一种海绵城市建设背景下的新型蓄水式绿色屋顶

1.本实用新型涉及城市建设技术领域，具体为一种海绵城市建设背景下的新型蓄水式绿色屋顶。


背景技术：

2.第一，受气候变化和人类活动因素的影响，城市面临洪涝灾害、水资源短缺、水体黑臭等诸多水生态环境问题。近年来，在极端气候和城市快速发展共同影响下，国内许多大中型城市屡遭暴雨而频现内涝灾害，城市“看海”的现象严重影响了正常的生产生活秩序，并给人们带来巨大的经济损失，城市内涝问题成为城市发展中亟需解决的问题之一。
3.第二，海绵城市建设成为我国城市规划建设领域和水资源水环境领域的热点研究问题，建设海绵城市成为解决城市内涝问题的优先方案，且顺应国家发展的趋势。
4.第三，屋顶作为城市中主要的硬化部分之一，具有集雨面大、产流汇流快特点，对城市内涝的产生有重要影响。按照海绵城市的建设理念，绿色屋顶是低影响开发雨水系统构建的主要内容之一，与传统的硬化屋顶相比，具有城市开发建设后的水文特征接近开发前的特征，具有对雨水自然积存、渗透和净化的功能，是一种消减城市暴雨径流量(特别是消减径流峰值)、控制非点源污染和美化城市的重要途径，可以作为雨水继续利用的预处理措施，绿色屋顶还可以调节建筑温度、减轻城市热岛效应和美化城市环境。
5.第四，根据对普通绿色屋顶的研究发现，绿色屋顶虽可起到调节径流、截流缓排的效果，但是无法对降水进行收集再利用，也无法对绿色屋顶的植被层进行自动灌溉。
6.正如上述所述，对新型蓄水式绿色屋顶进行开展并应用将会成为一项重要课题。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种海绵城市建设背景下的新型蓄水式绿色屋顶，以解决上述背景技术中提出的技术问题。
8.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种海绵城市建设背景下的新型蓄水式绿色屋顶，包括蓄水池，所述蓄水池的底部铺设有防水保护层，蓄水池的内部竖直设置有支撑立柱，支撑立柱的顶部水平设置有承重层，所述蓄水池的外侧环绕有过滤池，且过滤池内壁与蓄水池外壁之间的承重层底部竖直安装有挡水板，挡水板底端与过滤池的底部存在间隙，所述承重层的上方呈十字形布置有支撑横柱，支撑横柱的上方铺设有排水板，所述排水板的上方设置有物理过滤层，且物理过滤层底部与侧面的皆包裹有土工膜，所述物理过滤层的上方铺设有栽培土基质层，栽培土基质层上表面的中间位置处安装有太阳能除虫灯，栽培土基质层的上表面均匀设置有植被区，植被区之间设置有呈十字状的人行道。
9.优选的，所述栽培土基质层一侧的上端设置有第一落水管，第一落水管的上端安装有常开阀门，当雨量过大达到第一落水管高度时，雨水经第一落水管排向地面，不会在植被区积存太多雨水，不致植被区植物因水量过多而死亡，或水量太多而溢出，第一落水管的底端延伸至蓄水池底部所在水平面的下方位置处，栽培土基质层另一侧的上端设置有输水
管，输水管的底端与蓄水池底端的侧壁连通，且输水管的底端安装有第一常闭型电磁阀。
10.优选的，所述输水管一侧的蓄水池侧壁上连接有第二落水管，且第二落水管的上端安装有第二常闭型电磁阀，第二落水管的底端延伸至蓄水池底部所在水平面的下方，当蓄水池中的水位达到警戒水位线时，水位控制器控制第二常闭型电磁阀打开，使蓄水池中的水通过第二落水管排出。
11.优选的，所述排水板呈中间高、四周低的形状，便于水从排水板的四周落入过滤池中。
12.优选的，所述挡水板的上端设置有通气孔，挡水板外壁与过滤池内壁之间的上端水平设置有多孔板，多孔板的上方铺设有纳米过滤球，当雨水经排水板流下后，通过纳米过滤球进行化学过滤，净化水质。
13.优选的，所述支撑立柱上端的侧壁上安装有水位控制器，水位控制器所在的蓄水池平面内设置有警戒水位线，且警戒水位线的高度与多孔板的高度相等，当蓄水池中的水位达到警戒水位线时，水位控制器控制第二常闭型电磁阀打开，使蓄水池中的水通过第二落水管排出。
14.优选的，所述蓄水池的顶部设置有曲面网，方便雨水的进入。
15.优选的，所述植被区的中间位置处安装有土壤湿度传感器和浇灌旋转喷头，土壤湿度传感器用于对植被区的土壤湿度进行监测，当湿度低于设定值时浇灌旋转喷头对植被区进行浇水。
16.优选的，所述人行道中布置有水流总管，水流总管的端部与输水管的端部连通，水流总管通过水流支管与浇灌旋转喷头连接。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
18.(1)本实用新型的新型绿色屋顶种植绿色植被，可以吸收空气中的氮磷等元素，净化城市空气，减轻城市热岛效应；
19.(2)本实用新型创新性地提出在建筑物屋顶修葺过滤池、蓄水池，进行降水的收集与净化再利用，可以有效地在雨季降低地面水位，减小地下管网输水系统的压力，为地面输水提供一定的缓冲时间；
20.(3)本实用新型加入了自动灌溉系统，传统绿色屋顶的植被层需要定期进行维护，加入自动灌溉系统可以准确地判断出土壤的墒情变化，进而对其进行自动灌溉，保证植物的正常生长；
21.(4)本实用新型蓄水池设置水位控制器，避免因蓄水池中一直蓄水而致水溢出。
附图说明
22.图1为本实用新型的整体结构示意图；
23.图2为本实用新型的栽培土基质层俯视结构示意图；
24.图3为本实用新型的承重层结构示意图；
25.图4为本实用新型的多孔板结构示意图；
26.图5为本实用新型的蓄水池结构示意图。
27.图中：1、第一落水管；2、常开阀门；3、栽培土基质层；4、太阳能除虫灯；5、土壤湿度传感器；6、浇灌旋转喷头；7、输水管；8、第一常闭型电磁阀；9、第二常闭型电磁阀；10、物理
过滤层；11、土工膜；12、排水板；13、支撑横柱；14、承重层；15、通气孔；16、多孔板；17、过滤池；18、挡水板；19、曲面网；20、警戒水位线；21、支撑立柱；22、水位控制器；23、防水保护层；24、蓄水池；25、植被区；26、水流总管；27、水流支管；28、第二落水管；29、纳米过滤球；30、人行道。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.请参阅图1-5，本实用新型提供的一种实施例：一种海绵城市建设背景下的新型蓄水式绿色屋顶，包括蓄水池24，蓄水池24的底部铺设有防水保护层23，蓄水池24的顶部设置有曲面网19，蓄水池24的内部竖直设置有支撑立柱21，支撑立柱21直接与承重层14相接，用来支撑承重层14及以上所有的重量；
30.支撑立柱21上端的侧壁上安装有水位控制器22，水位控制器22所在的蓄水池24平面内设置有警戒水位线20，且警戒水位线20的高度与多孔板16的高度相等；
31.支撑立柱21的顶部水平设置有承重层14，承重层14被设置为凹凸有致的形状，防止土工膜11和排水板12边缘处的土层下落，承重层14的边缘与过滤池17的外壁之间设置有间隙，蓄水池24的外侧环绕有过滤池17，且过滤池17内壁与蓄水池24外壁之间的承重层14底部竖直安装有挡水板18，挡水板18底端与过滤池17的底部存在间隙；
32.挡水板18的上端设置有通气孔15，保证外界与蓄水池24相通，保证大气压强相同，利于水通畅地流入蓄水池24中，同时，在与通气孔15相水平的过滤池17的外壁上设置合适的开口，方便后期纳米过滤球29的更换，挡水板18外壁与过滤池17内壁之间的上端水平设置有多孔板16，多孔板16的上方铺设有纳米过滤球29，当雨水经排水板12流下后，通过纳米过滤球29进行化学过滤，净化水质；
33.承重层14的上方呈十字形布置有支撑横柱13，支撑横柱13的上方铺设有排水板12，在支撑横柱13的支撑作用下，排水板12呈中间高、四周低的形状，便于水从排水板12的四周落入过滤池17中；
34.排水板12的上方设置有物理过滤层10，物理过滤层10包括鹅卵石、砂石料、蛭石等，用来对流下的水进行过滤，同时可以阻挡栽培土基质层3在水流作用下的流失，且物理过滤层10底部与侧面的皆包裹有土工膜11，将栽培土基质层3和物理过滤层10完全包裹，防止砂石料、土层下落进入过滤池17中，加大清洗难度，物理过滤层10的上方铺设有栽培土基质层3，栽培土基质层3采用轻基质土质，减少屋顶承载的质量；
35.栽培土基质层3一侧的上端设置有第一落水管1，第一落水管1的上端安装有常开阀门2，当雨量过大达到第一落水管1高度时，雨水经第一落水管1排向地面，不会在植被区25积存太多雨水，不致植被区25植物因水量过多而死亡，或水量太多而溢出，第一落水管1的底端延伸至蓄水池24底部所在水平面的下方位置处，栽培土基质层3另一侧的上端设置有输水管7，输水管7的底端与蓄水池24底端的侧壁连通，且输水管7的底端安装有第一常闭型电磁阀8；
36.输水管7一侧的蓄水池24侧壁上连接有第二落水管28，且第二落水管28的上端安
装有第二常闭型电磁阀9，第二落水管28的底端延伸至蓄水池24底部所在水平面的下方，当蓄水池24中的水位达到警戒水位线20时，水位控制器22控制第二常闭型电磁阀9打开，使蓄水池24中的水通过第二落水管28排出；
37.栽培土基质层3上表面的中间位置处安装有太阳能除虫灯4，避免植被区25的蔬果遭遇虫害，栽培土基质层3的上表面均匀设置有植被区25，植被区25之间设置有呈十字状的人行道30；
38.植被区25的中间位置处安装有土壤湿度传感器5和浇灌旋转喷头6，人行道30中布置有水流总管26，水流总管26的端部与输水管7的端部连通，水流总管26通过水流支管27与浇灌旋转喷头6连接，土壤湿度传感器5用于对植被区25的土壤湿度进行监测，当湿度低于设定值时，第一常闭型电磁阀8打开，并通过在蓄水池24中安装的水泵将存储的水通过输水管7依次输送至水流总管26和水流支管27中，最后通过浇灌旋转喷头6对植被区25进行浇水作业。
39.本技术实施例在使用时，当雨量过大达到第一落水管1高度时，雨水经第一落水管1排向地面，不会在植被区25积存太多水，不致植被区25植物因水量过多而死亡，或水量太多而溢出；栽培土基质层3采用轻基质进行植物培养，重量较小；太阳能除虫灯4可避免植被区25蔬果遭遇虫害；土壤湿度传感器5用以检测植被区25土壤的湿度，当土壤墒情较低不符合植物生长时，进行信号传导，收到指令后，第一常闭型电磁阀8打开，通过在蓄水池24内部设置水泵，将蓄水池24中的水通过输水管7输送到植被区25，由浇灌旋转喷头6喷出；当蓄水池24中的水达到警戒水位线20时，第二常闭型电磁阀9打开，将蓄水池24中的水通过第二落水管28排出；物理过滤层10包括鹅卵石、砂石料、蛭石等，用来对流下的水进行过滤，同时可以阻挡栽培土基质层3在水流作用下的流失；土工膜11将栽培土基质层3、物理过滤层10完全包裹，防止砂石料、土层下落进入过滤池17中，加大清洗难度；支撑横柱13为圆形或方形柱体，作为支撑，做成十字形，使排水板12形成中间高、四周低的形状，利于水从四周排入过滤池17；通气孔15保证外界与蓄水池24相通，保证大气压强相同，利于水通畅地流入蓄水池24中，在与通气孔15相水平的过滤池17的外壁上设置合适的开口，方便后期对纳米过滤球29的更换；多孔板16上面有多个细小的孔洞，纳米过滤球29被挡在多孔板16上面，当雨水经排水板12流下后，通过纳米过滤球29进行化学过滤，净化水质。