CN218912003U - 一种海绵城市用环保种植屋面结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种海绵城市用环保种植屋面结构，其包括种植屋面以及位于种植屋面下方的储水池、水资源调配***、海绵城市地下蓄水池，所述种植屋面的顶部设有种植层结构，所述种植层结构设有连通储水池的排水管，所述储水池设有用于对种植层结构进行滴灌的滴灌设施，所述储水池的顶部设有用于连通海绵城市地下蓄水池的排水管。本申请具有以下效果：在雨水较多，储水池无法完全将雨水收集的情况下，水流沿排水管流入海绵城市的地下蓄水池，实现将雨水资源充分利用的目的；种植层结构中采用园林绿化用磷石膏陶粒作为基质层，采用磷石膏颗粒作为缓冲带，有效降低了建筑物的负荷，同时实现了工业固废的资源化利用。

Description

一种海绵城市用环保种植屋面结构

技术领域

本实用新型涉及一种海绵城市用环保种植屋面结构，属于海绵城市建设施工技术领域。

背景技术

随着我国城镇化进程加快，硬化的屋面、地面日益增多，降雨时形成大量地表径流，而城镇排水能力不足，导致内涝时有发生，给人民生活及交通安全带来极大困扰。随着我国生态文明建设以及绿色发展的不断推进，各地积极践行海绵城市理念，海绵城市建设对缓解城市内涝具有较大的作用。屋面作为城市不透水下垫面的重要组成部分，对城市降雨径流影响显著。种植屋面是城市区域中一类特殊的土地覆盖类型，与不透水下垫面相比，种植屋面具有很多生态功能。种植屋面对径流的削减主要是通过对雨水的滞留，延缓径流产生时间，在暴雨的天气可以缓解城市管网的排水压力，缓解内涝同时减轻地表径流带来的面源污染，而且种植屋面不单独占用城市建设用地，具有节能环保、增加城市绿化率、降低城市热岛效应等多种优点，环保种植屋面由于其自身优势和环保理念，近年来在海绵城市建设中备受关注。

磷石膏是生产湿法磷酸的副产物，是化学工业中排放量最大的固体废物之一，每生产1吨磷肥，平均产生3.75吨磷石膏。目前，世界磷石膏年排放量达2.8亿吨，我国也已超过5000万吨，占工业副产石膏的70％以上。目前，大部分磷石膏采用露天堆放方式处理，而磷石膏中含有大量的有害物质，在占用大量土地资源的同时，还污染了我们的生存环境。陶粒，是陶质的颗粒，外观特征大部分呈圆形或椭圆形球体，也有少量是仿碎石等不规则形状的颗粒；其表面具有一层坚硬的外壳，这层外壳呈陶质或釉质，赋予陶粒较高的强度；而且，陶粒具有较多的孔隙，具有充分的透气性能和优良的吸附性能，能够吸附较多的水分，其保水保湿性能较强，同时轻质性是陶粒许多优良性能中最重要的一点，因此陶粒在无土栽培、园林绿化等领域应用十分广泛。以磷石膏作为主要原料生产的陶粒，既具备了陶粒本身的优点，又实现了固废资源的循环利用。

授权公告号为CN 207647050 U的中国实用新型专利公开了一种绿色屋面***，其包括屋面，屋面设有储水层和植被种植层，储水层单独设置于植被种植层下方，用于存储雨季的雨水，用来浇灌植被，植被种植采用的基质为有机肥、腐叶土、田园土，并用碎石覆盖。

针对上述专利中的相关技术，存在以下缺点：在雨季雨水较多的情况下，储水层的雨水灌满后无法继续储水，造成资源的浪费，在旱季雨水较少的情况下，会出现所储备的雨水无法满足植被浇灌需要的问题，增加人工维护的成本；植被种植采用土质基质，并需要用碎石覆盖，增加了屋面的负荷，相应也就增加了屋面的建筑成本投资，不利于节能减排。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种海绵城市用环保种植屋面结构，使储水池在雨季可以更好的收集雨水，降低种植屋面对建筑物的负荷，充分利用资源。

本实用新型通过下述方案实现：一种海绵城市用环保种植屋面结构，包括建筑屋面以及位于建筑屋面下方的储水池、水资源调配***、海绵城市地下蓄水池，所述建筑屋面的顶部设有种植层结构，所述储水池设有用于对种植层结构进行滴灌的滴灌***，所述储水池的顶部设有用于连通海绵城市地下蓄水池的排水管，所述水资源调配***调配所述储水池和所述海绵城市地下蓄水池中的雨水。

所述种植层结构包括沿建筑屋面外部向内部依次设置的植被层、基质层、过滤层以及排水层，所述过滤层周围有挡墙，挡墙和过滤层之间设置有缓冲带，挡墙下部设有泄水口，挡墙外侧为排水沟，所述排水沟底部设有连通储水池的进水管，排水沟外侧还设置有溢流口，基质层用于为植被层提供养分；过滤层用于对雨水进行过滤；排水层用作上层结构与雨水的隔断，便于将雨水进行收集；排水管用于将排水层内的积水排至海绵城市地下蓄水池内。

所述建筑屋面的顶面设有复合防水保护层，所述复合防水保护层位于排水层的下方，复合防水保护层和建筑屋面之间设有找坡层、保温隔热层、找平层，所述找坡层位于复合防水保护层的下方，所述保温隔热层位于所述找坡层的下方，所述找平层位于所述保温隔热层和所述建筑屋面之间。

所述复合防水保护层由柔性保护层、耐根穿刺防水层和普通防水层组成，复合防水保护层用于防止排水层的蓄水沿建筑屋面渗透进建筑内部，避免建筑屋面自身的钢筋混凝土结构等受到侵蚀。

所述复合防水保护层在进水管靠近排水沟的一端设有雨水篦子，雨水篦子的格栅具有一定的整流作用,避免形成过大的旋涡,还能截留体积较大的污物,从而将建筑屋面雨水稳定迅速地排至储水池内。

所述滴灌***包括潜水泵和滴灌管道，所述潜水泵置于储水池中，潜水泵的出水端与滴灌管道连通，当植被需要补水浇灌时，所述滴灌***启动潜水泵，储水池中的雨水通过潜水泵进入滴灌管道浇灌植被，在雨水较少的旱季，植被层需要浇灌的情况下，潜水泵可将储水池内的雨水输送至滴灌管道，实现对植被的浇灌，保障植被正常生长，将雨水资源充分利用。

所述储水池中装有电磁液位计，用于监测储水池中的水位，使储水池中的水位保持在设定值。

所述储水池顶部的排水管上装有电磁阀，所述电磁阀根据储水池水位控制的需要而保持相应的开启状态或关闭状态，所述排水管与所述海绵城市地下蓄水池上供水泵连接。

所述水资源调配***可以接收电磁液位计发出的水位信息，协调控制电磁阀、供水泵工作，实现对储水池中储水量的调节，所述蓄水池设有连通大气的排气管，排气管用于将储水池与大气连通，平衡蓄水池内外的压强，以保证蓄水池进出水的顺畅。

所述储水池旁的平台上设有风光互补发电***和储能***，二者相连接，所述储能***与滴灌***的潜水泵、电磁液位计、电磁阀、水资源调配***、供水泵电连接，为它们提供电能，在阳光充足或风力充足的情况下，风光互补发电***可进行太阳能、风能发电并将电能储存于储能***内，用于潜水泵、电磁液位计、水资源调配***、供水泵和电磁阀的运行供能，实现节能环保。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型一种海绵城市用环保种植屋面结构包括建筑屋面以及位于建筑屋面下方的储水池、水资源调配***、海绵城市地下蓄水池，所述建筑屋面的顶部设有种植层结构，种植层结构采用园林用磷石膏陶粒作为种植层基质材料，采用磷石膏颗粒作为缓冲结构的填充物，将磷石膏陶粒和磷石膏颗粒用于种植屋面的种植层和缓冲带，可以有效降低屋面的负荷，同时可以减少人工维护的成本，种植层结构周围设有排水沟，排水沟底部设有连通储水池的排水管，储水池设有用于对种植层结构进行浇灌的滴灌***，储水池的内部装有电磁液位计，储水池的顶部设有用于连通海绵城市地下蓄水池的排水管，水资源调配***可以接收电磁液位计发出的储水池水位信息，协调控制电磁阀、供水泵工作，实现对储水池中储水量的调节，水循环利用；

2、本实用新型一种海绵城市用环保种植屋面结构在雨水较多的雨季，储水池无法将雨水全部收集的情况下，多余的雨水可以沿排水管进入海绵城市地下蓄水池内，在雨水较少的旱季，海绵城市地下蓄水池内的雨水可以回送到储水池供植被的浇灌之用，从而实现存储的雨水循环利用；

3、本实用新型一种海绵城市用环保种植屋面结构将磷石膏陶粒和磷石膏颗粒用于种植屋面的种植层和缓冲带，可以有效降低屋面的负荷，同时可以减少人工维护的成本，可以最大限度的实现资源循环利用之环保效益；

4、本实用新型一种海绵城市用环保种植屋面结构通过设置风光互补发电***和储能***，在阳光充足或风力充足的情况下，风光互补发电***可进行太阳能、风能发电并将电能储存于储能***内，用于潜水泵、电磁液位计、水资源调配***、供水泵和电磁阀的运行供能，实现节能环保。

附图说明

图1为本实用新型一种海绵城市用环保种植屋面结构的示意图。

图中：1、建筑屋面；2、储水池；21、进水管；22、排水管；23、排气管；3、种植层结构；31、植被层；32、基质层；33、过滤层；34、排水层；4、复合防水保护层；5、找坡层；6、保温隔热层；7、找平层；8、挡墙；9、缓冲带；10、泄水口；11、排水沟、12、雨水篦子；13、溢流口；14、滴灌***；141、滴灌管道；142、潜水泵；15、电磁液位计；16、电磁阀；17、平台；18、风光互补发电***；19、储能***；20、水资源调配***；24、供水泵；25、海绵城市地下蓄水池。

具体实施方式

下面结合图1对本实用新型进一步说明，但本实用新型保护范围不局限所述内容。

其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向，且附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

为了清楚，不描述实际实施例的全部特征，在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本实用新型由于不必要的细节而混乱，应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关***或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例，另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。

一种海绵城市用环保种植屋面结构，包括建筑屋面1以及位于建筑屋面1下方的储水池2、水资源调配***20、海绵城市地下蓄水池25，所述建筑屋面1的顶部设有种植层结构3，所述储水池2设有用于对种植层结构3进行滴灌的滴灌***14，所述储水池2的顶部设有用于连通海绵城市地下蓄水池25的排水管22，所述水资源调配***20调配所述储水池2和所述海绵城市地下蓄水池25中的雨水。

所述种植层结构3包括沿建筑屋面1外部向内部依次设置的植被层31、基质层32、过滤层33以及排水层34，所述过滤层33周围有挡墙8，挡墙8和过滤层33之间设置有缓冲带9，挡墙8下部设有泄水口10，挡墙8外侧为排水沟11，所述排水沟11底部设有连通储水池2的进水管21，排水沟11外侧还设置有溢流口13，雨量较大，且在排水沟11中聚集时，进水管21可将雨水引入进水管21内进行储存；基质层32由园林用磷石膏陶粒铺设而成，用于为植被层31提供养分；植被层31为种植在基质层32上方的草皮或蔓性植物，基质层32底面一侧的过滤层33由单位面积质量不小于200g/㎡的无纺布铺设而成，用于对雨水进行过滤，保障进入储水池2的雨水清洁，过滤层33用于对雨水进行过滤；排水层34由凹凸型排蓄水板拼接而成，可以高效的完成雨水收集，进水管21靠近建筑屋面1的一端设在排水沟11底部，用于将排水沟11内的积水引入储水池2内。

所述建筑屋面1的顶面设有复合防水保护层4，所述复合防水保护层4位于排水层34的下方，复合防水保护层4和建筑屋面1之间设有找坡层5、保温隔热层6、找平层7，所述找坡层5位于复合防水保护层4的下方，所述保温隔热层6位于所述找坡层5的下方，所述找平层7位于所述保温隔热层6和所述建筑屋面1之间。

建筑屋面1的顶面设有复合防水保护层4，复合防水保护层4由柔性保护层、耐根穿刺防水层和普通防水层组成，位于排水层34的下方。复合防水保护层4用于防止排水层的蓄水沿建筑屋面渗透进建筑内部，避免建筑屋面自身的钢筋混凝土结构等受到侵蚀。

柔性保护层采用单位面积质量不小于300g/㎡的土工布或聚酯无纺布，耐根穿刺防水层采用双层聚乙烯丙纶防水卷材铺设，普通防水层采用高分子防水卷材铺设，柔性保护层对耐根穿刺防水层形成保护，避免其破裂影响防水效果。

复合防水保护层4在排水沟11底部靠近建筑屋面1的一端设有雨水篦子12。雨水篦子12采用树脂高分子复合材料制成，具有重量轻、耐老化、不易腐蚀等优点。复合防水保护层4中的普通防水层和耐根穿刺防水层铺设完成后，将雨水篦子12置于进水管21的顶端，然后在进行柔性保护层铺设。雨水篦子12与柔性保护层高度平齐。雨水篦子的格栅具有一定的整流作用,避免形成过大的旋涡,还能截留体积较大的污物,从而将屋面雨水稳定迅速地排至储水池内。

所述复合防水保护层4由柔性保护层、耐根穿刺防水层和普通防水层组成，复合防水保护层4用于防止排水层34的蓄水沿建筑屋面1渗透进建筑内部，避免建筑屋面自身的钢筋混凝土结构等受到侵蚀，柔性保护层采用单位面积质量不小于300g/㎡的土工布或聚酯无纺布，耐根穿刺防水层采用双层聚乙烯丙纶防水卷材铺设，普通防水层采用高分子防水卷材铺设，柔性保护层对耐根穿刺防水层形成保护，避免其破裂影响防水效果。

所述复合防水保护层4在进水管21靠近排水沟11的一端设有雨水篦子12，雨水篦子12的格栅具有一定的整流作用,避免形成过大的旋涡,还能截留体积较大的污物,从而将建筑屋面1雨水稳定迅速地排至储水池2内。

所述滴灌***14包括潜水泵142和滴灌管道141，所述潜水泵142置于储水池2中，潜水泵142的出水端与滴灌管道141连通，当植被需要补水浇灌时，所述滴灌***14启动潜水泵142，储水池2中的雨水通过潜水泵142进入滴灌管道141浇灌植被，在雨水较少的旱季，植被层31需要浇灌的情况下，潜水泵142可将储水池2内的雨水输送至滴灌管道141，实现对植被的浇灌，保障植被正常生长，将雨水资源充分利用，从而实现存储的雨水循环利用，实现节约水资源的环保效益。

所述储水池2中装有电磁液位计15，用于监测储水池2中的水位，使储水池中的水位保持在设定值。

所述储水池2顶部的排水管22上装有电磁阀16，所述电磁阀16根据储水池2水位控制的需要而保持相应的开启状态或关闭状态，所述排水管22与所述海绵城市地下蓄水池25上供水泵24连接，在雨水较多的雨季，储水池2无法完全将雨水存储的情况下，多余的雨水可以沿排水管22进入海绵城市地下蓄水池25内，在雨水较少的旱季，海绵城市地下蓄水池25内的雨水可以回送到储水池2供植被的浇灌之用，从而实现存储的雨水循环利用。

所述水资源调配***20可以接收电磁液位计15发出的水位信息，协调控制电磁阀16、供水泵24工作，实现对储水池2中储水量的调节，所述储水池2设有连通大气的排气管23，排气管23用于将储水池2与大气连通，平衡储水池2内外的压强，以保证储水池2进出水的顺畅。

所述储水池2旁的平台17上设有风光互补发电***18和储能***19，二者相连接，所述储能***19与滴灌***14的潜水泵142、电磁液位计15、电磁阀16、水资源调配***20、供水泵24电连接，为它们提供电能，在阳光充足或风力充足的情况下，风光互补发电***18可进行太阳能、风能发电并将电能储存于储能***19内，用于潜水泵142、电磁液位计15、水资源调配***20、供水泵24和电磁阀16的运行供能，实现节能环保。在风光互补发电***及储能***供电不足时，潜水泵142、电磁液位计15、水资源调配***20、供水泵24和电磁阀电16可以外接其他备用电源进行运转。

一种海绵城市用环保种植屋面结构的实施原理为：施工时先将储水池2随建筑屋面1一同建造完成，并根据相关标准完成防渗施工，然后设置好连通储水池2的进水管21、排水管22和排气管23，然后在建筑屋面1的顶面依次铺设找平层7、保温隔热层6、找坡层5，并将雨水篦子12预先放置在进水管21的顶端，然后进行复合防水保护层4的施工，保证雨水篦子12与复合防水保护层4中的柔性保护层高度平齐，然后依次将排水层34、过滤层33、基质层32和植被层31铺设成型；雨季时，雨水透过植被层31、基质层32和过滤层33进入排水层34内，再经缓冲带9从泄水口10进入排水沟11，进水管21将排水沟11内的蓄水引入储水池2内进行储存；在雨水较多的雨季，储水池2无法完全将雨水存储的情况下，电磁液位计15将储水池2的水位超高的信息送达水资源调配***20，水资源调配***20协调控制电磁阀16开启，多余的雨水可以沿排水管22进入海绵城市地下蓄水池内，在雨水较少的旱季，电磁液位计15将储水池2的水位超低的信息送达水资源调配***20，送达水资源调配***20协调控制供水泵24、电磁阀16开启，海绵城市地下蓄水池内的雨水可以回送到储水池，供植被的浇灌之用，从而实现存储的雨水循环利用。

尽管已经对本实用新型的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案，这对本领域的技术人员而言是显而易见，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种海绵城市用环保种植屋面结构，其特征在于：包括建筑屋面(1)以及位于建筑屋面(1)下方的储水池(2)、水资源调配***(20)、海绵城市地下蓄水池(25)，所述建筑屋面(1)的顶部设有种植层结构(3)，所述储水池(2)设有用于对种植层结构(3)进行滴灌的滴灌***(14)，所述储水池(2)的顶部设有用于连通海绵城市地下蓄水池(25)的排水管(22)，所述水资源调配***(20)调配所述储水池(2)和所述海绵城市地下蓄水池(25)中的雨水。

2.根据权利要求1所述的一种海绵城市用环保种植屋面结构，其特征在于：所述种植层结构(3)包括沿建筑屋面(1)外部向内部依次设置的植被层(31)、基质层(32)、过滤层(33)以及排水层(34)，所述过滤层(33)周围有挡墙(8)，挡墙(8)和过滤层(33)之间设置有缓冲带(9)，挡墙(8)下部设有泄水口(10)，挡墙(8)外侧为排水沟(11)，所述排水沟(11)底部设有连通储水池(2)的进水管(21)，排水沟(11)外侧还设置有溢流口(13)。

3.根据权利要求2所述的一种海绵城市用环保种植屋面结构，其特征在于：所述建筑屋面(1)的顶面设有复合防水保护层(4)，所述复合防水保护层(4)位于排水层(34)的下方，复合防水保护层(4)和建筑屋面(1)之间设有找坡层(5)、保温隔热层(6)、找平层(7)，所述找坡层(5)位于复合防水保护层(4)的下方，所述保温隔热层(6)位于所述找坡层(5)的下方，所述找平层(7)位于所述保温隔热层(6)和所述建筑屋面(1)之间。

4.根据权利要求3所述的一种海绵城市用环保种植屋面结构，其特征在于：所述复合防水保护层(4)由柔性保护层、耐根穿刺防水层和普通防水层组成。

5.根据权利要求3所述的一种海绵城市用环保种植屋面结构，其特征在于：所述复合防水保护层(4)在进水管(21)靠近排水沟(11)的一端设有雨水篦子(12)。

6.根据权利要求1所述的一种海绵城市用环保种植屋面结构，其特征在于：所述滴灌***(14)包括潜水泵(142)和滴灌管道(141)，所述潜水泵(142)置于储水池(2)中，当植被需要补水浇灌时，所述滴灌***(14)启动潜水泵(142)，储水池(2)中的雨水通过潜水泵(142)进入滴灌管道(141)浇灌植被。

7.根据权利要求1所述的一种海绵城市用环保种植屋面结构，其特征在于：所述储水池(2)中装有电磁液位计(15)。

8.根据权利要求1所述的一种海绵城市用环保种植屋面结构，其特征在于：所述储水池(2)顶部的排水管(22)上装有电磁阀(16)，所述排水管(22)与所述海绵城市地下蓄水池(25)上的供水泵(24)连接。

9.根据权利要求1所述的一种海绵城市用环保种植屋面结构，其特征在于：所述储水池(2)设有连通大气的排气管(23)。

10.根据权利要求8所述的一种海绵城市用环保种植屋面结构，其特征在于：所述储水池(2)旁的平台(17)上设有风光互补发电***(18)和储能***(19)，二者相连接，所述储能***(19)与滴灌***(14)的潜水泵(142)、电磁液位计(15)、电磁阀(16)、水资源调配***(20)、供水泵(24)电连接。

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