CN114303705A - 一种低碳节能的建筑绿色屋顶 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低碳节能的建筑绿色屋顶，包括：屋顶，屋顶上设置有太阳能发电系统和绿化池，绿化池内部设置有绿化结构层，绿化池外壁下端连接有排水管，排水管的一端与蓄排水层连通，且其另一端连接有蓄水箱，绿化池上设置有自动灌溉装置和补光灯，自动灌溉装置的进水端与蓄水箱连通。本发明通过太阳能发电系统将太阳能转换为电能后为绿色屋顶的用电设备供电，节能环保，同时通过蓄水箱存储雨水，并通过自动灌溉装置为绿化池内的植物进行补水，实现雨水的再利用，节约资源，还通过补光灯为植物补光，进行光合作用来吸收二氧化碳，整个建筑绿色屋顶结构简单，操作便捷，能够起到低碳节能的作用。
Description
技术领域
本发明涉及环保建筑技术领域，更具体地说是涉及一种低碳节能的建筑绿色屋顶。
背景技术
随着城市建设的飞速发展，城市里空气污染问题日趋严重。目前广大城市存在的许多的城市问题需要解决，如何在有限的城市空间内扩大绿化面积，成为人们必须面对和解决的新问题。现在的绿色建筑主要是体现在材料和清洁能源的运用，但是建筑屋顶作为一个非常重要的内容并没有受到足够的重视，近年来人们才开始发现这个隐秘的角落—屋顶，也就是所谓的“第五立面”。屋顶绿化对增加城市绿地面积，改善日趋恶化的人类生存环境空间；改善城市高楼大厦林立，改善众多道路的硬质铺装而取代的自然土地和植物的现状；改善过度砍伐自然森林，各种废气污染而形成的城市热岛效应，沙尘暴等对人类的危害；开拓人类绿化空间，建造田园城市，改善人民的居住条件，提高生活质量，以及对美化城市环境，改善生态效应有着极其重要的意义。随着海绵城市和绿色建筑的推广，绿色屋顶建设已经成为未来的重要趋势。然而，现有的建筑绿色屋顶仍然存在很多缺陷：降雨量较大时，多余的雨水随着排水管直接排向地面，没有对雨水进行再利用，浪费水资源，并且在遇到干旱时，为了保证植物正常生长，还需要对绿色屋顶进行供水浇灌，不仅浪费资源，而且增加能耗，间接增加碳排放；当夜晚或阴天时，屋顶上的植物只进行呼吸作用，也会额外增加碳排放。
因此，如何提供一种能够节约能源、降低碳排放的低碳节能的建筑绿色屋顶是本领域亟需解决的技术问题之一。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种低碳节能的建筑绿色屋顶，目的就是为了解决上述之不足。
为解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案：
一种低碳节能的建筑绿色屋顶，包括：屋顶；所述屋顶的顶部设置有太阳能发电系统和绿化池；所述绿化池内部设置有绿化结构层；所述绿化结构层包括从下至上依次设置于所述绿化池底壁上的防水层、保护层、蓄排水层、过滤层、基质层和植被层；所述绿化池外壁下端连接有排水管；所述排水管的一端与所述蓄排水层连通，且其另一端连接有蓄水箱；所述绿化池上设置有自动灌溉装置和补光灯；所述自动灌溉装置的进水端与所述蓄水箱连通；所述补光灯及所述自动灌溉装置均与所述太阳能发电系统电连接。
优选地，所述基质层内设置有湿度传感器。
优选地，所述自动灌溉装置包括水泵、灌溉主管、灌溉支管、多个灌溉分管及多个喷灌头；所述灌溉主管通过所述水泵与所述蓄水箱连通；所述灌溉主管的另一端连接有所述灌溉支管；所述灌溉支管上连接有多个所述灌溉分管；多个所述灌溉分管设置于所述绿化池上方；每个所述灌溉分管上均间隔设置有多个喷灌头。
优选地，所述蓄水箱设置于所述屋顶下方的楼道内；所述蓄水箱上设置有溢水口；所述溢水口连接有溢水管；所述溢水管的另一端连接有蓄水池。
优选地，所述太阳能发电系统包括控制室、太阳能发电板组件、蓄电池、控制器；所述控制室设置于所述屋顶的房顶上；所述太阳能发电板组件设置于所述控制室的房顶上；所述蓄电池和所述控制器均设置于所述控制室内；所述控制器与所述太阳能发电板组件和所述蓄电池电连接。
优选地，所述太阳能发电板组件包括第一太阳能发电板和第二太阳能发电板；所述第一太阳能发电板固定连接于所述控制室的房顶上；所述第二太阳能发电板滑动连接于所述控制室的房顶上，且其设置于所述第一太阳能发电板的上方。
优选地，所述控制室的房顶上设置有用于驱动所述第二太阳能发电板的驱动装置；所述驱动装置的输出端连接于所述第二太阳能发电板的底端。
优选地，所述驱动装置包括电机、滚珠丝杠、丝杠螺母和移动滑块；所述电机固定连接于所述控制室的房顶上；所述滚珠丝杠转动连接于所述控制室的房顶上；所述电机的输出轴通过联轴器与所述滚珠丝杠连接；所述丝杠螺母螺接于所述滚珠丝杠上；所述移动滑块固定连接于所述丝杠螺母上；所述第二太阳能发电板的底端固定连接于所述移动滑块的顶端。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
1)本发明通过将第一太阳能发电板和第二太阳能发电板分为双层设置，可以节省空间，同时将第二太阳能发电板滑动连接于控制室的房顶上，需要进行发电时，可以通过驱动装置驱动第二太阳能发电板移动，使其与第一太阳能发电板相互错开，增加整个太阳能发电板组件的光照发电面积，从而增加发电效率和发电量，进而不仅可以供给整个建筑绿化屋顶上用电设备，还可以将多余电量用于满足建筑内住户的日常用电需求，实现节约能源，降低碳排放的目的；
2)本发明通过补光灯对植物进行补光，不仅可以保证植物正常生长，而且可以促进植物进行光合作用，吸收空气中的二氧化碳并释放氧气，从而降低空气中二氧化碳含量；
3)本发明通过蓄水箱和蓄水池收集雨水，用于浇灌建筑屋顶及地面上的植物，对雨水进行再利用，从而节约水资源，进而起到节能减排的作用；
4)本发明结构简单，操作便捷，具有低碳节能的功能。
附图说明
图1为本发明一种低碳节能的建筑绿色屋顶的结构示意图；
图2为本发明中绿化池的结构示意图；
图3为本发明中太阳能发电板组件及驱动装置的结构示意图；
图中：1、屋顶；2、太阳能发电系统；201、控制室；202、太阳能发电板组件；2021、第一太阳能发电板；2022、第二太阳能发电板；203、蓄电池；204、控制器；3、绿化池；4、绿化结构层；401、防水层；402、保护层；403、蓄排水层；404、过滤层；405、基质层；406、植被层；5、排水管；6、蓄水箱；7、自动灌溉装置；701、水泵；702、灌溉主管；703、灌溉支管；704、灌溉分管；705、喷灌头；8、补光灯；9、湿度传感器；10、溢水管；11、蓄水池；12、驱动装置；121、电机；122、滚珠丝杠；123、丝杠螺母；124、移动滑块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
参照图1-3所示，本发明公开了一种低碳节能的建筑绿色屋顶，包括：屋顶1；屋顶1的顶部设置有太阳能发电系统2和绿化池3；绿化池3内部设置有绿化结构层4；绿化结构层4包括从下至上依次设置于绿化池3底壁上的防水层401、保护层402、蓄排水层403、过滤层404、基质层405和植被层406；绿化池3外壁下端连接有排水管5；排水管5的一端与蓄排水层403连通，且其另一端连接有蓄水箱6；当遇到下雨天时，绿化池3内的多余雨水通过排水管5流入到蓄水箱6内存储起来；绿化池3上设置有自动灌溉装置7和补光灯8；利用补光灯8可以对植物进行补光，不仅可以保证植物正常生长，而且可以促进植物进行光合作用，吸收空气中的二氧化碳并释放氧气，从而降低空气中二氧化碳含量；自动灌溉装置7的进水端与蓄水箱6连通；当遇到干旱天气时，通过自动灌溉装置7利用蓄水箱6内储存的水对绿化池3内的植物进行浇水，保证植物能够正常生长；补光灯8及自动灌溉装置7均与太阳能发电系统2电连接；通过太阳能发电系统可以将太阳能转换为电能，从而为建筑绿色屋顶的用电设备供电，进而节约能源，减少碳排放。
在本实施例中，基质层405内设置有湿度传感器9，用于实时监测基质层的湿度，从而可以根据监测数据控制自动灌溉装置7进行浇灌作业。
在本实施例中，自动灌溉装置7包括水泵701、灌溉主管702、灌溉支管703、多个灌溉分管704及多个喷灌头705；灌溉主管702通过水泵701与蓄水箱6连通；灌溉主管702的另一端连接有灌溉支管703；灌溉支管703上连接有多个灌溉分管704；多个灌溉分管704设置于绿化池3上方；每个灌溉分管704上均间隔设置有多个喷灌头705；利用水泵701将蓄水箱6内储存的水抽出，使其流经灌溉主管702、灌溉支管703和灌溉分管704后，通过喷灌头705喷洒到绿化池3内，对植物进行补水。
在本实施例中，蓄水箱6设置于屋顶1下方的楼道内，使蓄水箱6与绿化池3形成高低落位差，从而使绿化池3内的多余雨水可以在自身重力作用下自动流入到蓄水箱6内；蓄水箱6上设置有溢水口；溢水口连接有溢水管10；溢水管10的另一端连接有蓄水池11；蓄水池11设置于地面上；在雨水较大时，可以利用溢水口和溢水管，可以将蓄水箱内超出溢水口的水通过溢水管导出到蓄水池内，不仅避免水从蓄水箱顶部漫出流入楼内，而且可以将多余的水存储到蓄水池内，用于地面绿植浇灌，节约资源。
在本实施例中，太阳能发电系统2包括控制室201、太阳能发电板组件202、蓄电池203、控制器204；控制室201设置于屋顶1的房顶上；太阳能发电板组件202设置于控制室201的房顶上；蓄电池203和控制器204均设置于控制室201内；控制器204与太阳能发电板组件202和蓄电池203电连接；当天气晴朗时，太阳能发电板组件202将太阳能转换为电能，为建筑绿色屋顶上的补光灯8、湿度传感器9、水泵701等用电设备供电，节能环保；蓄电池203将太阳能发电板组件202产生的多余电能存储起来，用于在阴天或夜晚等没有光照时，为建筑绿色屋顶上的补光灯8、湿度传感器9、水泵701等用电设备供电，特别是为补光灯8供电，保证可以对植物进行光照，促进植物生长以及进行光合作用，从而减少碳排放。
在本实施例中，太阳能发电板组件202包括第一太阳能发电板2021和第二太阳能发电板2022；第一太阳能发电板2021固定连接于控制室201的房顶上；第二太阳能发电板2022滑动连接于控制室201的房顶上，且其设置于第一太阳能发电板2021的上方；当遇到晴天时，可以通过滑动第二太阳能发电板2022，使其与第一太阳能发电板2021相互错开，增加整个太阳能发电板组件202的光照面积，从而增加发电效率和发电量，进而不仅可以保证整个建筑绿化屋顶上用电设备的用电需求，还可以将多余电量用于满足建筑内住户的日常用电需求，进一步节约能源，降低碳排放。
在本实施例中，控制室201的房顶上设置有用于驱动第二太阳能发电板2022的驱动装置12；驱动装置12的输出端连接于第二太阳能发电板2022的底端；利用驱动装置12自动驱动第二太阳能发电板2022在控制室的房顶上进行滑动，操作简单便捷。
在本实施例中，驱动装置12包括电机121、滚珠丝杠122、丝杠螺母123和移动滑块124；电机121固定连接于控制室201的房顶上；滚珠丝杠122转动连接于控制室201的房顶上；电机121的输出轴通过联轴器与滚珠丝杠122连接；丝杠螺母123螺接于滚珠丝杠122上；移动滑块124固定连接于丝杠螺母123上；第二太阳能发电板2022的底端固定连接于移动滑块124的顶端；当天气晴朗时，电机121正转驱动滚珠丝杠122转动，滚珠丝杠122转动过程驱动丝杠螺母123沿滚珠丝杠122的轴线方向移动，丝杠螺母123移动过程中带动移动滑块124移动，从而使第二太阳能发电板2022移动，使其与第一太阳能发电板2021错开，进而增加光照发电面积；当天气不好时，电机121反转，即可带动第二太阳能发电板2022恢复原位。
在本实施例中，控制室201的房顶上设置有导轨；相应的，第二太阳能发电板2022的底端设置有与导轨相适配的导轨滑块；导轨滑块滑动连接于导轨上。
工作原理：
当天气晴朗、阳光充足时，驱动装置12驱动第二太阳能发电板2022移动，使其与第一太阳能发电板2021错开，使阳光可以同时照到第一太阳能发电板2021和第二太阳能发电板2022，第一太阳能发电板2021和第二太阳能发电板2022吸收太阳能转换为电能后存储到蓄电池内，并供给补光灯8、湿度传感器9、水泵701、电机121等用电设备，保证正常工作运行。
当遇到下雨天时，雨水落入到绿化池3内并依次经过基质层405、过滤层404后进入蓄排水层403，同时利用排水管5将蓄排水层403内多余的雨水导入到蓄水箱6内存储起来；当遇到干旱天气时，湿度传感器9检测到基质层405内湿度低于预设值时，控制器204控制水泵启动，将蓄水箱内的水抽出，使其流经灌溉主管702、灌溉支管703和灌溉分管704后，通过喷灌头705喷洒到绿化池3内，对植物进行补水。
当没有阳光时，控制器控制补光灯8启动，利用补光灯8对植物进行补光，不仅可以保证植物正常生长，而且可以促进植物进行光合作用，吸收空气中的二氧化碳并释放氧气，从而降低空气中二氧化碳含量。
以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种低碳节能的建筑绿色屋顶，其特征在于，包括：屋顶(1)；所述屋顶(1)的顶部设置有太阳能发电系统(2)和绿化池(3)；所述绿化池(3)内部设置有绿化结构层(4)；所述绿化结构层(4)包括从下至上依次设置于所述绿化池(3)底壁上的防水层(401)、保护层(402)、蓄排水层(403)、过滤层(404)、基质层(405)和植被层(406)；所述绿化池(3)外壁下端连接有排水管(5)；所述排水管(5)的一端与所述蓄排水层(403)连通，且其另一端连接有蓄水箱(6)；所述绿化池(3)上设置有自动灌溉装置(7)和补光灯(8)；所述自动灌溉装置(7)的进水端与所述蓄水箱(6)连通；所述补光灯(8)及所述自动灌溉装置(7)均与所述太阳能发电系统(2)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种低碳节能的建筑绿色屋顶，其特征在于，所述基质层(405)内设置有湿度传感器(9)。
3.根据权利要求1所述的一种低碳节能的建筑绿色屋顶，其特征在于，所述自动灌溉装置(7)包括水泵(701)、灌溉主管(702)、灌溉支管(703)、多个灌溉分管(704)及多个喷灌头(705)；所述灌溉主管(702)通过所述水泵(701)与所述蓄水箱(6)连通；所述灌溉主管(702)的另一端连接有所述灌溉支管(703)；所述灌溉支管(703)上连接有多个所述灌溉分管(704)；多个所述灌溉分管(704)设置于所述绿化池(3)上方；每个所述灌溉分管(704)上均间隔设置有多个喷灌头(705)。
4.根据权利要求1所述的一种低碳节能的建筑绿色屋顶，其特征在于，所述蓄水箱(6)设置于所述屋顶(1)下方的楼道内；所述蓄水箱(6)上设置有溢水口；所述溢水口连接有溢水管(10)；所述溢水管(10)的另一端连接有蓄水池(11)。
5.根据权利要求1所述的一种低碳节能的建筑绿色屋顶，其特征在于，所述太阳能发电系统(2)包括控制室(201)、太阳能发电板组件(202)、蓄电池(203)、控制器(204)；所述控制室(201)设置于所述屋顶(1)的房顶上；所述太阳能发电板组件(202)设置于所述控制室(201)的房顶上；所述蓄电池(203)和所述控制器(204)均设置于所述控制室(201)内；所述控制器(204)与所述太阳能发电板组件(202)和所述蓄电池(203)电连接。
6.根据权利要求5所述的一种低碳节能的建筑绿色屋顶，其特征在于，所述太阳能发电板组件(202)包括第一太阳能发电板(2021)和第二太阳能发电板(2022)；所述第一太阳能发电板(2021)固定连接于所述控制室(201)的房顶上；所述第二太阳能发电板(2022)滑动连接于所述控制室(201)的房顶上，且其设置于所述第一太阳能发电板(2021)的上方。
7.根据权利要求6所述的一种低碳节能的建筑绿色屋顶，其特征在于，所述控制室(201)的房顶上设置有用于驱动所述第二太阳能发电板(2022)的驱动装置(12)；所述驱动装置(12)的输出端连接于所述第二太阳能发电板(2022)的底端。
8.根据权利要求7所述的一种低碳节能的建筑绿色屋顶，其特征在于，所述驱动装置(12)包括电机(121)、滚珠丝杠(122)、丝杠螺母(123)和移动滑块(124)；所述电机(121)固定连接于所述控制室(201)的房顶上；所述滚珠丝杠(122)转动连接于所述控制室(201)的房顶上；所述电机(121)的输出轴通过联轴器与所述滚珠丝杠(122)连接；所述丝杠螺母(123)螺接于所述滚珠丝杠(122)上；所述移动滑块(124)固定连接于所述丝杠螺母(123)上；所述第二太阳能发电板(2022)的底端固定连接于所述移动滑块(124)的顶端。
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