本發明屬于建筑綠化工程領域,涉及一種屋頂綠化蓄排水板。
背景技術:
隨著城鎮化進程的迅猛發展,不透水材料覆蓋了廣袤的城市面積,導致城市熱島效應、城市內澇日趨嚴重,綠化用地與城市建筑用地的矛盾日益激化。為了能夠最大限度地實現雨水在城市區域的積存、滲透和凈化,國家和地方陸續出臺了促進雨水資源的利用和生態環境保護的“海綿城市”建設的意見和辦法。而屋頂綠化將占據城市相當一部分比例面積的不透水表面轉變為綠地,在滯留雨水、慢排緩釋的同時還起到節能減排、緩解熱島效應的功效,在海綿城市建設中將起到巨大作用。
目前屋頂綠化建造技術已經比較成熟。通常屋頂綠化設施包括防水阻根層、蓄排水層、含水過濾層、基質層、植被層等。其中蓄排水層能夠在雨水充足時及時排走多余水分,防止植物爛根死亡;同時,能儲藏部分雨水,在干旱時補充上方基質。蓄排水層作為屋頂綠化的重要組成部分,起著至關重要的作用。
通常屋頂綠化的蓄排水層都是由蓄排水板構造的。但現有的蓄排水板大多注重及時排水功能,蓄水杯體積小,分布分散,蓄水杯之間沒有連通。這可能導致蓄水量過小,無法滿足植物需求,植物干枯死亡;蓄水時,有的蓄水杯蓄滿溢出,而有的還未收集到雨水;用水時,部分蓄水杯中的水已干涸,另一部分蓄水杯中的水未被充分利用。而且現有的蓄排水板通常僅包含塑料沖壓的板體部分,顆粒物容易沉積在蓄水杯內,進一步減小蓄水量,同時還容易堵塞排水通道。
技術實現要素:
有鑒于此,本發明的目的在于提供一種大儲量屋頂綠化蓄排水板,不僅繼承了傳統蓄排水板排水迅速、生產容易、結構穩固、施工方便等特點,同時還擁有更大的蓄水空間、優化的布水通道、不易堵塞等優點。
為達到上述目的,本發明提供如下技術方案:
一種大儲量屋頂綠化蓄排水板,包括由高密度聚乙烯(HDPE)沖壓制成的板面(1)、板面上的蓄水杯(2)、連接蓄水杯的連通槽(3-1、3-2)、板面上的排水孔(4)、三棱箭狀的支承柱(5)、板面上和杯底粘結的無紡土工布(6-1、6-2)、土工布上的吸水帶(7-1、7-2)、以及板面(1)及連通槽(3-1、3-2)下的空腔排水通道(8)。
所述蓄水杯(2)為六棱柱體,在蓄排水板上呈蜂窩狀排布。蜂窩結構幾何力學性能優秀,節省材料,抗震、降噪、保溫隔熱效果好。所述蓄水杯(2)容積大,結構穩定,分布均勻,在雨水充足時能夠盡可能多的儲存雨水。
進一步的,所述連通槽(3-1、3-2)連接各蓄水杯(2),保證布水均勻,防止有的植物干枯而有的植物被淹。沿坡方向的連通槽(3-1)較深,有利于上下坡間的蓄水杯(2)均勻布水;水平側的連通槽(3-2)較淺,連通水平側的蓄水杯(2)的同時,為板面(1)下空腔排水通道(8)留出更大的排水空間,保證排水暢通。連通槽(3-1、3-2)的寬度可根據實際需要確定,適當加寬可以增大其蓄水能力。
進一步的,所述蓄水杯(2)和連通槽(3-1、3-2)在蓄排水板邊緣由板壁封口,保證儲存的水不會流走。需要裁剪時,只需使用焊接機或專用的粘結劑封住切面開口,就可以保證其他部分的蓄水杯(2)和連通槽(3-1、3-2)正常蓄水。
進一步的,所述蓄水杯(2)與連通槽(3-1、3-2)以外的板面區域上設置有排水孔(4),每個小區域設置3個排水孔(4),排水效率高,保證蓄排水板排水通暢、及時、不會積水;所述每個小區域中間設有三棱箭狀的支承柱(5),與蓄水杯的棱構成的三棱箭狀支承柱(5)一起構成蜂窩狀支承結構,增強蓄排水板的承重能力,質量較輕的同時保證整個蓄排水板結構的穩固。不同于傳統蓄排水板僅僅靠蓄水杯壁作為支撐,本發明在蓄水杯壁承重的同時,與合理布置的支承柱一起,提升了蓄排水板的承重能力和穩定性,使得蓄排水板可以做得更高以獲得更大的蓄水能力。
進一步的,所述無紡土工布(6-1、6-2)粘結在蓄排水板上下表面,具有阻根刺的作用,使施工更加方便。上方無紡土工布(6-1)能過濾雨水,防止雨水中的雜質堵塞排水通道或沉積在蓄水杯中,同時還具備一定吸水保水能力,還能均勻地傳遞吸水帶(7-1、7-2)吸收的水分給上方基質。下方無紡土工布(6-2)在過濾、保水的同時,可以消減所形成的徑流的勢能,減慢流速,與整個系統一起起到慢排緩釋的作用。所述無紡土工布(6-1、6-2)與蓄排水板粘結使整個結構更加穩固。
進一步的,所述吸水帶(7-1、7-2)分布于各蓄水杯(2)及水平側較寬的連通槽(3-2)內,于蓄水杯(2)處的吸水帶(7-2)深入到杯內,吸水帶(7-1、7-2)與上方的無紡土工布(6-1)相連。在雨水不足時,吸水帶(7-1、7-2)可以通過浸潤作用和毛細作用將蓄水杯(2)和連通槽(3-1、3-2)中的水傳遞到上方無紡土工布(6-1),再由上方無紡土工布(6-1)均勻的為基質補充水分,從而增加了植物在旱季的存活率。
本發明的有益效果在于:結構穩定,整體強度高,蓄排水板可以做得更高以獲得更大的蓄水量;蜂窩結構不僅力學性能優秀,還節省材料,抗震、降噪、保溫隔熱效果好;排水通暢,不易堵塞,能及時排出百年一遇的暴雨,同時減緩徑流流速,延長徑流流入市政排水系統的時間,錯開洪峰,減輕市政排水系統的負擔;蓄水量大,同時能夠毛細吸水為基質補水,極大提升植物存活率,降低了灌溉及養護成本;整合了土工布,使施工更加簡潔方便。
附圖說明
為了使本發明的目的、技術方案和有益效果更加清楚,本發明提供如下附圖進行說明:
圖1為大儲量屋頂綠化蓄排水板構造示意圖;
圖2為大儲量屋頂綠化蓄排水板平面圖;
圖3為大儲量屋頂綠化蓄排水板板面透視圖;
圖4為大儲量屋頂綠化蓄排水板板面剖面圖a-a;
圖5為實施例一:蓄排水板搭接,蓄排水板邊緣,女兒墻處蓄排水板布置圖;
圖6為實施例二:種植區域排水口處蓄排水板布置圖。
具體實施方式
下面將結合附圖,對本發明的優選實施例進行詳細的描述。
參照圖1、圖2,本發明一種大儲量屋頂綠化蓄排水板,包括由高密度聚乙烯(HDPE)沖壓制成的板面(1)、板面上的蓄水杯(2)、連接蓄水杯的連通槽(3-1、3-2)、板面上的排水孔(4)、三棱箭狀的支承柱(5)、板面上和杯底粘結的無紡土工布(6-1、6-2)、土工布上的吸水帶(7-1、7-2)以及板面(1)及連通槽(3-1、3-2)下的空腔排水通道(8)。
本發明采用六棱柱體蓄水杯(2),在蓄排水板上呈蜂窩狀排布,幾何力學性能優秀,結構穩定,節省材料,抗震、降噪、保溫隔熱效果好,容積大,分布均勻,在雨水充足時能夠盡可能多的儲存雨水。蓄水杯(2)間由連通槽(3-1、3-2)連接,保證布水均勻。沿坡方向的連通槽(3-1)較深,有利于上下坡間的蓄水杯(2)均勻布水;水平側的連通槽(3-2)寬而淺,連通水平側的蓄水杯(2)的同時增大蓄水量,為板面(1)下空腔排水通道(8)留出更大的排水空間,保證排水暢通。連通槽(3-1、3-2)的寬深不僅限于圖示情況,可根據需要設定。蓄排水板邊緣板壁封口,使水能保存在蓄水單元中。板面區域設置的排水孔(4)排水效率高,保證蓄排水板排水通暢、及時、不會積水。板面區域的三棱箭狀支承柱(5)與蓄水杯的棱構成的三棱箭狀支承柱(5)一起構成蜂窩狀支承結構,承重能力強,質量較輕的同時保證整個蓄排水板結構的穩固;穩定的結構使得蓄排水板可以做得更高,不僅限于圖示情況,根據實際情況更高的蓄排水板具有更大的蓄水量。蓄排水板上下表面粘結無紡土工布(6-1、6-2),在阻根刺、使蓄排水板整體結構更加穩固的同時,上方無紡土工布(6-1)還過濾雨水,防止雨水中的雜質堵塞排水通道或沉積在蓄水杯中,同時具備一定吸水保水能力,還能均勻地傳遞吸水帶(7-1、7-2)吸收的水分給上方基質。下方無紡土工布(6-2)在過濾、保水的同時,可以消減所形成的徑流的勢能,減慢流速,與整個系統一起起到慢排緩釋的作用。與上方無紡土工布(6-1)連接的吸水帶(7-1、7-2)分布于各蓄水杯(2)及水平側較寬的連通槽(3-2)內,于蓄水杯(2)處的吸水帶(7-2)深入到杯內。當雨水不足時,吸水帶(7-1、7-2)可以通過浸潤作用和毛細作用將蓄水杯(2)和連通槽(3-1、3-2)中的儲存的雨水傳遞到上方無紡土工布(6-1),再由上方無紡土工布(6-1)均勻的為基質補充水分,從而增加了植物在旱季的存活率。
進一步的,所述吸水帶(7-1、7-2)在各蓄水杯(2)及水平側較寬的連通槽(3-2)內的分布可參照圖2平面圖。
進一步的,參照圖3透視圖,可以清楚地看到所述三棱箭狀支承柱(5)在蓄排水板上的蜂窩狀布置,以及所述空腔排水通道(8)。
進一步的,參照圖4剖面圖,所述空腔排水通道(8)有足夠的排水空間,能夠及時排水,不易堵塞。
實施例一:
在此例中,蓄排水板沿屋面順坡平整鋪設。蓄排水板結構的正六邊形邊長b=30mm,排水通道最低高度h=20mm,板高H=30mm。將蓄排水板的排水通道視作橫截面A=30mm×20mm的長方體水槽,水流視為明渠均勻流。板壁糙率n1=0.012,無紡土工布糙率n2=0.02,其綜合糙率式中X1、X2分別為相應于糙率n1、n2的濕周長度。由流速公式知,流速與糙率成反比,可得該蓄排水板排水流速比普通蓄排水板慢約22%,可起到慢排緩釋的效果,錯開產流高峰,減輕排水系統負擔。根據《種植屋面工程技術規程JGJ 155-2007》和《重慶市種植屋面技術規程DBJT50-067-2007》,采用找坡層坡度i=2%,根據謝才公式和曼寧公式,單個排水通道的流量單位寬度蓄排水板的排水能力為根據重慶市暴雨強度公式,取設計重現期P=100a,降雨總歷時T=180min,降雨初期強度最大,取t=0min求得最大降雨強度其累計雨量為132.46mm,為大暴雨。通過單位換算,沿坡長20m的蓄排水板在暴雨強度最大時需排水Qr=1.54l/s·m。Qu>Qr,所述蓄排水板能夠滿足百年一遇暴雨的排水要求,保持流水暢通,水氣平衡。
在此例中,蓄水杯邊長b=30mm,高為H=30mm;坡向連通槽寬c1=10mm,深d1=20mm;水平側連通槽寬c2=20mm,深d2=10mm。其蓄水能力約為V=10.28l/m2,約占蓄排水板體積的1/3,蓄水能力出眾。
在此例中,蓄排水板搭接如圖5所示,板面(1)及上方土工布(6-1)都互相搭接10cm,板面(1)可使用焊接機焊接封口,無法使用焊接機的地方可使用專用的粘結劑。在蓄排水板邊緣,用上方土工布包裹底板,并將其壓在底板之下。
在此例中,種植基質與女兒墻之間有寬500mm的卵石隔離帶,隔離帶與種植基質間用隔板進行隔離,隔板高度比基質頂層高50mm。蓄排水板如圖5所示,從隔板底部穿過,延伸到墻邊,上方土工布(6-1)沿女兒墻向上卷起包裹隔離帶填料。
實施例二:
在此例中,蓄排水板排水結構保持與實施例一不變,其他結構基本一致,除板高增高到H=50mm,坡向連通槽寬c1=20mm,深d1=40mm,水平側連通槽寬c2=20mm,深d2=30mm。其排水能力與實施例一中一樣Qu=2.56l/s·m,其蓄水能力約為V=21.4l/m2,得到極大提升。
在此例中,如圖6所示,在綠化范圍內的排水口處有500mm卵石隔離帶,隔離帶與種植基質間用隔板進行隔離,隔板高度比基質頂層高50mm。排水口上設置檢查箱。蓄排水板從隔板底部穿過,延伸排水口,上方土工布(6-1)與檢查箱底邊搭接。
最后說明的是,以上優選實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制,盡管通過上述優選實施例已經對本發明進行了詳細的描述,但本領域技術人員應當理解,可以在形式上和細節上對其作出各種各樣的改變,而不偏離本發明權利要求書所限定的范圍。