CN212910905U - 一种带有绿植及浇灌系统的建筑外墙 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带有绿植及浇灌系统的建筑外墙，包括建筑顶面、建筑外墙、建筑负底面和PLC控制器，建筑外墙上设置有绿植墙，绿植墙包括绿植板和绿植框体；建筑顶面上设置有雨水箱，雨水箱与最上层绿植板相连通；建筑负底面上设置有储水箱，储水箱与雨水箱相连通，储水箱与最下层绿植板相连通。本实用新型提供的带绿植的建筑外墙，既能起到对建筑物保温、隔绝外部温度的作用，还增加了小区内部的绿化面积，重要的是，增加了城市的空中绿化面积，提高了城市绿化，有利于减轻热岛效应，抑制温室效应。本实用新型提供的灌溉系统，可以自动对绿植进行灌溉，保证绿植的正常生长，有利于维持小区的绿化面积和城市的空中绿化面积。

Description

一种带有绿植及浇灌系统的建筑外墙

技术领域

本实用新型属于建筑施工领域，具体涉及一种带有绿植及浇灌系统的建筑外墙。

背景技术

由于城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和更小的比热容，使得城市地区升温较快，并向四周和大气中大量辐射，造成了同一时间城区气温普遍高于周围的小区气温，高温的城区处于低温的郊区包围之中，如同汪洋大海中的岛屿，人们把这种现象称之为城市热岛效应。

在近地面等温线图上，郊区气温相对较低，而市区则形成一个明显的高温区，如同出露水面的岛屿，被形象的称之为“城市热岛”。城市热岛中心，气温一般比周围郊区高1℃左右，最高可到6℃以上，大城市散发的热量可以达到所接收太阳能的2/5，从而使城市的温度升高。在城市热岛作用下，近地面产生由郊区吹向城市的热岛环流。城市热岛增强空气对流，空气中的烟尘提供了充足的水汽凝结核，故城市降水比郊区多。

大量研究表明，城市植被、水体及湿地是城市生态系统中的重要组分，它们可以减缓城市的环境压力，减轻热岛效应，最终实现城市生态系统的良性循环。城市植被通过蒸腾作用，从环境中吸收大量的热量，降低环境空气温度，增加空气湿度；同时大量吸收空气中的二氧化碳，抑制温室效应。因此，加强城市绿化，改善城市下垫面的热属性是缓解热岛效应的关键措施。在城市绿化的众多方法中，空中绿化是增加绿化面积或者总体绿量较为有效的方法之一。

实用新型内容

针对上述减轻热岛效应的需求，本实用新型的目的是提供一种带有绿植及浇灌系统的建筑外墙。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

一种带有绿植及浇灌系统的建筑外墙，包括建筑顶面、建筑外墙和建筑负底面，还包括PLC控制器，所述建筑外墙上固定设置有绿植墙，绿植墙包括多个固定在建筑外墙上的绿植板，以及固定在绿植板上的绿植框体；所述绿植板内设置有第一水管以及与第一水管相连通的第二水管，上下相邻的绿植板之间的第一水管相连通，第二水管延伸至绿植框体内；所述建筑顶面上设置有雨水箱，雨水箱通过第一电磁阀与最上层绿植板上的第一水管相连通；所述建筑负底面上设置有储水箱，储水箱通过水泵与雨水箱相连通，储水箱通过第二电磁阀与最下层绿植板上的第一水管相连通；所述第一电磁阀、水泵和第二电磁阀均与PLC控制器电连接。

所述雨水箱中设置有第一水位传感器，第二水管上设置有第三电磁阀，绿植框体中设置有第二水位传感器，第一水位传感器、第三电磁阀和第二水位传感器均与PLC控制器电连接。

所述建筑顶面上设置有过滤箱，雨水箱与过滤箱相连通，过滤箱通过第一电磁阀与最上层绿植板上的第一水管相连通。

所述建筑顶面上设置有太阳能板和蓄电池，太阳能板与蓄电池电连接，蓄电池与水泵和PLC控制器电连接供电。

所述绿植板上设置有第一贯穿孔，绿植框体上设置有与第一贯穿孔相对应的第二贯穿孔，绿植框体通过连接件固定在绿植板上，连接件的一端依次穿过第二贯穿孔和第一贯穿孔与建筑外墙固定连接，连接件的另一端与绿植框体固定连接。

所述上下相邻的绿植板之间的第一水管通过二通接头相连通，二通接头与第一水管为热熔连接。

所述第二水管延伸至绿植框体内的一端设置有限位密封件。

所述绿植板由岩棉保温板、第一水管和第二水管一体成型制作。

所述绿植框体的截面为四分之一圆形和长方形的结合体，绿植框体的一个直角边固定在绿植板上。

所述绿植框体中为水培植物或土培植物。

本实用新型的有益效果为：本实用新型提供的带绿植的建筑外墙，作为城市建筑特别是多层和小高层的建筑外墙使用，既能起到对建筑物保温、隔绝外部温度的作用，还增加了小区内部的绿化面积，可以使得小区的住户更多的接触到绿植，提升住户的居住品质；重要的是，增加了城市的空中绿化面积，提高了城市绿化，有利于减轻热岛效应，抑制温室效应。本实用新型提供的灌溉系统，可以自动对绿植进行灌溉，保证绿植的正常生长，有利于维持小区的绿化面积和城市的空中绿化面积。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1中A区域的放大示意图。

图3是本实用新型绿植板和绿植框体的对比示意图。

图中，10是建筑外墙，11是建筑顶面，12是建筑负底面，20是绿植板，21是第一水管，22是第二水管，23是绿植框体，24是第三电磁阀，25是第一贯穿孔，26是第二贯穿孔，27是连接件，28是二通接头，29是限位密封件，210是第三贯穿孔，30是雨水箱，31是第一电磁阀，32是过滤箱，33是太阳能板，34是蓄电池，40是储水箱，41是水泵，42是第二电磁阀，50是PLC控制器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细的描述和说明。

需要说明的是，图1是本实用新型结构的侧视图，图3是绿植板和绿植框体的平面对比示意图，图1～3是为了更好的说明本实用新型的技术方案而作出的示意简图，并不是对本实用新型技术方案的限定。应当指出，本实用新型附图的基础上，还可以作出进一步的改进和改变，这些改进和改变都应该涵盖在本实用新型的保护范围内。

如图1～3所示，一种带有绿植的建筑外墙，用在城市建筑特别是多层和小高层中，带有绿植的建筑外墙既能起到对建筑物保温、隔绝温度的作用，又增加了小区内部绿化以及城市的空中绿化面积，有利于提升住户的生活品质，提高了城市绿化率，有利于减轻热岛效应，抑制温室效应；灌溉系统用于为绿植提供生长所需要的水，保证绿植能够长时间的处于生存状态，保证小区及城市的有效绿化。该建筑物（小区楼房）包括建筑顶面11（建筑楼顶）、建筑外墙10和建筑负底面12（建筑地下负一层或负二层），在建筑外墙10上固定设置有绿植墙，绿植墙包括多个固定在建筑外墙10上的绿植板20，以及固定在绿植板20上的绿植框体23；绿植框体23用于容纳种植绿植，该绿植选用水培植物或土培植物，优选水培植物。需要说明的是，绿植板20在固定设置时与建筑施工中保温板的施工过程相类似，本实用新型不再详细描述其施工过程。

上述绿植板20内设置有第一水管21以及与第一水管21相连通的第二水管22，第一水管21和第二水管22均选用市场上常用的PPR水管，在固定设置绿植板20时，上下相邻的绿植板20之间的第一水管21相连通，第二水管22延伸至绿植框体23内。第一水管21用于接入外部水源，第二水管22用于将水源排出至绿植框体23内，为绿植提供水源。第一水管21和第二水管22在设计制作时，可以一体成型，或者提前使用三通接头对其进行连通。在制作绿植板20时，绿植板20由岩棉保温板、第一水管21和第二水管22一体成型制作，所述绿植板20的材料选用与岩棉保温板相同的材料，具有防火保温功能。

进一步的，绿植框体23的截面为四分之一圆形和长方形的结合体，绿植框体23的一个直角边固定在绿植板20上，第二水管22延伸至绿植框体23内的一端设置有限位密封件29，绿植框体23上设置有第三贯穿孔210，第二水管22通过第三贯穿孔210延伸至绿植框体23内。具体的，第二水管22的末端设置有内螺纹或外螺纹，该端延伸至绿植框体23内，在延伸后，使用限位密封件29对其进行限位和密封，增加绿植框体23与绿植板20之间的连接，限位密封件29包括套接在第二水管22上的密封圈（图中未示出）以及与第二水管22末端螺纹连接的螺母（图中未示出），在安装时，第二水管22的末端通过第三贯穿孔210延伸至绿植框体23内，将密封圈套接在第二水管22的末端，再使用螺母拧紧即可，限位密封件29一方面能够防止绿植框体23内的水反流到绿植板20上，另一方面还能够增加绿植框体23与绿植板20之间的连接。该绿植框体20从上至下逐渐变小，相较于传统立柱形的框体，相同的水量该绿植框体20会具有更高的高度，更适宜栽种水培植物；四分之一圆形也更美观实用，直角边也更容易贴合在绿植板20上。

进一步的，上下相邻的绿植板20之间的第一水管21通过二通接头28相连通，二通接头28与第一水管21为热熔连接，第一水管21和二通接头28均选用PPR材料。热熔连接是指非金属与非金属之间，经过加热升温至（液态）熔点后的一种连接方式，广泛应用于PPR管。在上下绿植板20的第一水管21相连接时，按照热熔连接的方式先将第一水管21的端部和二通接头28加热升温至（液态）熔点后，再将其进行连接。举例说明：上侧和下侧绿植板20拼接时，先将下侧的绿植板20固定在建筑外墙10上，该绿植板20内位于上端的第一管道21称之为A端，待连接的上侧的绿植板20内位于下端的第一管道21称之为B端，使用热熔枪将A端、B端和二通接头28加热升温至熔点，之后首先将二通接头28套接在A端，然后再将上侧绿植板20放置在下侧绿植板20上，其中，B端对准二通接头28，套接之后，等待其冷却即可实现第一管道21之间的连接导通。在这个过程中，上侧绿植板20的第一水管21先与下侧绿植板20的第一水管21连接，再将上侧绿植板20固定在建筑外墙上。

进一步的，上述A端和B端所处的绿植板20的上下两侧侧面上设置有沉孔（图中未示出），该沉孔使A端和B端裸露出来，该沉孔与二通接头28相配合，上下两个沉孔的高度和与二通接头28的高度相同，沉孔的直径大于二通接头28的直径。

进一步的，在上述绿植板20上设置有第一贯穿孔25，绿植框体23上设置有与第一贯穿孔25相对应的第二贯穿孔26，绿植框体23通过连接件27固定在绿植板20上，连接件27的一端依次穿过第二贯穿孔26和第一贯穿孔25与建筑外墙10固定连接，连接件27的另一端与绿植框体23固定连接。在施工绿植板20及绿植框体23时，先将绿植板20固定在建筑外墙10上，固定绿植框体23时，将第二水管22通过第三贯穿孔210插入到绿植框体23内，再将第二贯穿孔26对准第一贯穿孔25，连接件27选用螺栓，使用螺栓依次穿过第二贯穿孔26和第一贯穿孔25与建筑外墙10固定连接，螺栓的螺帽尺寸大于第一贯穿孔26和第二贯穿孔25的尺寸，螺栓的螺帽用于固定卡紧绿植框体23，使其进一步与绿植板20和建筑外墙10固定连接。在施工时，还需要在建筑外墙10上打孔（打孔图中未示出），打孔的位置与第一贯穿孔25和第二贯穿孔26相对应，孔内设置有塑料胀栓（图中未示出），当螺栓在塑料胀栓内旋转时，塑料胀栓膨胀，使得螺栓的一端与建筑外墙10固定连接。自然的，也可以采用其他建筑施工中用到的施工方式。

为了保证绿植能够正常生长，与带绿植的建筑外墙搭配使用的还有灌溉系统，该灌溉系统包括PLC控制器50，PLC控制器50用于实现自动化灌溉，PLC控制器50可与配电设施一同设置，也可以设置在其他地方。在建筑顶面11上设置有雨水箱30，雨水箱30通过第一电磁阀31与最上层绿植板20上的第一水管21相连通。在建筑负底面12上设置有储水箱40，储水箱40通过水泵41与雨水箱30连通，储水箱40通过第二电磁阀42与最下层绿植板20上的第一水管21连通；所述第一电磁阀31、水泵41和第二电磁阀42均与PLC控制器50电连接。

上述的雨水箱30用于收集下雨时的雨水，充分利用自然资源，雨水箱30通过与第一水管21连通将雨水送至绿植框体23内，储水箱40用于储存水资源，当雨水箱30中水量不够时，通过水泵41将储水箱40中的水送至雨水箱30中，进而送至绿植框体23内补充水源。第一电磁阀31和第二电磁阀42均用于管路的导通与关闭，水泵41作为传输水资源的动力源。

在雨水箱30中设置有第一水位传感器（图中未示出），第二水管22上设置有第三电磁阀24，绿植框体23中设置有第二水位传感器（图中未示出），第一水位传感器、第三电磁阀24和第二水位传感器均与PLC控制器50电连接。第一水位传感器用于检测雨水箱30中的水位（包括但不限于高水位和低水位），第二水位传感器用于检测绿植框体23内的水位（包括但不限于高水位和低水位），当水位传感器检测到水位不足或水位过量时，传输检测信息给PLC控制器50，PLC控制器50控制水泵41、第一电磁阀31、第二电磁阀42和第三电磁阀24动作，对水位不足的雨水箱30或绿植框体23补充水源，或者对水位过量的雨水箱30进行排水。

进一步的，在建筑顶面11上设置有过滤箱32，雨水箱30与过滤箱32相连通，过滤箱32通过第一电磁阀31与最上层绿植板20上的第一水管21相连通。过滤箱32用于将雨水箱30中的雨水进行过滤，过滤掉其中的杂质（颗粒、漂浮物，并非指微生物），过滤箱32中通过具有过滤功能的过滤板即可实现本实用新型所要求的过滤功能。

进一步的，在建筑顶面11上设置有太阳能板33和蓄电池34，太阳能板33与蓄电池34电连接，蓄电池34与水泵41和PLC控制器50电连接供电，PLC控制器50在为其他电器元件供电。太阳能板33和蓄电池34作为灌溉系统的主电源为其供电，为了增加灌溉系统的冗余性，灌溉系统还连接有小区内部电源，小区内部电源与蓄电池34之间设置有转换开关，该转换开关用于当蓄电池34不供电时将电源切换到小区内部电源上。关于切换开关，其不属于本实用新型的设计构思，本实用新型不再对其进行详细的描述。太阳能板33和蓄电池34选用市场上具有同等功能的太阳能组件。

本实用新型的工作过程为：根据建筑物设计制作本实用新型的绿植板20、绿植框体23、螺栓（连接件27）、密封圈和螺母（限位密封件29）、雨水箱30、储水箱40、PLC控制器50等部件。

按照保温板的建筑施工方式将绿植板20固定设置在建筑外墙10上，其中，上下侧绿植板20连接时需要首先保证第一水管21的连通，固定好绿植板20后，将绿植框体23上与第二水管22相对应的第三贯穿孔210插入第二水管22的末端，并且将第二贯穿孔26与第一贯穿孔25对应，使用螺栓将绿植框体23连接在绿植板20上，绿植板20则再次固定连接在建筑外墙10上。使用密封圈和螺母将第二水管22的末端进行密封和限位。依照此方式对绿植墙进行施工。与此同时，雨水箱30、过滤箱32和储水箱40也同步施工，待全部施工完毕且可以进行调试时，将众多第三电磁阀24的线束汇总到电线管材内，并与PLC控制器50电连接，电线管材可沿绿植墙进行垂直铺设，其并不会影响绿植墙的功能，第一电磁阀31、第二电磁阀42、水泵41、太阳能板33、蓄电池34以及PLC控制器50均进行有效电连接，至此，带有绿植及灌溉系统的建筑外墙施工完毕。其中，雨水箱30、过滤箱32和储水箱40的数量可设置为一个或多个，雨水箱30和过滤箱32可以一对一列绿植墙，也可以一对多列绿植墙，一列绿植墙指从上到下的一列绿植板20组成的绿植墙。

储水箱40中储存有水，雨水箱30中可以使用雨水或储水箱40中的水，本实用新型中过滤箱32的容量小于雨水箱30的容量，以雨水箱30中有水、过滤箱32中满水状态对灌溉系统的工作过程进行说明：第一水位传感器检测到雨水箱30中的水位满足要求（低于高水位、高于低水位），第二水位传感器检测到绿植框体23内的水位满足要求（低于高水位、高于低水位），灌溉系统不工作，水泵41、第一电磁阀31、第二电磁阀42和第三电磁阀24均处于关闭状态。

当第二水位传感器检测到绿植框体23内的水位低于低水位时，该第二水位传感器将检测到的信息传输给PLC控制器50，PLC控制器50控制相对应的第三电磁阀24导通，第一水管21内的水通过第二水管22流入到该绿植框体23内，当第二水位传感器检测到该绿植框体23内的水位高于高水位时，第二水位传感器将此时检测到的信息传输给PLC控制器50，PLC控制器50控制相对应的第三电磁阀24关闭，此种情况说明第一水管21内存有足够的水。

如果在阈值A时间内，第二水位传感器检测的水位仍然不高于高水位，PLC控制器50则控制第一电磁阀31打开，雨水箱30中的水通过过滤箱32进入第一水管21内，补充第一水管21内的水量，直到第二水位传感器检测到的水位高于高水位时，PLC控制器50控制第一电磁阀31关闭，以此来补充绿植框体23内的水量。

当第一水位传感器检测到雨水箱30中的水量低于低水位时，第一水位传感器将检测到的信息传输给PLC控制器50，PLC控制器50控制水泵41启动，水泵41将储水箱40中的水输送到雨水箱30中，用于补充雨水箱30中的水量。

当第一水位传感器检测到雨水箱30中的水量高于高水位时，第一水位传感器将检测到的信息传输给PLC控制器50，PLC控制器控制第一电磁阀31和第二电磁阀42打开，使雨水箱30中的水通过上下连通的第一水管21流入到储水箱40中，直到第一水位传感器检测到雨水箱30中的水量低于高水位时，PLC控制器50控制第一电磁阀31和第二电磁阀42关闭，以避免雨水箱30中雨水过多而溢出。

以上所述，仅是本实用新型的优选实施方式，并不是对本实用新型技术方案的限定，应当指出，本领域的技术人员，在本实用新型技术方案的前提下，还可以作出进一步的改进和改变，这些改进和改变都应该涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种带有绿植及浇灌系统的建筑外墙，包括建筑顶面（11）、建筑外墙（10）和建筑负底面（12），其特征在于：还包括PLC控制器（50），所述建筑外墙（10）上固定设置有绿植墙，绿植墙包括多个固定在建筑外墙（10）上的绿植板（20），以及固定在绿植板（20）上的绿植框体（23）；所述绿植板（20）内设置有第一水管（21）以及与第一水管（21）相连通的第二水管（22），上下相邻的绿植板（20）之间的第一水管（21）相连通，第二水管（22）延伸至绿植框体（23）内；所述建筑顶面（11）上设置有雨水箱（30），雨水箱（30）通过第一电磁阀（31）与最上层绿植板（20）上的第一水管（21）相连通；所述建筑负底面（12）上设置有储水箱（40），储水箱（40）通过水泵（41）与雨水箱（30）相连通，储水箱（40）通过第二电磁阀（42）与最下层绿植板（20）上的第一水管（21）相连通；所述第一电磁阀（31）、水泵（41）和第二电磁阀（42）均与PLC控制器（50）电连接。

2.根据权利要求1所述的带有绿植及浇灌系统的建筑外墙，其特征在于：所述雨水箱（30）中设置有第一水位传感器，第二水管（22）上设置有第三电磁阀（24），绿植框体（23）中设置有第二水位传感器，第一水位传感器、第三电磁阀（24）和第二水位传感器均与PLC控制器（50）电连接。

3.根据权利要求1所述的带有绿植及浇灌系统的建筑外墙，其特征在于：所述建筑顶面（11）上设置有过滤箱（32），雨水箱（30）与过滤箱（32）相连通，过滤箱（32）通过第一电磁阀（31）与最上层绿植板（20）上的第一水管（21）相连通。

4.根据权利要求1所述的带有绿植及浇灌系统的建筑外墙，其特征在于：所述建筑顶面（11）上设置有太阳能板（33）和蓄电池（34），太阳能板（33）与蓄电池（34）电连接，蓄电池（34）与水泵（41）和PLC控制器（50）电连接供电。

5.根据权利要求1所述的带有绿植及浇灌系统的建筑外墙，其特征在于：所述绿植板（20）上设置有第一贯穿孔（25），绿植框体（23）上设置有与第一贯穿孔（25）相对应的第二贯穿孔（26），绿植框体（23）通过连接件（27）固定在绿植板（20）上，连接件（27）的一端依次穿过第二贯穿孔（26）和第一贯穿孔（25）与建筑外墙（10）固定连接，连接件（27）的另一端与绿植框体（23）固定连接。

6.根据权利要求1所述的带有绿植及浇灌系统的建筑外墙，其特征在于：所述上下相邻的绿植板（20）之间的第一水管（21）通过二通接头（28）相连通，二通接头（28）与第一水管（21）为热熔连接。

7.根据权利要求1所述的带有绿植及浇灌系统的建筑外墙，其特征在于：所述第二水管（22）延伸至绿植框体（23）内的一端设置有限位密封件（29）。

8.根据权利要求1所述的带有绿植及浇灌系统的建筑外墙，其特征在于：所述绿植板（20）由岩棉保温板、第一水管（21）和第二水管（22）一体成型制作。

9.根据权利要求1所述的带有绿植及浇灌系统的建筑外墙，其特征在于：所述绿植框体（23）的截面为四分之一圆形和长方形的结合体，绿植框体（23）的一个直角边固定在绿植板（20）上。

10.根据权利要求1所述的带有绿植及浇灌系统的建筑外墙，其特征在于：所述绿植框体（23）中为水培植物或土培植物。

Images