉设备16与植物模块的种植容器5之间连接滴灌管15。
本实施例中，所述紧固件一7和紧固件二11均为钢钉。
当然在其他实施例中，所述紧固件一7和紧固件二11还可以采用螺栓或者螺钉。
本实施例中，所述植物墙结构体系传热系数测定及计算如下。
方钢管主要材质为普通铁，25℃普通的铁导热系数：45W/m·K；25℃空气导热系数：0.026W/m·K；方钢管导热方向长度：3cm；方钢管的管壁厚度：0.2cm*2＝0.4；植物墙主体板8内侧与建筑物主体1的墙面之间的空气层厚度：3.5cm；微发泡PVC板材厚度：2cm；
材料传热系数＝导热系数/材料传热方向厚度。
植物墙结构传热系数：0.98W/m2·K(干燥)；1.558W/m2·K(湿润)。
25℃方钢管传热系数：45/0.03＝1500W/m2·K(3cm厚度)；
45/0.004＝11250W/m2·K(0.4cm厚度)。
25℃空气传热系数：0.026/0.035＝0.74W/m2·K(3.5cm厚度)；
0.026/0.031＝0.84W/m2·K(3.1cm厚度)；
0.026/0.005＝5.2W/m2·K(0.5cm厚度)。
材料热阻＝1/材料传热系数：
25℃方钢管热阻：1/1500＝0.00067m2·K/W(3cm厚度)；
1/11250＝0.00009m2·K/W(0.4cm厚度)。
25℃空气热阻：1/0.74＝1.35m2·K/W(3.5cm厚度)；
1/0.84＝1.19m2·K/W(3.1cm厚度)；
1/5.2＝0.19m2·K/W(0.5cm厚度)。
植物墙结构热阻：1/0.98＝1.02m2·K/W(干燥)；1/1.558＝0.64m2·K/W(湿润)。
传热方钢管面积占总面积百分比：(4*3.66*0.002/3)*100％＝0.98％；
铺设方钢管面积占总面积百分比：13.98/110.88*100％＝12.5％；
体系传热系数计算公式：K＝1/(R1+R2+R3+…)。
式中：K为组合体系传热系数；R1为体系中一种材料的热阻，R2为体系中第二种材料热阻，R3为体系中第三种材料热阻(若体系中只有两种材料则只算两种材料的热阻和)。
(干燥植物墙结构)
K＝K1+K2+K3＝[1/(0.19+0.00067+1.02)]*0.0098+[1/(1.19+0.00009+1.02)]*0.115+[1/(1.35+1.02)]*0.875
＝0.429W/m2·K；
(湿润植物墙结构)
K＝K1+K2+K3＝[1/(0.19+0.00067+0.64)]*0.0098+[1/(1.19+0.00009+0.64)]*0.115+[1/(1.35+0.64)]*0.875
＝0.514W/m2·K；
K1＝1/(R5mm空气+R30mm铁+R20mmPVC)；
K2＝1/(R31mm空气+R4mm铁+R20mmPVC)；
K3＝1/(R35mm空气+R20mmPVC)。
综上所述，该植物墙结构传热系数较低，具有良好的保温性能，并且具有多方面的优越性能，能够替代传统的建筑墙体保温层。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围涵盖本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (10)
1.一种保温植物墙结构，包括有建筑物主体(1)；其特征在于：还包括有型钢龙骨(3)、植区墙体(2)、植物模块、植物墙包边(14)和智能灌溉系统；所述型钢龙骨(3)有一组，沿竖向平行间隔连接在建筑物主体(1)的外侧面；所述植区墙体(2)平行于建筑物主体(1)的外侧面、挂设在型钢龙骨(3)外侧，其包括有从内到外依次设置的植物墙主体板(8)、填充层(9)和覆盖层(10)；所述植物墙主体板(8)通过紧固件一(7)连接在型钢龙骨(3)上；
所述植物模块呈矩阵状布置在植区墙体(2)的外侧面上，包括有种植容器(5)、放置在种植容器(5)中的种植袋(6)、填充在种植袋(6)中的基质以及种植在基质中的植物(4)；所述种植容器(5)通过连接件(13)连接在植区墙体(2)上；
所述智能灌溉系统包括有智能灌溉设备(16)和一组滴灌管(15)；所述智能灌溉设备(16)安装在建筑物主体(1)外侧、植区墙体(2)的上方；所述滴灌管(15)的一端连接在智能灌溉设备(16)上，滴灌管(15)的另一端插入种植容器(5)的内部、与种植袋(6)相接触。
2.根据权利要求1所述的一种保温植物墙结构，其特征在于：所述型钢龙骨(3)为木方或者铸铁或者方钢管或者不锈钢管制成。
3.根据权利要求2所述的一种保温植物墙结构，其特征在于：所述型钢龙骨(3)靠近建筑物主体(1)的侧面上、沿其长轴方向间隔连接有连接板(12)；所述连接板(12)通过紧固件二(11)连接在建筑物主体(1)上。
4.根据权利要求1所述的一种保温植物墙结构，其特征在于：所述植物墙主体板(8)与建筑物主体(1)之间的间距为3.1mm～3.9mm；植物墙主体板(8)为微发泡PVC板材或者PE板材或者PP板材制成。
5.根据权利要求4所述的一种保温植物墙结构，其特征在于：所述植物墙包边(14)密封在植物墙主体板(8)四周边缘与建筑物主体(1)之间，并且植物墙包边(14)为PVC型材或者不锈钢板制成。
6.根据权利要求1所述的一种保温植物墙结构，其特征在于：所述覆盖层(10)和种植袋(6)均为无纺布制成或者竹纤维织布制成；其中，覆盖层(10)与植物墙主体板(8)之间通过气钉或者自攻螺丝连接。
7.根据权利要求6所述的一种保温植物墙结构，其特征在于：所述填充层(9)填充在覆盖层(10)与植物墙主体板(8)之间，并且填充层(9)的材料为椰丝或者水苔。
8.根据权利要求7所述的一种保温植物墙结构，其特征在于：所述连接件(13)为螺栓或者铆钉，所述种植容器(5)的内侧通过连接件(13)连接在植区墙体(2)外侧的覆盖层(10)上，种植容器(5)的顶口向外倾斜设置。
9.一种权利要求1-8中任意一项所述的保温植物墙体结构的施工方法，其特征在于，包括步骤如下：
步骤一，在型钢龙骨(3)的一侧、沿长轴方向间隔设置连接板(12)；
步骤二，将一组型钢龙骨(3)沿竖向平行间隔固定建筑物主体(1)外侧；其中每根型钢龙骨(3)通过连接板(12)和紧固件二(11)连接在建筑物主体(1)外侧面上；
步骤三，植物墙主体板(8)与型钢龙骨(3)的固定连接；将植物墙主体板(8)平行于建筑物主体(1)的外侧面布置，并且通过紧固件一(7)挂设在型钢龙骨(3)的外侧；
步骤四，覆盖层(10)材料的选择与覆盖层(10)的连接；将覆盖层(10)通过气钉或者自攻螺丝与植物墙主体板(8)连接；
步骤五，在覆盖层(10)与植物墙主体板(8)之间设置填充层(9)；将填充层(9)的材料均匀铺设在覆盖层(10)与植物墙主体板(8)之间；
步骤六，植物墙包边(14)的设置；在植物墙主体板(8)四周边缘与建筑物主体(1)之间设置植物墙包边(14)，将植区墙体(2)与建筑物主体(1)之间的间隙密封；
步骤七，种植容器(5)的固定；将种植容器(5)通过连接件(13)连接在植区墙体(2)上；
步骤八，种植袋(6)的加工制作与基质的装填；
步骤九，将装有基质的种植袋(6)对应放置在种植容器(5)中，然后进行植物(4)的种植和养护；
步骤十，在建筑物主体(1)外侧、植区墙体(2)的上方安装智能灌溉设备(16)，并且在智能灌溉设备(16)与植物模块的种植容器(5)之间连接滴灌管(15)。
10.根据权利要求8所述的保温植物墙体结构的施工方法，其特征在于：所述紧固件一(7)和紧固件二(11)均为螺栓或者钢钉或者螺钉。
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