海綿建筑生態系統的制作方法

本發明屬于生態建筑技術領域，具體涉及一種海綿建筑生態系統。

背景技術：

隨著社會的不斷發展，舒適的生活居住條件一直是人們不斷追尋的目標。為了應對酷熱環境，人們發明了空調。空調能夠明顯降低生活工作環境溫度，在酷熱時節，給人以涼爽體感，因此空調一經誕生，即受到人們的追逐愛戴，現階段空調基本上已經成為了現代生活工作的必需品。伴隨著空調的大量使用，其帶來的社會問題也逐漸暴露出來，在社會問題層便存在能耗過高、產熱量大、進一步滋生助長城市熱島效應的問題，在個人層面存在長期使用危及使用者身體健康的問題，各種空調病即由此而來。

基于以上空調制冷暴露出的各種問題，人們進行了進一步的探索。人們研究發現植物具有良好的降溫效果，在此認知的基礎上，人們嘗試在建筑體的外墻壁上附著設置植物以期達到降溫效果。事實證明，相較之于沒有附著鋪設植物墻的建筑體，卻有適當的降溫效果。但是其降溫效果仍然有限，大多數情況下，在酷熱時節，仍需輔助配合空調同時使用，才能達到較好的降溫效果，滿足人們需求。人們還通過對附著在建筑體外墻壁上的植物墻進行造型設計，來獲得不同美感的建筑體造型，提升人們的視覺感受。但是由于植物墻是附著在建筑體外墻壁上的，受限于建筑體外墻壁的固定結構形式，植物墻的造型設計非常受限。

新風系統也是人們嘗試替代空調的研究方向之一，現有技術最典型的一種新風系統結構包括相互連通的室外風管和室內風管，通過室內風管向建筑體內各個房間輸送新風。室外風管的一端設有補氣口(補氣口一般位于建筑體頂部)，室外風管的另一端位于建筑體地下室內，由于地下室的陰涼效應，可以將流經地下室內的室外風管內的氣體進行降溫，進而將降溫后的新風氣體通過室內風管輸送至建筑體內的各房間中。然而這種新風系統，降溫的方式途徑完全依賴地下室內溫度，對新風的降溫效果十分有限。因此，在建筑體內諸如會議室等人數聚集過多，人體熱島效應產熱總量較大的情況下，無法很好的取得涼爽的降溫效果。同時，該現有新風系統內的新風流動受到阻力較大，氣體運行不暢，同等規格下，單位時間內供氣量較低，究其原因，乃是該新風系統的管道轉彎處多采用尖角(例如直角，甚至銳角等)直接轉彎，在轉彎處對氣體流動阻力較大。

除卻以上問題外，現有建筑體皆有向陽面和陰面，如何給處于陰面的房間以自然光采光，也是一個現有技術未能解決的技術問題。

技術實現要素：

為了解決現有技術存在的上述問題，本發明提供了一種海綿建筑生態系統，目的在于通過多層植物墻的布置，達到有效、環保、安全、潔凈的控制建筑體內溫度，解決現有技術存在的各種問題。在進一步的研究中，本發明中還包含了一套新風系統，該新風系統結合于本發明的海綿建筑生態系統之中，通過多種降溫途徑，有效控制了供給建筑體的新風的溫度，并且所提供的新風系統內對氣體阻力小，氣體流通更為順暢。更進一步的研究中，本發明中還包含了室內采光系統，為建筑體通常無法獲得自然陽光的陰面房間，提供了獲取自然陽光的完整解決方案。

本發明的具體技術方案通過以下技術手段實現。

本發明的海綿建筑生態系統包括，設置于建筑體墻體外表面的內墻喜陰植物墻和靠近建筑體墻體外側設置的外墻喜陽植物墻。

本發明中外墻喜陽植物墻和內墻喜陰植物墻相互配合，雙層植物墻能夠起到更好的控溫降溫效果，最終提供涼爽、環保、安全的宜居環境。外墻喜陽植物墻遮擋陽光，由于其皆由喜陽植物組成，充足的陽光光照提供了其適宜生長環境，使得外墻喜陽植物墻生長更為茂盛，降溫增氧作用更好。內墻喜陰植物墻處于外墻喜陽植物墻遮擋形成的蔭蔽環境下，剛好構成適宜喜陰植物的生長環境，因此喜陰植物的生長也更為順利繁茂，最終提供更好的控溫降溫及增氧效果。除了良好而安全的控溫效果之外，外墻喜陽植物墻與建筑體有間距，外墻喜陽植物墻的整體形狀不依賴于建筑體的形狀，因此外墻喜陽植物墻的造型可以任意自定義，其造型更加豐富多彩，能夠更好的滿足人們的審美需求。

建筑體墻體外表面包含設置有內墻養殖基層，所述內墻喜陰植物墻種植于所述內墻養殖基層內并附著在建筑體墻體外表面。內墻養殖基層可以采用桔梗等廢棄物回收利用后制作，更為環保。

所述內墻養殖基層內設置有用于灌溉所述內墻喜陰植物墻的滴水灌溉系統，所述滴水灌溉系統與設置于建筑體頂部的灌溉水池相連通。內墻喜陰植物墻處于蔭蔽環境下，蒸發量相對較小，采用滴水灌溉系統進行定點均勻灌溉，能夠起到更好的灌溉效果。

本發明還提供了一種外墻喜陽植物墻的具體安裝方式：靠近建筑體墻體外側設置有固定支撐架，所述固定支撐架上設置有植物附著網和植物養殖裝置，所述外墻喜陽植物墻種植于所述植物養殖裝置內并附著在所述植物附著網上。植物養殖裝置可以在固定支撐架上均勻布置多個，并在多個植物養殖裝置內分別種植喜陽植物，以便于快速形成均勻的外墻喜陽植物墻。所述植物養殖裝置的具體結構可以根據實際情況進行選擇，既可以是箱體養植方式，也可以是袋裝養植方式，以及任意其他多種具體的養植方式結構。

還包括固定連接架，所述固定連接架的一端與建筑體固定連接，另一端與所述固定支撐架固定連接。增設的固定連接架將固定支撐架與建筑體固定連接在一起，使得固定支撐架不易傾倒塌，穩定性更好。

還包括用于灌溉所述外墻喜陽植物墻的噴淋灌溉系統，所述噴淋灌溉系統位于所述外墻喜陽植物墻的上部，所述噴淋灌溉系統與所述灌溉水池相連通。

所述外墻喜陽植物墻與建筑體墻體之間的地面處設置有隔熱水渠，所述隔熱水渠為設置于地面以下的下沉式隔熱水渠。增設的隔熱水渠最主要的能夠通過其隔離效應，進一步保障建筑體內的低溫涼爽效果。同時，隔熱水渠還可以做成景觀水渠，進一步增加其觀賞效果。滴水灌溉系統和噴淋灌溉系統灌溉過程中多余的未被外墻喜陽植物墻和內墻喜陰植物墻吸收的水，可以通過引流管道引流至隔熱水渠內，再通過隔熱水渠內的水泵泵回灌溉水池，進而構成完整水循環，實現水資源的循環再利用。

進一步的研究中，本發明的海綿建筑生態系統還包括新風系統，為了更充分發揮該新風系統的價值，該新風系統優選配置于本發明的海綿建筑生態系統中進行使用，但是這并不排除本發明中的新風系統可以單獨實施使用的情況；所述新風系統包括室外風管、新風風機、室內主風管、室內支風管、制冷水池和降溫壓縮機；所述室外風管盤繞設置在建筑體墻體外表面和所述內墻喜陰植物墻之間；所述室外風管的上端為室外風管補風口且位于建筑體頂部，所述室外風管的下端延伸并伸入所述制冷水池內；所述制冷水池位于建筑體下方的地面以下；所述新風風機的出風口與所述室內主風管連通，所述新風風機的進風口與所述制冷水池內的室外風管連通；所述室內主風管和室內支風管位于建筑體內部；所述室內支風管的一端與所述室內主風管連通，另一端與所述室外風管連通，所述室內支風管上開設有室內支風管出風口；所述降溫壓縮機的降溫壓縮機吸熱管道位于所述制冷水池內。

空氣經室外風管補風口進入室外風管內，并沿經室外風管進入制冷水池的室外風管內，在制冷水池內被降溫之后，再由新風風機抽取并輸送進入室內主風管及室內支風管中。由于室外風管盤繞在建筑體墻體外表面，而建筑體墻體外表面又由外墻喜陽植物墻和內墻喜陰植物墻進行包裹，因此室外風管處于外墻喜陽植物墻和內墻喜陰植物墻形成的低溫環境內，室外風管內的氣體于外墻喜陽植物墻和內墻喜陰植物墻區域進行運行時，即開始長時間不間斷的逐漸降溫。然后室外風管內的氣體又在降溫水池內進行繼續降溫，最終獲得溫度較低的新風氣體，能夠滿足建筑體房間的制冷需求，降溫至所需溫度的新風氣體經新風風機抽取并輸送至室內主氣管，再經室內支氣管輸送至建筑體具體房間內，室內支氣管中多余的氣體繼續順著室內支氣管流動并最終匯入室外風管內，繼續循環再利用。具體運行過程中，還可以通過降溫壓縮機來對降溫水池內的水溫進行適當控制，進而間接控制新風風機輸送至建筑體內部的新風氣體溫度，以滿足涼爽、睡眠等不同情況的新風溫度需求。

位于所述制冷水池內的室外風管為旋風螺旋式風管。旋風螺旋式風管在不影響氣體順暢運行的前提下，增加了氣體在降溫水池內的運行路程，進而增加了氣體在降溫水池內的滯留時間，進而提高對氣體的降溫效果。

所述室外風管在其轉彎處設置有弧形管結構。增設的弧形管結構一方面減小了轉彎處的風阻，保證了氣體在室外風管內的順暢運行；另一方面延長了室外風管的長度，提高了氣體在外墻喜陽植物墻和內墻喜陰植物墻形成的降溫區域的滯留時間，進而進一步提高了對氣體的降溫效果。

進一步的研究中，本發明的海綿建筑生態系統還包括室內采光系統，與前述本發明的新風系統類似，本發明中提供的室內采光系統既可以應用于本發明的海綿建筑生態系統之中，亦可以單獨使用。所述室內采光系統包括采光板、光導光纖、光纖發射器、第一反光板和第二反光板；所述采光板位于建筑體頂部；所述光導光纖的一端與采光板連接，另一端與光纖發射器連接；所述第一反光板設置于建筑體的窗體外側，所述光纖發射器對應所述第一反光板設置；所述第二反光板位于建筑體內部，所述第二反光板的反光面對應所述第一反光板的反光面設置。所述光導光纖能夠保留植被生長所需的紅外紫外光線，包括但不限于處于260～720nm波長的光波，以便于能夠順利促進其照射的植物生長。

通過采光板采集收納陽光光波，然后光波經光導光纖傳送至光纖發射器處，光纖發射器將光波發射至第一反光板，第一反光板將光波反射至室內的第二反光板，第二反光板再將光波反射至室內的其他部位，至此即完成了把陽光從室外采集并傳送至常規光照無法直接照射到的室內。

光纖發射器的啟閉控制可以采用多種控制手段實現，例如直接的按鈕控制、信號傳輸的無線控制等等。建筑體的窗體連接有控制所述光纖發射器啟閉的觸點式控制開關；窗體的窗子打開時，所述觸點式控制開關開啟并控制所述光纖發射器啟動，光波線路連通，光照即被采集并傳送至常規光照無法照射到的室內；窗體的窗子關閉時，所述觸點式控制開關關閉并控制所述光纖發射器關閉，光波線路斷開，停止光照從室外到室內的采集。由此，開窗即有光照傳入室內，關窗光照即停止傳送至室內。本段提供的光纖發射器控制方案，更為簡捷方便，并且趣味性更高。

在前述室內采光系統的基礎上，建筑體內還設置有室內喜陽植物墻和室內喜陰植物墻，所述室內喜陽植物墻位于所述第二反光板的反射照射區域，所述室內喜陰植物墻不位于所述第二反光板的反射照射區域。室內進一步增設的室內喜陽植物墻內的喜陽植物亦可以通過室內采光系統獲得充足陽光。室內喜陽植物墻和室內喜陰植物墻相互配合，能夠進一步提升凈化室內環境，并控制室內環境溫度。

綜上所述，本發明的有益效果為：本發明提供的海綿建筑生態系統中：首先，通過外墻喜陽植物墻和內墻喜陰植物墻的多層次植物墻布置，達到了有效、環保、安全潔凈的控制建筑體內溫度的效果。并且外墻喜陽植物墻所在的固定支撐架的形狀結構可以任意自定義調整，極大的解除了外墻喜陽植物墻的造型限制，豐富了外墻喜陽植物墻的造型種類。其次，增設的新風系統通過多階段、多層次的降溫，能夠獲得滿足建筑體室內要求的低溫氣體，最終與外墻喜陽植物墻和內墻喜陰植物墻相互配合，達到完全替代空調的效果，并且與空調制冷的方式相比，還具有安全環保無污染、能耗低的優點。第三，增設的室內采光系統可以將光照采集并傳送至常規光照無法直接照射到的建筑體陰面房間內，并且在室內采光系統的基礎上，可以在室內布設室內喜陽植物墻，室內喜陽植物墻與室內喜陰植物墻相互配合，能夠進一步提升和凈化室內環境，保持更為涼爽的宜居環境。

附圖說明

圖1是本發明的海綿建筑生態系統的功能結構示意圖；

圖2是本發明的海綿建筑生態系統的局部剖面結構示意圖；

圖3是本發明的海綿建筑生態系統的剖面結構示意圖；

圖4是本發明的海綿建筑生態系統中的新風系統的降溫水池區域的結構示意圖；

圖5是本發明的海綿建筑生態系統中的室內采光系統的結構示意圖。

圖中：1為噴淋灌溉系統；2為外墻喜陽植物墻；3為內墻養殖基層；4為內墻喜陰植物墻；5為固定連接架；6為隔熱水渠；7為滴水灌溉系統；8為植物附著網；9為植物養殖裝置；10為固定支撐架；11為灌溉水池；

31為室外風管補風口；32為室外風管；33為旋風螺旋式風管；34為新風風機；35為室內主風管；36為室內支風管；37為制冷水池；38為降溫壓縮機，381為降溫壓縮機吸熱管道；39為室內支風管出風口；40為室內進風口；41為室內排風口；

51為第二反光板；52為室內喜陽植物墻；53為采光板；54為光導光纖；55為光纖發射器；56為第一反光板；57為室內喜陰植物墻；

100為建筑體。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步闡釋。

如圖1～圖3所示，本實施例提供一種海綿建筑生態系統，包括設置于建筑體墻體外表面的內墻喜陰植物墻4和建筑體墻體外側設置的外墻喜陽植物墻2。建筑體墻體外表面包含設置有內墻養殖基層3，所述內墻喜陰植物墻4種植于所述內墻養殖基層3內并附著在建筑體墻體外表面。所述內墻養殖基層3內設置有用于灌溉所述內墻喜陰植物墻4的滴水灌溉系統7，所述滴水灌溉系統7與設置于建筑體頂部的灌溉水池11相連通。建筑體墻體外側設置有固定支撐架10和固定連接架5，所述固定支撐架10上設置有植物附著網8和植物養殖裝置9，所述外墻喜陽植物墻2種植于所述植物養殖裝置9內并附著在所述植物附著網8上，所述固定連接架5的一端與建筑體固定連接，另一端與所述固定支撐架10固定連接。本實施例的海綿建筑生態系統還包括用于灌溉所述外墻喜陽植物墻2的噴淋灌溉系統1，所述噴淋灌溉系統1位于所述外墻喜陽植物墻2的上部，所述噴淋灌溉系統1與所述灌溉水池11相連通。所述外墻喜陽植物墻2與建筑體墻體之間的地面處設置有隔熱水渠6，所述隔熱水渠6為設置于地面以下的下沉式隔熱水渠。

進一步的改進實施例中，外墻喜陽植物墻2和內墻喜陰植物墻4的底部還均設置有分別將外墻喜陽植物墻2和內墻喜陰植物墻4灌溉多余水引流進入隔熱水渠6的引流管道，同時隔熱水渠6內設置有將隔熱水渠6內的水抽取并輸送入灌溉水池11的水泵。

進一步的改進實施例中，如圖1～圖4所示，還包括新風系統；所述新風系統包括室外風管32、新風風機34、室內主風管35、室內支風管36、制冷水池37和降溫壓縮機38；所述室外風管32盤繞設置在建筑體墻體外表面和所述內墻喜陰植物墻4之間；所述室外風管32的上端為室外風管補風口31且位于建筑體頂部，所述室外風管32的下端延伸并伸入所述制冷水池37內；所述制冷水池37位于建筑體下方的地面以下；所述新風風機34的出風口與所述室內主風管35連通，所述新風風機34的進風口與所述制冷水池37內的室外風管32連通；所述室內主風管35和室內支風管36位于建筑體內部；所述室內支風管36的一端與所述室內主風管35連通，另一端與所述室外風管32連通，所述室內支風管36上開設有室內支風管出風口39；所述降溫壓縮機38的降溫壓縮機吸熱管道381位于所述制冷水池37內。位于所述制冷水池37內的室外風管32為旋風螺旋式風管33。所述室外風管32在其轉彎處設置有弧形管結構。

更進一步的改進實施例中，如圖5所示，還包括室內采光系統，所述室內采光系統包括采光板53、光導光纖54、光纖發射器55、第一反光板56和第二反光板51；所述采光板53位于建筑體頂部；所述光導光纖54的一端與采光板53連接，另一端與光纖發射器55連接；所述第一反光板56設置于建筑體的窗體外側，所述光纖發射器55對應所述第一反光板56設置；所述第二反光板51位于建筑體內部，所述第二反光板51的反光面對應所述第一反光板56的反光面設置。建筑體的窗體連接有控制所述光纖發射器55啟閉的觸點式控制開關；窗體的窗子打開時，所述觸點式控制開關開啟并控制所述光纖發射器55啟動；窗體的窗子關閉時，所述觸點式控制開關關閉并控制所述光纖發射器55關閉。建筑體內還設置有室內喜陽植物墻52和室內喜陰植物墻57，所述室內喜陽植物墻52位于所述第二反光板51的反射照射區域，所述室內喜陰植物墻57不位于所述第二反光板51的反射照射區域，建筑體室內設有室內進風口40和室內排風口41，室內進風口40與室內支風管36上開設的室內支風管出風口39連通設置。

本發明不局限于上述最佳實施方式，任何人在本發明的啟示下都可得出其他各種形式的產品，但不論在其形狀或結構上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術方案，均落在本發明的保護范圍之內。