本发明属于专门用途的建筑物,特别是屋顶用作种植场或养殖房的建筑物。 目前,多层建筑物的平屋顶一般作为房屋结构的一部分,起到防寒、保温、防护作用,即使做成屋顶阳台,也只是满足人们活动的需要,没有得到充分利用。
而建筑物内人们生活所需要的食物,需要有大量土地用于种植、养殖、加工、运输;人们生活生产过程中所需要的水、电、燃料等能源也需要从外部供给;同时,还需要将人们生活中产生的垃圾、粪便运往专门的处理场地处理掉。
在人口爆炸、一个个生育高峰向我们袭来的今天,城市人口激增,可耕地迅速减少,能源日趋紧张,运输拥挤不堪,生态平衡遭破坏,环境遭污染,正迫使我们想出对策,改善生态环境,为未来作好准备。
本发明的目的在于:利用住宅和其它多层建筑物屋顶做种植场或养殖房,充分利用自然能源,将建筑物中排放的废物就地处理,转变成可供使用的能源,并使一部分生活废水重复使用,形成一个良性生态循环的立体农场。
本发明的方案是:
在多层建筑物屋顶加固、作防水层后加盖种植场和养殖房,其中屋顶做种植场可以是露天的,也可以是轻钢大棚和混凝土框架、玻璃窗、透明塑料屋面的温室。
在建筑物地下室或附近设沼气池,用管道连通各楼层下水道和管道竖井,产生出地沼气通过沼气管道输向各用户用于炊事和照明。
屋顶设置太阳能集热器。
在住宅厕所内设储水柜,其进水口用管道与上层住户洗菜池、淋浴间、洗衣机地漏相连,出水口与便池相通。
本发明生态良性循环的过程是:
种植场和养殖房产生出的秸杆和禽畜粪便输入沼气池中经过发酵产生出沼气用于人类生活中的炊事、照明和发电;沼气池下脚料(沼液和沼渣)可作为肥料供给种植场,还可以此培养蘑菇、黑木耳、菌灵芝等,又可以利用下池秸杆、菇渣、沼液、沼渣作添加剂,喂养猪、鸡、鱼、黄鳝、蚯蚓等;植物秸杆可以成为畜禽的饲料;种植场生产的粮、菜和养殖房生产的蛋、肉等副食通过加工后可直接提供给人类食用,也可加工成食物制品销售。此循环如附图1所示。
本发明的具体实施方案结合附图详细说明如下:
附图2为立体种植场的示意图。
附图3为立体养殖房的示意图。
附图4为立体农场的平面布置图。
如图所示,在多层建筑物主体1的楼顶设种植场温室4或养殖房5,在楼顶设置太阳能集热器3,在建筑物主体1一侧设电梯间2、用于立体农场输送秸杆等杂物的管道竖井7、厕所8和两个楼梯6,在建筑物主体1附近或地下室设沼气池9,它由管道10与管道竖井7、厕所8相连。
建筑物主体1内可设立体农场的加工间、化验室、办公室、仓库、居民住宅和值班室,一层可作商店。
附图5为立体农场的楼顶防水层结构示意图。
图中结构层11是现浇钢筋混凝土楼板,结合层12是在板面纵向和横向各刷一道纯水泥砂浆,防水层13是二十厘米厚的1∶2水泥砂浆加3%(以水泥重量计)防水剂,种植土层14是40~50厘米厚的土壤层,图中15是1.2米高现浇钢筋混凝土栏杆,16是排水沟。此外,楼顶防水层的做法还可以采用其它刚性防水屋面的做法。
附图6为立体农场的沼气池系统图。
沼气池17位于建筑物旁边,进料管18与各楼层下水管道和管道竖井19相通,利用人畜粪便和植物秸杆杂草经过沼气池17发酵,产生沼气从管道20输入各家各户用于炊事和照明,同时,沼气池产生的沼肥(液、渣)可以暂时存储在贮粪池21内,作为楼顶植物的肥料。
附图7为立体种植场温室的剖面图。
其中,22是钢筋混凝土门字形屋架与檩条,在檩条上铺2毫米厚的白色透明硬塑料板23作为温室屋顶,在四周安装可开关的大玻璃窗24或透明硬塑料板窗,也可开设若干个通风孔25。温室内可种植蔬菜、瓜、果、花卉、中草药、食用菌等。
立体种植场温室还可以采用轻钢架结构,既能露天用来作瓜果架,也能上铺塑料薄膜,成为塑料大棚种植场。
附图8为养殖房剖面图。
养殖房由温室26和太阳能集热器设备间27两部分,太阳能集热板28固定在太阳能集热器设备间27外面,29为太阳能集热器热水箱,它一端与温室26内的暖气片30相连(在冬天打开),另一端由管道31与各楼层浴室相连(可在夏季使用)。养殖房的顶部是钢筋混凝土半坡式屋架32,屋架上可铺石棉瓦和隔热层33。这种养殖房可养殖家禽、蚯蚓、蝎子、蜗牛、鱼类和珍贵皮毛小动物等。
附图9为立体农场内住宅厕所的透视图。
其中34为本发明的废水储存柜,约可容纳1立方米的水,可以是用防水混凝土制作的,也可以是用其它材料制作,它将上层住户淋浴间35、洗衣机36和洗菜池每天用的洗米、洗菜、洗脸、洗衣、淋浴的废水收集起来,用于冲洗便池37。储水柜34还在上部设通气管38,以便于将废气排出,为防止水满溢出,设水管39与便池37连通。
本发明与现有住宅相比具有以下优点:
1、能节约大量农业用地,以一亿平方米的5~6层住宅平屋顶作种植场计算,如每平米产9公斤菜,可产9亿公斤蔬菜,节约菜地一亿平方米(16000亩),节约的菜地可作种粮之用,如每亩平均收粮400公斤,合计能收640万公斤粮食。
2、就地生产,就地销售,立体循环运输,大大减少了每天城镇与农村间的运输量。
3、可解决住宅区青年与退休者的就业问题。
4、将粪便和杂物就地处理转化为沼气,可以节约大量电能、燃料、种植的肥料和养殖的饲料。
5、充分利用太阳能为人类服务。
6、将废水二次利用,节约用水,化废为利,以每人每天节约100立升水计算,一万人每天就可节约一千吨水,这对于缺水的城市,经济效益是很大的。
7、空中绿化使环境优美。
8、自然地解决了建筑物屋顶的隔热、保温问题。
本发明特别适合于人多地少的发展中国家、多山国家、沙漠国家、岛国以及寒带国家。