一種適用于屋頂綠化的儲(chǔ)水保濕型組合種植槽的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于屋頂綠化的儲(chǔ)水保濕型組合種植槽，包括槽體、U型透水磚、噴淋管、濕度傳感器和灌溉控制柜；槽體包括相互連通的種植槽和溢水槽，種植槽上端開口，種植槽底部一側(cè)開口并與溢水槽相連通；U型透水磚采用透水型發(fā)泡混凝土制成；U型透水磚包括U型槽結(jié)構(gòu)和設(shè)置在U型槽結(jié)構(gòu)底部的若干個(gè)吸水腳，U型透水磚設(shè)置于種植槽中，種植土填充于U型槽結(jié)構(gòu)中；噴淋管通過支撐架固定于種植槽的側(cè)壁上，噴淋管與進(jìn)水管相連通；濕度傳感器插設(shè)在種植土中，濕度傳感器和進(jìn)水管分別與灌溉控制柜連接。可監(jiān)測土壤濕度并控制灌溉。
【專利說明】
一種適用于屋頂綠化的儲(chǔ)水保濕型組合種植槽
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種適用于屋頂綠化的儲(chǔ)水保濕型組合種植槽，屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市建設(shè)生態(tài)化、景觀化理念的深入，屋頂綠化對(duì)增加城市綠地面積，改善日趨惡化的人類生存環(huán)境空間，開拓人類綠化空間，建造田園城市，提高人們生活質(zhì)量，以及美化城市環(huán)境，改善生態(tài)效應(yīng)有著極其重要的意義。研究表明，未綠化的屋頂是導(dǎo)致城市溫度升高的重要原因，近年來，世界各國為了緩解都市“熱島”效應(yīng)、節(jié)約能源、改善空氣質(zhì)量，一直在致力于屋頂綠化技術(shù)的研發(fā)和推廣。
[0003]屋頂綠化在對(duì)城市的節(jié)能環(huán)保提供幫助的同時(shí)，也為人們提供了一個(gè)環(huán)境優(yōu)美的休息娛樂場所。但由于在屋頂建設(shè)花園過程中仍然存在著眾多的問題，如承重量受限、植物生存條件苛刻、土壤保濕及養(yǎng)護(hù)困難、屋頂隔水層易被破壞等。其中，由于屋頂光照充分，溫度高、空氣干燥，由此造成的土壤保濕及養(yǎng)護(hù)較為困難，有些對(duì)土壤水分要求較高的植物難以存活。同時(shí)屋頂綠化對(duì)隔水材料也提出了較高的要求，由于施工或后期老化造成的屋頂隔水層破壞，將嚴(yán)重影響到建筑物的正常使用，這也就造成屋頂花園的建設(shè)較難推廣。
[0004]近年來，我國正在大力推廣海綿城市建設(shè)，城市能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時(shí)將蓄存的水“釋放”并加以利用。提升城市生態(tài)系統(tǒng)功能和減少城市洪澇災(zāi)害的發(fā)生。強(qiáng)調(diào)提升城市排水系統(tǒng)時(shí)要優(yōu)先考慮把有限的雨水留下來，優(yōu)先考慮更多利用自然力量排水，建設(shè)自然存積、自然滲透、自然凈化的海綿城市。而屋頂綠化可以通過儲(chǔ)水，減少屋面泄水，有效的減輕城市排水系統(tǒng)的壓力。
[0005]無機(jī)多孔材料通常具有孔隙率高、比表面積大的特點(diǎn)，廣泛的應(yīng)用于環(huán)保、建筑等多個(gè)領(lǐng)域，尤其是混凝土發(fā)泡而成的多孔材料更具有價(jià)格低廉、性能優(yōu)良、制備簡單的特點(diǎn)，近年來應(yīng)用廣泛。發(fā)泡混凝土又稱泡沫水泥，是由骨料、水泥、水泥發(fā)泡劑和水通過高壓發(fā)泡機(jī)混合澆筑成形，通過不同的工藝及配比，可使得材料內(nèi)含有大量的閉氣孔和開氣孔。發(fā)泡混凝土不但重量輕，而且具有吸水、儲(chǔ)水和透水的特點(diǎn)，同時(shí)由于其所具有的巨大比表面積，在生物凈化領(lǐng)域也有著重要的作用。因此，將發(fā)泡混凝土材料有效的運(yùn)用于屋頂花園的建設(shè)中，充分開發(fā)其吸水、儲(chǔ)水和透水的優(yōu)點(diǎn)，這對(duì)生態(tài)型海綿城市的建設(shè)具有積極的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種適用于屋頂綠化的儲(chǔ)水保濕型組合種植槽，可有效的收集和循環(huán)利用雨水及灌溉余水，保持槽內(nèi)土壤水分含量，延長植被的維護(hù)周期，節(jié)約灌溉用水;同時(shí)本發(fā)明還可自由組合成為各種形狀，使屋頂花園呈現(xiàn)較好的景觀效果，并減少屋頂陽光直射面積。本發(fā)明制造簡單、成本低、實(shí)施方便，適用于各類建筑頂部綠化。
[0007]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種適用于屋頂綠化的儲(chǔ)水保濕型組合種植槽，其特征在于:包括槽體、U型透水磚、噴淋管、濕度傳感器和灌溉控制柜；
所述槽體包括相互連通的種植槽和溢水槽，種植槽上端開口，種植槽底部一側(cè)開口并與溢水槽相連通；
所述U型透水磚采用透水型發(fā)泡混凝土制成;U型透水磚包括U型槽結(jié)構(gòu)和設(shè)置在U型槽結(jié)構(gòu)底部的若干個(gè)吸水腳，U型透水磚設(shè)置于種植槽中，種植土填充于U型槽結(jié)構(gòu)中；
所述噴淋管通過支撐架固定于種植槽的側(cè)壁上，噴淋管與進(jìn)水管相連通；
所述濕度傳感器插設(shè)在種植土中，濕度傳感器和進(jìn)水管分別與灌溉控制柜連接。
[0008]作為優(yōu)選方案，種植槽內(nèi)底部還設(shè)置有支撐肋，所述支撐肋頂面高度與溢水槽槽口高度一致;U型透水磚的吸水腳高度與支撐肋高度一致。
[0009]作為優(yōu)選方案，所述溢水槽上端開口并安裝有溢水槽蓋板，溢水槽蓋板上設(shè)置有若干條溢水縫，槽體內(nèi)的水可通過溢流縫溢出。
[0010]作為優(yōu)選方案，所述種植槽和溢水槽均為上開口長方形槽，溢水槽底面與種植槽底面齊平，儲(chǔ)存水可在種植槽與溢流槽內(nèi)自由流動(dòng)。
[0011]所述U型透水磚與種植槽內(nèi)部容置腔相配合。
[0012]更進(jìn)一步的，所述U型透水磚的制備方法為:將普通硅酸鹽水泥、河砂、粉煤灰、水泥發(fā)泡劑、水按照20: 40: 15: 5: 200的質(zhì)量比在水泥發(fā)泡機(jī)中混合發(fā)泡，把發(fā)泡好的水泥漿料和開孔型SiC泡沫陶瓷碎塊按質(zhì)量比5: 2放入水泥攪拌機(jī)中混合，混合好的漿料在在模具中澆筑并干燥成形，即得。作為更優(yōu)選，所述SiC泡沫陶瓷碎塊，平均孔徑15-20PPI，平均直徑20-30mm。
[0013]有益效果:本發(fā)明提供的適用于屋頂綠化的儲(chǔ)水保濕型組合種植槽，具有以下優(yōu)占.V.I)針對(duì)屋頂花園植被維護(hù)較為困難的問題，本發(fā)明通過底部設(shè)置的儲(chǔ)水槽結(jié)構(gòu)來有效的收集雨水及灌溉余水，并采用發(fā)泡混凝土多孔材料的儲(chǔ)水、吸水和透水功能對(duì)儲(chǔ)存水進(jìn)行循環(huán)再利用，以減緩槽內(nèi)土壤水分的散失速度，維持植物正常生長的土壤濕度，并節(jié)約灌溉用水。
[0014]2)本發(fā)明設(shè)置有溢水槽結(jié)構(gòu)，在降雨量較大或澆灌過量時(shí)，槽內(nèi)的水可自動(dòng)溢出到屋頂排水系統(tǒng)中，從而使得槽內(nèi)的水位保持穩(wěn)定，避免植物根系受水浸泡。
[0015]3)發(fā)泡混凝土材料具有較大的比表面積，埋在濕潤的土壤中也有益于其內(nèi)部厭氧微生物的大量繁殖，在植物施肥養(yǎng)護(hù)期間種植土中排出的高濃度富營養(yǎng)水可被部分降解，從而避免污染物向下游水體的擴(kuò)散。
[0016]4)本發(fā)明采用可儲(chǔ)水的槽形結(jié)構(gòu)，可直接放置于建筑物頂部使用，無需另外施加屋頂隔水工程，從而有效的避免了由于屋頂隔水層破壞而造成的漏水現(xiàn)象。
[0017]5)本發(fā)明為相互獨(dú)立的槽體結(jié)構(gòu)，可根據(jù)場地及使用要求制作成不同長度進(jìn)行自由組合，在使用過程中還可定期的變化組合形式，使屋頂花園呈現(xiàn)較好的動(dòng)態(tài)景觀效果，同時(shí)還能減少屋頂陽光直射面積，降低建筑物頂層溫度。
[0018]6)本發(fā)明可實(shí)時(shí)監(jiān)控土壤中的水分含量，并按植物需要進(jìn)行自動(dòng)灌溉，不但節(jié)省了人工維護(hù)成本，而且有利于植物的健康成長。
[0019]7)本發(fā)明制造簡單、成本低、實(shí)施方便，適用于各類建筑頂部綠化施工。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明的縱截面示意圖；
圖2是圖1的A-A截面圖；
圖3是本發(fā)明的外形不意圖；
圖4是本發(fā)明的槽體示意圖圖5是本發(fā)明的U型透水磚不意圖；
圖6是本發(fā)明的噴淋管示意圖；
圖7是本發(fā)明的組合安裝方法示意圖；
圖中:溢水槽蓋板1、槽體2、種植土 3、植物4、U型透水磚5、儲(chǔ)存水6、屋頂7、天溝8、溢水縫9、濕度傳感器1、噴淋管11、支撐架12、種植槽13、吸水腳14、噴淋孔15、支撐肋16、溢水槽17、灌溉控制柜18、進(jìn)水管19。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[0022]如圖1至圖4所示，一種適用于屋頂綠化的儲(chǔ)水保濕型組合種植槽，包括:槽體2、U型透水磚5、溢水槽蓋板1、噴淋管11和濕度傳感器10。
[0023]所述槽體2包括種植槽13和溢水槽17，采用工程塑料制成，壁厚lcm，槽內(nèi)長度420cm。
[0024]所述種植槽13為上開口的長方形槽，一端封閉，另一端與溢水槽17連通，種植槽內(nèi)長X寬X高=400X40 X40cm。種植槽13內(nèi)底部兩側(cè)還設(shè)置有支撐肋16，支撐肋16高度1cm0
[0025]所述溢水槽17為上開口長方形槽，長度20cm，槽口高度與支撐肋16頂面高度一致，底面與種植槽底面齊平，儲(chǔ)存水6可在種植槽13與溢流槽17內(nèi)自由流動(dòng)。
[0026]所述溢水槽蓋板I安裝于溢水槽17上部，材料為工程塑料，厚度為4cm，溢水槽蓋板I上設(shè)置有若干條溢水縫9，槽內(nèi)的水可通過溢流縫9溢出，同時(shí)也防止落葉或小動(dòng)物進(jìn)入槽內(nèi)。
[0027]如圖5所示，所述U型透水磚5由透水型發(fā)泡混凝土制成，長X寬X高=50X40 X30cm，首尾相連布設(shè)于種植槽13內(nèi)。U型透水磚5上部為U型槽結(jié)構(gòu)，U型槽結(jié)構(gòu)內(nèi)寬為20cm，下部設(shè)置有3條平行的吸水腳14，吸水腳14寬度為6cm，高度與支撐肋16高度一致。
[0028]所述U型透水磚5的制備方法為:將普通硅酸鹽水泥、河砂、粉煤灰、水泥發(fā)泡劑、水按照20: 40: 15: 5: 200的質(zhì)量比在水泥發(fā)泡機(jī)中混合發(fā)泡，把發(fā)泡好的水泥漿料和開孔型SiC泡沫陶瓷碎塊(泡沫陶瓷平均孔徑15-20PPI，碎塊平均直徑20-30mm)按質(zhì)量比5: 2放入水泥攪拌機(jī)中混合，混合好的漿料在在模具中澆筑并干燥成形。
[0029]所述種植土3填充于U型透水磚5上部U型槽結(jié)構(gòu)內(nèi)，上表面低于種植槽13上邊緣2-4cm，植物4種植于種植土3中。
[0030]如圖6所示，所述噴淋管11為側(cè)壁開孔的PVC管，管徑為16mm，噴淋孔15孔徑為4mm，開孔密度為50個(gè)/米，噴淋管11通過若干個(gè)支撐架12固定于種植槽13的側(cè)壁上，設(shè)置高度為種植土3表面上方8-lOcm處。噴淋管一端封閉，另一端設(shè)有三通連接閥，用于與相鄰的噴淋管11連接。水可以從噴淋孔15中流出并進(jìn)入到下方的種植土3中。
[0031]所述濕度傳感器10插在種植土3中，插入深度10-15cm，每個(gè)種植槽13內(nèi)設(shè)置2個(gè)濕度傳感器。
[0032]如圖7所示，所述槽體2平行放置于屋頂7，溢水槽17位于天溝8上方，以便于排水。所述噴淋管11與進(jìn)水管19連接，進(jìn)水管19與灌溉控制柜18連接。所述濕度傳感器10也與灌溉控制柜18連接，灌溉控制柜18可根據(jù)種植土 3的實(shí)時(shí)水分含量來控制輸水灌溉。
[0033]本發(fā)明的工作原理:一、在降雨期，雨水進(jìn)入種植土3中，土壤吸水飽和后雨水通過U形透水磚5流入并儲(chǔ)存在槽底部。如降雨量較大，槽底部儲(chǔ)存水6的水位高于溢水槽17 口部時(shí)，槽體2內(nèi)的水會(huì)從溢水口蓋板I的溢水縫9中溢出，并通過屋頂天溝8排走。二、在非降雨期，隨著植物吸水及土壤水分蒸發(fā)，槽內(nèi)種植土 3的濕度不斷降低，當(dāng)種植土 3的水分含量低于U形透水磚5內(nèi)的水分含量時(shí)，U形透水磚5內(nèi)的水分在界面滲透壓的作用下向種植土3中迀移，以維持土壤和發(fā)泡混凝土中水分含量的平衡。隨著水分迀移過程的進(jìn)行，U形透水磚5的上部和下部含水率差值增大，槽底的儲(chǔ)存水6在孔隙的毛細(xì)滲透作用及蒸發(fā)吸附作用下通過吸水腳14緩慢進(jìn)入到U形透水磚5中，從而使得U形透水磚5—直保持較高的含水率。三、在較長的干燥期，槽底的存儲(chǔ)水6已基本耗盡，種植土 3中的含水率降至較低水平時(shí)，灌溉控制柜18根據(jù)濕度傳感器10反饋的土壤含水率信息自動(dòng)打開灌溉閥門，通過各個(gè)槽體2上方的噴淋管11進(jìn)行噴淋灌溉，直至土壤含水率恢復(fù)到一定水平后自動(dòng)停止灌溉。灌溉過程中多余的水將通過U形透水磚5進(jìn)入到槽底，成為儲(chǔ)存水備用。四、在施肥管理期，種植土3內(nèi)的水、肥含量高，多余的富營養(yǎng)水被存儲(chǔ)在槽體2內(nèi)。由于發(fā)泡混凝土材料具有較大的比表面積，埋在濕潤的土壤中也有益于其內(nèi)部厭氧微生物的大量繁殖，富營養(yǎng)水在U形透水磚5的滲透過程中，其中的N、P等有機(jī)物也可被厭氧微生物進(jìn)行部分降解，從而減少了人工施肥對(duì)土壤及地下水的污染。
[0034]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種適用于屋頂綠化的儲(chǔ)水保濕型組合種植槽，其特征在于:包括槽體、U型透水磚、噴淋管、濕度傳感器和灌溉控制柜； 所述槽體包括相互連通的種植槽和溢水槽，種植槽上端開口，種植槽底部一側(cè)開口并與溢水槽相連通； 所述U型透水磚采用透水型發(fā)泡混凝土制成;U型透水磚包括U型槽結(jié)構(gòu)和設(shè)置在U型槽結(jié)構(gòu)底部的若干個(gè)吸水腳，U型透水磚設(shè)置于種植槽中，種植土填充于U型槽結(jié)構(gòu)中； 所述噴淋管通過支撐架固定于種植槽的側(cè)壁上，噴淋管與進(jìn)水管相連通； 所述濕度傳感器插設(shè)在種植土中，濕度傳感器和進(jìn)水管分別與灌溉控制柜連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于屋頂綠化的儲(chǔ)水保濕型組合種植槽，其特征在于:種植槽內(nèi)底部還設(shè)置有支撐肋，所述支撐肋頂面高度與溢水槽槽口高度一致;U型透水磚的吸水腳高度與支撐肋高度一致。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于屋頂綠化的儲(chǔ)水保濕型組合種植槽，其特征在于:所述溢水槽上端開口并安裝有溢水槽蓋板，溢水槽蓋板上設(shè)置有若干條溢水縫。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于屋頂綠化的儲(chǔ)水保濕型組合種植槽，其特征在于:所述種植槽和溢水槽均為上開口長方形槽，溢水槽底面與種植槽底面齊平。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于屋頂綠化的儲(chǔ)水保濕型組合種植槽，其特征在于:所述U型透水磚與種植槽內(nèi)部容置腔相配合。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于屋頂綠化的儲(chǔ)水保濕型組合種植槽，其特征在于:所述U型透水磚采用透水型發(fā)泡混凝土制成。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的適用于屋頂綠化的儲(chǔ)水保濕型組合種植槽，其特征在于:所述U型透水磚的制備方法為:將普通硅酸鹽水泥、河砂、粉煤灰、水泥發(fā)泡劑、水按照20: 40:15: 5: 200的質(zhì)量比在水泥發(fā)泡機(jī)中混合發(fā)泡，把發(fā)泡好的水泥漿料和開孔型SiC泡沫陶瓷碎塊按質(zhì)量比5: 2放入水泥攪拌機(jī)中混合，混合好的漿料在在模具中澆筑并干燥成形，即得。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的適用于屋頂綠化的儲(chǔ)水保濕型組合種植槽，其特征在于:所述SiC泡沫陶瓷碎塊，平均孔徑15-20PPI，平均直徑20-30mm。
【文檔編號(hào)】A01G27/00GK106034787SQ201610403398
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年6月8日
【發(fā)明人】饒磊, 王沛芳, 王超, 敖燕輝, 錢進(jìn), 侯俊
【申請(qǐng)人】河海大學(xué)