CN104372897B - 一种屋顶绿化模拟实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种屋顶绿化模拟实验装置，包括模拟屋顶绿化装置、承重台装置、雨水径流收集装置；所述模拟屋顶绿化装置包括一个低压聚乙烯箱，在所述低压聚乙烯箱内部由底面向上依次铺设有防根过滤蓄排水层、基质层及植被层；所述承重台装置用于承载所述模拟屋顶绿化装置；所述雨水径流收集装置包括排水管和取样瓶，所述排水管与取样瓶相连接，排水通过所述排水管进入所述取样瓶中。本发明的装置易于组装与移动，可专门应用于各类屋顶绿化模拟实验，使实验更加灵活，不受时间、空间及天气变化的限制；本发明不仅可以模拟平面屋顶使用，还可以模拟不同坡度的坡屋顶。

Description

一种屋顶绿化模拟实验装置

技术领域

本发明属于屋顶绿化技术领域，涉及一种可用于雨水滞蓄、产流规律和污染物净化效果分析的屋顶绿化模拟实验装置。

背景技术

随着城市化进程的加剧，城市不透水下垫面面积呈上升趋势，引发城市热岛效应、洪涝灾害、水质污染等问题的加剧。城市屋面作为城市的“第五立面”，面积占了整个城市硬质表面的30％左右。因此，自屋顶绿化的概念于19世纪末在德国出现以来，这一技术逐渐被世界各国重视并大面积推广应用。目前，世界各国已开展了一系列屋顶绿化研究及应用的工作。在屋顶绿化的模拟实验中，常常需要建立相关模拟屋顶绿化平台，现有模拟屋顶绿化平台设计的易操作性不强，不易于根据实验设计要求移动及改变坡度。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种可用于雨水滞蓄、产流规律和污染物净化效果分析的屋顶绿化模拟实验装置，该装置能够在天然降雨和人工模拟降雨条件下，用于分析屋顶绿化对降雨滞蓄、产流规律、污染物净化效果及规律。

为实现本发明的上述目的，本发明提供的技术方案为：一种屋顶绿化模拟实验装置，包括模拟屋顶绿化装置、承重台装置、雨水径流收集装置；所述模拟屋顶绿化装置包括一个低压聚乙烯(HDPE)箱，在所述HDPE箱内部由底面向上依次铺设有防根过滤蓄排水层、基质层及植被层；所述承重台装置用于承载所述模拟屋顶绿化装置；所述雨水径流收集装置包括排水管和取样瓶，所述排水管与取样瓶相连接，排水通过所述排水管进入所述取样瓶中。

优选地，所述HDPE箱的内尺寸为685mm×525mm×390mm(长×宽×高)。

优选地，所述防根过滤蓄排水层由下而上包括防根过滤蓄排水板和土工布层；所述防根过滤蓄排水板的高度优选为25-35mm，最佳为30mm；所述土工布的单位面积质量优选为100-200g/m²，最优选为150g/m²，且可根据具体实验设计要求将土工布设置为单层或叠加多层以达到预期的实验效果。

所述基质层可根据具体实验设计要求进行配置及铺设，基质层的材质优选为园土：珍珠岩：椰糠＝1:2:2，基质层的铺设厚度高度离所述HDPE箱的上边缘的距离不小于80cm。

所述植被层可根据具体实验设计要求进行植物选择，选择适宜屋顶绿化种植条件要求的植物品种。

所述承重台装置的高度可根据具体实验设计要求设定，所述承重台装置的台面可根据具体实验设计要求设置为坡面，且其铺设材料可根据实际情况灵活选取。

优选地，所述承重台装置为坡面砖砌承重台，所述坡面砖砌承重台由坡面板材及砖砌承重台构成，所述坡面板材是根据具体实验坡度设计进行切割的斜坡式板材，所述板材材质可灵活选取。在本发明的一个具体实施例中，采用的是两个坡面砖砌承重台来承载所述模拟屋顶绿化装置，所述坡面砖砌承重台由砖块和定制木条构成，所述砖块为普通砖块，垒砌的高度为300mm，所述定制木条为斜坡式，底面长度为520mm、宽度为200mm，斜坡的高度根据坡度设计选择。

优选地，所述雨水径流收集装置的排水管优选为PVC管，所述取样瓶优选为PET取样瓶。

在本发明的一个优选实施例中，所述排水管为两根一体成型的PVC管，分别设置在所述HDPE箱的底部两侧，其内径优选为25-35mm，最佳为30mm；所述排水管分别通入两个对应的PET取样瓶中，所述取样瓶的容量优选为0.5-1.5L。在本发明的另一个实施例中，所述排水管为三段式，包括两段直的PVC管和一段弯曲的转接管。

优选地，所述取样瓶与排水管连接的位置应适当偏高，形成PET取样瓶与地面的高度差，方便取水样时将PET取样瓶取下，因此，在所述取样瓶下面还可设置垫层，用于填充取样瓶与地面的高度差，所述垫层优选为木质材料。

与现有技术相比，本发明所述的屋顶绿化模拟实验装置，具有以下优点：

1.本发明所用材料均易组装与移动，可专门应用于各类屋顶绿化模拟实验。

2.本发明的屋顶绿化模拟实验装置能够使得屋顶绿化实验更加灵活，不受时间、空间及天气变化的限制。

3.本发明承重台的坡面设计，使装置应用范围广泛，不仅可以模拟平面屋顶使用，还可以模拟不同坡度的坡屋顶。

附图说明

图1为本发明屋顶绿化模拟实验装置的立体结构示意图；

图2为本发明屋顶绿化模拟实验装置的侧面方向上的垂直剖面示意图；

图3为本发明实施例2的雨水径流收集装置示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明进一步说明。

实施例1

参见图1和图2，本发明的一种用于屋顶绿化雨水滞蓄和净化的模拟实验装置，由模拟屋顶绿化装置1、坡面砖砌承重台装置2和雨水径流收集装置3三部分组成。

所述模拟屋顶绿化装置1由一个内尺寸长为685mm、宽为525mm、高为390mm的HDPE箱11构成，所述HDPE箱11内部自下而上依次铺设有30mm高的防根透气蓄排水板12、单位面积质量为150g/m²的土工布13、基质层14和植被层15，所述土工布13可根据具体实验设计要求叠加多层，以达到预期实验效果，所述基质层14可根据具体实验设计要求进行配置及铺设，铺设厚度最高约为310mm，所述植被层15可根据具体实验设计要求进行植物选择，选择适宜屋顶绿化种植条件要求的植物品种。

所述模拟屋顶绿化装置1(HDPE箱)由位于其长度方向上的左右两个坡面砖砌承重台装置2承载，所述坡面砖砌承重台由坡面板材21和承重台22构成，所述坡面板材21是根据具体实验坡度设计进行切割的斜坡式木条，所述斜坡式木条的底面长度为520mm、宽度为100mm，斜坡式木条的高度根据实验设计所需坡度进行选择，所述承重台22是由普通砖块垒砌而成，高度为300mm。

所述雨水径流收集装置由两根内径为30mm的PVC排水管31、两个1L容量的PET取样瓶32和两个木垫层33构成。所述PVC排水管为一体成型的弯曲管道，水平设置的管道处长度约为100mm，垂直设置的管道处长度约为130mm，其分别设置在所述HDPE箱底部长度方向上的左右两侧，具体方法为在HDPE箱底部左右两侧，用直径为300mm的电钻分别钻出一个孔，所述PVC排水管用硅胶与HDPE箱粘合。所述PET取样瓶的高度为180mm，底部直径为90mm，所述PET取样瓶瓶身上盖有旋盖，旋盖直径为60mm，所述旋盖同样用直径为300mm的电钻钻孔，并用硅胶与PVC排水管连接，取样时通过拧开旋盖将所述取样瓶取下。所述木垫层33为木条切割而成，具体尺寸根据现场施工而定，用于填充1L容量PET取样瓶与地面的高度差。

实施例2

本实施例主要的结构同实施例1，区别在于所述PVC排水管为三段式结构(如图3所示)，分别为内径为30mm、长度为100mm的PVC排水管311和内径为30mm、长度为130mm的PVC排水管312，以及内径略大于30mm的PVC双向转接管313，所述PVC排水管311和PVC排水管312由PVC双向转接管313连接而成，并用给水专用硬塑PVC粘合剂粘合。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方式对本发明作了详尽的描述，但在本发明的基础上，可以对之做一些修改或改进，这对于相关实验的具体实验设计要求而言是显而易见的。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种屋顶绿化模拟实验装置，其特征在于，包括模拟屋顶绿化装置、承重台装置、雨水径流收集装置；所述模拟屋顶绿化装置包括一个低压聚乙烯箱，在所述低压聚乙烯箱内部由底面向上依次铺设有防根过滤蓄排水层、基质层及植被层；所述承重台装置用于承载所述模拟屋顶绿化装置，所述承重台装置的台面可根据具体实验设计要求设置为坡面；所述雨水径流收集装置包括排水管、取样瓶和垫层，所述排水管与取样瓶相连接，排水通过所述排水管进入所述取样瓶中；所述垫层设置在所述取样瓶之下；所述垫层为木质材料；所述取样瓶为PET取样瓶；所述防根过滤蓄排水层由下而上包括防根过滤蓄排水板和土工布层；所述土工布的单位面积质量为100-200g/m²，所述土工布为单层或多层。

2.如权利要求1所述的屋顶绿化模拟实验装置，其特征在于，所述低压聚乙烯箱的内尺寸为长685mm、宽525mm、高390mm。

3.如权利要求1所述的屋顶绿化模拟实验装置，其特征在于，所述防根过滤蓄排水板的高度为25-35mm。

4.如权利要求1所述的屋顶绿化模拟实验装置，其特征在于，所述基质层的铺设厚度高度离所述低压聚乙烯箱的上边缘的距离不小于80cm。

5.如权利要求1所述的屋顶绿化模拟实验装置，其特征在于，所述雨水径流收集装置的排水管为PVC管。

6.如权利要求1所述的屋顶绿化模拟实验装置在分析屋顶绿化对降雨滞蓄、产流规律、污染物净化效果及规律中的应用。