一种大储量屋顶绿化蓄排水板的制作方法

本发明属于建筑绿化工程领域，涉及一种屋顶绿化蓄排水板。

背景技术：

随着城镇化进程的迅猛发展，不透水材料覆盖了广袤的城市面积，导致城市热岛效应、城市内涝日趋严重，绿化用地与城市建筑用地的矛盾日益激化。为了能够最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化，国家和地方陆续出台了促进雨水资源的利用和生态环境保护的“海绵城市”建设的意见和办法。而屋顶绿化将占据城市相当一部分比例面积的不透水表面转变为绿地，在滞留雨水、慢排缓释的同时还起到节能减排、缓解热岛效应的功效，在海绵城市建设中将起到巨大作用。

目前屋顶绿化建造技术已经比较成熟。通常屋顶绿化设施包括防水阻根层、蓄排水层、含水过滤层、基质层、植被层等。其中蓄排水层能够在雨水充足时及时排走多余水分，防止植物烂根死亡；同时，能储藏部分雨水，在干旱时补充上方基质。蓄排水层作为屋顶绿化的重要组成部分，起着至关重要的作用。

通常屋顶绿化的蓄排水层都是由蓄排水板构造的。但现有的蓄排水板大多注重及时排水功能，蓄水杯体积小，分布分散，蓄水杯之间没有连通。这可能导致蓄水量过小，无法满足植物需求，植物干枯死亡；蓄水时，有的蓄水杯蓄满溢出，而有的还未收集到雨水；用水时，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。而且现有的蓄排水板通常仅包含塑料冲压的板体部分，颗粒物容易沉积在蓄水杯内，进一步减小蓄水量，同时还容易堵塞排水通道。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种大储量屋顶绿化蓄排水板，不仅继承了传统蓄排水板排水迅速、生产容易、结构稳固、施工方便等特点，同时还拥有更大的蓄水空间、优化的布水通道、不易堵塞等优点。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种大储量屋顶绿化蓄排水板，包括由高密度聚乙烯(HDPE)冲压制成的板面(1)、板面上的蓄水杯(2)、连接蓄水杯的连通槽(3-1、3-2)、板面上的排水孔(4)、三棱箭状的支承柱(5)、板面上和杯底粘结的无纺土工布(6-1、6-2)、土工布上的吸水带(7-1、7-2)、以及板面(1)及连通槽(3-1、3-2)下的空腔排水通道(8)。

所述蓄水杯(2)为六棱柱体，在蓄排水板上呈蜂窝状排布。蜂窝结构几何力学性能优秀，节省材料，抗震、降噪、保温隔热效果好。所述蓄水杯(2)容积大，结构稳定，分布均匀，在雨水充足时能够尽可能多的储存雨水。

进一步的，所述连通槽(3-1、3-2)连接各蓄水杯(2)，保证布水均匀，防止有的植物干枯而有的植物被淹。沿坡方向的连通槽(3-1)较深，有利于上下坡间的蓄水杯(2)均匀布水；水平侧的连通槽(3-2)较浅，连通水平侧的蓄水杯(2)的同时，为板面(1)下空腔排水通道(8)留出更大的排水空间，保证排水畅通。连通槽(3-1、3-2)的宽度可根据实际需要确定，适当加宽可以增大其蓄水能力。

进一步的，所述蓄水杯(2)和连通槽(3-1、3-2)在蓄排水板边缘由板壁封口，保证储存的水不会流走。需要裁剪时，只需使用焊接机或专用的粘结剂封住切面开口，就可以保证其他部分的蓄水杯(2)和连通槽(3-1、3-2)正常蓄水。

进一步的，所述蓄水杯(2)与连通槽(3-1、3-2)以外的板面区域上设置有排水孔(4)，每个小区域设置3个排水孔(4)，排水效率高，保证蓄排水板排水通畅、及时、不会积水；所述每个小区域中间设有三棱箭状的支承柱(5)，与蓄水杯的棱构成的三棱箭状支承柱(5)一起构成蜂窝状支承结构，增强蓄排水板的承重能力，质量较轻的同时保证整个蓄排水板结构的稳固。不同于传统蓄排水板仅仅靠蓄水杯壁作为支撑，本发明在蓄水杯壁承重的同时，与合理布置的支承柱一起，提升了蓄排水板的承重能力和稳定性，使得蓄排水板可以做得更高以获得更大的蓄水能力。

进一步的，所述无纺土工布(6-1、6-2)粘结在蓄排水板上下表面，具有阻根刺的作用，使施工更加方便。上方无纺土工布(6-1)能过滤雨水，防止雨水中的杂质堵塞排水通道或沉积在蓄水杯中，同时还具备一定吸水保水能力，还能均匀地传递吸水带(7-1、7-2)吸收的水分给上方基质。下方无纺土工布(6-2)在过滤、保水的同时，可以消减所形成的径流的势能，减慢流速，与整个系统一起起到慢排缓释的作用。所述无纺土工布(6-1、6-2)与蓄排水板粘结使整个结构更加稳固。

进一步的，所述吸水带(7-1、7-2)分布于各蓄水杯(2)及水平侧较宽的连通槽(3-2)内，于蓄水杯(2)处的吸水带(7-2)深入到杯内，吸水带(7-1、7-2)与上方的无纺土工布(6-1)相连。在雨水不足时，吸水带(7-1、7-2)可以通过浸润作用和毛细作用将蓄水杯(2)和连通槽(3-1、3-2)中的水传递到上方无纺土工布(6-1)，再由上方无纺土工布(6-1)均匀的为基质补充水分，从而增加了植物在旱季的存活率。

本发明的有益效果在于：结构稳定，整体强度高，蓄排水板可以做得更高以获得更大的蓄水量；蜂窝结构不仅力学性能优秀，还节省材料，抗震、降噪、保温隔热效果好；排水通畅，不易堵塞，能及时排出百年一遇的暴雨，同时减缓径流流速，延长径流流入市政排水系统的时间，错开洪峰，减轻市政排水系统的负担；蓄水量大，同时能够毛细吸水为基质补水，极大提升植物存活率，降低了灌溉及养护成本；整合了土工布，使施工更加简洁方便。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为大储量屋顶绿化蓄排水板构造示意图；

图2为大储量屋顶绿化蓄排水板平面图；

图3为大储量屋顶绿化蓄排水板板面透视图；

图4为大储量屋顶绿化蓄排水板板面剖面图a-a；

图5为实施例一：蓄排水板搭接，蓄排水板边缘，女儿墙处蓄排水板布置图；

图6为实施例二：种植区域排水口处蓄排水板布置图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

参照图1、图2，本发明一种大储量屋顶绿化蓄排水板，包括由高密度聚乙烯(HDPE)冲压制成的板面(1)、板面上的蓄水杯(2)、连接蓄水杯的连通槽(3-1、3-2)、板面上的排水孔(4)、三棱箭状的支承柱(5)、板面上和杯底粘结的无纺土工布(6-1、6-2)、土工布上的吸水带(7-1、7-2)以及板面(1)及连通槽(3-1、3-2)下的空腔排水通道(8)。

本发明采用六棱柱体蓄水杯(2)，在蓄排水板上呈蜂窝状排布，几何力学性能优秀，结构稳定，节省材料，抗震、降噪、保温隔热效果好，容积大，分布均匀，在雨水充足时能够尽可能多的储存雨水。蓄水杯(2)间由连通槽(3-1、3-2)连接，保证布水均匀。沿坡方向的连通槽(3-1)较深，有利于上下坡间的蓄水杯(2)均匀布水；水平侧的连通槽(3-2)宽而浅，连通水平侧的蓄水杯(2)的同时增大蓄水量，为板面(1)下空腔排水通道(8)留出更大的排水空间，保证排水畅通。连通槽(3-1、3-2)的宽深不仅限于图示情况，可根据需要设定。蓄排水板边缘板壁封口，使水能保存在蓄水单元中。板面区域设置的排水孔(4)排水效率高，保证蓄排水板排水通畅、及时、不会积水。板面区域的三棱箭状支承柱(5)与蓄水杯的棱构成的三棱箭状支承柱(5)一起构成蜂窝状支承结构，承重能力强，质量较轻的同时保证整个蓄排水板结构的稳固；稳定的结构使得蓄排水板可以做得更高，不仅限于图示情况，根据实际情况更高的蓄排水板具有更大的蓄水量。蓄排水板上下表面粘结无纺土工布(6-1、6-2)，在阻根刺、使蓄排水板整体结构更加稳固的同时，上方无纺土工布(6-1)还过滤雨水，防止雨水中的杂质堵塞排水通道或沉积在蓄水杯中，同时具备一定吸水保水能力，还能均匀地传递吸水带(7-1、7-2)吸收的水分给上方基质。下方无纺土工布(6-2)在过滤、保水的同时，可以消减所形成的径流的势能，减慢流速，与整个系统一起起到慢排缓释的作用。与上方无纺土工布(6-1)连接的吸水带(7-1、7-2)分布于各蓄水杯(2)及水平侧较宽的连通槽(3-2)内，于蓄水杯(2)处的吸水带(7-2)深入到杯内。当雨水不足时，吸水带(7-1、7-2)可以通过浸润作用和毛细作用将蓄水杯(2)和连通槽(3-1、3-2)中的储存的雨水传递到上方无纺土工布(6-1)，再由上方无纺土工布(6-1)均匀的为基质补充水分，从而增加了植物在旱季的存活率。

进一步的，所述吸水带(7-1、7-2)在各蓄水杯(2)及水平侧较宽的连通槽(3-2)内的分布可参照图2平面图。

进一步的，参照图3透视图，可以清楚地看到所述三棱箭状支承柱(5)在蓄排水板上的蜂窝状布置，以及所述空腔排水通道(8)。

进一步的，参照图4剖面图，所述空腔排水通道(8)有足够的排水空间，能够及时排水，不易堵塞。

实施例一：

在此例中，蓄排水板沿屋面顺坡平整铺设。蓄排水板结构的正六边形边长b＝30mm，排水通道最低高度h＝20mm，板高H＝30mm。将蓄排水板的排水通道视作横截面A＝30mm×20mm的长方体水槽，水流视为明渠均匀流。板壁糙率n₁＝0.012，无纺土工布糙率n₂＝0.02，其综合糙率式中X₁、X₂分别为相应于糙率n₁、n₂的湿周长度。由流速公式知，流速与糙率成反比，可得该蓄排水板排水流速比普通蓄排水板慢约22％，可起到慢排缓释的效果，错开产流高峰，减轻排水系统负担。根据《种植屋面工程技术规程JGJ 155-2007》和《重庆市种植屋面技术规程DBJT50-067-2007》，采用找坡层坡度i＝2％，根据谢才公式和曼宁公式，单个排水通道的流量单位宽度蓄排水板的排水能力为根据重庆市暴雨强度公式，取设计重现期P＝100a，降雨总历时T＝180min，降雨初期强度最大，取t＝0min求得最大降雨强度其累计雨量为132.46mm，为大暴雨。通过单位换算，沿坡长20m的蓄排水板在暴雨强度最大时需排水Q_r＝1.54l/s·m。Q_u>Q_r，所述蓄排水板能够满足百年一遇暴雨的排水要求，保持流水畅通，水气平衡。

在此例中，蓄水杯边长b＝30mm，高为H＝30mm；坡向连通槽宽c₁＝10mm，深d₁＝20mm；水平侧连通槽宽c₂＝20mm，深d₂＝10mm。其蓄水能力约为V＝10.28l/m²，约占蓄排水板体积的1/3，蓄水能力出众。

在此例中，蓄排水板搭接如图5所示，板面(1)及上方土工布(6-1)都互相搭接10cm，板面(1)可使用焊接机焊接封口，无法使用焊接机的地方可使用专用的粘结剂。在蓄排水板边缘，用上方土工布包裹底板，并将其压在底板之下。

在此例中，种植基质与女儿墙之间有宽500mm的卵石隔离带，隔离带与种植基质间用隔板进行隔离，隔板高度比基质顶层高50mm。蓄排水板如图5所示，从隔板底部穿过，延伸到墙边，上方土工布(6-1)沿女儿墙向上卷起包裹隔离带填料。

实施例二：

在此例中，蓄排水板排水结构保持与实施例一不变，其他结构基本一致，除板高增高到H＝50mm，坡向连通槽宽c₁＝20mm，深d₁＝40mm，水平侧连通槽宽c₂＝20mm，深d₂＝30mm。其排水能力与实施例一中一样Q_u＝2.56l/s·m，其蓄水能力约为V＝21.4l/m²，得到极大提升。

在此例中，如图6所示，在绿化范围内的排水口处有500mm卵石隔离带，隔离带与种植基质间用隔板进行隔离，隔板高度比基质顶层高50mm。排水口上设置检查箱。蓄排水板从隔板底部穿过，延伸排水口，上方土工布(6-1)与检查箱底边搭接。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。