CN212773201U - 预制模块化种植中草药的交互式绿色屋顶 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种预制模块化种植中草药的交互式绿色屋顶，包括从下至上依次设置在建筑屋面上的由聚苯乙烯预制模块拼接形成的保护层(2)，由防水涂料和/或防水卷材形成的防水层(3)、由凹凸型蓄水面板组成的蓄水层(4)、由土工布形成的过滤排水层(5)、由净水煤质颗粒活性炭形成的净化层(6)、种植基质层(7)、再生纤维素共混地膜(8)，蓄水层(4)通过漏斗型雨水收集管道(9)连接至蓄水池(10)，蓄水池(10)通过水泵(11)、水管(18)连接至滴灌装置(12)，滴灌装置分布设置在再生纤维素共混地膜的上方。本实用新型使绿色屋顶往人性化、智能化发展，使居住建筑内的人享受绿色屋顶带来的更为丰富的环境效益和实用价值。

Description

预制模块化种植中草药的交互式绿色屋顶

技术领域

本实用新型属于绿色屋顶系统的施工构造技术的技术领域，具体涉及一种预制模块化种植中草药的交互式绿色屋顶。

背景技术

随着城市化不断发展，城市热岛效应、雨水污染、空气污染、水资源短缺、水资源过剩导致内涝等生态环境问题日益严重。绿色屋顶的出现，可以从一定程度上缓解上述问题。但是，相关技术中的绿色屋顶都是以种植观赏性植物为主，存在绿化率低、绿化单一、雨水过滤性差、安全不规范、非智能化管理等缺点。

上述论述内容目的在于向读者介绍可能与下面将被描述和/或主张的本实用新型的各个方面相关的技术的各个方面，相信该论述内容有助于为读者提供背景信息，以有利于更好地理解本实用新型的各个方面，因此，应了解是以这个角度来阅读这些论述，而不是承认现有技术。

实用新型内容

为解决上述技术问题中的至少之一，本实用新型提出一种预制模块化种植中草药的交互式绿色屋顶。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

提供一种预制模块化种植中草药的交互式绿色屋顶，包括从下至上依次设置在建筑屋面上的由聚苯乙烯预制模块拼接形成的保护层，由防水涂料和/或防水卷材形成的防水层、由凹凸型蓄水面板组成的蓄水层、由土工布形成的过滤排水层、由净水煤质颗粒活性炭形成的净化层、种植基质层、再生纤维素共混地膜，所述蓄水层通过漏斗型雨水收集管道连接至蓄水池，所述蓄水池通过水泵、水管连接至滴灌装置，所述滴灌装置分布设置在所述再生纤维素共混地膜的上方。

作为进一步的改进，还包括控制器和土壤湿度传感器，所述水泵和土壤湿度传感器均与所述控制器连接，所述土壤湿度传感器设置在所述种植基质层中以检测种植基质层的湿度并把湿度信号发送给所述控制器，所述控制器根据湿度信号发送水泵启停信号给所述水泵。

作为进一步的改进，还包括补光灯带，所述补光灯带设置在再生纤维素共混地膜的上方或侧上方。

作为进一步的改进，所述建筑屋面与所述保护层之间还设置有水泥砂浆找平层。

作为进一步的改进，所述建筑屋面与砂浆找平层之间还设置有建筑结构加固层。

作为进一步的改进，所述防水涂料为复合铜胎基的沥青防水涂料,所述防水卷材为高分子防水卷材或自粘橡胶沥青卷材。

作为进一步的改进，所述土工布为聚酯纤维无纺布。

作为进一步的改进，所述建筑屋面为斜坡屋面，所述斜坡屋面的上面沿上下方向间隔设置有至少一道从所述保护层、防水层、蓄水层、过滤排水层、净化层、种植基质层、再生纤维素共混地膜穿过的加固式建筑档土墙。

作为进一步的改进，所述净化层与种植基质层之间设置有自黏性天然树脂固定膜。

作为进一步的改进，所述斜坡屋面与支撑所述斜坡屋面的建筑梁体之间设置有建筑结构加固构件。

本实用新型提供的预制模块化种植中草药的交互式绿色屋顶，包括从下至上依次设置在建筑屋面上的由聚苯乙烯预制模块拼接形成的保护层，由防水涂料和/或防水卷材形成的防水层、由凹凸型蓄水面板组成的蓄水层、由土工布形成的过滤排水层、由净水煤质颗粒活性炭形成的净化层、种植基质层、再生纤维素共混地膜，所述蓄水层通过漏斗型雨水收集管道连接至蓄水池，所述蓄水池通过水泵、水管连接至滴灌装置，所述滴灌装置分布设置在所述再生纤维素共混地膜的上方。本实用新型采用了更为绿色环保、自然清洁的绿色构造材料进行组合，并加大对雨水资源的净化分解力度，便于再次循环灌溉中草药和解决家庭用水的需要。

附图说明

利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是预制模块化种植中草药的交互式绿色屋顶实施例一的剖面结构示意图。

图2是预制模块化种植中草药的交互式绿色屋顶实施例二的剖面结构示意图。

图3是预制模块化种植中草药的交互式绿色屋顶实施例三的剖面结构示意图。

图4是预制模块化种植中草药的交互式绿色屋顶实施例四的剖面结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实用新型实施例提供的预制模块化种植中草药的交互式绿色屋顶，其核心在于为草药种植提供一种更好的培育环境和新型的智能维护管理方式，而且注重家庭居住环境的交互性营造，使绿色屋顶系统往人性化和智能化、多元化发展，使居住建筑内的人们享受绿色屋顶带来的更为丰富的环境效益和实用价值。同时，通过研究中草药在家庭居住建筑中的生长质能效果，以改进创新的绿色屋顶系统为培养环境，使中草药种植收成成果得到显著提高，提高我国药品原料储备和我国传统中医和中药应用的推广力度，使中草药型绿色屋顶系统普遍实用于每家每户。当家人身体出现小病小痛等急诊症状时(发烧、感冒、上火、肚子疼、牙痛等)，能在居家隔离的状态下，免费且高效地为家人提供医疗效果，一定程度减缓公共医疗系统的紧张。此外，中草药型绿色屋顶，一方面能帮助部分农村家庭在源头上减轻了生活用水经济负担，同时具有经济价值的药品成熟后还能卖到相关药厂获得利润，为人提供一个脱贫致富的机会，可用作属于公益扶贫方向，符合国家政策需要。

结合图1所示，本实用新型实施例一提供的一种预制模块化种植中草药的交互式绿色屋顶，包括从下至上依次设置在建筑屋面1上的由聚苯乙烯预制模块拼接形成的保护层2，由防水涂料和/或防水卷材形成的防水层3、由凹凸型蓄水面板组成的蓄水层4、由土工布形成的过滤排水层5、由净水煤质颗粒活性炭形成的净化层6、种植基质层7、再生纤维素共混地膜8。其中，所述防水涂料为复合铜胎基的沥青防水涂料,所述防水卷材为高分子防水卷材或自粘橡胶沥青卷材，所述土工布为聚酯纤维无纺布，所述种植土为无机种植土，所含为宝绿素为主，并且与腐叶土、蛭石及沙土的混合配比为7：3：1，达到种植的理化指标(非毛管孔隙度>10％、PH值0.7～8.5％、含盐量<0.12％、含氮量>1.2％、含磷量>0.7％、含钾量>72％)。所述蓄水层4通过漏斗型雨水收集管道9连接至蓄水池10，所述蓄水池10通过水泵11、水管18连接至滴灌装置12，所述滴灌装置12分布设置在所述再生纤维素共混地膜8的上方。

作为进一步优选的实施方式，还包括控制器13和土壤湿度传感器14，所述水泵11和土壤湿度传感器13均与所述控制器14连接，所述土壤湿度传感器14设置在所述种植基质层7中以检测种植基质层7的湿度并把湿度信号发送给所述控制器14，所述控制器14根据湿度信号发送水泵启停信号给所述水泵11。这样，滴灌装置可根据土壤湿度进行自动灌溉。

作为进一步优选的实施方式，还包括补光灯带15，所述补光灯带15设置在再生纤维素共混地膜8的上方或侧上方。补光灯带对植物进行补光，有助于植物生长。

作为进一步优选的实施方式，所述建筑屋面1与所述保护层2之间还设置有水泥砂浆找平层16。

实施例一提供的预制模块化种植中草药的交互式绿色屋顶的构造步骤如下：

(1)在建筑屋面铺设1：3水泥砂浆找平，形成水泥砂浆找平层。

(2)在水泥砂浆找平层的基础上，配置不低于60mm-100mm厚防穿刺防渗透的聚苯乙烯预制模块，作为隔根材料，形成保护层，用于防止植物根系穿透建筑屋面。

(3)在保护层上铺设4mm厚的复合铜胎基的沥青防水涂料和2mm厚的高分子防水卷材，形成防水层。

(4)在铺设的防水层上，配置20mm厚凹凸型蓄水面板，形成蓄水层。

(5)在铺设的蓄水层上，铺设土工布，形成过滤排水层。

(5)在过滤排水层上，铺设10mm厚的净水煤质颗粒活性炭，形成净化层。

(6)在所述净化层上，掩埋100mm厚无机种植土，形成种植基质层，并一定程度起到隔绝固体颗粒的作用。

(7)在种植基质层上覆盖1mm厚的再生纤维素共混地膜，形成水土保护层，具有一定程度的过滤作用，中草药幼苗种子播种处要适当的开孔。

(8)将中草药植物种子播种和幼苗插入种植基层中，经过时日的灌溉和培育，待中草药的成长。植物选种方面以中草药种植为主导，旨在中草药种植在预制绿色屋顶模块上，达到高效能节约水资源、提高中草药质量和收成率的目的。

(9)建筑结构的边缘配置土壤湿度传感器和滴灌装置，滴灌装置根据土壤湿度或自动定时定量进行灌溉智能模块，滴灌装置包括滴灌水管、旋转式喷嘴，滴灌装置将水资源一部分从旋转式喷嘴中喷洒到作物，一部分由滴灌水管的滴灌孔中进行滴漏。

(10)通过沿墙安装的暗藏式电线槽，配置有助于植物生长的的补光灯带，对植物进行补光。

下面是本实用新型在湛江市旺龙新村某平面居民楼上的实验性绿化改造方案，除了以上的安装实施步骤外，还需要注意的是：

(1)保护层的铺设，是用于防止植物根系穿透建筑结构，破坏屋子的构造，所以作为保护层的聚苯乙烯预制模块，应保持一定的厚度60mm(根据实际情况厚度取值60mm-100mm)安置在建筑结构上，并向建筑侧墙面延伸20cm-25cm左右。

(2)防水层的铺设，做法应符合国家《屋顶绿化技术防水DBJ 01-93-2004》的标准要求，最低达到二级建筑防水标准，防止绿色屋顶的过剩的雨水往建筑内部居住空间溢流，造成滴水现象。同时，在预制模块化的绿色屋顶系统，施工前应进行建筑屋面的相关防水检测并对漏洞进行及时补漏，必要时可做多次多层防水处理，建议选择耐植物根系穿刺的防水卷材，复合同胎基SBS沥青卷材是不错的选择，铺设边缘应向建筑侧墙面向上延伸，应高于基质表面100m以上，方为合适的配套措施。

(3)蓄水层、过滤排水层及净化层的铺设，蓄水层应置于在净化层、过滤排水层下施工安装，并定期检查屋顶排水系统的畅通情况，防止排水口和雨水收集管道堵塞造成雨水倒流和溢流现象。

(4)种植基质层的铺设，厚度应根据建筑屋面具体承重和草药种类决定，应该在具体施工开始前及时做好相关的检测。

(5)中草药的种植，在前期种植的选种配置上，没有相对合适的种植土厚度，应考虑选择种植弱根型草药为主，防止根部过强的穿刺效果。经过前期数日的灌溉维护，待草药自身成长成稳定的植被结构，即基本完成中草药预制模块化绿色屋顶的建设。后期养护用水视降雨量而定，形成屋顶生态系统后基本不需要人为过多特别的灌溉和养护，智能模块会根据土壤湿度灌溉合适的水分，减少不必要浪费。

通过改造，该建筑的屋顶绿化具有耐风、耐雨、耐旱、耐瘠、耐穿刺、易养护的特性，夏季能抗50度太阳的高温，雨季更能发挥其作用，收集更多的雨水资源且无需人为的进行灌溉维护。在生长期间，只需前期养护2周；此后无需灌溉、施肥、修剪等养护便能存活，极大地节省了后续费用。同时无需改变屋顶建筑结构，均可进行草药种植。建设成本相对较低，不足一般屋顶绿化的30％，同时节约用水可根据地区性高达70％-85％(湛江地区一年降雨量大，为83％。根据一年的降雨量做出记录。)

雨水收集方面，以湛江降水量为例进行详细计算：

以湛江市1年平均降雨量为1780mm计算,假设一占地面积62300m²的某住宅小区,建筑占地面积为32200m²,道路面积为14800m²,绿地面积18690m²,机动车数量750辆，则全年可用雨水量为6195×105m³。为安全计，雨季水量设为全年降雨量的80％,即为6195×105×80％＝5156×105m³；量为1171×105m³。

而屋顶种植含水量达42.57％，户外种植含水量达38.21％，屋顶种植防止水份流失更有效率。根据土壤含水量的定义可以得到:

土壤蓄水变量(降雨入渗量)＝降雨量-径流量-蒸发量

当降水量达1171×105m³，湿度为42.57％渗透量则为83609.4m³-径流量-蒸发量(随时间、温度、天气、湿度等影响)-植物吸收量。土壤层过滤后得出年降水量58495.6m³。

因此，以湛江市旺龙新村某100m²面居民楼上的实验性绿屋顶系统为例，一年可收集97.492吨水，一个家庭一个月正常用水约为10吨，可供给使用9个多月。

结合图2所示，本实用新型实施例二提供的一种预制模块化种植中草药的交互式绿色屋顶，其与实施例一的主要区别在于，在所述建筑屋面1与砂浆找平层16之间还设置有建筑结构加固层17，建筑结构加固层17具体是在在钢筋混凝土屋面上和相关的建筑梁体位置，添加多个建筑结构加固构件，减轻建筑承重的负担，这样本实施例可以适用于屋顶强度较低的建筑的改造安装。

结合图3所示，本实用新型实施例三提供的一种预制模块化种植中草药的交互式绿色屋顶，其与实施例一的主要区别在于，所述建筑屋面1为斜坡屋面，所述斜坡屋面的上面沿上下方向间隔设置有至少一道从所述保护层2、防水层3、蓄水层4、过滤排水层5、净化层6、种植基质层7、再生纤维素共混地膜8穿过的加固式建筑档土墙19，建筑结构斜面根据坡度配置相应的挡土墙，沿着重垂线安装，进一步夯实稳固斜面屋的种植构造层。所述净化层6与种植基质层7之间设置有自黏性天然树脂固定膜20。在净化层上，铺设1mm自黏性天然树脂固定膜(网状开合)，形成水土保护层，具有一定程度的过滤作用。

结合图4所示，本实用新型实施例四提供的一种预制模块化种植中草药的交互式绿色屋顶，其与实施例三的主要区别在于，所述斜坡屋面与支撑所述斜坡屋面的建筑梁体之间设置有建筑结构加固构件21，具体的，在钢筋混凝土屋面上和相关的建筑梁体位置，添加多个建筑结构加固构件，进一步减轻建筑承重的负担。这样本实施例可以适用于斜坡屋面强度较低的建筑的改造安装。

本实用新型实施例提供的上述预制模块化种植中草药的交互式绿色屋顶，具有以下优点：

1、采用了更为绿色环保、自然清洁的绿色构造材料进行组合，如以甘蔗渣.麦秆.芦苇浆作原料生产的再生纤维素共混地膜、以高吸水性树脂为原料的天然树脂固定膜都可以在达到植物培育功能效益后，耐久度为2年，都可自然分解降解，成为供给草药种植的肥料，进一步提高草药的成活率，产量数和质量。

2、该绿色屋顶技术施工难度小、易于操作，不仅增强了净化过滤的能力、减轻了屋面荷载，而且能使种植的中草药成活率和质量得到显著提高，让绿色屋顶更具实际应用价值和商业价值。

3、采用了多种植物种植主要以药物为主，增加生物的多样性；引入智能化管理，更智能更方便更安全。

4、雨水收集系统优化雨季洪涝的家庭屋顶排水系统，使其更为节能环保，过滤进化能力更强。同时储蓄的雨水资源，可用于系统本身培育的中草药灌溉，部分还能引流到家庭生活用水方面解决用水所需，减轻了家庭生活用水带来的经济负担。其次在干旱的地区，能通过系统收集到干净的雨水资源，在煮沸蒸馏后进行饮用水的储备。

5、种植的草药能改善空气，吸收大气二氧化碳进行光合作用。减轻住宅区的热岛效应和室内的炎热室温，减轻电子辐射和太阳辐射。同时种植相关驱蚊虫草本植物还能一定程度上治理蚊虫问题。

6、能提高种植中草药的成活率和药品原料质量，使其更加使用价值和经济价值，作为农村绿色屋顶的推介植物种类，一方面种植草药可以自发性解决农村家庭急诊小病的需要，并且部分草药还能作为家庭饭菜的调味菜和泡茶原料，促进人们的身体健康。另一方面，种植收成的草药原料，还能按照市场价值规律，卖给相关药品工厂，发挥草药原料的商业价值，得到的利润作为公益帮扶的一环，符合国家农村扶贫政策需要。

上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

总之，本实用新型虽然列举了上述优选实施方式，但是应该说明，虽然本领域的技术人员可以进行各种变化和改型，除非这样的变化和改型偏离了本实用新型的范围，否则都应该包括在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种预制模块化种植中草药的交互式绿色屋顶，其特征在于，包括从下至上依次设置在建筑屋面(1)上的由聚苯乙烯预制模块拼接形成的保护层(2)，由防水涂料和/或防水卷材形成的防水层(3)、由凹凸型蓄水面板组成的蓄水层(4)、由土工布形成的过滤排水层(5)、由净水煤质颗粒活性炭形成的净化层(6)、种植基质层(7)、再生纤维素共混地膜(8)，所述蓄水层(4)通过漏斗型雨水收集管道(9)连接至蓄水池(10)，所述蓄水池(10)通过水泵(11)、水管(18)连接至滴灌装置(12)，所述滴灌装置(12)分布设置在所述再生纤维素共混地膜(8)的上方。

2.根据权利要求1所述的预制模块化种植中草药的交互式绿色屋顶，其特征在于：还包括控制器(13)和土壤湿度传感器(14)，所述水泵(11)和土壤湿度传感器(14)均与所述控制器(13)连接，所述土壤湿度传感器(14)设置在所述种植基质层(7)中以检测种植基质层(7)的湿度并把湿度信号发送给所述控制器(13)，所述控制器(13)根据湿度信号发送水泵启停信号给所述水泵(11)。

3.根据权利要求1所述的预制模块化种植中草药的交互式绿色屋顶，其特征在于：还包括补光灯带(15)，所述补光灯带(15)设置在再生纤维素共混地膜(8)的上方或侧上方。

4.根据权利要求1或2或3所述的预制模块化种植中草药的交互式绿色屋顶，其特征在于：所述建筑屋面(1)与所述保护层(2)之间还设置有水泥砂浆找平层(16)。

5.根据权利要求4所述的预制模块化种植中草药的交互式绿色屋顶，其特征在于：所述建筑屋面(1)与砂浆找平层(16)之间还设置有建筑结构加固层(17)。

6.根据权利要求1或2或3所述的预制模块化种植中草药的交互式绿色屋顶，其特征在于：所述防水涂料为复合铜胎基的沥青防水涂料,所述防水卷材为高分子防水卷材或自粘橡胶沥青卷材。

7.根据权利要求1或2或3所述的预制模块化种植中草药的交互式绿色屋顶，其特征在于：所述土工布为聚酯纤维无纺布。

8.根据权利要求1或2或3所述的预制模块化种植中草药的交互式绿色屋顶，其特征在于：所述建筑屋面(1)为斜坡屋面，所述斜坡屋面的上面沿上下方向间隔设置有至少一道从所述保护层(2)、防水层(3)、蓄水层(4)、过滤排水层(5)、净化层(6)、种植基质层(7)、再生纤维素共混地膜(8)穿过的加固式建筑档土墙(19)。

9.根据权利要求8所述的预制模块化种植中草药的交互式绿色屋顶，其特征在于：所述净化层(6)与种植基质层(7)之间设置有自黏性天然树脂固定膜(20)。

10.根据权利要求9所述的预制模块化种植中草药的交互式绿色屋顶，其特征在于：所述斜坡屋面与支撑所述斜坡屋面的建筑梁体之间设置有建筑结构加固构件(21)。

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