幕墙农场制造技术

本发明专利技术公开了一种在建筑立面设置有种植模块和垂直循环传输装置的幕墙农场。幕墙农场是一种都市设施农业，将农业生产和经营由乡村转移至城市，为改变城乡二元经济结构、创建高人口密度城市生态系统和提高未来城市的宜居性提供了有益的思路。幕墙农场利用城市建筑立面种植作物，让农业得以减少对耕地面积的绝对依赖，缓解耕地不足的压力。幕墙农场提供了一种多样化的建筑外观设计方案，利用其生态系统激活建筑，能够同时满足建筑节能和建筑艺术表现力的综合需求。幕墙农场以相对低的造价建成独特的建筑风貌和城市风格，塑造城市的个性和灵性，体现城市性格与价值观。并起到改善城市空气质量，缓解城市热岛效应和绿色增效降耗的作用。

【技术实现步骤摘要】

:本专利技术涉及一种城市设施农业，特别是一种在建筑立面设置有种植模块和垂直循环传输装置的幕墙农场。
技术介绍
:随着人口的激增和耕地的减少，世界粮食问题十分严峻。地少人多是我国的基本国情，受社会发展与自然环境变化等多种因素影响，耕地减少的趋势不可逆转，且呈加速度发展，突破耕地红线已是必然。在耕地短缺的同时，农业的比较收益低，大量劳动力由农村转向城市，导致我国宝贵而稀缺的土地资源遭到闲置，土地抛荒成为蔓延全国的普遍现象。全球气候变化的加剧，已经从一个单纯的科学问题，演变为环境、科技、经济、政治和外交多学科领域交叉的综合性重大战略问题。极端气候现象与地质灾害增多、增强的趋势，给传统农业带来难以抗拒的损害和威胁。农业是用水密集型产业，目前农业用水占全球淡水消耗量的70%。提高农业灌溉用水效率与寻找新的农业灌溉水源是解决全球淡水短缺危机的关键环节。城市交通系统的恶化，使得城难进、路难行、车难停。蔬菜从批发市场到零售市场的最后一公里，流通成本是此前数百公里运输费用的150%_300%，物流成本约占到菜价的八成以上。农作物流通环节的问题直接关系着卖菜难、买菜难，也导致“菜贵伤民”与“菜贱伤农”频频发生。 随着城市化进程的加快，建筑能耗已占社会总能耗1/3，占全国的温室气体排放量的25%，居耗能行业排行榜首。我国已建房屋中有400亿平方米以上属于高耗能建筑。我国每年建成的房屋面积高达16亿至20亿平方米，而新建成房屋中97%以上是仍是高耗能建A-A-巩。建筑围护结构节能是一种简便易行的建筑节能措施，其主要通过改善建筑围护结构的热工性能来实现，比如增加外墙外保温、设置封闭空气间层、设置通风间层、设置蓄水屋顶、设置墙面垂直绿化等，从而减少建筑与外界的热交换，降低冷热负荷
技术实现思路
:为了解决上述问题，利用建筑立面种植作物，本专利技术公开了一种在建筑立面设置有种植模块和垂直循环传输装置的生物节能围护结构---幕墙农场。本专利技术解决问题所采用的技术方案是这样的，一种幕墙农场，包括种植模块和垂直循环传输装置，其特征在于:幕墙农场是在建筑立面设置有种植模块和垂直循环传输装置的都市农业设施，幕墙农场也是设置在建筑立面的节能围护结构、生态化功能性建筑表皮或者层状温室。所述建筑立面是建筑外立面、建筑内立面、多层式建筑表皮的中间层或者建筑空间中设置的功能性空间分隔立面。当幕墙农场设置在建筑内立面时，所述内立面是贯通多层楼层的幕墙内立面或者设置在单一楼层的窗户内立面。当幕墙农场设置在建筑内立面时，所述内立面是采光立面。当幕墙农场设置在多层式建筑表皮的中间层时，所述多层式建筑表皮至少一层设置为米光立面。所述米光立面是透光幕墙或采光窗。所述透光幕墙是覆盖有透光材料的幕墙或格栅式透光幕墙。可选的，当幕墙覆盖透光材料时，透光材料采用母料法添加有0.1%-0.3%的转光齐U、或者采用母料法添加有5%-10%的超细煅烧改性高岭土。添加转光剂可改善和有选择的调节植物生长的光环境，添加超细煅烧改性高岭土，具有阻隔红外线的作用，并对水滴和雾滴的形成起到一定的抑制作用。所述转光剂是红光转光剂、蓝光转光剂或者红蓝复合转光剂。所述转光剂是稀土无机化合物、稀土有机配合物、荧光色素及染料或者无机-有机复合转光剂。优选的，当幕墙农场设置在多层式建筑表皮的中间层时，依附多层式建筑表皮围合形成层状温室。优选的，当幕墙农场设置在建筑内立面或者外立面时，在幕墙农场的另一侧还设置有覆盖透光材料的围合结构，依附建筑内立面或者外立面形成层状温室。所述层状温室内设置有栽培环境控制系统。栽培环境控制系统包括传感器系统、温湿度控制系统、通风降温装置、光照调控系统和植物应激环境系统。当幕墙农场设置为层状温室时，在建筑之内或之外设置有进入层状温室的工作通道，所述工作通道设置有防护装置。可选的，幕墙农场按垂直循环传输装置或种植皿设置产权分割，当同一座幕墙农场分属不同所有者时，为不同所有者拥有的垂直循环传输装置分别设置有防护装置，为不同所有者拥有的种植皿分别设置有标签。所述标签包括书写标签或者电子标签。所述种植模块包括滴灌系统和种植皿。所述滴灌系统包括水源处理系统、首部枢纽、输配水管网、流量控制阀、滴嘴、量测传感控制器。所述水源处理系统包括城市雨水处理系统和建筑中水处理系统。所述首部枢纽包括动力机、水泵、施肥药装置、过滤设施、安全保护及量测控制伺服器。所述首部枢纽还包括城市有机废物堆肥系统。可选的，当幕墙农场设置在建筑单一楼层窗户内立面时，一种简易的首部枢纽是设置有手动泵、毛细输水管和弹性水囊的人工动力装置。人工动力装置使用连接弹性水囊的毛细输水管为种植皿提供持续的灌溉，同时可使用手动泵为种植皿提供灌溉。所述的种植皿是一种设置有种植基的容器，所述种植基是水培液、固态无土种植基或土壤，所述种植基直接盛放或者由种植基容器包装后再盛放在种植皿内，当种植基是水培液时，种植基容器是不渗漏的水密容器。种植皿设置有植株固定结构，以防止种植皿运动时植株掉落。所述植株固定结包括定植孔、根系固定结构和果蔬安全网。种植皿是开口结构或封口结构的，当种植皿是封口结构时，所述封口设置有定植孔。当种植皿内还设有种植基容器时，种植基容器是开口结构或封口结构的，当种植基容器是封口结构时，定植孔设置在种植基容器的封口。根系固定结构设置在种植皿或种植基容器内，应适配其外部容器的内径，不宜过小。根系固定结构是无毒的塑料网格体，在网格体中部设置有纵向贯通的主根孔，主根孔设置在定植孔下方。可选的，种植皿外还罩设有果蔬安全网。所述种植皿是单株种植皿或者是多株种植皿。当种植皿是多株种植皿时，优选的，多株种植皿设置为微型温室结构，所述微型温室结构是在多株种植皿外设置有透光的围合结构。可选的，同一组垂直循环传输装置连接的种植皿设置为相同或不同的材质、形状和色彩，一种单株种植皿是经改装的废弃液体包装，一种多株种植皿是经改装和防渗漏处理的废弃中小型工业制品。所述种植皿是透光或不透光的，当种植皿材质设置为透光材料时，种植基由不透光容器包装后再盛放在种植皿内。以免植物根系被日光照射。优选的，一种不透光容器是具有保温功能的EPS泡沫容器。可选的，当种植皿材质设置为透光材料时，在种植皿上粘贴有彩色透光膜，通过选择不同色彩的透光膜以改善植物生长的光环境。一种彩色透光膜是点状透光膜，所述点状透光膜是以一定间距排列粘贴在种植皿上的色点。优选的，在建筑立面、建筑周围、垂直循环传输装置上或者种植皿下方设置LED补光装置以改善植物生长的光环境，延长植物生长时间。所述LED是持续发光的，或者设置有高频频闪器。所述LED是红蓝光组合LED、远红外LED或者白光LED。所述LED波长在40(T700nm之间，所述红蓝光组合LED是波峰为450nm的蓝光LED、波峰为660nm的红光LED。所述输配水管网包括首部输配水管网和种植皿输配水管网。所述首部输配水管网一端连接首部枢纽，另一端设置有若干首部滴嘴。所有种植皿均分别纵向排列设置在各首部滴嘴下方的垂线上。种植皿均设置有种植皿输配水管网，所述种植皿输配水管网包括直流式滴灌管网和分流式滴灌管网。一种简易的直流式滴灌管网是在种植皿顶部设置有灌溉开口，在种植皿底部设置有滴嘴，种植皿底部滴嘴上部还设置有过滤网。种植皿底部滴嘴位于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种幕墙农场，包括种植模块和垂直循环传输装置，其特征在于：幕墙农场是在建筑立面设置有种植模块和垂直循环传输装置的都市农业设施，幕墙农场也是设置在建筑立面的节能围护结构、生态化功能性建筑表皮或者层状温室，所述建筑立面是建筑外立面、建筑内立面、多层式建筑表皮的中间层或者建筑空间中设置的功能性空间分隔立面，优选的，当幕墙农场设置在多层式建筑表皮的中间层时，依附多层式建筑表皮围合形成层状温室，可选的，当幕墙农场设置在建筑内立面或者外立面时，在幕墙农场的另一侧还设置有覆盖透光材料的围合结构，依附建筑内立面或者外立面形成层状温室。

【技术特征摘要】
2012.07.03 CN 201210227568.81.一种幕墙农场，包括种植模块和垂直循环传输装置，其特征在于: 幕墙农场是在建筑立面设置有种植模块和垂直循环传输装置的都市农业设施，幕墙农场也是设置在建筑立面的节能围护结构、生态化功能性建筑表皮或者层状温室， 所述建筑立面是建筑外立面、建筑内立面、多层式建筑表皮的中间层或者建筑空间中设置的功能性空间分隔立面， 优选的，当幕墙农场设置在多层式建筑表皮的中间层时，依附多层式建筑表皮围合形成层状温室， 可选的，当幕墙农场设置在建筑内立面或者外立面时，在幕墙农场的另一侧还设置有覆盖透光材料的围合结构，依附建筑内立面或者外立面形成层状温室。2.根据权利要求1所述的幕墙农场，其特征在于: 所述种植模块包括滴灌系统和种植皿， 所述滴灌系统包括水源处理系统、首部枢纽、输配水管网、流量控制阀、滴嘴、量测传感控制器， 所述水源处理系统包括城市雨水处理系统和建筑中水处理系统， 所述首部枢纽包括动力机、水泵、施肥药装置、过滤设施、安全保护及量测控制伺服器， 所述首部枢纽还包括城市有机废物堆肥系统， 所述的种植皿是一种设置有种植基的容器，所述种植基是水培液、固态无土种植基或土壤，所述种植基直接盛放或者由种植基容器包装后再盛放在种植皿内，当种植基是水培液时，种植基容器是不渗漏的水密容器， 种植皿设置有植株固定结构，所述植株固定结包括定植孔、根系固定结构和果蔬安全网， 种植皿是开口结构或封口结构的，当种植皿是封口结构时，所述封口设置有定植孔，当种植皿内还设有种植基容器时，种植基容器是开口结构或封口结构的，当种植基容器是封口结构时，定植孔设置在种植基容器的封口， 根系固定结构设置在种植皿或种植基容器内，且适配其外部容器的内径，根系固定结构是无毒的塑料网格体，在网格体中部设置有纵向贯通的主根孔，主根孔设置在定植孔下方， 可选的，种植皿外还罩设有果蔬安全网， 所述种植皿是单株种植皿或者是多株种植皿，当种植皿是多株种植皿时，优选的，多株种植皿设置为微型温室结构，所述微型温室结构是在多株种植皿外设置有透光的围合结构， 所述输配水管网包括首部输配水管网和种植皿输配水管网， 所述首部输配水管网一端连接首部枢纽，另一端设置有若干首部滴嘴，所有种植皿均分别纵向排列设置在各首部滴嘴下方的垂线上， 种植皿均设置有种植皿输配水管网，所述种植皿输配水管网包括直流式滴灌管网和分流式滴灌管网， 所述直流式滴灌管网和分流式滴灌管网还设置有储液皿，所述直流式滴灌管网的储液皿设置在灌溉开口之下，种植基之上，所述分流式滴灌管网的储液皿设置在灌溉开口之下，三通输水管之上，量测传感控制器设置在种植皿内，并与量测控制伺服器遥控连接， 首部滴嘴、三通滴嘴和种植皿底部滴嘴均设置有流量控制阀，优选的，首部滴嘴的流量控制阀通过量测控制伺服器遥控控制， 在灌溉开口口部以及种植皿底部滴嘴还分别设置有磁吸装置，所述磁吸装置相互磁吸浮锚式连接， 种植皿设置有和灌溉开口错开的植物限位发育开口， 在纵向排列设置的种植皿的下端设置有灌溉液回收装置。3.根据权利要求1所述的幕墙农场，其特征在于: 幕墙农场设置有一组以上的垂直循环传输装置， 所述垂直循环传输装置是导轨链传动装置、链传动装置或者线性传动装置， 导轨链传动装置是单导轨链循环传输式或者双导轨链循环传输式，所述链传动装置是双链轮封闭循环传输式，所述线性传动装置是单导轨线性循环传输式， 当垂直循环传输装置是单导轨链垂直循环传输式时， 导轨是封闭的可循环导轨，可循环导轨设置在二维平面或者三维空间， 导轨链传动装置的运动输出机构在是在导轨链上等距或不等距相间设置的若干安装有运动输出支点的特殊链节， 可选的，导轨链传动装置还包括结构加强的特殊链节和特殊滚轮， 所述链轮驱动系统是集成式驱动系统或者是外置移动式驱动系统， 所述链轮驱动系统是内啮合驱动或外啮合驱动， 所述导轨设置有支架，包括落地支架、立面支架和顶部支架， 所述支架与导固定连接或通过转轴连接，所述导轨通过支架与建筑物固定连接或活动连接， 在导轨链运动输出支点采用可调节悬臂连接有仿生分形枝。4.根据权利要求1所述的幕墙农场，其特征在于: 当幕墙农场设置在建筑内立面时，所述内立面是贯通多层楼层的幕墙内立面或者设置在单一楼层的窗户内立面， 当幕墙农场设置在建筑内立面时，所述内立面是采光立面，当幕墙农场设置在多层式建筑表皮的中间层时，所述多层式建筑表皮至少一层设置为采光立面，所述采光立面是透光幕墙或采光窗，所述透光幕墙是覆盖有透光材料的幕墙或格栅式透光幕墙， 可选的，当幕墙覆盖透光材料时，透光材料采用母料法添加有0.1%-0.3%的转光剂、或者采用母料法添加有5%-10%的超细煅烧改性高岭土， 所述转光剂是红光转光剂、蓝光转光剂或者红蓝复合转光剂， ...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗轶，
申请(专利权)人：罗轶，
类型：发明
国别省市：