CN109025080A - 一种单元模块化斜屋面绿色屋顶 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种单元模块化斜屋面绿色屋顶，包括具有底板及与底板固定连接的若干侧板的单元模块外框，单元模块外框在与水流方向垂直的两侧板下部分别开设有泄水孔，单元模块外框的侧板下部内壁固定连接若干支架板，支架板不与单元模块外框的底板接触，支架板上支撑设有具有若干排水孔的排水板，单元模块外框下部和排水板下表面形成一个蓄水池，排水板上平铺固定有土工布，土工布上铺设有种植土层，种植土层的上部布置有土工格室，在土工格室分配的种植土层中载种有屋顶植物，在蓄水池和屋顶植物下方的种植土层之间插接有排水带。本申请基于单元模块化建造，提高了绿色屋顶的建造速度，解决了种植土易沿斜屋面滑移和植物供水不平衡的问题。

Description

一种单元模块化斜屋面绿色屋顶
技术领域
本发明涉及绿色屋顶技术领域，具体涉及一种单元模块化斜屋面绿色屋顶。
背景技术
建设海绵城市对于减少城市内涝、解决城市自身水资源短缺和城市热岛及提高生态环境具有重要意义。
绿色屋顶是推进海绵城市建设的重要内容和具体措施之一。绿色屋顶主要是通过渗滤来达到对径流峰值、径流体积和径流污染的削减。屋顶绿化的自然生态意义：除了能够从源头有效控制暴雨径流带来的城市洪涝灾害，还可以缓解城市热岛效应、改善空气质量、降低城市噪音、提升景观价值、调节雨水流量和延长屋顶寿命，以营造良好的城市生态环境。因此建设和改建绿色屋顶不但具有良好的经济效益，而且还具有积极的社会效益。
目前绿色屋顶建造技术在既有建筑斜坡屋面的绿色改造方面研究较少，现有斜屋面的绿色建造技术多采用传统种植屋面的方法，种植屋面的构造层次较多，一般包括防水层、耐根穿刺防水层、排蓄水层、过滤层、种植土层等。但是，本发明的发明人经过研究发现，与普通防水屋面比较，前述种植屋面普遍会存在以下问题：1)构造层次较多，细部节点复杂，施工工艺复杂，种植屋面在后期出现渗漏水的情况较多，而且返修困难；2)种植土易沿斜屋面下滑，种植土下滑容易导致屋顶下部土壤积累，土壤厚度过厚，使屋顶荷载分布情况发生变化，同时屋顶上部土壤过薄而影响植物生长；3)斜坡面导致屋顶植物所需水的供给不平衡，水容易流向屋檐汇集，整个屋顶的蓄水能力较差，雨季下部植物可能被水浸泡，旱季上部植物可能干旱缺水，因而存在植物供水不平衡。
发明内容
针对现有种植屋面构造层次较多，细部节点复杂，施工工艺复杂，在后期出现渗漏水的情况较多，返修困难，而且使用起来存在种植土易沿斜屋面下滑和植物供水不平衡的技术问题，本发明提供一种单元模块化斜屋面绿色屋顶，该绿色屋顶基于单元模块化建造，模块化绿色屋顶的每个单元模块自身就具有种植、过滤、蓄排水、防水防渗功能，单元模块制作完成以后，直接搬运至一般防水屋面即可，并且有效克服了种植土易沿斜屋面向下滑移的问题，同时蓄水能力有很大提高。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
一种单元模块化斜屋面绿色屋顶，包括单元模块外框、支架板、排水板、土工布、种植土层、土工格室、屋顶植物和排水带；所述单元模块外框选用硬质材料制成，所述单元模块外框包括底板及与底板固定连接的若干侧板，所述单元模块外框在与水流方向垂直的两侧板下部分别开设有泄水孔，所述单元模块外框开设有泄水孔的两侧板下部内壁固定连接若干支架板，所述支架板不与单元模块外框的底板接触，所述排水板上设有若干排水孔，所述排水板支撑设置在支架板上，所述单元模块外框的下部和排水板的下表面形成一个用于收纳雨水并与泄水孔连通的蓄水池，所述土工布平铺固定在排水板的上表面并包住排水板的周边缘，所述土工布上铺设有种植土层，所述种植土层的上部布置有土工格室，所述屋顶植物载种在土工格室分配的种植土层中，所述排水带的一端插接在蓄水池中，另一端穿过所述排水板上的排水孔和土工布后插入屋顶植物下方的种植土层中。
进一步，所述单元模块外框选用PVC材料制成。
进一步，所述单元模块外框的横截面形状为长方形或正方形。
进一步，所述泄水孔为与支架板布置方向垂直的长方形孔。
进一步，所述支架板一体成型在单元模块外框开设有泄水孔的两侧板下部内壁。
进一步，所述支架板的上侧边高于泄水孔的上侧边。
进一步，所述排水板的周边缘通过卡子将土工布卡接在排水板的上表面。
进一步，所述排水板上的排水孔为阵列分布的圆形孔。
与现有技术相比，本发明提供的单元模块化斜屋面绿色屋顶具有以下优点：1)采用单元模块化方式构造，完成以后直接搬运至一般防水屋面即可，因而对于既有建筑屋顶进行绿色改造，可降低绿色种植屋顶施工工艺复杂的问题，能大幅减少对既有屋顶的改建，提高了绿色屋顶的建造速度，因此基于单元模块化的绿色屋顶建造技术对既有建筑斜屋面的绿色改造具有重要意义；2)通过改变单元模块外框的高度可以调节蓄水池的蓄水能力，因而蓄水能力能大大提高，当蓄水池中的水位超出泄水孔高度时开始泄水，蓄水池中的水蒸发后，又可恢复蓄水能力；3)采用土工格室可以增强斜坡屋面种植土层的抗滑能力，解决了目前种植土层易沿斜屋面向下滑移的问题；4)土工布平铺固定在排水板的上表面并包住排水板的周边缘，因而有效限制了土工布的变形与移位，保证了土工布的过滤效果；5)采用排水带使得种植土层的水分布均衡，即利用排水带所具有的毛细力作用，旱季易于将蓄水池中的水输入到种植土层，避免了土壤干旱缺水，有利于屋顶植物生长，雨季蓄水池中的水可通过泄水孔泄流，避免了屋顶下部植物被水浸泡，实现了斜坡面屋顶植物的供水平衡。
附图说明
图1是本发明提供的单元模块化斜屋面绿色屋顶的结构示意图。
图2是本发明提供的单元模块外框和支架板的布置结构示意图。
图3是本发明提供的排水板的结构示意图。
图4是图1的俯视结构示意图。
图5是本发明提供的土工格室的结构示意图。
图6是本发明提供的排水板和土工布的固定结构示意图。
图中，1、单元模块外框；11、泄水孔；2、支架板；3、排水板；31、排水孔；4、土工布；5、种植土层；6、土工格室；7、屋顶植物；8、排水带；9、蓄水池；10、卡子。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参考图1至图6所示，本发明提供一种单元模块化斜屋面绿色屋顶，包括单元模块外框1、支架板2、排水板3、土工布4、种植土层5、土工格室6、屋顶植物7和排水带8；所述单元模块外框1选用硬质材料制成，由此具有防水和耐根穿刺功能，所述单元模块外框1包括底板及与底板固定连接的若干侧板，所述单元模块外框1在与水流方向垂直的两侧板下部分别开设有泄水孔11，所述单元模块外框1开设有泄水孔11的两侧板下部内壁固定连接若干支架板2，所述支架板2不与单元模块外框1的底板接触，即所述支架板2与单元模块外框1的底板之间还保留有预定距离，所述排水板3上设有若干排水孔31，所述排水板3支撑设置在支架板2上，所述单元模块外框1的下部和排水板3的下表面形成一个用于收纳雨水并与泄水孔11连通的蓄水池9，由此通过所述排水板3上的排水孔31流入到蓄水池9中的雨水，可在所述蓄水池9中汇集贯通，而与所述蓄水池9连通的泄水孔11，不但在所述蓄水池9中的水位较高时进行泄水，还可以与所述支架板2一起构成很好的通风道保持通风，十分有助于上方的植物生长，所述土工布4平铺固定在排水板3的上表面并包住排水板3的周边缘，所述土工布4上铺设有种植土层5，由于所述土工布4具有强度高、耐腐蚀、透水性好的特点，因此选择土工布4作为过滤层，能够有效地留住种植土层5中的土颗粒，避免了细小颗粒随着雨水一起流失，所述种植土层5的上部布置有土工格室6，通过该土工格室6能对种植土形成较大的侧向限制，因而可以抵制种植土的滑移，所述屋顶植物7载种在土工格室6分配的种植土层5中，所述排水带8的一端插接在蓄水池9中，另一端穿过所述排水板3上的排水孔31和土工布4后插入屋顶植物7下方的种植土层5中；因为是斜坡屋面，水很容易集聚在单元模块的一侧，导致种植土的水分布不均，而利用所述排水带8所具有的毛细力作用，可将单元模块中的水吸到种植土层中，使得种植土的水分布均衡，特别是旱季易于将蓄水池9中的水输入到种植土层中，因而避免了土壤干燥，有利于屋顶植物生长。其中，所述排水带8的具体结构已为本领域技术人员知晓，在此不再赘述；所述种植土层5可选用以泥炭土为主要原料的轻质土；所述屋顶植物7可依照当地气候环境等实际情况，来选择适合当地生长的植物。
作为具体实施例，所述单元模块外框1选用PVC(Polyvinyl chloride，聚氯乙烯)材料制成，具体可在聚氯乙烯树脂中加入适量的增塑剂来制成硬质制品，而这些制成工艺已为本领域技术人员普遍知晓，在此不再详述。当然，本领域技术人员也可以采用其它现有的硬质材料来制作。
作为具体实施例，所述单元模块外框1的横截面形状为长方形或正方形，据此所述单元模块外框1包括底板及与底板固定连接的四个侧板，该单元模块外框1在与水流方向垂直的两个侧板下部分别开设有泄水孔11，具体可在单元模块外框1的左右两个侧板下部分别开设泄水孔11，以用于泄水和保证种植土的下方通风，有助于植物生长；当然，所述单元模块外框1的横截面也可以根据屋顶形状设计为其它异形。作为优选实施例，所述泄水孔11为与支架板2布置方向垂直的长方形孔，由此长方形孔不但可以保证与所述蓄水池9连通的截面较大便于泄水，而且还能与所述支架板2一起构成很好的通风道保持通风。
作为具体实施例，所述支架板2一体成型在单元模块外框1开设有泄水孔11的两侧板下部内壁，由此可以增强所述支架板2与单元模块外框1的侧板之间的连接强度，提升了单元模块化结构的整体可靠性。
作为具体实施例，所述支架板2的上侧边高于泄水孔11的上侧边，由此当所述排水板3支撑设置在支架板2上时，所述单元模块外框1的侧板可对排水板3的周边缘进行很好的限位固定，避免了所述排水板3出现下滑的可能。
作为具体实施例，所述排水板3的周边缘通过卡子10将土工布4卡接在排水板3的上表面，所述卡子10具体可以选用U形卡子来进行卡接，当然可以选用其它结构的卡子来进行卡接，只要能够将土工布4有效固定在排水板3的上表面即可。
作为具体实施例，所述排水板3上的排水孔31为阵列分布的圆形孔，由此可以很好地将种植土层5中的雨水经土工布4过滤后流入蓄水池9中；当然，也可以采用方形孔等其它形状的孔来进行排水。
与现有技术相比，本发明提供的单元模块化斜屋面绿色屋顶具有以下优点：1)采用单元模块化方式构造，完成以后直接搬运至一般防水屋面即可，因而对于既有建筑屋顶进行绿色改造，可降低绿色种植屋顶施工工艺复杂的问题，能大幅减少对既有屋顶的改建，提高了绿色屋顶的建造速度，因此基于单元模块化的绿色屋顶建造技术对既有建筑斜屋面的绿色改造具有重要意义；2)通过改变单元模块外框的高度可以调节蓄水池的蓄水能力，因而蓄水能力能大大提高，当蓄水池中的水位超出泄水孔高度时开始泄水，蓄水池中的水蒸发后，又可恢复蓄水能力；3)采用土工格室可以增强斜坡屋面种植土层的抗滑能力，解决了目前种植土层易沿斜屋面向下滑移的问题；4)土工布平铺固定在排水板的上表面并包住排水板的周边缘，因而有效限制了土工布的变形与移位，保证了土工布的过滤效果；5)采用排水带使得种植土层的水分布均衡，即利用排水带所具有的毛细力作用，旱季易于将蓄水池中的水输入到种植土层，避免了土壤干旱缺水，有利于屋顶植物生长，雨季蓄水池中的水可通过泄水孔泄流，避免了屋顶下部植物被水浸泡，实现了斜坡面屋顶植物的供水平衡。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种单元模块化斜屋面绿色屋顶，其特征在于，包括单元模块外框、支架板、排水板、土工布、种植土层、土工格室、屋顶植物和排水带；所述单元模块外框选用硬质材料制成，所述单元模块外框包括底板及与底板固定连接的若干侧板，所述单元模块外框在与水流方向垂直的两侧板下部分别开设有泄水孔，所述单元模块外框开设有泄水孔的两侧板下部内壁固定连接若干支架板，所述支架板不与单元模块外框的底板接触，所述排水板上设有若干排水孔，所述排水板支撑设置在支架板上，所述单元模块外框的下部和排水板的下表面形成一个用于收纳雨水并与泄水孔连通的蓄水池，所述土工布平铺固定在排水板的上表面并包住排水板的周边缘，所述土工布上铺设有种植土层，所述种植土层的上部布置有土工格室，所述屋顶植物载种在土工格室分配的种植土层中，所述排水带的一端插接在蓄水池中，另一端穿过所述排水板上的排水孔和土工布后插入屋顶植物下方的种植土层中。
2.根据权利要求1所述的单元模块化斜屋面绿色屋顶，其特征在于，所述单元模块外框选用PVC材料制成。
3.根据权利要求1所述的单元模块化斜屋面绿色屋顶，其特征在于，所述单元模块外框的横截面形状为长方形或正方形。
4.根据权利要求1所述的单元模块化斜屋面绿色屋顶，其特征在于，所述泄水孔为与支架板布置方向垂直的长方形孔。
5.根据权利要求1所述的单元模块化斜屋面绿色屋顶，其特征在于，所述支架板一体成型在单元模块外框开设有泄水孔的两侧板下部内壁。
6.根据权利要求5所述的单元模块化斜屋面绿色屋顶，其特征在于，所述支架板的上侧边高于泄水孔的上侧边。
7.根据权利要求1所述的单元模块化斜屋面绿色屋顶，其特征在于，所述排水板的周边缘通过卡子将土工布卡接在排水板的上表面。
8.根据权利要求1所述的单元模块化斜屋面绿色屋顶，其特征在于，所述排水板上的排水孔为阵列分布的圆形孔。
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