[发明专利]一种智能蓄排水-灌溉一体化的屋顶绿化节能系统及方法

说明书

本发明公开了一种智能蓄排水‑灌溉一体化的屋顶绿化节能系统及方法，属于屋顶绿化技术领域，包括模块化且可拆卸组装的种植模块、蓄排水模块和灌溉模块；所述种植模块的底部连通设置于所述蓄排水模块的顶部，所述灌溉模块包括与所述蓄排水模块相连通的水箱、与所述水箱相连通且位于所述种植模块上方的喷灌机构和若干个均匀埋设于所述种植模块且与所述喷灌机构电连接的土壤水分传感器，所述水箱上设置有用于向所述喷灌机构和所述土壤水分传感器提供电能的太阳能光伏机构。本发明能够实现屋顶绿化节能的模块化、灵活组合组装布置，实现智能化监控、养护管理，节能环保且可持续。

技术领域

本发明属于屋顶绿化技术领域，具体涉及一种智能蓄排水-灌溉一体化的屋顶绿化节能系统及方法。

背景技术

随着城镇化进程的不断加快，城市范围内的硬质不透水下垫面面积随之增加，暴雨径流给市政排水设施带来极大的负担，所引起的城市内涝问题也日益频发。绿地对不透水下垫面路面及屋面的雨水径流有着削减作用，增加城市绿地是缓解城市内部暴雨径流的有效之举。

然而，城市的人口密度大、建筑密度较高，尤其对于城镇老旧小区而言，其绿化缺失、公共空间狭小，新增绿地的实际操作空间限制极大，效果有限。城市建筑屋面占城市不透水下垫面总面积的40%以上，在建筑原有的硬质屋顶上进行绿化改造，不仅可以提升城市绿化率和美观度，还可以有效缓解城市雨水径流。

一般的屋顶绿化结构层自下而上由：屋面结构层、防水阻根层、排水层、过滤层、土壤层、植物层组成。屋顶绿化除了缓解城市内涝问题，对改善城市热岛现象、减少噪音、改善周边空气质量等建筑外环境问题也产生有益的影响。但传统的屋顶绿化结构施工工序较多、布置不便，对屋顶结构荷载力要求较高，在城镇老旧建筑屋面实施尤为困难。

同时，粗放型的绿色屋顶往往种植类型单一且缺少人工养护，屋面绿植在遇到长期雨水或干旱等极端天气时容易失活，将减少屋顶绿化原有的功能效益。

因此，提出一种布置灵活、智慧管理、可持续的屋顶绿化模块，是解决城镇老旧建筑屋顶绿化实施困难的重要措施。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种智能蓄排水-灌溉一体化的屋顶绿化节能系统及方法，能够根据屋面不同的形式或承重特点，进行屋顶绿化节能的模块化、灵活组合组装布置；通过对土壤水分湿度及蓄水层的水位高度监控，实现智能自动化的蓄排水及灌溉过程监控、管理，解决屋顶绿植养护难的问题；通过设置太阳能光伏机构为屋顶绿色节能系统提供电能，不消耗额外市政用水和用电，真正实现绿色节能环保、可持续化应用设置。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的。

第一方面，本发明提供了一种智能蓄排水-灌溉一体化的屋顶绿化节能系统，包括模块化且可拆卸组装的种植模块、蓄排水模块和灌溉模块；

所述种植模块的底部连通设置于所述蓄排水模块的顶部，所述灌溉模块包括与所述蓄排水模块相连通的水箱、与所述水箱相连通且位于所述种植模块上方的喷灌机构和若干个均匀埋设于所述种植模块且与所述喷灌机构电连接的土壤水分传感器，所述水箱上设置有用于向所述喷灌机构和所述土壤水分传感器提供电能的太阳能光伏机构。

进一步的，所述喷灌机构包括第一水泵机构、与所述第一水泵机构经水管连通的灌溉喷头和中心控制器，所述供水控制器分别与所述第一水泵机构和所述灌溉喷头电连接，用于根据所述土壤水分传感器传送的所述种植模块中土壤湿度控制所述第一水泵机构向所述灌溉喷头供水的开启或关闭。

进一步的，所述喷灌机构还包括一个位于所述种植模块上方且可伸缩、旋转的悬臂机构，所述灌溉喷头设置于所述悬臂机构的自由端处，所述悬臂机构能够在所述中心控制器的控制下伸展旋转覆盖于所述种植模块的全部区域。