CN110853484A - 一种海绵城市绿色屋顶功能演示模型 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种海绵城市绿色屋顶功能演示模型,包括用于展示模块主体以演示绿色屋顶剖面结构的结构展示区和将积水喷洒至结构展示区上以模拟实际降雨时雨水下渗情况的模拟降雨区,模拟降雨区设置在结构展示区的外侧,结构展示区包括玻璃围护结构,玻璃围护结构内从上至下依次设置有种植草坪层、稻壳灰层、多孔纤维棉层、蓄排水板铺设层、水泥砂浆保护层、SBS防水卷材层、楼顶水泥砂浆找平层和模拟屋顶结构层,模拟屋顶结构层的下端面与玻璃围护结构的底面平齐,种植草坪层的上端面低于玻璃围护结构的顶面。本发明通过构建一种绿色屋顶模型以演示雨水下渗时屋顶的工作情况,从而解决传统演示手段不直观、难以理解现象的问题。

Description

一种海绵城市绿色屋顶功能演示模型
技术领域
本发明涉及一种新型海绵城市展示模块,尤其是涉及一种海绵城市绿色屋顶功能演示模型。
背景技术
海绵城市,是新一代城市雨洪管理概念,是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害方面具有良好的“弹性”,也可称之为“水弹性城市”,国际通用术语为“低影响开发雨水系统构件”。海绵城市可以在下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水释放并加以利用。海绵城市建设应遵循生态优先等原则,将自然途径与人工措施相结合,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护。绿色屋顶是海绵城市中一项重要的工程,雨洪来临时,建筑屋顶产生的径流是导致城市内涝的重要原因之一。因此,将城市的建筑屋顶改造为绿色屋顶能有效缓解城市雨水径流压力。一方面,通过海绵城市结构来收集、储存雨水更加方便,不占用额外的空间,利用雨水进行浇灌,可以节省各种能耗;另一方面,绿色屋顶将形成良好的城市景观,提升城市的整体绿化率,且多样植物搭配的绿色植被层可以吸收建筑热量,缓解城市热岛效应。近年来,我国的海绵城市建设日益完善,许多地方设立图片、视频、文字等展示表达方式对海绵城市内各个节点进行展示宣传,但始终缺乏直观有效的演示与展示工具。因此,研制一种具有实际海绵城市节点功能的展示模型就成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足,提供一种海绵城市绿色屋顶功能演示模型,其通过构建一种绿色屋顶模型以演示雨水下渗时屋顶的工作情况,从而解决传统演示手段不直观、难以理解现象的问题。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种海绵城市绿色屋顶功能演示模型,其特征在于:包括用于展示模块主体以演示绿色屋顶剖面结构的结构展示区和将积水喷洒至结构展示区上以模拟实际降雨时雨水下渗情况的模拟降雨区,所述模拟降雨区设置在结构展示区的外侧,所述结构展示区包括玻璃围护结构,所述玻璃围护结构内从上至下依次设置有种植草坪层、稻壳灰层、多孔纤维棉层、蓄排水板铺设层、水泥砂浆保护层、SBS防水卷材层、楼顶水泥砂浆找平层和模拟屋顶结构层,所述种植草坪层、稻壳灰层、多孔纤维棉层、蓄排水板铺设层、水泥砂浆保护层、SBS防水卷材层、楼顶水泥砂浆找平层和模拟屋顶结构层均紧贴玻璃围护结构内侧设置,所述模拟屋顶结构层的下端面与玻璃围护结构的底面平齐,所述种植草坪层的上端面低于玻璃围护结构的顶面。
上述的一种海绵城市绿色屋顶功能演示模型,其特征在于:所述模拟降雨区包括蓄水泵坑、水泵、供水管和喷淋头,所述水泵设置在蓄水泵坑内,所述供水管的一端与水泵的出水口连接,所述供水管的另一端与喷淋头连接,所述喷淋头位于结构展示区的正上方。
上述的一种海绵城市绿色屋顶功能演示模型,其特征在于:所述水泵为自吸式潜水泵,所述供水管采用DN32镀锌钢管,所述喷淋头为DN25消防喷头。
上述的一种海绵城市绿色屋顶功能演示模型,其特征在于:所述模拟降雨区还包括设置在蓄排水板铺设层底部外缘且用于汇流结构展示区上下渗雨水的溢流堰,所述溢流堰与汇流结构展示区相通,所述溢流堰在蓄水泵坑处的部分位于蓄水泵坑内。
上述的一种海绵城市绿色屋顶功能演示模型,其特征在于:所述溢流堰为方形环,所述溢流堰的宽度W为80mm~120mm,所述溢流堰的高度H为80mm~120mm。
上述的一种海绵城市绿色屋顶功能演示模型,其特征在于:所述稻壳灰层与多孔纤维棉层之间、多孔纤维棉层与蓄排水板铺设层之间、蓄排水板铺设层与水泥砂浆保护层之间、水泥砂浆保护层与SBS防水卷材层之间、SBS防水卷材层与楼顶水泥砂浆找平层之间均设置有穿孔钢板。
上述的一种海绵城市绿色屋顶功能演示模型,其特征在于:所述穿孔钢板指的开设多个孔的方形钢板,所述穿孔钢板的长度为450~550mm、宽度为350mm~450mm、厚度为2mm~4mm。
上述的一种海绵城市绿色屋顶功能演示模型,其特征在于:所述玻璃围护结构的横截面形状为“口”字形。
上述的一种海绵城市绿色屋顶功能演示模型,其特征在于:所述玻璃围护结构为透明钢化玻璃围护结构。
上述的一种海绵城市绿色屋顶功能演示模型,其特征在于:所述稻壳灰层的厚度为90mm~110mm,所述多孔纤维棉层的厚度为90mm~110mm,所述蓄排水板铺设层的厚度为15mm~20mm,所述水泥砂浆保护层的厚度为25mm~35mm,所述楼顶水泥砂浆找平层的厚度为20mm~30mm,所述模拟屋顶结构层的厚度为180mm~220mm。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明的结构展示区侧壁紧贴钢化玻璃以形象直观地展示绿色屋顶的各层分布状况与施工工艺,模拟降雨区能将排入泵坑中的水从喷淋头中喷洒至整个展示模块表层,随后径流从结构展示区中的各层依次下渗回到模拟降雨区完成水的回用;以上两个系统相互作用可以完整展示降雨时绿色屋顶的下渗机理与雨水的传输机理,从而更好地将整个蓄水与传输功能以模型的形式进行直观演示。
2、本发明克服了传统海绵城市绿色屋顶的说明文字与展示图片生硬不直观,难于理解的缺点,通过结构展示与降雨下渗功能演示更加生动立体形象地展示了绿色屋顶的渗、滞、蓄、排作用,大大提高了相关设计、施工、科教人员对于海绵城市绿色屋顶的理解。
3、通过本发明设计的一种海绵城市绿色屋顶功能演示模型,强化了施工时的演示示范效果,还可以作为科教演示工具,便于直观地普及海绵城市的相关理论知识,创造一定的社会效益和经济效益。
下面通过附图和实施例,对本发明做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的A-A剖视图。
图3为图1的B-B剖视图。
附图标记说明:
1—结构展示区; 1-1—玻璃围护结构; 1-2—种植草坪层;
1-3—稻壳灰层; 1-4—多孔纤维棉层; 1-5—蓄排水板铺设层;
1-6—水泥砂浆保护层; 1-7—SBS防水卷材层;
1-8—楼顶水泥砂浆找平层; 1-9—模拟屋顶结构层;
2—模拟降雨区; 2-1—溢流堰; 2-2—水泵;
2-3—供水管; 2-4—喷淋头; 2-5—蓄水泵坑。
具体实施方式
如图1至图3所示,本发明包括用于展示模块主体以演示绿色屋顶剖面结构的结构展示区1和将积水喷洒至结构展示区1上以模拟实际降雨时雨水下渗情况的模拟降雨区2,所述模拟降雨区2设置在结构展示区1的外侧,所述结构展示区1包括玻璃围护结构1-1,所述玻璃围护结构1-1内从上至下依次设置有种植草坪层1-2、稻壳灰层1-3、多孔纤维棉层1-4、蓄排水板铺设层1-5、水泥砂浆保护层1-6、SBS防水卷材层1-7、楼顶水泥砂浆找平层1-8和模拟屋顶结构层1-9,所述种植草坪层1-2、稻壳灰层1-3、多孔纤维棉层1-4、蓄排水板铺设层1-5、水泥砂浆保护层1-6、SBS防水卷材层1-7、楼顶水泥砂浆找平层1-8和模拟屋顶结构层1-9均紧贴玻璃围护结构1-1内侧设置,所述模拟屋顶结构层1-9的下端面与玻璃围护结构1-1的底面平齐,所述种植草坪层1-2的上端面低于玻璃围护结构1-1的顶面。
如图3所示,所述模拟降雨区2包括蓄水泵坑2-5、水泵2-2、供水管2-3和喷淋头2-4,所述水泵2-2设置在蓄水泵坑2-5内,所述供水管2-3的一端与水泵2-2的出水口连接,所述供水管2-3的另一端与喷淋头2-4连接,所述喷淋头2-4位于结构展示区1的正上方。
本实施例中,所述水泵2-2为自吸式潜水泵,所述供水管2-3采用DN32镀锌钢管,所述喷淋头2-4为DN25消防喷头。
如图2和图3所示,所述模拟降雨区2还包括设置在蓄排水板铺设层1-5底部外缘且用于汇流结构展示区1上下渗雨水的溢流堰2-1,所述溢流堰2-1与汇流结构展示区1相通,所述溢流堰2-1在蓄水泵坑2-5处的部分位于蓄水泵坑2-5内。
在蓄排水板铺设层1-5底部外缘设置溢流堰2-1以汇流下渗雨水并排出至蓄水泵坑2-5内,溢流堰2-1起到有组织传输多余积水和连通其他模块的作用。水泵2-2采用自吸式潜水泵,扬程为10m,水量控制在1~5m3/h。下渗雨水先汇入溢流堰2-1并及时排出至外部蓄水泵坑2-5内。工作时,水泵2-2将积蓄在蓄水泵坑2-5内的水泵入供水管2-3中,再由喷淋头2-4将水布洒至结构展示区1表层的种植草坪层1-2上,以模拟人工降雨。雨水随后下渗,以演示海绵城市绿色屋顶的下渗过程。
如图3所示,所述溢流堰2-1为方形环,所述溢流堰2-1的宽度W为80mm~120mm,所述溢流堰2-1的高度H为80mm~120mm。
如图2所示,为展示美观和防止出现各层沉降高度不同的现象,在所述稻壳灰层1-3与多孔纤维棉层1-4之间、多孔纤维棉层1-4与蓄排水板铺设层1-5之间、蓄排水板铺设层1-5与水泥砂浆保护层1-6之间、水泥砂浆保护层1-6与SBS防水卷材层1-7之间、SBS防水卷材层1-7与楼顶水泥砂浆找平层1-8之间均设置有穿孔钢板3。
本实施例中,所述穿孔钢板3指的开设多个孔的方形钢板,所述穿孔钢板3的长度为450~550mm、宽度为350mm~450mm、厚度为2mm~4mm。
本实施例中,所述玻璃围护结构1-1的横截面形状为“口”字形。
本实施例中,所述玻璃围护结构1-1为透明钢化玻璃围护结构。
本实施例中,所述稻壳灰层1-3的厚度为90mm~110mm,所述多孔纤维棉层1-4的厚度为90mm~110mm,所述蓄排水板铺设层1-5的厚度为15mm~20mm,所述水泥砂浆保护层1-6的厚度为25mm~35mm,所述楼顶水泥砂浆找平层1-8的厚度为20mm~30mm,所述模拟屋顶结构层1-9的厚度为180mm~220mm。
本发明海绵城市绿色屋顶功能演示模型可以在底部加装滚轮,便于移动与拆卸。
本发明的工作原理为:海绵城市绿色屋顶功能演示模型的结构展示区1用于展示模块的主体部分以从剖面演示海绵城市绿色屋顶的结构与工作原理,模拟降雨区的水泵2-2设置于结构展示区1外部,下渗雨水如图1和图2水流方向汇入溢流堰2-1并及时排出至外部蓄水泵坑2-5,再通过水泵2-2将汇入雨水由喷淋头2-4布洒至整个模型表层的种植草坪层1-2,接着下渗回流至溢流堰2-1以实现水的回用。
采用本发明作为展示海绵城市绿色屋顶功能演示的模型,可以作为演示工具实体演示海绵城市绿色屋顶的断面结构,利于工人在实际施工时直观地理解施工结构。此外,本模型还能演示上部模拟降雨时雨水的下渗、汇流与传输过程。通过本发明设计的一种海绵城市绿色屋顶功能演示模型,强化了施工时的演示示范效果,还可以作为科教演示工具,便于直观地普及海绵城市的相关理论知识,创造一定的社会效益和经济效益。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种海绵城市绿色屋顶功能演示模型,其特征在于:包括用于展示模块主体以演示绿色屋顶剖面结构的结构展示区(1)和将积水喷洒至结构展示区(1)上以模拟实际降雨时雨水下渗情况的模拟降雨区(2),所述模拟降雨区(2)设置在结构展示区(1)的外侧,所述结构展示区(1)包括玻璃围护结构(1-1),所述玻璃围护结构(1-1)内从上至下依次设置有种植草坪层(1-2)、稻壳灰层(1-3)、多孔纤维棉层(1-4)、蓄排水板铺设层(1-5)、水泥砂浆保护层(1-6)、SBS防水卷材层(1-7)、楼顶水泥砂浆找平层(1-8)和模拟屋顶结构层(1-9),所述种植草坪层(1-2)、稻壳灰层(1-3)、多孔纤维棉层(1-4)、蓄排水板铺设层(1-5)、水泥砂浆保护层(1-6)、SBS防水卷材层(1-7)、楼顶水泥砂浆找平层(1-8)和模拟屋顶结构层(1-9)均紧贴玻璃围护结构(1-1)内侧设置,所述模拟屋顶结构层(1-9)的下端面与玻璃围护结构(1-1)的底面平齐,所述种植草坪层(1-2)的上端面低于玻璃围护结构(1-1)的顶面。
2.按照权利要求1所述的一种海绵城市绿色屋顶功能演示模型,其特征在于:所述模拟降雨区(2)包括蓄水泵坑(2-5)、水泵(2-2)、供水管(2-3)和喷淋头(2-4),所述水泵(2-2)设置在蓄水泵坑(2-5)内,所述供水管(2-3)的一端与水泵(2-2)的出水口连接,所述供水管(2-3)的另一端与喷淋头(2-4)连接,所述喷淋头(2-4)位于结构展示区(1)的正上方。
3.按照权利要求2所述的一种海绵城市绿色屋顶功能演示模型,其特征在于:所述水泵(2-2)为自吸式潜水泵,所述供水管(2-3)采用DN32镀锌钢管,所述喷淋头(2-4)为DN25消防喷头。
4.按照权利要求2或3所述的一种海绵城市绿色屋顶功能演示模型,其特征在于:所述模拟降雨区(2)还包括设置在蓄排水板铺设层(1-5)底部外缘且用于汇流结构展示区(1)上下渗雨水的溢流堰(2-1),所述溢流堰(2-1)与汇流结构展示区(1)相通,所述溢流堰(2-1)在蓄水泵坑(2-5)处的部分位于蓄水泵坑(2-5)内。
5.按照权利要求4所述的一种海绵城市绿色屋顶功能演示模型,其特征在于:所述溢流堰(2-1)为方形环,所述溢流堰(2-1)的宽度W为80mm~120mm,所述溢流堰(2-1)的高度H为80mm~120mm。
6.按照权利要求1、2或3所述的一种海绵城市绿色屋顶功能演示模型,其特征在于:所述稻壳灰层(1-3)与多孔纤维棉层(1-4)之间、多孔纤维棉层(1-4)与蓄排水板铺设层(1-5)之间、蓄排水板铺设层(1-5)与水泥砂浆保护层(1-6)之间、水泥砂浆保护层(1-6)与SBS防水卷材层(1-7)之间、SBS防水卷材层(1-7)与楼顶水泥砂浆找平层(1-8)之间均设置有穿孔钢板(3)。
7.按照权利要求6所述的一种海绵城市绿色屋顶功能演示模型,其特征在于:所述穿孔钢板(3)指的开设多个孔的方形钢板,所述穿孔钢板(3)的长度为450~550mm、宽度为350mm~450mm、厚度为2mm~4mm。
8.按照权利要求1、2或3所述的一种海绵城市绿色屋顶功能演示模型,其特征在于:所述玻璃围护结构(1-1)的横截面形状为“口”字形。
9.按照权利要求1、2或3所述的一种海绵城市绿色屋顶功能演示模型,其特征在于:所述玻璃围护结构(1-1)为透明钢化玻璃围护结构。
10.按照权利要求1、2或3所述的一种海绵城市绿色屋顶功能演示模型,其特征在于:所述稻壳灰层(1-3)的厚度为90mm~110mm,所述多孔纤维棉层(1-4)的厚度为90mm~110mm,所述蓄排水板铺设层(1-5)的厚度为15mm~20mm,所述水泥砂浆保护层(1-6)的厚度为25mm~35mm,所述楼顶水泥砂浆找平层(1-8)的厚度为20mm~30mm,所述模拟屋顶结构层(1-9)的厚度为180mm~220mm。
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CN111599261A (zh) * 2020-06-03 2020-08-28 河南城建学院 一种基于低影响开发的城市径流模拟系统

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