專利名稱：環(huán)繞建筑物的種植管內(nèi)噴霧植物栽培系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及采用間隙式噴霧供給植物根系發(fā)育所需要的水分和營養(yǎng)元 素并保持植物根系處于適宜的濕度環(huán)境中的一種系統(tǒng)。具體涉及可進(jìn)行平行或環(huán) 繞建筑物進(jìn)行植物立體種植的一種節(jié)水栽培系統(tǒng)，屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
飛速發(fā)展的城市化進(jìn)程使大量農(nóng)田被占，能夠用于耕種的土地越來越少。而 隨著大量城市人口的增加，城市高樓林立，空氣中二氧化碳的含量因?yàn)槿祟惢顒?和汽車尾氣排放而顯著增加，由此造成的嚴(yán)重溫室效應(yīng)使城市里的溫度比郊外的
溫度顯著升高，空氣中的含氧量降低，城市人的生活質(zhì)量明顯下降。因此，構(gòu)建 環(huán)繞建筑物的植物種植模塊系統(tǒng)，將田間種植的植物引進(jìn)到高層建筑形成植物的 立體種植，不僅可以解決因耕地面積減少而造成的農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)危機(jī)，還可以通過 植物的光合作用減少二氧化碳的含量，增加氧含暈，改善空氣質(zhì)量。
室內(nèi)盆栽雖然也將植物引到了高層建筑中，但僅僅只能局限于家庭，不能形 成顯著改善城市環(huán)境的規(guī)模效應(yīng)。國外許多科學(xué)家建議環(huán)繞建筑物種植植物，通 過植物吸收太陽熱能和二氧化碳可以顯著降低太陽輻射和溫室效應(yīng)帶來的城市 高溫的問題，改善城市的生活質(zhì)量，同時還可以使農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)形成規(guī)?；牧?體種植，解決耕地面積減少帶給人類的農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)短缺的問題。這一構(gòu)想目前面 臨的主要技術(shù)問題是如何建立一個系統(tǒng)使植物能夠環(huán)繞高層建筑物種植。
作物的水培利用pvc材料制成了在平地上進(jìn)行蔬菜花卉等種植的系統(tǒng)，在農(nóng)
業(yè)灌溉系統(tǒng)中采用的滴灌或噴灌網(wǎng)絡(luò)中引入了壓力調(diào)節(jié)和流量平衡的概念。這些 系統(tǒng)都都是在地面上設(shè)置的，屬于平面建立的系統(tǒng)，沒有涉及如何將系統(tǒng)構(gòu)建成 環(huán)繞建筑物的立體設(shè)置。系統(tǒng)環(huán)繞建筑物尤其是高層建筑物必須解決巨大的勢能 差異對系統(tǒng)在立體設(shè)置下如何保證營養(yǎng)液的平衡輸送和回流的問題，同時大量營 養(yǎng)液長時間不間斷地在管網(wǎng)中流動消耗的能源高，對承載管網(wǎng)建筑物的壓力大等 因素推高了高層建筑物的植物栽培系統(tǒng)運(yùn)行成本。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的，是提供一種利用高層建筑的勢能輸送營養(yǎng)液，通過種植 管內(nèi)微噴系統(tǒng)僅在根系需要時噴霧為植物根系提供水分和養(yǎng)分，種植管中沒有營 養(yǎng)液不間斷地流動，不需要回流收集營養(yǎng)液，節(jié)能減排，解決了系統(tǒng)環(huán)繞高層建 筑物栽培植物的高成本問題，使本產(chǎn)品具有非常強(qiáng)的可操作性。
本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
在建筑物的頂部裝置一個帶有太陽能加熱系統(tǒng)的營養(yǎng)液配液箱，配液箱經(jīng)過 過濾器與沿建筑物垂直排列的裝有排氣閥的輸液管道連接，垂直輸液管道經(jīng)過壓 力調(diào)節(jié)閥與裝置在與建筑物平行排列的種植管內(nèi)底部的微噴系統(tǒng)一端連接，微噴 系統(tǒng)的另一端封堵，種植管的上端開有栽培孔，支撐植物的卡箍通過下端的兩塊 卡片固定在栽培孔上，種植管末端與垂直排列的排流管道連接，種植管內(nèi)裝有濕 度傳感器，傳感器的信號線與壓力調(diào)節(jié)閥連接，構(gòu)成管內(nèi)噴霧營養(yǎng)液的植物栽培 系統(tǒng)。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，營養(yǎng)液通過營養(yǎng)液配液箱加入，在勢能的作用下 注入垂直輸液管道，連接微噴系統(tǒng)的壓力調(diào)節(jié)閥根據(jù)種植管內(nèi)傳感器的指令開啟 或關(guān)閉，當(dāng)種植管內(nèi)的濕度低于傳感器設(shè)定的域值，壓力調(diào)節(jié)閥接受指令開啟， 營養(yǎng)液在勢能的作用下通過微噴系統(tǒng)上的微孔在種植管內(nèi)噴霧，供給植物根系生 長所需要的水分和養(yǎng)分，當(dāng)種植管內(nèi)的濕度達(dá)到傳感器設(shè)定的要求域值，壓力調(diào) 節(jié)閥接受指令關(guān)閉。種植管末端連接的排流管道用于清洗微噴帶和種植管時的廢 液排流。種植管的上端開有栽培孔，支撐植物的卡箍通過下端的兩塊卡片固定在 栽培孔上，植物通過栽培孔栽種在種植管內(nèi)。太陽能加熱系統(tǒng)在氣溫低于20°C 時啟用，以保證營養(yǎng)液的溫度控制在20-3(TC之間。
本實(shí)用新型降低了高層建筑物栽培植物的運(yùn)行成本，使植物可以環(huán)繞建筑物 種植，使植物的種植向空間發(fā)展， 一方面有利于解決土地短缺的危機(jī)，另一方面 解決城市環(huán)境空氣污染尤其是熱島效應(yīng)的問題，具有非常好的應(yīng)用前景。


圖1為環(huán)繞建筑物的種植管內(nèi)噴霧植物栽培系統(tǒng)示意圖，圖中1為配液箱， 2為閘閥，3為太陽能加熱系統(tǒng)，4為垂直輸液管道，5為壓力調(diào)節(jié)閥，6為帶有 微噴系統(tǒng)的種植管，7為排流管道。圖2為種植管內(nèi)微噴系統(tǒng)，圖中l(wèi)為種植管，2為卡箍，3為微噴系統(tǒng) 圖3為微噴系統(tǒng)，圖中l(wèi)為微噴帶，2為微孔 圖4為支撐植物的卡箍，圖中l(wèi)為錐形體，2為固定卡片
具體實(shí)施方式
1:
操作時，向圖1中的配液箱1中加入營養(yǎng)液，營養(yǎng)液經(jīng)過閘閾2進(jìn)入垂直輸 液管道4，再經(jīng)過壓力調(diào)節(jié)閥5進(jìn)入裝置在種植管6中的微噴系統(tǒng)(圖2中的3)， 營養(yǎng)液通過圖3所示微噴系統(tǒng)的微噴帶1上的微孔2向種植管內(nèi)噴霧，供給通過 種植管上的卡箍(圖2中的2)支撐的植物根系，卡箍的固定卡片(圖4中的 2)將卡箍固定在種植管的栽培孔上，植物則通過卡箍的錐形體(圖4中的1) 支撐，多余的營養(yǎng)液落入種植管中并經(jīng)排液管道7流出。圖1中的太陽能加熱系 統(tǒng)3附加在配液箱1旁，在氣溫低于20。C時啟用，保證營養(yǎng)液的溫度控制在20-30 'C之間。
具體實(shí)施方式
2
本實(shí)用新型的環(huán)繞建筑物種植植物的系統(tǒng)，是由配液箱，太陽能加熱系統(tǒng)， 閘閥，垂直輸液管道，壓力調(diào)節(jié)閥，種植管，濕度傳感器，微噴系統(tǒng)和排液管構(gòu) 成的。
在距地面高度15米的建筑物上放置一個PVC制成的100 L營養(yǎng)液配液箱， 在距地面6米的高度安裝3根與地面平行排列的直徑為110毫米的PVC種植管， 種植管長度為10米，每根上下間距為3米，種植管上端每隔30厘米開一個直徑 5厘米的栽培孔，支撐植物的卡箍通過下端的兩塊卡片固定在栽培孔上，栽培孔 與卡箍間用一塊孔徑3厘米的有孔黑色塑料膜片分隔，將生菜苗通過卡箍和栽培 孔使生菜的根系插入到種植管內(nèi)，種植管內(nèi)裝置一條微孔面朝上的PE材料制成 的微噴帶，微噴帶上縱向開有4排直徑為500微米的微孔，微噴帶一端與壓力調(diào) 節(jié)閥連接，另一端巻折封堵，在種植管的中間裝置有一個濕度傳感器，傳感器的 信號線與壓力調(diào)節(jié)閥的開關(guān)控制器連接。
具體操作時，開啟閘閥，配液箱中的營養(yǎng)液在勢能的作用下注入垂直地面的 160mm PVC輸液管道中，當(dāng)種植管內(nèi)的濕度低于設(shè)定的90%的相對濕度時，壓力調(diào)節(jié)閥在傳感器的指令下開啟，營養(yǎng)液在勢能的作用下通過微噴帶上的微孔在種 植管內(nèi)均勻朝上向生菜的根系噴霧，供給生菜根系水分和養(yǎng)分，當(dāng)種植管內(nèi)的濕 度達(dá)到設(shè)定的要求域值-相對濕度90%時，壓力調(diào)節(jié)閥接受傳感器指令關(guān)閉， 微噴帶停止噴霧，如此循環(huán)往復(fù)直到收獲。
太陽能加熱系統(tǒng)在氣溫低于2(TC時啟用，以保證營養(yǎng)液的溫度控制在20-30 'C之間。
生菜收獲后在配液箱中加入洗滌液，打開配液箱連接垂直輸液管道的閘閥， 在勢能的作用下洗滌液注入垂直輸液管道，將壓力調(diào)節(jié)閥放在手動位置開啟，洗 滌液在勢能的作用下通過微噴帶上的微孔在種植管內(nèi)均勻噴霧3小時，清洗微噴 帶和種植管，洗液從種植管通過垂直排流管道排棄。
權(quán)利要求1. 環(huán)繞建筑物的種植管內(nèi)噴霧植物栽培系統(tǒng)，其特征在于在建筑物的頂部裝置一個帶有太陽能熱水系統(tǒng)的營養(yǎng)液配液箱，營養(yǎng)液配液箱經(jīng)過過濾器與垂直排列的輸液管道連接，輸液管道經(jīng)過壓力調(diào)節(jié)閥與放置在平行排列的種植管內(nèi)底部的微噴系統(tǒng)一端連接，微噴系統(tǒng)的另一端封堵，種植管的上端開有栽培孔，支撐植物的卡箍通過下端的兩塊卡片固定在栽培孔上，種植管末端與垂直排列的排流管道連接，種植管內(nèi)裝有濕度傳感器，傳感器的信號線與壓力調(diào)節(jié)閥連接，構(gòu)成環(huán)繞建筑物的種植管內(nèi)噴霧植物栽培系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的植物栽培系統(tǒng)，其特征在于所述的建筑物的高度為l 到1000米。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的植物栽培系統(tǒng)，其特征在于所述的微噴系統(tǒng)是由微噴 頭或微噴帶組成的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的植物栽培系統(tǒng)，其特征在于所述的種植管是由直徑 50-1000毫米的高分子材料制成的。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的植物栽培系統(tǒng)，其特征在于所述的支撐植物的卡箍是 由高分子材料制成的上端為上大下小的錐形體，錐形體頂部有一小開口，下 端為開口的兩塊卡片，錐形體與卡片間放置帶孔的不透明薄膜組成的。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的植物栽培系統(tǒng)，其特征在于所述的微噴帶是由高分子材料制成的直徑為1-200毫米的微噴帶。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的植物栽培系統(tǒng)，其特征在于所述的微噴帶上開有每平方米l-IOOOO個直徑為O. 05-1000微米的微孔。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的植物栽培系統(tǒng)，其特征在于所述的微噴帶上開有的微 孔直徑更為優(yōu)選的為500微米的微孔。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的植物栽培系統(tǒng)，其特征在于所述的高分子材料為PVC 或UPVC。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種環(huán)繞建筑物的種植管內(nèi)噴霧植物栽培系統(tǒng)，是在建筑物的頂部裝置一個帶有太陽能加熱系統(tǒng)的營養(yǎng)液配液箱和在建筑物上的種植管內(nèi)噴霧營養(yǎng)液的植物栽培系統(tǒng)，支撐植物的卡箍通過下端的兩塊卡片固定在栽培孔上，構(gòu)成管內(nèi)噴霧營養(yǎng)液的植物栽培系統(tǒng)。本實(shí)用新型降低了高層建筑物栽培植物的運(yùn)行成本，使植物種植向空間發(fā)展，一方面有利于解決土地短缺的危機(jī)，另一方面解決城市環(huán)境空氣污染尤其是熱島效應(yīng)的問題，具有非常好的應(yīng)用前景。
文檔編號A01G31/06GK201267137SQ200820064149
公開日2009年7月8日 申請日期2008年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月8日
發(fā)明者永 黃, 瑜 黃 申請人:永 黃