专利名称：环绕建筑物的种植管内喷雾植物栽培系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及采用间隙式喷雾供给植物根系发育所需要的水分和营养元 素并保持植物根系处于适宜的湿度环境中的一种系统。具体涉及可进行平行或环 绕建筑物进行植物立体种植的一种节水栽培系统，属于土木工程技术领域。
背景技术：
飞速发展的城市化进程使大量农田被占，能够用于耕种的土地越来越少。而 随着大量城市人口的增加，城市高楼林立，空气中二氧化碳的含量因为人类活动 和汽车尾气排放而显著增加，由此造成的严重温室效应使城市里的温度比郊外的
温度显著升高，空气中的含氧量降低，城市人的生活质量明显下降。因此，构建 环绕建筑物的植物种植模块系统，将田间种植的植物引进到高层建筑形成植物的 立体种植，不仅可以解决因耕地面积减少而造成的农产品供应危机，还可以通过 植物的光合作用减少二氧化碳的含量，增加氧含暈，改善空气质量。
室内盆栽虽然也将植物引到了高层建筑中，但仅仅只能局限于家庭，不能形 成显著改善城市环境的规模效应。国外许多科学家建议环绕建筑物种植植物，通 过植物吸收太阳热能和二氧化碳可以显著降低太阳辐射和温室效应带来的城市 高温的问题，改善城市的生活质量，同时还可以使农产品的生产形成规模化的立 体种植，解决耕地面积减少带给人类的农产品供应短缺的问题。这一构想目前面 临的主要技术问题是如何建立一个系统使植物能够环绕高层建筑物种植。
作物的水培利用pvc材料制成了在平地上进行蔬菜花卉等种植的系统，在农
业灌溉系统中采用的滴灌或喷灌网络中引入了压力调节和流量平衡的概念。这些 系统都都是在地面上设置的，属于平面建立的系统，没有涉及如何将系统构建成 环绕建筑物的立体设置。系统环绕建筑物尤其是高层建筑物必须解决巨大的势能 差异对系统在立体设置下如何保证营养液的平衡输送和回流的问题，同时大量营 养液长时间不间断地在管网中流动消耗的能源高，对承载管网建筑物的压力大等 因素推高了高层建筑物的植物栽培系统运行成本。
实用新型内容
本实用新型的目的，是提供一种利用高层建筑的势能输送营养液，通过种植 管内微喷系统仅在根系需要时喷雾为植物根系提供水分和养分，种植管中没有营 养液不间断地流动，不需要回流收集营养液，节能减排，解决了系统环绕高层建 筑物栽培植物的高成本问题，使本产品具有非常强的可操作性。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。
在建筑物的顶部装置一个带有太阳能加热系统的营养液配液箱，配液箱经过 过滤器与沿建筑物垂直排列的装有排气阀的输液管道连接，垂直输液管道经过压 力调节阀与装置在与建筑物平行排列的种植管内底部的微喷系统一端连接，微喷 系统的另一端封堵，种植管的上端开有栽培孔，支撑植物的卡箍通过下端的两块 卡片固定在栽培孔上，种植管末端与垂直排列的排流管道连接，种植管内装有湿 度传感器，传感器的信号线与压力调节阀连接，构成管内喷雾营养液的植物栽培 系统。
本实用新型是这样实现的，营养液通过营养液配液箱加入，在势能的作用下 注入垂直输液管道，连接微喷系统的压力调节阀根据种植管内传感器的指令开启 或关闭，当种植管内的湿度低于传感器设定的域值，压力调节阀接受指令开启， 营养液在势能的作用下通过微喷系统上的微孔在种植管内喷雾，供给植物根系生 长所需要的水分和养分，当种植管内的湿度达到传感器设定的要求域值，压力调 节阀接受指令关闭。种植管末端连接的排流管道用于清洗微喷带和种植管时的废 液排流。种植管的上端开有栽培孔，支撑植物的卡箍通过下端的两块卡片固定在 栽培孔上，植物通过栽培孔栽种在种植管内。太阳能加热系统在气温低于20°C 时启用，以保证营养液的温度控制在20-3(TC之间。
本实用新型降低了高层建筑物栽培植物的运行成本，使植物可以环绕建筑物 种植，使植物的种植向空间发展， 一方面有利于解决土地短缺的危机，另一方面 解决城市环境空气污染尤其是热岛效应的问题，具有非常好的应用前景。
图1为环绕建筑物的种植管内喷雾植物栽培系统示意图，图中1为配液箱， 2为闸阀，3为太阳能加热系统，4为垂直输液管道，5为压力调节阀，6为带有 微喷系统的种植管，7为排流管道。图2为种植管内微喷系统，图中l为种植管，2为卡箍，3为微喷系统 图3为微喷系统，图中l为微喷带，2为微孔 图4为支撑植物的卡箍，图中l为锥形体，2为固定卡片
具体实施方式
1:
操作时，向图1中的配液箱1中加入营养液，营养液经过闸阈2进入垂直输 液管道4，再经过压力调节阀5进入装置在种植管6中的微喷系统(图2中的3)， 营养液通过图3所示微喷系统的微喷带1上的微孔2向种植管内喷雾，供给通过 种植管上的卡箍(图2中的2)支撑的植物根系，卡箍的固定卡片(图4中的 2)将卡箍固定在种植管的栽培孔上，植物则通过卡箍的锥形体(图4中的1) 支撑，多余的营养液落入种植管中并经排液管道7流出。图1中的太阳能加热系 统3附加在配液箱1旁，在气温低于20。C时启用，保证营养液的温度控制在20-30 'C之间。
具体实施方式
2
本实用新型的环绕建筑物种植植物的系统，是由配液箱，太阳能加热系统， 闸阀，垂直输液管道，压力调节阀，种植管，湿度传感器，微喷系统和排液管构 成的。
在距地面高度15米的建筑物上放置一个PVC制成的100 L营养液配液箱， 在距地面6米的高度安装3根与地面平行排列的直径为110毫米的PVC种植管， 种植管长度为10米，每根上下间距为3米，种植管上端每隔30厘米开一个直径 5厘米的栽培孔，支撑植物的卡箍通过下端的两块卡片固定在栽培孔上，栽培孔 与卡箍间用一块孔径3厘米的有孔黑色塑料膜片分隔，将生菜苗通过卡箍和栽培 孔使生菜的根系插入到种植管内，种植管内装置一条微孔面朝上的PE材料制成 的微喷带，微喷带上纵向开有4排直径为500微米的微孔，微喷带一端与压力调 节阀连接，另一端巻折封堵，在种植管的中间装置有一个湿度传感器，传感器的 信号线与压力调节阀的开关控制器连接。
具体操作时，开启闸阀，配液箱中的营养液在势能的作用下注入垂直地面的 160mm PVC输液管道中，当种植管内的湿度低于设定的90%的相对湿度时，压力调节阀在传感器的指令下开启，营养液在势能的作用下通过微喷带上的微孔在种 植管内均匀朝上向生菜的根系喷雾，供给生菜根系水分和养分，当种植管内的湿 度达到设定的要求域值-相对湿度90%时，压力调节阀接受传感器指令关闭， 微喷带停止喷雾，如此循环往复直到收获。
太阳能加热系统在气温低于2(TC时启用，以保证营养液的温度控制在20-30 'C之间。
生菜收获后在配液箱中加入洗涤液，打开配液箱连接垂直输液管道的闸阀， 在势能的作用下洗涤液注入垂直输液管道，将压力调节阀放在手动位置开启，洗 涤液在势能的作用下通过微喷带上的微孔在种植管内均匀喷雾3小时，清洗微喷 带和种植管，洗液从种植管通过垂直排流管道排弃。
权利要求1. 环绕建筑物的种植管内喷雾植物栽培系统，其特征在于在建筑物的顶部装置一个带有太阳能热水系统的营养液配液箱，营养液配液箱经过过滤器与垂直排列的输液管道连接，输液管道经过压力调节阀与放置在平行排列的种植管内底部的微喷系统一端连接，微喷系统的另一端封堵，种植管的上端开有栽培孔，支撑植物的卡箍通过下端的两块卡片固定在栽培孔上，种植管末端与垂直排列的排流管道连接，种植管内装有湿度传感器，传感器的信号线与压力调节阀连接，构成环绕建筑物的种植管内喷雾植物栽培系统。
2. 根据权利要求l所述的植物栽培系统，其特征在于所述的建筑物的高度为l 到1000米。
3. 根据权利要求l所述的植物栽培系统，其特征在于所述的微喷系统是由微喷 头或微喷带组成的。
4. 根据权利要求l所述的植物栽培系统，其特征在于所述的种植管是由直径 50-1000毫米的高分子材料制成的。
5. 根据权利要求l所述的植物栽培系统，其特征在于所述的支撑植物的卡箍是 由高分子材料制成的上端为上大下小的锥形体，锥形体顶部有一小开口，下 端为开口的两块卡片，锥形体与卡片间放置带孔的不透明薄膜组成的。
6. 根据权利要求3所述的植物栽培系统，其特征在于所述的微喷带是由高分子材料制成的直径为1-200毫米的微喷带。
7. 根据权利要求3所述的植物栽培系统，其特征在于所述的微喷带上开有每平方米l-IOOOO个直径为O. 05-1000微米的微孔。
8. 根据权利要求3所述的植物栽培系统，其特征在于所述的微喷带上开有的微 孔直径更为优选的为500微米的微孔。
9. 根据权利要求4所述的植物栽培系统，其特征在于所述的高分子材料为PVC 或UPVC。
专利摘要本实用新型涉及一种环绕建筑物的种植管内喷雾植物栽培系统，是在建筑物的顶部装置一个带有太阳能加热系统的营养液配液箱和在建筑物上的种植管内喷雾营养液的植物栽培系统，支撑植物的卡箍通过下端的两块卡片固定在栽培孔上，构成管内喷雾营养液的植物栽培系统。本实用新型降低了高层建筑物栽培植物的运行成本，使植物种植向空间发展，一方面有利于解决土地短缺的危机，另一方面解决城市环境空气污染尤其是热岛效应的问题，具有非常好的应用前景。
文档编号A01G31/06GK201267137SQ200820064149
公开日2009年7月8日 申请日期2008年7月8日 优先权日2008年7月8日
发明者永 黄, 瑜 黄 申请人:永 黄