建筑物降落沉積pm10顆粒物的吸收設(shè)施的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種建筑物降落沉積PM10顆粒物的吸收設(shè)施，在環(huán)繞建筑物墻腳，沿墻腳線開(kāi)設(shè)蓄水溝槽；在蓄水溝槽內(nèi)設(shè)置綠化槽，綠化槽的底部密布通孔，綠化槽上鋪設(shè)透水性材料，透水性材料上鋪設(shè)土壤，土壤上生長(zhǎng)植物，蓄水溝槽內(nèi)的水可以通過(guò)綠化槽底部的通孔上達(dá)土壤，使土壤保持潮濕狀態(tài)。在蓄水溝槽通過(guò)隔板隔離出雨水槽，雨水立管導(dǎo)入雨水槽內(nèi)，雨水槽與蓄水溝槽之間設(shè)置溢水裝置，雨水槽內(nèi)的水到達(dá)溢水水位線h時(shí)，開(kāi)始溢入蓄水溝槽，排水水位線H高于溢水水位線h，雨水槽內(nèi)的水到達(dá)排水水位線H時(shí)，多余的水從排水裝置排出。
【專(zhuān)利說(shuō)明】建筑物降落沉積PM10顆粒物的吸收設(shè)施
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明建筑物降落沉積PMlO顆粒物的吸收設(shè)施，涉及一種在富集PMlO顆粒物的建筑物的墻腳線附近設(shè)立吸收和吸附設(shè)施，使得富集在墻腳附近的PMlO顆粒物得到吸收、吸附而固定下來(lái)，由此來(lái)減少空氣中的PMlO顆粒物濃度并減少二次污染。本發(fā)明屬于人工濕地技術(shù)、綠化技術(shù)、雨水利用技術(shù)、空調(diào)冷凝水的利用技術(shù)等技術(shù)范圍。
【背景技術(shù)】
[0002]如何增加城市綠化面積這是人類(lèi)致致以求的，因?yàn)檫@有減少PMlO甚至PM2.5空氣污染的作用，但是這個(gè)方法基本已經(jīng)趨于飽和，即使包括立體綠化如屋頂綠化也如此?，F(xiàn)在人類(lèi)可以尋找的方法途徑，應(yīng)該可以考慮在城市這個(gè)復(fù)雜體中，那些位置會(huì)產(chǎn)生PMlO顆粒物的富集作用，從而在該處設(shè)置吸收設(shè)施，從而起到綠化1，作用10的效果。這樣的地點(diǎn)有，而且很多，比如空調(diào)室外機(jī)附近，以及本發(fā)明將要探討的建筑物墻腳線附近。另外，如何提高PMlO顆粒物的吸收效果，對(duì)于克制PMlO最強(qiáng)大的武器:雨水和空調(diào)冷凝水，如何利用這也是本發(fā)明需要考慮的問(wèn)題。
[0003]建筑物墻腳線附近對(duì)于PMlO顆粒物的富集作用似乎暫無(wú)這方面的專(zhuān)門(mén)研究，但是在墻腳附近建設(shè)綠化設(shè)施卻有很多，見(jiàn)圖1、圖2、圖3所述設(shè)施A、設(shè)施B、設(shè)施C即是三種典型類(lèi)型。毫無(wú)疑問(wèn)，在吸收PMlO顆粒物方面，設(shè)施A優(yōu)于設(shè)施B，下面還將從分析中看至IJ，設(shè)施B優(yōu)于設(shè)施C。圖4，設(shè)施D則較為罕見(jiàn)，但是下面也可以看到，設(shè)施D也優(yōu)于設(shè)施B。甚至在雨水充沛，比如年降雨量達(dá)到2000毫米的情況下，設(shè)施D與設(shè)施A效果接近。由于設(shè)施A要占用大量土地面積，常見(jiàn)于西方發(fā)達(dá)國(guó)家特別是地廣人稀的歐美，對(duì)于我們國(guó)家人口稠密、降雨較少的地區(qū)，設(shè)施A是太奢侈了，不僅土地不夠，經(jīng)常澆水也耗不起。不過(guò)，好消息是，設(shè)施D是尤其有吸引力的，特別是我國(guó)南方地區(qū)，降雨量大，可以使土壤常年保持濕潤(rùn)，其吸附吸收效果與設(shè)施A不相上下。下面用簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)和簡(jiǎn)化的空氣動(dòng)力學(xué)原理對(duì)上述結(jié)論進(jìn)行解釋。
[0004]圖3，設(shè)施C，其上壤3高出地面，缺點(diǎn)之一是無(wú)法使上壤表面常年保持潤(rùn)濕，降低了吸附效果，缺點(diǎn)之二是由于土壤3高出地面，拒絕了來(lái)自水平方向的顆粒物X，見(jiàn)圖5，所以其吸附吸收PMlO顆粒物的作用也大為削弱。
[0005]由圖5還可以見(jiàn)到，顆粒物X的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于垂直方向降落的顆粒物Y。這是由于，假設(shè)一陣風(fēng)，風(fēng)力小于3級(jí)(4級(jí)以上不予以分析，因?yàn)樵摷?jí)別持續(xù)的風(fēng)力將灰霾吹出城外)，其于墻腳線垂直的分量為速度V，該速度V又可以分解為水平速度Vl和垂直速度V2，部分顆粒物Z在風(fēng)力作用下與地面發(fā)生碰撞，由于PMlO顆粒物大部分是有機(jī)物與水的混合體，可視為非彈性碰幢，因此其速度V2分量歸零，顆粒物X貼近地面朝墻腳移動(dòng)，由于顆粒物X不存在降落高度，因此可以視為已經(jīng)降落沉積，只要在該位置設(shè)置吸收設(shè)施即可；而同樣的部分顆粒物Z在風(fēng)力作用下與墻面發(fā)生碰撞，其水平分量Vl可視為因非彈性碰幢歸零，由于顆粒物B必須貼近墻面降落一定的高度才能到達(dá)地面，眾所周知，PMlO顆粒物降落的垂直速度小于0.1米/秒，相對(duì)于空氣速度大約為3米/秒的速度V，因此其自然降落沉積的數(shù)量是非常少的；在風(fēng)力小于3級(jí)的情況下，大部分在紊流區(qū)域沉積的PMlO顆粒物來(lái)自顆粒物X的水平移動(dòng)。
[0006]圖6和圖7分別說(shuō)明設(shè)施C的實(shí)驗(yàn)和設(shè)施D的實(shí)驗(yàn)，在距離建筑物墻腳位置的硬化地面4上每隔I米設(shè)置一個(gè)盛裝蒸餾水的燒杯，設(shè)施C的實(shí)驗(yàn)燒杯高于地面，設(shè)施D的實(shí)驗(yàn)低于地面，經(jīng)過(guò)一個(gè)月時(shí)間，將燒杯干燥后稱(chēng)燒杯里所沉積PMlO顆粒物的重量(因?yàn)閷?shí)驗(yàn)期間沒(méi)有大風(fēng)，因此直徑20微米以上的顆粒物可以忽略)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖8的曲線C和曲線D，可以看出，在距離墻腳線I米以?xún)?nèi)，燒杯內(nèi)沉積降落的PMlO顆粒物遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于I米以外的量，而且，設(shè)施D的實(shí)驗(yàn)其吸收的PMlO顆粒物的重量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)實(shí)驗(yàn)C。圖8中曲線B是根據(jù)曲線D和曲線C的推測(cè)結(jié)果畫(huà)出，這說(shuō)明設(shè)施B的效果好于設(shè)施C而差于設(shè)施D。
[0007]基于以上實(shí)驗(yàn)，即使不涉及本發(fā)明，只要在建筑物周?chē)浞衷O(shè)施D，拒絕設(shè)施C，也能夠大大降低PMlO顆粒物的濃度，至少揚(yáng)塵污染及二次污染可以得到遏止。當(dāng)然，設(shè)施D的充分條件是降雨量充沛，能夠使溝槽常年保持潮濕狀態(tài)，將降落沉積的PMlO顆粒物充分吸收或者吸附。
[0008]本發(fā)明相較于設(shè)施D又進(jìn)一步，其利用墻腳處對(duì)于PMlO顆粒物的富集現(xiàn)象，在環(huán)繞墻腳設(shè)置產(chǎn)生濕地的設(shè)施，在常年潮濕的土壤上生長(zhǎng)植物，使得在墻腳附近降落沉積的PMlO顆粒物被吸收、吸附。為了使得土壤保持常年濕地狀態(tài)，將雨水和空調(diào)冷凝水引入，以便最大限度提高土壤和植物對(duì)于PMlO顆粒物的吸收效果。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這種設(shè)施對(duì)于PMlO顆粒物的吸收、吸附效果達(dá)到67211.56mg /平米，幾乎13倍于一般綠地。
[0009]較之設(shè)施A或B或C或D，本發(fā)明還具有:1、形成濕地效果利于吸收PM2.5污染物；
2、利用具有更強(qiáng)吸附PM2.5污染物的空調(diào)冷凝水、雨水或雪水；3、具有統(tǒng)一的澆灌系統(tǒng)，降低了維護(hù)強(qiáng)度和維護(hù)技術(shù)；4、在35度以上的溫度，濕地保持20度左右，植物不但不會(huì)停止生長(zhǎng)，依然跟春天一樣茂盛。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種環(huán)繞建筑物墻腳分布的，具有良好吸收來(lái)自豎直方向和水平方向降落沉積PMlO顆粒物的人工濕地設(shè)施，這種設(shè)施，在干旱缺水的地區(qū)也能使土壤表面保持常年潤(rùn)濕，其吸收吸附效果與西方發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛采用的設(shè)施A不相上下。
[0011]本發(fā)明由此要解決的問(wèn)題:環(huán)繞建筑物墻腳，距離地腳線小于I米以?xún)?nèi)的地面，設(shè)置成為土壤表面常年保持潤(rùn)濕的人工濕地，人工濕地包含土壤和土壤上的植物，土壤高度與硬化地面基本齊平或者略低，人工濕地所需要的水來(lái)自雨水和空調(diào)冷凝水，并輔以人工注水。
[0012]本發(fā)明的方案是這樣實(shí)現(xiàn)的。
[0013]下面具體闡述本發(fā)明具體實(shí)施方案。
[0014]本發(fā)明建筑物降落沉積PMlO顆粒物的吸收設(shè)施，方案一,環(huán)繞建筑物墻腳，沿墻腳線開(kāi)設(shè)蓄水溝槽；
[0015]在蓄水溝槽內(nèi)設(shè)置綠化槽，綠化槽的底部密布通孔，綠化槽上鋪設(shè)透水性材料，透水性材料上鋪設(shè)土壤，土壤上生長(zhǎng)植物，蓄水溝槽內(nèi)的水可以通過(guò)綠化槽底部的通孔上達(dá)土壤，使土壤保持潮濕狀態(tài)。
[0016]方案二，方案一中，在蓄水溝槽通過(guò)隔板隔離出雨水槽，雨水立管導(dǎo)入雨水槽內(nèi)，雨水槽與蓄水溝槽之間設(shè)置溢水裝置，雨水槽內(nèi)的水到達(dá)溢水水位線h時(shí)，開(kāi)始溢入蓄水溝槽，直到蓄水溝槽內(nèi)的水位達(dá)到溢水水位線h，雨水槽內(nèi)的水位才繼續(xù)上升；
[0017]排水水位線H高于溢水水位線h ；
[0018]雨水槽上設(shè)置排水裝置，雨水槽內(nèi)的水到達(dá)排水水位線H時(shí)，多余的水從排水裝
置排出。
[0019]方案三，方案一或二中，空調(diào)冷凝水管接入蓄水溝槽，夏天空調(diào)制冷產(chǎn)生的冷凝水由冷凝水管流入，為綠化槽起降溫和補(bǔ)充夏季水分蒸發(fā)的作用。
[0020]方案四，方案一或二中，綠化槽的底部呈V字型，排水水位線至少要高于綠化槽的底部最低點(diǎn)。
[0021]方案五，方案一或二中，所述溢水裝置是設(shè)置在雨水槽隔板上的通孔。
[0022]方案六，方案一或二中，所述排水裝置是設(shè)置在雨水槽上的排水管。
[0023]方案七，方案一中，綠化槽由每?jī)蓧K成對(duì)固定安裝在蓄水溝槽內(nèi)的、密布通孔的方板排列構(gòu)成。
[0024]方案八，方案七中，所述方板具有立體折疊形狀，呈N字形或者鈍角形。
[0025]方案九，方案七或八中，所述方板的最下端由固定在蓄水溝槽底面中央的凹槽條或凹槽架固定。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1是現(xiàn)有技術(shù)設(shè)施A示意圖
[0027]圖2是現(xiàn)有技術(shù)設(shè)施B示意圖
[0028]圖3是現(xiàn)有技術(shù)設(shè)施C示意圖
[0029]圖4是現(xiàn)有技術(shù)設(shè)施B和現(xiàn)有技術(shù)設(shè)施C的改良型即設(shè)施D示意圖
[0030]圖5是微風(fēng)條件PMlO顆粒物與墻體、地面碰撞形成PMlO顆粒物富集區(qū)域示意圖。[0031 ]圖6是模擬設(shè)施C的實(shí)驗(yàn)
[0032]圖7是模擬設(shè)施D的實(shí)驗(yàn)
[0033]圖8是根據(jù)圖6、圖7實(shí)驗(yàn)結(jié)果所繪制的曲線C、曲線D，Q為月吸收PMlO顆粒物的重量，S為實(shí)驗(yàn)燒杯距離墻腳線的距離，其中曲線B是推論結(jié)果
[0034]圖9是本發(fā)明設(shè)施的針對(duì)建筑物I由上往下的俯視示意圖
[0035]圖10是圖9中F的放大剖視圖，并且視角有一定傾斜
[0036]圖11是圖10中的B-B剖視圖
[0037]圖12是圖9中的C-C剖視放大圖
[0038]圖13是圖12中的鈍角形方板結(jié)構(gòu)示意圖
[0039]圖14是圖12中的N字形方板結(jié)構(gòu)示意圖
[0040]圖15、16、17是方板的三種結(jié)構(gòu)示意圖
[0041]圖18是圖11、12、13凹槽條結(jié)構(gòu)示意圖
[0042]圖19是圖13支撐板結(jié)構(gòu)示意圖
[0043]圖20是圖14凹槽架結(jié)構(gòu)示意圖
[0044]本發(fā)明詳細(xì)實(shí)施例:
[0045]圖9，選取一幢建筑物I，假定其墻腳線尺寸為20米*10米，在2個(gè)側(cè)墻和I個(gè)后墻(正面為大門(mén))沿墻腳線在地面開(kāi)設(shè)蓄水溝槽15，三個(gè)蓄水溝槽連通，可以視為一個(gè)溝槽，其寬度設(shè)置為I米。蓄水溝槽15用水泥沙漿加磚塊切成，其水平度要求越高越好。
[0046]在每個(gè)蓄水溝槽15的雨水立管11位置用水泥和磚塊隔離出一個(gè)雨水槽16，見(jiàn)圖10。
[0047]在蓄水溝槽15內(nèi)設(shè)置綠化槽32，綠化槽32由方板18構(gòu)成，方板18的底部密布通孔25，而且可以有各種形狀，比如見(jiàn)圖15、16、17所描述的三種。依據(jù)方板的類(lèi)型，方板在蓄水溝槽15內(nèi)的固定方法也不同。圖12是圖15所描述的方板18，相對(duì)的兩塊方板其下端固定在凹槽條21的凹槽內(nèi)，上端倚靠在蓄水溝槽15的兩個(gè)相對(duì)的內(nèi)壁上。凹槽條21可以用水泥制成部件，使用時(shí)可以通過(guò)水泥漿固定在蓄水溝槽15的底部中央。[0048]圖11、15、16、17，方板18上鋪設(shè)透水性材料17，透水性材料17上鋪設(shè)土壤3，土壤3上生長(zhǎng)植物2，蓄水溝槽15內(nèi)的水可以通過(guò)方板18的通孔25上達(dá)土壤3，使土壤保持潮濕狀態(tài)，利于植物2生長(zhǎng)。透水性材料17可以是土工布、無(wú)紡布、海綿等等，本例使用的是土工布。有時(shí)候?yàn)榱藴p少土壤損失，在綠化槽32的V字形底部先用沙子、陶粒等鋪墊，然后再用土壤鋪蓋。
[0049]圖11，雨水槽16的外側(cè)面設(shè)置排水管20，雨水槽16的隔板31上開(kāi)有兩個(gè)溢水孔19，起溢水裝置的作用。下雨時(shí)，雨水立管11將雨水注入雨水槽16內(nèi)，水到達(dá)溢水水位線40時(shí)候，水從雨水槽16經(jīng)過(guò)溢水孔19溢入蓄水溝槽15，當(dāng)雨水槽16內(nèi)的水滿了，到達(dá)溢水水位線時(shí)候，雨水槽16內(nèi)的水位繼續(xù)上升，當(dāng)水位到達(dá)排水水位線H時(shí)，多余的水從排水管20排出。在這里需要指出的是，排水水位線H高于溢水水位線。
[0050]圖12，空調(diào)冷凝水管12接入蓄水溝槽15，夏天空調(diào)制冷產(chǎn)生的冷凝水由冷凝水管12流入，為綠化槽起降溫和補(bǔ)充夏季水分蒸發(fā)的作用；
[0051]圖11、12、13、14，綠化槽的底部呈V字型，排水水位線50至少要高于綠化槽的底部最低點(diǎn)；
[0052]圖13是鈍角形方板18a構(gòu)成的綠化槽32，除了與圖12具有相同的凹槽條21 (見(jiàn)圖18)外，還有緊貼蓄水溝槽15兩個(gè)側(cè)壁的支撐板22 (見(jiàn)圖19)。鈍角形方板18a相對(duì)的兩塊其下端固定在凹槽條21的凹槽內(nèi)，上端靠在支撐板22上。支撐板22同樣可以預(yù)制成部件，使用時(shí)可以通過(guò)水泥漿固定在蓄水溝槽15的側(cè)壁。
[0053]圖14是N字形方板18b構(gòu)成的綠化槽32，N字形方板18b相對(duì)的兩塊其下端固定在凹槽架23 (見(jiàn)圖20)的凹槽內(nèi)，上端各靠在蓄水溝槽15的兩個(gè)相對(duì)的內(nèi)壁上。凹槽架23同樣可以預(yù)制成部件，使用時(shí)可以通過(guò)水泥漿固定在蓄水溝槽15的底部。
[0054]綠化槽的構(gòu)成方法很多，在此不--敘述，除了本文中提到的方法，還可以參考中
國(guó)專(zhuān)利200910159857.7所記述的方法等等。
[0055]圖15、16、17所述方板18、方板18a、方板18b使用塑料板制造為佳，比如聚丙烯，一方面便于成型，另方面抗折斷能力好。
[0056]圖10中13是與雨水立管口徑基本相同的一根敞口管道，用于由此向蓄水溝槽15內(nèi)注水，在長(zhǎng)時(shí)間不下雨，又沒(méi)有開(kāi)啟空調(diào)制冷的季節(jié)，比如春旱，是用的上的。平常不用的季節(jié)，特別是夏季，可以用蓋子蓋上，防止蚊子進(jìn)入蓄水溝槽15內(nèi)產(chǎn)卵。
[0057]同樣道理，圖10，平時(shí)要用槽蓋14將雨水槽16蓋上，防止蚊子進(jìn)入產(chǎn)卵。
[0058]以年降水量為700毫米/年、年蒸發(fā)量為2000毫米的干旱地區(qū)計(jì)算，本實(shí)施例建筑物建筑面積為200平米，所建成的人工濕地面積為62平米，那么可以計(jì)算出年收集的雨(雪)水為280噸，年蒸發(fā)量為124噸，兩者相減，還剩余156噸水從排水管20排出。如果考慮季節(jié)因素，在夏季可能長(zhǎng)時(shí)間不下雨，而大部分蒸發(fā)量在此時(shí)候發(fā)生，這時(shí)候可見(jiàn)引入空調(diào)冷凝水作為補(bǔ)充是多么重要。
【權(quán)利要求】
1.建筑物降落沉積PMio顆粒物的吸收設(shè)施，其特征是:環(huán)繞建筑物墻腳，沿墻腳線開(kāi)設(shè)蓄水溝槽； 在蓄水溝槽內(nèi)設(shè)置綠化槽，綠化槽的底部密布通孔，綠化槽上鋪設(shè)透水性材料，透水性材料上鋪設(shè)土壤，土壤上生長(zhǎng)植物，蓄水溝槽內(nèi)的水可以通過(guò)綠化槽底部的通孔上達(dá)土壤，使土壤保持潮濕狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述建筑物降落沉積PMlO顆粒物的吸收設(shè)施，其特征是:在蓄水溝槽通過(guò)隔板隔離出雨水槽，雨水立管導(dǎo)入雨水槽內(nèi)，雨水槽與蓄水溝槽之間設(shè)置溢水裝置，雨水槽內(nèi)的水到達(dá)溢水水位線h時(shí)，開(kāi)始溢入蓄水溝槽，直到蓄水溝槽內(nèi)的水位達(dá)到溢水水位線h，雨水槽內(nèi)的水位才繼續(xù)上升； 雨水槽上設(shè)置排水裝置，排水水位線H高于溢水水位線h，雨水槽內(nèi)的水到達(dá)排水水位線H時(shí)，多余的水從排水裝置排出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述建筑物降落沉積PMlO顆粒物的吸收設(shè)施，其特征是:空調(diào)冷凝水管接入蓄水溝槽，夏天空調(diào)制冷產(chǎn)生的冷凝水由冷凝水管流入，為綠化槽起降溫和補(bǔ)充夏季水分蒸發(fā)的作用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述建筑物降落沉積PMlO顆粒物的吸收設(shè)施，其特征是:綠化槽的底部呈V字型，排水水位線高于綠化槽的底部最低點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述建筑物降落沉積PMlO顆粒物的吸收設(shè)施，其特征是:所述溢水裝置是設(shè)置在雨水槽隔板上的通孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述建筑物降落沉積PMlO顆粒物的吸收設(shè)施，其特征是:所述排水裝置是設(shè)置在雨水槽上的排水管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述建筑物降落沉積PMlO顆粒物的吸收設(shè)施，其特征是:綠化槽由每?jī)蓧K成對(duì)固定安裝在蓄水溝槽內(nèi)的、密布通孔的方板排列構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述建筑物降落沉積PMlO顆粒物的吸收設(shè)施，其特征是:所述方板具有立體折疊形狀，呈N字形或者鈍角形。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述建筑物降落沉積PMlO顆粒物的吸收設(shè)施，其特征是:所述方板的最下端由固定在蓄水溝槽底面中央的凹槽條或凹槽架固定。
【文檔編號(hào)】E03B3/02GK103877850SQ201310503930
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月23日
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