一种基于虹吸系统的种植屋面排水结构及施工方法与流程

本发明属于种植屋面排水施工领域，具体涉及一种基于虹吸系统的种植屋面排水结构及施工方法，尤其适用于大型广场绿化种植屋面。

背景技术：

随着城市建设的快速发展，城市地面空间日益紧张，人们对种植土地的需求也日益突显出来，单体面积1～10万㎡的地下工程顶板广场绿化已经越来越普遍。种植屋面以建筑物顶部平面为依托，需防水、绿地、隔热三者结合在一起形成一个完整的体系，要求在满足不渗漏的基础上，还要保证植物有良好的生长环境。但目前由于种种原因，国内外现有建造的种植屋面也产生了诸如防水材料分解、老化造成屋面渗漏水、防水层出现分层、起鼓和窜水等建筑诟病，从而造成屋顶面使用寿命短，种植物生长不好，满足不了实际的需要。当今，如何采取有效的施工措施保证种植屋面顺利排水，进而保证种植屋面的质量和使用寿命，已经成为工程技术人员不断探讨研究的课题。

CN201210298735.8的专利申请文件公开了一种种植屋面防水施工方法，种植屋面主要是以绿色植物为覆盖物，辅以种植土、蓄水层、根阻层、排水屋及防水层等。该方案解决了种植屋面的防水问题，但是仅仅靠防水卷材充当耐根穿刺层，其效果并不理想，很容易被植物根系穿破，从而破坏了屋面的防水结构。

CN201310154779.8的专利公开了一种种植屋面排水结构，包括屋面结构层、种植土层、排水口、雨水斗、排水管，及井壁围成。该排水结构不仅可以减少屋面雨水斗的数量，降低工程造价和屋面漏水的风险。但是仅仅依靠结构坡度排水，容易造成结构层坡度不够雨水积累，从而导致屋面不能有效排水，破坏屋面整体结构。

CN201420609725.6的专利公开了一种种植屋面，包括自下而上依次分布的屋面结构层、水泥砂浆找平层、保温层、松散型防渗砂层、耐根穿刺防水层、排水层、过滤层、种植土层以及植被层，集防水、绿化、隔热为一体。但是该工艺仅仅依靠排水板进行排水，依靠土工布进行过滤，因此容易造成种植土发生渗流，从而堵塞排水板，最终导致屋面无法有效排水的效果。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，针对现有种植屋面排水技术存在的上述问题，提供一种基于虹吸系统的种植屋面排水结构及施工方法，主动式排水保持屋面水位处于较低水平，有效保证种植屋面的施工质量，排水效果好、寿命长、经济效益大。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种基于虹吸系统的种植屋面排水结构，包括屋面顶板、改性沥青SBS防水卷材、无纺聚酯纤维布过滤层、细石混凝土保护层、虹吸排水槽、蓄排保护板、土工布、砂石滤水层、水平竹排、种植土、竖向圆毛竹和种植层，改性沥青SBS防水卷材铺设在屋面顶板上表面，无纺聚酯纤维布过滤层干铺在改性沥青SBS防水卷材表面(无纺聚酯纤维布过滤层铺设均匀且无孔洞)，虹吸排水槽设置有多道、均匀布置在无纺聚酯纤维布过滤层表面，且虹吸排水槽与种植屋面外的虹吸排水装置连接形成完整的虹吸排水系统；细石混凝土保护层浇筑在无纺聚酯纤维布过滤层表面，且沿着虹吸排水槽向两侧放0.5％～1％的坡(细石混凝土保护层分块设置找坡层)；上下两面同时满粘土工布的蓄排保护板紧贴细石混凝土保护层表面铺设(保证蓄排保护板也有0.5％～1％的坡度)，砂石滤水层分层铺设在蓄排保护板表面；水平竹排平铺在砂石滤水层表面；种植土分层铺设在水平竹排表面，种植土每间距2～3m垂直插入一根竖向圆毛竹；种植层种植在种植土表面。

按上述方案，所述改性沥青SBS防水卷材设置两层，其中第一层改性沥青SBS防水卷材为一道3mm厚SBS改性沥青聚酯胎防水卷材，第二层改性沥青SBS防水卷材为一道4mm厚SBS改性沥青防根防水卷材；同层卷材长边搭接宽度为45～55mm，短边搭接宽度为90～110mm，上下两层卷材的长边接缝错开1/3～1/2幅宽，短边接缝错开450～550mm。

按上述方案，沿着无纺聚酯纤维布过滤层表面每间隔8～10m弹一道墨线，沿着墨线方向砌筑砖槽，虹吸排水槽安装固定在砖槽内。

按上述方案，所述无纺聚酯纤维布过滤层表面铺设双向钢筋网片，且沿着虹吸排水槽向两侧放0.5％～1％的坡，细石混凝土保护层浇筑在钢筋网片上，细石混凝土保护层厚100mm强度等级C20，同时细石混凝土保护层按纵横＜4m设置分格缝，缝宽20～25mm，缝中钢筋断开，与墙留30～35mm缝，缝内均填充高分子密封膏。

按上述方案，所述水平竹排由直径在4-5cm的圆形毛竹紧紧并列在一起，然后用铁丝将圆形毛竹绑扎而成。

按上述方案，所述种植土每层铺设厚度为20～30cm。

按上述方案，所述竖向圆毛竹直径3～5cm，长度与种植土的深度相同。

本发明还提供了一种上述基于虹吸系统的种植屋面排水结构的施工方法，包括如下步骤：

①在屋面顶板上铺设两层改性沥青SBS防水卷材：待种植屋面顶板混凝土强度达到设计强度，在种植屋面顶板上表面先后铺设两层改性沥青SBS防水卷材；

②铺设无纺聚酯纤维布过滤层：在改性沥青SBS防水卷材表面干铺一层无纺聚酯纤维布过滤层(作为改性沥青SBS防水卷材的过滤层)，确保无纺聚酯纤维布过滤层铺设均匀且无孔洞；

③布置虹吸排水槽：先沿着无纺聚酯纤维布过滤层表面每间隔8～10m弹一道墨线，沿着墨线方向砌筑砖槽，然后将虹吸排水槽安装固定在砖槽内，并将虹吸排水槽与种植屋面外虹吸排水装置连接在一起，形成完整的虹吸排水系统；

④浇筑细石混凝土保护层：在无纺聚酯纤维布过滤层表面铺设双向钢筋网片，且沿着虹吸排水槽向两侧放0.5％～1％的坡，然后浇筑细石混凝土保护层，同时将细石混凝土保护层按纵横＜4m设置分格缝，缝宽20～25mm，缝中钢筋断开，与墙留30～35mm缝，缝内均填充高分子密封膏；

⑤铺设砂石滤水层：先将蓄排保护板上下两面同时满粘土工布，然后将满粘土工布的蓄排保护板铺设在细石混凝土保护层表面，保证蓄排保护板紧贴细石混凝土保护层表面铺设，确保蓄排保护板也有0.5％～1％的坡度；紧接着在蓄排保护板表面分层铺设砂石滤水层；

⑥铺设水平竹排：将直径在4-5cm的圆形毛竹紧紧并列在一起，然后用铁丝将圆形毛竹绑扎成竹排，圆形毛竹之间的搭接长度为1～1.2m，接着将绑扎后的圆形毛竹竹排平铺在砂石滤水层表面，形成水平竹排；

⑦铺设种植土：紧接着在水平竹排表面分层铺设种植土，每层铺设厚度为20～30cm，且每层铺设过程中人工踩实；同时，每间距2～3m在种植土里垂直插入一根直径3～5cm竖向圆毛竹，竖向圆毛竹长度与种植土的深度相同；

⑧种植绿化：在种植土表面进行分块绿化种植，最终形成屋面种植层。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)与常见的种植屋面表面建筑找坡排水、以及种植屋面表面铺设排水板或排水多孔管渗流排水相比，采用该基于虹吸系统的种植屋面排水方法，打破了传统雨水收集系统只能依靠结构找坡自排水的诟病，这样就从以往的被动排水转变成了现在的主动式排水；不仅能过将地表水、渗入水统统收集，充分利用珍贵的大自然资源，同时能够保持屋面水位处于较低水平，保持土壤的透气性及透水性，保证植物根系的正常生长；

2)利用屋面顶板、防水卷材和细石混凝土保护层分块局部找坡，这样不仅使得排水效果更好，且能够完全避免防水卷材被种植物所穿刺；

3)利用在种植土层铺设一道水平竹排，间距2～3m垂直插入一根直径3～5cm圆毛竹，不仅提高了种植土的排水效果，也减少了种植土的不均匀沉降，并对种植层起到耐根穿刺的作用，同时毛竹是可再生资源，且价格低廉，从而实现环保、节能以及降低施工成本的目的；

4)利用双面自粘土工布的蓄排保护板以及配合砂石滤水层可以使屋面顶板的水完全有效过滤，从而避免种植土层出现泥土下渗堵塞排水板的现象；

5)采用该种植屋面施工工艺，不仅可以有效保证种植屋面的施工质量，且寿命长、社会与经济效益巨大。

附图说明

图1是本发明种植屋面排水结构的结构示意图；

图2是本发明虹吸排水槽的布置结构示意图；

图中，1-屋面顶板，2-改性沥青SBS防水卷材，3-无纺聚酯纤维布过滤层，4-细石混凝土保护层，5-砖槽，6-虹吸排水槽，7-蓄排保护板，8-土工布，9-砂石滤水层，10-水平竹排，11-种植土，12-竖向圆毛竹，13-种植层。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明技术方案进行详细的描述。

参照图1所示，本发明实施例所述的基于虹吸系统的种植屋面排水结构，包括屋面顶板1、改性沥青SBS防水卷材2、无纺聚酯纤维布过滤层3、细石混凝土保护层4、虹吸排水槽6、蓄排保护板7、土工布8、砂石滤水层9、水平竹排10、种植土11、竖向圆毛竹12和种植层13，改性沥青SBS防水卷材2铺设在屋面顶板1上表面，无纺聚酯纤维布过滤层3干铺在改性沥青SBS防水卷材2表面(无纺聚酯纤维布过滤层3铺设均匀且无孔洞)，虹吸排水槽6设置有多道、均匀布置在无纺聚酯纤维布过滤层3表面，且虹吸排水槽6与种植屋面外的虹吸排水装置连接形成完整的虹吸排水系统；细石混凝土保护层4浇筑在无纺聚酯纤维布过滤层3表面，且沿着虹吸排水槽6向两侧放0.5％～1％的坡；上下两面同时满粘土工布8的蓄排保护板7紧贴细石混凝土保护层4表面铺设(保证蓄排保护板7也有0.5％～1％的坡度)，砂石滤水层9分层铺设在蓄排保护板7表面；水平竹排10平铺在砂石滤水层9表面；种植土11分层铺设在水平竹排10表面，种植土11每间距2～3m垂直插入一根竖向圆毛竹12；种植层13种植在种植土11表面。

本发明基于虹吸系统的种植屋面排水结构的施工方法，包括如下步骤：

①在屋面顶板上铺设两层改性沥青SBS防水卷材2：待种植屋面顶板1混凝土强度达到设计强度，在种植屋面顶板1上表面先后铺设两层改性沥青SBS防水卷材2，其中第一层改性沥青SBS防水卷材2为一道3mm厚SBS改性沥青聚酯胎防水卷材，第二层改性沥青SBS防水卷材2为一道4mm厚SBS改性沥青防根防水卷材；同层卷材长边搭接宽度为50mm，短边搭接宽度为100mm，上下两层卷材的长边接缝错开1/3～1/2幅宽，短边接缝错开500mm。

②铺设无纺聚酯纤维布过滤层3：在改性沥青SBS防水卷材2表面干铺一层无纺聚酯纤维布过滤层3(作为改性沥青SBS防水卷材2的过滤层)，由于无纺聚酯纤维布过滤层3具有过滤下层SBS改性沥青防水卷材2向上渗透以及增大细石混凝土保护层4与SBS改性沥青防水卷材2间摩擦力的作用，因此要确保无纺聚酯纤维布过滤层3铺设均匀且无孔洞；

③布置虹吸排水槽6：在无纺聚酯纤维布过滤层3表面每间隔8～10m布置一道虹吸排水槽6，如图2所示，施工时，先沿着无纺聚酯纤维布过滤层3表面每间隔8～10m弹一道墨线，根据虹吸排水槽6的高度、宽度等尺寸，沿着墨线方向砌筑砖槽5，然后将虹吸排水槽6安装固定在砖槽5内，并将虹吸排水槽6与种植屋面外虹吸排水装置连接在一起，形成完整的虹吸排水系统。这样通过虹吸排水系统便将种植屋面土壤里的雨水排入到种植屋面外部设置的雨水收集系统，待晴天需要对屋面植被进行浇灌时，便可将雨水收集系统内的雨水进行循环利用，从而达到了雨水再利用的目的；同时也将从以往的被动排水转变成了现在的主动式排水，从而真正实现了有组织排水；

④浇筑细石混凝土保护层4：在无纺聚酯纤维布过滤层3表面铺设双向Φ4@170的钢筋网片，且沿着虹吸排水槽6向两侧放0.5％～1％的坡，然后浇筑100mm厚C20细石混凝土保护层4，同时将细石混凝土保护层4按纵横＜4m设置分格缝，缝宽20mm，缝中钢筋断开，与墙留30mm缝，缝内均填充高分子密封膏；

⑤铺设砂石滤水层9：在铺设砂石滤水层9之前，先在蓄排保护板7上下两面同时满粘土工布8、接着将满粘土工布8的蓄排保护板7铺设在细石混凝土保护层4表面，注意保证蓄排保护板7紧贴细石混凝土保护层4表面铺设，从而确保蓄排保护板7也有0.5％～1％的坡度；紧接着，在蓄排保护板7表面分层铺设砂石滤水层9，并注意砂石在铺设过程中要轻倒，避免砂石扎破土工布8，从而破坏蓄排保护板7；

⑥铺设水平竹排10：将直径在4-5cm的圆形毛竹一根一根紧紧并列在一起，然后用铁丝将圆形毛竹绑扎成竹排，圆形毛竹单根之间的搭接长度为1m，接着将绑扎后的圆形毛竹竹排平铺在砂石滤水层9表面，形成水平竹排10；

⑦铺设种植土11：紧接着在水平竹排10表面分层铺设种植土11，每层铺设厚度为20～30cm，且每层铺设过程中要用人工踩实；同时，每间距2～3m在种植土11里垂直插入一根直径3～5cm竖向圆毛竹12，竖向圆毛竹12长度为种植土11的深度；

⑧种植绿化：在种植土11表面进行分块绿化种植，最终形成屋面种植层13。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。