CN112302261A - 一种建筑生态屋面系统的方法及生态屋面系统结构 - Google Patents

一种建筑生态屋面系统的方法及生态屋面系统结构 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种建筑生态屋面系统的方法及生态屋面系统结构，属于屋面生态系统技术领域，其包括钢筋混凝土浇筑成的屋面梁板结构层，屋面梁板结构层上从下向上依次包括砂浆找平层、防水层、第一水泥砂浆保护层、保温层、防水抗根穿刺层、第二水泥砂浆保护层、积水层、碎石层和种植层，积水层内设有顶部开设有漏水孔的集水箱，集水箱靠近顶端的位置连通有排水管，排水管另一端连通有集水池，集水箱内设有吸水棉条，吸水棉条的一端依次穿过碎石层埋设与种植层。本申请具有提高雨水的利用率的效果。

Description

一种建筑生态屋面系统的方法及生态屋面系统结构
技术领域
本申请涉及屋面生态系统的领域，尤其是涉及一种建筑生态屋面系统的方法及生态屋面系统结构。
背景技术
目前，随着我国各大、中城镇土地的大量开发与利用，使得维持人类生存生活的空间和绿地面积越来越小，城市的生态环境日趋恶化，对人们的正常工作和生活产生很大的影响。为此，利用和发展城市屋顶空间的绿化种植具有极为重要的意义。
目前，现有的可参考公告号为CN101942891A的中国专利，其公开了一种屋面生态种植系统及其构造方法，其包括在基底结构层上依次有保温层、防水抗根穿刺层、水泥砂浆保护层、疏排水层、过滤层、植物基质层和屋面利用层；所述防水抗根穿刺层采用抗植物根穿刺防水涂料；所述疏排水层采用塑料防排水板，塑料防排水板之间的接缝及管道周边由抗植物根穿刺胶粘剂粘合。
针对上述中的相关技术，发明人认为存在有屋面种植系统的植物基质层为人为制造的人造土壤，受限于屋顶空间和建筑的承重能力，其厚度难以设置很大。其蓄水储水能力与天然土壤相比较差，导致植物基质层存储下落到屋顶的雨水能力较差，无法实现水资源的调节及充分利用的缺陷。
发明内容
为了提高雨水的利用率，本申请提供一种建筑生态屋面系统的方法及生态屋面系统结构。
第一方面，本申请提供的一种生态屋面系统结构采用如下的技术方案：
一种生态屋面系统结构，包括钢筋混凝土浇筑成的屋面梁板结构层，屋面梁板结构层上从下向上依次包括砂浆找平层、防水层、第一水泥砂浆保护层、保温层、防水抗根穿刺层、第二水泥砂浆保护层、积水层、碎石层和种植层，积水层内设有顶部开设有漏水孔的集水箱，集水箱靠近顶端的位置连通有排水管，排水管另一端连通有集水池，集水箱内设有吸水棉条，吸水棉条的一端依次穿过碎石层埋设与种植层。
通过采用上述技术方案，在降雨时，雨水依次经过种植层、碎石层后渗入积水层内的集水箱内对雨水储存，集水箱内连通有吸水棉条，集水箱内的雨水通过吸水棉条向种植层供水，能够对种植层进行持续供水，保持种植层的湿润，同时，能够对集水箱内的雨水进行再利用，提高水资源的利用率。集水箱内的雨水较多时，通过排水管排入集水池内储存，以便于后期向集水箱内补水，进一步提升水资源的利用率。另外，采用本申请的方案，当降雨较多时，能够对种植层内多余的雨水收集，当种植层缺水时，能够对种植层补给水源，实现水资源的动态合理调节。
优选的，所述种植层内铺设有吸水网，吸水网为吸水棉绳交错设置形成的网状结构。
通过采用上述技术方案，由吸水棉绳交错设置呈网状结构，使得对种植层内供水更加均匀，使得种植层内部水分分布更加均匀。
优选的，所述集水箱顶面粘接有无纺棉布层。
通过采用上述技术方案，雨水渗透至碎石层后，无纺棉布层首先对多余的雨水进行吸附，当无纺棉布层的含水能力达到极限时，雨水通过漏水孔渗入集水箱内储存，从而大大增加雨水的收集量，提高雨水的利用率，并能够增加对种植层的供水量。
优选的，所述集水箱底壁开设有集水槽，吸水棉条的一端位于集水槽内与集水箱内壁固定连接。
通过采用上述技术方案，当集水箱内的水量较少时，由于集水槽开设在集水箱底壁，则集水箱内的水会向集水槽内聚集，从而保证便于吸水棉条吸收水分以相种植层内供水。另外，吸水棉条与集水箱固定连接，能够保证吸水棉条位于集水箱底部，能够防止吸水棉条在浮力的作用下漂浮在水面上，从而提高吸水棉条的吸水能力。
优选的，所述集水池内壁固定连接有连通箱，连通箱的顶部低于排水管、底部高于集水箱底壁，连通箱连通有连通管，连通管与集水箱连通，连通箱底部开设有进水口，进水口处设有遮挡组件。
通过采用上述技术方案，集水箱通过连通管与连通箱连通，使得连通箱与集水箱形成连通器。收集雨水时，雨水进入集水箱后，通过连通管进入连通箱，当集水箱内的雨水继续增加至排水管时，雨水通过排水管流入集水池，在集水池内聚集。在对种植层供水时，吸水棉条将集水箱内的雨水传输至种植层，此时，连通箱内的雨水通过连通管流入集水箱，向集水箱内供水。当连通箱内的水量较小时，解除遮挡组件对进水口的遮挡，使得集水池内的雨水能够进入连通箱，从而便于连通箱向集水箱内供水。通过本申请的技术方案，能够将集水池内的雨水持续向连通箱供水，从而使得连通箱能持续向集水箱内供水，又由于连通箱的顶部位于排水管和集水箱底壁之间，根据连通器原理，集水箱和连通箱内的水位高度始终保持相同，则集水箱内的水位最大量达到与连通箱的顶壁齐平，从而能够防止集水箱内的雨水通过排水管流入集水池。
优选的，所述遮挡组件包括遮挡板和驱动弹簧，遮挡板位于集水箱的下方并与集水箱底面抵接，遮挡板的周面与集水池内壁抵接，驱动弹簧位于遮挡板底部并与遮挡板抵接。
通过采用上述技术方案，当集水池内的雨水较多时，在雨水重力的作用下使得驱动弹簧被压缩，此时遮挡板向下移动，解除对进水口的遮挡，便于集水池内的雨水通过进水口进入连通箱，以便于连通箱对集水箱供水。当集水池内的雨水较少时，驱动弹簧驱动遮挡板向上移动，使得遮挡板遮挡进水口，防止连通箱内的雨水流入集水池。另外，通过遮挡板和驱动弹簧的设置，能够使得集水池的水聚集在集水池的上部，以便于集水池内的雨水通过进水口进入连通箱，从而无需借助设备即可向集水箱内供水，能够节约能源，减少浪费。
优选的，所述进水口内插设有遮挡杆，遮挡杆底端与遮挡板顶面固定连接。
通过采用上述技术方案，遮挡插入进水口处，能够增加对进水口的遮挡效果，能够降低连通箱内的雨水流入集水池的情况，使得连通箱便于向集水箱内供水。
优选的，所述集水池底壁固定连接有限位杆，限位杆与遮挡板之间留有距离。
通过采用上述技术方案，随着集水池内的雨水量增加，遮挡板不断向下移动并压缩驱动弹簧，当遮挡板移动至与限位杆抵接时，达到最大的下移距离，从而无法继续下移，从而避免继续压缩驱动弹簧，对驱动弹簧进行保护，避免驱动弹簧失效，延长驱动弹簧的使用寿命。
优选的，所述集水池内连通有喷水管，喷水管上固定连接有水泵，喷水管的另一端伸出种植层。
通过采用上述技术方案，潜水泵将集水池内的水压入喷水管，经过喷水管将集水池内的水输出，便于对种植层的植物进行浇灌，同时便于将集水池内的雨水进行其他用处，充分利用水资源，提高水资源的利用率。
第二方面，本申请提供一种生态屋面系统的建筑方法，采用如下的技术方案：
一种生态屋面系统的建筑方法，包括以下步骤：
S1：在屋面梁板结构层上铺设砂浆找平层；
S2：在砂浆找平层上依次铺设防水层、第一水泥砂浆保护层、保温层、防水抗根穿刺层和第二水泥砂浆保护层；
S3：在第二水泥砂浆保护层上铺设集水箱，在集水箱内固定吸水棉条，并通过排水管将集水箱与集水池连通，然后用水泥砂浆填充形成积水层；
S4：在积水层上依次铺设碎石层和种植层。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
集水箱和吸水棉条的设置，能够收集种植层下渗的雨水，同时对集水箱内的雨水进行再利用，提高水资源的利用率，同时，吸水棉条能够持续向种植层内供水，保持种植层内的湿度，但又能避免种植层内水分过多，从而避免植物根系过多的水分浸泡。
集水槽的设置，当集水箱内的水量较少时，保证吸水棉条仍然能够吸收水分，以便于向种植层内供水；
连通箱和连通管的设置，使得连通箱和集水箱形成连通器，便于通过连通箱向集水箱内供水，同时能够避免集水箱内的水过多而从排水管排出；
通过遮挡板和驱动弹簧的设置，能够使得集水池的水聚集在集水池的上部，以便于集水池内的雨水通过进水口进入连通箱，从而无需借助设备即可向集水箱内供水，能够节约能源，减少浪费。
附图说明
图1是本申请实施例的结构示意图。
图2是旨在显示集水槽和吸水网的局部结构示意图。
图3是图1中A处的局部放大图。
附图标记说明：1、屋面梁板结构层；11、砂浆找平层；12、防水层；13、保温层；14、防水抗根穿刺层；15、第一水泥砂浆保护层；16、积水层；17、碎石层；18、种植层；181、吸水网；19、第二水泥砂浆保护层；2、集水箱；22、排水管；23、吸水棉条；24、无纺棉布层；25、集水槽；3、集水池；31、限位杆；32、喷水管；4、连通箱；41、连通管；42、进水口；43、遮挡杆；5、遮挡组件；51、遮挡板；52、驱动弹簧；6、进水管；61、电磁阀。
具体实施方式
以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种生态屋面系统结构。参照图1，一种生态屋面系统结构包括钢筋混凝土浇筑成的屋面梁板结构层1，屋面梁板结构层1上从下至上依次设有砂浆找平层11、防水层12、第一水泥砂浆保护层15、保温层13、防水抗根穿刺层14、第二水泥砂浆保护层19、积水层16、碎石层17和种植层18。
参照图1，在屋面梁板结构层1上覆盖砂浆找平层11，便于防水层12的喷涂。防水层12采用防水涂料喷涂而成，在喷涂时，须涂刷2-3遍，且每遍涂刷的固化物厚度为1-1.5毫米，并应在前一遍涂刷完全干燥后再进行下一遍涂刷。防水层12涂刷完毕后铺设第一水泥砂浆保护层15暴雨防水层12不受破坏。
参照图1，保温层13采用高强发泡聚氨酯喷涂而成，喷涂厚度为40mm。防水抗根穿刺层14采用抗植物根穿刺防水涂料喷涂而成，在喷涂时，须喷涂3-4遍，前一遍干燥后在涂刷第二遍，干燥后的胶膜厚度为2mm，待胶膜全部干燥后养护3-7天，然后在防水抗根穿刺层14上覆盖20mm厚的第二水泥砂浆保护层19。
结合图1和图2，积水层16是由集水箱2铺设而成，集水箱2为立方体箱状结构，集水箱2的顶面均匀开设有多个漏水孔，相邻集水箱2之间的缝隙填充有水泥砂浆。集水箱2靠近顶部的位置连通有排水管22，排水管22连通有集水池3。集水箱2内部的底壁上开设有多个集水槽25，每个集水槽25内设有一个吸水棉条23，吸水棉条23的一端位于集水槽25内与集水箱2固定连接，吸水棉条23的另一端穿出集水箱2后向上延伸至种植层18。
结合图1和图2，集水箱2铺设而成的积水层16上方铺设有无纺棉布层24，无妨棉布层与集水箱2顶面粘接。碎石层17是由直径为3-5mm的碎石铺设而成。种植层18内铺设有吸水网181，吸水网181铺设于种植层18的中间位置，吸水网181是由吸水棉绳纵横交错设置形成的网状结构，吸水网181与吸水棉条23固定连接。
结合图1和图3，集水池3靠近集水箱2的内壁上固定连接有连通箱4，连通箱4为立方体箱状结构，连通箱4的顶壁低于排水管22，且连通箱4的顶壁高于集水箱2的底壁。连通箱4靠近集水箱2的一侧连通有连通管41，连通管41与集水箱2连通。连通箱4的底壁开设有圆形的进水口42，进水口42内插设有遮挡进水口42的遮挡杆43，遮挡杆43为与进水口42直径相同的圆柱状，遮挡杆43的一端插入进水口42内，另一端连接有驱动遮挡杆43上下移动的遮挡组件5。
结合图1和图3，遮挡组件5包括遮挡板51和驱动弹簧52，遮挡板51水平位于连通箱4的下方，遮挡板51的顶面与连通箱4的底面抵接，且遮挡板51与遮挡杆43的底端固定连接。遮挡板51的周面与集水池3内壁抵接，并滑动连接，驱动弹簧52位于遮挡板51的下方，且驱动弹簧52设有多个，均匀分布在遮挡板51的底面。驱动弹簧52的伸缩方向为竖直方向，顶端与遮挡板51顶面固定连接，底端与集水池3内壁固定连接。集水池3内部底壁上固定连接有竖直的限位杆31，限位杆31设有多个，且限位杆31的个数与驱动弹簧52的个数相同，多个限位杆31与多个驱动弹簧52一一对应，并位于驱动弹簧52的内部，限位杆31的底端与集水池3固定连接，限位杆31的顶端与遮挡板51之间留有距离。
参照图1，集水池3内连通有喷水管32，喷水管32位于集水池3的一端连通有软管，便于软管随遮挡板51上下移动，喷水管32的另一端伸出种植层18，便于向种植层18上喷水，喷水管32上固定连接有水泵（图中未示出）。集水池3顶部连通有进水管6，进水管6连通有水源，进水管6上固定连接有电磁阀61，电磁阀61电连接有控制器。集水槽25内固定连接有水位感应器，水位感应器与控制器电连接。当集水槽25内没有水时，水位感应器向控制器发出信号，控制器控制电磁阀61打开，通过进水管6向集水池3内补加水，进而能够向集水箱2内供水，以保证集水箱2能够向种植层18内供水。
本申请实施例一种生态屋面系统结构的实施原理为：雨天时，雨水经过种植层18向下渗透，经过碎石层17后过滤后被吸水棉布层吸收，无纺棉布层24吸水达到饱和后，雨水经过漏水孔渗入集水箱2内收集，集水箱2内的水位上升至排水管22时经过排水管22流入集水池3内收集。雨水进入集水池3后，在雨水重力的作用下下压遮挡板51，遮挡板51向下移动，以增加集水池3的盛水空间，便于收集雨水，提高水资源的利用率。晴天时，集水箱2内的吸水棉条23向种植层18输送水分，使种植层18保持湿润，便于植物生长。当集水箱2内的雨水较少时，集水池3内的雨水通过进水口42进入连通箱4，进而通过连通管41进入集水箱2，向集水箱2内补加水分，以保证能够持续向种植层18内输送水分。
本申请实施例还公开了一种建筑生态屋面系统结构，包括以下步骤：
S1：清理屋面梁板结构层1，并在屋面梁板结构层1上铺设砂浆找平层11；
S2：在砂浆找平层11上喷涂防水层122-3遍，每遍涂刷的固化物厚度为1-1.5毫米，并应在前一遍涂刷完全干燥后再进行下一遍涂刷；然后，在防水层12上覆盖15mm厚的第一水泥砂浆保护层15；
S3：在第一水泥砂浆保护层15上喷涂高强发泡聚氨酯作为保温层13，喷涂厚度为40mm；
S4：在保温层13上喷涂抗植物根穿刺防水涂料喷涂作为防水抗根穿刺层14，喷涂时，须喷涂3-4遍，前一遍干燥后在涂刷第二遍，干燥后的胶膜厚度为2mm，待胶膜全部干燥后养护3-7天，然后在防水抗根穿刺层14上覆盖20mm厚的第二水泥砂浆保护层19；
S5：在第二水泥砂浆保护层19上铺设集水箱2，在集水箱2内固定吸水棉条23，并将吸水棉条23向上延伸，并通过排水管22将集水箱2与集水池3连通，然后用水泥砂浆填充集水箱2之间的缝隙形成积水层16；
S6：在集水箱2顶面粘接无纺棉布层24；
S7：在无纺棉布层24上铺设粒径为3-5mm的碎石，形成碎石层17；
S8：在碎石层17上铺设二分之一厚度的种植层18，然后在种植层18上铺设吸水网181，并使吸水网181与吸水棉条23固定连接；最后铺设剩下的二分之一厚度的种植层18。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种生态屋面系统结构，其特征在于：包括钢筋混凝土浇筑成的屋面梁板结构层(1)，屋面梁板结构层(1)上从下向上依次包括砂浆找平层(11)、防水层(12)、第一水泥砂浆保护层(15)、保温层(13)、防水抗根穿刺层(14)、第二水泥砂浆保护层(19)、积水层(16)、碎石层(17)和种植层(18)，积水层(16)内设有顶部开设有漏水孔的集水箱(2)，集水箱(2)靠近顶端的位置连通有排水管(22)，排水管(22)另一端连通有集水池(3)，集水箱(2)内设有吸水棉条(23)，吸水棉条(23)的一端依次穿过碎石层(17)埋设与种植层(18)。
2.根据权利要求1所述的一种生态屋面系统结构，其特征在于：所述种植层(18)内铺设有吸水网(181)，吸水网(181)为吸水棉绳交错设置形成的网状结构。
3.根据权利要求1所述的一种生态屋面系统结构，其特征在于：所述集水箱(2)顶面粘接有无纺棉布层(24)。
4.根据权利要求1所述的一种生态屋面系统结构，其特征在于：所述集水箱(2)底壁开设有集水槽(25)，吸水棉条(23)的一端位于集水槽(25)内与集水箱(2)内壁固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种生态屋面系统结构，其特征在于：所述集水池(3)内壁固定连接有连通箱(4)，连通箱(4)的顶部低于排水管(22)、底部高于集水箱(2)底壁，连通箱(4)连通有连通管(41)，连通管(41)与集水箱(2)连通，连通箱(4)底部开设有进水口(42)，进水口(42)处设有遮挡组件(5)。
6.根据权利要求5所述的一种生态屋面系统结构，其特征在于：所述遮挡组件(5)包括遮挡板(51)和驱动弹簧(52)，遮挡板(51)位于集水箱(2)的下方并与集水箱(2)底面抵接，遮挡板(51)的周面与集水池(3)内壁抵接，驱动弹簧(52)位于遮挡板(51)底部并与遮挡板(51)抵接。
7.根据权利要求6所述的一种生态屋面系统结构，其特征在于：所述进水口(42)内插设有遮挡杆(43)，遮挡杆(43)底端与遮挡板(51)顶面固定连接。
8.根据权利要求6所述的一种生态屋面系统结构，其特征在于：所述集水池(3)底壁固定连接有限位杆(31)，限位杆(31)与遮挡板(51)之间留有距离。
9.根据权利要求1所述的一种生态屋面系统结构，其特征在于：所述集水池(3)内连通有喷水管(32)，喷水管(32)上固定连接有水泵，喷水管(32)的另一端伸出种植层(18)。
10.一种权利要求1-9任一所述的一种生态屋面系统的建筑方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：在屋面梁板结构层(1)上铺设砂浆找平层(11)；
S2：在砂浆找平层(11)上依次铺设防水层(12)、第一水泥砂浆保护层(15)、保温层(13)、防水抗根穿刺层(14)和第二水泥砂浆保护层(19)；
S3：在第二水泥砂浆保护层(19)上铺设集水箱(2)，在集水箱(2)内固定吸水棉条(23)，并通过排水管(22)将集水箱(2)与集水池(3)连通，然后用水泥砂浆填充形成积水层(16)；
S4：在积水层(16)上依次铺设碎石层(17)和种植层(18)。
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