CN113079872A - 一种建设海绵城市用环保型生态屋顶 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种建设海绵城市用环保型生态屋顶，包括屋顶本体，所述屋顶本体的内部固定设有植被层和蓄水槽，所述植被层和蓄水槽之间设置有分隔板，所述蓄水槽的中部固定设有若干个安装台，所述安装台的顶端固定设有太阳能板，所述蓄水槽的一侧固定连接储水管，所述储水管的底端固定连接底层水箱，所述底层水箱的顶部固定设有回流水泵，所述回流水泵的出水端固定连接回流管，所述回流管的顶端固定连接蓄水槽的另一侧，所述储水管的中部固定设有水力发电机组，该种建设海绵城市用环保型生态屋顶，结构简单合理，设计新颖，在对建设海绵城市方面，具有较高的环保建设使用效率。
Description
技术领域
本发明涉及城市排水技术领域，具体为一种建设海绵城市用环保型生态屋顶。
背景技术
海绵城市是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的弹性，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。海绵城市建设应该首先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，最大限度的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的保护。建设海绵城市的途径一是对城市原有生态系统的保护，二是生态恢复和修复，三是低影响开发(Low Impact Development，简称LID)，常见的建设海绵城市的途径是低影响开发，因此海绵城市有时也被称为低影响开发雨水系统的构建。低影响开发是指采用源头削减、过程控制、末端处理的方法进行渗透、过滤、蓄存和滞留，防治内涝灾害。低影响开发于上个世纪九十年代在美国提出，用于城市暴雨最优化管理实践，具体的措施有：可渗透路面、建设海绵城市用环保型生态屋顶、雨水花园、滞留草沟和雨水再生系统等。
建设海绵城市用环保型生态屋顶是构成海绵城市的重要组成部分之一，利用屋顶雨水种植植被，屋顶雨水是城市低水质用水的理想水源，属于轻度污染水，有机物含量极低，溶解氧接近饱和，总硬度小，可以直接作为绿化和生态的补给水，能有效缓解水资源短缺，是重要的开源措施，而且还可有效地减轻雨水排除设施的压力，减少城市洪灾，创造宜人的城市景观。
然而生态屋顶供水的集水箱安装在屋顶上，使其储水量有限，加上日常水分的蒸发，导致无法满足灌溉植被的需求，而且现有的灌溉技术在灌溉屋顶植被的过程中，由于采用人工灌溉的方式，无法精确控制灌溉的水量，往往会出现灌溉水量过多的情况，造成了水资源浪费。因此我们对此做出改进，提出一种建设海绵城市用环保型生态屋顶。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明一种建设海绵城市用环保型生态屋顶，包括屋顶本体，所述屋顶本体的内部固定设有植被层和蓄水槽，所述植被层和蓄水槽之间设置有分隔板，所述蓄水槽的中部固定设有若干个安装台，所述安装台的顶端固定设有太阳能板，所述蓄水槽的一侧固定连接储水管，所述储水管的底端固定连接底层水箱，所述底层水箱的顶部固定设有回流水泵，所述回流水泵的出水端固定连接回流管，所述回流管的顶端固定连接蓄水槽的另一侧，所述储水管的中部固定设有水力发电机组。
作为本发明的一种优选技术方案，所述植被层的中部设置有土壤隔断层，所述植被层的底端固定设有预埋层，所述土壤隔断层设置在植被层与预埋层的交界处，所述预埋层的内部设置有灌溉管。
作为本发明的一种优选技术方案，所述分隔板的中部固定设有透水槽，所述透水槽的顶端设置在植被层的外表面与分隔板的交接处，所述透水槽的底端设置在蓄水槽的底部。
作为本发明的一种优选技术方案，所述蓄水槽的中部固定设有水管总成箱和灌溉水泵，所述水管总成箱的中部一侧与灌溉管固定连接，所述水管总成箱的中部另一侧与灌溉水泵固定连接，所述灌溉水泵的进水端固定连接吸水管，所述吸水管的底端设置在蓄水槽的底部。
作为本发明的一种优选技术方案，所述植被层的中部贯穿设置有若干个均匀分布的分支管，所述分支管的底端与灌溉管的顶部固定连接，所述分支管的顶端固定设置有灌溉喷头，所述灌溉喷头固定设置在距离植被层的表面30cm处。
作为本发明的一种优选技术方案，所述分隔板的顶部固定设有支撑平台，所述支撑平台的顶端固定设有电力回收箱，所述植被层的内部固定安装有土壤湿度传感器。
作为本发明的一种优选技术方案，所述电力回收箱的内部设置有蓄电池组和控制箱，所述控制箱的内部设置有自动调节单元，所述自动调节单元与土壤湿度传感器、回流水泵和灌溉水泵电性连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述水力发电机组的中部固定连接传动箱，所述传动箱的一侧通过轴承转动连接主轴，所述主轴的顶端固定连接叶片轮，所述传动箱的中部通过轴承转动连接传动轴，所述叶片轮的另一侧固定设有发电机本体，所述传动轴与主轴和发电机本体分别啮合连接，所述发电机本体与蓄电池组电性连接。
本发明的有益效果是：通过将蓄水槽中多余的雨水通过储水管导入底层水箱中，可以增加对雨水的储存量；设置在蓄水槽顶部的太阳能板可以降低阳光对蓄水槽内部水的蒸发效果，使雨水的保存时间更加长久；通过在植被层的中部贯穿设置有若干个均匀分布的分支管，在分支管的顶端设置有灌溉喷头，可以使植被层的灌溉更加的均匀，取代了人工灌溉的方式，增加灌溉的效率；通过设置土壤湿度传感器，可以更加精确的了解植被层土壤的潮湿度，便于对其进行灌溉；通过设置自动调节单元，可以根据土壤湿度传感器反馈的土壤湿度来进行对土壤的灌溉，可以精确的控制灌溉的水量，减少人力的投入，增加灌溉的效果；通过在预埋层的内部设置有灌溉管，可以便于对植被层的集中灌溉，同时减少植被层表面的管道铺设；通过设置透水槽，可以将植被层多余的水引导至蓄水槽中，便于储层雨水的同时也减少了植被层中的土壤流失，使植被层的使用期限更加长久；通过设置灌溉水泵，可以将蓄水槽中的水输入到灌溉管中，便于对植被层的灌溉；通过设置水力发电机组，可以利用储水管中的水流冲击，带动叶片轮转动，从而使发电机本体进行发电并储存到蓄电池组中，增加了雨水的利用率，减少了外部的电力投入，达到环保的效果。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明一种建设海绵城市用环保型生态屋顶的整体结构示意图；
图2是本发明一种建设海绵城市用环保型生态屋顶的屋顶结构示意图；
图3是本发明一种建设海绵城市用环保型生态屋顶的屋顶内部结构示意图；
图4是本发明一种建设海绵城市用环保型生态屋顶的水流发电管结构示意图。
图中：1、屋顶本体；2、植被层；3、蓄水槽；4、分隔板；5、安装台；6、太阳能板；7、储水管；8、底层水箱；9、回流水泵；10、回流管；11、水力发电机组；12、土壤隔断层；13、预埋层；14、灌溉管；15、透水槽；16、水管总成箱；17、灌溉水泵；18、吸水管；19、分支管；20、灌溉喷头；21、支撑平台；22、电力回收箱；23、传动箱；24、主轴；25、叶片轮；26、传动轴；27、发电机本体。
具体实施方式
为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，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-4所示，本发明一种建设海绵城市用环保型生态屋顶，包括屋顶本体1，屋顶本体1的内部固定设有植被层2和蓄水槽3，植被层2和蓄水槽3之间设置有分隔板4，蓄水槽3的中部固定设有若干个安装台5，安装台5的顶端固定设有太阳能板6，蓄水槽3的一侧固定连接储水管7，储水管7的底端固定连接底层水箱8，底层水箱8的顶部固定设有回流水泵9，回流水泵9的出水端固定连接回流管10，回流管10的顶端固定连接蓄水槽3的另一侧，储水管7的中部固定设有水力发电机组11。
其中，植被层2的中部设置有土壤隔断层12，植被层2的底端固定设有预埋层13，土壤隔断层12设置在植被层2与预埋层13的交界处，预埋层13的内部设置有灌溉管14，通过在预埋层13的内部设置有灌溉管14，可以便于对植被层2的集中灌溉，同时减少植被层2表面的管道铺设。
其中，分隔板4的中部固定设有透水槽15，透水槽15的顶端设置在植被层2的外表面与分隔板4的交接处，透水槽15的底端设置在蓄水槽3的底部，通过设置透水槽15，可以将植被层2多余的水引导至蓄水槽3中，便于储层雨水的同时也减少了植被层2中的土壤流失，使植被层2的使用期限更加长久。
其中，蓄水槽3的中部固定设有水管总成箱16和灌溉水泵17，水管总成箱16的中部一侧与灌溉管14固定连接，水管总成箱16的中部另一侧与灌溉水泵17固定连接，灌溉水泵17的进水端固定连接吸水管18，吸水管18的底端设置在蓄水槽3的底部，通过设置灌溉水泵17，可以将蓄水槽3中的水输入到灌溉管14中，便于对植被层2的灌溉。
其中，植被层2的中部贯穿设置有若干个均匀分布的分支管19，分支管19的底端与灌溉管14的顶部固定连接，分支管19的顶端固定设置有灌溉喷头20，灌溉喷头20固定设置在距离植被层2的表面30cm处，通过在植被层2的中部贯穿设置有若干个均匀分布的分支管19，在分支管19的顶端设置有灌溉喷头20，可以使植被层2的灌溉更加的均匀，取代了人工灌溉的方式，增加灌溉的效率。
其中，分隔板4的顶部固定设有支撑平台21，支撑平台21的顶端固定设有电力回收箱22，植被层2的内部固定安装有土壤湿度传感器，通过设置土壤湿度传感器，可以更加精确的了解植被层2土壤的潮湿度，便于对其进行灌溉。
其中，电力回收箱22的内部设置有蓄电池组和控制箱，控制箱的内部设置有自动调节单元，自动调节单元与土壤湿度传感器、回流水泵9和灌溉水泵17电性连接，通过设置自动调节单元，可以根据土壤湿度传感器反馈的土壤湿度来进行对土壤的灌溉，可以精确的控制灌溉的水量，减少人力的投入，增加灌溉的效果。
其中，水力发电机组11的中部固定连接传动箱23，传动箱23的一侧通过轴承转动连接主轴24，主轴24的顶端固定连接叶片轮25，传动箱23的中部通过轴承转动连接传动轴26，叶片轮25的另一侧固定设有发电机本体27，传动轴26与主轴24和发电机本体27分别啮合连接，发电机本体27与蓄电池组电性连接，通过设置水力发电机组11，可以利用储水管7中的水流冲击，带动叶片轮25转动，从而使发电机本体27进行发电并储存到蓄电池组中，增加了雨水的利用率，减少了外部的电力投入，达到环保的效果。
工作时，雨水被收集在蓄水槽3中，通过储水管7导入底层水箱8中，多余的雨水会从底层水箱8的顶部排水管排放到城市下水道中，设置在蓄水槽3顶部的太阳能板6可以降低阳光对蓄水槽3内部水的蒸发效果，使雨水的保存时间更加长久，通过将蓄水槽3中多余的雨水通过储水管7导入底层水箱8中，可以增加对雨水的储存量；通过在植被层2的中部贯穿设置有若干个均匀分布的分支管19，在分支管19的顶端设置有灌溉喷头20，可以使植被层2的灌溉更加的均匀，取代了人工灌溉的方式，增加灌溉的效率；通过设置土壤湿度传感器，可以更加精确的了解植被层2土壤的潮湿度，便于对其进行灌溉；通过设置自动调节单元，可以根据土壤湿度传感器反馈的土壤湿度来进行对土壤的灌溉，可以精确的控制灌溉的水量，减少人力的投入，增加灌溉的效果；通过在预埋层13的内部设置有灌溉管14，可以便于对植被层2的集中灌溉，同时减少植被层2表面的管道铺设；通过设置透水槽15，可以将植被层2多余的水引导至蓄水槽3中，便于储层雨水的同时也减少了植被层2中的土壤流失，使植被层2的使用期限更加长久；通过设置灌溉水泵17，可以将蓄水槽3中的水输入到灌溉管14中，便于对植被层2的灌溉；通过设置水力发电机组11，可以利用储水管7中的水流冲击，带动叶片轮25转动，从而使发电机本体27进行发电并储存到蓄电池组中，增加了雨水的利用率，减少了外部的电力投入，达到环保的效果。
最后应说明的是：在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”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，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种建设海绵城市用环保型生态屋顶，包括屋顶本体(1)，其特征在于，所述屋顶本体(1)的内部固定设有植被层(2)和蓄水槽(3)，所述植被层(2)和蓄水槽(3)之间设置有分隔板(4)，所述蓄水槽(3)的中部固定设有若干个安装台(5)，所述安装台(5)的顶端固定设有太阳能板(6)，所述蓄水槽(3)的一侧固定连接储水管(7)，所述储水管(7)的底端固定连接底层水箱(8)，所述底层水箱(8)的顶部固定设有回流水泵(9)，所述回流水泵(9)的出水端固定连接回流管(10)，所述回流管(10)的顶端固定连接蓄水槽(3)的另一侧，所述储水管(7)的中部固定设有水力发电机组(11)。
2.根据权利要求1所述的一种建设海绵城市用环保型生态屋顶，其特征在于，所述植被层(2)的中部设置有土壤隔断层(12)，所述植被层(2)的底端固定设有预埋层(13)，所述土壤隔断层(12)设置在植被层(2)与预埋层(13)的交界处，所述预埋层(13)的内部设置有灌溉管(14)。
3.根据权利要求1所述的一种建设海绵城市用环保型生态屋顶，其特征在于，所述分隔板(4)的中部固定设有透水槽(15)，所述透水槽(15)的顶端设置在植被层(2)的外表面与分隔板(4)的交接处，所述透水槽(15)的底端设置在蓄水槽(3)的底部。
4.根据权利要求2所述的一种建设海绵城市用环保型生态屋顶，其特征在于，所述蓄水槽(3)的中部固定设有水管总成箱(16)和灌溉水泵(17)，所述水管总成箱(16)的中部一侧与灌溉管(14)固定连接，所述水管总成箱(16)的中部另一侧与灌溉水泵(17)固定连接，所述灌溉水泵(17)的进水端固定连接吸水管(18)，所述吸水管(18)的底端设置在蓄水槽(3)的底部。
5.根据权利要求2所述的一种建设海绵城市用环保型生态屋顶，其特征在于，所述植被层(2)的中部贯穿设置有若干个均匀分布的分支管(19)，所述分支管(19)的底端与灌溉管(14)的顶部固定连接，所述分支管(19)的顶端固定设置有灌溉喷头(20)，所述灌溉喷头(20)固定设置在距离植被层(2)的表面30cm处。
6.根据权利要求1所述的一种建设海绵城市用环保型生态屋顶，其特征在于，所述分隔板(4)的顶部固定设有支撑平台(21)，所述支撑平台(21)的顶端固定设有电力回收箱(22)，所述植被层(2)的内部固定安装有土壤湿度传感器。
7.根据权利要求6所述的一种建设海绵城市用环保型生态屋顶，其特征在于，所述电力回收箱(22)的内部设置有蓄电池组和控制箱，所述控制箱的内部设置有自动调节单元，所述自动调节单元与土壤湿度传感器、回流水泵(9)和灌溉水泵(17)电性连接。
8.根据权利要求7所述的一种建设海绵城市用环保型生态屋顶，其特征在于，所述水力发电机组(11)的中部固定连接传动箱(23)，所述传动箱(23)的一侧通过轴承转动连接主轴(24)，所述主轴(24)的顶端固定连接叶片轮(25)，所述传动箱(23)的中部通过轴承转动连接传动轴(26)，所述叶片轮(25)的另一侧固定设有发电机本体(27)，所述传动轴(26)与主轴(24)和发电机本体(27)分别啮合连接，所述发电机本体(27)与蓄电池组电性连接。
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