一种利用建筑废弃物构建的雨水花园的制作方法

本发明涉及雨水花园技术领域，特别是涉及一种利用建筑废弃物构建的雨水花园。

背景技术：

现在对雨水花园有不同的定义，有的认为雨水花园是一种通过后期人工挖掘的或者天然形成的下凹绿地，主要用于收集和吸收来自房顶或地面的雨水，是一种生态可持续的雨水利用和雨洪控制设施。也有的认为雨水花园是以自然生态和美观为主要方式来减少径流峰值、降低环境污染、提高水质的有效的雨水自然净化与处置技术，同时，雨水花园也是一种生物滞留设施。

总的来说，凡是景观绿地系统中依靠科学技术或者自然方式的手段，以雨水收集、利用、处理等为目的，并取得较好景观品质的都可以定义为雨水花园。雨水花园是一种行之有效的雨水自然净化与处置技术，是一种模仿自然界雨水渗滤功能的现代风景园林的发展方式，也是运用了生物滞留原理的旱地生态系统。

目前现有关于雨水花园的专利大多集中在以下三个方向：

①通过调整雨水花园种植基质的物理特征，比如通过增加新型基质，或者改变基质的厚度、形状、配比，亦或者结合微生物群落，提高雨水花园设施的蓄水或净化能力。这一类的雨水花园专利较多，如专利号为zl201610480229.9的发明专利多功能蓄排雨水花园系统。

②在传统的雨水花园的基础上，增加灌溉系统、数控系统、湿度或温度传感器等，扩展了雨水花园的技术外延，使雨水花园设施与其他学科有机结合。如专利号为zl201710831400.0的发明专利一种生态型雨水花园。

③将雨水花园设施与其他海绵城市设施相结合，组成一套完整的具有径流消减、水质净化、调蓄水资源功能的雨水蓄留系统，如专利号为201410793993.2发明专利一种解决城市内涝、雾霾及热岛效应的雨水蓄留系统。

上述现有雨水花园的类型，都需要大量额外的材料，构建成本高、构建周期长。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种利用建筑废弃物构建的雨水花园，能够将常见的建筑废弃物加工为特定粒径范围的填料，使其成为高效的水质净化填料，提升雨水花园的净水能力。

为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种利用建筑废弃物构建的雨水花园，自上而下依次包括：过滤层、种植层、第一净化层、第二净化层和基础层；所述过滤层的材质为木屑，所述种植层的材质为种植土与腐殖质的混合物，所述第一净化层的材质为混凝土骨料，所述第二净化层的材质为钢渣，所述基础层的材质为砖头块；所述种植层上种植有植物。

优选的，所述雨水花园还包括分隔层，所述分隔层设置在所述种植层与第一净化层之间，所述分隔层的材质为土工布。

优选的，所述雨水花园的深度为100cm±20cm。

优选的，所述过滤层的厚度为5cm±2cm，所述种植层的厚度为35cm±2cm，所述第一净化层的厚度为10cm±2cm，所述第二净化层的厚度为20cm±2cm，所述基础层的厚度为30cm±2cm。

优选的，所述种植层中种植土与腐殖质的比例为3:1。

优选的，所述第一净化层中混凝土骨料为建筑废弃混凝土骨料；所述第一净化层中混凝土骨料设置为球形颗粒；所述第一净化层中混凝土骨料的粒径为5mm～20mm。

优选的，所述第二净化层中钢渣的粒径为10mm～25mm。

优选的，所述基础层中砖头块为建筑废弃砖头块；所述基础层中砖头块的粒径为50mm～100mm。

优选的，所述第一基础层包括黏土，所述黏土填充在所述第一基础层中砖头块之间的空隙内。

优选的，所述雨水花园还包括垫层，所述垫层铺设在所述过滤层的上方，所述垫层的材质为砖头碎块，所述砖头碎块的粒径小于所述砖头块的粒径。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列有益效果：

提供了一种利用建筑废弃物构建的雨水花园，利用常见的建筑废弃物特殊的物理性质与化学性质，将其加工为特定粒径范围的填料，按照一定层次和比例布置，使其成为高效的水质净化填料，提升雨水花园的净水能力；且充分利用常见的建筑废弃物，既节约成本又符合环保的理念。

附图说明

图1是本发明一种利用建筑废弃物构建的雨水花园的结构示意图。

附图说明：

垫层1、过滤层2、种植层3、分隔层4、第一净化层5、第二净化层6、基础层7、植物8。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅附图，一种利用建筑废弃物构建的雨水花园，自上而下依次包括：过滤层2、种植层3、第一净化层5、第二净化层6和基础层7。过滤层2的材质为木屑，种植层3的材质为种植土与腐殖质的混合物，第一净化层5的材质为混凝土骨料，第二净化层6的材质为钢渣，基础层7的材质为砖头块；种植层3上种植有植物8。

雨水花园的深度可以设置为100cm±20cm。过滤层2的厚度为5cm±2cm，种植层3的厚度为35cm±2cm，第一净化层5的厚度为10cm±2cm，第二净化层6的厚度为20cm±2cm，基础层7的厚度为30cm±2cm。

过滤层2中的细碎木屑平铺在下层的种植层3上，主要起到初步过滤、保湿和为微生物生长提供保护环境的作用。

种植层3为种植土与腐殖质按照3：1比例混合形成的植物8养分层，种植土为雨水花园场地的原有土壤。腐殖质对元素的迁移主要表现为有机胶体对金属离子的表面吸附和离子交换吸附作用，以及腐殖酸对元素的整合作用与络合作用。根据雨水花园的规格将种植层3下挖成设计的形状，并将种植土与腐殖质填入并夯实。腐殖质具有疏松土壤，透气性好，吸水力强，温度变化小等特点，有利于植物8的生长，还可减少肥料的投入。

为了避免种植层3内的养分流失，雨水花园还可以包括分隔层4，将分隔层4设置在种植层3与第一净化层5之间，分隔层4的材质为土工布。土工布具有透水、渗水、过滤的作用，能够将种植层3内的种植土与腐殖质的填料隔离在土工布上层。

第一净化层5其材料由废弃建筑物的混凝土骨料制成，将其加工为粒径在5mm～20mm范围内的球型颗粒。混凝土骨料是指在混凝土中起骨架或填充作用的粒状松散材料。可根据现场径流水质的历史纪录，在混凝土中混合缓释性al、mg离子，通过与径流中的污染物质发生离子置换起到初步净化作用。

第二净化层6选用粒径在10mm～25mm范围内的钢渣，钢渣由生铁中的硅、锰、磷、硫等杂质在熔炼过程中氧化而成的各种氧化物以及这些氧化物与溶剂反应生成的盐类所组成。由于钢渣具有一定的碱性和较大的比表面积，能够显著去除径流中的tp及其他重金属污染物。

基础层7选择粒径为50mm～100mm的砖头块作为雨水花园装置的总体框架，砖头块选用废弃的红砖头块，砖头块之间的空隙处填充黏土形成稳固结构。第一基础层7用于稳固雨水花园结构，夯实整体结构布设。

为了进一步净化水质，雨水花园还可以包括垫层1，垫层1铺设在过滤层2的上方，起到过滤、吸附保护过滤层2和种植层3以及具有独特景观作用。垫层1的材质为砖头碎块，砖头碎块选用废弃的红砖头碎块，砖头碎块的粒径小于砖头块的粒径，砖头碎块的粒径可以为10mm～20mm，红砖碎块作为净水填料具有良好的脱氮除磷功能。

按照预设的雨水花园的尺寸大小，挖掘场地基底，在基底布设300mm左右的废弃红砖头块以稳固基底，砖块之间的缝隙内填充黏土。夯实基底后，依次布设第二净化层6、第一净化层5、分隔层4、种植层3、过滤层2和垫层1。第一净化层5需加工为粒径大小相近的球体，可根据现场径流水质的历史纪录，在混凝土中混合缓释性al、mg离子，通过与径流中的污染物质发生离子置换起到净化作用。种植土与腐殖质按比例混合后，覆盖于土工布之上，该填层不能压实，其渗透性应在300-500mm/hr，并在种植土中播撒草种或者栽植景观植物8；在种植土与腐殖质的混合物上均匀覆盖5cm厚度左右的过滤层2；过滤层2表面铺设20mm厚度左右的废弃红砖头碎块。

选择建筑废弃物作为雨水花园的主要材料，不仅因为所选材料具有渗透性、过滤性，该雨水花园中所选的钢渣、混凝土骨料、红砖块具有比表面积大、吸附能力强、表面易于附着生物膜等特点，具有良好的渗透性和过滤性；而且利用多种具有污染物过滤吸附能力的材料作为雨水花园内部填充材料，经济环保，实现废物的重复利用。

建筑废弃物含有有益化学成分，如钢渣呈碱性、铁离子对于径流中的溶解性有机磷具有固定作用；混凝土碎粒中含有ca、al等多种离子，易于与径流中的金属离子及磷酸盐发生反应，将污染物由溶解态转化为絮凝沉淀物。

红砖头块围合的雨水花园能够防止雨水冲刷造成水土流失，削弱了水流冲力，形成的雨水花园结构稳固、经久耐用。

以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。