一种装配式屋顶绿化结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑结构领域，尤其是涉及屋顶绿化结构领域，具体为一种装配式屋顶绿化结构及其施工方法。

背景技术

现有屋顶绿化功能大都是通过在建筑屋顶上架设培土框架体、并在培土框架体内种植植物来实现。如公告号为CN104365398B的中国发明专利公开了一种屋顶绿化框架体，其包括直接放置于屋顶上的架高种植基座，架高种植基座上安装有用于种植植物的种植保温层、以及用于对种植保温层上种植的植物喷水的喷水系统，其中架高种植基座具有上框和下框的搁板框，同时上框上安装有用于排水的且开设有若干排水网孔排水层板，下框上安装有用于防止水渗透到屋顶上的防渗层板；该屋顶绿化框架体能收集并快速排放积水，绿化种植方便，不会出现植物枯萎等现象发生，还可防止积水在屋顶表面的渗漏，避免了渗水对屋顶造成的损害，屋顶面保温效果良好；但是现有的这种屋顶培土框架体存在用料多、附加构件多且焊接标准高、施工复杂的问题，这也导致其施工存在整体用工多、造价高的问题，并且其仍然存在因绿化培土量多而导致的屋顶荷载大的问题，因此现有这种屋顶培土框架体的推广难度大，不利于当前屋顶绿化普及的实施。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种装配式屋顶绿化结构，其能解决现有在建筑屋顶上架设培土框架体来实现屋顶绿化功能存在的因结构复杂、造价高、屋顶承受荷载大而导致的不利于推广普及的问题；为此，本发明还提供了对应的施工方法。

其技术方案为，一种装配式屋顶绿化结构，其包括设于建筑物主体上的且具有坡形面的屋架、设置于屋架的坡形面上的屋面板、以及用于培土种植植物的槽桶，其特征在于：所述槽桶安装于所述屋面板上，所述屋面板上间隔地设有沿坡形面的坡度方向直线延伸的沟槽，所述屋面板上、相邻的沟槽之间形成凸面，所述槽桶的底部开设有透气排水孔，每条所述沟槽上均设有一槽桶且该槽桶底部的透气排水孔与该沟槽相连通，所述屋面板上并位于相邻两个槽桶之间均嵌装有发泡加气条状块，所述发泡加气条状块上设有喷水装置。

进一步的，所述屋面板由若干屋面板单元在屋架坡形面的平面内按纵横向依次拼接而成；所述屋面板单元包括凸板部和凹板部，所述凸板部与凹板部之间通过连接部连接成一体，所述凸板部上设有下折边部，所述凹板部上设有上折边部，所述连接部、凹板部、上折边部依次围合形成沟槽单元，所述下折边部、凸板部、连接部依次围合形成凸面单元；在屋架坡形面的平面内纵向相邻的两个屋面板单元中，其中一块的上折边部与另一块的下折边部拼合连接；横向相邻的两个屋面板单元的横向端面对接从而使得沟槽单元贯通、凸面单元接合形成所述凸面。

更进一步的，在屋架坡形面的平面内纵向相邻的两个屋面板单元中，其中一块的上折边部与另一块的下折边部拼合并通过螺栓螺母紧固连接；横向相邻的两个屋面板单元的横向端面对接后由底部连接板连接，且两个屋面板单元的的凹板分别与底部连接板通过螺栓螺母紧固连接。

进一步优选的，所述屋架包括水平横梁、斜梁、斜梁支撑，所述斜梁通过斜梁支撑呈角度地倾斜安装于所述水平横梁上，斜梁上间隔设置有沿纵向延伸的桁条，所述屋面板单元的凹板部通过螺栓螺母紧固于所述桁条上。

更进一步优选的，所述屋面板单元的凹板部、下折边部、上折边部均涂装有高分子防水层。

进一步的，所述槽桶包括桶底板以及围合安装于桶底板四周侧的侧壁板，所述桶底板与四周侧的侧壁板形成用于盛装培土及种植植物的中空内腔，所述桶底板上开设有若干所述透气排水孔。

更进一步的，所述桶底板呈矩形，所述桶底板的宽度大于所述屋面板单元的凹板部的宽度，所述槽桶由位于其下方的沟槽两侧的凸面支承，且其桶底板与凸面之间通过螺栓螺母紧固。

更进一步的，所述槽桶的位于纵向两端的侧壁板的内侧壁上分别固装有内腔壁保温板。

更进一步的，所述槽桶的位于纵向两端的侧壁板的顶端分别具有向外侧翻折的外折边部，填装于所述槽桶内的培土高度不低于所述外折边部。

更进一步的，所述槽桶的位于横向两端的侧壁板上均开设有第七螺纹孔，横向相邻的两个槽桶之间通过相对应的第七螺纹孔、采用螺栓螺母能够进行紧固连接，同时该第七螺纹孔也可能用于贯穿安装测试槽桶内培土土壤湿度、温度的传感器信号线。

进一步的，所述发泡加气条状块具有沿坡形面的坡度方向直线延伸的U形槽，所述U形槽内设置有所述喷水装置；所述喷水装置包括沿着U形槽的槽底设置的喷水主管，所述喷水主管上连通设置有分水管，所述分水管的管端设置喷头。

更进一步的，所述发泡加气条状块的U形槽表面涂装有防水层。

本发明一种装配式屋顶绿化结构的施工方法，其特征在于：其包括以下步骤，

将水平横梁、斜梁、斜梁支撑以及桁条装配形成具有坡形面的屋架；

将若干屋面板单元安装于屋架的桁条上、并分别将纵向端、横向端两两相邻的屋面板单元进行紧固连接，从而若干屋面板单元铺满整个屋架并间隔地形成沿屋架的坡形面的坡度方向直线延伸的沟槽，且相邻的沟槽之间形成凸面；

在各个凸面上设置发泡加气条状块，在各条沟槽上安装槽桶，使得纵向相邻的两个槽通之间均嵌装有一发泡架气条状块；

在各个发泡加气条状块的U形槽内安装喷水装置。

进一步的，当若干屋面板单元安装于屋架的桁条上、并分别将纵向端、横向端两两相邻的屋面板单元进行紧固连接后，在各屋面板单元的凹板部、下折边部、上折边部喷涂高分子防水层。

进一步的，在发泡加气条状块安装到各个凸面前，先在各发泡加气条状块的U形槽表面喷涂高分子防水层。

本发明的有益效果在于：其通过在屋面板上间隔地形成沿坡形面的坡度方向直线延伸的沟槽，并由此在屋面板上、相邻的沟槽之间形成凸面，将用于培土种植植物的槽桶直接安装于屋面板的沟槽上，同时在凸面上设置轻质的发泡加气条状块，从而一方面能大大简化整个屋顶绿化结构、降低施工难度，另一方面能有效降低屋面荷载，故整体造价低、利于普及推广。

附图说明

图1为本发明一种装配式屋顶绿化结构的局部立体示意图；

图2为本发明中屋面板单元的立体示意图；

图3为本发明中屋面板单元在屋架坡形面的平面内沿纵向拼合连接的结构示意图；

图4为本发明中槽桶的立体结构示意图；

图5为本发明中内设有内腔壁保温板的槽桶的立体结构示意图；

图6为本发明中屋面板单元在屋架坡形面的平面内沿纵向拼接、装配发泡加气条状块及相应的喷水装置的示意图。

附图标记：

10-屋架，11-水平横梁，12-斜梁，13-斜梁支撑，14-桁条；

20-屋面板，20’-屋面板单元，21-沟槽，21’-沟槽单元，22-凸面，22’-凸面单元，23-凸板部，24-凹板部，241-第三螺纹孔，242-第四螺纹孔，25-连接部，26-下折边部，261-第二螺纹孔，27-上折边部，271-第一螺纹孔；

30-槽桶，31-透气排水孔，32-桶底板，321-第五螺纹孔，33a-侧壁板，33b-侧壁板，34-中空内腔，35-内腔壁保温板，36-第六螺纹孔，37-第七螺纹孔，38-外折边部；

40-发泡加气条状块，41-U形槽；

50-喷水装置，51-喷水主管，52-分水管，53-三通接头，54-三通接口。

具体实施方式

见图1，本发明一种装配式屋顶绿化结构，其包括设于建筑物主体上的且具有坡形面的屋架10、设置于屋架10的坡形面上的屋面板20、以及用于培土种植植物的槽桶30；槽桶30安装于屋面板20上，屋面板20上间隔地设有沿坡形面的坡度方向直线延伸的沟槽21，屋面板20上、相邻的沟槽之间形成凸面22，槽桶30的底部开设有透气排水孔31，每条沟槽21上均设有一槽桶30且该槽桶30底部的透气排水孔31与该沟槽21相连通，从而槽桶内培土植物不能吸收的余水能够通过排水透气孔直接流入下方沟槽、并沿着具有坡度的沟槽排离屋面，屋面板20上并位于相邻两个槽桶30之间均嵌装有发泡加气条状块40，发泡加气条状块40上设有喷水装置50。

其中，屋面板20由若干屋面板单元20’在屋架坡形面的平面内按纵横向依次拼接而成；屋面板单元20’包括凸板部23和凹板部24，凸板部23与凹板部24之间通过连接部25连接成一体，凸板部23上设有下折边部26，凹板部24上设有上折边部27，连接部25、凹板部24、上折边部27依次围合形成沟槽单元21’，下折边部26、凸板部23、连接部25依次围合形成凸面单元22’；在屋架坡形面的平面内纵向相邻拼接的屋面板单元，见图3，图3显示了三块屋面板单元20’a、20’b、20’c纵向相邻拼接的情况，其中屋面板单元20’a的上折边部27a与屋面板单元20’b的下折边部26b拼合连接且两者之间通过螺栓螺母固定，屋面板单元20’b的上折边部27b与屋面板单元20’c的下折边部26c拼合连接且两者之间通过螺栓螺母固定；在屋架坡形面的平面内横向相邻拼接的屋面板单元，其相邻的两个屋面板单元的横向端面对接从而使得相对接的沟槽单元21’贯通、凸面单元22’接合形成凸面，作为优选的技术方案，横向相邻的两个屋面板单元的横向端面对接后由底部连接板连接，且两个屋面板单元的的凹板部分别与底部连接板通过螺栓螺母紧固连接；图3中，23a、23b、23c分别为屋面板单元20’a、20’b、20’c的凸板部，24a、24b、24c分别为屋面板单元20’a、20’b、20’c的凹板部，图2中，开设于屋面板单元20’的上折边部27上的第一螺纹孔271、下折边部26上的第二螺纹孔261分别用于与纵向相邻侧的屋面板单元进行螺栓螺母连接；开设于凹板部24上横向两端侧的第三螺纹孔241用于与底部连接板进行螺栓螺母连接，开设于凹板部24上的螺纹孔242用于与屋架进行固接。

本实施例中，屋架10包括水平横梁11、斜梁12、斜梁支撑13，斜梁12通过斜梁支撑13呈角度地倾斜安装于水平横梁11上，斜梁12上间隔设置有沿纵向延伸的桁条14，屋面板单元20’的凹板部24通过第四螺纹孔242、螺栓螺母紧固于桁条14上。

本发明进一步优选的技术方案，屋面板单元20’的凹板部24、下折边部26、上折边部27均涂装有高分子防水层，且高分子防水层需在屋面板单元20’安装到屋架的桁条14上并分别与纵向侧端、横向侧端相邻的屋面板单元均装配完以后再进行涂装，以保证屋面板单元20’上用于安装连接的各个螺纹孔的孔眼及接缝处密封，确保能起到良好的防水渗透作用。

见图4，槽桶30包括桶底板31以及围合安装于桶底板32四周侧的侧壁板，侧壁板包括位于桶底板32横向两侧端的侧壁板33a、位于桶底板32纵向两侧端的侧壁板33b，桶底板32与四周侧的侧壁板形成用于盛装培土及种植植物的中空内腔34，桶底板32的中央开设有若干透气排水孔31。

本实施例中，桶底板32呈矩形，桶底板32的纵向宽度d大于屋面板单元20’的凹板部24的纵向宽度D，由此槽桶30安装于屋面板20的沟槽21上时、槽桶30由位于其下方的沟槽21两侧的凸面22支承，且其桶底板32与凸面22之间通过螺栓螺母紧固；图4中，在桶底板32的纵向两侧开设有用于与凸面22进行螺栓螺母连接的第五螺纹孔321。

本发明优选的技术方案，槽桶30的位于纵向两端的侧壁板33b的内侧壁上分别固装有能起到有效保温作用的内腔壁保温板35；图4中，侧壁板33b上开设有用于与内腔壁保温板35进行螺栓紧固连接的第六螺纹孔36；侧壁板33a上开设有用于与横向端相邻的槽桶之间进行螺纹固定连接的第七螺纹孔37，从而保证位于屋面板20每一沟槽21上的各槽桶之间的可靠紧密边接，第七螺纹孔37也能用于贯穿设置用于检测土壤湿度、温度的传感器信号线。

本发明进一步优选的技术方案，槽桶30的位于纵向两端的侧壁板33b的顶端分别具有向外侧翻折的外折边部38，在实际应用中填装于槽桶30内的培土高度不低于外折边部38，即培土应略高于槽桶30的桶深，以避免槽桶30内培土量低于外折边部38即培土量少而引起的桶内积水问题。

本发明实施例中，发泡加气条状块40具有沿坡形面的坡度方向直线延伸的U形槽41，U形槽内41设置有喷水装置50；本实施例中喷水装置50包括沿着U形槽41的槽底设置的喷水主管51，见图6，喷水主管51上连通设置有分水管52，分水管52的管端设置喷头，其中分水管52通过三通接头53与喷水主管51连接，喷头通过三通接口54安装于分水管52的端部。

本发明更进一步优选的技术方案，发泡加气条状块40的U形槽41的表面也涂装有高分子防水层，以更进一步提高屋顶的防水渗透效果。

本发明还提供了一种装配式屋顶绿化结构的施工方法，其包括以下步骤：

将水平横梁11、斜梁12、斜梁支撑13以及桁条14装配形成具有坡形面的屋架10；

将若干屋面板单元20’安装于屋架10的桁条14上、并分别将纵向端、横向端两两相邻的屋面板单元20’进行紧固连接，从而若干屋面板单元20’铺满整个屋架10并间隔地形成沿屋架10的坡形面的坡度方向直线延伸的沟槽21，且相邻的沟槽21之间形成凸面22；

在各个凸面22上设置发泡加气条状块40，在各条沟槽21上安装槽桶30，使得纵向相邻的两个槽通30之间均嵌装有一发泡架气条状块40；

在各个发泡加气条状块40的U形槽41内安装喷水装置50。

本发明施工方法优选的技术方案，当若干屋面板单元20’安装于屋架10的桁条14上、并分别将纵向端、横向端两两相邻的屋面板单元20’进行紧固连接后，在各屋面板单元20’的凹板部24、下折边部26、上折边部27喷涂高分子防水层。

同样的，在发泡加气条状块40安装到各个凸面22前，先在各发泡加气条状块40的U形槽表面喷涂高分子防水层。

在实际施工过程中，屋面板单元20’可以沿着屋架10的坡形面的坡度方向自上而下的依次整列地安装到桁条14上，见图1，每安装完一列屋面板单元随即在该列屋面板单元上安装相应的槽桶30、发泡加气条状块40以及在发泡加气条状块40的U形槽内设置喷水装置50。

以上对本发明的具体实施进行了详细说明，但内容仅为本发明创造的较佳实施方案，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。