CN108076901B - 建筑物垂直绿化系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种建筑物垂直绿化系统，涉及园林绿化技术领域，包括固定于建筑墙体上的基座、放置于基座顶部的种植箱、灌溉组件以及排水管道，所述灌溉组件包括设置于地面并与排水管道连接的蓄水箱、对应安装于每个种植箱上方的出水件、连通蓄水箱和出水件的灌溉管道以及将蓄水箱内的水运输至出水件的水泵，所述种植箱内设置有将蓄水箱的内腔分成种植腔和蓄水腔并可供水通过的隔离组件，所述种植箱内还设置有将蓄水腔内的水运输至种植腔的导水件，所述种植箱在蓄水腔的顶部开设有与排水管道连通的第一溢水孔；本发明提高了雨水的利用率，减少水资源的浪费，为植株提供良好的生产环境，提高植株的存活率。

Description

建筑物垂直绿化系统
技术领域
本发明涉及园林绿化技术领域，特别涉及一种建筑物垂直绿化系统。
背景技术
随着人们生活水平的提高和绿色城区、绿色建筑概念的普及，城市绿化越来越受到人们的重视。但是城市中可供绿化的土地越来越少，屋顶绿化的发展也会因为建筑屋面往往被考虑用作太阳能设备安装、衣物晾晒等用途而受到限制。于是充分利用建筑外立面进行绿化的垂直绿化越来越受到人们的关注。
授权公告号为CN205681972U的中国专利公开了一种绿化墙，包括墙体、竖直分层于墙体且呈相邻设置的若干种植箱，所述墙体与种植箱之间设有转动部，所述转动部包括环绕设置于种植箱外壁的卡环体、设置于墙体用于卡嵌卡环体实现墙体支撑种植箱的卡接套，所述卡环体滑动连接于卡接套内。
上述绿化墙的种植箱处于悬挂状态，若在其底部开设有排水孔，则种植箱中的水分不易积存，若雨水不足而人工未及时进行灌溉时，会使得植株生长的环境出现缺水的状况；若种植箱底部未开设有排水孔，则当雨水量过多时，雨水会积存于种植箱中，使得植株的根系浸泡于水中而导致根系发生烂根。以上两种状况均会使植株处于不良的生长环境中，进而影响植株的生长，降低了绿化墙的绿化效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种建筑物垂直绿化系统，为植株提供良好的生长环境，同时提高了水资源的利用率。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种建筑物垂直绿化系统，包括固定于建筑墙体上的基座、放置于基座顶部的种植箱、灌溉组件以及排水管道，所述灌溉组件包括设置于地面并与排水管道连接的蓄水箱、对应安装于每个种植箱上方的出水件、连通蓄水箱和出水件的灌溉管道以及将蓄水箱内的水运输至出水件的水泵，所述种植箱内设置有将蓄水箱的内腔分成种植腔和蓄水腔并可供水通过的隔离组件，所述种植箱内还设置有将蓄水腔内的水运输至种植腔的导水件，所述种植箱在蓄水腔的顶部开设有与排水管道连通的第一溢水孔，所述蓄水箱侧壁的顶部开设有加水口和若干第二溢水口。
采用上述方案，整体形成一个水循环系统，在降水量过多时，雨水进入种植箱的种植腔，通过隔离组件后积累于蓄水腔内；当蓄水腔内积水的水位上升至第一溢水孔时，过多的积水通过第一溢水孔流入排水管道中，并通过排水管道积累于蓄水箱中；泥土中含水量过少时，导水件能将蓄水腔中的积水输送至种植腔中，使得泥土的含水量增加，以满足植株生长所需的水分；若蓄水腔中的积水不足时，蓄水箱中的积水通过水泵被运输至出水件中，再通过出水件对植株进行灌溉。以此，通过上述结构的设置便于对种植箱内的植株进行灌溉，同时减少了人工灌溉的次数，提高了雨水的利用率，减少了水资源的浪费，为植株的生长提供良好的生长环境，提高植株的成活率。
进一步优选为：所述出水件包括与所述灌溉管道连接的出水管和承接于出水管下方的水幕块，所述水幕块的顶部开设有溢流槽和位于溢流槽外侧的溢流缺口；所述种植箱的外侧设置有承接块，所述承接块的顶部开设有与蓄水腔相通的承接槽，所述溢流槽中过多的积水通过溢流缺口后沿着水幕块的外壁流入承接槽中。
采用上述方案，出水管将水汇集于水幕块的溢流槽中，溢流槽中过多的积水通过溢流缺口后沿着水幕块的外壁均匀的向下流动，在植株的外侧形成水幕，以此降低植株周围的温度，阻止植株蒸腾作用过强而发生脱水现象，为植株的生长提供良好的生长环境，同时水幕还能对阳光起到一定的遮挡作用，阻止烈日下阳光对植株的直射，减少植株的晒伤；下落的水直接落入承接槽中，随后进入蓄水腔中，导水件将蓄水腔中的积水运输至种植腔中，为植株生长提供水分，过多的水通过第一溢水孔进入排水管道，进而实现水的循环利用，减少水资源的浪费；若降水量过大时，蓄水腔内的积水还可以直接从承接槽的槽口排出，减少泥土中的水分含量，防止植株因积水而导致烂根。
进一步优选为：所述承接槽内由下往上依次铺设有第一无烟煤层和第一陶粒层。
采用上述方案，陶粒具有良好的结构强度，从溢流槽中溢出的积水流入承接槽中时，第一陶粒层能够对第一无烟煤层起到缓冲作用，阻止第一无烟煤层中的无烟煤被水冲散，同时还能对水中的大颗粒杂质进行拦截；无烟煤颗粒内具有许多孔隙，能将水中的微生物以及小颗粒杂质进行吸附，以此第一无烟煤层对积水具有净化作用，降低了流入蓄水腔内的积水中微生物以及其他杂质的含量，提高积水在循环过程中的水质。
进一步优选为：所述种植箱内设置有通气管，通气管的一端插入于所述种植腔中并与所述隔离组件的顶部抵接，通气管的另一端位于种植腔的外侧。
采用上述方案，通气管能够使得蓄水腔内的空气与外界的空气连通，使得内外气压得到平衡，以此便于加快蓄水腔内积水的流通；此外，通气管的设置还能增加种植腔底部的氧气含量，满足植株根系的呼吸作用，为植株提供良好的生长环境，进而提高植株的存活率。
进一步优选为：所述通气管呈倒U字形，通气管位于所述种植腔外侧的一端向外延伸于所述种植箱的外侧并开口朝下。
采用上述方案，U字形的通气管能够使得通气管内始终保持畅通，阻止雨水在通气管中聚集而减缓空气的流通，为蓄水腔提供良好的气压平衡。
进一步优选为：所述种植箱内设置导水管，导水管的顶端设置有过滤片，导水管的底部与所述隔离组件的顶部抵接。
采用上述方案，雨水过量时，泥土的正常渗水量小于降水量，导致了泥土上表面出现积水，此时使用导水管能将多余的雨水直接导入隔离组件，在通过隔离组件存储于蓄水腔中，过滤片能够阻止导水管的阻塞，便于雨水的流通。
进一步优选为：所述蓄水箱在侧壁的顶部设置有加水口和若干第二溢水口。
采用上述方案，蓄水箱内的积水过少时，加水口能够对蓄水箱进行外部加水，以满足植株的灌溉需求；蓄水箱内的积水过多时，过多的积水通过第二溢水孔排出蓄水箱，避免积水的水位的上升，进而提高了蓄水箱的实用性。
进一步优选为：所述隔离组件包括支撑框以及由下往上依次铺设于支撑框上的第二无烟煤层、用于阻止泥土进入所述蓄水腔内的抑菌隔离层以及第二陶粒层。
采用上述方案，支撑框在隔离组件中起支撑作用，陶粒通常由表及里有许多微孔，具有良好的吸水、透气和持肥能力，陶粒层能够有效阻止泥土的板结，为植株的生长提供氧气和肥料，同时能在一定程度上对泥土进行拦截，使得种植腔中的积水快速通过陶粒层；抑菌隔离层能够阻止泥土进入蓄水腔，同时其本身具有良好的抑菌性能，能够避免被的微生物侵蚀；无烟煤层具有良好的吸附能力，能够将积水中的细菌等微生物以及其他有毒成分进行吸附，进而起到净水的作用。以此，积水由上往下经过隔离组件过滤后得到净化，有效阻止微生物进入蓄水腔中而造成微生物大量滋生，提高了积水在循环过程中的质量。
进一步优选为：所述抑菌隔离层的制备方法，方法中各组分按质量份数计，包括以下几个步骤：
S1、将50-60份的聚丙烯、4-6份的四甲基二乙烯基二硅氧烷和0.2-0.4份的过硫酸钾加入双螺杆挤出机中，200-220℃熔融挤出，得到挤出料，将挤出料冷却，得到改性聚丙烯；
S2、向混合机中加入S1得到的改性聚丙烯，再加入20-30份的聚丙烯腈基碳纤维，控制温度为200-220℃、搅拌速度为450-550r/min，搅拌至混合均匀，得到初混物；
S3、将S2得到的初混物降温至170-180℃，依次加入0.5-1.5份的抗氧剂、2-5份的煤灰粉、0.5-1.5份的三梨酸以及0.5-1份的尼泊金酯，控制搅拌速度至450-550r/min，搅拌至混合均匀，得到终混物；
S4、将S3中得到的终混物通过双螺杆挤出机挤出，经压延后切割，制得所述抑菌隔离层。
采用上述方案，在高温时，聚丙烯网络结构断裂产生的自由基分子能够捕捉有机硅氧烷网络上的自由基，使改性聚丙烯的耐碱性和耐水解性能提高；聚丙烯腈基碳纤维具有良好的耐酸性以及耐氧化性，将其与改性聚丙烯混合，使得抑菌隔离层兼具两者的特点，能够适用于不同的泥土中；抗氧化剂能够阻止抑菌隔离层的氧化，延长其使用时间，煤灰粉可以使得抑菌隔离层的加工流变得到明显的改善，便于抑菌隔离层的加工成型，此外煤灰粉中的球形颗粒可以避免不规则形状或尖角所造成的应力集中，提高抑菌隔离层的冲击性能；
三梨酸能够有效的抑制霉菌、酵母菌和好氧菌的活性，还能防止内毒杆菌、葡萄球菌等致病菌的生长，而尼泊金酯对厌氧菌的抑制效果较强，且三梨酸和尼泊金酯均极微溶于水，进而在积水中两者的含量极低，若将过滤得到的积水作为生活用水，对人体的危害也极小。经研究实验证明，按照上述质量份数添加三梨酸和尼泊金酯，所制得的抑菌隔离层具有良好的抑菌效果，能够有效阻止细菌、霉菌等的滋生，延长了抑菌隔离层的使用时间。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、建筑物垂直绿化系统通过种植箱、排水管道、灌溉组件、水幕块以及承接槽的设置，形成一个积水的循环利用系统，雨水较多时能对落入种植箱内的雨水进行有效收集，雨水较少时，被收集的雨水又再次能够为植株提供水分，提高了雨水的利用率，减少水资源的浪费，为植株提供良好的生产环境，提高植株的存活率；
2、建筑物垂直绿化系统通过隔离组件以及在回流槽中铺设的第一陶粒层、第一烟煤层的设置，对流入蓄水腔内的积水进行净化，减少积水中微生物等杂质的含量，提高了积水在循环过程中的质量。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是所述种植箱和承接块的结构示意图；
图3是所述种植箱和承接块的内部结构示意图。
图中，1、建筑墙体；2、基座；3、种植箱；4、灌溉组件；5、排水管道；6、隔离组件；7、导水件；8、承接块；9、第一无烟煤层；10、第一陶粒层；31、种植腔；32、蓄水腔；33、支撑凸棱；34、支撑柱；35、第一溢水孔；36、通气管；37、导水管；371、过滤片；41、蓄水箱；411、加水口；412、第二溢水口；413、出水口；42、出水件；421、出水管；422、水幕块；4221、溢流槽；4222、溢流缺口；43、灌溉管道；44、水泵；61、支撑框；62、第二无烟煤层；63、抑菌隔离层；64、第二陶粒层；81、承接槽；82、通孔。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
一种建筑物垂直绿化系统，如图1所示，包括固定于建筑墙体1上的若干基座2、放置于基座2顶部的种植箱3、为种植箱3提供水分的灌溉组件4以及供种植箱3排水的排水管道5。
如图2和图3所示，种植箱3内设置有隔离组件6，隔离组件6将种植箱3分为呈上下分布的种植腔31和蓄水腔32。隔离组件6包括支撑框61以及由下往上依次铺设于支撑框61中的第二无烟煤层62、用于阻止泥土进入蓄水腔32中的抑菌隔离层63以及第二陶粒层64。
如图2和图3所示，种植箱3在蓄水腔32内设置有支撑组件，支撑组件包括水平设置于种植箱3内壁上的支撑凸棱33和若干竖直设置的支撑柱34，且支撑凸棱33的上表面与支撑框61的下表面贴合，支撑柱34的一端固定于蓄水腔32的底部，支撑柱34的另一端抵接于支撑框61的下表面。
如图2和图3所示，隔离组件6中穿设有若干导水件7。导水件7为棉绳，棉绳的顶部打结后置于种植腔31内，棉绳的下端穿过隔离组件6后，延伸至蓄水腔32的底部，有利于将蓄水腔32内的水运输至种植腔31中，防止种植腔31内泥土的含水量过低。
如图1和图3所示，种植箱3的侧壁在蓄水腔32的顶部开设有第一溢水孔35，且第一溢水孔35与排水管道5密封连接。
如图2和图3所示，种植箱3内设置有一个通气管36和一个导水管37。通气管36呈倒U字形，通气管36的一端插入于种植箱3中并与第二陶粒层64的上表面抵接，其另一端位于种植腔31的外侧并向外延伸至种植箱3的外侧且开口朝下。导水管37位于通气管36的一侧，其顶端并设置有一个过滤片371，泥土填充于种植腔31内时，泥土的填充高度与导水管37的长度一致，以便于雨水快速直接的导入蓄水腔32中，导水管37的底端与第二陶粒层64的上表面抵接。
如图1和图3所示，种植箱3在远离建筑墙体1的一侧外壁上还一体设置有承接块8，承接块8的顶部开设有一个承接槽81，承接块8与种植箱3之间开设有连通承接槽81和蓄水腔32的通孔82，以便于将承接槽81内的水导入蓄水腔32内。承接槽81的内部由下往上还依次铺设有第一无烟煤层9和第一陶粒层10，且第一无烟煤层9的顶部位于通孔82的上方。
如图1和图3所示，灌溉组件4包括蓄水箱41、出水件42、连通蓄水箱41和出水件42的灌溉管道43以及将蓄水箱41内的水运输至出水件42的水泵44。蓄水箱41设置于地面上，蓄水箱41在其侧壁的顶部设置有一个加水口411和若干第二溢水口412，其侧壁的底部开设有与水泵44连接的出水口413，排水管道5的底端连接于蓄水箱41一侧箱壁的顶部。出水件42包括与灌溉管道43连通的出水管421和承接于出水管421下方的水幕块422，水幕块422的顶部开设有溢流槽4221和位于溢流槽4221远离建筑墙体1一侧的溢流缺口4222。
降水量过多时，雨水一部分进入泥土并下渗至第二陶粒层64，另一部分雨水位于泥土的上表面，通过导水管37同样导向流入第二陶粒层64中，两部分的雨水均依次通过第二陶粒层64、抑菌隔离层63以及第二无烟煤层62，汇集于蓄水腔32中；与此同时，落入溢流槽4221中的雨水通过溢流缺口4222后沿着水幕块422的外壁流入承接槽81中，并与直接落入承接槽81中的雨水一同依次通过第一陶粒层10和第一无烟煤层9，随后通过通孔82汇集于蓄水腔32中。当蓄水腔32内积水的水位上升至第一溢水孔35时，过多的积水依次通过第一溢水孔35和排水管道5存储于蓄水箱41中，若蓄水箱41内水位上升至第二溢水孔时，过多的积水通过第二溢水孔被排出蓄水箱41。
泥土中的水分过少时，开启水泵44，水泵44将蓄水箱41中的积水通过灌溉管道43运输至出水管421，出水管421流出的水先汇集于溢流槽4221中，溢流槽4221溢出的水通过溢流缺口4222后沿着水幕块422的外壁流入承接槽81中，随后依次通过第一陶粒层10和第一无烟煤层9后汇集于蓄水腔32中，导水件7将蓄水腔32中的积水输送至种植腔31内的泥土中，为植株的生长提供水分。
上述中的抑菌隔离层的制备方法，各组分按质量份数计，包括以下几个步骤：
S1、将50-60份的聚丙烯、4-6份的四甲基二乙烯基二硅氧烷和0.2-0.4份的过硫酸钾加入双螺杆挤出机中，200-220℃熔融挤出，得到挤出料，将挤出料冷却，得到改性聚丙烯；
S2、向混合机中加入S1得到的改性聚丙烯，再加入20-30份的聚丙烯腈基碳纤维，控制温度为200-220℃、搅拌速度为450-550r/min，搅拌至混合均匀，得到初混物；
S3、将S2得到的初混物降温至170-180℃，依次加入0.5-1.5份的抗氧剂、2-5份的煤灰粉、0.5-1.5份的三梨酸以及0.5-1份的尼泊金酯，控制搅拌速度至450-550r/min，搅拌至混合均匀，得到终混物；
S4、将S3中得到的终混物通过双螺杆挤出机挤出，经压延后切割，制得所述抑菌隔离层。
上述制备方法中各组分均为市售的产品，按照上述制备方法，对各组分的质量份数定为具体值，制成如下表中的五种配方，分别命名为配方一、配方二、配方三、配方四以及配方五，且配方中各组分的单位均为kg。
Figure BDA0001557794660000081
将上述配方一至配方五制成的抑菌隔离层作为实验对象，进行如下性能检测实验：
1、滤水性能：
①称取10g泥土，加入90ml蒸馏水，制成泥水；
②将泥水分别用上述配方一至配方五制成的抑菌隔离层过滤，收集过滤后的清水；
③量取50ml清水，按GB/T 5750-2006中浑浊度检测清水的浑浊度，根据浑浊度来判定抑菌隔离层的滤水性能；
2、抗细菌性能：按GB/T 21866-2008的规定进行；
3、抗霉菌性能：按GB/T 1741-2007的规定进行；
检测结果如下表：
滤水性能/NTU 抗细菌性能/％ 抗霉菌性能/级
配方一 0.6 99.12 2
配方二 0.5 99.35 1
配方三 0.6 99.96 0
配方四 0.8 99.77 1
配方五 0.7 99.65 1
标准 ≤1 ≥99 0-5
由上表可知，用上述五种配方制得的抑菌阻隔层过滤的清水的浑浊度均符合国家制定的饮食水的标准；此外，随着三梨酸和尼泊金酯的质量的增加，抑菌阻隔层的抗细菌性能和抗霉菌性能均呈先上升后下降的趋势，且均符合国家制定的标准。其中，配方三为优选的配方。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的保护范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种建筑物垂直绿化系统，其特征在于：包括固定于建筑墙体(1)上的基座(2)、放置于基座(2)顶部的种植箱(3)、灌溉组件(4)以及排水管道(5)，所述灌溉组件(4)包括设置于地面并与排水管道(5)连接的蓄水箱(41)、对应安装于每个种植箱(3)上方的出水件(42)、连通蓄水箱(41)和出水件(42)的灌溉管道(43)以及将蓄水箱(41)内的水运输至出水件(42)的水泵(44)，所述种植箱(3)内设置有将蓄水箱(41)的内腔分成种植腔(31)和蓄水腔(32)并可供水通过的隔离组件(6)，所述种植箱(3)内还设置有将蓄水腔(32)内的水运输至种植腔(31)的导水件(7)，所述种植箱(3)在蓄水腔(32)的顶部开设有与排水管道(5)连通的第一溢水孔(35)；
所述出水件(42)包括与所述灌溉管道(43)连接的出水管(421)和承接于出水管(421)下方的水幕块(422)，所述水幕块(422)的顶部开设有溢流槽(4221)和位于溢流槽(4221)外侧的溢流缺口(4222)；所述种植箱(3)的外侧设置有承接块(8)，所述承接块(8)的顶部开设有与蓄水腔(32)相通的承接槽( 81)，所述溢流槽(4221)中过多的积水通过溢流缺口(4222)后沿着水幕块(422)的外壁流入承接槽( 81)中；
所述承接槽( 81)内由下往上铺设有第一无烟煤层(9)和第一陶粒层(10)。
2.根据权利要求1所述的建筑物垂直绿化系统，其特征在于：所述种植箱(3)内设置有通气管(36)，通气管(36)的一端插入于所述种植腔(31)中并与所述隔离组件(6)的顶部抵接，通气管(36)的另一端位于种植腔(31)的外侧。
3.根据权利要求2所述的建筑物垂直绿化系统，其特征在于：所述通气管(36)呈倒U字形，通气管(36)位于所述种植腔(31)外侧的一端向外延伸于所述种植箱(3)的外侧并开口朝下。
4.根据权利要求1所述的建筑物垂直绿化系统，其特征在于：所述种植箱(3)内设置有导水管(37)，导水管(37)的顶端设置有过滤片(371)，导水管(37)的底部与所述隔离组件(6)的顶部抵接。
5.根据权利要求1所述的建筑物垂直绿化系统，其特征在于：所述蓄水箱(41)在侧壁的顶部设置有加水口(411)和若干第二溢水口(412)。
6.根据权利要求1所述的建筑物垂直绿化系统，其特征在于：所述隔离组件(6)包括支撑框(61)以及由下往上依次铺设于支撑框(61)中的第二无烟煤层(62)、用于阻止泥土进入所述蓄水腔(32)内的抑菌隔离层(63)以及第二陶粒层(64)。
7.根据权利要求6所述的建筑物垂直绿化系统，其特征在于：所述抑菌隔离层(63)的制备方法，方法中各组分按质量份数计，包括以下几个步骤：
S1、将50-60份的聚丙烯、4-6份的四甲基二乙烯基二硅氧烷和0.2-0.4份的过硫酸钾加入双螺杆挤出机中，200-220℃熔融挤出，得到挤出料，将挤出料冷却，得到改性聚丙烯；
S2、向混合机中加入S1得到的改性聚丙烯，再加入20-30份的聚丙烯腈基碳纤维，控制温度为200-220℃、搅拌速度为450-550r/min，搅拌至混合均匀，得到初混物；
S3、将S2得到的初混物降温至170-180℃，依次加入0.5-1.5份的抗氧剂、2-5份的煤灰粉、0.5-1.5份的三梨酸以及0.5-1份的尼泊金酯，控制搅拌速度至450-550 r/min，搅拌至混合均匀，得到终混物；
S4、将S3中得到的终混物通过双螺杆挤出机挤出，经压延后切割，制得所述抑菌隔离层(63)。
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