CN103216048A - 一种屋面雨水收集及资源化利用系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种屋面雨水收集及资源化利用系统，包括绿化屋面系统及雨水收集系统；所述绿化屋面系统的最底层为屋顶结构层，其上面由下至上依次设置有防水层、隔根层、蓄排水层、过滤层、轻质填料层、种植土壤层和植被层；所述轻质填料层为珍珠岩和蛭石的混合层；蓄排水层为轻质蓄排水板。雨水通过绿化屋面系统处理后储存到蓄水池，再由水泵抽到室外绿地或者景观设施。本发明能够净化空气、美化环境，较之现有技术投资费用少、经济效益高、提高了环境与社会效益。

Description

一种屋面雨水收集及资源化利用系统
技术领域
本发明属于城市给排水领域，具体涉及绿化屋面的应用以及屋面雨水收集利用系统。
背景技术
随着社会的发展以及人口数量的增多，我国对水资源需求的增长与水资源短缺之间的矛盾日益加剧，因此，充分的利用一切可用的水资源对于改善我国水资源状况非常重要。已有的研究表明，屋面雨水的水质是相对比较干净的，经过简单处理就可以直接利用。传统的屋面雨水利用流程为：屋面雨水收集→初期弃流装置→调节池→雨水处理装置→清水池→绿化使用、回灌地下水等。而屋面雨水利用所面临的问题有：必须设置初期弃流装置和投资费用较高。绿化屋面的应用，不但可以减少雨水径流和削减洪峰，而且能够净化水质，起到一定的预处理作用，同时它也具有净化空气、美化环境等生态效应。本发明旨在传统的雨水利用流程中，加入特定改进的绿化屋面系统，并根据后期的利用目的，提出新的利用流程为：绿化屋面→雨水收集→蓄水池→直接用于绿化等，从而省去了初期弃流、处理等装置，大大减小构筑物的尺寸，而且能够净化空气，美化环境。因此，本发明具有很可观的经济效益及环境与社会效益，在屋面雨水收集和资源化利用方面具有积极意义。
发明内容
本发明的目的，在于优化屋面雨水利用流程，提供一种能够净化空气、美化环境、投资费用少、经济效益高、提高环境与社会效益的屋面雨水收集及资源化利用系统。
本发明通过如下技术方案予以实现：
一种屋面雨水收集及资源化利用系统，包括由植被层、种植层、蓄排水层和屋顶结构层组成的绿化屋面系统及雨水收集系统；其特征在于，所述的绿化屋面系统的最底层为屋顶结构层1，屋顶结构层1的上面由下至上依次设置有防水层2、隔根层3、蓄排水层4、过滤层5、轻质填料层6、种植土壤层7和植被层8；所述轻质填料层6为珍珠岩和蛭石的体积比为2:1的混合层；所述蓄排水层4为轻质蓄排水板；所述过滤层5为无纺布结构；
绿化屋面系统的植被层8上种植有佛甲草；在绿化屋面系统的两侧、种植土壤层7上1cm处设置有溢流管A9，在蓄排水层4设置有排水管10；
雨水收集系统通过檐沟15与绿化屋面系统相连通，雨水通过檐沟15，再通过雨水收集管11进入蓄水池12；蓄水池12设置在建筑物的最下层，蓄水池12的上部设置有溢流管B14，蓄水池12旁设置有水泵13，通过水泵13将蓄水池12收集的雨水抽到室外绿地或者景观设施。
所述防水层2材料为聚醚聚氨酯防水毯。
所述隔根层3材料为T-99抗根涂料。
所述种植土壤层7为多孔黏土。
所述防水层2、隔根层3、蓄排水层4、过滤层5、轻质填料层6和种植土壤层7的厚度分别为1.2mm、0.2mm、25mm、1mm、100mm、70mm。
本发明通过上述技术方案，实现了屋面雨水利用流程的优化，减少了投入，提高了经济效益，同时也增加了城市的绿化面积，净化了空气，美化了环境，提高了环境和社会效益。本发明的有益效果如下：
1、较之现有技术，对绿化屋面系统增加珍珠岩和蛭石结构的轻质填料层，选取轻质蓄排水板以取代常用的卵石和块石，既增强了绿化屋面对于水质的净化作用，又不会使绿化屋面的重量和高度产生大的变化。
2、较之现有技术，省去了初期雨水弃流和雨水处理等装置，雨水经过绿化屋面之后出水水质较好；绿化屋面可以集蓄雨水，减少径流量，因此蓄水池的尺寸大大减小，大约为普通屋面时的1/3，产生可观的经济效益。
3、绿化屋面既可以增加城市的绿化面积，也可以保护屋顶材料不被侵蚀破坏，又可以净化空气，美化环境，提高了建筑物的综合利用效果，进一步增加了环境和社会效益。
附图说明
图1是本发明的绿化屋面系统的剖面结构示意图；
图2是本发明应用某建筑物的屋面雨水收集及资源化利用系统的结构示意图。
本发明附图标记如下：
1———屋顶结构层          2———防水层
3———隔根层              4———蓄排水层
5———过滤层              6———轻质填料层
7———种植土壤层          8———植被层
9———溢流管A             10———排水管
11———雨水收集管         12———蓄水池
13———水泵               14———溢流管B
15———檐沟
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
本发明的技术方案由绿化屋面系统以及雨水收集系统两部分组成。
1、绿化屋面系统
绿化屋面系统是一种设置在屋顶的植草系统，它的最底层为屋顶结构层1，屋顶结构层1的上面由下至上依次设置有防水层2、隔根层3、蓄排水层4、过滤层5、轻质填料层6、种植土壤层7和植被层8；所述轻质填料层6为珍珠岩和蛭石的体积比为2:1的混合层；所述蓄排水层4为轻质蓄排水板；所述过滤层5为无纺布结构；
植被层8和种植土壤层7对雨水进行截留和利用，轻质填料层6能够有效地调节雨水径流，净化雨水水质。已有的研究表明，普通屋面的径流系数在0.9左右，而绿化屋面的径流系数可以降低到0.3左右，大大减少了雨水径流量；同时绿化屋面也可以通过内部的拦截、吸附、过滤等作用削减雨水中的污染物，CODcr的去除率能够达到50%以上，而且绿化屋面可以100%的杜绝屋面材料对雨水造成的污染。
绿化屋面系统的植被层8选用生长适应性很强的佛甲草，种植土壤层7是多孔黏土；过滤层5采用无纺布；防水层2为聚醚聚氨酯防水毯；隔根层3为T-99抗根涂料，其作用是阻止上层植物的根系对建筑物可能造成的损害。
所述防水层2、隔根层3、蓄排水层4、过滤层5、轻质填料层6和种植土壤层7的厚度分别为1.2mm、0.2mm、25mm、1mm、100mm、70mm。
绿化屋面系统是本发明的核心部分，该部分的目的是对雨水进行预处理，尽可能地净化水质；在种植土壤层7和过滤层5之间加入轻质填料层6，轻质填料层6的结构是珍珠岩和蛭石，其体积比为2:1；轻质填料层6具有密度小、孔隙率大的特点，雨水经过轻质填料层6时，填料可以拦截和吸附雨水中的杂质，减轻过滤层5的负担，同时轻质填料层6也可以储存一部分雨水为植被层8供给水分。绿化屋面系统的蓄排水层4，采用轻质的蓄排水板取代以往的卵石和块石，减轻了绿化屋面系统的重量，降低了高度。
2、雨水收集系统
本发明的屋面雨水收集系统是一种外收集系统，通过檐沟15与绿化屋面系统相连通，雨水通过檐沟15，再通过雨水收集管11进入蓄水池12；在雨季来临之前，特别要注意檐沟15和蓄水池12的清洁，以保证首场降雨的雨水水质。蓄水池12设置在建筑物的最下层，其上部设置有溢流管B14，蓄水池12旁设置有水泵13，通过水泵13将蓄水池12收集的雨水抽到室外的绿地或者补充景观设施用水。
研究结果表明，绿化屋面系统对雨水中的SS(悬浮物)、COD(化学需氧量)、TN(总氮)和TP(总磷)有明显的去除效果，去除率分别可达到80%～90%、50%～70%、50%～70%和40%～70%，绿化屋面系统的出水水质可达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920—2002）的要求。因此，通过本发明的屋面雨水收集及资源化利用系统，收集的雨水水质可以满足绿化和景观用水的要求。

Claims (5)

1.一种屋面雨水收集及资源化利用系统，包括由植被层、种植层、蓄排水层和屋顶结构层组成的绿化屋面系统及雨水收集系统；其特征在于，所述的绿化屋面系统的最底层为屋顶结构层(1)，屋顶结构层(1)的上面由下至上依次设置有防水层(2)、隔根层(3)、蓄排水层(4)、过滤层(5)、轻质填料层(6)、种植土壤层(7)和植被层(8)；所述轻质填料层(6)为珍珠岩和蛭石的体积比为2:1的混合层；所述蓄排水层(4)为轻质蓄排水板；所述过滤层(5)为无纺布结构；
绿化屋面系统的植被层(8)上种植有佛甲草；在绿化屋面系统的两侧、种植土壤层(7)上1cm处设置有溢流管A(9)，在蓄排水层(4)设置有排水管(10)；
雨水收集系统通过檐沟(15)与绿化屋面系统相连通，雨水通过檐沟(15)，再通过雨水收集管(11)进入蓄水池(12)；蓄水池(12)设置在建筑物的最下层，蓄水池(12)的上部设置有溢流管B(14)，蓄水池(12)旁设置有水泵(13)，通过水泵(13)将蓄水池(12)收集的雨水抽到室外绿地或者景观设施。
2.根据权利要求1的一种屋面雨水收集及资源化利用系统，其特征在于，所述防水层(2)材料为聚醚聚氨酯防水毯。
3.根据权利要求1的一种屋面雨水收集及资源化利用系统，其特征在于，所述隔根层(3)材料为T-99抗根涂料。
4.根据权利要求1的一种屋面雨水收集及资源化利用系统，其特征在于，所述种植土壤层(7)为多孔黏土。
5.根据权利要求1的一种屋面雨水收集及资源化利用系统，其特征在于，所述防水层(2)、隔根层(3)、蓄排水层(4)、过滤层(5)、轻质填料层(6)和种植土壤层(7)的厚度分别为1.2mm、0.2mm、25mm、1mm、100mm、70mm。
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