CN203939192U - 一种集水型可持续的绿色屋顶系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种集水型可持续的绿色屋顶系统，以屋面构建的蓄水系统；植栽模块的腿部支撑模块的顶板使其架空；在植栽模块的顶板上设置土工布层，再在土工布层上设置种植土来栽种植物；所述植栽模块的腿部开设将腿部与屋面上的蓄水连通的透水孔，并使土工布在腿部中穿过而将蓄水与所述土工布层连通，来为种植土供水。本实用新型中架空的植栽模块使植物根系受到空气及水的阻挡而无法生长并穿刺屋面；本系统可有效积蓄雨水，利用雨水浇灌植物，收集渗透的多余浇灌水，并通过毛细作用将蓄积的雨水为土壤供应水分，减少人工浇水的次数，节省维护成本。

Description

一种集水型可持续的绿色屋顶系统

技术领域

本实用新型涉及一种集水型可持续的绿色屋顶系统。

背景技术

现代城市中尤其是大型城市中，集中的建筑和城市道路在夏季积聚大量热量，成为城市热岛效应的重要源头。为解决这一难题，在屋顶种植绿色植被的“绿色屋顶”走入人们的视野。但绿色屋顶的发展受到了一定的经济和技术制约，原因有如下几点：1、高昂的建设和维护成本；2、存在植物根系穿刺屋面防水层的潜在危险。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于利用屋面建设整体蓄水系统，并设置高分子材料植栽模块以及土工布、种植土组成的植物栽植系统，实现一种集水型可持续的绿色屋顶系统。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种绿色屋顶系统，其包含：

以屋面构建的蓄水系统，在屋面上蓄水；

植栽模块，设有多个腿部，和由腿部支撑并悬空在蓄水上方的顶板；在植栽模块的顶板上设置土工布层，再在土工布层上设置种植土来栽种植物；所述植栽模块的腿部开设有第二透水孔，将腿部与屋面上的蓄水连通，还开设有第一透水孔并在其中穿设有土工布，将蓄水与所述土工布层连通，来为种植土供水。

可选地，所述屋面上铺设有改性沥青防水卷材层，在该改性沥青防水卷材层上蓄水。

可选地，在屋面上铺设有多个所述植栽模块，每个植栽模块和与之相邻的其他植栽模块连接，或者和屋面周边的女儿墙连接。

可选地，所述植栽模块的顶板设有网格状的通孔。

可选地，所述植栽模块是低压高密度聚乙烯的托盘。

可选地，所述植栽模块的顶板平行于水面。

可选地，其中一些所述植栽模块的腿部下方设置有加长块来调整植栽模块顶板的悬空高度。

可选地，在具有排水坡度的屋面上，位于屋面的最高点到最低点的各个植栽模块，其腿部下方的加长块长度逐渐增大。

可选地，所述加长块开设有第四透水孔，将加长块与屋面上的蓄水连通，还开设有第三透水孔与腿部的第一透水孔对应连通，并使土工布在第一透水孔、第三透水孔中穿过，将蓄水与所述土工布层连通，来为种植土供水。

可选地，位于腿部底部的第一透水孔，与位于加长块顶部的第三透水孔对应连通；第二透水孔开设在腿部的侧边；第四透水孔开设在加长块的侧边。

本实用新型根据现有的技术条件，以自然界中的水循环为灵感，设计出了一种集水型可持续的绿色屋顶系统。与传统的屋顶花园系统不同，本系统为绿色屋顶，着重体现生态性和可持续性，但不注重人的过多参与，不铺设园路和进行过多的场地设计，建成后以纯植物为主，只保留一定的维护性通道。

本实用新型的绿色屋顶系统有以下优点：

1、有效的蓄积雨水，利用雨水浇灌植物，过多的浇灌水通过植栽模块下渗，仍然被屋面整体蓄水系统再次收集，减少水资源的浪费。同时，通过毛细作用为土壤供应水分，减少人工浇水的次数，以上手法能够节省维护成本。

2、架空的植栽模块使根系受到空气及水的阻挡而无法生长并穿刺屋面。

3、屋面蓄水的水位可人工控制，系统处于蓄水状态时，落水口用塞子进行封闭，当水位过高时，由人工打开落水口，释放雨水。

4、高分子材料本身具有很好的强度、抗腐蚀性和稳定性，模块设计合理、使用得当的前提下，具有较长的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型所述集水型可持续的绿色屋顶系统的结构示意图；

图2是本实用新型中植栽模块的结构示意图；

图3是本实用新型中植栽模块的腿部加长块的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供的一种集水型可持续的绿色屋顶系统，包含两部分：第一部分为利用屋面1建设的整体蓄水系统，第二部分为由一种高分子材料的植栽模块3以及土工布2、种植土1构成的植物栽植系统。

蓄水系统的建设需要根据建筑的实际情况进行荷载计算，屋面静荷载主要由屋面蓄积的雨水重量，植栽模块3的重量以及土壤和植物重量组成，另外还需要考虑动荷载。在满足荷载的前提下，在现有建筑屋面完成层上，铺设改性沥青防水卷材层5。对屋面上已经建成的雨水口用橡胶塞子进行封闭，需要时可开启。（一体式不能使用塞子的雨水口此处不做讨论。铁质雨水口应采用防水处理）。从而将整个屋面建设成一个“蓄水池”，达到蓄水的目的。对于遇到屋面水箱等设施的，应酌情避开，例如在水箱周围设置一定高度的挡水墙（既不影响人们对设施的维护，又满足水位高度要求），再铺设防水卷材层。 

植物栽植系统中包含高分子材料的植栽模块3。在建设了蓄水系统的整个屋面上铺设所述植栽模块3。避开屋面水箱等设施，对植栽模块3进行相应的连接（例如使植栽模块3与相邻的其他植栽模块3连接，或者与相邻的女儿墙连接）。再在植栽模块3上依次铺设土工布层2、种植土，之后即可栽种植物。

如图2所示，所述植栽模块3由高分子材料制成，例如是一种HDPE（低压高密度聚乙烯）的托盘，静荷载为2吨，动荷载0.5吨。所述植栽模块3下方设置多个腿部32（图示为九个），对该模块上设置有网格状通孔的顶板31进行支撑，并使植栽模块3的该顶板31能够在屋面6积蓄的雨水4上方悬空。

本例中植栽模块3的腿部32开设有若干透水孔：例如，在每个腿部32的底部设有第一透水孔（例如是位于正中位置，边长20mm×20mm的正方形），在每个腿部32的侧边设有第二透水孔（例如是边长20mm×20mm的正方形），能让整个腿部32中也蓄积雨水。用土工布穿过底部的第一透水孔，从而连接屋面6蓄积的雨水4与种植土1下的土工布层2，利用毛细作用将水分运送到土壤底部，然后再被土壤吸收，从而达到模拟自然界中水循环，减少人工浇水次数的目的。上述对于透水孔形状尺寸的描述作为示例，可以根据所需的吸水量多少、加工是否方便等等实际的应用情况来做调整。

在夏季蒸发量大时或蓄积雨水用完的时候，可以由人工补浇水。植栽模块3可承受的荷载完全能够满足在上面进行工人维护时的需要。若采用人工浇水，则在设计时应将水管设置在女儿墙顶部或其他便于利用的位置，预留几个插喷式的出水口。若采用自动浇水系统，则由专业公司设计。

关于蓄水层厚度的问题，以上海为例，月均降水量约在45-230cm之间。假设有一四向排水平屋面的排水坡度为2％，屋面单边长为20米，则屋面制高点到最低点的高差为20cm，若最高点蓄积雨水为10cm，则最低点为30cm。平均雨水蓄积为20cm，在夏季雨水最多的时候也几乎能够蓄积下整月的雨水，本系统的蓄水能力较传统屋顶花园系统效果更好。

此外，由于屋面最高点与最低点之间存在高差，因而植栽模块3应平行于水面而非屋面，才能防止泥土浸入水中。因此，可以通过在植栽模块3的腿部设置加长块33，来进一步调整屋面不同位置的植栽模块3的布置高度。

以上文假设的屋面为例，这种植栽模块3安放在屋面的最高点时，雨水蓄积高度为最高设计高度的10cm，依然能有4cm的空隙为空气。而最低点处的植栽模块3的腿长应比最高点处长20cm，其他位置的模块腿长也可以通过计算得出。在实际应用时，由设计方根据不同屋面的情况进行计算，得出加长块的长度H，再由施工方现场施工。

加长块33的材质与高分子植栽模块3相同，形式见图3。加长块33底部无孔，顶部设有第三透水孔（位置正中，边长20mm×20mm的正方形），侧边设有第四透水孔（边长15mm×15mm的正方形）。加长块33顶部与植栽模块3的底部之间用高分子胶水粘连，使第一透水孔和第三透水孔对齐，使土工布4能够在其中穿过。

利用本实用新型的系统，可种植常绿、落叶花灌木以及多年生草本植物等，考虑到荷载及土层厚度等因素，不建议种植大型乔木。土层的厚度建议为20-25cm，以减少重量，植物根系纵向生长受到阻碍会促使其横向发展，故所需土层厚度能略微减少。

综上所述，本实用新型中架空的植栽模块使植物根系受到空气及水的阻挡而无法生长并穿刺屋面；本系统可有效积蓄雨水，利用雨水浇灌植物，收集渗透的多余浇灌水，并通过毛细作用将蓄积的雨水为土壤供应水分，减少人工浇水的次数，节省维护成本。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种集水型可持续的绿色屋顶系统，其特征在于，包含：

以屋面构建的蓄水系统，在屋面上蓄水；

植栽模块，设有多个腿部，和由腿部支撑并悬空在蓄水上方的顶板；在植栽模块的顶板上设置土工布层，再在土工布层上设置种植土来栽种植物；所述植栽模块的腿部开设有第二透水孔，将腿部与屋面上的蓄水连通，还开设有第一透水孔并在其中穿设有土工布，将蓄水与所述土工布层连通，来为种植土供水。

2.如权利要求1所述的绿色屋顶系统，其特征在于，

所述屋面上铺设有改性沥青防水卷材层，在该改性沥青防水卷材层上蓄水。

3.如权利要求1所述的绿色屋顶系统，其特征在于，

在屋面上铺设有多个所述植栽模块，每个植栽模块和与之相邻的其他植栽模块连接，或者和屋面周边的女儿墙连接。

4.如权利要求1所述的绿色屋顶系统，其特征在于，

所述植栽模块的顶板设有网格状的通孔。

5.如权利要求1所述的绿色屋顶系统，其特征在于，

所述植栽模块是低压高密度聚乙烯的托盘。

6.如权利要求1所述的绿色屋顶系统，其特征在于，

所述植栽模块的顶板平行于水面。

7.如权利要求6所述的绿色屋顶系统，其特征在于，

其中一些所述植栽模块的腿部下方设置有加长块来调整植栽模块顶板的悬空高度。

8.如权利要求7所述的绿色屋顶系统，其特征在于，

在具有排水坡度的屋面上，位于屋面的最高点到最低点的各个植栽模块，其腿部下方的加长块长度逐渐增大。

9.如权利要求6或7所述的绿色屋顶系统，其特征在于，

所述加长块开设有第四透水孔，将加长块与屋面上的蓄水连通，还开设有第三透水孔与腿部的第一透水孔对应连通，并使土工布在第一透水孔、第三透水孔中穿过，将蓄水与所述土工布层连通，来为种植土供水。

10.如权利要求9所述的绿色屋顶系统，其特征在于，

位于腿部底部的第一透水孔，与位于加长块顶部的第三透水孔对应连通；第二透水孔开设在腿部的侧边；第四透水孔开设在加长块的侧边。