一种生态可持续性屋顶花园雨水集蓄系统的制作方法

[0001]
本实用新型涉及雨水循环技术领域，具体涉及一种生态可持续性屋顶花园雨水集蓄系统。


背景技术：

[0002]
屋顶花园不但降温隔热效果优良，而且能美化环境、净化空气、改善局部小气候，还能丰富城市的俯仰景观，能补偿建筑物占用的绿化地面，大大提高城市的绿化覆盖率，改善人们的居住条件，是提升城市环境的有效措施之一。
[0003]
屋顶花园可持续性主要体现在水资源的利用方面，屋顶的降雨积水量不可轻视，屋顶雨水收集利用可在一定程度上节约资源。屋顶花园的需水量较大，在水资源日益缺乏的环境条件下，屋顶花园的养护压力较大。
[0004]
屋顶花园的建设主要有两种方式：第一种是模具种植，将植物种植在圆孔模具中，通过掩盖模具的表面达到视觉上的整体性，水源补给主要是传统的浇灌方式。另一种是整体性种植，设有植被层、基质层、过滤层、疏水层、隔根层和防水层，疏水层发挥着过滤多余水分，并防止水份蒸发过快，疏水层多采用蓄水模具，模具通过滞留雨水的方式，在一定程度上缓解了水分的蒸发，延长了浇灌的时间。整体性种植相对于模具种植，增加了雨水滞留功能，但由于蓄水模具的空间有限，大量的雨水通过排水管道排出，暴露出对雨水利用能力不足的缺点。雨水收集利用系统具有减缓城区雨水洪涝和地下水位下降、控制雨水径流污染、改善城市生态环境等广泛的意义。
[0005]
因此，在现有的屋顶花园技术上，设计一个能同时兼顾对过剩水资源的集蓄和水资源匮乏时期的补给，根据植物生长需求自动循环补给的植物生长所需用水的新型种植系统，是可持续性屋顶花园建设的关键。


技术实现要素：

[0006]
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种将屋面建设、雨水收集处理及用水终端合而为一、统筹兼顾，实现雨水的收集、净化、储蓄和再利用，能同时兼顾对过剩水资源的集蓄和水资源匮乏时期的补给，能延长屋顶绿化的抗旱能力和丰富屋顶的植物景观效果的一种生态可持续性屋顶花园雨水集蓄系统。
[0007]
为实现上述技术目的，本实用新型采取的技术方案为：
[0008]
一种生态可持续性屋顶花园雨水集蓄系统，包括蓄水供水模块、透水隔离单元和营养土层，还包括滴灌系统和雨水循环系统，所述蓄水供水模块包括上模块和下模块，所述上模块包括面板和承重虹吸筒，所述面板上设有渗水孔，所述承重虹吸筒为上端与面板连接的上大下小的圆台结构，所述承重虹吸筒筒壁上设有虹吸孔且筒底外表面设有托杯条，所述承重虹吸筒中间放置有吸水剂；
[0009]
所述下模块包括蓄水盒，所述蓄水盒为上端开口的上大下小的棱台结构，所述蓄水盒四角位置设有承托件，所述上模块的面板通过放置于承托件上与下模块配合连接，所
述蓄水盒的两条相邻侧边均设有连接扣件，另外两条侧边均设有与连接扣件插合的凹槽，使多个蓄水盒通过连接扣件和凹槽的配合能同时使用，所述蓄水盒的盒壁上设有溢水孔；
[0010]
所述透水隔离单元设置于蓄水供水模块上部，该透水隔离单元的下表面与承重虹吸筒中的吸水剂接触，所述营养土层被围置于透水隔离单元上部，植物种植于该营养土层中且植物的根系置于透水隔离单元的上表面；
[0011]
所述滴灌系统安装在营养土层中，该滴灌系统包括水管和无纺布，所述水管上设有孔洞，所述无纺布包裹在水管上；
[0012]
所述雨水循环系统包括连接管、一级蓄水池、增压水泵一、水质净化器、阀门、增压水泵二和二级蓄水池，所述连接管与滴灌系统的水管出水口连接，再与蓄水盒上的溢水孔连接后接入一级蓄水池的进水口，所述一级蓄水池的出水口处设有增压水泵一，所述水质净化器的进水口通过连接管与增压水泵一的出水口连接，该水质净化器的出水口连接有三通接头，所述三通接头一端通过连接管与滴灌系统的水管进水口连接，另一端通过连接管与二级蓄水池连接，所述二级蓄水池的进水口处设有增压水泵二，所述增压水泵二和三通接头之间设有阀门，所述二级蓄水池顶端设有排水管道。
[0013]
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述蓄水供水模块的材料为100％高密度聚乙烯和聚丙烯再生塑料。
[0014]
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述承重虹吸筒的高度不大于蓄水盒的高度，使承重虹吸筒的底部托杯条直接支撑在蓄水盒的底部内表面或悬置在蓄水盒的内部。
[0015]
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述蓄水盒底面外表面设有贯穿底面的十字形凹槽，所述蓄水盒的底部内表面设有加强筋。
[0016]
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述透水隔离单元为无纺布制成的隔离层。
[0017]
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述吸水剂为泥土。
[0018]
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述滴灌系统的水管为32mm水管，水管上的孔洞直径为5-10mm。
[0019]
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述营养土层厚度不大于60cm。
[0020]
本实用新型的有益效果为：
[0021]
1、本实用新型使可持续的植物种植系统之间的结构不再孤立，通过相互之间的紧密联系充分发挥作用。原有模具必须连接成整体才能发挥作用，一个模具出现问题的话将导致整个系统出现问题，而利用本发明的模块组成的基础机构虽然是一个整体，但每个模块的蓄水系统又是相互独立的，不会出现原有模具出现的状况，且拼接的模块更能适应不同的屋面。
[0022]
2、原有屋顶绿化技术中的雨水收集系统体系不完善，即使采用模块种植，模具内大部分的空间被植物种植所占据，蓄水盒空间小，且水体利用不可持续，本实用新型增设雨水循环系统，有效储存及补充植物用水，大大的延长了植物的抗旱期。
[0023]
3、本发明可实现四重阻根作用，无纺布、模具的顶部盖板和底部具有阻根性，还有利用植物根系怕水的特性，当土壤中水分饱和时多余的水分渗入到下模块的蓄水槽中，因而可以经常达到一种箱体中含水的状态，而植物根系的怕水性就会导致植物根系自动不会
向屋面延伸，这样也起到了阻根的作用，大大减少了植物根系对建筑屋顶的破坏。
[0024]
4、原有屋顶花园多为浇灌形式，浇灌设施多露于表面，导致美观性下降，本发明滴灌系统安装于土壤内，在不影响美观性的基础上，对植物根系进行直接的用水补给，相对于浇灌更加节约用水。
[0025]
5、本实用新型结构简单，可采用模具实现大规模生产，由100％高密度聚乙烯和聚丙烯再生塑料制成，能抗紫外、抗老化、抗冲压，在正常情况下无需人工灌溉和养护，后期维护费用低。
[0026]
6、本实用新型种植模块的底部设计成十字形内凹槽的形状，使模块架空，便于快捷的排走过多的积水，且底部的内凹槽有利于通风，能使屋顶保持空气流通和干燥的状态，在植物的生长方面起到很大的帮助。
附图说明
[0027]
图1为本实用新型一种生态可持续性屋顶花园雨水集蓄系统的结构示意图。
[0028]
图2为本实用新型单个蓄水供水模块的俯视结构示意图。
[0029]
图3为本实用新型下模块的俯视结构示意图。
[0030]
图4为本实用新型下模块的仰视结构示意图。
[0031]
图5为本实用新型4个蓄水供水模块组合使用状态的俯视结构示意图。
[0032]
图6为本实用新型上模块的左视图。
[0033]
图7为本实用新型下模块的左视图。
[0034]
图8为本实用新型图5的a-a剖视图。
具体实施方式
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下面根据附图1-8对本实用新型的具体实施方式作出进一步说明：
[0036]
如图1所示，一种生态可持续性屋顶花园雨水集蓄系统，包括蓄水供水模块1、透水隔离单元9和营养土层10，还包括滴灌系统12和雨水循环系统19。所述蓄水供水模块1包括上模块和下模块，如图2所示，所述上模块包括面板3和承重虹吸筒4，所述面板3上设有渗水孔14，所述承重虹吸筒4为上端与面板3连接的上大下小的圆台结构，如图6所示，所述承重虹吸筒4筒壁上设有虹吸孔5且筒底外表面设有托杯条15，所述承重虹吸筒4中间放置有吸水剂。
[0037]
如图3、图4和图7所示，所述下模块包括蓄水盒6，所述蓄水盒6为上端开口的上大下小的棱台结构，使下模块能够叠加放置，方便运输与施工，所述蓄水盒6四角位置设有承托件2，所述上模块的面板3通过放置于承托件2上与下模块配合连接(如图8所示)，所述蓄水盒6的两条相邻侧边均设有连接扣件7，另外两条侧边均设有与连接扣件7插合的凹槽8，使多个蓄水盒6通过连接扣件7和凹槽8的配合能同时使用(如图5所示，为4个蓄水供水模块1组合后的示意图)，所述蓄水盒6的盒壁上设有溢水孔18(如图7所示)。
[0038]
如图1所示，所述透水隔离单元9设置于蓄水供水模块1上部，用于防止植物11根系进入蓄水供水模块1中，该透水隔离单元9的下表面与承重虹吸筒4中的吸水剂接触，所述营养土层10被围置于透水隔离单元9上部，以便在水份充足时将水份送入承重虹吸筒4中，在水份缺失时将吸水剂中的水份吸入上部的营养土层10中，植物11种植于营养土层10中且植
物11的根系置于透水隔离单元9的上表面。
[0039]
如图1所示，所述滴灌系统12安装在营养土层10中，该滴灌系统12包括水管和无纺布，所述水管上设有孔洞，所述无纺布包裹在水管上，使孔洞不被堵塞以免影响滴灌效果；
[0040]
所述雨水循环系统19包括连接管20、一级蓄水池21、增压水泵一25、水质净化器22、阀门24、增压水泵二26和二级蓄水池23，所述连接管20与滴灌系统12的水管出水口连接，再与蓄水盒6上的溢水孔18连接后接入一级蓄水池21的进水口，所述一级蓄水池21的出水口处设有增压水泵一25，所述水质净化器22的进水口通过连接管20与增压水泵一25的出水口连接，该水质净化器22的出水口连接有三通接头27，所述三通接头27一端通过连接管 20与滴灌系统12的水管进水口连接，另一端通过连接管20与二级蓄水池23连接，所述二级蓄水池23的进水口处设有增压水泵二26，所述增压水泵二26和三通接头27之间设有阀门24，所述二级蓄水池23顶端设有排水管道。
[0041]
本实施例中，所述蓄水供水模块1的材料为100％高密度聚乙烯和聚丙烯再生塑料，使蓄水供水模块1抗紫外、抗老化、抗冲压，使用寿命长。
[0042]
本实施例中，所述承重虹吸筒4的高度不大于蓄水盒6的高度，使承重虹吸筒4的底部托杯条15直接支撑在蓄水盒6的底部内表面或悬置在蓄水盒6的内部。
[0043]
本实施例中，所述蓄水盒6底面外表面设有贯穿底面的十字形凹槽17(如图4所示)，使模块架空，便于快捷的排走过多的积水，所述蓄水盒6的底部内表面设有加强筋16，增强蓄水盒6的承重能力。
[0044]
本实施例中，所述透水隔离单元9为无纺布制成的隔离层。
[0045]
本实施例中，所述吸水剂为泥土。
[0046]
本实施例中，所述滴灌系统12的水管为32mm水管，水管上的孔洞直径为5-10mm。
[0047]
本实施例中，所述营养土层10厚度不大于60cm。
[0048]
本实施例中，所述一级蓄水池21和二级蓄水池23的连接处用环氧树脂填补，使一级蓄水池21和二级蓄水池23不漏水，所述二级蓄水池23的安装高度低于一级蓄水池21的高度，所述一级蓄水池21的安装高度低于蓄水供水模块1，当蓄水供水模块1中水份过多时顺着溢水孔18进入连接管20，通过重力作用流入并储存在一级蓄水池21中，一级蓄水池21存满后，又经过连接管20和水质净化器22流入二级蓄水池23中。
[0049]
安装操作如下：
[0050]
选择合适的屋顶面，在屋顶面铺设或者通过架子架设蓄水盒6作为蓄水供水模块1的下模块，不同的蓄水盒6之间通过连接扣件7和凹槽8插合完成组装，将面板3作为上模块放置在每个蓄水盒6的承托件2上，保证承重虹吸筒4放置在蓄水盒6内部，将吸水剂(如泥土)放置在承重虹吸筒4中即完成蓄水供水模块1的铺设，将透水隔离单元9铺设在蓄水供水模块1的上部，且该透水隔离单元9的下表面与承重虹吸筒4中的吸水剂接触，将营养土层10围置在透水隔离单元9上部，且营养土层10的厚度不大于60cm，将带孔洞的水管缠绕无纺布作为滴灌系统12埋在营养土层10中，植物11种植在营养土层10中，且将植物11的根系置于透水隔离单元9的上表面。水管的出水口与连接管20连接，连接管 20再与蓄水盒6上的溢水孔18连接后接入一级蓄水池21的进水口，一级蓄水池21的出水口通过连接管20与增压水泵一25的进水口连接，增压水泵一25的出水口通过连接管20与水质净化器22的进水口连接，水质净化器22的出水口与三通接头27连接，三通接头27的一端通过连接
管20与滴灌系统12的水管进水口连接，另一端安装阀门24后通过连接管20 接入二级蓄水池23的进水口，二级蓄水池23的进水口处安装有增压水泵二26，安装前一级蓄水池21和二级蓄水池23均用环氧树脂填补连接处，保证一级蓄水池21和二级蓄水池23 不漏水，安装时，一级蓄水池21的安装高度低于蓄水供水模块1的高度，使蓄水供水模块1 的水过多时，可以通过溢水孔18流入一级蓄水池21中，二级蓄水池23的安装高度低于一级蓄水池21的高度，使一级蓄水池21水过量时，通过水质净化器22净化后进入二级蓄水池23，可通过排水管道用于家庭用水，也可以通过排水管道排出过多的水。
[0051]
工作原理如下：
[0052]
雨量充足时，过量的水通过上模块的渗水孔14和虹吸孔5流入蓄水盒6，蓄水盒6中存储的水位超过溢水孔18后，通过连接管20依靠重力作用流入一级蓄水池21，一级蓄水池21 水满后，通过重力作用或增压水泵一25使水通过水质净化器22净化后进入二级蓄水池23，二级蓄水池23中的水可通过排水管道用于家庭用水，当二级蓄水池23中的水过量时，可以通过排水管道排出过量水。当缺水需要对植物11滴灌时，如果一级蓄水池21中有水，关闭阀门24，通过增压水泵一25使一级蓄水池21中的水流入水管完成滴灌，多余的水份经过连接管20流回一级蓄水池21；如果一级蓄水池21中没有水二级蓄水池23中有水，通过增压水泵二26使二级蓄水池23中的水流入水管完成滴灌，因为水质净化器22是单向加压过滤，所以二级蓄水池23中的水不会顺着水质净化器22流入一级蓄水池21，滴灌后多余的水经过连接管20流入一级蓄水池21，从而完成雨水收集和可持续性循环滴灌。
[0053]
本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
[0054]
本实用新型的保护范围包括但不限于以上实施方式，本实用新型的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本实用新型的保护范围。