CN109302979B - 一种采用建筑垃圾在屋顶种植绿化草的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用建筑垃圾在屋顶种植绿化草的方法。该方法基于屋顶绿化草种植系统，该种植系统包括从下往上依次设置的：隔根层、颗粒层、护根层、种植基料层一、植被层；其中隔根层、颗粒层、护根层形成空气回流体系和导流层，并营造第二扎根空间，同时利用建筑垃圾制作颗粒层颗粒和种植基料，整个系统排水通畅、透气、保湿，不依赖任何常规有机种植基质，全部利用建筑垃圾即可实现屋顶种植，一举同时解决了雨季疯长、细嫩、霉变、倒伏、排水不畅、根系发育受阻、保湿差等技术难题，做到了长满成园后的零管理。且该体系适于多种绿化草的混种，可实现不同绿化景观，利于形成屋顶植被生态系统，真正实现了屋顶绿化植被的零管理、长期可持续生长。而且施工简易、成本低、环保，荷载轻、结构稳。

Description

一种采用建筑垃圾在屋顶种植绿化草的方法

技术领域

本发明属于绿化种植技术领域。更具体地，涉及一种采用建筑垃圾在屋顶种植绿化草的方法。

背景技术

屋顶在城市占有很大空间，随着这一空间的不断扩展，使得城市热岛效应日益增强；屋顶常年外露在大气中，天长日久隔热板渐渐破损，形成卫生死角；屋顶温差变化大，热胀冷缩明显，防水层容易老化变性，造成屋面渗漏。因此，屋顶绿化具有诸多的好处：1.提高城市绿化覆盖，创造空中景观；2.吸附尘埃减少噪音，改善环境质量；3.减少城市热岛效应，发挥生态功效；4.缓解城市洪涝，减轻排水压力；5.有效保护屋面结构，延长防水寿命；6.保持建筑冬暖夏凉，节约能源消耗。屋顶环境恶劣，绿化难度大，我国屋顶绿化率不到百分之一，主要原因是种植技术未突破。

本发明人胡立明先生几十年来致力于屋顶绿化技术的研究，从1998年开始申请《98112641.3佛甲草用于屋顶绿化的栽培方法》、《99124618.7一种植物生长营养基料及其用于屋顶栽培佛甲草的方法》、《99322045.2用于屋顶栽培佛甲草的营养生长床》、《201210048366.7一种在屋顶种植草的绿化方法》、《201720925170.X一种用于屋顶种植佛甲草的隔离体》、《201710623907.7一种用隔离体在屋顶种植佛甲草的方法》等多项专利并多数获得授权，旨在通过绿化达到隔热，保护屋面及屋面结构的目的。胡立明先生是国内最早开始研究佛甲草屋顶绿化技术并取得了一定的成效，目前国内做佛甲草屋顶绿植的公司，多数都是在沿用胡立明先生的技术。但是，胡立明先生在长期的实践过程中发现，原有方案效果并不理想，会出现佛甲草丛生、草苗疯长、细嫩不耐旱等问题，而种植一段时间后会出现干枯、长势不好的现象，需要补种、管理等措施，可持续性不强。而隔离球种植法虽然解决了佛甲草丛生、疯长、细嫩不耐旱等问题，但由于隔离球采用的是泥土烧制，制作成本较高，对于大范围屋顶绿化而言实施难度较大。

进一步地，发明人申请的另一项专利《201820293275.2一种采用建筑垃圾种植佛甲草的屋顶绿化结构》比以往的技术取得了很大的进步，采用建筑垃圾作为种植基料，并结合控苗颗粒的使用，解决了佛甲草种植过程中的部分问题，该专利也已获得授权。不过，该专利主要是针对佛甲草种植技术的改进，重点着眼于草苗疯长的问题，一方面对于屋顶绿化的长期零管理条件下良好持续生长等要求而言，效果仍有很大的进步空间，如最大的缺陷根系缺氧问题，另一方面单独的佛甲草种植景观过于单一，也不利于屋顶植被生态系统的形成。同时随着城市化进程加快，建筑垃圾的问题及处理压力逐年增加。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有屋顶绿化技术的缺陷和不足，以及建筑垃圾难以处理的问题，提供一种效果佳且十分简单的在屋顶种植绿化草的系统。该系统可不依赖于任何常规种植有机基质，全部利用建筑垃圾即可实现在屋顶种植绿化草。利用建筑垃圾中的砖块、混凝土块、瓷片、木屑、粉刷灰粉、沙石破碎成颗粒作为颗粒层和种植基料，大幅降低成本，简便易行，一举同时解决了雨季疯长、细嫩、霉变、倒伏、排水不畅、保湿效果差、根系发育受阻等技术难题。多年实践证明此方法满足了佛甲草、垂盆草、锦竹草、落地生根等多种绿化草在屋顶特定环境下的生长条件，长势好、稳定，实现了长满成园后，无需浇水、无需施肥、无需修剪的技术目标。本发明从根本上解决了屋顶种植的技术难题，可望为屋顶绿化事业做出新贡献。

本发明的目的是提供一种采用建筑垃圾的屋顶绿化草种植系统。

本发明另一目的是提供一种采用建筑垃圾在屋顶种植绿化草的方法。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种绿化草种植系统，包括从下往上依次设置的：隔根层、颗粒层、护根层、种植基料层一、植被层。该系统的颗粒层和种植基料由建筑垃圾制成，主要用于屋顶绿化种植。

本发明采用建筑垃圾的屋顶绿化草种植系统中，最核心的是由隔根层、颗粒层、护根层所组成的空气回流体系，也为导流层，利于空气回流的同时可营造第二扎根空间，保证排水通畅、透气、保湿。另外，利用建筑垃圾中的砖块、混凝土块、瓷片、木屑、粉刷灰粉、沙石等破碎成颗粒作为颗粒层，同时将1cm以下的破碎料作为种植基料，整个系统排水通畅、保湿，实现了体系的排水与保湿平衡，种植层保持疏松透气，可不依赖于任何常规种植有机基质，全部利用建筑垃圾即可实现在屋顶种植绿化草，一举同时解决了雨季疯长、细嫩、霉变、倒伏、排水不畅、保湿性差、根系发育受阻等技术难题，做到了长满成园后，无需浇水、无需施肥、无需修剪。而且施工简便易行、成本低，建筑垃圾材料来源充足，且具有环保、消耗解决建筑垃圾问题的优势。

进一步优选地，该种植系统还包括种植基料层二，种植基料层二均匀分散于植被层的植被间且在种植基料层一之上。种植基料层二的作用是让草苗更好的紧贴种植基料层，加快根细生长，同时还能起到一定的控苗作用。

优选地，该种植系统还包括包围整个种植系统的边框。作用是规范植草范围，阻止种植基料流失，并保持屋顶环境整洁。

优选地，边框紧贴隔根层，位于隔根层之上或位于隔根层外侧，且高于种植基料层。

所述边框由建筑垃圾制成。具体是由建筑垃圾破碎料加水泥通过模具加工制作而成。优选地，边框的底部设有若干条排水孔。

若干条排水孔的端口分布在边框侧壁上，可均匀分布或不均匀分布。优选地，分为横排若干条、纵排若干条。

优选地，所述排水孔的中心线与边框底面平行。利于排水。

或所述排水孔两端的端口到边框底面的距离不等。即一端高一端低；内高外低的方式更利于排水并防止外部水进入种植边框内部区域；而内低外高的方式则更利于种植边框内部聚水。实际施工时可根据屋顶排水方向及坡度、当地的气候天气特点等选择更适宜的方式。

优选地，排水孔的孔径为0.5～2.0cm。

更优选地，排水孔的孔径为1～1.5cm。

另外，隔根层的作用是阻止草根深入屋面防水保护层，使种植基料与屋面完全隔离，方便维修，同时起到保湿的作用。护根层的作用是阻止种植基料流入颗粒层，并使草根盘旋其中生长，保肥、保湿。

所述隔根层由透水且透气的材料制成；所述护根层由透水、透气且具有若干孔的材料制成。

优选地，所述隔根层和护根层均可为无纺布或土工布（深色最佳）。

优选地，所述隔根层为150～200g的无纺布或针刺土工布。

优选地，所述护根层为100～150g的无纺布或针刺土工布。

隔根层和护根层要求铺设平整。大面积施工时，每块无纺布或土工布之间的搭接处需重叠5～8cm，最佳值5cm。

另外，所述颗粒层所用颗粒由建筑垃圾制成，呈不规则颗粒或块状体。作用是排水、透气，与草层、种植基料层形成对流，同时提供部分草根生存空间。

优选地，颗粒层颗粒的规格在0.3～5cm³范围内。均匀铺撒。

优选地，颗粒层中1～2cm³大的颗粒占比50～60%。

基于目前的现实情况，需满足国家关于屋顶散料的安全要求，散料的颗粒大小不能超过2 cm³。因此，颗粒层颗粒的大小需在0.3～2cm³范围内，优选为1～2cm³，更优选为1～1.5cm³。

优选地，颗粒层的厚度为2～8cm。

更优选地，颗粒层的厚度为2～5cm （最优选2～3cm）。

同时，所述种植基料层一和种植基料层二所用的种植基料均为规格小于1 cm³的建筑垃圾破碎料。均匀铺撒，是草苗生长繁衍的主要载体。

优选地，种植基料为0,1-1 cm³的颗粒。

优选地，所述种植基料层一的厚度为1～5cm，最优选2～3cm。

优选地，所述种植基料层二的厚度为1～2cm，要求覆盖草苗30～40%，露出草苗60～70%。

另外本文所述建筑垃圾包括砖块、混凝土块、瓷片、木屑、粉刷灰粉、沙石等中的一种或几种，或使用陶粒代替。

本发明的系统适用于多种绿化草的屋顶种植，所述植被层可为多种绿化草。如可为佛甲草、垂盆草、锦竹草、落地生根中的任一种或几种混种。

采用混种的方式，一方面可以根据需要表现不同的景观特点，另一方面我们已经证明了这四种植被的任几种混种对于屋顶植被生态系统的形成是非常有利的，可实现长期无管理条件下的良好持续生长，真正实现了屋顶绿化植被的零管理、长期可持续生长。

具体地，植被层是将草苗铺撒在种植基料层一上形成。

如可选择的铺撒草苗方式包括如下两种：一种是将在种苗基地培养好的草卷直接铺设，不能重叠；另一种是就地种植，直接撒草苗：将草苗切断成3～5cm长的小段，每段记为一根，每根不少于自然节两节，均匀撒放，要求每平方不低于100根（优选100～300根）。后者成本低20～30%，长满成园的时间晚30～40天。

基于上述种植系统，本发明提供一种采用建筑垃圾在屋顶种植绿化草的方法，即整个种植系统体系的施工步骤，按照要求依次完成：

（1）铺设隔根层；

（2）在隔根层上铺撒颗粒层；

（3）在颗粒层上铺设护根布；

（4）在护根布上铺撒种植基料；

（5）在种植基料上铺、撒草苗；

（6）最后加撒种植基料。

其中，步骤（1）前或后，可按施工图纸摆放边框。

另外，需要说明的是，本专利上述利用建筑垃圾的方案只是一种优选的方案，具有缓解建筑垃圾处理问题等优势，但是并不限定本专利技术方案只能采用建筑垃圾，能够实现所述功能和效果的可替代物均应在本专利的变换范围之内，如使用陶粒代替建筑垃圾料作为颗粒层和种植基料。

本发明具有以下有益效果：

经过多年实践证明，本发明采用建筑垃圾的屋顶绿化草种植系统满足了佛甲草、垂盆草、锦竹草、落地生根等多种绿化草在屋顶特定环境下的生长条件，长势好、稳定，实现了长满成园后，无需浇水、无需施肥、无需修剪，真正意义上实现了屋顶绿化种植的零管理、环保、可持续。该系统具有以下特点：

1、隔根层、颗粒层、护根层三者构成空气回流体系和导流层，利于空气回流，同时营造第二扎根空间，保证排水通畅与保湿的平衡，且透气、保证氧气充足，时期越长，屋面雨水流经颗粒层，形成无数网状流水体系，雨水顺势排出，在雨水排出的过程中，空气随之带入种植基料层一的下层，对草根、草苗生长非常重要，是佛甲草、垂盆草、锦竹草、落地生根在屋顶特定环境下生长的重要环节；草苗不再因为雨季疯长、细嫩、霉变、倒伏而影响绿化隔热效果，20多年来存在的种植技术问题，如雨季疯长、细嫩、霉变、倒伏、排水不畅、保湿效果差、根系发育受阻等已得到全面解决。对轻型屋顶绿化，对草苗长久生长非常重要。

2、本系统整个体系全部采用建筑垃圾，无需任何常规种植所需的有机基质，且能完全满足植物生长三要素：

（1）阳光，屋顶阳光充沛，无遮挡；

（2）空气，设计的空气回流体系保证氧气充足；

（3）水：①整过绿化结构设有两层保湿，一层是通风回流体系，排水保湿平衡，另一层是种植基料层，也有良好的保湿作用；②佛甲草、垂盆草、锦竹草、落地生根等绿化草的叶茎均具备一定的储水保水功能，在下雨的过程中它们可储备一定的水分。因此绿化后的屋顶长满成园后无需浇水，少管理，一次性种植长久受益，年复一年自我生长、自我修复。

3、草苗高度可调控，根据屋顶隔热、观赏等功能的需要，草苗高度可通过种植基料层一的厚度进行调节。

4、颗粒层颗粒及种植基料采用建筑垃圾中的砖块、混凝土块、木屑、瓷片、沙石、粉刷灰粉等，破碎加工配制成。①种植基料透气性能好，长久不紧结、不流失，营造适合佛甲草、垂盆草、锦竹草、落地生根等绿化草的生存环境，而且提供了种植基料层的疏松环境，促根、促苗，年复一年保持良好的绿化效果，做到无需浇水、施肥、修剪。②利用了建筑垃圾再生资源，节能、减排、环保、可持续。

5、施工简便，成本低。建筑垃圾材料来源充足，不仅不要花钱采购，而且还能缓解建筑垃圾处理压力，得到政府和全社会的大力支持，因此成本比过去任何种植方案都低40～50%。施工也非常简便，每个劳动力可日完成施工200～300m²；且一次性施工完成后，无需后续人工管理。

6、该系统集绿化、隔热、保护防水层于一体，种植层厚度可实现仅有几公分，是一种轻型屋顶绿化新技术，荷载轻、结构稳，一次性种植后零管理，长期受益。多种绿化草可以单一、二合一、三合一或四合一等方式混种，不同的混种体现不同的景观效果。

附图说明

图1为本发明种植系统的纵截面示意图；隔根层1、颗粒层2、护根层3、种植基料层一4、植被层5、种植基料层二6、边框7。

图2为本发明种植系统的实物示例图。

图3为利用本发明种植系统种植佛甲草施工后10天的草苗长势；左图无边框，右图有边框。

图4为利用本发明种植系统在屋顶种植佛甲草与无绿化的对比。

图5为利用本发明种植系统在不同地点屋顶实验种植佛甲草的结果。

图6为利用本发明种植系统在不同地点进行多种植物混种形成的不同生态景观。

图7为利用本发明种植系统在不同地点进行多种植物混种形成的不同生态景观。

图8为实施例2中对比实验的结果。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。

除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。

实施例1

1、一种采用建筑垃圾的屋顶绿化草种植系统，如图1和2所示，从下往上依次设置有：隔根层1、颗粒层2、护根层3、种植基料层一4、植被层5、种植基料层二6。还包括包围整个种植系统的边框7，边框紧贴位于隔根层之上，隔根层1设在屋顶上。其中，隔根层、颗粒层、护根层构成空气回流体系和导流层，并提供第二扎根空间。

该种植系统中，边框由建筑垃圾破碎后加水泥通过模具加工制作而成，底部设有多条排水孔，排水孔孔径为1.2cm；边框的作用是规范植草范围，阻止种植基料流失。

隔根层为200g的针刺土工布，护根层为150g的针刺土工布，均要求铺设平整，大面积施工时，每块无纺布或土工布之间的搭接处需重叠5～8cm，最佳值5cm。

隔根层的作用是阻止草根深入屋面防水保护层，使种植基料与屋面完全隔离，方便维修，同时起到保湿的作用。

护根层的作用是阻止种植基料流入颗粒层，并使草根盘旋其中生长，保肥、保湿。

而颗粒层所用的颗粒由建筑垃圾制成，呈不规则颗粒或块状体，规格在1～1.5cm³范围内。要求均匀铺撒，铺撒厚度为2～3cm。作用是排水、透气，与草层、种植基料层形成对流，同时提供部分草根生存空间。

另外，所述种植基料层一和种植基料层二所用的种植基料均为规格小于1 cm³的建筑垃圾破碎料，是草苗生长繁衍的主要载体。均匀铺撒。种植基料层一的厚度为2～3cm；种植基料层二的厚度为1～2cm，要求覆盖草苗30～40%，露出草苗60～70%。种植基料层二的作用是让草苗紧贴种植基料层，加快根细生长。

本文所述建筑垃圾可选择砖块、混凝土块、瓷片、木屑、粉刷灰粉或沙石。建筑垃圾也可用陶粒代替。

2、具体在实践中，整个体系的施工步骤按照上述要求依次完成：

（1）铺设隔根层；

（2）按施工图纸摆放边框；

（3）铺撒颗粒层；

（4）铺设护根布；

（5）铺撒种植基料；

（6）铺、撒草苗；

（7）加撒种植基料。

其中，步骤（6）的草苗可选择佛甲草、垂盆草、锦竹草、落地生根中的任一种或几种混种。

具体地，可选择的铺撒草苗方式包括如下两种：一种是将在种苗基地培养好的草卷直接铺设，不能重叠；另一种是就地种植，直接撒草苗：将草苗切断成3～5cm长的小段，每段记为一根，每根不少于自然节两节，均匀撒放，要求每平方不低于100根（优选100～300根）。

3、发明人经过长期的多地种植实验，利用上述系统种植佛甲草，以及佛甲草、垂盆草、锦竹草和落地生根混种，均表现出了非常好的效果，无论是多雨季节还是干旱季节，一次性施工完成后，后续零人工管理（实验效果如图3～7所示）。

实施例2

1、利用实施例1的系统在屋顶种植佛甲草。以专利201820293275.2的系统为对照。在同一片屋顶上均匀分为8块区域，实验分为4组，每组两个重复。保证4块区域的环境因素（阳光、风口位置）一致。

同时，在4块实验区域上方搭设透明顶棚，人工控制浇水量：两个多水组每天傍晚灌透浇水一次；两个缺水组每隔3天浇水一次至草苗长出新叶后（约10天后），每隔45天浇水一次。

实验期12个月内，观察记录每组系统底部湿润度、草苗生长情况。

实验分组：

组1：本专利系统多水组；

组2：专利201820293275.2系统多水组；

组3：本专利系统缺水组；

组4：专利201820293275.2系统缺水组。

2、实验结果

多水组的结果显示，两个系统的排水性能相差不明显，草苗的长势差异也不大（如图8）。但是一段时间之后，专利201820293275.2系统根部因缺氧导致长势明显变差，可持续性差。

而缺水组的结果显示，本专利系统的保湿性能显著优于专利201820293275.2系统，本专利系统组草苗的长势明显更好，组3的草苗一直到实验期结束时仍然长势喜人，整齐、茂盛，组4的草苗在约6个月时开始出现生长参差不齐的现象（如图8）。

另外，从利用本专利系统在屋顶种植的实践效果来看，即使在久旱无雨的天气时，草苗只是叶片稍显缺水，但有雨水后能够迅速恢复。对于实践来说，无需人工浇水。

综上结果，与专利201820293275.2的系统相比，本专利种植系统最大的优势在于隔根层、颗粒层、护根层构成了空气回流体系和导流层，既提供了足够植物生长的氧气，能防止烂根等问题，颗粒层还构成了第二扎根生长空间，保湿性能更好，更耐干旱等恶劣环境，同时也有较好的排水性，不会造成明显积水，取得了较好排水与保湿的平衡，真正实现了长期零管理式屋顶种植，对于屋顶绿化和建筑垃圾处理的意义和优势更加重大。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种采用建筑垃圾的屋顶绿化草种植系统，其特征在于，包括从下往上依次设置的：设在屋顶上的隔根层、颗粒层、护根层、种植基料层一、植被层；

以及还包括种植基料层二，种植基料层二均匀分散于植被层的植被间且在种植基料层一之上；

另外还包括包围整个种植系统的边框，边框紧贴隔根层，位于隔根层之上或位于隔根层外侧，且高于种植基料层；

边框底部设有若干条排水孔，所述排水孔的中心线与边框底面平行，或排水孔两端的端口到边框底面的距离不等；排水孔的孔径为0.5～2.0cm；

所述隔根层由150～200g的无纺布或针刺土工布制成；

所述护根层由100～150g的无纺布或针刺土工布制成；

所述颗粒层厚度为2～3cm，所用的颗粒由规格1～1.5cm³的呈不规则颗粒或块状体的建筑垃圾制成；

所述种植基料层一和种植基料层二所用的种植基料均由规格小于1 cm³的建筑垃圾制成；种植基料层一的厚度为2～3cm；种植基料层二的厚度为1～2cm；

且颗粒层的颗粒的尺寸大于种植基料的尺寸；

所述边框由建筑垃圾制成。

2.根据权利要求1所述的种植系统，其特征在于，所述排水孔的孔径为1～1.5cm。

3.一种采用建筑垃圾在屋顶种植绿化草的方法，其特征在于，基于权利要求1～2任一所述种植系统在屋顶种植绿化草。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）铺设隔根层；

（2）在隔根层上铺撒颗粒层；

（3）在颗粒层上铺设护根布；

（4）在护根布上铺撒种植基料；

（5）在种植基料上铺、撒草苗。