具有玻璃涵水固根层和阻生层的植栽基材及植栽容器的制作方法

本发明涉及一种植栽基材及植栽容器，尤其是一种具有玻璃涵水固根层和阻生层的植栽基材及植栽容器。

背景技术：

受到全球暖化以及建筑物高密度林立的影响，建筑物吸收了大量的辐射热能，使得室内环境的温度升高，因此需要使用冷气或空调系统等设备来降低室内的温度，但空调系统不仅消耗许多电力，其运转所产生的热能排出室外后，反而更容易加速环境的暖化现象。为了解决此问题，在建筑物外墙与屋顶铺植绿色植物遮挡太阳照射所产生的热能，来降低日晒产生的高温并改善空气质量，为现今常用的方法之一。

但目前一般设置于建筑物屋顶、阳台或外墙的植栽、绿屋顶、空中花园仍存在许多问题，例如植物的窜根破坏建筑结构或屋顶防水层，造成建筑物强度下降或产生漏水的现象；若屋顶或阳台的载重力不足，土壤及植物的重量，则有可能使建筑物变形或崩塌；而植栽使用的土壤，则有可能因天雨而逸散，甚至使排水层阻塞，造成阳台及屋顶积水；土壤还有可能成为昆虫或蚂蚁繁殖的温床，进而影响居住的生活质量。

传统绿屋顶如图1所示，人工植栽模块10包括：植栽层1、轻质土2、透水过滤毯3、蓄排水板4、保水防护毯5及防水毯6等结构，除了需要较高的铺设成本之外，一般薄层型绿屋顶完成后，自建筑物的屋顶7平面算起的厚度约为15公分至30公分左右，其完成后的重量与厚度也有可能影响建筑物的整体美观与安全性；而上述复杂的结构，除了需要专业度较高的施作人员之外，施作与维护成本也相对较高；尤其屋顶易受风吹，土壤风化后也会从屋顶掉落，不仅使植栽的土壤逐渐损失，对于下方车辆行人也造成风险。

此外，随着环保意识抬头，将废弃物回收再利用的比例已逐渐提高，其中玻璃属于回收难度高且回收价格低的废弃物之一，为了有效消化并利用回收玻璃，即使目前已经有人提出将回收玻璃微粒化，掺入沥青中作为道路铺面的方案，但是这种铺面中，真正采用的玻璃量仍有限。另方面，常见的玻璃加工方式，无论是模铸、雷射雕刻等，形成的孔洞都太大，且若处理时的操作温度过高，玻璃将会被完全熔融，受到内聚力作用而完全没有微细孔洞，根本无法作为植栽使用。

因此，如何以回收废弃玻璃制成的植栽基材，铺设于建筑物的屋顶、阳台或墙面，且完全依照栽种的规划，不会影响建筑物的结构安全和防水性，同时大量有效利用回收的废弃玻璃，为现今亟需努力的议题。

技术实现要素：

针对现有技术的上述不足，根据本发明的实施例，希望提供一种具有玻璃涵水固根层和阻生层的植栽基材，旨在实现下述发明目的：(1)能有效利用回收的废弃玻璃，制成适用于屋顶、阳台或墙面的植栽基材，符合环保潮流；(2)能取代传统复杂的建筑物绿化结构，大幅降低造价成本；(3)可提供植物适当的生长环境，并且可以有效拒阻植物的根部蔓生，保护建筑物的结构安全和防水性；(4)让本发明所揭露的植栽基材可以被单独作为盆栽，增加运用弹性，甚至有效提供植物生长环境而阻挡沙漠化；(5)提供一种从内到外，完全运用废弃玻璃成型的一种具有玻璃涵水固根层和阻生层的植栽容器，全盘使用废弃玻璃材料，符合环保再生潮流。

为达上述目的，根据实施例，本发明提供的一种具有玻璃涵水固根层和阻生层的植栽基材，供种植至少一植物，并且供一液体在该植栽基材内散布，该植栽基材包括：一涵水固根层，具有一上表面以及相反于该上表面的一下表面，该涵水固根层具有一个由复数玻璃基材彼此结合而成的本体，前述玻璃基材结合处随机形成有复数个供上述液体通过的涵水微隙，以及该本体形成有复数尺寸大于前述涵水微隙的立体固根孔，前述立体固根孔分别具有一预定形状，供上述植物的根部自该上表面穿入且至少部分延伸生长于上述本体中，以及前述涵水微隙的尺寸足以阻挡上述植物的根部延伸进入；一支承上述涵水固根层的阻生层，该阻生层具有一上阻生面以及相反于该上阻生面的一下阻生面，该上阻生面触及上述下表面，且在该上阻生面和下阻生面间形成有复数阻生微孔，供空气和上述液体通透而阻挠上述植物的根部穿透。

为达上述目的，根据实施例，本发明同时提供一种具有玻璃涵水固根层和阻生层的植栽容器，供种植至少一植物，并且防止该植栽容器内部的一液体渗漏，该植栽容器包括：一涵水固根层，具有一上表面以及相反于该上表面的一下表面，该涵水固根层具有一个由复数玻璃基材彼此结合而成的本体，前述玻璃基材结合处随机形成有复数个供上述液体通过的涵水微隙，以及该本体形成有复数尺寸大于前述涵水微隙的立体固根孔，前述立体固根孔分别具有一预定形状，供上述植物的根部自该上表面穿入且至少部分延伸生长于上述本体中，以及前述涵水微隙的尺寸足以阻挡上述植物的根部延伸进入；一支承上述涵水固根层的阻生层，该阻生层具有一上阻生面以及相反于该上阻生面的一下阻生面，该上阻生面触及上述下表面，且在该上阻生面和下阻生面间形成有复数阻生微孔，供空气和上述液体通透而阻挠上述植物的根部穿透；一个至少部分由下方包覆上述阻生层的水密容器本体，内部形成有一容置空间，供防止上述阻生层内涵养的液体向下渗漏流失。

相较于现有技术，本发明揭露的具有玻璃涵水固根层和阻生层的植栽基材及植栽容器，一方面使用回收的废弃玻璃，经由微粒化后低温烧结而成，所用材质主要是回收玻璃，使用量极大，可以大幅消化玻璃废弃物而符合环保潮流；另方面透过不同结构的涵水固根层和阻生层简化植栽结构，简化整体植栽结构而降低成本，并兼顾建筑物的结构安全和防水性的功效，并同时透过立体固根孔让植物根部能稳固的缠绕，以及藉由阻生微孔和涵水微孔中的水分供应植物的根部吸收，更防止以往技术会导致的土壤流失、阻塞排水、高空坠落等缺失；更进一步，还可以作为独立盆栽的容器使用，甚或埋在沙漠边缘而阻止沙漠化扩大，大幅降低绿化成本且提升绿化的可行性。

附图说明

图1为现有技术设置于建筑物的植栽结构示意图。

图2为本发明具有玻璃涵水固根层和阻生层的植栽基材的第一较佳实施例之示意图。

图3为本发明具有玻璃涵水固根层和阻生层的植栽基材的第二较佳实施例之示意图。

图4为本发明具有玻璃涵水固根层和阻生层的植栽容器的第一较佳实施例之示意图。

其中：1为植栽层；2为轻质土；3为透水过滤毯；4为蓄排水板；5为保水防护毯；6为防水毯；7、21为屋顶；10为人工植栽模块；20、30为植栽基材；22、32、42为植物；23、33、43为涵水固根层；24、34、44为阻生层；25为防水层；231为上表面；232为下表面；233为玻璃基材；234为本体；235为涵水微隙；236为立体固根孔；241为上阻生面；242为下阻生面；243为阻生微孔；244为玻璃颗粒；31为墙面；341为金属扩张网；342为结合埠；40为植栽容器；45为水密容器本体；46为溢流孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修改同样落入本发明权利要求所限定的范围。

第一较佳实施例

本发明具有玻璃涵水固根层和阻生层的植栽基材的第一较佳实施例如图2所示，本实施例中植栽基材20设置于建筑物的屋顶21，植栽基材20包括涵水固根层23、阻生层24及防水层25，植栽基材20内散布有浇灌的液体可供种植于上方的植物22吸收。

涵水固根层23具有上表面231以及相反于上表面231的下表面232，涵水固根层23的本体234是将大量破碎为例如毫米大小、颗粒状的玻璃基材233，放入模具的预订形状模穴中。随机放置的玻璃基材233经过例如摄氏400至500度的低温烧结，让相邻玻璃基材233表面熔融而彼此结合，由于玻璃基材233仅有表面被熔融，因此在结合处随机形成有复数供液体通过的涵水微隙235，而本体234则依照模穴形状，形成有复数尺寸远大于涵水微隙235的立体固根孔236。立体固根孔236分别具有符合模穴的预定形状，且在本实施例中是以多层次交错的方式排列，让本体234形成的立体固根孔236具有多种大小与形状，供植物22的根部自上表面231穿入、且至少部分延伸生长于本体234中。

上述预定形状是指制作本体234时使用的模具，具有对应于立体固根孔236的形状，且立体固根孔236的形状可根据需求设计为各种相同或不同形状。涵水微隙235可提供分布其中的水分或培养液等液体供植物的根部吸收，且涵水微隙235的尺寸足以阻挡植物22的根部延伸进入。由于所用的玻璃基材是以废弃回收的玻璃，经过清理及破碎而成，藉此大量使用回收废弃玻璃，一方面节约成本，更可以符合环保。尤其玻璃材料本身具有亲水性，无论是雨水或营养液体，都可以藉由毛细作用，广泛地分布至涵水固根层中，可以达成土壤的给水和提供养份功效；相较于目前使用于传统绿屋顶的轻质土，经常有土壤流失、堵塞排水孔、甚至土壤从高空向下坠落等问题，透过涵水固根层23结构的巧妙设计，能使植栽基材20的厚度小于轻质土，且同时保有涵水、保水、固根、以及耐久的功效。

阻生层24位于涵水固根层23的下方位置，用以支承涵水固根层23，阻生层24具有上阻生面241以及相反于上阻生面241的下阻生面242，上阻生面241触及下表面232，且在上阻生面241和下阻生面242间形成有复数阻生微孔243，本实施例中阻生微孔243是由玻璃颗粒244结合处随机形成，可供空气和液体通透且能阻挠植物22的根部穿透，用以取代传统绿屋顶中透水过滤毯、蓄排水板、保水防护毯及防水毯等结构。

由于本实施例中的涵水固根层23与阻生层24，皆是以相同的回收废弃玻璃制成，废弃玻璃在回收后，经清洗、破碎、分类、微细化、过筛、磁性分离等过程后，即成为约毫米范围的细小颗粒状的玻璃基材233或玻璃颗粒244。在本实施例中，是将玻璃基材233或玻璃颗粒244填入模具而大致定型后，使用硅砂低温烧结的方式，让玻璃基材233或玻璃颗粒244的外表面稍有熔融的现象，但整体尚未完全融合，彼此接触的表面略有沾黏而一体成形，且结合的界面部分，随机地形成复数涵水微隙235或阻生微孔243。

涵水微隙235或阻生微孔243的大小可依加热的时间、温度或烧结次数调整，当加热的时间较长、温度较高或反复烧结的次数较多时，涵水微孔隙14的孔径和数目将会缩减，整体结构也较为紧实；反之，加热的时间较短、温度较低或烧结的次数较少时，涵水微隙235或阻生微孔243的数目及孔洞尺寸都会更增加，整体结构也较松散。透过上述立体固根孔236、涵水微隙235以及阻生微孔243的结构，可以让整个植栽基材20的厚度与重量降低，相较于传统的薄层型绿屋顶，本实施例中植栽基材20的厚度可下降至7公分左右，有效达到轻量化的效果，避免建筑物承受过重负荷。

尤其本实施例中，涵水固根层23的下表面232与阻生层24的上阻生面241因为使用材料一致，可以一体成型而互相连结，使浇灌的液体可透过毛细现象分布至涵水固根层23与该阻生层24。下表面232和上阻生面241连结的方式有直接接触连结，或者以低温烧结的方式互相沾黏而连结。本实施例中防水层25为聚乙烯制成的防水膜，防水层25位于阻生层24的下方位置支承阻生层24，藉此，既可以防止营养液体或雨水向下渗漏流失，另一方面可避免液体渗漏至屋顶21产生积水而导致建筑物结构受损。

当浇水灌溉后，基于玻璃本身的亲水性、以及存在大量的涵水微隙235或阻生微孔243，淋于植栽基材20上的水分或营养液体会逐步地受到重力和毛细现象的作用，广泛分布到大范围的涵水微隙235或阻生微孔243中涵养储存，并供缠绕于立体固根孔236的植物根部吸收，若涵水固根层23的本体234中的水分已被植物22的根部吸收完，阻生层24中的水分则会因为毛细现象而慢慢地向上扩散，供植物22的根部吸收，避免植物22因缺乏水分而枯竭。

第二较佳实施例

如熟悉本技术领域人士所能轻易理解，本发明的阻生层未必局限于采用玻璃颗粒，图3为具有玻璃涵水固根层和阻生层的植栽基材的第二较佳实施例，本实施例中，为便于将植栽基材30设置于建筑物的墙面31上，植栽基材30中的涵水固根层33仍如前一实施例，是以众多玻璃颗粒彼此表面结合而成，可以散布有浇灌的液体可供种植于上方的植物32吸收。但本实施例中的阻生层34则包括金属扩张网341以及由金属扩张网341延伸出的结合埠342。

金属扩张网341是将金属板材以扩张网机器同时纵切与扩展，形成大小、形状规则均相近的阻生微孔，由于阻生微孔的尺寸小于植物32的根部，可防止植物32的根部附着或穿入墙面31，造成建筑物受损。金属扩张网341的一部分弯折形成有支承涵水固根层33的结构，相对则延伸出供设置于墙面31上的结合埠342，其中结合埠342可透过悬挂、夹持或钉于墙面等方式设置于墙面31上。在本实施例中，作为建筑外墙绿化的植栽基材30，可以配合大楼的自动化浇水系统，当植物照护者朝植物32浇水灌溉时，部分液体会保留于涵水固根层33的涵水微隙，剩余液体会通过金属扩张网341的阻生微孔流至下层的植物32。为了避免浇水灌溉时水分进入墙面31导致受潮或漏水，墙面31上可设置防水层或涂上防水涂膜材料，藉此加强建筑物的防水性。

更进一步，如图4所示，本发明具有玻璃涵水固根层和阻生层的植栽容器40，可以将第一实施例的涵水固根层43、阻生层44，容纳于废弃的玻璃材质水密容器本体45中，作为一个完整的植栽培养器皿。藉由水密容器本体45内部形成的容置空间，容置上述涵水固根层43及阻生层44，而水密容器本体45则由下方包覆上述涵水固根层43及阻生层44，一方面防止阻生层44内涵养的液体向下渗漏流失，另方面，也可以在水密容器本体45的侧面形成一个溢流孔46，在本实施例中，溢流孔46形成于对应涵水固根层43的下方处，藉此避免植物42位于涵水固根层43内的根部完全浸泡于液体，导致根部腐烂。当然，本发明技术领域具有通常知识者也可以根据所需要的形状，以废弃玻璃瓶罐作为基材制成水密容器本体。

经由上述，可以将废弃玻璃瓶罐内，设置本发明的涵水固根层和阻生层，不仅大量运用废弃回收玻璃器具，甚至可以被埋藏于少雨的沙漠周缘环境的沙土之下，利用废弃瓶罐的水密容器本体储存少量雨水，藉由防水固根层和阻生层将底部储水以毛细作用向上提供给植物的根部，并且在植物生长后，根部可以由瓶罐口向周边外侧生长，藉以抓固瓶罐以外的周边沙土，以利涵养更多水分，避免沙漠化日益严重。

综上所述，本发明提供的具有玻璃涵水固根层和阻生层的植栽基材及植栽容器，可完全使用废弃玻璃作为材料，有效且大量运用回收的玻璃，协助解决废弃玻璃的处理问题；透过涵水固根层和阻生层的特殊结构，可降低植栽基材的厚度和重量，以减少建筑物负荷，更可节省设计高承载结构的费用；涵水固根层形成的立体固根孔，可以让植物的根部易于穿越缠绕固定，涵水微隙及阻生微孔可以让灌溉的水分或液体自行大区域深入散布，易于植物照护者进行植栽维养；阻生层除了可以保留供植物吸收的液体，更可以避免建筑物的结构受到植物根部破坏；尤其玻璃颗粒彼此表面熔融结合，避免植栽土壤的掉落、减损以及堵塞排水等问题，大幅延长植栽基材的使用寿命；有效解决上述问题。