專利名稱：坪床控溫式體育運(yùn)動(dòng)草坪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種坪床控溫式體育運(yùn)動(dòng)草坪，可使體育運(yùn)動(dòng)場(chǎng)和高爾夫球場(chǎng)草坪坪床具有夏季降溫和冬季保溫的特性，屬于運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪建造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
運(yùn)動(dòng)草坪是體育運(yùn)動(dòng)場(chǎng)中唯一的有生命的、且不可或缺的組成部分，隨著人們對(duì)運(yùn)動(dòng)賽季的延長(zhǎng)，也要求草坪有更長(zhǎng)的綠色運(yùn)動(dòng)功能期。但是，由于草坪草的生長(zhǎng)受到環(huán)境溫度的制約，夏季35攝氏度以上的高溫會(huì)使冷季型常綠草坪的質(zhì)量顯著下降、甚至死亡，而大型體育場(chǎng)環(huán)型的看臺(tái)結(jié)構(gòu)又使場(chǎng)內(nèi)的熱量很難散發(fā)出去，特殊的小氣候會(huì)使場(chǎng)內(nèi)溫度高達(dá)40攝氏度以上，造成了冷季型運(yùn)動(dòng)草坪難以安全越夏。美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家在體育場(chǎng)設(shè)計(jì)時(shí)通常采用開放式的看臺(tái)結(jié)構(gòu)，在看臺(tái)的一側(cè)或二側(cè)留下通風(fēng)口，以保證場(chǎng)內(nèi)空氣的流通。我國(guó)的體育運(yùn)動(dòng)場(chǎng)設(shè)計(jì)往往比較注重看臺(tái)的造型，如上海體育場(chǎng)、2008北京奧運(yùn)國(guó)家體育場(chǎng)都是密不通風(fēng)的結(jié)構(gòu)，上海體育場(chǎng)在盛夏的溫度可高達(dá)45攝氏度以上，冷季型常綠草坪根本不可能安全越夏。
溫度對(duì)草坪生長(zhǎng)的影響除了氣溫外，土溫也是一個(gè)十分重要的方面，大型體育場(chǎng)的氣溫一般難以人工控制，但土溫可以通過在坪床中加載控溫系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。大量的研究已證實(shí)土溫對(duì)草坪生長(zhǎng)的影響比氣溫更為重要，而且在連續(xù)35攝氏度的氣溫下，降低土溫至28度以下即可顯著改善草坪的質(zhì)量，以滿足體育比賽的要求。
盡管冷季型常綠草坪比較耐寒，但在冰點(diǎn)溫度以下仍會(huì)休眠、枯黃，因此坪床加熱可以維持草坪冬季的功能期。經(jīng)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)畢玉芬開展了北方運(yùn)動(dòng)場(chǎng)冬季保溫技術(shù)的研究工作(草原與草坪，2001年第2期，22-26頁(yè))，探討了太陽(yáng)能集熱器水加熱、坪床埋設(shè)地?zé)峋€加熱、覆膜技術(shù)的加熱保溫效果，結(jié)果表明太陽(yáng)能集熱器水加熱+覆膜的保溫效果最好，每日地表溫度平均比對(duì)照和氣溫分別高出4.78和7.82攝氏度，單一覆膜技術(shù)的效果其次，地?zé)峋€加熱+覆膜的效果最差。但由于埋地式管道水加熱會(huì)使草坪溫度在水平面上分布不均，管道周圍的草坪溫度較高，而離管道越遠(yuǎn)，溫度越低，這種溫度梯度會(huì)造成草坪生長(zhǎng)的不均勻和色澤的差異，降低了運(yùn)動(dòng)草坪的質(zhì)量。另外，該研究未對(duì)坪床中加熱系統(tǒng)的分布、走向及其溫度在草坪根際土壤中的梯度分布以及對(duì)草坪生長(zhǎng)的影響進(jìn)行探討，更未涉及坪床的夏季降溫技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種坪床控溫式體育運(yùn)動(dòng)草坪，草坪坪床溫度可控，具有夏季降溫和冬季保溫的特性，使冷季型草坪一年四季常綠，滿足各種高要求的體育賽事需求。
為實(shí)現(xiàn)這樣的目的，本發(fā)明設(shè)計(jì)的坪床控溫式體育運(yùn)動(dòng)草坪，在草坪坪床之下特別設(shè)置了坪床托盤，坪床托盤的頂面分布均勻小孔，每個(gè)托盤的四角和中間共設(shè)置9個(gè)撐腳，撐腳間采用拱形結(jié)構(gòu)，以增加其支撐力，坪床托盤緊密并列排列形成運(yùn)動(dòng)草坪的最底層，在托盤底部則形成相互貫通的溫控空間，空調(diào)系統(tǒng)或水循環(huán)控溫系統(tǒng)的管道均勻分布在整個(gè)草坪的四周，并與坪床底部的溫控空間相通，對(duì)草坪底部的空間網(wǎng)絡(luò)實(shí)施溫度調(diào)節(jié)。冷暖空氣通過托盤上的小孔，經(jīng)由碎石層、粗沙層、根系土壤基質(zhì)層顆粒間的空隙向上傳導(dǎo)，達(dá)到有效控制根系生長(zhǎng)溫度的目的。
本發(fā)明利用體育運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪坪床構(gòu)造的特點(diǎn)，在坪床底部增設(shè)了坪床托盤，這種托盤基部四角由撐腳支撐，使托盤底部的空間相互貫通，并與控溫系統(tǒng)的冷、暖氣流相連接，在坪床底部形成了均勻的冷、暖氣，從而消除了埋地式加熱技術(shù)所形成的水平溫度不均的缺陷，避免了草坪由于水平溫度不均而造成的黃綠斑塊。冷、暖氣流通過托盤頂部的小孔(孔徑1-2毫米，密度2孔/平方厘米)由下而上傳導(dǎo)，利用草坪根系土壤基質(zhì)層中的孔隙進(jìn)行有效的溫度傳導(dǎo)，并使草坪坪床溫度形成垂直的梯度分布，這種坪床溫度的垂直梯度能顯著促進(jìn)草坪根系的向下生長(zhǎng)，并形成健康有活力的根系，以抵抗草坪冠層的溫度逆境。
本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)我國(guó)體育運(yùn)動(dòng)草坪的四季常綠，滿足各種體育運(yùn)動(dòng)的比賽要求。一方面控溫系統(tǒng)在夏天的降溫可以顯著改善草坪的越夏性能，在35攝氏度以上的氣溫條件下，控溫系統(tǒng)向坪床底部輸送15度左右的冷氣，就能在坪床中形成較好的垂直溫度梯度，草坪根系生長(zhǎng)健康，草坪質(zhì)量達(dá)到國(guó)際比賽要求。另一方面，控溫系統(tǒng)在冬天的加熱可以維持冷季型常綠草坪在冬天依然保持其運(yùn)動(dòng)功能，在冰點(diǎn)溫度以下，只要向坪床底部輸送20度左右的熱氣，就能使草坪在寒冷的冬天不休眠，滿足體育比賽的需要。


圖1為本發(fā)明坪床控溫式體育運(yùn)動(dòng)草坪剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1中，1為草坪，2為草坪根系土壤基質(zhì)層，3為粗沙層，4為碎石層，5為坪床托盤，6為溫控空間。
圖2為本發(fā)明控溫系統(tǒng)管道向坪床底部的溫控空間輸送冷、熱氣的接口分布示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。
本發(fā)明的坪床控溫式體育運(yùn)動(dòng)草坪結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括草坪1、草坪根系土壤基質(zhì)層2、粗沙層3以及碎石層4，本發(fā)明在草坪坪床之下特別設(shè)置了坪床托盤5。坪床托盤5可由塑料制成，頂面分布均勻小孔，四邊及中間設(shè)置9個(gè)撐腳直接放置在地基上，在坪床托盤5底部形成拱形空間，坪床托盤5緊密并列排列，形成運(yùn)動(dòng)草坪坪床的底層，坪床托盤5內(nèi)的拱形空間相互貫通，構(gòu)成溫控空間6。本發(fā)明可通過常規(guī)的空調(diào)系統(tǒng)或水循環(huán)控溫系統(tǒng)對(duì)對(duì)草坪底部的溫控空間6實(shí)施溫度調(diào)節(jié)。
圖2為本發(fā)明控溫系統(tǒng)管道向坪床底部的溫控空間輸送冷、熱氣的接口分布示意圖。
本發(fā)明在草坪坪床下布置常規(guī)的空調(diào)系統(tǒng)或水循環(huán)控溫系統(tǒng)，系統(tǒng)管道均勻分布在整個(gè)草坪的四周，并與草坪底部的溫控空間6相通，實(shí)施溫度調(diào)節(jié)。圖2中，箭頭所指為管道與溫控空間6網(wǎng)絡(luò)的接口處。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，坪床托盤5放置在地基上，坪床托盤5的頂部均勻分布小孔，小孔孔徑1-2毫米，密度2孔/平方厘米，坪床托盤5每邊3個(gè)撐腳，正中1個(gè)撐腳(共9個(gè)撐腳)，在托盤底部形成頂高約10厘米的拱形空間，坪床托盤5緊密并列排列，形成運(yùn)動(dòng)草坪的基層，坪床托盤5底部的拱形空間相互貫通，構(gòu)成溫控空間6。在坪床托盤5上鋪設(shè)10厘米厚直徑為0.6-1.2厘米的碎石層4，在碎石層4上再鋪設(shè)4厘米厚直徑為0.1-0.4厘米的粗砂層3，在粗砂層3上再鋪設(shè)26厘米厚的草坪根系土壤基質(zhì)層2，草坪根系土壤基質(zhì)層2的配方可根據(jù)不同草坪生長(zhǎng)需要進(jìn)行配制。由于碎石層4、粗沙層3和草坪根系土壤基質(zhì)層2顆粒大小的不同，顆粒間的空隙大小就形成了自下而上從大到小的梯度變化，溫度的傳導(dǎo)效率與這種坪床空隙大小顯著相關(guān)。
在運(yùn)動(dòng)草坪場(chǎng)地邊緣與跑道路基的相接處，坪床托盤5下面的溫控空間6與控溫系統(tǒng)的冷、熱氣管道相聯(lián)接，控溫系統(tǒng)可采用現(xiàn)有的空調(diào)系統(tǒng)或水循環(huán)控溫系統(tǒng)，通過管道向草坪底部的溫控空間輸送冷、熱氣，這樣在坪床底部就形成了均勻分布的冷、熱氣網(wǎng)絡(luò)，由于坪床底部除了撐腳外，其余都是相互貫通的空間，因此，控溫系統(tǒng)工作后整個(gè)運(yùn)動(dòng)草坪坪床下的溫度是均勻一致的。
權(quán)利要求
1.一種坪床控溫式體育運(yùn)動(dòng)草坪，包括草坪(1)、草坪根系土壤基質(zhì)層(2)、粗沙層(3)以及碎石層(4)，其特征在于由緊密并列排列的坪床托盤(5)形成運(yùn)動(dòng)草坪的底層，坪床托盤(5)的頂面分布均勻小孔，每邊及中間設(shè)置撐腳，坪床托盤(5)底部形成的拱形空間相互貫通，構(gòu)成溫控空間(6)，溫控空間(6)與控溫系統(tǒng)的冷、熱氣管道相聯(lián)通。
全文摘要
一種坪床控溫式體育運(yùn)動(dòng)草坪，在草坪、草坪根系土壤基質(zhì)層、粗沙層以及碎石層之下，由緊密并列排列的坪床托盤形成運(yùn)動(dòng)草坪的底層，坪床托盤的頂面分布均勻小孔，每邊及中間設(shè)置撐腳，坪床托盤底部形成相互貫通的溫控空間，空調(diào)系統(tǒng)或水循環(huán)控溫系統(tǒng)的管道均勻分布在整個(gè)草坪的四周，并與坪床底部的溫控空間相通，對(duì)草坪底部的空間網(wǎng)絡(luò)實(shí)施溫度調(diào)節(jié)。本發(fā)明可以改善草坪的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)草坪的四季常綠，滿足一年四季體育運(yùn)動(dòng)的比賽要求。
文檔編號(hào)A01G1/00GK1561674SQ20041001718
公開日2005年1月12日 申請(qǐng)日期2004年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月25日
發(fā)明者王兆龍, 張彪, 高紅明, 殷朝珍 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)