CN210067251U - 一种海绵城市绿色屋顶 - Google Patents

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范秀磊
王建华
陈佳贞
刘加强
杨成方
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Abstract

本实用新型公开了一种海绵城市绿色屋顶，旨在提供一种可以改善径流水质、提高截流能力和蓄水能力的绿色屋顶，其包括结构层、防水层、阻根层、蓄排水层、过滤层、基质层和植被。雨水从植被层进入基质层，基质层和植被提供净化雨水水质、延缓产流时间、延缓径流峰值、消减屋顶径流的功能，然后经过滤层截留污染物，进入蓄排水层，当雨水积累到一定量经溢流管排出，产生屋顶径流。本实用新型具有净化雨水水质、延缓产流时间、延缓径流峰值、消减屋顶径流以及景观的功能。

Description

一种海绵城市绿色屋顶
技术领域
本实用新型属于海绵城市低影响开发领域，涉及一种集净化雨水水质、延缓产流时间、延缓径流峰值、消减屋顶径流以及景观等多功能为一体的绿色屋顶，具体为一种海绵城市绿色屋顶。
背景技术
近年来，随着我国城镇化的不断推进，不透水面积激增，当降雨量增加时，雨水不能及时排出，从而造成城市内涝灾害，严重危害人民财产安全，同时由于城市道路普遍存在污染严重问题，降雨在冲刷路面后产生的径流，尤其初期雨水中包含大量的污染物质，若不加处理就排入河流，将会造成水体污染、雨水资源浪费、城市热岛效应加剧等问题。海绵城市，是新一代城市雨洪管理概念，是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”。
雨水冲刷地面产生径流污染，但由于污染程度较轻，可经处理后作为城市绿化、冲刷道路的水源或补给地下水等。目前海绵城市建设中对雨水净化收集的主要技术有：屋顶雨水净化收集、城市道路雨水收集、城市绿地公园雨水再利用。绿色屋顶就是屋顶雨水净化收集的典型代表。绿色屋顶具有净化雨水水质、延缓产流时间、延缓径流峰值、消减屋顶径流的功能。绿色屋顶的发展，具有良好的社会效益和环境生态效益，适应海绵城市建设的现状和需求，符合可持续发展的要求，对人和自然的和谐相处起到了意味深远的作用。
当前绿色屋顶由于雨水冲刷导致屋顶径流污染物浓度升高和微生物膜污染，一旦强降雨发生，绿色屋顶的截流能力下降，屋顶荷载小。CN102383533A公布了一种绿色屋顶，虽然考虑了暴雨产流的调控，但截流效果不尽如人意，且设计过于简单。CN105781031A公布了一种绿色屋顶，虽然蓄水效果较好，但没有考虑雨水冲刷导致的污染物浓度升高，不具备较好的生态效益。本实用新型专利解决了以上两种专利存在的问题，具有良好的净化雨水水质、延缓产流时间、延缓径流峰值、消减屋顶径流以及景观等多功能。
发明内容
本实用新型针对现有技术屋顶径流污染物浓度过高、微生物膜污染严重、绿色屋顶截流效果差、屋顶荷载小等缺陷，本实用新型提供了一种一种海绵城市绿色屋顶。其目的在于提供一种可降低雨水径流中污染物浓度、减少微生物膜污染、提高绿色屋顶截流能力以及降低屋顶荷载的方法。
为实现上述目的，本实用新型是通过如下技术方案实现的，一种海绵城市绿色屋顶，包括用于覆盖屋顶起支撑作用的结构层；在所述结构层上部设有用离心玻璃棉围成的绿色屋顶；
所述绿色屋顶从下往上依次为：防水层、阻根层、蓄排水层、过滤层、以及用于种植植被的基质层；
在所述过滤层和基质层之间安装有透水板；所述透水板上设有若干个透水孔；
在所述离心玻璃棉侧壁上设有与蓄排水层相连通的溢流管；所述溢流管放置有用于净化雨水的活性炭。
雨水从植被进入基质层，基质层和植被提供净化雨水水质、延缓产流时间、延缓径流峰值、消减屋顶径流的功能，然后经过滤层截留污染物，进入蓄排水层，当雨水积累到一定量经溢流管排出，产生屋顶径流。
离心玻璃棉具有良好的防渗效果，而且塑料质轻、耐低温性能好、制造成本低，适用于屋顶荷载小、低温环境以及经济实用的要求；采用离心玻璃棉，导热系数低，吸湿率低，具有良好的吸音保温隔热效果且玻璃棉质地柔软、纤维微细，施工中不会刺激皮肤，对人比较友好。
本实用新型所述的海绵城市绿色屋顶的一种优化方案：所述基质层采用宫格式结构，在基质层上种植的植被层，可有效降低屋顶荷载，同时，可根据季节更换植物，增加生物的多样性。
本实用新型所述的海绵城市绿色屋顶的一种优化方案：所述防水层采用防水涂料在结构层进行涂刷而成；所述阻根层采用PE膜防水卷材。
本实用新型所述的海绵城市绿色屋顶的一种优化方案：所述溢流管中心线位于蓄排水层高度的1/2-2/3处，将蓄排水层分为蓄水部分和排水部分，其中，蓄水部分能将部分水储藏起来，给植物生长提供充足的水分与氧气，排水部分能确保将多余水快速排走，且质轻及保温隔热功能强。
本实用新型所述的海绵城市绿色屋顶的一种优化方案：所述过滤层是由上部为土工布，下部为海绵，二者叠加而成；
所述土工布，可防止污染物或基质堵塞海绵，所述海绵，可提高整体的蓄水能力。
本实用新型所述的海绵城市绿色屋顶的一种优化方案：在所述结构层上进行找平，形成1-2%的坡度，以防止楼顶积水。
本实用新型所述的海绵城市绿色屋顶的一种优化方案：所述基质层上放置有格栅。
功能实现方法：1、改善径流水质：①消能：在不影响植物生长的情况下，在植被上增加一个类似于格栅或者雨水篦子的装置，其材料采用塑料，可有效降低雨水对土壤以及基质的冲刷，可有效降低雨水径流中污染物浓度和减少微生物膜污染；②基质选择：选用吸附性较强的蛭石、沸石等基质，可牢固吸附雨水中的污染物、离子，降低雨水径流中的污染物浓度和减少微生物膜污染；
Figure DEST_PATH_800514DEST_PATH_IMAGE001
溢流管：在溢流管入口处，选用活性炭对残余污染物或离子进行吸附，降低雨水径流中的污染物浓度和减少微生物膜污染。
2、提高截流能力：①基质组成：选用蛭石、泥炭土、珍珠岩、沸石等基质，具有较好的吸水性能，可提高截流能力；②基质含水量：选用沸石这种基质，沸石具有干燥功能，可以对基质进行一定程度的干燥，提高截流能力；
Figure DEST_PATH_658880DEST_PATH_IMAGE001
植被组合：选择多种植物的组合，可有效提高截流效果。
3、降低屋顶荷载：除材料选用轻质材料外，植被层和基质层采用宫格式结构，可有效降低屋顶荷载，同时，可根据季节更换植物，增加生物的多样性。
本实用新型的优点：1、改善径流水质；2、提高截流能力；3、降低屋顶荷载。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图；
图2是本实用新型基质层结构示意图；
图3是本实用新型透水板结构示意图；
图中：1-结构层，2-防水层，3-阻根层，4-蓄排水层，5-废弃海绵，6-土工布，7-过滤层，8-基质层，9-透水板，10-透水孔，11-植被，12-溢流管，13-活性炭，14-离心玻璃棉，15-格栅。具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型做进一步说明。
实施例1
参照图1，一种海绵城市绿色屋顶，包括用于覆盖屋顶起支撑作用的结构层1；在所述结构层1上部设有用离心玻璃棉14围成的绿色屋顶；
所述绿色屋顶从下往上依次为：防水层2、阻根层3、蓄排水层4、过滤层7、以及用于种植植被11的基质层8；
在所述过滤层7和基质层8之间安装有透水板9；所述透水板9上设有若干个透水孔10；
在所述离心玻璃棉14侧壁上设有与蓄排水层4相连通的溢流管12；所述溢流管12放置有用于净化雨水的活性炭13。
参照图2，所述基质层8采用宫格式结构，在基质层8上种植的植被，可有效降低屋顶荷载，同时，可根据季节更换植物，增加生物的多样性。
所述防水层2采用防水涂料在结构层1进行涂刷而成；所述阻根层3采用PE膜防水卷材。
所述溢流管12中心线位于蓄排水层4高度的1/2-2/3处，将蓄排水层4分为蓄水部分和排水部分，其中，蓄水部分能将部分水储藏起来，给植物生长提供充足的水分与氧气，排水部分能确保将多余水快速排走，且质轻及保温隔热功能强。
所述过滤层7是由上部为土工布6，下部为海绵5，二者叠加而成；
所述土工布6，可防止污染物或基质堵塞海绵，所述海绵5，可提高整体的蓄水能力。
所述基质层8是由蛭石、泥炭土、珍珠岩以及沸石，按照质量比为1：1：1：1混合而成，高度为50-100mm；蛭石、泥炭土、珍珠岩、沸石质轻，具有较好的吸水性能，吸附性能优异，可牢固吸附雨水中的污染物、离子，降低雨水径流中的污染物浓度和减少微生物膜污染，同时沸石具有干燥功能，可以对基质层8起到干燥作用，使基质层8更好地发挥截流能力。
所述植被11根据屋顶风大、低温的环境，选择耐干旱、耐低温的多肉植物；可选择仙人掌、花蔓草、佛甲草、芦荟等多种植物的组合。
在所述结构层1上进行找平，形成1-2%的坡度，以防止楼顶积水。
所述基质层8上放置有格栅15。表面采用格栅15可进行消能，降低雨水对土壤以及基质的冲刷，可有效降低雨水径流中污染物浓度和减少微生物膜污染。
雨水从植被11进入基质层，基质层和植被11提供净化雨水水质、延缓产流时间、延缓径流峰值、消减屋顶径流的功能，然后经过滤层截留污染物，进入蓄排水层4，当雨水积累到一定量经溢流管12排出，产生屋顶径流。

Claims (7)

1.一种海绵城市绿色屋顶，包括用于覆盖屋顶起支撑作用的结构层（1）；其特征在于：在所述结构层（1）上部设有用离心玻璃棉（14）围成的绿色屋顶；
所述绿色屋顶从下往上依次为：防水层（2）、阻根层（3）、蓄排水层（4）、过滤层（7）、以及用于种植植被（11）的基质层（8）；
在所述过滤层（7）和基质层（8）之间安装有透水板（9）；所述透水板（9）上设有若干个透水孔（10）；
在所述离心玻璃棉（14）侧壁上设有与蓄排水层（4）相连通的溢流管（12）；所述溢流管（12）放置有用于净化雨水的活性炭（13）。
2.根据权利要求1所述的一种海绵城市绿色屋顶，其特征在于：所述基质层（8）采用宫格式结构，在基质层（8）上种植的植被层。
3.根据权利要求1所述的一种海绵城市绿色屋顶，其特征在于：所述防水层（2）采用防水涂料在结构层（1）进行涂刷而成；所述阻根层（3）采用PE膜防水卷材。
4.根据权利要求1所述的一种海绵城市绿色屋顶，其特征在于：所述溢流管（12）中心线位于蓄排水层（4）高度的1/2-2/3处，将蓄排水层（4）分为蓄水部分和排水部分。
5.根据权利要求1所述的一种海绵城市绿色屋顶，其特征在于：所述过滤层（7）是由上部为土工布（6），下部为海绵（5），二者叠加而成。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种海绵城市绿色屋顶，其特征在于：在所述结构层（1）上进行找平，形成1-2%的坡度。
7.根据权利要求6所述的一种海绵城市绿色屋顶，其特征在于：所述基质层（8）上放置有格栅（15）。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111599261A (zh) * 2020-06-03 2020-08-28 河南城建学院 一种基于低影响开发的城市径流模拟系统

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