CN1091893A - 立体植物培植设施 - Google Patents

Abstract

本发明是一种立体植物培植设施，是一种利用阳 光、空气、风力、雨、雪、水等自然资源做主要能源，把 植物种在室内并分地上地下多层培植的现代化高层 建筑植物培植设施，设施把室外阳光引导到室内供植 物使用，配有太阳能装置和风力发电装置，设施有空 气净化滤水装置可从空气中提取水量，雨水和雪水可 引导到地下储水库储备，设施用横拉玻璃门封闭，节 能保温，有效防止了自然灾害的侵袭，可把一块可耕 面积增长数十倍，发展前景广阔。

Description

本发明是一种立体植物培值设施，是一种利用阳光、空气、风力、雨、雪、水等自然资源做主要能源把植物种在室内并分地上地下多层培植的现代化高层建筑立体植物培植设施。

目前人类关于植物的研究很多，大都是在如何提高粮食亩产数量，如何提高蔬菜花草的质量和品种上下功夫，没有把人类在一天天缩小着耕地面积、城市建设在迅速扩大而占用了供养城市的绿色土地这个问题加以重视和研究？同时大自然的旱涝风雨雪等现象也严重影响植物（或动物）的培植，尤其是现在城市所需的蔬菜不能自给，长途运输耗费物力，现有人造温室和用塑料布蓬培植植物的方法，有用厂房培殖牲畜的工厂，但仍存在着占地面积大，产量小的不足，不能满足人类社会的发展和需要，人类将会处于能源、耕地、旱涝缺水等自然灾害的严重威胁。

为此，本发明的目的是运用现代建筑、光学、人工智能自动化控制、新材料、新工艺生物工程、园艺、空气净化等学科的新技术，设计一种把植物种在室内并分地上设施和地下设施多层培植的立体植物培植设施，此设施是建造一幢地上地下分多层的建筑设施，各层可种殖植物，利用阳光折射装置和导光装置把室外阳光引导到室内供植物使用，配有太阳能装置和风力发电装置，两者可把太阳能和风能转变成电能供设施储备和使用，设施备有空气净化滤水装置，可从空气中提取水量供储存和浇灌植物使用，可把出入设施的空气净化，达到减少空气污染的作用，设施底部有供浇灌植物的储水池，降落在设施上的雨水和雪水可由水导管把水引入储水池储存使用，设施外用可开启的玻璃门封闭，起到保温和防止水份蒸发的作用。这种设施可有效的控制旱涝风雨雪等自然灾害对植物种植的影响，使旱涝、风雨雪、阳光等自然资源有效的为人类控制并服务，在一块很小的耕地面积上，建造一座地上地下分数层可培植植物（也可动植物混合培植）的工厂型建筑设施，使耕地使用面积增加了数倍，是解决耕地面积不断减少的重要方法，热带、温带、寒带的珍贵植动物都可在不同地带培殖，植物可养动物，动物粪便可造肥养植物生态循环，春夏秋冬均适用，是城市建设必备的配套设施，此设施会对经济发达城市的蔬菜花草等物的供求给予必备的补充，对需要衣食生存和受旱涝等自然灾害侵害和沙漠地带严重的贫困地带提供基本的物质需要。设施配备的空气净化滤水装置，对城市空气污染的净化有积极作用，可解决严重缺水的问题，此项发明将会对人类长久的生存和发展起到重要作用，是世界范围内的应用和扶贫项目，也是人类发展的必然需要。社会效益显著。

本发明的目地是这样实现的：立体植物培植设施由可供植物上下多层生长的高层建筑及配套装置组成，高层建筑上有折射光设备和导光装置，其功能是把太阳光用折射和传导扩散等方式输送到高层建筑的各层各部位供植物使用，有把太阳光吸收并转变成电能的太阳能装置，有把风力转变成电能的风力发电机，有可把空气净化可制造水的空气净化滤水装置。有把雨水和雪水储存起来供浇灌植物使用的地下储水库，有存放植物产品的地下仓库及供给水、风、冷暖的配套设备，高层建筑的外表有可供开启的透光玻璃门，各层内有运输用的电梯和传送装置，有植物培植流水线（省略），其中供给水、风、冷、暖、透光玻璃窗、植物种植监察等情况均采用人工智能自动化控制，节省大量人力，利用高层建筑及导光等新技术培殖植物，以及充分收取并利用阳光、空气、风雨雪等自然资源为其服务，扩大耕地数倍使用面积，热带、寒带植物（动物）可同时培殖和可有效防止自然灾害的侵袭，是此发明的主要特点。

下面借助附图给出本发明的具体实施例。

图1是本发明的立体功能示意图。

图2是本发明的平面功能示意图。

参见附图1，立体植物培植设施1（以下简称设施），由折射光设备3，高层建筑5，加套式导光装置6，太阳能装置20，电梯21，室内运输传送带8，室外运输传送装置14，配套建筑11，导光材料式导光装置10，单管式导光装置12，风力发电机20-1，阳光反射板16，地下仓库19，空气净化滤水装置28-1，地下储水库28，折射式太阳光灯4-1，放大式太阳光灯4-2，室内装饰太阳光灯4-3，给水设备27，送风设备26，冷暖设备25等设备组成。其中折射光设备3由透光玻璃罩2和光折射板2-1组成，（光折射板2-1也可改成透光玻璃罩2），它把阳光从透光玻璃罩2引进折射光设备3后，由光折射板2-1把太阳的强光折射到高层建筑5的各层，直到底部，供植物生长使用，由于折射光设备3引进并折射到高层建筑5内的光量不能满足室内植物（或动物）对大量太阳光的需求，可根据数量的需要增设安装加套式导光装置6，导光材料式导光装置10，单管式导光装置12，这些导光装置可把阳光引导到立体植物培植设施1的各部、以及办公和居住的室内，可与现代居民住宅楼配套使用，不但给设施内补充了大量阳光，也给一些办公或居住的室内弥补了光线不足的缺陷，可起到节电的效果，其中加套式导光装置6由导光装置帽7，出光罩4，导光管9等配件组成。导光材料式导光装置10由导光管9和导光材料13等配件组成，单管式导光装置12由导光管9等配件组成，8是室内运输传送带，14是室外运输传送装置，14装有液压升降器15供14升降高矮使用，14的底部有移动轮15-1供14前后移动位置使用，室内运输传送带8和室外运输传送装置14是为室内机械化和流水线种植配置的，每层室内也可再做立体栽培，20-1是风力发电机，它可按照需要的数量安装在设施迎风的位置上，也可安装在地面迎风位置上，起到把风的能量转变成电能并具有储存电能供设施使用的功能。配套建筑11是一种集办公、自动化控制、休息、娱乐、住宿等多功能的服务设施，是设施1的配套建筑，它可以和设施连成一体混合设计，也可与设施分开，其设施1和配套建筑11的造型可以根据其功能的需要设计成多种。16是阳光反射板，它有凹面17和凸面18，阳光反射板16可放在室外，也可放在室内，其凹面17和凸面18对阳光产生反射的散光和聚光的作用。19-1是地面，地下仓库19是储存物品的，对蔬菜有保鲜作用。太阳能装置20可把太阳能转变成电能，也可把水加热供设施内使用，也可供设施内的电器使用，21是电梯，22是左横拉透光玻璃门，23是右横拉透光玻璃门，22、23起到设施的保温和通风的作用，它的开关可由人工操作，也可用计算机自动化控制，24是人行栏杆，25是供设施使用的冷暖供应装置，26是设施用的通风设备，27是用现代喷撒技术浇水的浇灌植物的给水设备，28是储存雨水和雪水的地下储水库，28-1是空气净化滤水装置，29是储水，为更详尽介绍本发明请参见附图2。附图2是本发明的平面功能示意图，图2的16-1是阳光折射板，它起到把阳光转变照射方向的作用，斜线箭头38表示的是光线照射的方向，光线从透光玻璃罩2照射到折射光设备3内并通过光折射板2-1和阳光折射板16-1把太阳光折射到设施的各层直到底部。加套式导光装置6是一种导光强度大的导光装置，它的导光管9是由导光外套管36和内导光套管37组成，外套管36可用圆管也可用方管或其它形状，材料可用金属、水泥、化工材料、胶管等，内导光套管37是由导光性能高的折光材料或导光材料做成，可用工厂生产方式把内导光套管37加工成短根并与外套管36装配在一起，施工方便，9-1是从导光管9接出的横导光管，它可以把导光管9的光线引导到设施各部位，同时也可从光线箭头38-1处把光引进横导光管9-1的内部，起到加强补充光源的目的。导光材料式导光装置10的内部装有导光性能强的光纤或者光缆等导光材料13，导光材料13的外部有导光外套管36，起到便于装配和保护导光材料13的作用，单管式导光装置12由导光管9直接导光，12的底部装有室内装饰太阳光灯4-3，此灯具是以太阳光做光源，太阳光由导光管9引导进单管式导光装置12内，照在凹型光反射罩33后把光散射在吊装并可增加散光的散光装饰件32上，室内装饰太阳光灯即达到照明和装饰的作用，导光材料式导光装置10的下部34处装有的放大式太阳光灯4-2，4-2是装有一个放大装置35，导光材料13把光导引到放大装置35处，并通过放大装置35把光放大并照到室内，加套式导光装置6的下端有折射式太阳光灯4-1，31是凸型光反射罩，30是散光罩，光线38照在凸型光反射罩31再反射到散罩30再照到室内，折射式太阳光灯4-1，放大式太阳光灯4-2，室内装饰太阳光灯4-3只是太阳光灯的简单形式，其灯的样式可多种，可在导光装置6、10、12等导光装置上互换使用，也可把节电电明灯，或把可彷效太阳光紫外线等能量的电明灯43，混合装配在一起使用。（这样导光装置晚间也可起到阳光照射和照明的作用），可安装在加套式导光装置6的横导光管9-1以及高层建筑5和配套建筑11的各个部位。竖线箭头39是雨水线，降落在设施上的雨水（或雪水）可通过导水管（省略）把水引导到各层浇灌或引到地下储水库28中储存，供浇灌植物使用，40是种植在地下设施中的植物，可地下多层种植，41是种植在地上设施中的植物可分数十层栽培，（注：地上地下也可养殖动物）植物的种植采用无土培植或自动化流水线培植等现代新技术并采用智能计算机42自动控制，可用最短的时间生产出高质量的蔬菜及多种产品，43是可放射紫外线的仿太阳光灯，它可以与太阳光灯合装在一体可达到晚间照射作用，44是建筑框架，可采用现代建筑的新型建材如：砖水泥钢材等，整个建筑造型可设计成下大上小的塔式，板块组合式，立面斜面曲面混合式等多种，可与现代花园亭院的风格和人的生活工作环境混合设备设计成一体，空气净化滤水装置28-1由空气进口29-1，空气造水设备29-2，空气吸水过滤装置29-3，空气出口29-4，输水口29-5，空气吸水过滤装置29-3，空气出口29-4，输水口29-5等附件组成，空气从空气进口29-1处进入到空气造水设备29-2内，空气造水设备29-2可通过物理原理、化学原理、冷热交换等原理把冷、热空气中的水份由汽状变为液状的水，并通过29-5输水口处把水输入地下储水库28内储存，可解决严重缺水问题，空气造水设备29-2可配备空气净化装置，使通过空气净化滤水装置28-1的空气净化，空气造水设备29-2可与设施配套使用，也可做为一种单独的民用小型产品或体积不同的设备独立使用（如在飞机轮船等地使用）空气进口29-1和空气出口29-4处均可装配抽送风机，起到流通空气的目的，经过净化处理后的空气从空气出口29-4处输进地下仓库19内部，也可输入到高层建筑设施内使用，高层建筑上可装有供净化空气的空气净化排风装置如图1的29-4A，设施内植物产生的大量氧气和净化的气体从净化排风装置29-4A处排到室外，起到对自然界减少空气污染和补充氧气的作用。空气净化滤水装置28-1内也可把空气造水设备29-2取消不用，只靠进入到空气净化滤水装置28-1内的空气与内部本存的空气冷热混合，使气状水份变为液状水，用这种冷热交换原理提水，主要靠空气冷热温度的差距，温差越大产生的水量越大，空气净化滤水装置28-1的内部可多放置空气吸水过滤装置29-3，29-3本身也可加冷或加热，是起到接收水量的作用，空气净化滤水装置28-1的内部空气容积大小和温度决定产生水量多少，采用深井排管或地下排水，通风防空等设施可加强或代替空气净化滤水装置28-1的功能，其主要优点是利用地表下面浓度的温度和大的使用空间，达到获得水量多的目的。

本发明的效果：立体植物培植设施是一种把植物种在室内并分地上地下多层培植植物（或动植物混合）的现代化高层建筑培植设施，此设施充分利用自然界的阳光、空气、风力、雨水雪水等自然资源培植植物，可把阳光和风力转变成电能供设施使用，可把空气净化过滤并从空气中提取水量供设施储存和使用，可把雨水和雪水储存使用，采用先进的自动化管理设备，达到节能、节水、节电的积极效果，解决了旱涝风雨雪等自然灾害对植物的侵袭，是人类战胜自然灾害的必然结果，更重要的是把一块可耕土地的使用面积增加了数倍，是人类在一天天减少耕地面积的必要补充，热带和寒带的植物或动物都可培植，应用范围广，实用价值高，最适合与城市建设配套，是一项综合科技技术造福人类和房地产业并存的高科技项目，社会效益和经济效益显著。

Claims (6)

1、一种立体植物培植设施，其包括地上设施和地下设施两大部分，其特征在于：地上设施由高层建筑和配套建筑组成，其中高层建筑有太阳能装置、折射光设备、电梯、运输传送装置、空气净化排风装置、横拉玻璃门、植物栽培流水线等部件，配套建筑由风力发电机、办公、住宅、娱乐、自动化控制等场所，地下设施有地下仓库、地下储水库、空气净化滤水装置(空气造水设备)、给水设备、送风设备、冷暖设备等部件，地上设施和地下设施均有折射光设备和导光装置，有仿太阳光灯、导光装置配有太阳光灯。

2、根据权利要求1所述的立体植物培植设施，其特征在于有风力和太阳能发电设备，利用风能、太阳能发电储电供设施使用。

3、根据权利要求1所述的立体植物培植设施，其特征在于有空气净化装置（空气造水设备），造出的水和雨水、雪水均收入地下储水库储存使用。

4、根据权利要求1所述的立体植物培植设施，其特征在于在地上设施和地下设施内培植植物，也可动植物混合培植。

5、根据权利要求1所述的立体植物培植设施，其特征在于有折射光设备导光装置、太阳光灯和仿造太阳光灯，导光装置和太阳光灯可以相互转换配合使用，可在设施内各层各部位使用，可供设施外建筑住宅设施使用，可与仿造太阳光灯合装为一体使用。

6、根据权利要求1所述的立体植物培植设施，其特征在于设施建筑的层数可增减，建筑造型可是塔式、板块组合式、立面斜面曲面混合式等多种，可与配套建筑的功能混合设计为一体。

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