一种保湿节水型海绵城市屋面及其施工方法

技术领域

本发明属于建筑施工领域，具体涉及一种保湿节水型海绵城市屋面及其施工方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，对屋顶的景观要求也越来越高，因此出现了可种植的海绵城市屋面。现有的海绵城市屋面在使用中还存在一些缺陷，如：长期暴晒导致水量缺失，植物存活率低；屋面渗漏，土壤流失导致雨水管堵塞；屋面防水、排水、蓄水性能有待提高，容易出现渗漏水，影响屋面的使用寿命，从而导致使用成本的增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种保湿节水型海绵城市屋面及其施工方法，该屋面和施工方法能使雨水在屋面进行部分储存和排出，解决了因长期曝晒，水量缺失，使屋面植物存活率低的问题；以及能防止屋面种植土流失，避免堵塞雨水管道情况的发生。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种保湿节水型海绵城市屋面，其包括排水沟、种植屋面和雨水收集系统；

所述排水沟置于种植屋面的四周；所述雨水收集系统通过排水管与排水沟连接；

所述种植屋面包括从下往上依次设置的屋面结构、保温结构、防水结构及保护层、模块化蓄排水层、滤水层、种植土层、植被层；

所述模块化蓄排水层包括蓄水板层和过滤板层；所述蓄水板层包括标准板、边角板、转角板，若干标准板组成底板，边角板位于底板的四周，转角板将标准板、边角板连接在一起，形成蓄水池；标准板、边角板、转角板的连接缝通过结构胶粘接，并涂防水涂料；所述过滤板层置于蓄水板层上，在滤板层上设有多个用于上部滤水和保湿散发的滤水孔；

所述蓄水池通过斜向设置的出水支管与排水沟相连通，且蓄水池端的出水支管高于排水沟端的出水支管；

所述排水沟上从下往上依次设有孔洞隔层板、雨篦子。

按上述方案，所述滤水孔的孔径为5mm-10mm，便于上部滤水和保湿散发。

按上述方案，所述滤板层包括若干标准板组成的滤板，所述滤水孔设置在滤板上；相邻标准板的连接缝处通过结构胶粘接，并涂防水涂料。

按上述方案，所述滤板下设有5-10cm支腿，所述支腿置于蓄水板层的底板上，起支撑作用。

按上述方案，所述滤水层包括从下往上依次设置的滤水布层、卵石层、粉砂层，用于将上部雨水及浇灌水过滤后向下收集，以免种植土壤流失及造成堵塞现象；所述模块化蓄排水层采用聚氯乙烯材质制成，坚硬且能有效抗腐。

按上述方案，所述边角板的长度小于底板的长度，其包括横板和与横板连接的竖板；使用时，标准板与横板连接。

按上述方案，所述转角板包括第一竖板、第二竖板和第一横板，第一竖板和第二竖板分别与第一横板连接，且第一竖板和第二竖板垂直连接；使用时，转角板的第一竖板与其中一个边角板的竖板连接，第一横板的一边与该边角板的横板连接；转角板的第二竖板与另一个边角板的竖板连接，第一横板的另一边与该边角板的横板连接。

按上述方案，所述孔洞隔层板呈W形，其中部低于两端，且在中部上设有孔洞，在两端设有搭板；使用时，搭板扣在排水沟结构上，使整个孔洞隔层板置于排水沟上部。在小雨时，可将雨水在两侧进行收集，在大雨时，雨水涨速加快，可通过孔洞隔层板将水排出，孔洞隔层板在一定程度上对雨水排放也进行了过滤作用，可避免排水沟的排水堵塞，且硬质层结构两侧的蓄水有效减少了雨水的瞬时排出流量，可减少雨水的上漫。

按上述方案，所述雨水收集系统包括雨水收集管、水箱、加压泵；雨水收集管与排水管的第二出口连接；排水管的第一出口与泄水管连接，且第一出口高于第二出口；所述水箱的一端与雨水收集管连接，另一端通过加压泵将水输出。当雨水从排水沟排出时，首先进入雨水收集管，流入水箱内，进而供给下层有效利用，待水箱及雨水收集管水位满载后，雨水上涨至泄水管排出，不影响上部雨水泄出。

本发明还提供一种保湿节水型海绵城市屋面的施工方法，其包括以下步骤：

(1)屋面结构施工完成，处理基层；

(2)铺贴保温层；

(3)防水结构及保护层施工

第一层非固化沥青防水涂料施工；边浇非固化沥青防水涂料，边均匀刮涂2毫米厚，再铺贴防水卷材；防水卷材铺贴完成后，上层设置塑料薄膜隔离层与保护层进行隔离；

(4)在保护层上施工模块化蓄排水层，模块化蓄排水层材料为聚氯乙烯材质，坚硬且能有效抗腐，分为蓄水板层和过滤板层；蓄水板层包括标准板、边角板、转角板，能实现在屋面的拼装，拼装过程中采用结构胶进行连接缝粘接，待牢固后，在连接缝面层整体涂刷防水涂料进行进一步防水；过滤板层由标准件拼接而成，采用聚氯乙烯材质制成，置于蓄水板层上；过滤板层上设有孔径为5mm-10mm的滤水孔，用于上部滤水和保湿散发；过滤板层拼接采用同蓄水板层连接相同方式；

(5)在蓄排水层与排水沟连接的沟壁上预埋若干出水支管，在蓄排水层内水位到达一定高度后，将多余水排入排水沟内；

(6)在过滤板层上部施工一层滤水布，且在四角进行铆钉固定，以免滤水布滑移；回填一层薄卵石，铺平后进行粉砂回填，至此，滤水层结构施工完毕；

(7)回填种植土至排水沟面层；

(8)施工排水沟上部孔洞隔层板及雨篦子，采用铆钉方式使其与排水沟结构连接紧固，可检修；

(9)排水沟旁的排水管为分节结构，在底部分别接雨水收集管和泄水管，当雨水排下时首先进入雨水收集管进入水箱内，进而供给下层有效利用，待水箱及雨水收集管水位满载后，雨水上涨至泄水管内排出；

(10)种植植被。

本发明的有益效果在于：

采用模块化蓄排水层，模块化设计加快了施工速度，且能够对雨水进行有效过滤储存，在一定程度上能够对屋面生态系统进行保湿蓄水；

模块化蓄排水层为装配式粘接拼接连接，相较传统方式，安装简易、迅速，且易维修；

采用滤水布层、卵石层、粉砂层组成滤水层进行滤水，能够将种植土中雨水有效滤除，减少种植土体的流失，增强屋面的排水能力；

通过设置孔洞隔层板，能够有效滤水，使上部杂物和雨水能够有效隔离，以及有效减少了雨水的瞬时排出流量，定期清洗上部的杂物，以免泥土及杂物过多导致雨水管堵塞；将孔洞隔层板设计成W形，且中部低于两端，便于储水及排水；

通过设置模块化蓄排水层，存储一部分雨水，能一定程度上避免长期暴晒导致水量缺失，造成植物存活率低的问题；

通过在滤板层上设滤水孔，从而实现上部滤水和保湿散发的作用，进而为植被提供一部分水分，提高植物存活率；

将排水管设计为分节结构，便于排水及雨水的收集，将雨水收集进入水箱内，进而供给下层有效利用，促进了雨水资源的循环利用；

将海绵城市理念转入屋面生态系统，加快了绿色施工的实现和有效覆盖，推广应用价值大；

操作方便，施工简单；

能一定程度上减少漏水问题，延长防水层的使用寿命，从而能够达到有效防水、生态保湿种植、循环利用的效果。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是保湿节水型海绵城市屋面(无雨水收集系统)的结构示意图；

图2是标准板的结构示意图；

图3是边角板的结构示意图；

图4是转角板的结构示意图；

图5是标准板、边角板、转角板的连接结构示意图；

图6是孔洞隔层板的结构示意图；

图7是过滤板层的结构示意图；

图8是雨水收集系统的结构示意图；

图中：1、屋面结构，2、保温结构，3、防水结构及保护层，4、蓄水板层，5、水，6、过滤板层，6.1、滤板，6.2、支腿，6.3、滤水孔，7、滤水布层，8、卵石层，9、粉砂层，10、种植土层，11、植被层，12、排水沟结构，13、排水沟，14、孔洞隔层板，14.1、孔洞，15、雨篦子，16、标准板，17、边角板，17.1、横板，17.2、竖板，18、转角板，18.1、第一竖板，18.2、第二竖板，18.3、第一横板，19、搭板，20、连接缝，21、排水管，22、雨水收集管，23、水箱，24、加压泵，25、泄水管，26、底板，27、出水支管。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

参见图1-图8，一种保湿节水型海绵城市屋面，其包括排水沟13、种植屋面和雨水收集系统。

排水沟13置于种植屋面的四周，其从下往上依次设有孔洞隔层板14、雨篦子15。孔洞隔层板14呈W形，其中部低于两端，且在中部上设有孔洞14.1，在。孔洞隔层板14的两端设有搭板19；使用时，搭板19扣在排水沟结构12上，使整个孔洞隔层板14置于排水沟13上部。在小雨时，可将雨水在孔洞隔层板14两侧进行收集，在大雨时，雨水涨速加快，可通过孔洞隔层板14将水排出。

种植屋面包括从下往上依次设置的屋面结构1、保温结构2、防水结构及保护层3、模块化蓄排水层、滤水层、种植土层10、植被层11。模块化蓄排水层包括蓄水板层4和过滤板层6。蓄水板层4包括标准板16、边角板17、转角板18，多个标准板16组成底板26，边角板17位于底板26的四周，转角板18将标准板16、边角板17连接在一起，形成用于储存水5的蓄水池；标准板16、边角板17、转角板18的连接缝20通过结构胶粘接，并涂防水涂料。本实施例中，为了便于施工，边角板17的长度小于底板26的长度，其包括横板17.1和与横板17.1连接的竖板17.2，使用时，标准板16与横板17.1连接。转角板18包括第一竖板18.1、第二竖板18.2和第一横板18.3，第一竖板18.1和第二竖板18.2分别与第一横板18.3的相邻两边连接，且第一竖板18.1和第二竖板18.2垂直连接；使用时，转角板18的第一竖板18.1与其中一个边角板17的竖板17.2连接，第一横板18.3的一边与该边角板17的横板17.1连接；转角板18的第二竖板18.2与另一个边角板17的竖板17.2连接，第一横板18.3的另一边与该边角板17的横板17.1连接，连接缝20处通过结构胶粘接，并涂防水涂料。蓄水池通过斜向设置的出水支管27与排水沟13相连通，且蓄水池端的出水支管高于排水沟端的出水支管，且蓄水池端的出水支管置于蓄水池的上部。过滤板层6置于蓄水板层4上，其包括由多个标准板16组成的滤板6.1，滤板6.1上设有多个用于上部滤水和保湿散发的孔径为5mm-10mm滤水孔6.3，在滤板6.1下设有5cm支腿，该支腿置于蓄水板层的底板上，起支撑作用；相邻标准板16的连接缝处通过结构胶粘接，并涂防水涂料。

本实施例中，滤水层包括从下往上依次设置的滤水布层7、卵石层8、粉砂层9。模块化蓄排水层采用聚氯乙烯材质制成。

本实施例中，雨水收集系统通过排水管21与排水沟13连接。雨水收集系统包括雨水收集管22、水箱23、加压泵24。雨水收集管22与排水管21的第二出口连接；排水管21的第一出口与泄水管25连接，且第一出口高于第二出口。水箱23的一端与雨水收集管22连接，另一端通过加压泵24将水输出。当雨水从排水沟13排出时，首先进入雨水收集管22，流入水箱23内，进而供给下层有效利用，待水箱23及雨水收集管22水位满载后，雨水上涨至泄水管25排出。

实施例2

一种保湿节水型海绵城市屋面的施工方法，其包括以下步骤：

(1)屋面结构施工完成，处理基层；

(2)铺贴保温层；

(3)施工防水结构层及保护层

第一层非固化沥青防水涂料施工：小型喷涂机狭窄部位、细部节点非固化沥青防水涂料附加层机械施工：采用8公斤压力空气压缩机，高压喷涂施工，一遍喷涂宽度25厘米，上下左右来回均匀喷涂各一遍，厚度就达到1毫米；特殊部位人工刮涂厚度控制：首先把材料定位，采用11公斤料壶边浇非固化沥青防水涂料，边均匀刮涂2毫米厚，再铺贴GRP改性沥青耐根刺防水卷材，每壶铺贴卷材3-4平方米，依次循环铺贴；

防水卷材铺贴完成后，上层设置塑料薄膜隔离层与保护层进行隔离；

(4)在保护层上施工模块化蓄排水层，其材料为聚氯乙烯材质，坚硬且能有效抗腐，分为蓄水板层和过滤板层，蓄水板层由边角板、转角板及标准版组成，可实现在屋面的拼装，其结构简单单一，拼装过程中采用结构胶进行连接缝粘接，待牢固后，在连接缝面层整体涂刷防水涂料进行进一步防水；

过滤板层则由标准件拼接而成，其底部有5cm支腿，材料为聚氯乙烯材质，支腿置于蓄水板层的底板上，滤板上设有滤水孔，孔径宜为5mm-10mm，用于上部滤水和保湿散发，滤板拼接采用同蓄水板连接相同方式，需进行结构胶粘接剂防水涂刷；

(5)在蓄水板层与排水沟连接的一侧，预埋若干出水支管，在蓄排水层内水位到达一定高度后，将种植区多余水排入排水沟内；

(6)在滤水板层上部施工一层滤水布，且在四角进行铆钉固定，以免滤水布滑移；回填一层薄卵石，铺平后进行粉砂回填，至此，滤水层结构施工完毕；

(7)回填种植土至排水沟面层；

(8)施工排水沟上部孔洞隔层板及雨篦子，采用铆钉方式使其与排水沟结构连接紧固，可检修；

(9)排水沟旁的排水管为分节结构，在底部分别接雨水收集管和泄水管，当雨水排下时首先进入雨水收集管流入水箱内，进而供给下层有效利用，待水箱及雨水收集管水位满载后，雨水上涨至泄水管排出，不影响上部雨水泄出。

(10)植物种植，景观规划。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。