CN110710419A - 一种建筑立体绿化的优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种建筑立体绿化的优化方法，包括下述步骤：测定绿植的固态释氧参数；根据固态释氧参数对建筑墙体选取绿植；将绿植加入到建筑墙体中，以及按照固态释氧参数对建筑墙体中的绿植进行优化。建筑外墙在增加了垂直绿化后可以提高建筑的热阻值，节约大约全年空调能耗，在夏季可以降低室内温度3～5摄氏度，同时降低室内的空气流速0.03m/s，很大程度上提高了舒适度。通过建筑物外墙垂直绿化改造后，建筑物周围的气温降低了0.5～4摄氏度，同时风速降低了0.05m/s，建筑全年的碳排放量降低了。建筑物外墙垂直绿化在建筑物的隔热降温、节能减排、降低碳排放、缓解城市热岛效应和提高室内舒适度等方面有显着的效果。

Description

一种建筑立体绿化的优化方法

技术领域

本发明实施例涉及建筑领域，尤其是一种建筑立体绿化的优化方 法。

背景技术

我国既有建筑400多亿平方米，占城市面积60％以上，大量的建 筑密集于有限的城市土地上，使得我国城市人均绿地远远低于发达国 家。

在城市新建成区如果开辟大量土地进行绿化种植，不但拆迁费用 庞大，也会造成资源的二次浪费。发展立体绿化是增加老旧建筑绿化 率的有效方法。但是目前由于技术成本以及政策的多重因素，立体绿 化在既有建筑改造的推广还比较缓慢。

发明内容

本发明实施例提供一种建筑立体绿化的优化方法。

为解决上述技术问题，本发明创造的实施例采用的一个技术方案 是：提供一种建筑立体绿化的优化方法，包括下述步骤：

测定绿植的固态释氧参数；

根据固态释氧参数对建筑墙体选取绿植；

将绿植加入到建筑墙体中，以及按照固态释氧参数对建筑墙体中 的绿植进行优化。

可选地，所述测定绿植的固态释氧参数，包括：

按照预设的时间间隔测量植物在一天中的瞬时光合速率，绘制净 光合速率日变化曲线；

根据净光合速率日变化曲线计算植物日净化通量P；

根据公式WCO₂＝P(l-0.2)×44/1000计算单位面积叶片每天固定 CO₂量；

根据光合作用反应方程WO₂＝P(l-0.2)×32/1000计算每日释放O₂量。

可选地，包括：

从全年中按照季节选取多天，在每一天中按照预设的时间间隔下 利用光合测定仪在相同的天气状况下分别对多株植物的多个叶片测 定瞬时光合速率；

计算同一时间间隔下，多个瞬时光合速率的平均值；

按照计算得到的瞬时光合速率的平均值绘制曲线得到净光合速 率日变化曲线。

可选地，根据净光合速率日变化曲线计算植物日净化通量P，包 括：

采用公式P＝∑_(i＝1)^j〖〔(p_(I+1)+pi)/2×(t_(i+1)〗-t_i)× 3600/1000〕对净光合速率日变化曲线与时间进行积分计算，得到样 品叶片的日净化通化量P，其中，P为单位叶面积的日同化量，单位： 毫摩尔(mmol)，pi为初测点的瞬时光合作用速率，pi+1为下一测点 的瞬时光合作用速率，单位：微摩尔/平方米·秒(μmol·m-2·s-1)， ti为初测点的测试时间，ti+1为下一测点的时间，单位：小时(h)，j 为测试次数，3600指每小时3600秒，1000指1mmol为1000umol。

可选地，从全年中选取1月、4月、7月、9月各选一天从早9:00 到晚17:00，每隔2～3h测定一次瞬时光合作用速率。

可选地，按照预设的时间间隔测量植物在一天中的蒸腾速率(Tr)、 胞间CO2浓度(Ci)和气温(Tair)。

可选地，根据固态释氧能力参数对建筑墙体选取绿植；

获取绿植的叶面面积，计算绿植单位叶面的固态释氧能力值；

选取单位页面的固态释氧能力值大于预设值的绿植作为目标绿 植；

将目标绿植植入到建筑墙体中。

可选地，所述按照固态释氧能力参数对建筑墙体中的绿植进行优 化，包括：

判断原建筑墙体中绿植的固态释氧能力参数是否大于预设值；

当小于预设值，在原建筑墙体中加入固态释氧能力参数为预设范 围内的绿植，并将绿植植入到原建筑墙体中。

本发明实施例的有益效果是：建筑外墙在增加了垂直绿化后可以 提高建筑的热阻值，节约大约全年空调能耗，在夏季可以降低室内温 度3～5摄氏度，同时降低室内的空气流速0.03m/s，很大程度上提高 了舒适度。通过建筑物外墙垂直绿化改造后，建筑物周围的气温降低 了0.5～4摄氏度，同时风速降低了0.05m/s，建筑全年的碳排放量降 低了。建筑物外墙垂直绿化在建筑物的隔热降温、节能减排、降低碳 排放、缓解城市热岛效应和提高室内舒适度等方面有显着的效果。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将对本发 明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明实施例提供一种建筑立体绿化的优化方法，包括：

步骤一、测定绿植的固态释氧参数；

步骤二、根据固态释氧参数对建筑墙体选取绿植；

步骤三、将绿植加入到建筑墙体中，以及按照固态释氧参数对建 筑墙体中的绿植进行优化。

具体地，测定绿植的固态释氧参数，包括：

按照预设的时间间隔测量植物在一天中的瞬时光合速率，绘制净 光合速率日变化曲线；

根据净光合速率日变化曲线计算植物日净化通量P；

根据公式WCO₂＝P(l-0.2)×44/1000计算单位面积叶片每天固定 CO₂量；

根据光合作用反应方程WO₂＝P(l-0.2)×32/1000计算每日释放O₂量。

具体地，从全年中按照季节选取多天，在每一天中按照预设的时 间间隔下利用光合测定仪在相同的天气状况下分别对多株植物的多 个叶片测定瞬时光合速率；

在全年具有代表性的1月、4月、7月、9月(夏季多做一个重 复)各选一天从早9:00到晚17:00，每隔2h测定一次，利用美国Li-COR 公司的Li-6400XT便携式光合测定***于晴朗、无风的天气情况下， 同等条件墙体内选择健康植株，随机选取植物向阳面中部的叶片进行 测定，每株取3-5片叶，待***稳定后，每片叶取3-6个瞬时光合速 率值(Pn)。可选地，除净光合速率外，同时测定的相关参数包括蒸腾 速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、气温(Tair)等。

计算同一时间间隔下，多个瞬时光合速率的平均值；

按照计算得到的瞬时光合速率的平均值绘制曲线得到净光合速 率日变化曲线。

具体地，根据净光合速率日变化曲线计算植物日净化通量P，包 括：

采用公式P＝∑_(i＝1)^j〖〔(p_(I+1)+pi)/2×(t_(i+1)〗-t_i)× 3600/1000〕对净光合速率日变化曲线与时间进行积分计算，得到样 品叶片的日净化通化量P，其中，P为单位叶面积的日同化量，单位： 毫摩尔(mmol)，pi为初测点的瞬时光合作用速率，pi+1为下一测点 的瞬时光合作用速率，单位：微摩尔/平方米·秒(μmol·m-2·s-1)， ti为初测点的测试时间，ti+1为下一测点的时间，单位：小时(h)，j 为测试次数，3600指每小时3600秒，1000指1mmol为1000umol。

在植物的光合作用日变化曲线中，其同化CO₂量是净光合速率曲 线和时间横轴围合的面积。用简单积分法求得植物叶片在一天内的净 同化量，植物晚上暗呼吸消耗量按白天同化量的20％计算。叶面积指 数采用叶面积仪测定。

由上述方法可知，单位面积叶片每天固定CO₂量为：WCO₂＝P(l-0.2)×44/1000，单位为克/平方米·天(g·m^-2·d^-1)。根据光 合作用反应方程可得出每日释放O₂量为：WO₂＝P(l-0.2)×32/1000， 单位为克/平方米·天(g·m^-2·d^-1)。

需要说明的是，蒸腾速率Tr受叶片和光照影响较大，因为叶片 选择的不同或萎焉程度不同都会导致蒸腾出现较大差别；胞间CO2 是通过气孔吸收进来的，后被细胞吸收进行光合作用而消耗,受环境 中温度和光照影响较大。一般情况下，胞间CO2浓度(Ci)和净光合 作用的关系呈正相关，胞间CO2浓度越高，光合速率越低；胞间CO2 浓度较高时，光合速率下降趋势平缓；当胞间CO2浓度降至较低水 平后，光合速率下降幅度明显，甚至出现直线相关性。，因此，通过 综合考虑蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)和气温(Tair)可以得到准确 的植物日净化通量P。例如，选取选取蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度 (Ci)和气温(Tair)在相同范围内的叶片测量光合速率，减小上述蒸腾速 率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)和气温(Tair)的影响。

具体地，根据固态释氧能力参数对建筑墙体选取绿植；

获取绿植的叶面面积，计算绿植单位叶面的固态释氧能力值；

选取单位叶面的固态释氧能力值大于预设值的绿植作为目标绿 植；

将目标绿植植入到建筑墙体中。

具体地，所述按照固态释氧能力参数对建筑墙体中的绿植进行优 化，包括：

判断原建筑墙体中绿植的固态释氧能力参数是否大于预设值；

当小于预设值，在原建筑墙体中加入固态释氧能力参数为预设范 围内的绿植，并将绿植植入到原建筑墙体中。

本发明实施例中，通过衡量绿植的单位面积的固碳释氧量，可以 计算固碳释氧能力与测量绿植的叶面积得到单位叶面的固态释氧能 力值，如此将固态释氧是能与叶面指数综合考虑，通过对常用本土植 物的固氧释碳能力进行研究对比，依据不同项目需求选取固氧释碳能 力较高的植物，进而起到净化空气的作用。

本发明实施例中，建筑外墙在增加了垂直绿化后可以提高建筑的 热阻值，节约大约全年空调能耗，在夏季可以降低室内温度3～5摄 氏度，同时降低室内的空气流速0.03m/s，很大程度上提高了舒适度。 通过建筑物外墙垂直绿化改造后，建筑物周围的气温降低了0.5～4摄 氏度，同时风速降低了0.05m/s，建筑全年的碳排放量降低了。建筑 物外墙垂直绿化在建筑物的隔热降温、节能减排、降低碳排放、缓解 城市热岛效应和提高室内舒适度等方面有显着的效果。此外，建筑的 立体绿化形式，不但可以满足建筑功能需求，同时还可以增强建筑的 美观性，经济效益与环境效益。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领 域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出 若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种建筑立体绿化的优化方法，其特征在于，包括下述步骤：

测定绿植的固态释氧参数；

根据固态释氧参数对建筑墙体选取绿植；

将绿植加入到建筑墙体中，以及按照固态释氧参数对建筑墙体中的绿植进行优化。

2.根据权利要求1所述的建筑立体绿化的优化方法，其特征在于，所述测定绿植的固态释氧参数，包括：

按照预设的时间间隔测量植物在一天中的瞬时光合速率，绘制净光合速率日变化曲线；

根据净光合速率日变化曲线计算植物日净化通量P；

根据公式WCO₂＝P(l-0.2)×44/1000计算单位面积叶片每天固定CO₂量；

根据光合作用反应方程WO₂＝P(l-0.2)×32/1000计算每日释放O₂量。

3.根据权利要求2所述的建筑立体绿化的优化方法，其特征在于，包括：

从全年中按照季节选取多天，在每一天中按照预设的时间间隔下利用光合测定仪在相同的天气状况下分别对多株植物的多个叶片测定瞬时光合速率；

计算同一时间间隔下，多个瞬时光合速率的平均值；

按照计算得到的瞬时光合速率的平均值绘制曲线得到净光合速率日变化曲线。

4.根据权利要求2所述的建筑立体绿化的优化方法，其特征在于，根据净光合速率日变化曲线计算植物日净化通量P，包括：

采用公式P＝∑_(i＝1)^j〖〔(p_(I+1)+pi)/2×(t_(i+1)〗-t_i)×3600/1000〕对净光合速率日变化曲线与时间进行积分计算，得到样品叶片的日净化通化量P，其中，P为单位叶面积的日同化量，单位：毫摩尔(mmol)，pi为初测点的瞬时光合作用速率，pi+1为下一测点的瞬时光合作用速率，单位：微摩尔/平方米·秒(μmol·m-2·s-1)，ti为初测点的测试时间，ti+1为下一测点的时间，单位：小时(h)，j为测试次数，3600指每小时3600秒，1000指1mmol为1000umol。

5.根据权利要求2所述的建筑立体绿化的优化方法，其特征在于，从全年中选取1月、4月、7月、9月各选一天从早9:00到晚17:00，每隔2～3h测定一次瞬时光合作用速率。

6.根据权利要求2所述的建筑立体绿化的优化方法，其特征在于，按照预设的时间间隔测量植物在一天中的蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)和气温(Tair)。

7.根据权利要求1所述的建筑立体绿化的优化方法，其特征在于，根据固态释氧能力参数对建筑墙体选取绿植；

获取绿植的叶面面积，计算绿植单位叶面的固态释氧能力值；

选取单位叶面的固态释氧能力值大于预设值的绿植作为目标绿植；

将目标绿植植入到建筑墙体中。

8.根据权利要求1所述的建筑立体绿化的优化方法，其特征在于，所述按照固态释氧能力参数对建筑墙体中的绿植进行优化，包括：

判断原建筑墙体中绿植的固态释氧能力参数是否大于预设值；

当小于预设值，在原建筑墙体中加入固态释氧能力参数为预设范围内的绿植，并将绿植植入到原建筑墙体中。