CN116965260B - 一种海绵城市屋面绿化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海绵城市屋面绿化装置，属于海绵城市建设技术领域，包括用于与屋顶固定连接的第一基体，第一基体的内部包括上下配合的种植层和蓄水层，种植层与蓄水层之间连接有吸水件；第一基体的侧壁配置有透气孔，透气孔与蓄水层相连通；蓄水层配置有分隔组件，分隔组件包括浮板和遮挡件，多个遮挡件间隔设于两个浮板之间，遮挡件的下方配置有可活动的叶板。本发明结构简单实用，可保证足够的蓄水空间，并且能够有效的防止植物根系破坏屋顶结构。

Description

一种海绵城市屋面绿化装置

技术领域

本发明属于海绵城市雨水回收装置技术领域，具体涉及一种海绵城市屋面绿化装置。

背景技术

建设海绵城市，主要是通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等多种技术途径，构建低影响开发雨水系统，实现城市良性水文循环，提高对径流雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放能力，维持或恢复城市的海绵功能。屋面绿化在雨水调蓄和利用等方面发挥一定的作用。

公开号为JP2010041969A的发明专利提供一种屋顶绿化装置,藉简化结构而减轻重量,以减轻建筑物的负荷。该屋顶绿化装置包括设置在覆盖建筑物的上部的结构物（屋顶）上的绿化结构，并且由用于承载种植有植物的种植园部的搬运部构成。屋顶绿化装置还具有：支承部，该支承部从该支承部向绿化结构方向突出，及形成于承载部件的端部且能够与该突出部件自由卡合的卡合部。承载种植部的承载部经由支承部安装在建筑中。

然而，由于屋顶面环境较为高温和干旱，土质层较薄，植物对水分的需求往往要高于地面；并且在利用屋顶的雨水设置的绿化装置中，植物的根系很容易损坏屋顶的防水结构，从而导致屋顶漏水的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单实用的海绵城市屋面绿化装置，可保证足够的蓄水空间，并且能够有效的防止植物根系破坏屋顶结构。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

一种海绵城市屋面绿化装置，包括用于与屋顶固定连接的第一基体，第一基体的内部包括上下配合的种植层和蓄水层，种植层与蓄水层之间连接有吸水件。吸水件为吸水棉绳等。吸水件的一端浸没在蓄水层内，另一端埋在种植层内部泥土中。

进一步的，第一基体的侧壁配置有透气孔，透气孔与蓄水层相连通；蓄水层配置有分隔组件，分隔组件包括浮板和遮挡件，多个遮挡件间隔设于两个浮板之间，遮挡件的下方配置有可活动的叶板。

进一步的，种植层包括种植框和网板，网板与种植框的底部连接，第一基体的内壁配置有台阶部，种植框的外壁与台阶部贴合设置。

采用上述技术方案，将第一基体固定在屋顶的上表面，第一基体内壁的台阶部为种植框提高足够的支撑，可防止种植框移位。种植框底部与网板的配合，可用于盛放种植用的泥土或砂石等。网板保证了种植层的透气性，还可以避免泥土掉落。在种植层内铺设泥土用于种植蔬菜、绿植等，通过吸水件从下方的蓄水层吸水为种植层的植物提供生长用水，满足植物的生长需求。

分隔组件中通过浮板的配合能够保持遮挡件漂浮于水面的上方，从而可减少水面的水体蒸发，避免减缓种植层因为蒸发导致的水体流失速度过快等问题。此外，遮挡件的设置可以降低蓄水层内水体与外界的换热效率，从而避免水体温度过高，防止种植层植株的根系被烫伤。

为保证蓄水层的蓄水量，一般将透气孔设于蓄水层偏上的位置。分隔组件与活动的叶板配合，可通过转动的叶板搅动下方水体，促进上下层水体的混合，从而利用水体扰动促使蓄水层底部的沉积物再度悬浮，提高其通过透气孔从蓄水层排出的几率，进而保证蓄水层的蓄水空间，避免因沉积物过多而挤占水体容积空间。

根据本发明的一种实施方式，遮挡件配置有容置空间，容置空间与蓄水层的内部空间相连通。

进一步的，遮挡件为长条状结构，遮挡件顶部敞口，遮挡件的底部设有漏水口。

进一步的，遮挡件具有倒三角形或倒置梯形的截面。

进一步的，遮挡件采用轻质材料加工而成。

由此，遮挡件的容置空间可容纳部分水体，如此，雨天时，部分下落的雨水集中到遮挡件的内部，并沿遮挡件的内壁下落。遮挡件这种上宽下窄的结构有助于对雨水的收集，利用遮挡件将水体集中的方式能够实现利用下落的水流冲击力来驱动下方的叶板旋转运动，并且下落的水体能够冲击蓄水层内部沉积物的再度悬浮。如此，雨水天气的时候，蓄水层内部水体较多，通过使蓄水层内部的沉积物再悬浮方式，有利于沉积物从第一基体侧方的透气孔排出，避免沉积物过多挤占蓄水层内部的水体容积空间。在这一过程中还能够实现对蓄水层内部水体的更换，并且通过遮挡件与叶板的配合实现水体扰动，有助于提高水体的含氧量，限制部分微生物的滋生，保证供水质量；此外，水体扰动还可避免水体中的杂质粘附在第一基体的内壁上，降低清洁难度。

根据本发明的一种实施方式，遮挡件的下方配置有移动轴，移动轴的两端分别与两个浮板滑动连接，并且叶板设于移动轴的外侧，移动轴可转动。

进一步的，两个浮板上相对设置的侧面上对应设置滑槽，移动轴的两端分别与两个滑槽配合设置。

如此，移动轴与浮板的滑动配合，在遮挡件下泄水流冲击叶板的过程中，移动轴受力转动，从而使叶板搅动下方水体，同时移动轴受力沿滑槽滑动，从而扩大了叶板的扰动范围，提高底部水体的均衡性，防止出现沉积死角。

除此之外，分隔组件中遮挡件、叶板等的设置还有助于限制植株的生长。例如，常规状态下植物根系一般不会到蓄水层内，但若种植层的植株根系比较发达则会延伸到蓄水层内。遮挡件上方敞口的设置还可以容纳部分根系，防止其继续向第一基体的底部延伸。并且由于植物的蒸腾作用或因雨天雨水下落导致分隔组件随蓄水层水面变化而上下移动，移动轴在移动的时候带动叶板翻动，使其处于不稳定状态，也能够干扰植物根系生长方向，转动轴以及叶板转动还可以实现根系缠绕，有助于促使该部分根系在转动轴沿滑槽滑动的过程中因拉扯而断裂，避免植物根系垂直向下生长破坏第一基体，从而可防止植物根系对屋顶结构的破坏。

进一步的，第一基体的内部配置有限位组件，限位组件设于蓄水层的底部；限位组件包括纵横交错设置的第一限位条和第二限位条；第一限位条与第二限位条均配置有凸起部，凸起部的内部设有上下延伸的第一通槽；第一限位条与第二限位条均配重有槽孔。槽孔贯穿第一限位条或第二限位槽的侧壁。

进一步的，第一限位条与第二限位条上均配置有插接开槽，多个第一限位条与多个第二限位条通过插接开槽穿插设置呈十字型格子状，并且多个第一限位条与多个第二限位条阵列布设，布满蓄水层的底部。

进一步的，部分槽孔可设置在凸起部。

由此，针对破坏种植层延伸到蓄水层的植物根系，通过第一限位条与第二限位条形成的小格子能够限定其生长空间，可避免植物根系聚集，防止其对第一基体的破坏，通过提高第一基体内蓄水层底部的结构复杂度，可干扰植物根系在蓄水层的生长。第一、第二限位条上的凸起和第一通槽的设置能够限制植物根系的大小，配合与第一通槽连通的槽孔，可引导植物根系向侧方生长来避免植物根系垂直向下生长。此外，通过限位组件的设置可提高第一基体底部的配重稳定性，提高绿化装置的抗风性能。

此外，伸入蓄水层底部的植物根系在分隔组件的影响下晃动、摇摆，也有助于被限位组件分隔的沉积物通过第一限位条与第二限位条上设置多个槽孔以及多个第一通槽在不同区域之间移动，从而避免沉积。

根据本发明的一种实施方式，第一基体底部的底板配置有中空腔室，中空腔室内配置有辅助件；辅助件为具有弯曲弧度的板材，辅助件上配置有第二通槽。

如此，通过辅助件的布设一方面能够提高第一基体的支撑性能，并减少第一基体的用料；另外，由于辅助件具有弯曲弧度，配合其上间隔布设的第二通槽，可以引导穿过第一基体底部的植物根系缠绕生长，改变根系生长方向，延长其在中空腔室内部的生长路径，从而避免根系进一步向下生长破坏第一基体，甚至破坏屋顶结构。此外，由于辅助件具有弯曲弧度，如此，在随种植层的植物生长过程中，第一基体承受的压力不断增加，可通过辅助件的弯曲形变实现缓冲，降低重力增加对第一基体整体结构的影响。

根据本发明的一种实施方式，第一基体的侧壁配置有插接结构。第一基体的一个侧面设有第一开槽，第一基体的另一侧面上设有第一插条，第一开槽与第一插条相对设置。

根据本发明的一种实施方式，第一基体的底部配置有支撑层；支撑层包括第二插条，第一基体的底部设有第二开槽，第二插条与第二开槽插接配合。

如此，多个第一基体之间通过第一插条与第一开槽的插接配合，可在布设的时候将多个第一基体互相插接固定在一起，实现房屋顶面的大面积铺设，以及对种植装置的固定。第一基体下方设有第二开槽并与第二插条插接，第二插条可以和房屋顶面固定，这样实现第一基体在屋顶的位置固定，也可以实现种植装置可拆卸。

进一步的，相邻第二插条之间配置有辅助支撑组件，辅助支撑组件包括纵横交错设置的第一支撑条和第二支撑条。

如此，将第一支撑条和第二支撑条插接配合，形成十字格子阵列布设，一方面与间隔布设的第二插条相配合，能够实现对第一基体底部的支撑，提高绿化装置整体的结构稳定性。另一方面第一支撑条与第二支撑条配合，能够实现如限位组件的作用，针对破坏第一基体延伸出来的植物根系，通过第一支撑条与第二支撑条形成的小格子能够限定其生长空间，可避免植物根系聚集提高其对屋顶结构的破坏。

此外，辅助支撑组件中第一支撑条与第二支撑条采用如同限位组件中第一限位条、第二限位条的插接方式配合。如此，第一支撑条与第二支撑条之间的插接松紧度以及彼此之间的相互支撑状态、形变是根据上面的种植层的重量来变化的，即种植层的植物越来越重的时候，随着植物根系向下破坏生长，第一支撑条和第二支撑条因受压力的增加也发生形变，这样能够通过第一支撑条第二支撑条的形变来破坏或切断向下的植物根系，以及通过形变后的第一支撑条第二支撑条引导、限制植物根系的生长方向。

相对于现有技术而言，本发明具有如下有益效果：

1.蓄水层设置分隔组件，一方面降低水体的蒸发量，另一方面通过遮挡件与叶板的活动配合，实现对蓄水层内部水体的扰动，有利于沉积物从第一基体侧方排出，避免沉积物过多挤占蓄水层内部的水体容积空间；

2.分隔组件中遮挡件与叶板处于不稳定状态，能够干扰植物根系生长方向，避免植物根系垂直向下生长破坏第一基体，从而可防止植物根系对屋顶结构的破坏；

3.第一基体内的底部配置限位组件，通过提高第一基体内蓄水层底部的结构复杂度，可干扰植物根系在蓄水层的生长，避免植物根系聚集；并可提高第一基体底部的配重稳定性，提高绿化装置的抗风性能；

4.第一基体通过第一插条与第一开槽的配合、第二插条与第二开槽的配合，实现第一基体的可拆卸布设，即可合理利用屋顶空间又能降低对屋顶结构的破坏。

因此，本发明是一种结构简单实用的海绵城市屋面绿化装置，可保证足够的蓄水空间，并且能够有效的防止植物根系破坏屋顶结构。

附图说明

图1为根据本发明实施例1的海绵城市屋面绿化装置的结构示意图；

图2为图1所示屋面绿化装置的内部结构示意图；

图3为图2所示分隔组件的结构示意图；

图4为根据本发明实施例2的海绵城市屋面绿化装置的限位组件的装配结构示意图；

图5为图4所示限位组件的结构示意图；

图6为图5所示限位组件的装配方式的示意图；

图7为图6中A部的局部放大示意图；

图8为根据本发明实施例2的第一基体的内部结构示意图；

图9为与图8所示中空腔室相配合的辅助件的结构示意图；

图10为根据本发明实施例2的辅助件的结构示意图。

附图标号：第一基体10；台阶部11；透气孔12；第一开槽13；第一插条14；第二开槽15；第二插条16；中空腔室17；种植层20；种植框21；网板22；蓄水层30；分隔组件31；浮板32；滑槽33；遮挡件34；叶板35；移动轴36；限位组件41；第一限位条42；第二限位条43；凸起部44；第一通槽45；槽孔46；插接开槽47；辅助件51；第二通槽52；支撑层60；辅助支撑组件61；第一支撑条62；第二支撑条63。

具体实施方式

以下结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

图1~图3示意性的显示了根据本发明一实施方式的海绵城市屋面绿化装置。如图所示，本装置包括用于与屋顶固定连接的方形的第一基体10，第一基体10的内部包括上下配合的种植层20和蓄水层30，种植层20包括种植框21和网板22，网板22与种植框21的底部连接，第一基体10的内壁配置有台阶部11，种植框21的外壁与台阶部11贴合设置。第一基体10内壁的台阶部11为种植框21提高足够的支撑，可防止种植框21移位。种植层20与蓄水层30之间连接有吸水件（图中未标出）。吸水件可选用吸水棉绳，吸水棉绳的一端浸没在蓄水层30内，另一端埋在种植层20内部泥土中。

第一基体10的侧壁配置有插接结构。第一基体10的一个侧面设有第一开槽13，第一基体10的另一侧面上设有第一插条14，第一开槽13与第一插条14相对设置。第一基体10的底部配置有支撑层60；支撑层60包括第二插条16，第一基体10的底部设有第二开槽15，第二插条16与第二开槽15插接配合。

如此，多个第一基体10之间通过第一插条14与第一开槽13的插接配合，可在布设的时候将多个第一基体10互相插接固定在一起，实现房屋顶面的大面积铺设，以及对种植装置的固定。第一基体10下方设有第二开槽15并与第二插条16插接，第二插条16可以和房屋顶面固定，这样实现第一基体10在屋顶的位置固定，也可以实现种植装置可拆卸。

第一基体10的侧壁配置有透气孔12，透气孔12与蓄水层30相连通。蓄水层30配置有分隔组件31，分隔组件31包括两个相对设置的浮板32和多个设于浮板32之间的遮挡件34。遮挡件34采用塑料等轻质材料加工而成，通过浮板32的浮力可保持分隔组件31漂浮于蓄水层30的水面上，并且遮挡件34的底部与水面之间留有一定间距。

通过浮板32的配合能够保持遮挡件34漂浮于水面的上方，从而可减少水面的水体蒸发，避免减缓种植层20因为蒸发导致的水体流失速度过快等问题。此外，遮挡件34的设置可以降低蓄水层30内水体与外界的换热效率，从而避免水体温度过高。

遮挡件34的下方配置有移动轴36和可活动的叶板35，叶板35设于移动轴36的外侧，移动轴36可带动叶板35转动。两个浮板32上相对设置的侧面上对应设置滑槽33，移动轴36的两端分别与两个滑槽33配合设置。

遮挡件34的容置空间可承接部分来自种植层20的水体，如此，雨水下落过程中通过网板22掉落的部分泥土可以被遮挡件34拦截，从而防止泥土沉积到蓄水层30的底部。

遮挡件34的容置空间可容纳部分水体，如此，雨天时，部分下落的雨水集中到遮挡件34的内部，并沿遮挡件34的内壁下落。遮挡件34这种上宽下窄的结构有助于对雨水的收集，利用遮挡件34将水体集中的方式能够实现利用下落的水流冲击力来驱动下方的叶板35旋转运动，并且下落的水体能够冲击蓄水层30内部沉积物的再度悬浮。通过使蓄水层30内部的沉积物再悬浮方式，有利于沉积物从第一基体10侧方的透气孔12排出，避免沉积物过多挤占蓄水层30内部的水体容积空间。在这一过程中还能够实现对蓄水层30内部水体的更换，并且通过遮挡件34与叶板35的配合实现水体扰动，有助于提高水体的含氧量，限制部分微生物的滋生，保证供水质量；此外，水体扰动还可避免水体中的杂质粘附在第一基体10的内壁上，降低清洁难度。

移动轴36与浮板32的滑动配合，在遮挡件34下泄水流冲击叶板35的过程中，移动轴36受力转动，从而使叶板35搅动下方水体，同时移动轴36受力沿滑槽33滑动，从而扩大了叶板35的扰动范围，提高底部水体的均衡性，防止出现沉积死角。

分隔组件31中遮挡件34、叶板35等的设置还有助于限制植株的生长。例如，常规状态下植物根系一般不会到蓄水层30内，但若种植层20的植株根系比较发达则会延伸到蓄水层30内。遮挡件34上方敞口的设置还可以容纳部分根系，防止其继续向第一基体10的底部延伸。并且由于植物的蒸腾作用或因雨天雨水下落导致分隔组件31随蓄水层30水面变化而上下移动，移动轴36在移动的时候带动叶板35翻动，使其处于不稳定状态，也能够干扰植物根系生长方向，转动轴以及叶板35转动还可以实现根系缠绕，有助于促使该部分根系在转动轴沿滑槽33滑动的过程中因拉扯而断裂，避免植物根系垂直向下生长破坏第一基体10，从而可防止植物根系对屋顶结构的破坏。

实施例2

图4~图10示意性的显示了根据本发明另一实施方式的海绵城市屋面绿化装置，与实施例1的不同之处在于：

第一基体10的内部配置有限位组件41，限位组件41设于蓄水层30的底部，通过限位组件41的设置可提高第一基体10底部的配重稳定性，提高绿化装置的抗风性能。限位组件41包括纵横交错设置的第一限位条42和第二限位条43；第一限位条42与第二限位条43均配置有凸起部44，凸起部44的内部设有上下延伸的第一通槽45；第一限位条42与第二限位条43均配重有槽孔46。槽孔46贯穿第一限位条42或第二限位槽的侧壁，并且部分槽孔46设置在凸起部44，与第一通槽45连通。

第一限位条42与第二限位条43上均配置有插接开槽47，多个第一限位条42与多个第二限位条43通过插接开槽47穿插设置呈十字型格子状，并且多个第一限位条42与多个第二限位条43阵列布设，布满蓄水层30的底部。

针对破坏种植层20延伸到蓄水层30的植物根系，通过第一限位条42与第二限位条43形成的小格子能够限定其生长空间，可避免植物根系聚集，防止其对第一基体10的破坏，通过提高第一基体10内蓄水层30底部的结构复杂度，可干扰植物根系在蓄水层30的生长。第一、第二限位条43上的凸起和第一通槽45的设置能够限制植物根系的大小，配合与第一通槽45连通的槽孔46，可引导植物根系向侧方生长来避免植物根系垂直向下生长。

第一基体10底部的底板配置有中空腔室17，中空腔室17内配置有辅助件51；辅助件51为具有弯曲弧度的板材，辅助件51上配置有第二通槽52。

通过辅助件51的布设一方面能够提高第一基体10的支撑性能，并减少第一基体10的用料；另外还可通过辅助件51的结构形态来引导穿过第一基体10底部的植物根系，使该部分根系沿辅助件51结构方向生长，改变根系生长方向，避免根系进一步向下生长破坏第一基体10，甚至破坏屋顶结构。此外，由于辅助件51具有弯曲弧度，如此，在随种植层20的植物生长过程中，第一基体10承受的压力不断增加，可通过辅助件51的弯曲形变实现缓冲，降低重力增加对第一基体10整体结构的影响。

此外，第一基体10底部的支撑层60，在相邻第二插条16之间配置有辅助支撑组件61，辅助支撑组件61包括纵横交错设置的第一支撑条62和第二支撑条63。

如此，将第一支撑条62和第二支撑条63插接配合，形成十字格子阵列布设，一方面与间隔布设的第二插条16相配合，能够实现对第一基体10底部的支撑，提高绿化装置整体的结构稳定性。另一方面第一支撑条62与第二支撑条63配合，能够如限位组件41一般，针对破坏第一基体10延伸出来的植物根系，限定其生长空间。

此外，辅助支撑组件61中第一支撑条62与第二支撑条63插接方式配合，二者之间的插接松紧度以及彼此之间的相互支撑状态、形变是根据上面的种植层20的重量来变化的，即种植层20的植物越来越重的时候，随着植物根系向下破坏生长，第一支撑条62和第二支撑条63因受压力的增加也发生形变，这样能够通过第一支撑条62第二支撑条63的形变来破坏或切断向下的植物根系，以及通过形变后的第一支撑条62第二支撑条63引导、限制植物根系的生长方向。

本发明的操作步骤中的常规操作为本领域技术人员所熟知，在此不进行赘述。

以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种海绵城市屋面绿化装置，包括用于与屋顶固定连接的第一基体（10），其特征在于，

所述第一基体（10）的内部包括上下配合的种植层（20）和蓄水层（30），所述种植层（20）与所述蓄水层（30）之间连接有吸水件；所述第一基体（10）的侧壁配置有透气孔（12），所述透气孔（12）与所述蓄水层（30）相连通；所述蓄水层（30）配置有分隔组件（31），所述分隔组件（31）包括浮板（32）和遮挡件（34），多个所述遮挡件（34）间隔设于两个所述浮板（32）之间，所述遮挡件（34）配置有容置空间，所述容置空间与所述蓄水层（30）的内部空间相连通；所述遮挡件（34）的下方配置有可活动的叶板（35）；所述遮挡件（34）的下方配置有移动轴（36），所述移动轴（36）的两端分别与两个所述浮板（32）滑动连接，并且所述叶板（35）设于所述移动轴（36）的外侧，所述移动轴（36）可转动；

所述第一基体（10）底部的底板配置有中空腔室（17），所述中空腔室（17）内配置有辅助件（51）；所述辅助件（51）为具有弯曲弧度的板材，所述辅助件（51）上配置有第二通槽（52）。

2.根据权利要求1所述的海绵城市屋面绿化装置，其特征在于，

所述第一基体（10）的内部配置有限位组件（41），所述限位组件（41）设于所述蓄水层（30）的底部；

所述限位组件（41）包括纵横交错设置的第一限位条（42）和第二限位条（43）；所述第一限位条（42）与所述第二限位条（43）均配置有凸起部（44），所述凸起部（44）的内部设有第一通槽（45）；所述第一限位条（42）与所述第二限位条（43）均配重有槽孔（46）。

3.根据权利要求1所述的海绵城市屋面绿化装置，其特征在于，

所述第一基体（10）的一个侧面设有第一开槽（13），所述第一基体（10）的另一侧面上设有第一插条（14），所述第一开槽（13）与所述第一插条（14）相对设置。

4.根据权利要求1所述的海绵城市屋面绿化装置，其特征在于，

所述第一基体（10）的底部配置有支撑层（60）；所述支撑层（60）包括第二插条（16），所述第一基体（10）的底部设有第二开槽（15），所述第二插条（16）与所述第二开槽（15）插接配合；

相邻所述第二插条（16）之间配置有辅助支撑组件（61），所述辅助支撑组件（61）包括纵横交错设置的第一支撑条（62）和第二支撑条（63）。

5.根据权利要求1所述的海绵城市屋面绿化装置，其特征在于，

所述种植层（20）包括种植框（21）和网板（22），所述网板（22）与所述种植框（21）的底部连接，所述第一基体（10）的内壁配置有台阶部（11），所述种植框（21）的外壁与所述台阶部（11）贴合设置。