CN211482104U - 一种装配式3d打印种植系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种装配式3D打印种植系统，包含多个用于植物种植的3D打印种植基座、3D打印种植槽以及喷灌系统，3D打印种植基座包括3D打印一体成型的3D打印基座底板、3D打印基座侧护板以及3D打印基座水槽壁，3D打印种植槽包括3D打印种植槽侧壁、侧壁内凸以及溢水过滤网，喷灌系统包括供水管、水泵以及喷头，供水管下端伸入蓄水槽中，上端伸到上部种植空间上部，喷头安装在供水管顶部，水泵安装在供水管上，水泵能将蓄水槽的水抽出，经喷头喷出，浇淋上部种植空间种植的植物。本发明具有拼装方便，运输灵活，防水性能好，能有效节约建筑材料、降低运营维护成本的优点。本发明有利于实现绿色建筑可持续发展。
Description
技术领域
本发明属装配式建筑、海绵城市、绿色建筑的技术领域，具体为一种装配式3D打印种植系统。
背景技术
随着经济的快速发展，城市规模急剧扩张，建筑群体密度剧增，城市绿地面积锐减，使城市逐渐丧失自身净化的能力，加剧着城市中心产生热岛效应，严重影响了城市生活质量。面对严峻的城市环境现状，越来越多的新建建筑开始挖掘建筑屋顶的空间价值、生态价值，应用种植屋面技术，使之成为装点城市，改善民生，生态节能的公共活动空间。针对既有建筑屋面的种植化改造也在广泛进行。
传统种植屋面通常大面积覆盖在屋顶，种植架巨大，安装不便，布局不灵活、荷载大，防水性不理想，运营维护成本高，不适合应用于既有建筑屋顶的种植化改造。因此，需要对现有的种植屋面作出改进，以解决上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种装配式3D打印种植系统，该系统采用3D打印的模块化结构，拼装方便，运输灵活，防水性能好，能有效降低运营维护成本。
为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：
一种装配式3D打印种植系统，其中：包含多个用于植物种植的3D打印种植基座、3D打印种植槽以及喷灌系统，3D打印种植基座包括3D打印一体成型的3D打印基座底板、3D打印基座侧护板以及3D打印基座水槽壁，3D打印基座底板水平设置，3D打印基座侧护板竖直围设在3D打印基座底板上表面边缘，3D打印基座水槽壁竖直围设在3D打印基座底板上表面，位于3D打印基座侧护板内侧，3D打印基座侧护板与3D打印基座水槽壁之间形成的间隙为3D打印基座卡槽，3D打印基座水槽壁自围成的空间为蓄水槽，3D打印基座侧护板的上端设置有连接卡件插槽，两个3D打印种植基座之间通过连接卡件同时插入两个3D打印种植基座的连接卡件插槽中实现相互固定，3D打印种植槽包括3D打印种植槽侧壁、侧壁内凸以及溢水过滤网，3D打印种植槽侧壁为一四侧面合围、上下开口的壁体，侧壁内凸固定在3D打印种植槽侧壁内侧，3D打印种植槽侧壁下端能正好插入3D打印基座卡槽中，同时侧壁内凸坐在3D打印基座水槽壁上表面，溢水过滤网固定在侧壁内凸上，溢水过滤网将3D打印种植槽侧壁围成的空间分隔为上部种植空间和下部滤水空间，上部种植空间内填充土壤和种植植物，下部滤水空间与蓄水槽连通，用于储水，溢水过滤网能透水，同时阻隔土壤下落，喷灌系统包括供水管、水泵以及喷头，供水管下端伸入蓄水槽中，上端伸到上部种植空间上部，喷头安装在供水管顶部，水泵安装在供水管上，水泵能将蓄水槽的水抽出，经喷头喷出，浇淋上部种植空间种植的植物。
为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
上述的喷灌系统为太阳能智能喷灌系统，喷灌系统还包括太阳能板、太阳能光伏板支架、控制装置、蓄电池、湿度感应器以及电控进水阀门，太阳能光伏板支架固定在3D打印种植基座或3D打印种植槽上，太阳能板安装在太阳能光伏板支架顶端，太阳能照射在太阳能板上，控制装置固定在太阳能光伏板支架上，蓄电池与太阳能板连接，太阳能板能为蓄电池充电，蓄电池还与太阳能光伏板支架湿度感应器、水泵以及电控进水阀门连接并为四者供电，湿度感应器埋入上部种植空间填充的土壤中，湿度感应器与控制装置连接，并能将湿度信息传递至控制装置，控制装置与电控进水阀门和水泵连接，控制装置能控制二者运作，电控进水阀门安装在供水管上。
上述的太阳能光伏板支架通过固定件固定在相邻两个3D打印种植基座的3D打印基座侧护板上，使两个3D打印种植基座进一步相互固定。
上述的控制装置为AT90系列单片机。
上述的电控进水阀门为电磁阀。
上述的3D打印种植槽侧壁和侧壁内凸3D打印一体成型。
上述的3D打印种植基座的底部安装有种植模块移动装置，种植模块移动装置能带着3D打印种植基座移动。
本发明具有以下优点：
1、本发明利用3D打印技术，将设计好的种植槽立体模型输入电脑，通过专业软件的处理，将模型分成薄片，打印机就可以依据模型，用硅酸盐水泥等建筑材料对薄片进行材料喷涂，逐层叠加，直接制造出种植槽。3D打印的种植槽的方法可节约建筑材料、缩短工期、减少人工，从而达到降低成本、保护环境的目的。
2、本发明3D打印了种植模块和种植槽两种结构，这连个结构在安装阶段再进行拼装，运输方便，而且种植模块和种植槽组装出了蓄水槽结构以及上部种植空间，雨天，过量雨水经溢水过滤网过滤，进入下部蓄水槽保存，供喷灌系统使用；蓄水槽亦可避免种植模块紧贴屋顶，产生植物根刺造成屋顶结构破坏的情况。
3、本发明设置了种植模块移动装置，种植模块移动装置安装于3D打印基座底板，方便根据场地条件或设计意图，拼接出不同的平面组合形式。
4、本发明设置了喷灌模块，可以持续对种植的植物进行喷水，而且，本发明还进一步设计了优化方案，即将喷灌模块智能化，可以实现智能管控，从而降低运营阶段的人工、水电成本。
5、本发明尤其适合推广于既有建筑屋面的种植化改造领域。批量化生产，装配式施工的工作模式对于施工环境要求低，也可大幅降低施工人员的技术门槛。装配式种植模块布置灵活，安装方便，可极大提高屋面种植化改造效率，同时对3D打印技术在建筑领域的推广有着积极的意义。
附图说明
图1是本发明3D打印种植基座的剖面示意图；
图2是本发明3D打印种植基座和3D打印种植槽组装的结构示意图；
图3是3D打印种植基座、3D打印种植槽和太阳能自动喷灌系统组装示意图；
图4是本发明装配式3D打印种植系统拼接后的示意图。
其中的附图标记为：3D打印种植基座1、3D打印基座底板11、3D打印基座侧护板12、3D打印基座水槽壁13、3D打印基座卡槽14、蓄水槽15、连接卡件插槽16、连接卡件17、3D打印种植槽2、3D打印种植槽侧壁21、侧壁内凸22、溢水过滤网23、上部种植空间24、下部滤水空间25、喷灌系统3、供水管31、水泵32、喷头33、太阳能板34、太阳能光伏板支架35、控制装置36、蓄电池37、湿度感应器38、电控进水阀门39、种植模块移动装置4。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
本发明的一种装配式3D打印种植系统，其中：包含多个用于植物种植的3D打印种植基座1、3D打印种植槽2以及喷灌系统3，3D打印种植基座1包括3D打印一体成型的3D打印基座底板11、3D打印基座侧护板12以及3D打印基座水槽壁13，3D打印基座底板11水平设置，3D打印基座侧护板12竖直围设在3D打印基座底板11上表面边缘，3D打印基座水槽壁13竖直围设在3D打印基座底板11上表面，位于3D打印基座侧护板12内侧，3D打印基座侧护板12与3D打印基座水槽壁13之间形成的间隙为3D打印基座卡槽14，3D打印基座水槽壁13自围成的空间为蓄水槽15，3D打印基座侧护板12的上端设置有连接卡件插槽16，两个3D打印种植基座1之间通过连接卡件17同时插入两个3D打印种植基座1的连接卡件插槽16中实现相互固定，3D打印种植槽2包括3D打印种植槽侧壁21、侧壁内凸22以及溢水过滤网23，3D打印种植槽侧壁21为一四侧面合围、上下开口的壁体，侧壁内凸22固定在3D打印种植槽侧壁21内侧，3D打印种植槽侧壁21下端能正好插入3D打印基座卡槽14中，同时侧壁内凸22坐在3D打印基座水槽壁13上表面，溢水过滤网23固定在侧壁内凸22上，溢水过滤网23将3D打印种植槽侧壁21围成的空间分隔为上部种植空间24和下部滤水空间25，上部种植空间24内填充土壤和种植植物，下部滤水空间25与蓄水槽15连通，用于储水，溢水过滤网23能透水，同时阻隔土壤下落，喷灌系统3包括供水管31、水泵32以及喷头33，供水管31下端伸入蓄水槽15中，上端伸到上部种植空间24上部，喷头33安装在供水管31顶部，水泵32安装在供水管31上，水泵32能将蓄水槽15的水抽出，经喷头33喷出，浇淋上部种植空间24种植的植物。
实施例中，喷灌系统3为太阳能智能喷灌系统，喷灌系统3还包括太阳能板34、太阳能光伏板支架35、控制装置36、蓄电池37、湿度感应器38以及电控进水阀门39，太阳能光伏板支架35固定在3D打印种植基座1或3D打印种植槽2上，太阳能板34安装在太阳能光伏板支架35顶端，太阳能照射在太阳能板34上，控制装置36固定在太阳能光伏板支架35上，蓄电池37与太阳能板34连接，太阳能板34能为蓄电池37充电，蓄电池37还与太阳能光伏板支架35湿度感应器38、水泵32以及电控进水阀门39连接并为四者供电，湿度感应器38埋入上部种植空间24填充的土壤中，湿度感应器38与控制装置36连接，并能将湿度信息传递至控制装置36，控制装置36与电控进水阀门39和水泵32连接，控制装置36能控制二者运作，电控进水阀门39安装在供水管31上。
实施例中，太阳能光伏板支架35通过固定件固定在相邻两个3D打印种植基座1的3D打印基座侧护板12上，使两个3D打印种植基座1进一步相互固定。
实施例中，控制装置36为AT90系列单片机。
实施例中，电控进水阀门39为电磁阀。
实施例中，3D打印种植槽侧壁21和侧壁内凸223D打印一体成型。
实施例中，3D打印种植基座1的底部安装有种植模块移动装置4，种植模块移动装置4能带着3D打印种植基座1移动。
本发明的使用方法如下：
雨天，雨水透过上部种植空间24的植物和土壤，被蓄水槽15收集、储存。太阳能自动喷灌系统根据所选植物及土壤的类型，在智能控制系统中设定适宜植物生长的湿度范围，通过湿度感应器38检测土壤湿度。雨水较少的季节，当湿度低于设置阈值下限时，控制装置36控制相互联动的电控进水阀门39和水泵32运作，水泵32抽取蓄水槽15中蓄存的雨水经由供水管31和喷头33对植物进行喷灌，当土壤湿度升高至土壤湿度传感器设置阈值上限时，智能控制系统控制进水阀门39和水泵32关闭，智能喷灌过程结束；整个过程无需人工判断，避免产生过量喷灌或灌水不足的问题，减少人工成本，同时实现对雨水的充分利用，具有较好的经济技术效益。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种装配式3D打印种植系统，其特征是：包含多个用于植物种植的3D打印种植基座(1)、3D打印种植槽(2)以及喷灌系统(3)，所述的3D打印种植基座(1)包括3D打印一体成型的3D打印基座底板(11)、3D打印基座侧护板(12)以及3D打印基座水槽壁(13)，所述的3D打印基座底板(11)水平设置，3D打印基座侧护板(12)竖直围设在3D打印基座底板(11)上表面边缘，所述的3D打印基座水槽壁(13)竖直围设在3D打印基座底板(11)上表面，位于3D打印基座侧护板(12)内侧，所述的3D打印基座侧护板(12)与3D打印基座水槽壁(13)之间形成的间隙为3D打印基座卡槽(14)，所述的3D打印基座水槽壁(13)自围成的空间为蓄水槽(15)，所述的3D打印基座侧护板(12)的上端设置有连接卡件插槽(16)，两个3D打印种植基座(1)之间通过连接卡件(17)同时插入两个3D打印种植基座(1)的连接卡件插槽(16)中实现相互固定，所述的3D打印种植槽(2)包括3D打印种植槽侧壁(21)、侧壁内凸(22)以及溢水过滤网(23)，所述的3D打印种植槽侧壁(21)为一四侧面合围、上下开口的壁体，所述的侧壁内凸(22)固定在3D打印种植槽侧壁(21)内侧，所述的3D打印种植槽侧壁(21)下端能正好插入3D打印基座卡槽(14)中，同时侧壁内凸(22)坐在3D打印基座水槽壁(13)上表面，所述的溢水过滤网(23)固定在侧壁内凸(22)上，溢水过滤网(23)将3D打印种植槽侧壁(21)围成的空间分隔为上部种植空间(24)和下部滤水空间(25)，所述的上部种植空间(24)内填充土壤和种植植物，下部滤水空间(25)与蓄水槽(15)连通，用于储水，溢水过滤网(23)能透水，同时阻隔土壤下落，所述的喷灌系统(3)包括供水管(31)、水泵(32)以及喷头(33)，所述的供水管(31)下端伸入蓄水槽(15)中，上端伸到上部种植空间(24)上部，喷头(33)安装在供水管(31)顶部，水泵(32)安装在供水管(31)上，所述的水泵(32)能将蓄水槽(15)的水抽出，经喷头(33)喷出，浇淋上部种植空间(24)种植的植物。
2.根据权利要求1所述的一种装配式3D打印种植系统，其特征是：所述的喷灌系统(3)为太阳能智能喷灌系统，所述的喷灌系统(3)还包括太阳能板(34)、太阳能光伏板支架(35)、控制装置(36)、蓄电池(37)、湿度感应器(38)以及电控进水阀门(39)，所述的太阳能光伏板支架(35)固定在3D打印种植基座(1)或3D打印种植槽(2)上，太阳能板(34)安装在太阳能光伏板支架(35)顶端，太阳能照射在太阳能板(34)上，控制装置(36)固定在太阳能光伏板支架(35)上，蓄电池(37)与太阳能板(34)连接，太阳能板(34)能为蓄电池(37)充电，蓄电池(37)还与太阳能光伏板支架(35)湿度感应器(38)、水泵(32)以及电控进水阀门(39)连接并为四者供电，所述的湿度感应器(38)埋入上部种植空间(24)填充的土壤中，所述的湿度感应器(38)与控制装置(36)连接，并能将湿度信息传递至控制装置(36)，所述的控制装置(36)与电控进水阀门(39)和水泵(32)连接，控制装置(36)能控制二者运作，所述的电控进水阀门(39)安装在供水管(31)上。
3.根据权利要求2所述的一种装配式3D打印种植系统，其特征是：所述的太阳能光伏板支架(35)通过固定件固定在相邻两个3D打印种植基座(1)的3D打印基座侧护板(12)上，使两个3D打印种植基座(1)进一步相互固定。
4.根据权利要求3所述的一种装配式3D打印种植系统，其特征是：所述的控制装置(36)为AT90系列单片机。
5.根据权利要求4所述的一种装配式3D打印种植系统，其特征是：所述的电控进水阀门(39)为电磁阀。
6.根据权利要求5所述的一种装配式3D打印种植系统，其特征是：所述的3D打印种植槽侧壁(21)和侧壁内凸(22)3D打印一体成型。
7.根据权利要求6所述的一种装配式3D打印种植系统，其特征是：所述的3D打印种植基座(1)的底部安装有种植模块移动装置(4)，所述的种植模块移动装置(4)能带着3D打印种植基座(1)移动。
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| CN201922308276.7U CN211482104U (zh) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | 一种装配式3d打印种植系统 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110915478A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-03-27 | 南京兴华建筑设计研究院股份有限公司 | 一种装配式3d打印种植系统 |
| CN113317169A (zh) * | 2021-07-06 | 2021-08-31 | 东莞遇见科技有限公司 | 一种园林绿化专用的景观水槽 |
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2019
- 2019-12-20 CN CN201922308276.7U patent/CN211482104U/zh active Active
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