一种绿色建筑设计的空气节能净化装置的制作方法

1.本发明涉及绿色建筑空气净化技术领域，具体为一种绿色建筑设计的空气节能净化装置。


背景技术：

2.绿色建筑又称建筑物绿化，是指通过在建筑物上直接或间接附着可供绿化植物生长的环境，如花盆，种植毯等，为建筑物的外立面(通常指建筑物的顶部或建筑外墙面)和/或内部(通常指室内墙体)营造绿化环境，起到改善环境，提高美观度，节约能耗的效果；
3.对于目前的带有绿色植物的建筑主要起到装饰建筑的效果，对于建筑物内的空气净化与传统的建筑并无差异，建筑物内的空气均由通风管直接排放至外界，由于建筑物内人员流动性较大，空气中含有大量的二氧化碳，直接排放于外界必然会造成环境的污染，对于一些特殊建筑，通风设备内安装有空气净化装置，包括空气净化机或者空气过滤组件(滤芯等相关的过滤装置)来实现净化空气，空气净化机属于空气净化器械，运行/检修成本较高且需要大量的电力供应，性价比较低，空气过滤组件只能对空气中的一些颗粒物或杂质提供过滤，不能空气中的二氧化碳进行转化，造成过滤的局限性，针对上述问题，本发明提供一种绿色建筑设计的空气节能净化装置。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种绿色建筑设计的空气节能净化装置，以解决上述背景技术中提出的空气净化机属于空气净化器械，运行/ 检修成本较高且需要大量的电力供应，性价比较低以及空气过滤组件过滤局限的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种绿色建筑设计的空气节能净化装置，包括建筑体、净化设备、控制系统、后台终端、供水系统、肥料系统和建筑通风设备；
7.所述净化设备均匀的分布于建筑体的侧端墙体上，所述净化设备包括承载架板、植被箱和挡板，所述植被箱通过螺丝固定于承载架板上，所述承载架板通过螺丝固定于建筑体侧端墙体上，所述植被箱顶部设有箱口，所述箱口的两端设有闭合盖，所述箱口一侧的两端外壁上固定有电机，所述电机的传动端与闭合盖连接，所述植被箱的内部设有连接架和土壤，所述土壤内栽培有绿色植物，所述土壤内掩埋有温湿传感器，所述植被箱内部的侧壁上设有气体监测仪、喷头、太阳光源模拟照射灯、气孔和光线传感器；
8.所述建筑通风设备由空气泵和流量计组成，所述空气泵一端与建筑体的通风口连通，另一端通过气管与气孔连通，所述流量计连接于空气泵与气孔连接的气管上，所述喷头包括水喷头和肥料喷头，所述供水系统由水箱和水泵组成，所述水泵一端连通于水箱，另一端与水喷头连通，所述肥料系统由肥料桶和肥料泵组成，所述肥料泵一端与肥料桶连通，另一端与肥料喷头连通，所述水喷头和肥料喷头上均安装有电磁阀；
9.所述控制系统中设有检测模块和控制模块，所述控制系统分别连接于后台终端、
电机、气体监测仪、太阳光源模拟照射灯、温湿传感器、光线传感器、水泵、肥料泵、空气泵、流量计和喷头的电磁阀。
10.进一步的，所述植被箱、闭合盖、挡板和连接架均由钢化玻璃材质制成，所述挡板由玻璃板和固定块构成，所述玻璃板通过螺丝固定于固定块上，所述固定块通过螺丝固定于建筑体侧端墙体上，所述玻璃板与植被箱的箱口之间设有闭合盖展开的预留间隙。
11.进一步的，所述连接架由架座、框体架和支撑架构成，所述架座、框体架和支撑架之间呈一体化结构，所述框体架位于架座的两端，所述支撑架分布于架座和框体架的底部，所述支撑架通过螺丝与植被箱内部的底面锁紧固定，所述框体架的表面粘合有橡胶密封条。
12.进一步的，所述承载架板由不锈钢材质制成，所述承载架板由固定板和载板构成，所述载板呈l型结构且焊接于固定板的底部，所述载板通过螺丝与植被箱的底部锁紧固定，所述固定板通过螺丝固定于建筑体的侧端墙体上，所述固定板和载板上均喷涂有防锈膜。
13.进一步的，所述检测模块中包括数据采集单元、数据判定单元、设备控制单元和数据上传单元，所述数据判定单元内安装有识别软件和指令编辑软件，所述识别软件中设定有光合作用光亮度标准参数值、光合作用时间标准参数值、气体浓度标准参数值、土壤湿度标准参数值/肥料添加间隔时间标准参数值和空气流量标准参数值。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
15.1、本空气净化装置通过安装于建筑体外部墙体上的植被箱与控制系统结合，通过控制系统对植被箱相关设备的合理监控及控制，利用绿色植物的光合作用实现对空气的净化，此方式在保证绿色建筑美观的前提下，充分利用绿色植物的特性，达到空气净化的效果，兼顾了功能性和实用性，相比于传统安装于通风设备中的空气净化装置更加的节能环保；
16.2、本空气净化装置的控制系统采用数据判定的方式，可以针对不同传感器的数据，对相应的设备进行精确的控制，有效的实现了空气净化装置控制的自动化。
附图说明
17.图1为本发明的净化设备在建筑体上整体布局结构示意图；
18.图2为本发明的植被箱整体外观结构示意图；
19.图3为本发明的挡板结构示意图；
20.图4为本发明的植被箱内部结构示意图；
21.图5为本发明的连接架结构示意图；
22.图6为本发明的承载架板结构示意图；
23.图7为本发明的控制系统构架图；
24.图8为本发明的净化设备的工作原理图；
25.图9为本发明的控制系统控制流程图。
26.图中：1-建筑体，2-净化设备，3-承载架板，301-固定板，302
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载板，4-植被箱，5-绿色植物，6-电机，7-闭合盖，8-挡板，801
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玻璃板，802-固定块，9-连接架，901-架座，902-框体架，903-支撑架，10-气体监测仪，11-喷头，12-太阳光源模拟照射灯，13-气孔， 14-温湿传感器，15-光线传感器。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.实施例
29.请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：
30.一种绿色建筑设计的空气节能净化装置，包括建筑体1、净化设备2、控制系统、后台终端、供水系统、肥料系统和建筑通风设备，具体包括如下：
31.净化设备2均匀的分布于建筑体1的侧端墙体上，净化设备2包括承载架板3、植被箱4和挡板8，植被箱4通过螺丝固定于承载架板3上，承载架板3通过螺丝固定于建筑体1侧端墙体上，植被箱4 顶部设有箱口，箱口的两端设有闭合盖7，箱口一侧的两端外壁上固定有电机6，电机6的传动端与闭合盖7连接，植被箱4的内部设有连接架9和土壤，土壤内栽培有绿色植物5，土壤内掩埋有温湿传感器14，植被箱4内部的侧壁上设有气体监测仪10、喷头11、太阳光源模拟照射灯12、气孔13和光线传感器15；
32.根据上述内容，结合图1、图3，进一步说明的，说明包括如下：首先，植被箱4、闭合盖7、挡板8和连接架9均由钢化玻璃材质制成，挡板8由玻璃板801和固定块802构成，玻璃板801通过螺丝固定于固定块802上，固定块802通过螺丝固定于建筑体1侧端墙体上，玻璃板801与植被箱4的箱口之间设有闭合盖7展开的预留间隙；
33.根据上述内容，进一步阐述的，钢化玻璃材质的植被箱4，一方面可以保证箱体的硬度，可以低于外界空气中颗粒物产生的冲撞力，也实现绿色植物对于外界的可视化，起到修饰建筑的效果，最重要的是，外界的光线可以穿透箱体，使得绿色植物配合通入的气体进行光合作用，对于同材质的闭合盖7、挡板8和连接架9，只是实现与箱体适配，尽可能实现透明的效果，对于挡板8，主要为植被箱4提供遮挡的效果，主要为了避雨以及阻挡建筑掉落的颗粒物，起到保护的作用；
34.其次，连接架9由架座901、框体架902和支撑架903构成，架座901、框体架902和支撑架903之间呈一体化结构，框体架902位于架座901的两端，支撑架903分布于架座901和框体架902的底部，支撑架903通过螺丝与植被箱4内部的底面锁紧固定，框体架902的表面粘合有橡胶密封条；
35.根据上述内容，结合图5，进一步阐述的，连接架9主要对闭合盖7提供闭合承载的作用，架体由架座901作为中间主架，框体架 902与植被箱4箱口的大小匹配一致，当闭合盖7闭合后，盖体7将直接由框体架902提供承载，框体架902上的橡胶密封条，确保了闭合盖7闭合后的密封性；
36.再次，承载架板3由不锈钢材质制成，承载架板3由固定板301 和载板302构成，载板302呈l型结构且焊接于固定板301的底部，载板302通过螺丝与植被箱4的底部锁紧固定，固定板301通过螺丝固定于建筑体1的侧端墙体上，固定板301和载板302上均喷涂有防锈膜；
37.根据上述内容，结合图6，进一步阐述的，承载架板主要对植被箱4提供承载的作用，不锈钢材质的架体，不易损坏，防锈膜增强了架板整体的防锈、防潮的效果，可抵御外界
环境因素的影响，提高架板的使用寿命；
38.建筑通风设备由空气泵和流量计组成，空气泵一端与建筑体的通风口连通，另一端通过气管与气孔13连通，流量计连接于空气泵与气孔13连接的气管上，喷头11包括水喷头和肥料喷头，供水系统由水箱和水泵组成，水泵一端连通于水箱，另一端与水喷头连通，肥料系统由肥料桶和肥料泵组成，肥料泵一端与肥料桶连通，另一端与肥料喷头连通，水喷头和肥料喷头上均安装有电磁阀；
39.根据上述内容，结合图8、图9，进一步说明的，建筑通风设备主要通过空气泵将建筑体1内的空气进行传输至植被箱4内，由于植被箱4的空间大小有限，净化空气量也同样有限，因此，需要通过流量计对进入的空气量进行控制，保证了空气净化的效率，供水系统和肥料系统主要对绿色植物的生长提供水和养分，分别通过水泵和肥料泵进行传输，对于植被箱4连接的管体和线路均通过在建筑体1上的进行打孔实现贯穿连接，线路和管体不经过承载架板3；
40.需要说明的，对于内容中涉及的气体监测仪，喷头阀门，太阳光源模拟照射灯，温湿传感器，光线传感器、电机以及相关的泵体和流量计均为常规设备组件，具体型号需要根据实际情况进行选择；
41.控制系统中设有检测模块和控制模块，控制系统分别连接于后台终端、电机6、气体监测仪10、太阳光源模拟照射灯12、温湿传感器14、光线传感器15、水泵、肥料泵、空气泵、流量计和喷头11的电磁阀；
42.根据上述内容，结合图7、图8、图9，进一步说明的，检测模块中包括数据采集单元、数据判定单元、设备控制单元和数据上传单元，数据判定单元内安装有识别软件和指令编辑软件，识别软件中设定有光合作用光亮度标准参数值、光合作用时间标准参数值、气体浓度标准参数值、土壤湿度标准参数值/肥料添加间隔时间标准参数值和空气流量标准参数值；
43.根据上述内容，进一步阐述的，控制系统主要对植被箱4内涉及的检测设备进行检测数据的采集，通过数据采集的判定，从而对相关电子设备进行执行控制，判定主要是通过相关识别软件进行判定，基于识别判定软件和指令编辑软件，可通过用c#平台根据实际情况自行开发和制作，也可通过市面上常用的软件，例如：scipy.signal、 minecraft command editor等，判定的形式，采用对比的形式，将检测的数据与设定的标准参数值作对比，实现判定；
44.综合上述，本净化装置主要通过植被箱结合控制系统实现对空气的净化，通过控制系统对检测设备检测的数据进行智能化的判定，根据判定，从而对相应的电子设备进行执行控制，空气净化的方式采用植物的光合作用，建筑体墙体上分布的多组植被箱内，可以根据需要种植不同类型的绿色植物，因此，通过植物光合作用的净化空气的方式，可以更加节能环保，避免了运用一些空气净化设备造成大量电力的支出以及维护检修的成本，在绿色植物装饰建筑的前提下，充分利用植物的特性实现空气净化功能，有效的增强了功能性和实用性；
45.本发明中，净化设备的净化流程包括如下：
46.建筑通风设备通过空气泵在流量计的监控下，将建筑内的定量空气依次引入至多个植被箱内，在阳光照射下，绿色植物通过光合作用下，将空气中的二氧化碳转 叶绿素换
为氧气和水，通过气体监测仪对植被箱内的空气进行监测，当氧气含量达到标准值时，电机带动闭合盖，打开植被箱，将氧气释放，阴天时，通过打开太阳光源模拟照射灯，促进绿色植物的光合作用，上述净化设备对空气净化均在白天进行；
47.基于净化功能之外，其余功能还包括水、肥料添加功能，水的添加可以通过温湿传感器的数值判定数值自行添加，肥料的添加以固定间隔时间点判定自行添加，例如，周一(12：00)、周三(12：00)、周五(12：00)；
48.本发明中，控制系统对净化装置控制流程如下：
49.本控制系统对净化设备的控制均通过设定的光合作用时间标准参数值决定，例如，光合作用时间为9：00～16：00，即光合作用时间标准参数的起始值作为净化设备启动标准，上述的光合作用时间以现实中实际时间为参照标准，具体为，以光合作用时间9：00～16： 00为例进行说明，在9：00时，设备控制单元将启用光线传感器，光线传感器对光线数据采集且传输至数据判定单元，通过光合作用光照亮度标准参数值进行对比判定，如果符合标准，则启动建筑通风设备的空气泵和流量计，向植被箱内引入定量的空气，如果光照亮度不符合，则向控制模块发送执行指令，启用太阳光源模拟照射灯，再启动建筑通风设备的空气泵和流量计，向植被箱内引入定量的空气，引入空气后，设备控制单元将启用温湿传感器和气体监测仪，分别对土壤的温湿度以及空气中的二氧化碳和氧气的含量进行监测，温湿度数据将传输数据判定单元，按照土壤湿度＜标准参数值，启用水泵，土壤湿度≥标准参数值，不启用水泵的标准对水泵进行执行控制，同理，二氧化碳的含量较高且氧气含量较低时或者二氧化碳的含量逐渐变低且氧气含量逐渐变高，说明绿色植物即将开始光合作用或绿色植物正处于光合作用的过程中，当氧气含量达到标准参数值时，启用电机，电机打开闭合盖，释放氧气，释放一定时间后后关闭，具体释放时间根据指令编辑软件中电机的控制指令中设定时间为准，氧气释放后，则说明当天的空气净化完成，净化装置在空气净化的过程中，所有的检测数据以及指令数据均会上传至后台终端，进行备份，为工作人员的监管提供了方便；
50.根据上述内容，需要说明的，本发明内容中的植被箱内种植的绿色植物数量与净化的空气量(定量)处于合理范畴/比例，当光合作用时间结束后，气体监测仪监测的氧气数值没有达到标准值，则说明的绿色植物出现坏死等情况或设备出现监测故障，需要人工进行更换植被或检修设备。
51.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。