一种针叶佛甲草生态毯与太阳能电池板共建的屋顶绿化方法与流程

本发明属于屋顶绿化领域，具体涉及一种针叶佛甲草生态毯与太阳能电池板共建的屋顶绿化方法。

背景技术：

我国太阳能资源丰富，全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000h，年辐射量在5000MJ/m²以上。太阳能作为一种清洁、环保的可再生资源正备受关注，而我国的太阳能发电也正处于蓬勃发展的阶段。除了大型集中的太阳能发电站，分散式的家用型太阳能电池板也为城镇乡村居民的日常生活带来极大便利。

然而随着全球气候变化、极端异常天气发生频率增加以及我国的雾霾日益严重，在高温高湿的环境下以及灰尘覆盖的条件下，不仅会减短太阳能电池板的寿命，还将极大地降低太阳能的光能转换率(目前为18％)。

因此，目前需要通过一些具体措施，让针叶佛甲草生态毯与太阳能共建，来解决以上问题，以增强太阳能电池板生态和经济双重效益。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足与缺点，本发明的目的在于提供一种针叶佛甲草生态毯与太阳能电池板共建的屋顶绿化方法，该方法操作简单、成本低，效果显著。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种针叶佛甲草生态毯与太阳能电池板共建的屋顶绿化方法，包含如下步骤：

(1)对已安装或使用太阳能电池板的屋顶空地和楼梯间进行清理和整洁，屋顶进行防水补漏处理；对于新建太阳能电池板的屋顶，则调整施工标准，将太阳能电池板的安装高度整体提高至大于40cm且不超过女儿墙高度，然后再对屋顶空地和楼梯间进行清理和整洁，屋顶进行防水补漏处理；

(2)在步骤(1)清理和整洁后的屋顶空地和楼梯间摆放针叶佛甲草生态毯，其中，针叶佛甲草生态毯总面积不小于原屋顶空地和楼梯间总面积的95％；

(3)安装自动喷淋系统，定期对针叶佛甲草生态毯喷淋，并对太阳能电池板的灰尘进行冲洗，进一步保持太阳能电池板的转换率；

(4)定期养护针叶佛甲草生态毯；

步骤(1)中所述的屋顶空地包括太阳能电池板与太阳能电池板之间的过道以及太阳能电池板底部的空地；

步骤(1)中所述的安装高度优选为60cm；

步骤(2)中所述的针叶佛甲草生态毯的构造优选为由上至下分别由针叶佛甲草层、营养基质层、纤维材料隔离层、种植框组成；

所述的营养基质层的厚度优选为3～5cm；

所述的营养基质优选为玉米棒、木糠、树叶、树枝条和树根中的至少一种经破碎、发酵后得到；

所述的营养基质进一步优选为玉米棒、木糠、树叶、树枝条和树根的混合物经破碎、堆制发酵后得到；

所述的树叶、树枝条和树根的总质量与玉米棒、木糠的质量比优选为6:2:2；

所述的发酵的时间优选为5～7天；

所述的纤维材料优选为土工布；

所述的种植框的大小优选为0.25m²；

步骤(2)中所述的针叶佛甲草生态毯通过如下步骤制备得到：在种植框底部铺放纤维材料隔离层，然后再铺放营养基质，形成营养基质层；将针叶佛甲草茎段撒播于营养基质层上，并使茎段呈半掩埋状态植入营养基质；保持营养基质层湿润，经三到四个月培育，得到针叶佛甲草生态毯；

步骤(2)中所述的针叶佛甲草生态毯针叶佛甲草的密度优选为4800～5500株/m²，高度优选为15～18cm/株；

步骤(3)中所述的定期优选为每隔15～20天对针叶佛甲草生态毯喷淋，并对太阳能电池板的灰尘进行冲洗；

步骤(4)中所述的定期养护针叶佛甲草生态毯的具体操作优选为：每隔60～90天，将光照不足地方的针叶佛甲草生态毯与光照充足地方的针叶佛甲草生态毯置换或直接更换新的针叶佛甲草生态毯以确保效果最佳；

本发明的原理：

针叶佛甲草是城市大规模屋顶绿化的理想植物，超长耐旱，200天不浇水、不死亡、十年不施肥，耐寒极限为-20℃，耐热极限为42℃，每平方每年可吸取约200克灰尘，放出约70克氧气。本发明采用无土栽培技术，以发酵后的植物营养基质作为专用肥，培育得到针叶佛甲草生态毯，其中，针叶佛甲草只有15～18cm高，每平方无水状态下约15公斤，饱满水状态约40公斤，适合在任何屋顶使用，可任意搬动组合；在太阳下种植，具有超强的适应性，正常情况下接受3小时的阳光照晒，成长正常。

实验表明在完全无光照条件下针叶佛甲草只能维持15天，15天后开始变异，表现为往上生长并且变细；在写字楼防热玻璃内，玻璃可隔离掉大部分紫外线，草仍能维持60～90天的正常生存，之后出现变异，具体表现为往上生长并且变细变薄(如图1所示)，但重新放在阳光下，过15～30天可恢复原状。本发明将针叶佛甲草生态毯与太阳能电池板共建达到屋顶绿化的同时，通过吸收灰尘的针叶佛甲草生态毯和喷灌系统，可有效保持太阳能电池板的表面清洁，应对空气污染和雾霾严重的问题，维持太阳能电池板的转换能力；而且针叶佛甲草生态毯能吸收太阳能电池板散发的热量，延缓太阳能电池板的衰竭速度，对太阳能电池板的使用寿命及热能转换有积极的帮助。对于新建太阳能电池板的屋顶，本发明提高其安装高度，以增加板下太阳光的照射时间、照射量和强度，针叶佛甲草生态毯通过吸收太阳能电池板斜面之下的阳光即可正常生长存活；若因光照不足(无论是已安装或使用太阳能电池板的屋顶还是新建太阳能电池板的屋顶)，植物发生变异，可将变异针叶佛甲草生态毯与其他空地上正常的针叶佛甲草生态毯置换或直接更换新的针叶佛甲草生态毯可确保效果最佳。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

(1)具有适用性：我国太阳能资源丰富，适宜推广和使用太阳能发电的地区面积大，因此，本发明具有有极大的适用性。

(2)具有可行性：针叶佛甲草生态毯本身具有优良的特性：环保、轻质、易存活和美观。

(3)具有有效性：本发明通过吸收灰尘的针叶佛甲草生态毯和喷灌系统，可有效保持太阳能电池板的表面清洁，应对空气污染和雾霾严重的问题，维持太阳能电池板的转换能力，可极大地提高太阳能的光能转换率，维持18％以上的光能转换率。

(4)具有生态效益：针叶佛甲草生态毯对屋面上空1.5m处空气有一定的降温作用，日最大降低温度为0.78℃；同时对屋面上空空气有一定加湿作用，日最大加湿湿度为8.98％。

(5)具有经济效益：针叶佛甲草生态毯能吸收太阳能电池板散发的热量，延缓太阳能电池板的衰竭速度，对太阳能电池板的使用寿命及热能转换有积极的帮助，带来明显的经济效益。

(6)具有实践性：本发明提供的针叶佛甲草生态毯与太阳能电池板共建的屋顶绿化方法实施一年后，在太阳能电池板覆盖下的且早晚日照时间平均仅为3小时的针叶佛甲草仍能生长良好(如图4所示)。

附图说明

图1是针叶佛甲草生态毯在写字楼内的生长状况图，其中，A：写字楼内30天时佛甲草生长状况；B：写字楼内70天时佛甲草生长状况(明显变细变长)。

图2是针叶佛甲草生态毯与太阳能电池板共建的绿化屋顶与普通太阳能电池板屋顶上空1.5m空气温度对比图。

图3是针叶佛甲草生态毯与太阳能电池板共建的绿化屋顶与普通太阳能电池板屋顶500mm空气湿度对比图。

图4是针叶佛甲草生态毯与太阳能电池板共建的屋顶绿化方法实施一年后针叶佛甲草的生长状况图。

图5是华南理工西湖苑针叶佛甲草生态毯与太阳能电池板共建的屋顶绿化方法实施全貌图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

一种针叶佛甲草生态毯与太阳能电池板共建的屋顶绿化方法，包含如下步骤：

(1)将玉米棒、木糠、树叶、树枝条和树根混合破碎，并堆制发酵6天，得到营养基质，其中，树叶、树枝条和树根的总质量与玉米棒、木糠的质量比为6:2:2；

(2)在大小为0.25m²的种植框底部铺放土工布作为纤维材料隔离层，然后再铺放4cm厚步骤(1)制得的营养基质，形成营养基质层；将针叶佛甲草茎段撒播于营养基质层上，并使茎段呈半掩埋状态植入营养基质；保持营养基质层湿润，经三个半月培育，得到针叶佛甲草生态毯，针叶佛甲草生态毯的构造由上至下分别由针叶佛甲草层、营养基质层、纤维材料隔离层、种植框组成，针叶佛甲草的密度为5000株/m²，高度为15～17cm/株；

(2)对于新建太阳能电池板的某屋顶，调整施工标准，将太阳能电池板的安装高度整体提高至60cm，然后再对屋顶空地(包括太阳能电池板与太阳能电池板之间的过道以及太阳能电池板底部的空地)和楼梯间进行清理和整洁，屋顶进行防水补漏处理；

(3)在步骤(2)清理和整洁后的屋顶空地和楼梯间摆放针叶佛甲草生态毯，其中，针叶佛甲草生态毯总面积为原屋顶空地和楼梯间总面积的98％；

(4)安装自动喷淋系统，每隔18天对针叶佛甲草生态毯喷淋，并对太阳能电池板的灰尘进行冲洗，进一步保持太阳能电池板的转换率；

(5)定期养护针叶佛甲草生态毯：每隔70天，将光照不足地方的针叶佛甲草生态毯与光照充足地方的针叶佛甲草生态毯置换或直接更换新的针叶佛甲草生态毯以确保效果最佳。

其中，图2是本实施例针叶佛甲草生态毯与太阳能电池板共建的绿化屋顶与普通太阳能电池板屋顶(大阶砖)上空1.5m空气温度对比图，如图所示，本实施例提供的屋顶绿化方法对屋面上空1.5m处空气有一定的降温作用，日最大降低温度为0.78℃；

图3是本实施例针叶佛甲草生态毯与太阳能电池板共建的绿化屋顶与普通太阳能电池板屋顶(大阶砖)500mm空气湿度对比图，如图所示，本实施例提供的屋顶绿化方法对屋面上空空气有一定加湿作用，日最大加湿湿度为8.98％。

图4是本实施例针叶佛甲草生态毯与太阳能电池板共建的屋顶绿化方法实施一年后针叶佛甲草的生长状况图，如图所示，在太阳能电池板覆盖下的且早晚日照时间平均仅为3小时的针叶佛甲草仍能生长良好。

此外，本实施例提供的屋顶绿化方法极大地提高太阳能的光能转换率，可维持18％以上的光能转换率。

实施例2

一种针叶佛甲草生态毯与太阳能电池板共建的屋顶绿化方法，包含如下步骤：

(1)将玉米棒、木糠、树叶、树枝条和树根混合破碎，并堆制发酵5天，得到营养基质，其中，树叶、树枝条和树根的总质量与玉米棒、木糠的质量比为6:2:2；

(2)在大小为0.25m²的种植框底部铺放土工布作为纤维材料隔离层，然后再铺放5cm厚步骤(1)制得的营养基质，形成营养基质层；将针叶佛甲草茎段撒播于营养基质层上，并使茎段呈半掩埋状态植入营养基质；保持营养基质层湿润，经四个月培育，得到针叶佛甲草生态毯，针叶佛甲草生态毯的构造由上至下分别由针叶佛甲草层、营养基质层、纤维材料隔离层、种植框组成，针叶佛甲草的密度为4800株/m²，高度为16～18cm/株；

(2)对于新建太阳能电池板的某屋顶，调整施工标准，将太阳能电池板的安装高度整体提高至50cm，然后再对屋顶空地(包括太阳能电池板与太阳能电池板之间的过道以及太阳能电池板底部的空地)和楼梯间进行清理和整洁，屋顶进行防水补漏处理；

(3)在步骤(2)清理和整洁后的屋顶空地和楼梯间摆放针叶佛甲草生态毯，其中，针叶佛甲草生态毯总面积为原屋顶空地和楼梯间总面积的100％；

(4)安装自动喷淋系统，每隔15天对针叶佛甲草生态毯喷淋，并对太阳能电池板的灰尘进行冲洗，进一步保持太阳能电池板的转换率；

(5)定期养护针叶佛甲草生态毯：每隔60天，将光照不足地方的针叶佛甲草生态毯与光照充足地方的针叶佛甲草生态毯置换或直接更换新的针叶佛甲草生态毯以确保效果最佳。

同实施例1相似，本实施例提供的屋顶绿化方法对屋面上空1.5m处空气有一定的降温作用和加湿作用，在太阳能电池板覆盖下的且早晚日照时间平均仅为3小时的针叶佛甲草仍能生长良好。

此外，本实施例提供的屋顶绿化方法极大地提高太阳能的光能转换率，可维持18％以上的光能转换率。

实施例3

一种针叶佛甲草生态毯与太阳能电池板共建的屋顶绿化方法，包含如下步骤：

(1)将玉米棒、木糠、树叶、树枝条和树根混合破碎，并堆制发酵7天，得到营养基质，其中，树叶、树枝条和树根的总质量与玉米棒、木糠的质量比为6:2:2；

(2)在大小为0.25m²的种植框底部铺放土工布作为纤维材料隔离层，然后再铺放3cm厚步骤(1)制得的营养基质，形成营养基质层；将针叶佛甲草茎段撒播于营养基质层上，并使茎段呈半掩埋状态植入营养基质；保持营养基质层湿润，经三个月培育，得到针叶佛甲草生态毯，针叶佛甲草生态毯的构造由上至下分别由针叶佛甲草层、营养基质层、纤维材料隔离层、种植框组成，针叶佛甲草的密度为5500株/m²，高度为15～17cm/株；

(2)对已安装和使用太阳能电池板的华南理工西湖苑屋顶空地和楼梯间进行清理和整洁，屋顶进行防水补漏处理；

(3)在步骤(2)清理和整洁后的屋顶空地和楼梯间摆放针叶佛甲草生态毯，其中，针叶佛甲草生态毯总面积为原屋顶空地和楼梯间总面积的95％；

(4)安装自动喷淋系统，每隔20天对针叶佛甲草生态毯喷淋，并对太阳能电池板的灰尘进行冲洗，进一步保持太阳能电池板的转换率；

(5)定期养护针叶佛甲草生态毯：每隔90天，将光照不足地方的针叶佛甲草生态毯与光照充足地方的针叶佛甲草生态毯置换或直接更换新的针叶佛甲草生态毯以确保效果最佳。

图5是华南理工西湖苑针叶佛甲草生态毯与太阳能电池板共建的屋顶绿化方法实施全貌图。

同实施例1相似，本实施例提供的屋顶绿化方法对屋面上空1.5m处空气有一定的降温作用和加湿作用，在太阳能电池板覆盖下的且早晚日照时间平均仅为3小时的针叶佛甲草仍能生长良好。

此外，本实施例提供的屋顶绿化方法极大地提高太阳能的光能转换率，可维持18％以上的光能转换率。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。