一種裝配式可旋轉(zhuǎn)的植物種植架設(shè)計研究

徐翔 王純 陳乾乾

10.3969/j.issn.1671-489X.2020.21.016

摘? 要 垂直綠化作為一種新興的園林綠化方式，因其空間利用率高的優(yōu)點，被越來越多的人所選用。目前，垂直綠化方式主要有采用掛繩及掛籃懸掛，或者采用固定于墻面或支架的固定架，然后在固定架上設(shè)置承載種植土的裝置。市場上現(xiàn)有的植物種植架多為固定結(jié)構(gòu)，由于體積較大，不方便進行移動和搬運，且不方便查看各個角度植物的生長狀態(tài)，降低了觀賞的方便性。為此，需要設(shè)計一種新的技術(shù)方案給予解決。

關(guān)鍵詞 植物種植架;底座;轉(zhuǎn)動機構(gòu);斗拱構(gòu)架;民族文化

中圖分類號：G642.0? ? 文獻標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）21-0016-03

1 研究意義和目標(biāo)

研究意義? 植物的種植越來越受到廣大居民的喜愛，一些植物種植市場也日益增長。在種植基地，現(xiàn)有的植物架都是采用固定的鋼鐵連接件焊接，體積龐大笨重且很難移動，在運輸?shù)臅r候需要其他的裝置滿足運輸，并且需要另帶蓄水容器進行澆灌，難以滿足運輸需要，實用性較差。

針對江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院農(nóng)博園都市農(nóng)業(yè)館中植物種植架使用不便、笨重，缺少民族特色等缺陷，通過植物架結(jié)構(gòu)上的創(chuàng)新再設(shè)計，使得植物架更具有靈活性，具有多樣的使用方式和展示方式。植物架結(jié)構(gòu)的部件形式基于中國傳統(tǒng)古建筑斗拱的形式，其形式表達中國傳統(tǒng)文化語意，具有民族特色。同時彌補目前植物種植架展示方式單一、展示效果缺乏立體層次感、缺乏藝術(shù)效果的不足，立體式的展示方式使得展示效果更具有層次感和藝術(shù)效果。

研究目標(biāo)? 針對目前江蘇農(nóng)博園都市農(nóng)業(yè)館植物種植架笨重、攜帶不便等問題，通過結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計，提出解決思路的具體方法，擬解決植物種植架展示方式單一、展示效果缺乏立體層次感、缺乏藝術(shù)效果等問題，同時創(chuàng)新設(shè)計植物架，介入斗拱元素，讓植物架具有傳統(tǒng)文化和民族特色。

2 研究背景

國內(nèi)研究現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢

1）功能固定單一，靈活性差。根據(jù)市場調(diào)研和相關(guān)資料調(diào)查，發(fā)現(xiàn)國內(nèi)多數(shù)的植物架使用方式上多為一種固定的方式，即不可移動，固定在地面或墻面上;植物架的大小也是固定的，不能根據(jù)使用需求進行尺度大小的改變，更不可以根據(jù)植物的展示需求來組合植物架的不同尺寸和形態(tài)。總之，目前的植物架功能單一，靈活性差。

2）形式單一，缺少民族文化特色。國內(nèi)植物架多數(shù)形式單一，材質(zhì)上多為鐵藝材質(zhì)或其他金屬材質(zhì)，在植物架上更多的是做裝飾設(shè)計，且裝飾上也并沒有體現(xiàn)傳統(tǒng)文化的特征。植物架的結(jié)構(gòu)、形態(tài)及其使用方式上都缺少傳統(tǒng)文化特色，沒有體現(xiàn)出中國傳統(tǒng)民族文化特色。

國外研究現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢

1）展示方式上形式多樣，具備一定的創(chuàng)新性。相比較于國內(nèi)的植物架，國外的植物架在展示方式上呈現(xiàn)出多樣化展示的特點，如打破植物架的概念，把植物作為一個獨立的藝術(shù)品“景觀架”直接上墻。同時，國外的植物架的材料選擇上也呈現(xiàn)出多樣的特點。

2）缺少對植物養(yǎng)殖、養(yǎng)護的功能設(shè)計。國外植物種植架功能上缺少對植物養(yǎng)殖和栽培的功能設(shè)計，多數(shù)以展示功能為主，在設(shè)計上缺少對不同植物生長習(xí)性和生長環(huán)境等環(huán)境元素的功能考慮。

裝配式可旋轉(zhuǎn)植物種植架設(shè)計研究內(nèi)容? 本設(shè)計方案包括底座、轉(zhuǎn)動機構(gòu)和斗拱構(gòu)架三個部分：底座表面的中心處設(shè)有轉(zhuǎn)動機構(gòu);轉(zhuǎn)動機構(gòu)包括中心柱、軸承、彈簧壓片和蓋板四個部件，底座的中心設(shè)有轉(zhuǎn)動通孔，轉(zhuǎn)動通孔的內(nèi)部嵌入軸承部件，中心柱內(nèi)嵌入軸承內(nèi)，中心柱的表面固定連接有擋圈，擋圈的上表面設(shè)有彈簧壓片，轉(zhuǎn)動通孔的表面固定連接有蓋板;中心柱的頂部固定連接有斗拱構(gòu)架，斗拱構(gòu)架包括拱梁和墊斗，拱梁的端部固定連接有墊斗，斗拱構(gòu)架的頂部固定連接有放置板[1]。

以上陳述的是底座、轉(zhuǎn)動機構(gòu)和斗拱構(gòu)架三個部分的工作聯(lián)動邏輯關(guān)系。作為技術(shù)方案改進，斗拱構(gòu)架至少設(shè)有兩組且相互層疊分布，拱梁的下表面開設(shè)有插接槽，插接槽與墊斗插接連接。蓋板的表面開設(shè)有過孔，過孔的直徑大于中心柱的直徑;蓋板的表面設(shè)有均勻分布的緊固螺栓。轉(zhuǎn)動通孔的內(nèi)壁開設(shè)有階梯槽，軸承內(nèi)嵌于階梯槽的表面。擋圈的下表面與軸承接觸連接，擋圈的上表面設(shè)有均勻分布的凹槽，凹槽與彈簧壓片接觸連接。

裝配式可旋轉(zhuǎn)的植物種植架有益效果? 本設(shè)計方案的目的在于提供一種裝配式可旋轉(zhuǎn)的植物種植架，通過在底座與斗拱構(gòu)架之間設(shè)有轉(zhuǎn)動機構(gòu)，方便對斗拱構(gòu)架進行轉(zhuǎn)動，便于工作人員查看不同角度植物的生長狀態(tài)，方便觀賞人員自由轉(zhuǎn)動，提高觀賞的便利性。且使用斗拱拼接結(jié)構(gòu)的架體，方便根據(jù)需求自由拆裝，提高植物種植架移動和搬運的便利性。本設(shè)計方案通過在蓋板與擋圈之間設(shè)置彈簧壓片，配合擋圈表面均勻分布的凹槽，提高斗拱構(gòu)架與底座之間的轉(zhuǎn)動阻尼，方便對斗拱構(gòu)架轉(zhuǎn)動的幅度進行削弱，能夠在轉(zhuǎn)動后及時停止，避免種植架轉(zhuǎn)動過快而造成安全事故。

3 裝配式可旋轉(zhuǎn)的植物種植架附圖說明

圖中，1—底座，2—轉(zhuǎn)動機構(gòu)，3—斗拱構(gòu)架，4—中心柱，5—軸承，6—彈簧壓片，7—蓋板，8—轉(zhuǎn)動通孔，9—擋圈，10—拱梁，11—墊斗，12—放置板，13—插接槽，14—過孔，15—緊固螺栓，16—階梯槽，17—凹槽[2]。

4 植物種植架的具體實施步驟

結(jié)合本設(shè)計方案中的附圖，清楚、完整地對技術(shù)路線進行描述。本技術(shù)路線為一種裝配式可旋轉(zhuǎn)的植物種植架，主要包括底座、轉(zhuǎn)動機構(gòu)、斗拱構(gòu)架三個部件：底座表面的中心處設(shè)有轉(zhuǎn)動機構(gòu);轉(zhuǎn)動機構(gòu)包括中心柱、軸承、彈簧壓片和蓋板，底座的中心設(shè)有轉(zhuǎn)動通孔，轉(zhuǎn)動通孔的內(nèi)部嵌入有軸承，中心柱內(nèi)嵌于軸承內(nèi)，中心柱的表面的固定連接有擋圈，擋圈的上表面設(shè)有彈簧壓片，轉(zhuǎn)動通孔的表面固定連接有蓋板;中心柱的頂部固定連接有斗拱構(gòu)架，斗拱構(gòu)架包括拱梁和墊斗，拱梁相互垂直插接連接，拱梁的端部固定連接有墊斗，斗拱構(gòu)架的頂部固定連接有放置板[1]。

具體改進措施，如圖1和4所示，斗拱構(gòu)架至少設(shè)有兩組且相互層疊分布，拱梁的下表面開設(shè)有插接槽，插接槽與墊斗插接連接，通過設(shè)有至少兩組斗拱構(gòu)架，方便根據(jù)需要自由裝配，以實現(xiàn)不同高度的需求。

進一步的改進，如圖2所示，蓋板的表面開設(shè)有過孔，過孔的直徑大于中心柱的直徑，蓋板的表面設(shè)有均勻分布的緊固螺栓，通過使用均勻分布的緊固螺栓對蓋板進行固定，提高轉(zhuǎn)動機構(gòu)與底座連接的穩(wěn)定性。

進一步的改進，如圖2所示，轉(zhuǎn)動通孔的內(nèi)壁開設(shè)有階梯槽，軸承內(nèi)嵌于階梯槽的表面，通過在轉(zhuǎn)動通孔的內(nèi)壁開設(shè)有階梯槽，方便對軸承和中心柱進行限制，提高轉(zhuǎn)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

具體改進，如圖2、圖3所示，擋圈的下表面與軸承接觸連接，擋圈的上表面設(shè)有均勻分布的凹槽，凹槽與彈簧壓片接觸連接，通過在擋圈的上表面設(shè)有均勻分布的凹槽，方便配合彈簧壓片對轉(zhuǎn)動的幅度進行削弱，從而在保證種植架轉(zhuǎn)動的同時，加大轉(zhuǎn)動的阻尼，方便種植架及時停止轉(zhuǎn)動。

本設(shè)計方案的底座、轉(zhuǎn)動機構(gòu)、斗拱構(gòu)架、中心柱、軸承、彈簧壓片、蓋板、轉(zhuǎn)動通孔、擋圈、拱梁、墊斗、放置板、插接槽、過孔、緊固螺栓、階梯槽、凹槽等部件均為通用標(biāo)準(zhǔn)件或本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉的部件，其結(jié)構(gòu)和原理，本領(lǐng)域技術(shù)人員都可通過技術(shù)手冊得知或通過常規(guī)實驗方法獲知。本設(shè)計方案通過在底座與斗拱構(gòu)架之間設(shè)有轉(zhuǎn)動機構(gòu)，方便對斗拱構(gòu)架進行轉(zhuǎn)動，便于工作人員查看不同角度植物的生長狀態(tài)，同時方便觀賞人員自由轉(zhuǎn)動，提高觀賞的方便性;利用在蓋板與擋圈之間設(shè)置的彈簧壓片，方便對斗拱構(gòu)架轉(zhuǎn)動的幅度進行削弱，能夠在轉(zhuǎn)動后及時停止，避免種植架轉(zhuǎn)動過快而造成安全事故。

本設(shè)計方案在使用時，將植物放置在放置板上，工作人員通過轉(zhuǎn)動斗拱構(gòu)架，方便從不同角度對植物進行查看和澆灌，有利于查看各個角度植物的生長狀態(tài);在撥動斗拱構(gòu)架時中心柱也隨之轉(zhuǎn)動，彈簧壓片被蓋板壓在擋圈的表面，擋圈在轉(zhuǎn)動時，彈簧壓片將與擋圈表面的凹槽發(fā)生摩擦，加大了斗拱構(gòu)架的轉(zhuǎn)動摩擦力，及時停止轉(zhuǎn)動，提高植物種植架使用的方便性。

以上描述了本方案的設(shè)計原理和主要設(shè)計特征，本設(shè)計方案不限于上述示范性實例的細節(jié)，并且在不背離本方案基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)。因此，無論從哪一點來看，本實例均為示范性的，而且是非限制性的，本方案的范圍由所附權(quán)利要求，而不是上述說明限定。

此外，雖然本方案按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，這種敘述方式僅僅是為清楚起見。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實施案例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。

5 總結(jié)

針對目前市場上植物種植架笨重、攜帶不便等使用方式上的問題，通過結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新再設(shè)計，解決植物種植架展示方式單一、展示效果缺乏立體層次感、缺乏藝術(shù)效果的問題，創(chuàng)新植物架的結(jié)構(gòu)形式，植物架形式（包含結(jié)構(gòu)形式與外觀形式）體現(xiàn)傳統(tǒng)民族文化特色。

參考文獻

[1]余鋒鋒，高帥帥.一種植物旋轉(zhuǎn)栽培裝置：中國，CN

201610751654.7[P].2016-08-30.

[2]潘斐，黃潔.一種可旋轉(zhuǎn)的農(nóng)作物種植架：中國，CN

207531427U[P].2018-06-26.

[3]葉子易，胡永紅.世博休閑植物花架的設(shè)計及其運用[J].園林，2011（5）：36-38.

[4]潘谷西，何建中.營造法式（解讀）[M].南京：東南大學(xué)出版社，2005.

[5]王為，選擇與重構(gòu)：加州木構(gòu)住宅的現(xiàn)代轉(zhuǎn)型（1930—1970年）[J].建筑師，2020（2）：23-30.

[6]李誡，營造法式[M].北京：人民出版社，2006.

[7]劉致平，中國建筑類型及結(jié)構(gòu)[M].北京：建筑工業(yè)出版社，2000.