導(dǎo)語：垂直森林建筑灌溉系統(tǒng)分析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：隨著“城市森林化”理念的提出，對建筑生態(tài)化越來越重視。由于垂直森林建筑涉及植物灌溉問題，本文分析了“垂直森林”建筑的關(guān)鍵組成部分———智能化灌溉系統(tǒng)的技術(shù)組成，以期人們能對智能化灌溉在建筑綠化中的應(yīng)用有更深入的了解和推廣新技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：垂直森林；建筑；智能灌溉；計算機

當前城市缺乏足夠的公共綠地來調(diào)節(jié)城市環(huán)境，隨著建筑層次逐漸增高和密度增大，人們對綠色人居環(huán)境的迫切性越來越強[1]。為此，“城市森林化”、“城市生態(tài)化”、“花園城市”等口號相繼提出，使用各種先進技術(shù)手段開展建筑垂直綠化，建設(shè)了空中森林、垂直村落、垂直城市等，以補充城市綠化不足[2]。垂直森林建筑是現(xiàn)代建筑綠化的創(chuàng)舉，通過植物與建筑的垂直界面相結(jié)合，開拓了城市綠化的新空間，其集建筑學、植物學、物理學、材料學、環(huán)境學、灌溉學等多門學科技術(shù)于一身[3]。由于垂直森林建筑一般比較高，垂直綠化手段的日趨復(fù)雜，且建筑立面有不易達到的位置或綠化面積較大等因素，為此智能灌溉是垂直森林建筑綠化成敗的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。

1智能灌溉系統(tǒng)

由于植物因光照條件和生長高度不同，其需水量也差異明顯，除了植物灌溉外，還要將液態(tài)肥料輸送到每個種植單元中，滿足植物的生長需求[4]，因此“垂直森林”使用了智能灌溉系統(tǒng)。智能灌溉系統(tǒng)可根據(jù)植物種類、生活階段、建筑位置高度、氣候因素等差異供給植物適宜的水分和養(yǎng)分。其可以獨立管理不同區(qū)域的種植設(shè)備，通過遠程控制的探測器監(jiān)控植物土壤的濕度數(shù)據(jù)和植物的實際需求實現(xiàn)調(diào)整灌水量。1.1智能灌溉系統(tǒng)原理。垂直森林建筑的灌溉系統(tǒng)由中央控制計算機、傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲中心、控制中心、電磁閥及灌溉系統(tǒng)組成，制定相應(yīng)的灌溉制度，通過傳感器將土壤墑情實時傳送中央控制系統(tǒng)，判定灌溉時間和灌溉量。當土壤含水率指標小于設(shè)定下限值時，自動開啟電磁閥灌溉，當土壤含水率指標大于設(shè)定上限值時，控制系統(tǒng)將自動關(guān)閉相應(yīng)區(qū)間電磁閥停止灌溉。1.2智能灌溉系統(tǒng)特點。（1）智能灌溉系統(tǒng)采用計中央算機控制智能決策灌溉，防止人工開啟閥門的隨意性，既保證了灌溉精度、灌溉時間、灌溉水量，又能方便對植物灌溉施肥的管理，并節(jié)約人力成本。（2）智能灌溉系統(tǒng)采用先進的水肥混合技術(shù)，可自由設(shè)定施肥時間和管道沖洗時間，施肥均勻性高，濃度可調(diào)，根據(jù)植物種類和生長不同階段的灌溉施肥制度進行灌溉和施肥。（3）自動灌溉系統(tǒng)除全自動控制外，系統(tǒng)還允許管理人員采用半自動、手動等控制方式，控制方式多樣，適應(yīng)多樣化的管理。1.3智能灌溉系統(tǒng)組成。1.3.1中央控制計算機。中央計算機控制灌溉系統(tǒng)，將與植物需水相關(guān)的氣象參量（溫度、相對濕度、降雨量、輻射、風速等）和土壤濕度通過自動電子氣象站和傳感器反饋到中央計算機數(shù)據(jù)分析中心。數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒治鲋行闹?，?jīng)過對數(shù)據(jù)的處理和分析，與預(yù)設(shè)值進行對比，自動決策不同區(qū)域、不同植物的所需灌水量，再發(fā)出命令是否需要進行灌溉等一系列動作，通知相關(guān)的執(zhí)行設(shè)備，開啟或關(guān)閉某個區(qū)域子灌溉系統(tǒng)。1.3.2數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。智能灌溉系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集是由土壤水分（濕度）傳感器來完成的，土壤水分傳感器能夠?qū)崟r的將土壤表面和土壤內(nèi)部的水分情況通過數(shù)據(jù)傳輸中心將數(shù)據(jù)傳輸于分析和控制中心，也能實時的顯示在傳感器顯示器，PC端，APP端或者智能DTU上。采集的數(shù)據(jù)通過有線方式或者無線頻段傳輸?shù)綌?shù)據(jù)存儲、分析、顯示端，無線抗干擾能力強，傳輸距離遠。有線傳感器數(shù)量使用較多則布局稍微復(fù)雜一點。1.3.3數(shù)據(jù)存儲中心。將采集的數(shù)據(jù)存儲于DTU的內(nèi)置SD卡或者直接上傳于PC機并且存儲于PC機的硬盤內(nèi)，以便用戶查閱和導(dǎo)出相關(guān)數(shù)據(jù)，導(dǎo)出的數(shù)據(jù)可用作歷史數(shù)據(jù)，對于土壤質(zhì)地和植物生長走勢進行分析和后期預(yù)處理。系統(tǒng)并且外接打印機，可以將數(shù)據(jù)打印出來進行紙質(zhì)存檔。1.3.4控制中心。控制中心用于控制灌溉設(shè)備，控制中心通過接受上級指令對“垂直森林”的分區(qū)域控制灌溉。主要是通過監(jiān)測的實時數(shù)據(jù)來選擇控制的區(qū)域和流量，可以根據(jù)用戶設(shè)定的上下限值自動控制，也可以手動控制。1.3.5灌溉系統(tǒng)。灌溉系統(tǒng)由灌溉設(shè)備組成，包括管道、蓄水池、閥門、電磁閥、滴灌等。水管沿結(jié)構(gòu)框架進行布置，部分可直接布置在結(jié)構(gòu)構(gòu)件中，通過水泵增壓將水份和養(yǎng)分輸送到不同區(qū)域的植物。滴灌管排口不與植物生長基質(zhì)直接接觸，采用微灌技術(shù)避免了滴管堵塞的隱患，增強了灌溉系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

2結(jié)語

隨著智能灌溉自動化控制技術(shù)成熟，相關(guān)研究已深入到將氣象因素、蒸騰量和土壤含水率相結(jié)合的綜合灌溉控制[5]，將使未來“垂直森林”設(shè)計會把更多的植物元素同建筑結(jié)構(gòu)及空間環(huán)境相結(jié)合，體現(xiàn)了綠色建筑的低碳理念，對構(gòu)建城市新的生態(tài)微環(huán)境，改善城市生態(tài)環(huán)境等具有深遠的意義。

參考文獻：

[1]張寧遠.垂直森林城市綠洲[J].中國房地產(chǎn)業(yè),2014(7):100-103．

[2]斯坦法諾•博埃里,胥一波.生態(tài)多樣性米蘭垂直森林雙塔[J].時代建筑,2015(1):126-133．

[3]熊芳.城市空間中立體綠化設(shè)計的探討[D].武漢:湖北工業(yè)大學,2012:7.

[4]管繼剛.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用[J].通信管理與技術(shù),2010(3):24-27,42.

[5]吳玉瓊.垂直綠化新技術(shù)在建筑中的應(yīng)用[D].廣州:華南理工大學,2012:33

作者:陳浩良 單位:福建省福安市第一中學