CN111011030B - 一种用于种植屋面的发光阻根层及阻根系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于种植屋面的发光阻根层及阻根系统，所述发光阻根层为透光材料层，其中分布有电致发光器件，电致发光器件的供电端通过一根或多根电缆线引出到发光阻根层外。本发明考虑到植物根系的生长特性，创新性地利用植物根系的负向光性生长特性，来阻止根系的穿刺。和目前传统的阻根技术相比，本发明对根系无任何损伤，不影响植物根系的正常生长；该系统构造精简，对种植屋面其它构造无任何不良影响，相容性高，应用性强。

Description

一种用于种植屋面的发光阻根层及阻根系统
技术领域
本发明属于屋顶绿化技术领域，具体涉及一种用于种植屋面的发光阻根层及阻根系统。
背景技术
种植屋面是指在建筑屋面和地下工程顶板上铺以种植土并种植植物，以起到保温、隔热和生态环保作用的屋面。它不仅起到美观作用，还能改善城市空气质量，缓解城市热岛效应，降低室内空调能耗，已成为绿色建筑的重要的组成部分，受到国家相关部门的高度重视。
但是绿色屋面在我国却没有大规模推广开来，其主要原因是种植屋面的存在严重的根穿刺问题。植物根尖具有较强的穿刺性，容易穿透防水层甚至是混凝土顶板，造成建筑物或构筑物渗水，导致屋面绿化失败，带来经济损失及居住的不舒适性。根据阻根机理，目前的阻根技术大致分为物理性阻根和化学阻根剂阻根两大类。
物理性阻根技术是利用材料自身的物理特性（如致密、机械强度）来阻挡植物根性的穿刺。如公告号为CN202727460U的中国专利公开一种自粘三元乙丙橡胶耐根穿刺防水卷材，其使用金属与聚酯胎复合胎体层来增强防水卷材的机械强度，以提高耐穿刺性能。但是该防水卷材的搭接部位属于阻根真空区，根系可从此处穿刺然后破坏防水层，进而会损害整个屋面的功能结构。
化学阻根技术是在阻根层中添加抑制植物根系生长的药剂，以阻止根系的进一步生长。如公开号为CN109355926A的中国专利申请公开了种植屋面抗穿刺阻根防水卷材，主要通过掺加一定剂量的阻根剂来达到阻根目的。但是目前市售的化学阻根剂难以适用种类繁多的绿化植物，对某一植物具有阻根效果的阻根剂，可能对另一种植物无效甚至可促进其生长。另外如阻根剂使用不当，还可能过度抑制植物根系的生长，甚至引起植物的枯萎。需要强调的是，在长期使用过程中，随着雨雪的浸淋阻根剂将不断被稀释，也难以长期保障稳定的阻根效果。
发明内容
本发明考虑到植物根系的负向光性生长特性，提供了一种用于种植屋面的发光阻根层及阻根系统，该发光阻根层及阻根系统可改变根系的生长方向，从而阻止根系穿刺。
本发明提供了一种用于种植屋面的发光阻根层，所述发光阻根层为透光材料层，其中分布有电致发光器件，电致发光器件的供电端通过一根或多根电缆线引出到发光阻根层外。
作为优选，发光阻根层由两层透光材料层贴合而成，电致发光器件以点阵式形式设于两层透光材料层之间，位于同一列的电致发光器件的供电端连接同一根电缆线。
作为优选，发光阻根层由多块透光材料层搭接而成，搭接处采用透光搭接胶进行搭接。
进一步的，透光搭接胶为有机玻璃胶、透明液态硅胶或不饱和聚酯树脂胶。
进一步的，发光阻根层厚1.5mm~3mm。
作为优选，电致发光器件发波长为400-480nm的蓝光光质。
进一步的，透光材料为钢化玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯苯或乙烯-丙烯腈共聚物。
本发明还提供了一种用于种植屋面的阻根系统，包括上述发光阻根层，以及一供电设备，所述供电设备与一根或多根电缆线连接，用来给发光阻根层内的电致发光器件提供电能。
进一步的，供电设备为太阳能供电设备。
本发明再提供了一种用于种植屋面的阻根系统的控制方法，该控制方法为：
在预设的植物生长旺盛时期，控制电致发光器件的光照强度为150-500勒克斯；
在预设的植物休眠时期，控制器电致发光器件的光照强度为50~150勒克斯。
本发明具有如下特点和有益效果：
本发明考虑到植物根系的生长特性，创新性地利用植物根系的负向光性生长特性，来阻止根系的穿刺。所谓负向光性指植物根系向背光一面倾斜生长的特性，是植物本身具有的一种应激反应。本发明将传统的阻根层换成发光阻根层，当植物根系触碰发光层后，根冠感应光源方向，根尖自发向着背光一侧生长。
和目前传统的阻根技术相比，本发明无需使用有毒有害甚至可能威胁植物生长的化学阻根剂，使用太阳能为能源，通过电致发光器发出光源将阻根层做成发光层，来改变植物根系的生长方向，不损伤根系即可阻止根系穿刺。本发明阻根系统中材料之间的搭接采用透光搭接胶，使整个发光阻根层连成一个阻根整体，确保无薄弱部位，而传统物理性阻根层搭接部位往往是根系容易穿刺之处。
附图说明
图1是实施例中阻根系统的示意图；
图2是实施例阻根系统中发光阻根层的俯视图。
图中，1-发光阻根层，2-电致发光器件，3-搭接处，4-电缆线，5-太阳能电池板，6-蓄电池，7-控制器。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明技术方案和技术效果，下面将对照附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
下面将结合图1~2对本发明的具体实施方式做进一步描述，需要说明的是，图1主要为本发明阻根系统的整体示意图，图2主要为发光阻根层的结构示意，两图不存在对应关系。
参见图1，本发明发光阻根层主要包括发光阻根层1以及给发光阻根层内电致发光器件2提供电能的供电设备。发光阻根层1为透光材料层，其中分布有电致发光器件2，电致发光器件2的供电端通过一根或多根电缆线4引出到发光阻根层外，电缆线4引出到发光阻根层外的端头连接供电设备，由供电设备对电致发光器件2供电。本实施例中发光阻根层厚度1.5mm~3mm。发光阻根层优选为耐腐蚀的透光材料，可选择钢化玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、苯乙烯-丙烯腈共聚物等。电致发光器件为耐久性良好的无机电致发光器，采用金属络合物作为发光材料确保电致发光器的长期耐用，采用光质为波长为400-480nm的蓝光作为光源，可确保高效诱导根系弯曲生长。本实施例中电致发光器件采用ZnS电致发光器件。
参见图2，本实施例中，发光阻根层1由多块透光材料层搭接而成，图2所示为两块透光材料层的搭接，搭接处3采用透光搭接胶进行搭接，透光搭接胶可选择有机玻璃胶、透明液态硅胶、不饱和聚酯树脂胶等。利用透光搭接胶的作用在于：既确保搭接处3有光照，又保障发光阻根层1的整体性。各块透光材料层又都是由两层透光材料层贴合而成，电致发光器件以点阵式形式设于两层透光材料层之间，位于同一列的电致发光器件的供电端连接同一根电缆线。
本实施例中，供电设备采用太阳能供电设备，利用太阳能供电设备绿色环保。参见图1，所述太阳能供电设备具体包括太阳能电池板5、蓄电池6和控制器7，与电致发光器件2的供电端相连的一根或多根电缆线4均连接蓄电池6，蓄电池6还连接太阳能电池板5和控制器7，控制器7还连接太阳能电池板5。太阳能电池板5用来将光能转化电能并存储于蓄电池6，蓄电池6用来为电致发光器件供能，控制器7用来对太阳能供电设备进行控制。
利用控制器可控制太阳能供电设备的开启、关闭。在日照充足时，利用控制器控制将多余的电能储存于蓄电池中；当日照不足或夜间，利用控制器控制蓄电池持续给电致发光器件供能，确保发光阻根层保持发光状态。
此外，控制器还可根据植物生长习性，自动调节阻根系统的运行。在植物生长旺盛时期，控制器控制畜电池的输出电压，使电致发光器件开启稍强光照，所述稍强光照指光照强度为150-500勒克斯。在植物休眠时期，控制器控制蓄电池的输出电压，使电致发光器件开启较低光照，所述较低光照指光照强度为50~150勒克斯。
使用时，将发光阻根层铺设于种植土下方，并与种植土直接接触。本发明阻根原理是改变根系生长方向，当植物根系生长触碰发光阻根层后，在电致发光器件的光照下，根系发生弯曲生长，可参见图1所示，而不是穿刺该发光阻根层。
应用实施例
将本发明发光阻根层用于武汉某高校的种植屋面上，挑选高度在50±10cm的火棘为试验植物，给予适当的照管措施，即对试验植物进行常规的施肥、浇水和防病虫害等。为突出本发明有益效果，在同一屋面另一处进行对照试验，阻根层采用市售的沥青基耐根穿刺防水卷材，其它实验条件均一致。5年后观察植物根系生长情况，如表1所述。表1中实验组对应本发明发光阻根层，对照组对应市售沥青基耐根穿刺防水卷材。由表1可以看出，采用本发明光阻根层，火棘根系生长良好，在接触发光阻根层后负向光性生长，并未穿透透光的发光阻根层，且无大面积坏死情况。
表1 对比试验结果
Figure 112103DEST_PATH_IMAGE002
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于种植屋面的阻根系统，其特征是：
包括发光阻根层，以及一供电设备，所述供电设备与一根或多根电缆线连接，用来给发光阻根层内的电致发光器件提供电能；
所述发光阻根层由多块透光材料层搭接而成，搭接处采用透光搭接胶进行搭接；各块透光材料层又是由两层透光材料层贴合而成，电致发光器件以点阵式形式设于两层透光材料层之间，位于同一列的电致发光器件的供电端连接同一根电缆线。
2.如权利要求1所述的用于种植屋面的阻根系统，其特征是：
所述供电设备为太阳能供电设备。
3.如权利要求1所述的用于种植屋面的阻根系统，其特征是：
所述发光阻根层厚1.5mm～3mm。
4.如权利要求1所述的用于种植屋面的阻根系统，其特征是：
所述电致发光器件发波长为400-480nm的蓝光光质。
5.如权利要求1所述的用于种植屋面的阻根系统，其特征是：
所述透光材料为钢化玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯苯或乙烯-丙烯腈共聚物。
6.如权利要求1所述的用于种植屋面的阻根系统，其特征是：
所述透光搭接胶为有机玻璃胶、透明液态硅胶或不饱和聚酯树脂胶。
7.一种用于种植屋面的阻根系统的控制方法，其特征是：
在预设的植物生长旺盛时期，控制电致发光器件的光照强度为150-500勒克斯；
在预设的植物休眠时期，控制器电致发光器件的光照强度为50～150勒克斯。
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