王瑋韜 ,劉二冬 ,霍鴻飛
(1.河南省駐馬店農(nóng)業(yè)學(xué)校,河南 駐馬店 463000; 2.中南林業(yè)科技大學(xué)家具與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院,長(zhǎng)沙 410000)
園林綠化指的是在特定的空間通過(guò)一些工程技術(shù)和藝術(shù)手段將原有的地形進(jìn)行一定的改建(筑山、疊石、理水)、通過(guò)人工種植樹木花草、修繕建筑和設(shè)計(jì)園路等方式創(chuàng)作而成的美的自然環(huán)境和游憩境域[1]。隨著現(xiàn)代化城鎮(zhèn)的不斷發(fā)展,園林綠化工程在城市建設(shè)中的投入逐步增加。在園林綠化中,花卉是其不可或缺的成分之一,因其具有良好的觀賞性和短期時(shí)效性,在節(jié)日慶典和日常環(huán)境裝飾中發(fā)揮著重要作用,人們對(duì)園林花卉等綠植的需求也越來(lái)越多?,F(xiàn)有的花卉培育裝置存在不便于移動(dòng),使用控制不方便,功能單一,不夠節(jié)能環(huán)保,發(fā)光組件散熱效果差等問題,無(wú)法為花卉培育提供一個(gè)良好的環(huán)境。研究開發(fā)的散熱換氣型花卉培育裝置為園林花卉的培育提供了一個(gè)新的思路和方法。
園林綠化建設(shè)中所使用苗木花卉一般分為草木類花卉和木本類花卉兩個(gè)種類。
草木類花卉包括有一、二年生花卉、多漿花卉、球根花卉和宿根花卉等,不同品種的花卉生長(zhǎng)條件也有所不同[2]。一年生花卉因?yàn)槟秃越徊嬉话阍诖杭具M(jìn)行播種,在夏秋季節(jié)開花之后就會(huì)死亡,具體品種主要包括萬(wàn)壽菊、孔雀草、千日紅、百日草、鳳仙花等;二年生花卉具有比較強(qiáng)的耐寒能力通常在秋季進(jìn)行播種,主要包括三色堇、金盞菊、石竹、紫羅蘭和美人花等;多漿類花卉可以在比較干旱的環(huán)境中成長(zhǎng),植物體內(nèi)的水分含量較充足,植株的莖肥厚,常見的植物主要包括玉樹、石生花、霸王鞭、十二卷、曇花等;球根花卉根系呈現(xiàn)球狀,屬于多年生草本植物,主要包括水仙、百合、郁金香、風(fēng)信子、小蒼蘭等;宿根花卉是多年生花卉,生長(zhǎng)周期長(zhǎng),常見的植物主要有芍藥、文竹、桔梗、非洲菊等[3]。
木本花卉主要指的是花朵、果實(shí)等觀賞性較高的木本植物。其中主要包括灌木類、喬木類、藤本類,分為常綠性或落葉性[4]。灌木通常指低矮的樹木,主干在地上部分不明顯且呈生長(zhǎng)狀態(tài)呈叢狀,如麒麟吐珠,硬枝老鴉嘴,沙漠玫瑰,杜鵑花,萼距花,木槿類,朱槿類植物等,大灌木植株高度大于2 m,2 m以下則為小灌木;喬木通常具有明顯的主干外形與發(fā)達(dá)的側(cè)枝,樹冠具有一定的形態(tài),如雞蛋花,羊蹄甲類,火焰木,藍(lán)花楹,美人樹,木棉,臘腸樹,鳳凰木,大花紫薇,白玉蘭等,大喬木植株高度高于18 m,中喬木植株高度為9~18 m,小喬木高度9 m以下。藤本類喬木以落葉藤本最為常見,在地上部分莖蔓以匍匐狀態(tài)生長(zhǎng),或攀緣在其它物體上,難以直立生長(zhǎng),代表性藤本類植物有紫藤、爬山虎與葡萄等[5]。
傳統(tǒng)的花卉培養(yǎng)裝置不能很好地適應(yīng)花卉的生長(zhǎng)狀態(tài)從而對(duì)于培養(yǎng)箱的高度進(jìn)行調(diào)節(jié),并且其缺少平土功能,不能便捷對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行鋪平;裝置結(jié)構(gòu)單一,功能較少,只具有放置栽培花卉的功能,不能對(duì)花卉進(jìn)行自動(dòng)化的澆灌,花卉在陰雨天不能進(jìn)行光合作用,不能利用自然資源對(duì)培養(yǎng)花卉。現(xiàn)有的室內(nèi)園林花卉培養(yǎng)裝置存在花卉的存活率較低、難以及時(shí)調(diào)節(jié)花卉所需的溫度、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺點(diǎn)。
圖1 結(jié)構(gòu)示意圖
圖2 發(fā)光組件俯視結(jié)構(gòu)示意圖
研究開發(fā)的一種散熱換氣型園林用花卉培育裝置,外形為一個(gè)大的箱體。箱體的內(nèi)側(cè)上部分別設(shè)有上隔板和下隔板,其中上隔板的上側(cè)設(shè)有錐形結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池板,太陽(yáng)能電池板的外圈設(shè)有多個(gè)連接固定于箱體內(nèi)壁上的支撐桿,通過(guò)支撐桿對(duì)太陽(yáng)能電池板進(jìn)行支撐。太陽(yáng)能電池板和上隔板之間的中部還設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)筒,上隔板的中部還設(shè)有過(guò)水孔,雨水通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)筒可對(duì)進(jìn)行過(guò)濾后經(jīng)過(guò)水孔流入到上隔板和下隔板之間的空間內(nèi)儲(chǔ)存;下隔板的下側(cè)設(shè)有發(fā)光組件,發(fā)光組件包括一號(hào)反光罩、一號(hào)LED燈、二號(hào)LED燈和二號(hào)反光罩。箱體的后側(cè)內(nèi)壁上緊密設(shè)有若干一號(hào)反光罩,一號(hào)反光罩的弧形中間部位設(shè)有一號(hào)LED燈對(duì)花卉進(jìn)行照明,加速光合作用。箱體的前側(cè)內(nèi)壁上緊密設(shè)有若干二號(hào)反光罩,二號(hào)反光罩的弧形中間部位設(shè)有二號(hào)LED燈,二號(hào)反光罩與一號(hào)反光罩為交錯(cuò)設(shè)置,且二號(hào)反光罩和一號(hào)反光罩與箱體之間的間隙處均設(shè)有散熱層,通過(guò)散熱層對(duì)LED燈進(jìn)行初步的散熱,最左端的二號(hào)反光罩左側(cè)設(shè)有延伸至箱體外側(cè)的進(jìn)氣管,最右端的一號(hào)反光罩的右側(cè)設(shè)有延伸至箱體外側(cè)的出氣管,發(fā)光組件的下側(cè)還設(shè)有透明玻璃,可對(duì)發(fā)光組件進(jìn)行防塵,且利于發(fā)光組件的散熱,透明玻璃的下側(cè)設(shè)有水管,水管的下側(cè)安裝有若干噴霧管,培育格板,其中培育格板的下側(cè)空間內(nèi)填充有土壤進(jìn)行花卉的培育,透明玻璃和培育格板之間的空間內(nèi)與土壤均設(shè)有溫濕度傳感器便于進(jìn)行環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)控。箱體的右側(cè)還設(shè)有與出氣管連接的連通管,連通管的另一端與透明玻璃和培育格板之間的空間連通。箱體的左側(cè)還設(shè)有輸水管,輸水管的一端與水管連接,輸水管的另一端與上隔板和下隔板之間的空間連通,輸水管上還分別設(shè)有電磁閥、流量計(jì)和水泵,分別進(jìn)行流通控制、流量監(jiān)測(cè)和水體輸送。左側(cè)壁上于透明玻璃和培育格板之間還開設(shè)有排氣孔,通過(guò)排氣孔于對(duì)透明玻璃和培育格板之間的空間進(jìn)行換氣。箱體的底部還設(shè)有底座,底座的底部外圈設(shè)有多個(gè)萬(wàn)向輪,以便于裝置的移動(dòng)。
本研究開發(fā)的園林花卉培育裝置裝備有太陽(yáng)能電池板可以收集太陽(yáng)能進(jìn)行光電轉(zhuǎn)化,節(jié)能環(huán)保;太陽(yáng)能電池板在支撐桿的作用下傾斜固定,便于雨水的收集;雨水通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)筒進(jìn)行過(guò)濾,過(guò)濾完成后通過(guò)過(guò)水孔流入到上隔板和下隔板之間的空間進(jìn)行儲(chǔ)存,通過(guò)溢流管還可進(jìn)行雨水超量溢出,節(jié)省水資源??刂扑霉ぷ?、電磁閥開啟,通過(guò)水管上的各個(gè)噴霧管噴出水體對(duì)花卉進(jìn)行澆灌,通過(guò)流量計(jì)便于進(jìn)行流量監(jiān)測(cè),科學(xué)的控制花卉成長(zhǎng)所需要的水分;通過(guò)若干一號(hào)LED燈和二號(hào)LED燈可在陰雨天對(duì)花卉進(jìn)行照明,加速光合作用;通過(guò)從進(jìn)氣管通入空氣,氣流經(jīng)過(guò)交錯(cuò)設(shè)置的弧形結(jié)構(gòu)的一號(hào)反光罩和二號(hào)反光罩進(jìn)行依次折流,可以提升一號(hào)LED燈和二號(hào)LED燈的散熱效果,熱氣通過(guò)出氣管排出,在一號(hào)反光罩和二號(hào)反光罩的外側(cè)設(shè)置散熱層,可以進(jìn)一步的進(jìn)行散熱,也可通過(guò)控制出氣管上的閥門關(guān)閉,連通管上的閥門開啟,通過(guò)排氣孔排出透明玻璃和培育格板之間的氣體,達(dá)到換氣的目的;通過(guò)設(shè)置的溫濕度傳感器便于監(jiān)測(cè)花卉培育環(huán)境;通過(guò)底座和萬(wàn)向輪配合還利于裝置的靈活移動(dòng),可靠性高。
“工欲善其事,必先利其器”,新型散熱換氣型培育裝置設(shè)置的太陽(yáng)能板,收集光能資源,節(jié)約成本,保護(hù)環(huán)境;設(shè)置日光燈,在陰雨天對(duì)花卉進(jìn)行光照,通過(guò)光照,產(chǎn)生二氧化碳,使花卉更好的生長(zhǎng);總而言之,研究開發(fā)換氣散熱型花卉培育裝置是一種穩(wěn)定靈活,使用控制方便,功能多樣的現(xiàn)代化花卉培育裝置,可以為花卉培育提供一個(gè)良好的生長(zhǎng)環(huán)境。