一种楼宇独立生态系统的制作方法

本发明涉及楼宇绿化节能减排技术领域，更具体地说，涉及一种楼宇独立生态系统。

背景技术：

室内景观成为建筑内部空间的交流场所，可以将每个单元空间融合在一起，使建筑变得通透，将舒适的环境从室外渗透到室内与建筑交融一体。室内景观主要通过植物来装饰住宅或者办公空间。

城市建筑的室内景观主要靠自来水浇灌，但是，我国的水资源日趋紧张，造成水资源的浪费。

综上所述，如何减少城市建筑的室内景观对水资源的利用，以实现节能，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种楼宇独立生态系统，以减少城市建筑的室内景观对水资源的利用，进而实现节能。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种楼宇独立生态系统，包括设置有植物的室内植物生态模块，还包括雨水收集模块，所述雨水收集模块包括：

能够收集屋面雨水的屋面雨水收集管网；

用于存储雨水的储水箱，所述储水箱的输入端通过引水管与所述屋面雨水收集管网的输出端连接。

优选的，上述楼宇独立生态系统中，所述室内植物生态模块包括：

植物墙；

沿竖直方向设置在所述植物墙上的多组壁挂式塑料种植盒，所述壁挂式塑料种植盒内种植有植物，所述壁挂式塑料种植盒底部具有透水口；

设置在所述透水口垂直正下方的回流蓄水槽，所述回流蓄水槽的输入端与所述储水箱的输出端连接；

用于对所述植物墙人工补光的多组植物补光灯。

优选的，上述楼宇独立生态系统中，所述室内植物生态模块还包括控制所述植物补光灯补光时间的补光定时器，所述补光定时器与所述植物补光灯连接。

优选的，上述楼宇独立生态系统中，所述植物补光灯与所述植物墙之间具有30°-60°夹角。

优选的，上述楼宇独立生态系统中，所述雨水收集模块还包括：

滴灌装置，所述滴灌装置的输出端具有能够向所述植物灌水的多个滴灌头；

用于将所述回流蓄水槽内的水输出到所述滴灌装置的水泵，所述水泵的输入端与所述回流蓄水槽的输出端连接，所述水泵的输出端与所述滴灌装置的输入端连接。

优选的，上述楼宇独立生态系统中，所述雨水收集模块还包括控制所述滴灌装置的滴灌时间的滴灌定时器，所述滴灌定时器与所述水泵连接。

优选的，上述楼宇独立生态系统中，所述雨水收集模块还包括设置在所述水泵与所述储水箱之间的过滤器。

优选的，上述楼宇独立生态系统中，所述雨水收集模块还包括雨水截污挂篮和雨水弃流过滤装置，两者沿雨水的流动方向依次设置在所述引水管上。

优选的，上述楼宇独立生态系统中，还包括光伏发电模块，所述光伏发电模块包括：

将太阳辐射能量转变为直流电的光伏组件；

用于储能的蓄电池；

用于控制所述蓄电池充放电的光伏控制器，所述光伏控制器与所述光伏组件和所述蓄电池连接；

用于将直流电转变为交流电的正弦波逆变器，所述正弦波逆变器的输入端与所述光伏控制器的输出端连接，所述正弦波逆变器的输出端与所述水泵和所述植物补光灯连接。

优选的，上述楼宇独立生态系统中，所述光伏组件通过安装底座设置在楼顶，所述安装底座能够驱动所述光伏组件随着太阳光线角度转动。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的楼宇独立生态系统包括设置有植物的室内植物生态模块和雨水收集模块；雨水收集模块包括能够收集屋面雨水的屋面雨水收集管网；用于存储雨水的储水箱，储水箱的输入端通过引水管与屋面雨水收集管网的输出端连接。

本发明通过屋面雨水收集管网收集屋面的雨水，经引水管将雨水引入储水箱内，从而利用储水箱存储的雨水对室内植物生态模块的植物进行滴灌浇水，实现利用雨水向室内植物生态模块供水，所以减少了城市建筑的室内景观对水资源的利用，进而实现了节能。

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是本发明实施例提供的楼宇独立生态系统的结构示意图；

图2是图1中a的局部放大结构图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种楼宇独立生态系统，能够减少城市建筑的室内景观对水资源的利用，进而实现节能。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

请参考附图1-2，本发明实施例提供的楼宇独立生态系统包括设置有植物的室内植物生态模块和雨水收集模块；雨水收集模块包括能够收集屋面雨水的屋面雨水收集管网；用于存储雨水的储水箱8，储水箱8的输入端通过引水管2与屋面雨水收集管网的输出端连接。需要说明的是，上述屋面雨水收集管网根据当地气候条件及实际屋面形状、面积定制。

本发明通过屋面雨水收集管网收集屋面的雨水，经引水管2将雨水引入储水箱8内，从而利用储水箱8存储的雨水对室内植物生态模块的植物进行滴灌浇水，实现利用雨水向室内植物生态模块供水，所以减少了城市建筑的室内景观对水资源的利用，进而实现了节能。

此外，雨水的处理成本低廉，处理方法简单，降低了楼宇独立生态系统的成本。

如图2所示，本发明一具体的实施例中，室内植物生态模块包括植物墙11；沿竖直方向设置在植物墙11上的多组壁挂式塑料种植盒12，壁挂式塑料种植盒12内种植有植物，该植物具体为常绿或彩叶植物，壁挂式塑料种植盒12底部具有透水口，以确保浇灌多余的水渗出落入植物墙正下方的回流蓄水槽中；设置在透水口垂直正下方的回流蓄水槽，回流蓄水槽的输入端与储水箱8的输出端连接，具体的，回流蓄水槽与储水箱通过水管连接；用于对植物墙11人工补光的多组植物补光灯13。应用过程中，储水箱8中的水首先输送到回流蓄水槽，再由回流蓄水槽灌注到壁挂式塑料种植盒12，待被浇透之后，多余水分就会由壁挂式塑料种植盒12底部的透水口回流到回流蓄水槽，再由回流蓄水槽向壁挂式塑料种植盒12灌注，实现回流蓄水槽内水的循环利用；同时利用植物补光灯13对植物进行光照，以保证植物的生长。

具体的，壁挂式塑料种植盒12通过固定架安装在植物墙11上，首先将固定架固定在植物墙11的墙面上，然后在固定架与植物墙11间做防水涂料、防水胶、防水卷材三层防水处理，接着将壁挂式塑料种植盒12沿竖直方向固定在固定架上，然后在植物墙11斜上方设置多组植物补光灯13，根据植物的种植情况，上述植物补光灯13也可以为一组。固定架下部设置回流蓄水槽，与储水箱8连通，以保证壁挂式塑料种植盒12内的多余水分可以回流到回流蓄水槽中，循环利用；需要说明的是，为防止回流蓄水槽的回流水中枯叶植料污染储水箱8，此处水流为单向通入回流蓄水槽)。

当然，本发明还可以利用其他能够种植植物的结构替换上述壁挂式塑料种植盒12，如无纺布种植挂毯等。本发明的室内植物生态模块也可以不包括植物墙11，通过有顺序地摆放的种植盒实现同样的形成室内景观的效果。

为了实现自动化，优选的，室内植物生态模块还包括控制植物补光灯13补光时间的补光定时器14，补光定时器14与植物补光灯13连接。本发明通过补光定时器14控制植物补光灯13自动对植物进行光照，设定每天9：00-17：00对室内植物墙11人工补光，视绿墙面积大小确定植物补光灯13的位置及数量。可以理解的是，本发明也可以不设置上述补光定时器14，直接通过人工控制植物补光灯13的开启时间和关闭时间。

为了实现较好的光照效果，植物补光灯13与植物墙11之间具有30°-60°夹角，从而增大植物的光照面积。当然，上述植物补光灯13与植物墙11之间还可以为其他夹角，如70°等，本发明对此不做具体限定。

为了优化上述技术方案，雨水收集模块还包括滴灌装置和用于将回流蓄水槽内的水输出到滴灌装置的水泵10；滴灌装置的输出端具有能够向植物灌水的多个滴灌头；水泵10的输入端与回流蓄水槽的输出端连接，水泵10的输出端与滴灌装置的输入端连接。本发明利用水泵10将回流蓄水槽内的水输入到滴灌装置中，并通过滴灌头将水浇灌到壁挂式塑料种植盒12中，保证每盒植物均至少对应一个滴灌头，从而实现自动浇水。当然，本发明也可以不设置上述水泵10，通过人工将回流蓄水槽内的水浇到壁挂式塑料种植盒12中。

优选的，雨水收集模块还包括控制滴灌装置的滴灌时间的滴灌定时器9，滴灌定时器9与水泵10连接。本发明通过滴灌定时器9控制水泵10对滴灌装置自动供水，具体的，滴灌定时器9控制滴灌装置每天早上7：00-9：00或晚上17：00-19：00对绿墙滴灌浇水20-60min，要保证每株植物都能浇透。植物则应根据当地气候条件，相应选择耐寒、耐涝、喜阴或喜光的不落叶多年生植物。本发明也可以通过人工开闭水泵10，实现对浇水的控制。

进一步的技术方案中，雨水收集模块还包括设置在水泵10与储水箱8之间的过滤器。过滤器优选为y型过滤器，安装较方便、占地面积较小，清污较简单，维护成本较低，流量较大。这样，储水箱8中的水先经y型过滤器过滤，再由水泵10抽到滴灌装置中，从而提高水的清洁性。上述过滤器还可以设置在水泵10的出水侧，即水泵10抽出的水经过y型过滤器，再进入滴灌装置中。当然，本发明也可以不设置上述过滤器，通过沉降效果进行除杂。

上述实施例中，雨水收集模块还包括雨水截污挂篮5和雨水弃流过滤装置7，两者沿雨水的流动方向依次设置在引水管2上。屋面雨水收集管网将雨水汇于引水管2中，雨水先经雨水截污挂篮5，拦截2mm以上的树叶、烟头等大垃圾，再经雨水弃流过滤装置7对前期污染严重的雨水进行弃流排除，当雨水流量达到预设降雨流量时，排污口自动关闭，停止排污，进行雨水收集，并对流经的雨水进行过滤，过滤产生的垃圾会留在排污口附近，降雨结束后，排污口自动打开，过滤的垃圾随之排出，过滤后较为洁净的雨水汇于储水箱8中备用，即储水箱8内存储的是净化后的雨水，此外储水箱8的入水口需置于顶部或靠近顶部，出水口则置于底部附近，以便利用重力势能压迫水流出，流至室内植物生态模块的回流蓄水槽。当然，本发明也可以仅设置雨水截污挂篮5和雨水弃流过滤装置7中的一个。

为了进一步节省能源，楼宇独立生态系统还包括光伏发电模块，光伏发电模块包括将太阳辐射能量转变为直流电的光伏组件1；用于储能的蓄电池4；用于控制蓄电池4充放电的光伏控制器3，光伏控制器3与光伏组件1和蓄电池4连接；用于将直流电转变为交流电的正弦波逆变器6，正弦波逆变器6的输入端与光伏控制器3的输出端连接，正弦波逆变器6的输出端与水泵10和植物补光灯13连接。

首先，光伏组件1即太阳能电池板将接收到的太阳辐射能量直接转变为直流电能，根据对功率和电压的实际需求，将不同规格太阳能电池板单个使用或一定数量的串联和并联，形成电阵列提供更大功率以满足不同电压、电流要求；接着直流电能通过电缆流经光伏控制器3又名太阳能充电控制器，通过光伏控制器3对直流电进行调解和控制，同时控制对蓄电池4充放电的智能管理，确保在夜间或阴雨天气时，蓄电池4有充足电能给终端负载提供电能，确保系统全天候正常运作。经光伏控制器3流出的直流电需经过正弦波逆变器6转变成220v正弦交流电后才能给植物补光灯13及水泵10供能，在高海拔地区，正弦波逆变器6需要放大一定的裕量，降容使用。其中光伏控制器3与正弦波逆变器6可整合到一个机箱中，并连接pc机(个人电脑)进行监控。

本发明在楼宇室内构建了一个完整的独立生态系统，通过对楼宇屋面进行改造，收集雨水为其供应水源，设置光伏发电模块为植物补光灯13、水泵10等设备供应电能，在室内无阳光雨露等恶劣条件下依然能良好生长，并具有净化室内空气、美化办公场景、缓解员工工作压力、提高工作效率等附带效应。免除了对自来水系统和国家电网依赖，同时切合了绿色环保、节能减排的当代主题。

为了提高光伏发电功率，光伏组件1通过安装底座设置在楼顶，安装底座能够驱动光伏组件1随着太阳光线角度转动。该安装底座具有可转动的机械部件，能够使光伏组件1实时追踪太阳光线角度变化。当然，上述光伏组件1也可以挂接在楼宇侧墙外墙面上，以实现同样的接收太阳辐射的效果。

该楼宇独立生态系统利用了自然界取之无尽，用之不歇的自然资源——阳光和雨水，通过中间转化及处理，与室内景观生态植物墙有机结合，构建了一个可内部循环且独立稳定的小型人工生态景观植物墙，并实现一定程度的自动化，常规运行无需人工管护，且整个系统绿化环保低碳节能。

此外，本发明设计合理，结构简单，施工方便且成本不高，操作简便，运营成本低，节约能源，工作可靠性高，太阳辐射能利用率高，实用性强，使用效果好，易于推广使用。

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。