CN114753571B - 用于种植屋面的防排水一体化系统及虹吸式雨水斗 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于种植屋面的防排水一体化系统及虹吸式雨水斗。其中，防排水一体化系统包括防水层、排水层、虹吸式雨水斗及虹吸式排水管路。排水层包括复合排水板与集水篦子，集水篦子具有沿水平方向间隔设置的多个，复合排水板与集水篦子沿水平方向相接，排水通道与至少一个集水腔相连通，复合排水板与集水篦子的高度相等且上表面齐平。虹吸式雨水斗具有沿水平方向间隔设置的多个，每个虹吸式雨水斗均与一个集水篦子相对应，所有的虹吸式雨水斗均与虹吸式排水管路相连通。本发明提供的用于种植屋面的防排水一体化系统，不易发生堵塞，单个虹吸式雨水斗排水速度快、服务面积大，排水效率高，真正实现了种植屋面的防排水一体化设计。
Description
技术领域
本发明属于建筑工程领域，具体涉及一种用于种植屋面的防排水一体化系统及虹吸式雨水斗。
背景技术
种植屋面能够起到保温、隔热、改善环境等功效，符合海绵城市的生态理念，在越来越多的城市建筑中得到应用。防水、排水性能是种植屋面实际建造中需要考虑的一个重要问题。多余的自然降水、灌溉用水等如果不能及时排出屋面，就容易造成植物烂根，影响植物生长，还会导致屋面载荷过高，危及建筑稳定性，并且容易造成屋面渗漏，存在诸多的安全隐患。
现有技术中，种植屋面的排水系统多采用重力式排水，在屋面上铺设碎石、盲管、盲沟等疏导结构，再建造砖砌的集水井、排水沟等汇水结构，并配合使用重力式雨水斗、雨水管等将水排出。这种排水系统构造层次复杂、结构载荷大、工程成本高，且重力式雨水斗下游悬吊管需要设置1～3％的坡度，雨水管线多，占用建筑空间，布置困难，进一步增加了建造成本。最主要的是，现有的排水系统排水速度慢、效率低、易堵塞，排水效果不佳。
目前，一些种植屋面的排水系统中引入了虹吸雨水斗、虹吸排水管等，一定程度上提高了排水速率，但是未能够充分结合种植屋面的特点来实现高效防水与排水，特别是对于面积较大的种植屋面，仍然存在汇水效率低、雨水斗易堵塞、系统结构复杂、屋面载荷高等问题。
发明内容
本发明的一个目的是为了克服现有技术的不足，提供一种结构简单、排水效率高的适用于种植屋面的防排水一体化系统。
为达到上述目的，采取的技术方案为：
一种用于种植屋面的防排水一体化系统，所述种植屋面包括设置在屋面板上方的种植层，所述防排水一体化系统包括防水层与排水层，其中所述防水层位于靠近所述屋面板的一侧，所述排水层设置在所述防水层与所述种植层之间，所述排水层包括复合排水板与集水篦子，所述集水篦子具有沿水平方向间隔设置的多个，所述复合排水板与所述集水篦子沿水平方向相接，每个所述集水篦子均包括上板体与侧板体，所述侧板体自所述上板体的周部向下延伸，所述上板体与所述侧板体共同围设形成集水腔，所述上板体与所述侧板体上均开设有与所述集水腔相连通的集水孔，所述复合排水板具有排水通道，所述排水通道与至少一个所述集水腔相连通，所述复合排水板与所述集水篦子的高度相等，且所述复合排水板的上表面与所述集水篦子的上表面齐平，所述防排水一体化系统还包括虹吸式雨水斗及虹吸式排水管路，所述虹吸式雨水斗具有沿水平方向间隔设置的多个，每个所述虹吸式雨水斗均与一个所述集水篦子相对应，且至少部分所述虹吸式雨水斗位于对应的所述集水腔内，所有的所述虹吸式雨水斗均与所述虹吸式排水管路相连通。
优选地，所述复合排水板包括排水板及土工布，所述土工布固设于所述排水板的上方，所述排水板具有所述排水通道。
在一些优选实施方式中，每个所述虹吸式雨水斗的汇水面积均为200～1000m2。
在一些优选实施方式中，相邻两个所述虹吸式雨水斗之间的距离大于20m。
优选地，所述集水篦子为塑料材质一体成型制成。
在一些优选实施方式中，每个所述集水腔的高度为80～120mm，宽度和/或长度为400～600mm，所述上板体与对应的所述虹吸式雨水斗的顶部之间的距离为40～60mm。
在一些优选实施方式中，多个所述集水篦子沿水平方向呈阵列排布，每个所述集水篦子的周部均设有所述复合排水板。进一步优选地，所述集水篦子周部的复合排水板的排水通道均与该集水篦子的集水腔相连通。
优选地，所述防排水一体化系统还包括设置在所述屋面板与所述防水层之间的找坡层和/或找平层。
优选地，所述防水层包括普通防水层与阻根防水层，所述普通防水层位于所述阻根防水层的下方。
优选地，所述集水篦子与所述种植层之间铺设有土工布。
优选地，所述防排水一体化系统还包括雨水回用模块，所述虹吸式排水管路与所述雨水回用模块相连通。
优选地，所述虹吸式雨水斗包括斗体、整流罩及防涡流装置，所述整流罩固设于所述斗体上，所述整流罩与所述斗体共同围设形成进水腔，所述防涡流装置设置在所述进水腔内，所述整流罩的上部及侧部均开设有与所述进水腔相连通的进水口，所述整流罩的上表面位于一水平面内，所述整流罩位于对应的所述集水腔内。
进一步优选地，所述整流罩的高度为50～60mm。
进一步优选地，所述虹吸式雨水斗还包括连接管，所述斗体由金属材料制成，所述连接管由非金属材料制成，所述连接管与所述斗体通过法兰连接。
本发明的另一个目的是提供一种虹吸式雨水斗，该虹吸式雨水斗适用但不限于种植屋面。
一种虹吸式雨水斗，包括斗体、整流罩、防涡流装置及连接管，其中，所述整流罩固设于所述斗体上，所述整流罩的高度为50～60mm，所述整流罩与所述斗体共同围设形成进水腔，所述防涡流装置设置在所述进水腔内，所述整流罩的上部及侧部均开设有与所述进水腔相连通的进水口，所述整流罩的上表面位于一水平面内；所述斗体由金属材料制成，所述连接管由非金属材料制成，所述连接管与所述斗体通过法兰连接。
由于上述技术方案运用，本发明提供的用于种植屋面的防排水一体化系统，将种植屋面、虹吸排水系统、集水篦子与复合排水板有机结合，集水篦子与复合排水板平缝连接，种植层的渗水通过复合排水板的疏导能够顺畅地进入集水篦子中，集水篦子能够阻隔杂物进入，不易发生堵塞，复合排水板上的水可被虹吸式雨水斗持续吸入，单个虹吸式雨水斗排水速度快、服务面积大，排水效率高，使得种植屋面的雨水可以快速地排放至室外，最大程度降低屋面渗漏风险，真正实现了种植屋面的防排水一体化设计。
本发明提供的虹吸式雨水斗，整流罩的上部与侧部均可进水，过水面积大，排水效率高；更高的整流罩结构不易堵塞；整流罩顶部水平，设置在上人屋面等处不会对行人造成阻碍，安全性更高；不同材质的斗体与连接管通过法兰连接，拆装方便、不易泄漏，尤其便于现场施工，省时省力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。需要说明的是，为了便于观察，下列各图并未按照真实比例进行绘制。
图1为本发明一具体实施例中用于种植屋面的防排水一体化系统的俯视示意图；
图2为本实施例中防排水一体化系统的系统示意图；
图3为本实施例中防排水一体化系统的局部剖视示意图；
图4为本实施例中集水篦子的立体示意图；
图5为本实施例中排水板的局部立体示意图；
图6为本实施例中虹吸式雨水斗的主视示意图；
图7为本实施例中虹吸式雨水斗的立体示意图；
图中：100、屋面板；200、找平层；300、防水层；310、普通防水层；320、阻根防水层；
400、排水层；410、复合排水板；411、排水板；4111、凸台；411a、排水通道；412、土工布；420、集水篦子；421、上板体；422、侧板体；423、集水腔；424、集水孔；430、第二土工布；
500、种植层；510、植被层；520、土壤层；
610、虹吸式雨水斗；611、斗体；612、整流罩；613、防涡流装置；614、进水口；615、连接管；616、法兰；617、防水压环；618、密封垫；619、圆型头拧紧螺母；620、虹吸式排水管路；621、第一管段；622、第二管段；623、第三管段；
700、雨水回用模块；710、消能井；720、蓄水池。
具体实施方式
下面结合说明书附图及具体实施例详细说明本发明的技术方案，以便本领域技术人员更好理解和实施本发明的技术方案，但并不因此将本发明限制在所述的实例范围之中。
参见图1～3所示为一种用于种植屋面的防排水一体化系统。种植屋面包括设置在屋面板100上方的种植层500，种植层500具体包括位于下方的土壤层520与位于上方的植被层510。防排水一体化系统包括设置在种植层500与屋面板100之间的防水层300与排水层400，其中防水层300位于靠近屋面板100的一侧，排水层400设置在防水层300与种植层500之间。
本实施例中，防排水一体化系统还包括设置在屋面板100与防水层300之间的找平层200。由于本实施例中的防排水一体化系统采用虹吸式排水，具有良好的排水功能，因此不需要找坡，有助于降低屋面高度与载荷；在其他实施例中，屋面板100与防水层300之间还可以设置找坡层，进一步提高排水效率。
防水层300具体包括普通防水层310与阻根防水层320，普通防水层310位于阻根防水层320的下方。参见图3所示，本实施例中，防水层300不仅铺设于排水层400的下方，也进一步延伸铺设至排水层400、种植层500的周部，起到更全面的防水效果。
由上可知，整体而言，本实施例中的防排水一体化系统及种植屋面包括自下而上依次设置在屋面板100上方的找平层200、普通防水层310、阻根防水层320、排水层400、土壤层520及植被层510。
参见图3所示，排水层400包括复合排水板410与集水篦子420，两者的高度相等且上表面齐平。在排水层400中，集水篦子420具有沿水平方向间隔设置的多个，复合排水板410与集水篦子420沿水平方向平缝相接。如此，排水层400不会存在排水阻滞问题，排水层400上方的土壤层520也不会出现高低不平、压强不均而局部塌陷的问题，种植层500的稳定性更高。复合排水板410具体包括排水板411及土工布412，排水板411为塑料材质，土工布412固设于排水板411的上方，此处具体采用粘结的方式固定连接。如此，土工布412不会在铺设、覆土过程中出现滑移、褶皱等问题，施工更为简便，系统的可靠性也更强。参见图5所示，本实施例中，排水板411具有沿水平方向间隔设置的多个凸台4111，多个凸台4111之间形成排水通道411a，能够将土壤层520下渗的雨水、灌溉水等有效疏导至相接的集水篦子420中。
参见图1、3所示，本实施例中多个集水篦子420具体呈阵列排布，相邻两个集水篦子420之间的距离可以大于20m，每个集水篦子420的周部均铺设有复合排水板410。复合排水板410与集水篦子420的上部整体铺设有一层第二土工布430，能够防止土壤层520的杂质颗粒落入集水篦子420中造成堵塞。参见图4所示，本实施例中，集水篦子420为HDPE塑料材质一体成型的成品，轻量简洁、便于装配。每个集水篦子420整体呈扁长方体，其包括上板体421与侧板体422，侧板体422自上板体421的周部向下延伸，上板体421与侧板体422共同围设形成集水腔423，上板体421与侧板体422上均开设有与集水腔423相连通的多个集水孔424。本实施例中，每个集水腔423的高度约为100mm，其宽度与长度相等，均约为500mm。如此，相接的集水篦子420与复合排水板410中，排水通道411a通过侧板体422上的集水孔424与集水腔423相连通，而上板体421上的集水孔424能够直接接收集水篦子420上方经第二土工布430过滤的渗透水，集水篦子420较高的高度能够有效拦截土壤层520的泥土杂质，较大的过水面积有助于进一步提高该防排水一体化系统的排水效率。
参见图1～3所示，该防排水一体化系统还包括虹吸式雨水斗610及虹吸式排水管路620。其中，虹吸式雨水斗610具有沿水平方向间隔设置的多个，每个虹吸式雨水斗610均与一个集水篦子420相对应，且至少部分虹吸式雨水斗610位于对应的集水腔423内，所有的虹吸式雨水斗610均与虹吸式排水管路620相连通。本实施例中，在每个集水篦子420中，上板体421与对应的虹吸式雨水斗610的顶部之间的距离约为50mm，较大的空间有助于减少堵塞问题。每个虹吸式雨水斗610的汇水面积为200～1000m2，相邻两个虹吸式雨水斗610之间的距离大于20m。大的汇水面积使得设计施工时可以适当减少虹吸式雨水斗610和集水篦子420的数量，降低造价，落水口的减少也可以减少屋面板100渗漏的可能性，进一步提高整个防排水一体化系统的可靠性。
参见图1、2所示，本实施例中，虹吸式排水管路620为HDPE材质，具体包括依次相接的第一管段621、第二管段622、第三管段623等。其中，第一管段621为直接连接于每个虹吸式雨水斗610下方的短立管，用于将每个虹吸式雨水斗610与屋面板100下方的第二管段622相连通。第二管段622为水平吊管，在虹吸式排水管路620中，第二管段622可以水平无坡度延伸，节省建筑空间，降低造价。第三管段623进一步将第二管段622中的排水引出至室外。该防排水一体化系统还包括雨水回用模块700，虹吸式排水管路620通过上述第三管段623与雨水回用模块700相连通。具体地，雨水回用模块700包括消能井710与蓄水池720，还可以进一步包括沉淀、过滤、消毒等净水单元(图中未示出)，从而能够将种植屋面排出的水进行回收处理，再进一步回用于灌溉、景观等其他用途，实现防水排水结合的同时，水资源得到循环利用，对雨水量大的地区可调蓄洪峰流量和降低地表径流量；对于雨水量较少的地区，可收集雨水、节省自来水使用量，降低建筑能耗，符合绿色建筑和海绵城市建设的需要。
参见图6、7所示，本实施例中，虹吸式雨水斗610具体包括斗体611、整流罩612、防涡流装置613、连接管615、法兰616等。其中，整流罩612固设于斗体611上，两者之间垫设有防水压环617，整流罩612与斗体611共同围设形成进水腔，防涡流装置613设置在进水腔内。本实施例中，整流罩612、防涡流装置613的双重整流作用有助于进一步提高气水分离效率，降低斗前水位，阻挡空气进入，提高虹吸式雨水斗610的虹吸排水效率。每个整流罩612位于对应的集水腔423中，整流罩612的高度约为50～60mm，较高的整流罩612高度同样有助于阻隔杂物进入，降低堵塞风险，提高排水效率。
本实施例中，整流罩612的上部及侧部均开设有与进水腔相连通的进水口614，整流罩612的上表面位于一水平面内。如此，该虹吸式雨水斗610的侧部与顶部均可进水，过水面积大、排水效率高。此外，该虹吸式雨水斗610不仅可应用于本实施例的集水篦子420中，还可安装在上人屋面、人行道等裸露的屋面上，虹吸式雨水斗610没有棱角、凸起等，不会造成磕绊而影响人的行走，安全性更高。
进一步地，本实施例中，斗体611由金属材料制成，连接管615由非金属材料制成，连接管615与斗体611通过法兰616连接。此处具体地，整流罩612、防涡流装置613为铝合金材质，斗体611为不锈钢材质，连接管615为HDPE材质，虹吸式雨水斗610整体耐腐蚀性能强。法兰616与连接管615、斗体611之间分别垫设有密封垫618，并采用圆型头拧紧螺母619等紧固件固定连接。如此，不同材质的斗体611与连接管615也能够实现简便、牢固、密封的连接，工艺简单，尤其适用于现场装配与调整。实际安装过程中，只需要将连接管615下端部与对应的第一管段621进行焊接，即可完成虹吸式雨水斗610的安装，省时省力。
综上所述，本实施例提供的虹吸式雨水斗610，排水效率高、不易堵塞，尤其适用于大面积种植屋面的排水。具有该虹吸式雨水斗610的用于种植屋面的防排水一体化系统，种植层500的渗水能够通过复合排水板410的疏导顺畅地进入集水篦子420中，进而被虹吸式雨水斗610及虹吸式排水管路620高效排出，最大程度降低屋面板100渗漏风险，真正实现了种植屋面的防排水一体化设计。
进一步地，本实施例中大大简化了种植屋面的排水结构，不需要设置排水沟、暗管等复杂结构，复合排水板410、集水篦子420、虹吸式雨水斗610等部件均可以是采用轻质材料制成的成品，既降低了工程成本、便于现场施工，又能够显著降低屋面载荷，大大提升了种植屋面的安全性能。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种用于种植屋面的防排水一体化系统，所述种植屋面包括设置在屋面板上方的种植层，其特征在于：所述防排水一体化系统包括防水层与排水层，其中所述防水层位于靠近所述屋面板的一侧，所述排水层设置在所述防水层与所述种植层之间，所述排水层包括复合排水板与集水篦子，所述集水篦子具有沿水平方向间隔设置的多个，所述复合排水板与所述集水篦子沿水平方向相接，
每个所述集水篦子均包括上板体与侧板体，所述侧板体自所述上板体的周部向下延伸，所述上板体与所述侧板体共同围设形成集水腔，所述上板体与所述侧板体上均开设有与所述集水腔相连通的集水孔，所述复合排水板具有排水通道，所述排水通道与至少一个所述集水腔相连通，所述复合排水板与所述集水篦子的高度相等，且所述复合排水板的上表面与所述集水篦子的上表面齐平，
所述防排水一体化系统还包括虹吸式雨水斗及虹吸式排水管路，所述虹吸式雨水斗具有沿水平方向间隔设置的多个，每个所述虹吸式雨水斗均与一个所述集水篦子相对应，且部分所述虹吸式雨水斗位于对应的所述集水腔内，所有的所述虹吸式雨水斗均与所述虹吸式排水管路相连通；
所述虹吸式雨水斗，包括斗体、整流罩、防涡流装置及连接管，其中，所述整流罩固设于所述斗体上，所述整流罩的高度为50～60mm，所述整流罩与所述斗体共同围设形成进水腔，述防涡流装置设置在所述进水腔内，所述整流罩的上部及侧部均开设有与所述进水腔相连通的进水口，所述整流罩的上表面位于一水平面内。
2.根据权利要求1所述的用于种植屋面的防排水一体化系统，其特征在于：所述复合排水板包括排水板及土工布，所述土工布固设于所述排水板的上方，所述排水板具有所述排水通道。
3.根据权利要求1所述的用于种植屋面的防排水一体化系统，其特征在于：每个所述虹吸式雨水斗的汇水面积均为200～1000m2。
4.根据权利要求1所述的用于种植屋面的防排水一体化系统，其特征在于：所述集水篦子为塑料材质一体成型制成。
5.根据权利要求1所述的用于种植屋面的防排水一体化系统，其特征在于：每个所述集水腔的高度为80～120mm，宽度和/或长度为400～600mm，所述上板体与对应的所述虹吸式雨水斗的顶部之间的距离为40～60mm。
6.根据权利要求1所述的用于种植屋面的防排水一体化系统，其特征在于：多个所述集水篦子沿水平方向呈阵列排布，每个所述集水篦子的周部均设有所述复合排水板。
7.根据权利要求1所述的用于种植屋面的防排水一体化系统，其特征在于：所述防排水一体化系统还包括设置在所述屋面板与所述防水层之间的找坡层和/或找平层；
所述防水层包括普通防水层与阻根防水层，所述普通防水层位于所述阻根防水层的下方；
所述集水篦子与所述种植层之间铺设有第二土工布；
所述防排水一体化系统还包括雨水回用模块，所述虹吸式排水管路与所述雨水回用模块相连通。
8.根据权利要求1至7任一项所述的用于种植屋面的防排水一体化系统，其特征在于：所述虹吸式雨水斗包括斗体、整流罩及防涡流装置，所述整流罩固设于所述斗体上，所述整流罩与所述斗体共同围设形成进水腔，所述防涡流装置设置在所述进水腔内，所述整流罩的上部及侧部均开设有与所述进水腔相连通的进水口，所述整流罩的上表面位于一水平面内，所述整流罩位于对应的所述集水腔内。
9.根据权利要求8所述的用于种植屋面的防排水一体化系统，其特征在于：所述整流罩的高度为50～60mm。
10.根据权利要求8所述的用于种植屋面的防排水一体化系统，其特征在于：所述虹吸式雨水斗还包括连接管，所述斗体由金属材料制成，所述连接管由非金属材料制成，所述连接管与所述斗体通过法兰连接。
11.根据权利要求1所述的用于种植屋面的防排水一体化系统，其特征在于：所述斗体由金属材料制成，所述连接管由非金属材料制成，所述连接管与所述斗体通过法兰连接。
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