CN104389386B - 节水型容器种植屋面 - Google Patents

Abstract

一种节水型容器种植屋面，它属于建筑物屋顶的绿化技术领域，其特征在于它包括设置在建筑屋面上的池埂，在所述的池埂中设置有若干个呈矩阵式紧密排列的浅盘，由池埂和矩阵排列的浅盘构成栽植池；在浅盘中设置有柱形杯板，柱形杯板是由多个独立柱形杯组成，柱形杯的杯口边沿连接在一起且呈矩阵排列；柱形杯板的杯口向上或杯口向下设置；在独立柱形杯之间的空隙中或柱形杯中设置有吸水滤料，在相邻的两个浅盘的侧壁的上部设置有用于粘接两个侧壁的防水胶带，在紧贴池埂的浅盘的侧壁的上部设置有包覆聚酯过滤棉；在池埂包围的区域内置有种植土；在栽植池的上方设置有灌溉管路。本发明结构简单，造价低廉，具有可靠的防渗漏性能；供水和蓄水性能好。

Description

节水型容器种植屋面

技术领域：

本发明涉及一种节水型容器种植屋面，它属于建筑物屋顶的绿化技术领域。

背景技术：

技术术语解释：

简单式屋顶绿化：在屋面防水层上铺以种植土或设置容器，并种植景天属等低矮耐旱地被植物的绿化技术。

混合式屋顶绿化：在屋面防水层上建造屋顶绿化栽植池，池中设置蓄排水层和过滤层，铺以种植土等，并种植地被植物或低矮灌木等植物的绿化技术。

轻型种植屋面：在屋面防水层上铺以种植土或设置容器，并种植景天属等低矮耐旱地被植物的建筑屋面，即采用简单式屋顶绿化的建筑屋面。

容器种植技术：在屋面防水层上铺设容器或种植模块种植各类植物的技术。

节水型容器种植屋面：在屋面防水层上铺设容器或种植模块，该容器或种植模块能够充分蓄存和利用雨水，在该容器或种植模块外围设置池埂或围框，形成外观类似混合式屋顶绿化的种植屋面。

屋顶绿化是城市空间立体绿化的主要形式，大量采用屋顶绿化不仅可以美化生活环境，还可以改善城市空气质量，降低雨洪灾害，减缓城市热岛效应，节省空调能耗。而绝大多数既有建筑在设计建造之初是没有考虑屋顶绿化的，因而在进行屋顶绿化时，会受到屋面荷载能力和防水等级的限制，因此容器种植技术将成为既有建筑屋顶绿化的首选形式。这在《种植屋面工程技术规程》(JGJ155-2013)中也有明确规定。

但是，现有容器种植屋面所用种植容器结构复杂，雨水利用率偏低，造价偏高，形成种植屋面后外观也不够美观，因而应用推广难度较大。

专利号为ZL200710041396.4的发明专利公开了一种不需要水和电、无需人工灌溉和养护、环保节能的屋顶花园组合种植模块,它是由雨水收集箱、排水板、种植箱、边封条和角封条五部分组成。雨水收集箱由凹锁边、凹锁边溢流槽、凸锁边、凸锁边溢流槽、蓄水小格排水孔及蓄水小格溢流槽六部分组成；排水板由排水板排水孔和虹吸供水毯固定孔两部分组成。其特征是：1).在雨水收集箱体四边各设两道凹、凸锁边，利用凹、凸锁边咬合锁紧，将各组合种植模块联结成为一个整体；2).利用凹、凸锁边锁紧后咬合紧密，使得植物根系无法穿刺，这样使得相邻两种植模块交接处具有植物根阻特性；3).在雨水收集箱体四边设置了凹、凸锁边溢流槽，利用凹、凸锁边锁紧后，咬合面配合紧密，水可从咬合处流过，而不会渗入咬合面缝隙从锁边咬合面缝隙处渗漏掉，使得水无须借助其它管路可直接在相邻两雨水收集箱之间顺畅流动；4).将雨水收集箱体内部设计成若干个单独的蓄水小格。一者，可按现场形状需要，可轻松方便地修剪掉多余的蓄水小格，不会影响雨水收集箱体蓄水功能。二者，增加了雨水收集箱体蓄水量，可保证了不同坡度屋面的屋顶花园系统都有足够的蓄水量，以适应不同坡度屋面的需要；5).在蓄水小格四壁上各设计一个比壁高稍低的蓄水小格溢流槽，水能在蓄水小格之间顺畅流动，可以保证整体系统水道畅通；6).在蓄水小格四壁上部比蓄水小格溢流槽高的部位各设计二个蓄水小格排水孔，以便系统多余的水被顺畅地排掉；7).在蓄水小格排水孔上方有排水板挡住植物根系，使得植物根系无法穿过蓄水小格排水孔，这就保证了系统的植物根阻特性；8).排水板设有排水孔、虹吸供水毯固定孔，两者四周设计成弧型翻边，用来增加排水板抗压强度，减少排水板厚度达到节省材料目的；9).排水板四周设计成具有一定高度的翻边：一可增加排水板抗压强度，减少排水板厚度。二可配合雨水收集箱体固定种植箱体。三可配合种植箱体或封条，对凹、凸锁边增加了一道植物根阻层，以保证植物根阻性最薄弱处的凹、凸锁边万无一失；10).活动的锥型种植箱按需要可设计成不同的高度，以满足适应不同土厚、不同领域的屋面的要求，方便植物在工厂内种植；11).利用边封条和角封条，用于组合种植模块组装后种植箱体需要拆除时，将组合后的凹、凸锁边包裹封牢，为凹、凸锁边增加一道植物根阻层以增加植物根阻系数。

上述发明专利存在以下缺点：

在雨水收集箱体四边各设两道凹、凸锁边，利用凹、凸锁边咬合锁紧，将各组合种植模块联结成为一个整体；利用凹、凸锁边锁紧后咬合紧密，使得植物根系无法穿刺，以使得相邻两种植模块交接处具有植物根阻特性；同时，在雨水收集箱体四边设置了凹、凸锁边溢流槽，利用凹、凸锁边锁紧后，咬合面配合紧密，水可从咬合处流过，而不会渗入咬合面缝隙从锁边咬合面缝隙处渗漏掉，使得水无须借助其它管路可直接在相邻两雨水收集箱之间顺畅流动。显然，以这种不设置任何密封胶垫的方式获得植物根阻特性和防渗漏性必须有极高的加工精度和较高的配合时的压紧力，因此可以预料其制作成本是相当高昂的，安装或拆卸的难度也是相当大的。设有排水板和虹吸供水毯，排水板设有排水孔、虹吸供水毯固定孔，两者四周设计成弧型翻边。显然，雨水要经过排水板上方的土壤才能到达排水板，再经过排水口进入收集箱，显然，土壤也可能被雨水冲入收集箱，造成水土流失。收集箱中收集到的雨水还需要通过“虹吸供水毯”来向排水板上方的土壤供水，结构较复杂，增加了制作成本。活动的锥型种植箱按需要可设计成不同的高度，以满足适应不同土厚、不同领域的屋面的要求，并方便植物在工厂内种植；但是实际上，种植了植物后，运输和向楼顶搬运会变得及其困难，使得“方便植物在工厂内种植”的初衷落空，而白白多出了种植箱的制造成本。

发明内容：

本发明提供了一种结构简单，可以充分蓄存和利用雨水，而且造价低于普通容器种植屋面的节水型容器种植屋面。

本发明的目的是这样实现的：

一种节水型容器种植屋面，其特征在于它包括设置在建筑屋面上的池埂，在所述的池埂中设置有若干个呈矩阵式紧密排列的浅盘，由池埂和矩阵排列的浅盘构成栽植池；在所述的浅盘中设置有柱形杯板，所述的柱形杯板是由多个独立柱形杯组成，所述的柱形杯的杯口边沿连接在一起且呈矩阵排列；所述的柱形杯板的杯口向上或杯口向下设置；在所述的独立柱形杯之间的空隙中或柱形杯中设置有吸水滤料，在所述的相邻的两个浅盘的侧壁的上部设置有用于粘接两个侧壁的防水胶带，在紧贴池埂的浅盘的侧壁的上部设置有包覆聚酯过滤棉；在所述的池埂包围的区域内置有种植土；在所述的栽植池的上方设置有灌溉管路。

在所述的柱形杯板的每个杯底均设置有第一通孔；杯口边缘连接处的中心设有第二通孔。

在所述的灌溉管路向下一侧均匀地钻有一排出水孔。

所述的浅盘为正方形浅盘，所述的池埂比浅盘高100～200mm。

在所述的池埂的下部设置有泄水孔。

所述的吸水滤料为粒径为5～15mm的加气混凝土碎块或切碎的树枝或切碎的细竹杆或膨胀蛭石或掺有陶粒的锯末或掺有膨胀珍珠岩的陶粒；所述的防水胶带为阻根型防水胶带。

所述的种植土为湿密度不宜大于1300kg/m³的种植土。

一种节水型容器种植屋面，它包括设置在建筑屋面上的围框，在所述的围框中设置有若干个呈矩阵式紧密排列的浅盘，由围框和矩阵排列的浅盘构成栽植池；在所述的浅盘中设置有柱形杯板，所述的柱形杯板是由多个独立柱形杯组成，所述的柱形杯的杯口边沿连接在一起且呈矩阵排列；所述的柱形杯板的杯口向下；在所述的柱形杯个体之间的空隙设置有吸水滤料；在所述的相邻的两个浅盘的侧壁的上部设置有用于粘接两个侧壁的防水胶带，在紧贴围框的浅盘的侧壁的上部包覆聚酯过滤棉；在所述的围框包围的区域内置有种植土；在所述的栽植池的上方设置有灌溉管路。

在所述的柱形杯板的每个杯底均设置有排气孔；在所述的灌溉管路向下一侧均匀地钻有一排小孔；所述的浅盘为正方形浅盘，所述的围框比浅盘高100～200mm。

本发明由于采用浅盆作为基本的蓄水装置，因此结构及其简单，可大大降低了造价。采用专业粘接胶带封闭相邻浅盘之间的缝隙，简化了安装方法，提高了防渗漏的可靠性；浅盆上不设任何联通孔和溢流槽，可有效增加蓄水量；浅盆内设置倒扣的柱形杯，可进一步增大蓄水量。采用吸水滤料直接连接浅盆的底部和种植土，供水性能好，并且允许植物的根系扎根于吸水滤料中，相当于增加了种植土层的厚度，采用池埂遮挡种植土代替了现有的锥型种植箱，其外观完全可达到混合型屋顶绿化的效果。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图

图2为本发明实施例1中浅盘和柱形杯板相对位置的立体结构分解图

图3为本发明实施例2的结构示意图

图4为为本发明实施例2中浅盘和柱形杯板相对位置的立体结构分解图

图5为本发明实施例3的结构示意图

具体实施方式：

下面结合附图1、图2、图3、图4和图5，对本发明进行进一步的说明。

本发明的基本设计思路：

1)采用结构最简单的浅盘，将所述浅盘紧密靠拢整齐地摆放在既有建筑屋面上，形成矩阵列；2)在浅盘阵列的最外围采用普通砌墙砖砌筑池埂或者围框形成栽植池。池埂或者的最下一皮砖在砌筑时，每隔1～2米清除竖缝中的砂浆，以用作泄水孔，池埂或者围框应靠近所述浅盘的侧壁砌筑，池埂需要高出浅盘；3)采用防水胶带封住浅盘与浅盘之间的拼接缝；4)在屋面找坡的最高处位于既栽植池的上方的位置设置灌溉管，向位置最高的一排浅盘中灌水，使得灌满水的浅盘中的水溢流到与其相邻的浅盘中，并且最终能够使所有浅盘都能得到足够的水；5)在浅盘中放置柱形杯板，即在每个浅盆中形成由柱形杯构成的容水腔，杯底和杯口设有过水/排气孔；6)在柱形杯之间的空隙中填入吸水滤料，并使吸水滤料覆盖所有杯底；7)在紧贴池埂的浅盘的侧壁的上部包覆聚酯过滤棉；8)在池埂包围的区域内填种植土。

实施例1，如图1和图2中所示：

在本实施例中，本发明包括设置在建筑屋面13上的池埂5a，在所述的池埂5a中设置有若干个呈矩阵式紧密排列的浅盘1，由池埂5a和矩阵排列的浅盘1构成栽植池；在所述的浅盘1中设置有柱形杯板2，所述的柱形杯板2是由多个独立柱形杯组成，所述的柱形杯的杯口边沿连接在一起且呈矩阵排列；所述的柱形杯板2的杯口向下，既柱形杯板2倒扣在浅盘1中；在所述的独立柱形杯之间的空隙23中设置有吸水滤料3，在所述的相邻的两个浅盘的侧壁的上部设置有用于粘接两个侧壁的防水胶带12，在紧贴池埂5a的浅盘的侧壁11的上部设置有包覆聚酯过滤棉7；在所述的池埂5a包围的区域内置有种植土4；在所述的栽植池的上方设置有灌溉管路6。

在实际生产中，浅盘1可以是正方形浅盘，其侧壁11的高度越高，其雨水利用效果越好，但以其蓄水后的重量不至于破坏建筑的结构为限。为降低成本，浅盘1可采用塑料片材并用吸塑工艺制作。

本实施例中，柱形杯板2可采用与浅盘1相同的材料和工艺制作。在所述的柱形杯板2的每个杯底均设置有第一通孔21，所述的第一通孔21实际是排气孔；杯口边缘24连接处的中心设有第二通孔22，所述的第二通孔22实际是过水孔，用于过水并可防止柱形杯板2的下方的空气将柱形杯板2浮起。本发明如果没有浅盘，杯中的水会全部漏光，显然不能蓄水；柱形杯板2是设置在浅盘中的，浅盘可以装满水，所以放了柱形杯板也不能排水。因此柱形杯板的作用之一是承托起上方的吸水滤料和种植土，使其下方的空间能够不被吸水滤料或土壤填充，从而使得浅盘能够蓄存更多的雨水。另一方面的作用是：杯底或杯口总有一面是与浅盘底部接触的，填充吸水滤料后，吸水滤料可以将浅盘底部蓄积的雨水水向上吸并输送给种植土层。在本实施例中，应将杯与杯之间的空隙23填满吸水滤料3，倒扣的柱形杯就成为蓄水空间。

吸水滤料3可采用各种轻质、吸水且具有一定筒压强度的材料制作。例如：粒径为5～15mm的加气混凝土碎块、切碎的树枝或细竹杆、膨胀蛭石、掺有陶粒的锯末、掺有膨胀珍珠岩的陶粒等。

种植土4为一般种植土，其湿密度不宜大于1300kg/m³。

在具体实施时，池埂5a采用普通砌墙砖砌筑。池埂的最下一皮砖在砌筑时，每隔1～2米清除竖缝中的砂浆，以用作泄水孔51，池埂5a应靠近所述浅盘的侧壁砌筑，池埂宜高出浅盘约100～200mm，池埂的外侧宜抹灰并贴瓷砖。

灌溉管路6应布设在位置最高的一排浅盘的上方，在本实施例中，所述的灌溉管路6可以是一条PVC给水管，将PVC给水管布置在位置最高的一排浅盘的上方，PVC给水管的向下一侧均匀地钻有一排出水孔61，出水孔61的截面积之和应远小于上述PVC管的内孔截面积。通过手动阀门62进行控制，在连续多日无雨的情况下，可手动控制阀门对整个屋顶绿化栽植池进行浇灌。

本实施例的具体实施步骤如下：

节水型容器种植屋面是在上述既有屋面上建造的，步骤如下：。

1)选择正方形浅盘1的外形尺寸为800×800×120，将所述正方形浅盘1紧密靠拢整齐地摆放在既有建筑屋面上，形成阵列；

2)在浅盘1阵列的最外围砌筑池埂5a，形成栽植池。以栽植池内部长度为40米为例进行计算。池埂的高度为250mm。在池埂外侧和顶面粘贴瓷砖。

3)采用防水胶带12封住浅盘之间的拼接缝，粘贴胶带时应注意控制胶带的粘贴高度来控制水满溢流时水流的方向，即形成溢流通道。

4)在屋面找坡的最高处设置灌溉管6，灌溉管采用规格为Ф50的PVC管制作，其长度为40米，可同时对50个浅盆进行浇灌，共设置100个浇灌出水孔61，出水孔的直径为2.0mm；

5)在浅盘中放置连接在一起的64个方柱形杯构成的柱形杯板，方柱形杯的内部尺寸为80×80×100；

6)在杯与杯之间的空隙23中填入吸水滤料3，使吸水滤料覆盖所有杯底；

7)在池埂与浅盘之间设置聚酯过滤棉7，并使聚酯过滤棉7能够充分遮挡种植土，以防水土流失；

8)在池埂包围的区域内填种植土，栽种植物。

下雨时，当种植土吸饱水分后，栽植池中每个浅盘底部的水位会不断升高。

栽植池中最多可蓄水约100mm深。若浅盘中的吸水滤料采用加气混凝土颗粒，其蓄水率可达50％，柱形杯板的柱形杯的蓄水率可按100％计算，若二者在浅盘中所占空间为各占50％，则每平方米浅盘蓄水量最多可达75升。一般情况下，雨水会全部蓄积在浅盘中，当遇连日大雨或特大暴雨时，水位可能上涨至浅盘盘边，盘中水开始向相邻的较低位置的浅盘溢流，而最低位置的浅盘中的水会经上述过滤棉过滤后再溢流到屋面上。

若连续多日无雨可通过人工进行灌溉。灌溉时只需打开上述屋面找坡的最高处设置的灌溉管对应的阀门，向位置最高的一排浅盘中注水，灌溉水会经土壤——吸水滤料——分布到浅盘底部并在该浅盘水满时溢流到较低的相邻浅盘中，直至整个栽植池内所有浅盘获得充足的水。

实施例2，如图3和图4中所示：

在本实施例中，所述的柱形杯板2的杯口向上，既柱形杯板2是倒扣在浅盘1中的。

在本实施例中，在所述的柱形杯板2的每个杯底均设置有第一通孔21实际是过水孔；杯口边缘24连接处的中心设有第二通孔22实际是排气孔。

在具体使用时，若浅盘中的吸水滤料采用加气混凝土颗粒，其蓄水率可达50％。在本实施例中，柱形杯与杯之间的空隙是蓄水空间。为了得到更大的蓄水空间，可以将柱形杯的杯体适当缩小，使得柱形杯与杯之间的空隙相对扩大。在杯口向上的柱形杯中填满吸水滤料，用于支撑种植土，并浅盘底部的水分，向种植土传送。

本实施例的其他部分与实施1完全相同。

实施例3，如图5中所示：

对于面积较小的需要绿化的建筑屋面，可采用防腐木或铝型材等做成围框5b来代替池埂，围框5b的高度宜高出浅盘1约80mm，围框套在浅盘阵列外围，靠钢绳拉紧的方法防止其变形，其底部不做固定也不必特意预留泄水孔。在或围框与浅盘之间宜设置聚酯过滤棉7，聚酯过滤棉7应具有一定宽度，能够充分遮挡种植土，防止种植土落入围框与浅盘之间缝隙中。

在本实施例中，池埂外侧的原有屋面上可铺设石板小路52和碎石53。

本实施例的其他部分与实施1完全相同。

Claims (9)

1.一种节水型容器种植屋面，其特征在于它包括设置在建筑屋面上的池埂(5a)，在所述的池埂(5a)中设置有若干个呈矩阵式紧密排列的浅盘(1)，由池埂(5a)和矩阵排列的浅盘(1)构成栽植池；在所述的浅盘(1)中设置有柱形杯板(2)，所述的柱形杯板(2)是由多个独立柱形杯组成，所述的柱形杯的杯口边沿连接在一起且呈矩阵排列；所述的柱形杯板(2)的杯口向上或杯口向下设置；在所述的独立柱形杯之间的空隙(23)中或柱形杯中设置有吸水滤料(3)，在相邻的两个浅盘的侧壁的上部设置有用于粘接两个侧壁的防水胶带(12)，在紧贴池埂(5a)的浅盘的侧壁(11)的上部设置有包覆聚酯过滤棉(7)；在所述的池埂(5a)包围的区域内置有种植土(4)；在所述的栽植池的上方设置有灌溉管路(6)。

2.如权利要求1中所述的节水型容器种植屋面，其特征在于在所述的柱形杯板(2)的每个杯底均设置有第一通孔(21)；杯口边缘(24)连接处的中心设有第二通孔(22)。

3.如权利要求1中所述的节水型容器种植屋面，其特征在于在所述的灌溉管路(6)向下一侧均匀地钻有一排出水孔(61)。

4.如权利要求1或2或3中所述的节水型容器种植屋面，其特征在于所述的浅盘(1)为正方形浅盘，所述的池埂(5a)比浅盘(1)高100～200mm。

5.如权利要求1或2或3中所述的节水型容器种植屋面，其特征在于在所述的池埂(5a)的下部设置有泄水孔(51)。

6.如权利要求1中所述的节水型容器种植屋面，其特征在于所述的吸水滤料(3)为粒径为5～15mm的加气混凝土碎块或切碎的树枝或切碎的细竹杆或膨胀蛭石或掺有陶粒的锯末或掺有膨胀珍珠岩的陶粒；所述的防水胶带(12)为阻根型防水胶带。

7.如权利要求1中所述的节水型容器种植屋面，其特征在于所述的种植土(4)为湿密度不大于1300kg/m³的种植土。

8.一种节水型容器种植屋面，其特征在于它包括设置在建筑屋面上的围框，在所述的围框中设置有若干个呈矩阵式紧密排列的浅盘，由围框和矩阵排列的浅盘构成栽植池；在所述的浅盘中设置有柱形杯板，所述的柱形杯板是由多个独立柱形杯组成，所述的柱形杯的杯口边沿连接在一起且呈矩阵排列；所述的柱形杯板的杯口向下；在所述的柱形杯个体之间的空隙设置有吸水滤料；在相邻的两个浅盘的侧壁的上部设置有用于粘接两个侧壁的防水胶带，在紧贴围框的浅盘的侧壁的上部包覆聚酯过滤棉；在所述的围框包围的区域内置有种植土；在所述的栽植池的上方设置有灌溉管路。

9.如权利要求8中所述的节水型容器种植屋面，其特征在于在所述的柱形杯板的每个杯底均设置有排气孔；在所述的灌溉管路向下一侧均匀地钻有一排小孔；所述的浅盘为正方形浅盘，所述的围框比浅盘高100～200mm。