CN113279520A - 一种绿色屋顶及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种绿色屋顶及其施工方法，其中绿色屋顶包括透水混凝土和植被，所述透水混凝土内设有若干孔隙，所述透水混凝土的孔隙率为15％‑25％，所述孔隙内填充有凝胶状的植物营养基质；按重量份数计，所述植物营养基质包括如下组成：海藻酸钠5‑6份、植物营养液14‑16份以及水100‑120份；所述植被的根系扎根于所述植物营养基质内。本发明具备了结构简单、制造方便、体积小以及重量轻的优点，且有效避免了环境污染的问题，更加绿色环保，杜绝安全隐患，以及有效提高了植被的抓地性，避免了被大风或台风连根拔起的可能。

Description

一种绿色屋顶及其施工方法
技术领域
本发明涉及海绵城市构建的技术领域，特别是涉及一种绿色屋顶及其施工方法。
背景技术
在我国城市迅速发展的背景下，城市建设面临的水资源短缺、水体污染、内涝问题日渐突出。绿色屋顶作为海绵城市中面源控制的重要组成部分，已经作为年径流总量控制和面源污染控制的重要手段，广泛的出现在各城市的海绵城市建设中。植被屋顶可以改善城市环境，点缀城市风景，特别是在人口密集的城市地区。国内外的绿色屋顶主要用于营造建筑风景、减少城市雨水径流、减少屋面的直接日晒、减少建筑热量流失并缓解城市热岛效应。
目前，海绵城市和绿色屋顶在国内受到了越来越多的关注，但是，现行的绿色屋顶常用种植土材料包括田园土、蛭石、轻质骨料、沙土、泥炭、珍珠岩等材料，有时添加一定的有机肥料，在实际的运用过程中，绿色屋顶中的土壤和肥料会被雨水冲刷淋溶而带来新的环境问题；而且植被根系相对简单，抓地性弱，容易被大风或台风连根拔起。再者，绿色屋顶一般是通过多层材料堆叠而成，制造相对麻烦，工序繁杂，费工费时；体积也较大，这也意味着重量也成倍的增加，这对建筑屋顶的承载带来一定挑战，存在安全隐患。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种绿色屋顶及其施工方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种绿色屋顶，包括透水混凝土和植被，所述透水混凝土内设有若干孔隙，所述透水混凝土的孔隙率为15％-25％，所述孔隙内填充有凝胶状的植物营养基质；
按重量份数计，所述植物营养基质包括如下组成：海藻酸钠5-6份、植物营养液14-16份以及水100-120份；
所述植被的根系扎根于所述植物营养基质内。
进一步的，所述透水混凝土中的骨料粒径为10-20mm；保证孔隙率，孔隙内填充足够的植物营养基质，提高植被的抓地性，降低被风吹走的风险，保证绿化面积。
进一步的，所述透水混凝土的水胶比为0.37；保证透水混凝土的强度。
一种绿色屋顶的施工方法，包括以下步骤：
步骤一：制备所述透水混凝土，以使其孔隙率为15％-25％，填充至预先准备的模具中，并置于温度为20±2℃，相对湿度为90％以上的标准养护室中养护24小时，然后拆模继续养护21-28天；
步骤二：制备植物营养基质，将5-6份的海藻酸钠、14-16份的植物营养液以及100-120份的水均置于容器中并搅拌均匀，加热至100℃待其溶解，冷却至常温后加入重量份为1-1.5份的所述植被的种子并搅拌均匀，待其呈凝胶状态；
步骤三：首先将步骤一制备的透水混凝土置于震实台上，然后将步骤二制备的植物营养基质倾倒于所述透水混凝土的表面，直至所述植物营养基质将所述孔隙填满；
步骤四：将步骤三制备的透水混凝土置于质量百分比为5％-7％的氯化钙溶液中浸泡至少20分钟，然后置于通风阴凉处3-5天，待所述植被的种子发芽；
步骤五：将步骤四制备的透水混凝土铺设于建筑屋顶上，完成施工。
本发明的有益效果在于：通过在透水混凝土的孔隙内填充有凝胶状的植物营养基质，植被的根系扎根于植物营养基质内，实现了屋顶无土栽培，避免了环境污染的问题，而且植被的根系牢靠的扎根在植物营养基质内，植物营养基质又处于孔隙内，有效提高了植被的抓地性，避免了被大风或台风连根拔起的可能；再者，该绿色屋顶结构简单，制造方便，极大减少了冗余的材料，有效降低的绿色屋顶的重量及体积，保证了建筑屋顶的可靠性，杜绝的安全隐患；总体而言，本发明具备了结构简单、制造方便、体积小以及重量轻的优点，且有效避免了环境污染的问题，更加绿色环保，杜绝安全隐患，以及有效提高了植被的抓地性，避免了被大风或台风连根拔起的可能。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明中透水混凝土的结构示意图。
附图标记说明如下：
1-透水混凝土；11-孔隙；2-植被；3-植物营养基质。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施方式，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例一
如图1和图2所示，本实施例提供一种绿色屋顶，包括透水混凝土1和植被2，透水混凝土1内设有若干孔隙11，透水混凝土1的孔隙率为15％-25％，孔隙11内填充有凝胶状的植物营养基质3；植被2的根系扎根于植物营养基质3内。
透水混凝土1中的骨料粒径为10-20mm；透水混凝土1的水胶比为0.37；优选的，骨料采用花岗岩，花岗岩相对质量轻，成本也低，有效减轻透水混凝土1的重量，降低成本；制备透水混凝土1中的水泥为P.O 42.5或32.5的硅酸盐水泥。
具体的，在制备一立方的透水混凝土1时，预先准备水泥273KG、花岗岩1562KG以及淡水或城市自来水100KG(可适当的添加其它化学外加剂和矿物掺合料)；首先将全部花岗岩和70％的水加入混凝土搅拌机中搅拌60秒，然后加入50％的水泥后再次搅拌60秒，最后加入剩余水泥和水，搅拌120秒，倒入模具中，摊铺均匀，震实台震动5秒，由此完成透水混凝土1的制备；值得一提的是，实验测得，通过上述方法制备的透水混凝土1可有效保证其孔隙率在15％-25％。
具体的，模具采用大小为500mm×500mm×100mm的塑料模具，不仅使得拆模方便，而且一定程度上降低了成本，也使得成型的透水混凝土1在运输时更加方便，装配至建筑屋顶时更加方便快捷，省时省力；当然的，模具的具体尺寸或形状也可根据实际需要进行相应的调节，保证铺设在建筑屋顶上的透水混凝土1连接更加牢靠，与建筑屋顶更加贴合，提高植被2的抓地性；优选的，模具的形状可以为正六边形或拼图块形状，使得在铺设该绿色屋顶时，更具趣味性，相邻混凝土试块1之间连接更加牢靠。
上述绿色屋顶的施工方法，包括以下步骤：
步骤一：制备透水混凝土1，以使其孔隙率为15％-25％，填充至预先准备的模具中，并置于温度为20±2℃，相对湿度为90％以上的标准养护室中养护24小时，然后拆模继续养护21-28天；
步骤二：制备植物营养基质3，将5份的海藻酸钠、14份的植物营养液以及100份的水均置于容器中并搅拌均匀，加热至100℃待其溶解，冷却至常温后加入重量份为1份的植被2的种子并搅拌均匀，待其呈凝胶状态；
步骤三：首先将步骤一制备的透水混凝土1置于震实台上，然后将步骤二制备的植物营养基质3倾倒于透水混凝土1的表面，直至植物营养基质3将孔隙11填满；
步骤四：将步骤三制备的透水混凝土1置于质量百分比为5％-7％的氯化钙溶液中浸泡至少20分钟，然后置于通风阴凉处3-5天，待植被2的种子发芽；
步骤五：将步骤四制备的透水混凝土1铺设于建筑屋顶上，完成施工。
优选的，植物营养液采用霍格兰营养液。
优选的，植被2选用美国长青草；在用氯化钙浸泡时，需要确保透水混凝土1全部沉浸在氯化钙溶液中，海藻酸钠的表面会与钙离子发生固化反应，使凝胶状的植物营养基质3生成一个相对坚固的外壳，使植被2的种子与外部高碱度环境相对隔离，便于植被2的发芽、生长，提高植被2的发芽率以及存活率；而且使得植物营养基质3牢靠的附着在孔隙11内，避免被雨水冲刷掉的可能，保证了植被2的抓地性。
具体的，通过上述步骤可制备出本发明中的绿色屋顶，全部过程只需在工厂内完成，无需对建筑屋顶进行改造或加工；在安装绿色屋顶时，只需将每块生长有植被2的透水混凝土1铺设在建筑屋顶上即可；当然的，为保证每块透水混凝土1与建筑屋顶连接牢靠，可增加螺栓来固定每块透水混凝土1，或者在建筑屋顶和透水混凝土1之间填充胶水，亦或者其它加固结构。
在养护时，可定期的浇水，以及喷洒植物营养液，由于海藻酸钠具有一定的蓄水功能，可一定程度的蓄存雨水，无需频繁养护，使养护更为简单。
实施例二
与实施例一的区别在于，按重量份数计，海藻酸钠6份、植物营养液16份、水120份以及植被2的种子1.5份。
实施例三
与实施例一的区别在于，按重量份数计，海藻酸钠5.5份、植物营养液15份、水110份以及植被2的种子1.3份。
以上显示和描述了发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明发明的原理，在不脱离发明精神和范围的前提下，发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的发明范围内。发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims (4)

1.一种绿色屋顶，其特征在于：包括透水混凝土(1)和植被(2)，所述透水混凝土(1)内设有若干孔隙(11)，所述透水混凝土(1)的孔隙率为15％-25％，所述孔隙(11)内填充有凝胶状的植物营养基质(3)；
按重量份数计，所述植物营养基质(3)包括如下组成：海藻酸钠5-6份、植物营养液14-16份以及水100-120份；
所述植被(2)的根系扎根于所述植物营养基质(3)内。
2.根据权利要求1所述的一种绿色屋顶，其特征在于：所述透水混凝土(1)中的骨料粒径为10-20mm。
3.根据权利要求1所述的一种绿色屋顶，其特征在于：所述透水混凝土(1)的水胶比为0.37。
4.制备权利要求1所述的一种绿色屋顶的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：制备所述透水混凝土(1)，以使其孔隙率为15％-25％，填充至预先准备的模具中，并置于温度为20±2℃，相对湿度为90％以上的标准养护室中养护24小时，然后拆模继续养护21-28天；
步骤二：制备植物营养基质(3)，将5-6份的海藻酸钠、14-16份的植物营养液以及100-120份的水均置于容器中并搅拌均匀，加热至100℃待其溶解，冷却至常温后加入重量份为1-1.5份的所述植被(2)的种子并搅拌均匀，待其呈凝胶状态；
步骤三：首先将步骤一制备的透水混凝土(1)置于震实台上，然后将步骤二制备的植物营养基质(3)倾倒于所述透水混凝土(1)的表面，直至所述植物营养基质(3)将所述孔隙(11)填满；
步骤四：将步骤三制备的透水混凝土(1)置于质量百分比为5％-7％的氯化钙溶液中浸泡至少20分钟，然后置于通风阴凉处3-5天，待所述植被(2)的种子发芽；
步骤五：将步骤四制备的透水混凝土(1)铺设于建筑屋顶上，完成施工。
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