一种绿化屋面蒸发特性测试装置的制作方法

本发明涉及土壤蒸发特性测试领域，更具体地说，涉及一种绿化屋面蒸发特性测试装置。

背景技术：

土壤是一种疏松多孔体，其中布满了大大小小蜂窝状的孔隙。土壤中的水分随着蒸发过程通过毛管孔隙迁移到表面。土壤中的水分蒸发，为建筑屋面起到散热冷却作用，是建筑被动蒸发冷却的技术之一。近十多年来，有不少国内外学者针对土壤的蒸发的特性做出研究。

国内外学者对土壤的蒸发特性实验主要集中在农业、农田方面的研究，对种植屋面土壤水分蒸发的研究较少。而且不同的环境和土壤含水量将会影响土壤的水分蒸发，现有技术中暂无对绿化屋面的土壤水分蒸发进行测试的装置或系统。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种绿化屋面蒸发特性测试装置，以解决现有技术中无法对绿化屋面的蒸发及冷却特性进行检测等问题。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种绿化屋面蒸发特性测试装置，包括：

测试模块，所述测试模块包括测试腔体，所述测试腔体自上至下依次设有多层基质层，所述测试腔体中分别设有用于对各个所述基质层进行分别排水的排水装置；

设于所述测试模块的上方的太阳辐射模拟装置；

设于所述测试模块的上方、以对所述基质层进行喷水的喷淋装置；

设于所述测试模块的下方用于对所述测试模块的所述基质层的质量变化进行检测的质量检测装置；

用于对所述基质层的温度、湿度和太阳辐射强度进行分别检测的实验参数检测装置。

优选地，所述排水装置具体为排水槽，所述排水槽设置于所述测试腔体的各个所述基质层的周向，所述测试腔体的侧壁上设有排水缺口，水流经排水缺口流至所述排水槽，所述排水装置还包括设于所述排水槽的下方用于与水箱连接的排水管路。

优选地，所述实验参数检测装置包括：

设于所述测试腔体上对所述太阳辐射模拟装置的辐射强度进行检测的辐射仪；

设于所述测试腔体中分别与各个所述基质层对应的温湿度记录仪。

优选地，还包括用于对所述太阳辐射模拟装置和所述喷淋装置进行固定的支撑架。

优选地，所述测试模块的周向设有防止热量横向传递的保温层。

优选地，所述质量检测装置具体为电子台秤。

优选地，所述基质层包括自上至下依次设置的植被层、土壤层、陶粒过滤层、土工布层、蓄排水层。

优选地，还包括分别与所述太阳辐射模拟装置、所述喷淋装置、所述质量检测装置、所述实验参数检测装置连接的控制装置，所述控制装置对各装置进行启停控制和信息记录。

优选地，所述保温层具体为保温棉层。

优选地，还包括与所述控制装置连接、对各个所述基质层的土壤水分进行检测的土壤水分检测仪。

本发明提供的绿化屋面蒸发特性测试装置，包括测试模块，测试模块包括测试腔体，测试腔体自上至下依次设有多层基质层，测试腔体中分别设有用于对各个基质层进行分别排水的排水装置；设于测试模块的上方的太阳辐射模拟装置；设于测试模块的上方、以对基质层进行喷水的喷淋装置；设于测试模块的下方用于对测试模块的基质层的质量变化进行检测的质量检测装置；用于对基质层的温度、湿度和太阳辐射强度进行分别检测的实验参数检测装置。

应用本发明提供的装置，通过设置太阳辐射模拟装置以对测试模块的辐射强度进行调节，通过喷淋装置对测试模块中各基质层进行喷水，实验参数检测装置对基质层的温度、湿度和太阳辐射强度进行检测，并通过质量检测装置对整个测试模块的蒸发产生的质量变化进行检测，该装置通过模拟各种辐射工况条件减少实际气候测试的不稳定性，并通过设置测试模块对不同构造和厚度的绿化屋面的蒸发性能及温湿度特性进行测试，其不受自然环境因素影响，提高实验的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种绿化屋面蒸发特性测试装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的测试模块的结构示意图。

附图中标记如下：

太阳辐射模拟器1、支撑架2、电子台秤3、辐射仪4、测试模块5、保温棉层6、测试腔体7、排水管8、排水缺口9、排水槽10。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种绿化屋面蒸发特性测试装置，以解决现有技术中无法对绿化屋面的蒸发及冷却特性进行检测等问题。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图2，图1为本发明实施例提供的一种绿化屋面蒸发特性测试装置的结构示意图；图2为本发明实施例提供的测试模块的结构示意图。

在一种具体的实施方式中，本发明提供的绿化屋面蒸发特性测试装置，包括测试模块5，测试模块5包括测试腔体7，测试腔体7优选为矩形腔体，其中，测试腔体7优选为有机玻璃，可直观对模块的蒸发情况进行观测。测试腔体7自上至下依次设有多层基质层，基质层可根据不同所需检测的绿化屋面进行设置，测试腔体7中分别设有用于对各个基质层进行分别排水的排水装置；基质层一般包括植被层和土壤层，在测试腔体7中分别设置与上述两层相对应的各层的排水装置，如通过在测试腔体7的周向设置排水口实现，在其他实施例中，可根据实际需要设置排水装置。

设于测试模块5的上方的太阳辐射模拟装置；可通过设置支撑架2等装置设置在测试模块5的上方，太阳辐射模拟装置优选为太阳辐射模拟其，其具体的型号可根据需要自行进行选择，均在本发明的保护范围内。

设于测试模块5的上方、以对基质层进行喷水的喷淋装置；用于对基质层的温度、湿度和太阳辐射强度进行分别检测的实验参数检测装置；喷淋装置包括喷头和与喷头连接的水泵，优选地，水泵将排水装置收集的水量通过泵体泵至喷头中，以实现水资源的循环利用，喷淋装置对测试模块5的基质层进行喷洒，形成不同除湿含湿量的模块，通过实验参数检测装置对各基质层的温度、湿度进行记录，并可通过辐射仪4对基质层的上方的模拟辐射强度进行检测。其中，实验参数检测装置可包括温度传感器和湿度传感器，当然，在其他实施例中，也可以根据需要进行参数检测装置的设置，均在本发明的保护范围内。

设于测试模块5的下方用于对测试模块5的基质层的质量变化进行检测的质量检测装置；通过质量检测装置对测试模块5的蒸发量进行动态称量，质量检测装置优选为电子台秤3。

该装置通过测试模块5模拟不同构造和厚度的绿化屋面，在使用时通过喷淋装置对进行仿降水，再通过太阳辐射模拟器1进行不同辐射强度的调节，通过在测试模块5上设置各基质层上的排水装置以分别对排水量进行收集，并设置试验参数检测装置对温度、湿度进行检测，通过测试腔体7上设置辐射仪4以对太阳辐射强度进行检测，该装置可模拟不同结构和不同厚度的绿化屋面模块，定量测试在不同太阳辐射强度下的蒸发特性，并为实际工程应用提供准确的蒸发量、蒸发率等测试数据，为绿化屋面的设计、结构优化提供可靠数据，该测试装置简单易操作，为绿化屋面的性能提供定量的评价依据。

应用本发明提供的装置，通过设置太阳辐射模拟装置以对测试模块5的辐射强度进行调节，通过喷淋装置对测试模块5中各基质层进行喷水，实验参数检测装置对基质层的温度、湿度和太阳辐射强度进行检测，并通过质量检测装置对整个测试模块5的蒸发产生的质量变化进行检测，该装置通过模拟各种辐射工况条件减少实际气候测试的不稳定性，并通过设置测试模块5对不同构造和厚度的绿化屋面的蒸发性能及温湿度特性进行测试，其不受自然环境因素影响，提高实验的准确性。

其中，排水装置具体为排水槽10，排水槽10设置于测试腔体7的各个基质层的周向，测试腔体7的侧壁上设有排水缺口9，水流经排水缺口9流至排水槽10，排水装置还包括设于排水槽10的下方用于与水箱连接的排水管8路。如在测试腔体7的侧壁和底壁之间设有排水缺口9，在测试腔体7的侧壁的一定高度上设置排水缺口9，此高度为不同基质层的分层处，排水缺口9向外延伸至排水槽10中，以实现水流的收集，可根据基质层的个数设置排水缺口9，排水缺口9优选设置为三个，沿测试腔体7的周向均匀设置，排水槽10和排水管8路与水箱连接，以实现水资源的再利用，节约成本。

在一种实施例中，实验参数检测装置包括：

设于测试腔体7上对太阳辐射模拟装置的辐射强度进行检测的辐射仪4；设于测试腔体7中分别与各个基质层对应的温湿度记录仪。上述装置均为现有技术的成熟设备，可根据实际需要进行选择，其结构及连接关系在此不再赘述。

具体的，还包括用于对太阳辐射模拟装置和喷淋装置进行固定的支撑架2。由此设置以便于安装，支撑架2优选为设置在桌面上，支撑架2的结构及材料选择可自行进行设置。

测试模块5的周向设有防止热量横向传递的保温层。由此设置以保证试验的温度检测的准确性，其中，保温层可具体为保温棉，其厚度优选为100mm。

进一步地，所述基质层包括自上至下依次设置的植被层、土壤层、陶粒过滤层、土工布层、蓄排水层。在其他实施例中，可根据绿化屋面的需要进行基质层的设置，此处仅为一种优选的实施方式。

为了实现测试装置的智能化检测，还包括分别与太阳辐射模拟装置、喷淋装置、质量检测装置、实验参数检测装置连接的控制装置，控制装置对各装置进行启停控制和信息记录。控制装置可具体为显示器、pc端等，通过对辐射强度、质量变化、温湿度等进行调节，并对各检测信息进行记录，由此以实现测试装置的智能化控制，提高测试效率。

优选地，还包括与控制装置连接、对各个基质层的土壤水分进行检测的土壤水分检测仪。土壤水分检测仪的结构及型号可自行进行选择，均在本发明的保护范围内。

在一种实施例中，测试模块5由有机玻璃制成，其规格为1000mm*1000mm*300mm，底板的厚度为15mm，周向壁板厚度为10mm，模块分别在底板处、200mm、300mm处的周向设置宽为100mm的排水槽10，在排水槽10的各侧的底部均匀布置三个孔径为25mm的排水口，并采用外径为25mm、内径为20mm的pvc管环形连接，以与水容器连接，通过不同位置设置排水槽10以测试模块5在不同基质厚度的特性，优选地，在测试腔体7的市州200mm高度处的每个侧面均匀布置7个孔径为3cm的半圆排水口，模块四周包围厚度为10mm的保温棉层6，避免测试模块5在试验期间发生横向的热量传递。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。