建筑立面用植生混凝土碳汇墙板

摘要

本发明提供了一种建筑立面用植生混凝土碳汇墙板，包括肋状基板和多孔植生混凝土板，所述肋状基板上分布若干嵌槽，相邻两嵌槽间设置肋结，所述多孔植生混凝土板上密布有横向贯通和竖向贯通的孔洞，所述的横向贯通和竖向贯通的孔洞相互连通，所述洞口的口部直径小于或等于内部直径，所述多孔植生混凝土板浇筑在所述嵌槽内。该建筑立面用植生混凝土碳汇墙板具有碳汇能力强、结构稳定性好、立面利用率高、植被存活率高、赋予建筑围护结构生态系统服务功能的优点。

说明书

技术领域

本发明涉及一种墙板，具体的说，涉及了一种建筑立面用植生混凝土碳汇墙板。

背景技术

建筑行业碳排放在全社会碳排放中占重要比重，2018年全国建筑全过程碳排放总量为49.3亿tCO2，占全国碳排放的比重为51.3%。而在建筑使用过程中，能够成为碳汇的措施主要是地段内的绿化碳汇，可再生能源利用折合的负碳，以及混凝土使用过程的碳汇。总体而言，建筑全生命周期产生碳排放的环节很多，而能成为碳汇的环节寥寥无几。在人们建造的过程中，把自然地面改造为非生态的屋顶和墙面，从而使生态面积大大减少，但是从维护良好的室内环境角度，人们只需要利用部分立面开窗，在夏季其余的墙面接受的太阳辐射大部分都被浪费掉，并加大了室内的热负荷。

如何在利用基地空间建造建筑物的同时，把本来属于生态系统的基地表面还给大自然，长久以来一致是生态建筑学探索的目标。其难点在于要满足建筑围护结构采光通风防火等重要功能，同时充分利用建筑物表面接受的太阳辐射等自然能源，使之发挥生态系统的服务功能。

生态混凝土是具有生态功能的特种混凝土，植生混凝土是今年来新出现的生态混凝土种类，由于其多孔结构，其表面可生长草皮等植被，从而具有碳汇功能。

然而由于存在结构强度低及耐久性等缺点，目前植生混凝土多用于水利行业的河道护坡或水土保持领域的护坡等方面。由于存在强度差造成的宜破损掉落的缺点，处于安全考虑，目前的植生混凝土还不适用于建筑物的立面应用。

通过克服技术困难，将植生混凝土用于建筑物的立面，从而使建筑物的围护结构具有生态功能，增加一种建筑碳汇措施，是植生混凝土研究领域人们一直以来致力的目标。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种碳汇能力强、立面利用率高、植被存活率高、结构稳定性好、赋予建筑围护结构生态系统服务功能的建筑立面用植生混凝土碳汇墙板。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种建筑立面用植生混凝土碳汇墙板，包括肋状基板和多孔植生混凝土板，所述肋状基板上分布若干嵌槽，相邻两嵌槽间设置肋结，所述多孔植生混凝土板上密布有横向贯通和竖向贯通的孔洞，所述的横向贯通和竖向贯通的孔洞相互连通，所述洞口的口部直径小于或等于内部直径，所述多孔植生混凝土板浇筑在所述嵌槽内。

基上所述，所述多孔植生混凝土板和肋状基板由高强混凝土一体浇筑而成。

基上所述，所述多孔植生混凝土板和肋状基板的浇筑步骤包括：先摆放不燃植生介质作为内模，在外部支护外模，然后将对应多孔植生混凝土板的部分下置、将对应肋状基板的部分上置，然后进行浇筑，多孔植生混凝土板比肋状基板先成型，浇筑完成后不燃植生介质留在多孔植生混凝土内部作为种植介质。

基上所述，所述肋状基板与所述多孔植生混凝土板联接的部分设有短纤维，所述短纤维为玄武岩纤维或钢纤维；非联接的部位的多孔植生混凝土板内也设有所述短纤维，且数量少于联接的部位。

基上所述，所述肋状基板上分布有若干排气孔，所述排气孔沿肋状基板的长度方向分布，排气孔与室内空调或通风系统连通，使室内排气通过排气孔排出，在冬季可以回收室内排气中的热量，提高植生混凝土的温度，夏季可以回收室内排气中的冷量，给经过暴晒的炎热外墙降温。

基上所述，所述肋状基板上分布若干滴灌竖孔，在嵌槽的侧壁上设置若干连通所述滴灌竖孔的横向支管，所述肋状基板沿竖向对应所述滴灌竖孔等间距的设置若干喷头，若干喷头均与所述横向支管内部连通，可喷雾或喷水，并与烟感系统和温度探测系统联动，以实现外立面植生系统的灭火功能，并通过立面降温有助于整栋建筑物的灭火，起到辅助灭火作用。

基上所述，所述孔洞为圆形孔或正多边形孔或异形孔，所述孔洞中填充有不燃植生介质。

基上所述，所述肋状基板内安装有温度传感器，当湿度低于设定的植物生长所必须的最低湿度时，启动滴灌系统，通过滴灌竖孔和横向支管向各个孔洞内分配供水。

基上所述，所述不燃植生介质内安装有湿度传感器，当温度低于设定的植物生长所必须的最低温度时，将室内的排气管路与肋状基板上的若干排气孔连通，回收室内热量，补充温度。

基上所述，所述嵌槽的边界低于所述多孔植生混凝土板的上表面。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明将墙板设计为带有肋结的肋状基板，在基板上设计嵌槽，然后将多孔植生混凝土板设计到嵌槽中，与其浇筑一体成型，多孔植生混凝土板内设置有孔洞，用于填充不燃植生介质，种植生态植被，使建筑立面也能够具有碳汇功能，更重要的是，采用高强混凝土的一体式结构，相对于沿河生态的原始设计，结构稳定性能够满足建筑要求，植生混凝土板不会轻易脱落，安全性的问题得到解决，其具有碳汇能力强、立面利用率高、结构稳定性好的优点。

进一步的，在肋状基板上设计排气孔，排气孔与室内空调或通风系统连通，使室内排气通过排气孔排出，在冬季可以回收室内排气中的热量，提高植生混凝土的温度，夏季可以回收室内排气中的冷量，给经过暴晒的炎热外墙降温。

进一步的，在肋结上安装滴灌竖孔，连通各个多孔植生混凝土板，对植被进行浇灌，实现植被的养护。

进一步的，设计若干喷头，若干喷头均与所述滴灌竖孔内部连通，可喷雾或喷水，并与烟感系统和温度探测系统联动，以实现外立面植生系统的灭火功能，并通过立面降温有助于整栋建筑物的灭火，起到辅助灭火作用。

进一步的，设计温度传感器，实现滴灌系统的自动作业，不燃植生介质内安装有湿度传感器，与室内的空调或通风系统连通并关联触发，回收室内热量，补充温度。

附图说明

图1是本发明中建筑立面用植生混凝土碳汇墙板的立面结构示意图。

图2是本发明中建筑立面用植生混凝土碳汇墙板的截面结构示意图。

图3是本发明中建筑立面用植生混凝土碳汇墙板其它实施方式的结构图。

图4是本发明中建筑立面用植生混凝土碳汇墙板其它实施方式的结构图。

图中：1.肋状基板；2.多孔植生混凝土；3.嵌槽；4.肋结；5.孔洞；6.排气孔；7.滴灌竖孔；8.喷头。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

如图1-图2所示，一种建筑立面用植生混凝土碳汇墙板，包括肋状基板1和多孔植生混凝土板2，所述肋状基板1上分布若干嵌槽3，相邻两嵌槽3间设置肋结4，所述多孔植生混凝土板2上密布有横向贯通和竖向贯通的孔洞5，所述的横向贯通和竖向贯通的孔洞相互连通，所述多孔植生混凝土板2设计在所述嵌槽3内，所述孔洞5中填充有不燃植生介质，所述孔洞为圆形孔，所述洞口的口部直径小于或等于内部直径。所述多孔植生混凝土板与肋状基板之间由高强混凝土浇筑一体成型，所述肋状基板与所述多孔植生混凝土板的联接的区域设有短纤维，所述短纤维为玄武岩纤维或钢纤维，以增强结构强度，非联接的部位的多孔植生混凝土板内也设有所述短纤维，且数量少于联接的部位，保证多孔植生混凝土板的基本结构强度，所述高强混凝凝土为基于黄河细沙的低碳高强混凝土。

所述嵌槽3的边界低于所述多孔植生混凝土板2的上表面，所述肋状基板两侧均设有嵌槽。

所述肋状基板1上分布有若干排气孔6，所述排气孔6沿肋状基板1的长度方向分布，排气孔与室内空调或通风系统连通，使室内排气通过排气孔排出，在冬季可以回收室内排气中的热量，提高植生混凝土的温度，夏季可以回收室内排气中的冷量，给经过暴晒的炎热外墙降温。

所述肋状基板上分布若干滴灌竖孔7，在嵌槽的侧壁上设置若干连通所述滴灌竖孔的横向支管，所述肋状基板沿竖向对应所述滴灌竖孔等间距的设置若干喷头8，若干喷头8均与所述横向支管内部连通，可喷雾或喷水，并与烟感系统和温度探测系统联动，以实现外立面植生系统的灭火功能，并通过立面降温有助于整栋建筑物的灭火，起到辅助灭火作用。

具体调节过程可借助自动化系统完成：

所述肋状基板内安装有温度传感器，当湿度低于设定的植物生长所必须的最低湿度时，启动滴灌系统，通过滴灌竖孔和横向支管向各个孔洞内分配供水，所述不燃植生介质内安装有湿度传感器，当温度低于设定的植物生长所必须的最低温度时，将室内的通风系统或空调系统与肋状基板上的若干排气孔连通，回收室内热量，补充温度。

该建筑立面用植生混凝土碳汇墙板的制备工艺如下：

先摆放不燃植生介质作为内模，在外部支护外模，然后将对应多孔植生混凝土板的部分下置、将对应肋状基板的部分上置，然后进行浇筑，多孔植生混凝土板比肋状基板先成型，最后清理表面，使植生介质外表面完全露出，养护至设计强度后脱模，作为模板使用。

在其它实施例中，也可以通过以下工艺制备：

先制备肋状基板，在肋状基板上对应嵌槽的位置流出短纤维，然后将植生介质按预分布的区域排列，并套上外模，最后进行高强度混凝土浇筑，使高强度混凝土密实充满于植生介质的间隔空间部分，最后清理表面，使植生介质外表面完全露出，养护至设计强度后脱模，作为模板使用。

如图3所示，其它实施例中，植生混凝土板也可以嵌装在肋状基板的两侧。

如图4所示，是其它实施例中，植生混凝土板的结构示意图，孔的形状可以是正方形。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。