新型培育袋式植物外墙设计构思与改进

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摘要： 随着中国经济的发展，能源环境问题日益显著，尤其是2013年起全国范围的大规模的雾霾天气的出现，也让全国人民对空气质量的关注日益提高。因此，为了响应国家节能减排的号召，也为了改善现有的建筑体系节能的结构，我们完成了新型组合模版植物外墙的构思，对以往的植物外墙进行了改进，优化了其性能。

关键词：外墙绿化培育袋模块化

中图分类号：TU986文献标识码： A

墙面绿化是人们在建筑墙体、围墙、桥柱、阳台、窗台等处进行垂面式绿化，从而改善城市生态环境的一种举措，是人们在绿化概念上从二维空间向三维空间的一次飞跃，将会成为未来绿化的一种新趋势，对于解决中国的环境危机会取到不错的效果。

1 常见的施工方法极其缺点

通常情况下，现行的墙面绿化形式大多是将培育好的草皮或植被直接平铺到墙面上，以追求方便快捷的目的，但是这种方式后期维护费用太高，一旦不成活需要拆除一大块墙皮，十分不经济。并且这种方式所用的植物成活率太低，只能用于南方地区，对于北方寒冷的冬天这些植被很难成活。第二种就是攀藤类，即种植爬山虎等植被覆盖墙体，这种方式覆盖率太小，植被覆盖面不受控制，组合太单一不灵活且冬天植被不保温，缺点也显而易见。

2 改进背景和常见培育袋简介

通过对市场上多种立体化植物外墙进行了比较与分析，我们认为市场上新兴的“培育袋式植物外墙”最适合在北方地区推广。其基本原理是利用优质无纺布经过裁剪和加工做成单位面积的培育袋，每一单位面积的种植袋上缝制了若干个培土袋，用立体绿化专用乳胶把植物袋粘贴到要做立体绿化的墙上，等乳胶实干后，使植物袋和墙体牢牢固定在一起。但是这种方法也有效率低效，不适合在寒冷地区使用等缺点。

3 改进设计简介

针对这些问题，我们对这种方法的进行了改进特别改造出了适合在北方和南方地区都可大面积推广使用的新方法，即模块化培育袋式结构绿化墙面。其大体思路是：（1）在夏季利用用植物的蒸腾作用可迅速给墙体降温，而且植物能阻隔大量光热辐射，可使建筑室内温度降低 8― 12℃ 。此外植物和基质对声音均具有较强的吸收功能，并且能消耗大量的温室气体二氧化碳，还能吸收如甲醛、苯、二甲苯，二氧化硫等上千种空气污染物，有效遏制夏季城市热岛效应。另外避免了阳光直接照射，也阻止阳光对墙面的损伤。（2）冬季将卷帘薄膜放下，将单元模块密封，利用植物的呼吸作用内使密封箱温度升高，进而使外墙面温度上升。同时减少墙体和冷空气的热交换，有利于建筑物的整体保温，有效的阻止了冬季热损失。同时，植物光合作用产生的氧气也可净化室内空气，根据我们实验和估算，这种方式最少能使室内提高7―11℃（但是对墙面的防水层和隔汽层要求较高,这也是后续设计需要继续研究和改进的地方)。（3）培育袋采用高分子无纺布，环保经济且坚韧耐久性好，易组合自由，一个袋内植物死亡可以取出换取另一棵带土球植物，后期维护十分方便廉价。（4）该结构体系以培育袋作为主体材料，成本低廉。而且具有各自独立的种植单元，如果其中有种植单元损坏，只需单独对其进行维修和更换即可，无需拆除整个装置，使用和维护方便。

经过改进后的培育袋式立体化植物外墙体种植装置的组成部分和功能如图所示：

包括：1）加固螺栓：用于种植绿化植物的多个种植单元和将各个种植单元固定于墙面上的固定装置，其中的固定螺栓装置包括固定于墙面上用于加固和支撑。2）保温薄膜，自动卷轴。种植单元包括卷帘保温薄膜（根据气温自动升降）3）图示集水槽用于收集渗出的滴灌水和雨水，然后将其反送到滴灌器中循环利用，达到环保和节约用水的目的。4）培育袋和设于种植袋内的种植土，种植袋设于所述墙面和之间的空隙中。5）带土球植物，6）轻骨架，7）滴灌器，8）温度感应器（感受温度变化，将数据反馈给滴灌器上的控制器，湿度下降滴灌器开启。

4 所用材料及灌溉设备的优势

培育袋无毒无害，抗腐蚀，耐高温和低温，不宜破坏，质量较轻不会对墙体产生太大侵蚀，且不会破坏外墙表面，可谓绿色环保轻便。另外，高分子材料会增加室外种植植物袋使用寿命，阻止植物根部腐蚀墙面，抗台风性能更强，防水性能更佳，过滤效果更佳，解决了垂直绿化中渗透孔容易被堵塞的难题，且采用智能化滴水灌溉技术，真正意义上实现了自动化，不仅节约成本同时又维护方便。

在安装完培育袋后，将植物种植在各个带有腐殖土的培育袋里，创造性的解决了立体绿化施工中的植种植和成活率难题；将控制器、滴灌器、过滤器以及其他组件组装成滴灌系统，利用植物袋事前设计好的牵引线路以及水的重力自动浇灌，在立体绿化区域的底部安装不锈钢水槽接住植物袋中的余水并顺势收集，有效解决了立体绿化的浇灌和排水问题；采用立体绿化专用种植基质，保湿、透气、保肥，很好的解决了植物种植中所需的营养基质问题。

自动滴灌系统采用太阳能供电，节约电能。每个模块上下端都有湿度测定仪，用来判断土壤湿度，再将数据反馈给电脑，电脑控制变压水泵和营养液的流量达到节约用水同时又灌溉失水植物的目的。要实现灌水的自动化，必须有自动灌溉控制器，该装置由土壤湿度传感器、控制器和电磁阀组成，能够按土壤湿度和作物需水特性实施自动灌溉（沟灌、喷灌、滴灌、渗灌），达到高成活率、高效和节水的目的。

5总结：

总的来说这种培育袋式植物外墙具有安装维护方便，不需要大面积改装墙面，经济效益比较高，也具有价格低廉，植物品种选择比较灵活和北方冬季也可保温隔热等特点，而且比现在市场上其他方式的植物外墙更加高效和经济，具有很大的市场升值空间 ，很适合在北方和南方大面积地区推广使用。

参考文献：

[1] /Green_Building/ 海纳尔建筑立体绿化

[2] /note/338144994/ 阁林植物外墙

[3]百度文库《 墙面垂直绿化技术》