CN110463470A - 一种利用园林废弃物构建的屋顶绿化结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用园林废弃物构建的屋顶绿化结构，自上而下依次包括：覆盖层、基质层和排蓄水层；覆盖层设置为网状，覆盖层上设置有固定条；基质层的填料包括园林废弃物、秸秆、蚯蚓粪和草炭土，基质层上种植有植物；排蓄水层包括排水结构、支撑结构和导水结构，排水结构设置在排蓄水层的上端；支撑结构设置为正梯形与倒梯形交替的结构，支撑结构的顶端设置有通孔；导水结构穿过支撑结构的通孔，导水结构的一端设置在基质层内，导水结构的另一端深入至支撑结构。通过上述方式，本发明能够有效消纳园林废弃物，有利于资源的合理配置，循环再利用，降低环境负荷，环保效果好。
Description
技术领域
本发明涉及园林立体绿化技术领域，特别是涉及一种利用园林废弃物构建的屋顶绿化结构。
背景技术
近年来，屋顶绿化基质主要采用的是泥炭、木屑、椰糠加一般的土壤，再添加珍珠岩、陶粒或其他成分混合而成。上述基质荷重大、原料价格较高、保水保肥效果不理想、且大多属于不可再生的资源，与国家的相关政策相违背，都存在一定问题。
屋顶绿化建设的两个关键因素是荷载和排水，而这两者都与屋顶绿化的基质有关。屋顶绿化是在屋顶上进行，要考虑屋顶的荷载能力，土层不能厚，一般不采用天然壤土而用轻型人工合成种植土，也即栽培基质。栽培基质在屋顶绿化中起的作用和其他无土栽培一样，主要是支持固定植物、保持水分、根系通气和提供部分营养。基质不能含有不利于植物生长发育的有害、有毒物质，能为植物根系提供良好的水、气、肥、热、pH值等条件，充分发挥其不是土壤却胜似土壤的作用。
目前国内多数屋顶绿化结构只有排水功能而没有蓄水功能，或者即使有排蓄水层的设置，需水量也非常有限，这主要是考虑了屋顶的承重问题。其实对于屋顶花园来说，蓄水能力和排水能力同样重要，因为暴雨是对屋顶绿化系统的最大考验，优秀的蓄水能力可以减小暴雨对屋面排水系统的巨大压力，同时还可以储存一部分水分作为植物的养分。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种利用园林废弃物构建的屋顶绿化结构，能够有效消纳园林废弃物，有利于资源的合理配置，循环再利用，降低环境负荷，环保效果好。
为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种利用园林废弃物构建的屋顶绿化结构，自上而下依次包括：覆盖层、基质层和排蓄水层；
所述覆盖层设置为网状，所述覆盖层上设置有固定条；
所述基质层的填料包括园林废弃物、秸秆、蚯蚓粪和草炭土，所述基质层上种植有植物；
所述排蓄水层包括排水结构、支撑结构和导水结构，所述排水结构设置在所述排蓄水层的上端；所述支撑结构设置为正梯形与倒梯形交替的结构，所述支撑结构的顶端设置有通孔；所述导水结构穿过所述支撑结构的通孔，所述导水结构的一端设置在所述基质层内，所述导水结构的另一端深入至所述支撑结构。
优选的，所述覆盖层上的固定条之间的间隔为1m±0.2m。
优选的，所述基质层中填料的干重密度小于0.5t/m3，水饱和时密度小于0.8t/m3。
优选的，所述园林废弃物为纤维材料，包括落叶、枯草、树枝、树干或树根中的一种或多种。
优选的，所述基质层中园林废弃物、秸秆、蚯蚓粪和草炭土的体积比为3:2:1:1。
优选的，还包括过滤层，所述过滤层设置在所述基质层与排蓄水层之间；所述过滤层的材质为无纺布，所述过滤层的空隙小于1mm。
优选的，所述支撑结构中正梯形与倒梯形的侧面与底面的夹角为60°～75°。
优选的，所述导水结构设置为长条状，所述导水结构的材质为吸水材质。
优选的，所述导水结构的材质为棉、麻或尼龙。
优选的，所述导水结构的一端连接在所述覆盖层上。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列有益效果：
(1)提供了一种利用园林废弃物构建的屋顶绿化结构，有效消纳了园林废弃物，有利于资源的合理配置，循环再利用，降低环境负荷，环保效果好。园林废弃物等原料来源较广，易获得，可在本城市内就地取材。原料本身价格低，同时就地取材可省去高额运费，成本投入少，大规模生产较为可行。
(2)排蓄水层设置的起到了雨季收集雨水、旱季补充雨水的作用，减少了人工灌溉次数，降低了维护成本。
(3)园林废弃物纤维材料如树根、树叶、树枝等，具有一定强度与通透性、质量轻、能有效吸水保水、而且不易老化。与其他同类材料相比，减小了基质重量，降低了屋顶负荷。
(4)本基质选取的园林废弃物、秸秆、蚯蚓粪、草炭土等均为轻质材料，降低了屋顶负荷，有利于植物生根、生长。
附图说明
图1是本发明一种利用园林废弃物构建的屋顶绿化结构一较佳实施例的结构示意图。
附图标记说明：
植物1、覆盖层2、基质层3、过滤层4、排蓄水层5、支撑结构51、导水结构52、保护层6、建筑屋顶7。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参阅附图，一种利用园林废弃物构建的屋顶绿化结构，自上而下依次包括：覆盖层2、基质层3和排蓄水层5。
覆盖层2设置为网状尼龙丝网，网径为15目～25目。覆盖层2四边固定于屋顶绿化结构边缘，并每间隔1m±0.2m设置一根固定条，固定条设置为条状，固定条可以通过系在覆盖层2将覆盖层2牢牢固定于屋顶绿化结构之上。覆盖层2起到的作用是避免下方轻质填料由于风吹裹挟、降雨冲刷而受到大量损失。
基质层3的厚度为300mm，基质层3的填料包括园林废弃物、秸秆、蚯蚓粪和草炭土，基质层3上种植有植物1。园林废弃物为纤维材料，包括落叶、枯草、树枝、树干或树根中的一种或多种。园林废弃物进行打磨后形成平均2mm的粒径，与秸秆、蚯蚓粪、草炭土按照体积比3:2:1:1的比例进行配比充分混合后种植植物1。
该屋顶绿化结构还包括过滤层4，过滤层4设置在基质层3与排蓄水层5之间。过滤层4的材质为无纺布，过滤层4的空隙小于1mm，可以有效使水能够透过过滤层4的同时上层填料不会透过，起到阻隔作用。
排蓄水层5的厚度为150mm，排蓄水层5包括排水结构、支撑结构51和导水结构52。排水结构设置在排蓄水层5的上端，即水位高度超过排蓄水层5顶端，就会通过排水结构溢流至雨水管排出，排水结构的具体结构可以参考现有技术中的排水结构，故图中未示出。
支撑结构51采用PVC材料制成，支撑结构51设置为正梯形与倒梯形交替的骨架式结构，支撑结构51的形状可以理解为类似上下两面平行设置的锯齿状。支撑结构51的高度为约150mm，即梯形的深度为约150mm。为了更好地起到支撑作用，支撑结构51中正梯形与倒梯形的侧面与底面的夹角为60°～75°，通过该角度的设置提高支撑结构51的牢固性。
例如排水结构可以为排水管，排水管与支撑机构的顶端相连接，雨水积蓄在支撑结构51内，当雨水积蓄过多会溢流到排水管内，通过排水管排出。
导水结构52设置为长条状，导水结构52的材质为吸水材质，如棉、麻或尼龙等。将多股吸水材质拧成绳，如形成棉绳、麻绳、尼龙绳等。在支撑结构51的上方设置有通孔，导水结构52穿过支撑结构51的通孔，导水结构52的一端设置在基质层3内，导水结构52的另一端深入至支撑结构51。导水结构52通过吸水材质的毛细作用起到补水的作用，将排蓄水层5内的水分传到基质层3内。
导水结构52在布置基质层3填料时埋设，其顶端一方面通过填料相互的挤压作用部分固定。为了进一步固定，导水结构52顶端与装置顶部覆盖层2的尼龙丝网相连接，起到固定作用。
为了对屋顶和屋顶绿化结构起到一定的保护作用，排蓄水层5的下方还设置有保护层6，保护层6为现有技术中的瓦砖铺设。保护层6按照常规工程措施施工，主要起到防止积水下渗和防止植物1根系穿透，影响建筑屋顶7结构安全的作用。
该屋顶绿化结构中基质层3的填料采用园林废弃物粉碎后的细屑作为主要成分，加入了秸秆、蚯蚓粪、草炭土等营养成分高、质量轻的新型填料，按照园林废弃物粉碎物、秸秆、蚯蚓粪、草炭土3:2:1:1的体积比进行配比，形成更轻质的绿化基质配方，其混合填料的干重密度小于0.5t/m3，水饱和时密度小于0.8t/m3。而常规种植土含水密度一般在1.2t/m3以上(以黏土最低，以亚砂土最高)，因此若采用本发明中的填料，在填料体积不变的情况下，填料质量能够减少50％以上。
利用这部分节省下来的质量，本发明考虑将其用于提高屋顶绿化装置整体对抗干旱气候的能力，这在我国大部分雨水分布不均衡的地区尤为适用。具体方法是扩大屋顶绿化装置的排蓄水层5，使其在降雨时能够积蓄部分水分，这部分水分的重量低于填料节约下来的质量，因此需要精确计算蓄水层的容积。排蓄水层5通过导水结构52与填料层进行连接，将积蓄的雨水输送至基质层3，补充屋顶绿化植物1在旱季的蒸发量，使植物1能够正常生长。
该屋顶绿化结构的作用过程为：降雨时，雨水流入该屋顶绿化结构，在重力作用下依次经过覆盖层2、基质层3、过滤层4、排蓄水层5，部分径流被固定于在基质孔隙内，孔隙饱和后进入排蓄水层5。
在极端降雨天气，短时间内降雨量超出了屋顶绿化结构中基质层3及排蓄水层5的最大容积，这部分超出的径流将分别通过排蓄水层5的溢流进入排水管排出，避免了过量的雨水长时间浸泡植被，以及对房屋造成过大压力。
排蓄水层5内部设置的导水结构52连接了排蓄水层5和基质层3。由于排蓄水层5的设置和导水结构52的吸水导水作用，保证了屋顶绿化结构内部基质层3水分的稳定，保证了植物1成活率和基质含水率。
以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种利用园林废弃物构建的屋顶绿化结构，其特征在于，自上而下依次包括：覆盖层、基质层和排蓄水层；所述覆盖层设置为网状，所述覆盖层上设置有固定条；所述基质层的填料包括园林废弃物、秸秆、蚯蚓粪和草炭土，所述基质层上种植有植物；所述排蓄水层包括排水结构、支撑结构和导水结构，所述排水结构设置在所述排蓄水层的上端；所述支撑结构设置为正梯形与倒梯形交替的结构，所述支撑结构的顶端设置有通孔；所述导水结构穿过所述支撑结构的通孔，所述导水结构的一端设置在所述基质层内，所述导水结构的另一端深入至所述支撑结构。
2.根据权利要求1所述的一种利用园林废弃物构建的屋顶绿化结构，其特征在于：所述覆盖层上的固定条之间的间隔为1m±0.2m。
3.根据权利要求1所述的一种利用园林废弃物构建的屋顶绿化结构，其特征在于：所述基质层中填料的干重密度小于0.5t/m3，水饱和时密度小于0.8t/m3。
4.根据权利要求1所述的一种利用园林废弃物构建的屋顶绿化结构，其特征在于：所述园林废弃物为纤维材料，包括落叶、枯草、树枝、树干或树根中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种利用园林废弃物构建的屋顶绿化结构，其特征在于：所述基质层中园林废弃物、秸秆、蚯蚓粪和草炭土的体积比为3:2:1:1。
6.根据权利要求1所述的一种利用园林废弃物构建的屋顶绿化结构，其特征在于：还包括过滤层，所述过滤层设置在所述基质层与排蓄水层之间；所述过滤层的材质为无纺布，所述过滤层的空隙小于1mm。
7.根据权利要求1所述的一种利用园林废弃物构建的屋顶绿化结构，其特征在于：所述支撑结构中正梯形与倒梯形的侧面与底面的夹角为60°～75°。
8.根据权利要求1所述的一种利用园林废弃物构建的屋顶绿化结构，其特征在于：所述导水结构设置为长条状，所述导水结构的材质为吸水材质。
9.根据权利要求1所述的一种利用园林废弃物构建的屋顶绿化结构，其特征在于：所述导水结构的材质为棉、麻或尼龙。
10.根据权利要求1所述的一种利用园林废弃物构建的屋顶绿化结构，其特征在于：所述导水结构的一端连接在所述覆盖层上。
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