一种轻质泡沫玻璃屋面模块化种植装置

本技术属于建筑结构绿化，具体涉及一种轻质泡沫玻璃屋面模块化种植装置。

背景技术：

1、近年来，人们对城市的绿地率也越来越重视，绿地能够净化空气，实现二氧化碳和氧气的循环与太阳能利用，还能吸收空气中各种对人体有害的气体；吸附漂浮的粉尘，减少雾霾；净化土壤与水体等等。人们不仅在地面上种植绿色植物，也开始在各种建筑物的屋面、天台上种植树木花卉，这样空中绿地不仅节约了土地，开拓利用了城市的空间，还能保温隔热，减小房屋的耗能，节约资源，缓解城市的热岛效应，对人们生活环境质量的提高有着不可忽视的作用。

2、绿色屋面，是指以种植土种植植物的建筑屋面(包括屋顶、天台、阳台等)或地下建筑顶板。它具有既不占用土地资源，又可增加城市绿化面积、改善空气质量，美化城市景观，同时缓解城市热岛效应、冬季保暖夏季隔热、减小屋面所承受温度波动范围从而延长屋面寿命、降低室内空调能耗等诸多有点，已经成为了现代建筑发展的新方向，引起了国内外众多研究者的重视。我国绿色屋面基本构造层次极多，据统计，绿色屋面由下至上可以依次包括：结构层、保温层、找坡层、找平层、防水层、耐根穿刺防水层、保护层、排水层、过滤层、种植土层。这种传统的绿色屋面不仅结构复杂，施工周期长，而且一旦发生渗漏，将导致无法查清渗漏点并难以维修，后续维护更换成本高。现有的屋面种植多采用堆积密度在500～900kg/m3陶粒进行填充，致使其自重大，屋面负荷大，且选用的陶粒多为单一粒径，未考虑到植物根系发达的特点，挤压植物根系生长空间，阻碍植物发育。另外，现有大多种植屋面模块透水性能良好，但在设计时忽略了保持覆土厚度这一重要因素，导致内部密封性不足，使得土壤在使用过程中不断渗漏，其植物生存表现不好。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型提供一种轻质泡沫玻璃屋面模块化种植装置，以解决现有大多种植屋面结构复杂、自重大、土壤渗漏、维护及更换成本高等技术问题。

2、本实用新型是由以下技术方案实现：

3、一种轻质泡沫玻璃屋面模块化种植装置，包括若干个种植箱和置于所述种植箱底部的承托平台，所述承托平台置于屋顶，任一所述种植箱的顶部开设若干种植槽，其内部自下而上设置透水透气层、植物根系层和植物茎直生长层；所述透水透气层、植物根系层和植物茎直生长层分别由粒径不同的轻质泡沫玻璃铺设；所述轻质泡沫玻璃按粒径从小到大自上而下排列。

4、与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

5、本实用新型采用轻质泡沫玻璃作为主要的填充材料，解决传统种植模块自重大的问题，且泡沫玻璃由小到大排列，一方面不会挤压植物根系生长空间，便于植物根系生长，另一方面，轻质泡沫玻璃排列形成的孔隙能在水流进入时将水流集束使其更快达到植物根部从而达到高速灌溉的目的，又能在灌溉后使其分散渗出，从而充分满足透水要求。

6、进一步地，所述种植箱由膨胀珍珠岩砂浆浇筑而成；所述膨胀珍珠岩砂浆由砂浆和膨胀珍珠岩颗粒按体积比15:85的比例混合搅拌得到；所述砂浆由水泥和砂以1:2.5的比例混合制备。膨胀珍珠岩砂浆具有堆密度小、导热系数小、比较经济等特点，可以减轻荷载的同时进行保水，吸水率可达70～80％，可以有效防止水流渗出。

7、进一步地，所述种植箱为上小下大的棱台状结构，其侧壁上开设有溢水口。种植箱外形上采用非等截面设计，即上表面尺寸小于下表面，上表面全开放，既能保证在水流进入时将水流集束使其更快达到植物根部从而达到高速灌溉的目的，又能在灌溉后使其分散渗出，从而充分满足透水要求。

8、进一步地，所述轻质泡沫玻璃的填充密度为100kg/m3～300kg/m3，轻质泡沫玻璃按粒径大小从小到大自上而下地排列在种植箱内，其中植物茎直生长层填充所用轻质泡沫玻璃密度为200kg/m3～300kg/m3；植物根系层填充所用轻质泡沫玻璃密度为150kg/m3～200kg/m3；透水透气层填充所用轻质泡沫玻璃密度为100kg/m3～150kg/m3；从而适当扩大植物根系生长空间，在水流进入时将水流集束使其更快达到植物根部从而达到高速灌溉的目的，又能在灌溉后使水分分散渗出，从而充分满足透水透气的要求。

9、进一步地，所述植物根系层由轻质泡沫玻璃和种植基土填充而成，其厚度为80～100mm。轻质泡沫玻璃排列间隙也适当放大以提供植物根系生长所需空间，种植基土可选择膨润土，吸水性高、保水性好，可更有效提供植物生长所需水分。

10、进一步地，所述透水透气层由膨胀珍珠岩砂浆及轻质泡沫玻璃填充而成，其厚度为25～40mm，在满足透水透气要求的同时，可有效防止土壤和水流渗漏。

11、进一步地，所述种植槽为半球形，其底部的植物茎直生长层内对应设置有孔道。在种植槽底部对应设置垂直的孔道，方便水流快速流入种植箱，分散到植物根系层。

12、进一步地，所述承托平台为轻质l型钢和t型钢焊接而成的网格状框架，自重小、承载力高且安装、维护、更换过程皆方便快捷。

13、进一步地，所述承托平台底部设置用于角度调节的支撑杆件和单向铰，所述单向铰间隔设置在所述承托平台的底部，所述支撑杆件一端固定在所述单向铰上，在使用时，转动支撑杆件，以调节承托平台的倾斜角度，适配不同类型的屋面。

14、进一步地，所述种植箱的侧壁厚度为10～15mm。

15、本实用新型还具有如下有益效果：

16、本实用新型的屋面模块化种植装置可根据屋面面积及屋面可利用区域位置自由拼接种植箱和承托平台，多个种植箱可由通过承托平台拼接，解决新旧城区屋面结构较多，可利用区域形状不规整的问题。

17、本实用新型中种植箱和承托架均为单元模块结构，拆装方便，且可重复利用；本实用新型结构设计合理，稳定性高。

技术特征：

1.一种轻质泡沫玻璃屋面模块化种植装置，其特征在于，包括若干个种植箱和置于所述种植箱底部的承托平台，所述承托平台置于屋顶，任一所述种植箱的顶部开设若干种植槽，其内部自下而上设置透水透气层、植物根系层和植物茎直生长层；所述透水透气层、植物根系层和植物茎直生长层分别由粒径不同的轻质泡沫玻璃铺设；所述轻质泡沫玻璃按粒径从小到大自上而下排列。

2.根据权利要求1所述的一种轻质泡沫玻璃屋面模块化种植装置，其特征在于，所述种植箱为上小下大的棱台状结构，其侧壁上开设有溢水口。

3.根据权利要求1所述的一种轻质泡沫玻璃屋面模块化种植装置，其特征在于，所述轻质泡沫玻璃的填充密度为100kg/m3～300kg/m3。

4.根据权利要求1所述的一种轻质泡沫玻璃屋面模块化种植装置，其特征在于，所述植物根系层由轻质泡沫玻璃和种植基土填充而成，其厚度为80～100mm。

5.根据权利要求1所述的一种轻质泡沫玻璃屋面模块化种植装置，其特征在于，所述透水透气层由膨胀珍珠岩砂浆和轻质泡沫玻璃填充而成，其厚度为25～40mm。

6.根据权利要求1所述的一种轻质泡沫玻璃屋面模块化种植装置，其特征在于，所述种植槽为半球形，其底部的植物茎直生长层内对应设置有孔道。

7.根据权利要求1所述的一种轻质泡沫玻璃屋面模块化种植装置，其特征在于，所述承托平台为轻质l型钢和t型钢焊接而成的网格状框架。

8.根据权利要求7所述的一种轻质泡沫玻璃屋面模块化种植装置，其特征在于，所述承托平台底部设置有用于角度调节的支撑杆件和单向铰；所述单向铰间隔设置在所述承托平台的底部，所述支撑杆件一端固定在所述单向铰上。

9.根据权利要求1所述的一种轻质泡沫玻璃屋面模块化种植装置，其特征在于，所述种植箱的侧壁厚度为10～15mm。

技术总结
本技术公开了一种轻质泡沫玻璃屋面模块化种植装置，属于建筑结构绿化技术领域，该装置包括若干个种植箱和置于所述种植箱底部的承托平台，所述承托平台置于屋顶，任一所述种植箱的顶部开设若干种植槽，其内部自下而上设置透水透气层、植物根系层和植物茎直生长层；所述透水透气层、植物根系层和植物茎直生长层分别由粒径不同的轻质泡沫玻璃铺设；所述轻质泡沫玻璃按粒径从小到大自上而下排列。本技术结构简单，施工方便，可以解决现有大多种植屋面结构复杂、自重大、土壤渗漏、维护及更换成本高等问题。

技术研发人员：李建新,任利国,卓凡,尹衍升,周双喜,徐浩,张铁志,刘帅,张海波
受保护的技术使用者：广州航海学院
技术研发日：20231110
技术公布日：2024/8/15