具有屋顶雨水收集功能的生态植物绿化渗滤装置的制作方法

本实用新型涉及园林工程技术领域，具体是一种用于屋顶改造的具有屋顶雨水收集功能的生态植物绿化渗滤装置。

背景技术：

如今，城市中的“水泥森林”越来越多，城市景观功能丧失，生态气候调节功能缺失，热岛效应凸显，建筑能耗加大，所以生态屋顶对于绿色节能环保生态的人居生活方式有重要意义。

国家住建部积极推行海绵城市的建设构筑理念，在开展雨水“渗、滞、排”相关设施建设的基础上，重点开展雨水“蓄、净、用”等相关技术和设备开发，为雨水收集、净化及回用提供技术支撑，对海绵城市建设和雨水资源的再生利用具有重要的现实意义。

因此，针对城市酷暑季节的热岛效应明显，雨季的内涝事故频发，急需一种能同时实现海绵化集水蓄水、节能保温、提高建筑物热阻系数并具绿化功能的屋顶改造装置。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有屋顶雨水收集功能的生 态植物绿化渗滤装置，通过屋顶生态模块使建筑物节能降耗、减缓热岛效应，通过蓄水模块达到减少雨水外排压力、实资源再利用的目的，具有集水蓄水、节能保温、提高建筑物热阻系数及绿化的功能。

本实用新型以如下技术方案解决上述技术问题：

本实用新型具有屋顶雨水收集功能的生态植物绿化渗滤装置，它包括若干个固定在屋顶上的渗滤模块，每个渗滤模块内设置有纵向管网，纵向管网与穿过渗滤模块的横向管网相连接，横向管网与安装在屋顶下的集水箱相连接；所述渗滤模块内由上至下依次设有绿化植物、透水隔离层、蓄水层、隔根层，纵向管网和横向管网置于蓄水层中，雨水经透水隔离层进入纵向管网和横向管网后流入集水箱中；蓄水层内设有用于种植绿化植物的基质缓释滤料以及用于固定整个渗滤模块的砾石框架滤料。

本实用新型的每个渗滤模块1重量不超过30kg，面积不大于1m²，长宽均不超过1.5m，屋顶负荷不超过100kg/m²。

本实用新型所述透水隔离层采用透水土工布或纱网制作，透水隔离层上设有与隔根层的塑料铆扣相扣合的孔以及设有露出基质缓释滤料的开口。

本实用新型所述纵向管网采用泡沫软管制成，横向管网采用硬质PVC管制成，横向管网和纵向管网通过塑料管箍夹连接在一起，横向管网通过屋顶上的水泥铆钉固定卡位。

所述隔根层的底部与屋顶上的水泥铆钉固定连接，隔根层的厚度为0.5mm-0.8mm，采用聚乙烯土工膜或聚氯乙烯膜与土工布相连接构成。

本实用新型所述集水箱的上部设有可拆卸的过滤盘。

本实用新型装置通过屋顶生态模块使建筑物节能降耗、减缓热岛效应，通 过蓄水模块达到减少雨水外排压力、实资源再利用的目的，同时具备集水蓄水、节能保温、提高建筑物热阻系数及绿化的功能，收集的雨水可用于灌溉、绿化、冲洗等，该装置具有屋顶负荷低、成本低、成形快、维护时间间隔长的特点，可适用于多种类型的屋顶改造。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1中植物层的分布示意图。

图3是图1中蓄水层的俯视示意图。

图中：渗滤模块1，纵向管网2，横向管网3，集水箱4，透水隔离层5，蓄水层6，隔根层7，绿化植物8，塑料铆扣9，水泥铆钉10，塑料管箍夹11，基质缓释滤料12。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型技术方案，下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步的描述。

如图1、图2和图3所示，本实用新型生态植物绿化渗滤装置包括若干个固定在屋顶上的渗滤模块1，每个渗滤模块1内设置有多个纵向管网2，纵向管网2与穿过渗滤模块1的横向管网3相连接，横向管网3的出水口与安装在屋顶下的集水箱4相连接。每个渗滤模块1内由上至下依次设有绿化植物8、透水隔离层5、蓄水层6、隔根层7，纵向管网2和横向管网3置于蓄水层6中，雨水经透水隔离层5进入纵向管网2和横向管网3后流入集水箱4中；蓄水层6由用于种植绿化植物8的基质缓释滤料12以及用于固定整个渗滤模块的砾石框架滤料构成。

本实用新型采用的每个渗滤模块1重量不超过30kg，面积不大于1m²，长宽均不超过1.5m，屋顶负荷不超过100kg/m²。

本实用新型采用的透水隔离层5为透水土工布或纱网，透水隔离层8上设有孔，用于与隔根层7上的塑料铆扣9相扣合连接，透水隔离层8上还开有露出基质缓释滤料12的圆形开口。透水隔离层8的主要作用是防止蓄水层材料被风吹造成扬尘，并且利于植物层的落叶清理、植物收割。

本实用新型所述的蓄水层6内设有呈圆柱形的基质缓释滤料12和砾石框架滤料，它们的构成方法可以有两种，一种构成是砾石框架滤料密、基质缓释滤料以养分为主，主要适用于北方干旱、温差大等气候。一种构成是砾石框架滤料疏、基质缓释滤料以吸水为主，主要适于南方雨水多、风大。

砾石框架滤料主要是起到支撑框架、固定连接的作用，基质缓释滤料12的作用是蓄水保水、维持植物根部的含水率，两种滤料的选择搭配、铺设厚度与当地的平均降雨量气候、采用的滤料材质有关。

本实用新型所述的隔根层7的底部与屋顶面上的水泥铆钉10固定连接，隔根层的厚度为0.5mm—0.8mm，隔根层采用聚乙烯土工膜或聚氯乙烯膜与土工布相连接构成，可为两布一膜或一布一膜设置。隔根层7的主要作用是起到与原屋顶的隔离作用，并预留铆接孔，使每个渗滤模块在隔根层和透水隔离层的双层间夹紧作用下都紧凑结合，以保证不在风力和屋顶斜坡重力作用下导致蓄水层发生散架和滑移，并且在必要情况下可按块从屋顶上拆卸下来。

在平面型屋顶的场景中，将原屋顶进行基本的防水布置。屋顶的防水层最上层水泥砂浆在确保不破坏防水涂料的前提下预埋固定铆钉，以便与渗滤模块1的隔根层7和横向管网3形成可拆卸联结。

在斜坡型屋顶的场景中，可自建绿化渗滤块支架以保证绿化植物的稳定生长，自建支架的坡度在3％-5％范围左右，自建支架前也将斜坡如上述平面屋顶做基本的防水布置。

根据景观要求和区域大小环境等细节布置设计每个渗滤模块1的大小及种植植物的种类颜色、收集雨水的纵向管网和横向管网，根据设计选择、裁切已经预制好的渗滤模块。渗滤模块在搬上屋顶之前可以先预制完成，植物种植在基质缓释滤料12上，连同基质缓释滤料的植物可在屋顶施工完成后移栽，也可待植物成熟后以渗滤模块为单位整体铺设到屋顶工作面。在屋顶工作现场完成渗滤模块组装。其中绿化植物8的选择可以根据地域的地理位置不同分布有不同选择，在北方种植小丽花、高羊茅，在南方种植佛甲草、寒草。

每个屋顶不论是在斜坡屋顶还是平面屋顶都需在放置渗滤块之前做基本的防水措施：屋顶层面打扫干净后，再刮一层1cm-2.5cm厚度的高分子益胶泥，再涂刷防水涂料，做闭水测试。测试不漏后用2cm-3cm厚的泡沫板铺上。泡沫板的作用是保护防水涂料膜不受面层材料收缩和膨胀的影响。再用铁丝网铺于泡沫板上，再用混凝土设计一定的坡度找平，通过设计混凝土厚度来达到设计坡度，同时混凝土起到预留纵向管网铆扣锚固的孔位，确保未通孔的前提下可以打下锚固孔。

如图2所示，渗滤模块1在现有的屋顶上，面积为1m2以内类似草皮毡块，隔根层7的塑料铆钉9与渗滤块最上层的透水隔离层5的孔相扣结，使之紧凑，拆翻不易撒料。渗滤模块内部设有纵向管网和横向管网的双重管网收集渗滤雨水。横向管网存在于渗滤模块内部的蓄水层中，其材质为塑料泡沫管，这样可以吸收水分。纵向管网为塑料PVC材质，横向管网2与纵向管网3通过 塑料管箍夹11连接在一起，纵向管网主要存在于不同渗滤块之间，起到辅助固定稳定渗滤块的作用，同时原屋顶的最上层防水水泥留有固定凸出物在横向和纵向起到约束边界的作用。

管网收集的雨水蓄积到屋顶下的集水箱中，集水箱连接加压泵，雨水通过过滤后重力流下收集。其中的多级过滤盘可通过暴晒等方法回用其中的活性炭、细粒砂等。可将箱内水排空至原有的雨水管排放口，集水箱边缘留有溢流口可将水排至原有的雨水管口。也可在干旱天气时或在需要的条件下将水加压泵送至屋顶上，通过横向管网2输送到纵向管网3，从而达到反向植物根部灌溉的效果，增强渗滤块湿度，降低炎热天气的屋顶温度。集水箱4上部附有加压水泵可泵压出水向屋顶绿化灌溉，也可用在地面上做加压冲刷等。

渗滤块在合适的一段间隔时间内，可以通过收割上部植物、重新换种其他植物来更换景观效果，通过拆除纵向管网和横向管网的塑料铆接来使每块渗滤块分开，并且拆开后的渗滤块可通过翻晒、翻撒肥料、冲洗等方式恢复其肥效、孔隙率等参数的目的。

集水箱4的上部设有可拆卸的过滤盘，过滤盘主要由80目细网筛、细粒砂、活性炭等构成，雨水通过过滤后进入箱内。集水箱4底部有排空阀，其中集水箱的加压泵出水可选择顺原管路返回屋顶管网，向蓄水层注水灌溉。