建筑技术丨基于智能与装配的绿植景观调控施工技术

1 工程概况

某乡村振兴示范带第一期建设工程位于台山市都斛镇，项目是城镇建设、环境优化及品质提升的重点项目，有利于乡村振兴发展、自然环境和生态环境的保护利用，使自然和人民工作生活、环境与人类生产发展协调共存，有利于宜居生态城镇化建设，同时可满足社区文化活动和居民日常休闲游憩的功能，推动人与自然和谐共生广泛地形成绿色生产生活方式。其中村民活动广场面积约1 020 m²，红色步道面积约900 m²，配套景观工程面积约10 000 m²。项目外观效果如图1所示。

图1 项目外观效果图

2 绿植景观结构设计

智能调控海绵蓄水植物装配式施工，休闲空间植物浇灌、滴灌培植水源，通过应用PP聚丙烯模块城市海绵蓄水结构对地表水进行过滤蓄水使用。景观照明、植物浇灌控制的机电设备供电，则采用太阳能多晶硅板和磷酸铁锂电池循环蓄电系统进行供电。对于整体室外公共休闲场地植物绿化架，架体、蓄水池采用2 mm耐腐蚀、耐大气腐蚀性、高温强的316不锈钢进行模块化设计加工和安装。

整体培植和养护通过IC集成探测监控，并运用AI主控管理器整合，形成绿植景观系统整体AI智能调控管理模块。绿植景观调控结构布置如图2所示。

图2 绿植景观调控结构布置示意

2.1 地面海绵城市雨水收集构造

地面海绵城市雨水收集构造，其基压实（重型压实度）不小于90 %，压实成型。集水采用抗穿刺、耐老化防渗复合土工膜作为防渗蓄水的基层，采用优质再生PP聚丙烯模块，作为雨水收集与排放的收集层，雨水收集层利用DN 50PVC输送系统将输送雨水引入水容器，完成整体的海绵蓄水。其搭设层次铺设50 mm透水混凝土层用于地面雨水的汇集层与装饰层的过渡层，地面建筑铺装采用60 mm厚透水砖铺设，透水率不小于2.5 mm/s，结构如图3所示。

图3 海绵城市雨水收集结构剖面示意

2.2 太阳能多晶硅循环蓄能构造

利用太阳能多晶硅片与磷酸铁锂电化学循环蓄电池供电，太阳能多晶硅转换板采用大面板太阳能充电块，其光电转化率达25 %，表面为钢化玻璃制作，能够承受较高冲击力和高强度。边缘材料采用极高氧化铝，具备优异的耐氧化性能，循环蓄能电池采用磷酸铁锂，具有高温稳定性好、使用寿命长等特性，该设备整体结构设计兼顾南方户外环境和实用需求，符合节能环保的标准。

2.3 装配式绿植结构

装配式绿植布置、石材装饰架、花架、花篮、石材装饰架、花架连接结构不需现场切削，而是采用工厂化整板加工成型，现场不锈钢码直接安装，并将花篮直接安在花架里面，便捷高效（图4）。

图4 装配式绿植墙剖面示意

2.4 装配式蓄水、浇灌、滴灌培植管道

节能蓄水运用城市海绵蓄水结构与蓄水池连通，其集水池采用316不锈钢多联并接，不锈钢水箱又称SUS316不锈钢水箱，不锈钢板精工模压而成。整体浇水、滴灌采用高耐腐蚀的不锈钢管材定制，管道连接结构不需现场切割，采用工厂加工，现场直接装配安装，可做到同步调节，维保方便，提高施工效率，如图5所示。

图5 浇灌、滴灌培植管道系统示意

2.5 智能调控、培植控制原理

2.5.1 IC集成管理器技术应用

（1）浇滴灌系统。采用分段集成管理器，对室外植物的浇水、滴灌、施肥、水位变化、温度和湿度等进行探测与调控，实现对植物墙面的互动控制调节。

（2）电源管理系统。采用IC集成电源管理系统，对太阳能电源的循环储能、电池蓄能、景观照明、浇灌电机、阀门调节电机等运行电源分配，以达到节能降耗效果（图6）。

图6 IC集成电源管理系统

2.5.2 系统AI智能养护程序整合技术

采用AI控制设备或手机智能程序，可对IC集成控制设备所采集的数据进行合并运算处理，并将显示在操作屏幕或手机操作界面。工作人员一般可在1 min内完成植物的养护工作，通过降低专业养护人员的投入，可使室外植物养护更为便利、合理。

3 绿植景观主要施工技术

3.1 施工工艺流程

绿植景观主要施工工艺流程如图7所示。

图7 施工工艺流程

3.2 施工工艺要点

3.2.1 放线定位

确认装配式室外植物的排布要求，对植物地表水集水位置、不锈钢集水箱、绿化骨架的安装固定点进行逐一编号，并进行现场放线定位。

根据装配式绿植景观施工图将植物地表水、PP集水模块、不锈钢集水箱、不锈钢花架固定预埋件安装位置标注到位，不锈钢集水箱与不锈钢龙骨架预埋件放线误差应小于1.5 %，花架对角应垂直交接，放样对角线误差应小于1 %。

3.2.2 整体不锈钢集水箱安装

按确认雨水收集箱的放线位置和排布要求，用小型钩机将地表土按图纸尺寸挖出预埋槽，施工时将预埋槽两边墙壁修正平整，同时预埋槽雨水收集箱，安装底部按预埋深度尺寸捣制好100 mm混凝土固定垫层，要求控制好垫层的水平度，并将水平误差控制在±5 mm，确保雨水收集箱安放牢固可靠。同时，将雨水回收箱的集水、溢水及连接管道安装到位。

3.2.3 防渗膜、PP蓄水模块、透水砖安装

路基层施工完成后，检查表面平整度是否符合设计要求，然后根据设计尺寸将3 mm的防渗膜沿尺寸造型要求满铺到开挖路槽上，并将PP蓄水模块 500 mm×500 mm×250 mm按尺寸逐一安装到已铺好防渗膜的路槽上，粗砂层完成面铺装60 mm厚透水砖，透水砖的透水率不得小于2.5 mm/s。

3.2.4 蓄能及景观照明线路、智能控制线路敷设

绿植景观主花架安装前，线管预埋时由模板安装工人配合电工，由电工检查好太阳能板、景观灯光、温湿度等敷设点位置，线路敷设分别将太阳能板、景观照明电源线、智能控制线路、温湿度信号线，用镀锌线管DG20敷设到电源控制箱AI智能底部。

3.2.5 不锈钢主花架、花篮、给水管道安装

按照施工图纸，将每组不锈钢主花架、太阳能板、不锈钢花篮架、不锈钢花架石材板、花篮等，分别安放到主花架不锈钢固定码上，并用电动手枪钻依次通过固定螺栓将主花架不锈钢固定码与各部件固定。

根据浇灌管道的施工图纸设计位置，先将微型浇灌泵系统固定在花架的泵承平台上，再将整个花架主给水系统管道DN 32塑钢管主管安装就位，同时调节微型水泵和集水箱连接。然后将DN 15塑钢管和不锈钢滴喷龙头逐一安装拧紧在一起，并将管道沿着每组花架花篮管道连接孔与花篮卡接在一起，每根滴喷管道与DN 32主塑钢管连接。最后将电磁阀、水位探测器固定，完成对316不锈钢滴灌蓄水池的全面安装。

3.2.6 太阳能板及景观照明灯具安装

绿植景观绿化架施工完成后，分别把每组太阳能板（1 015 mm×685 mm×30 mm多晶硅太阳板）通过太阳能支架上的馈电线连接，完成太阳能板的安装。把每组灯具安装到景观照明灯具的预埋基座上，根据灯具的照射角度，同时对植物绿化架进行充电照明模拟验证，保证植物绿化架景观照明符合设计要求，如图8所示。

图8 太阳能板组件及景观照明灯具

（a）太阳能板组件；（b）景观照明灯具

3.2.7 智能AI调控安装及联调

打开浇灌系统控制箱，根据控制器的线路图将设备接入系统后，再进行联调工作。各自配备微型泵、电动二通阀、水位高度、温湿度、光照度等信号线、将动力控制线连接到智能调控面板。然后分别测试水池、泵机、灯光等是否正常运行，10 min后自动模式将被更换为AI模式。面板会显示相应的检测参数，从而实现联动调试（图9）。

图9 太阳能绿化架绿植

（a）AI智能调控面板；（b）绿植

4 结束语

（1）绿植景观施工装配化。不锈钢集水箱、防渗膜、PP蓄水模块、透水砖、不锈钢主花架、花篮、给水管道、太阳能板及景观照明系统单元运用模块化、工厂化加工，提高了绿色施工水平。

（2）整体IC集成管理器技术应用。全新浇滴灌系统、电源管理系统、AI智能养护程序整合技术系统不仅空间利用合理，维保方便，提升改善了公共空间空气品质，还具有节能、减排、降耗等集成化功能。