一种具有自清洗、除磷能力的绿色屋顶结构的制作方法

本实用新型属于屋面蓄水、排水技术领域，具体涉及一种具有自清洗、除磷能力的绿色屋顶结构。

背景技术：

目前，近年来，关于城市洪涝的报告屡见不鲜。北京、深圳、武汉、杭州等多个城市频繁出现城市内涝，对居民生活造成极恶劣的影响。其背后的原因是大规模的城市建设导致地表不透水面积比例的急剧增大、雨水下渗量减少、地表径流增加以及随之引起的市政排水系统不堪重负。

海绵城市作为一种生态途经在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的功能。海绵城市下雨时吸水、蓄水、渗水和净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。2014年11月，《海绵城市建设技术指南》发布：2014年底至2015年初，国家全面展开海绵城市试点建设工作。

绿色屋顶是海绵城市建设的重要方面之一。作为一种特殊的土地覆盖类型，与不透水下垫面相比，其具有很多生态功能，是一种缓解城市雨洪和控制面源污染的有效方式之一。但是现有的屋顶结构无法满足长时间使用的需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种具有自清洗、除磷能力的绿色屋顶结构，以延长屋顶结构的使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种具有自清洗、除磷能力的绿色屋顶结构,包括：土壤层、过滤层、蓄排水层、阻根防水层、中心孔和植被层；

所述土壤层位于所述植被层之下并为所述植被层提供养分；

所述过滤层位于所述土壤层之下，所述过滤层由复合透水砖上下错位堆叠而成；

所述蓄排水层形成于所述过滤层之下，所述蓄排水层具有冲洗部以及围绕所述冲洗部布置的多个凹槽，每个所述凹槽两端具有开口，每个所述凹槽的一端开口位于所述冲洗部且另一端开口位于所述蓄排水层的边缘，每个所述凹槽的底面高度由所述冲洗部向所述边缘的方向逐渐降低；

所述中心孔位于所述蓄排水层的正上方，所述中心孔自所述土壤层的上表面贯穿至所述过滤层的下表面；

所述阻根防水层铺设于屋顶的上表面且位于所述蓄排水层之下。

优选的，所述土壤层自上而下包括：棉籽壳层、蛭石层、有机肥料层、腐叶土层和种植土层；所述棉籽壳层、蛭石层及腐叶土层的厚度之比为1：1：2。

优选的，所述土壤层厚度为7-12cm；所述土壤层的边缘还设置有至少两个上排水管，所述上排水管的进水口和土壤层的上表面齐平

优选的，所述复合透水砖包括透水砖本体、凹凸棒石粉末层以及无纺布；所述凹凸棒石粉末层至少分布于所述透水砖本体的上表面，所述透水砖本体和所述凹凸棒石粉末层均被所述无纺布包裹。

优选的，所述无纺布为聚酯纤维无纺布。

优选的，所述中心孔设置有进水管。

优选的，所述蓄排水层由HDPE板制成；所述蓄排水层的边缘设置有至少两个下排水管。

优选的，所述凹槽由所述冲洗部向所述边缘的延伸的轨迹为曲线；所述蓄排水层的多个所述凹槽形成涡旋结构。

优选的，所述阻根防水层包括耐根穿刺的基材层以及涂覆于所述基材层的表面的至少一层防水涂料层。

优选的，所述基材层是由ARC-722改性沥青铜箔胎基耐根穿刺防水卷材制成；所述防水涂层是由聚氨酯制成。

本实用新型的有益效果：

1.过滤层利用无纺布包覆白云石凹凸棒石和透水砖层，可以进一步去除水体中的磷，提高屋顶出水水质。

2.蓄排水层的凹槽设计，不仅避免了水残留影响下层防水结构，而且有利于冲洗杂质，提高其使用寿命。

3.双下排水管提高了出水使用效率。蓄排水层出水可以满足更高要求的使用，植被层出水满足一般要求的使用。

附图说明

图1为本实用新型实方式的具有自清洗、除磷能力的绿色屋顶结构示意图；

图2为本实用新型的蓄排水层的示意图。

图中：土壤层1；过滤层2；蓄排水层3；阻根防水层4；下排水管5；中心孔6；上排水管7；植被层8。

具体实施方式

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，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

请参阅图1-图2，本实用新型实施方式提供一种技术方案：

一种具有自清洗、除磷能力的绿色屋顶结构,包括：土壤层1、过滤层2、蓄排水层3、阻根防水层4、中心孔6和植被层8；

所述土壤层1位于所述植被层8之下并为所述植被层8提供养分；

所述过滤层2位于所述土壤层1之下，所述过滤层2由复合透水砖上下错位堆叠而成；

所述蓄排水层3形成于所述过滤层2之下，所述蓄排水层3具有冲洗部以及围绕所述冲洗部布置的多个凹槽，每个所述凹槽两端具有开口，每个所述凹槽的一端开口位于所述冲洗部且另一端开口位于所述蓄排水层3的边缘，每个所述凹槽的底面高度由所述冲洗部向所述边缘的方向逐渐降低；

所述中心孔6位于所述蓄排水层3的正上方，所述中心孔6自所述土壤层1的上表面贯穿至所述过滤层2的下表面；

所述阻根防水层4铺设于屋顶的上表面且位于所述蓄排水层3之下。

通常，蓄排水层3经长时间使用会残留杂质，需要冲洗蓄排水层3时，可以利用人工水泵将水泵入中心孔6，水从中心孔6流到蓄排水层3的冲洗部，水流自冲洗部流入各个凹槽，然后沿着凹槽向蓄排水层3的边缘流动。水流对各个凹槽进行冲刷，可以将蓄排水层3的杂质冲洗排出。

本实施例中选用佛甲草作为植被层8。佛甲草即使在夏季连续高温、极端干旱的条件下，也能存活，具有很强的抗旱能力和恢复能力。除此之外，佛甲草还具有明显的隔热、降温、节能的作用。而且佛甲草根系弱且细，扎根浅，形成草根和基质整体板块，不仅可防雨水冲刷掉基质，而且没有穿透屋面防水层的能力，不会破坏屋面结构。

为了使本具有自清洗、除磷能力的绿色屋顶结构可以更好地为植被层8提供营养同时使土壤层1起到蓄水和过滤的作用，本实用新型的一些实施例中，优选的，所述土壤层1自上而下包括：棉籽壳层、蛭石层、有机肥料层、腐叶土层和种植土层。

为了使本具有自清洗、除磷能力的绿色屋顶结构可以更好地工作，本实用新型的一些实施例中，优选的，所述土壤层1厚度为7-12cm。

土壤层1的边缘还设置有至少两个上排水管7，上排水管7的进水口和土壤层1的上表面齐平。

为了使本具有自清洗、除磷能力的绿色屋顶结构可以更好地工作，本实用新型的一些实施例中，优选的，所述棉籽壳层、蛭石层及腐叶土层的厚度之比为1：1：2。

为了使本具有自清洗、除磷能力的绿色屋顶结构可以更好地起到过滤和除杂作用，本实用新型的一些实施例中，优选的，所述复合透水砖包括透水砖本体、凹凸棒石粉末层以及无纺布。

为了使本具有自清洗、除磷能力的绿色屋顶结构可以更好地起到除杂作用，优选的，所述凹凸棒石粉末层至少分布于所述透水砖本体的上表面，所述透水砖本体和所述凹凸棒石粉末层均被所述无纺布包裹。可以进一步去除水体中的磷，提高屋顶出水水质。所述凹凸棒石粉末层是由白云石凹凸棒粉末制成。

为了使本具有自清洗、除磷能力的绿色屋顶结构可以更好地工作，优选的，所述无纺布为聚酯纤维无纺布。

为了使本具有自清洗、除磷能力的绿色屋顶结构可以更好地工作，优选的，所述蓄排水层3由HDPE板制成。

为了使本具有自清洗、除磷能力的绿色屋顶结构可以更好地工作，优选的，所述蓄排水层3的边缘设置有至少两个下排水管5。双下排水管5提高了出水使用效率。蓄排水层3出水可以满足更高要求的使用，植被层8出水满足一般要求的使用。进一步地，利用雨水的动力可以将沉积在屋顶周边的杂质冲到下排水管5随水流排水出。

为了使本具有自清洗、除磷能力的绿色屋顶结构可以更好地工作，优选的，所述凹槽由所述冲洗部向所述边缘的延伸的轨迹为曲线。

为了使本具有自清洗、除磷能力的绿色屋顶结构可以更好地工作，优选的，所述蓄排水层3的多个所述凹槽形成涡旋结构。涡旋蓄排水层3的设计，不仅避免了水残留影响下层防水结构，而且有利于冲洗杂质，提高其使用寿命。

为了使本具有自清洗、除磷能力的绿色屋顶结构可以更好地工作，优选的，所述中心孔6设置有进水管。

为了使本具有自清洗、除磷能力的绿色屋顶结构可以更好地工作，优选的，所述阻根防水层4包括耐根穿刺的基材层以及涂覆于所述基材层的表面的至少一层防水涂料层。

为了使本具有自清洗、除磷能力的绿色屋顶结构可以更好地工作，优选的，所述基材层是由ARC-722改性沥青铜箔胎基耐根穿刺防水卷材制成。

为了使本具有自清洗、除磷能力的绿色屋顶结构可以更好地工作，优选的，所述防水涂层是由聚氨酯制成。

本实用新型的工作原理及使用流程如下：

1.凹凸棒石粉末层的厚度分析

以雨水中总磷浓度为0.15mg/L为参考，一般雨水中总磷以磷酸根形式存在，用99％纯度的磷酸二氢钾配置浓度为0.30mg/L得磷酸根溶液。模拟降雨强度为12h内100mm为实验值。实验屋顶面积为12m²(4×3)，连续三天监测数据，结果如下：

2.佛甲草的种植

土壤层1自上而下包括：棉籽壳层、蛭石层、有机肥料层、腐叶土层和种植土层。棉籽壳经过破碎后均匀与蛭石、有机肥料均匀混合后布撒到腐叶土上，下层为种植土。土壤层1厚度在7-12cm，棉籽壳：蛭石：腐叶土＝1：1：2。把佛甲草均匀布撒在土壤层1表面，之后在苗的上方铺撒一层薄土，防止水分蒸发，之后用喷头进行浇水，每天浇一次，连续7天，扎根后，适当补水。期间及时拔除杂草。较高层的建筑物可以先进行育苗，之后等佛甲草扎根后，植株长到10-15cm时移植到高层建筑物顶。

3.清洗蓄排水层3

通过高压水泵将水经过位于蓄排水层3的清洗部正上方的10-15cm孔径的中心孔6，连续冲洗5-10分钟之后间隔2分钟冲洗2-3次，将蓄排水层3残留的杂质以及屋顶四周的杂质冲洗至出水口。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。