一种可霜期运行的绿色平坡屋面系统及构建方法技术方案

本发明专利技术提供了一种可霜期运行的绿色平坡屋面系统及构建方法，该屋面系统包括结构层以及设备单元；其中，结构层由下至上包括阻根层(100)、排水层(200)、滤水层(300)和种植层(400)；阻根层(100)用于抑制植物根系进入建筑结构，并起到防渗漏作用；排水层(200)用于承接经过滤水层(300)的灌溉水，其上铺设排水管(630)，使灌溉水排出屋面系统；滤水层(300)用于对经过种植层(400)的灌溉水进行过滤；种植层(400)用于支撑植物生长，为屋面营造绿色环境；设备单元包括灌溉防冻装置，使在较低温度下能够实施灌溉。本发明专利技术中平坡屋面系统及构建方法，有效解决了排水困难、水土流失、管道堵塞、植物管理成本高、以及修复困难等问题并产生积极效果。

A Green Slope Roof System for Frost Period Operation and Its Construction Method

The invention provides a green flat slope roof system and construction method which can be operated during frost period. The roof system includes structural layer and equipment unit, in which the structural layer from bottom to top includes root-blocking layer (100), drainage layer (200), water-filtering layer (300) and planting layer (400), root-blocking layer (100) is used to inhibit plant roots from entering the building structure, and plays a leak-proof role; and drainage layer (200) is used for bearing. The irrigation water passing through the filter layer (300) is connected with a drainage pipe (630) laid on it to discharge the irrigation water from the roof system; the filter layer (300) is used to filter the irrigation water passing through the planting layer (400); the planting layer (400) is used to support plant growth and create a green environment for the roof; and the equipment unit includes an irrigation freeze-proof device to enable irrigation at lower temperatures. The flat slope roof system and construction method in the invention effectively solves the problems of drainage difficulty, soil erosion, pipeline blockage, high plant management cost, and repair difficulty, and produces positive effects.

【技术实现步骤摘要】
一种可霜期运行的绿色平坡屋面系统及构建方法
本专利技术属于屋顶绿化和装配式建筑
，特别涉及一种可霜期运行的绿色平坡屋面系统及构建方法。
技术介绍
随着当今社会大规模的城市化进程，城市规模不断扩大，建筑物越来越高，密度越来越大，形成大量高密度的“钢筋水泥的森林”，而起着调节城市生态环境的绿化和水面则不断被蚕食，结果导致城市生态环境的恶化，出现了“热岛效应”、“温室效应”，大气环境和水环境被严重污染等诸多环境问题。而改善城市生态环境的途径之一就是开拓城市的绿色空间，建造田园都市。人类生存环境的压力以及人类自身对生活品质的追求使得城市建设者和规划设计者将目光集中向了建筑的第五面——屋顶。绿化屋面的综合作用可以通过以下几点体现：(1)增加绿化面积。城市屋顶面积巨大，约占城市总绿化面积的一半左右，而绿色会给人以轻松舒畅的感受。(2)吸收热量，调节气候。屋顶绿化可以冷却周围大气，并能增加潮湿度，同时吸收高层空气中的二氧化碳等有害气体起到净化空气的作用。(3)保护屋面。当屋顶经过绿化处理后，可以避免阳光直射屋面及防水，同时降低了屋面风化速度，从而延长了屋面的使用寿命。(4)屋顶绿化后可以吸收一定的高能辐射粒子，对辐射污染也有一定的缓解作用。现有的绿色屋面技术普遍针对的是平顶屋面，据统计，绿色屋面基本构造层次极多，绿色屋面由下至上可以依次包括：结构层、保温层、找坡层、找平层、防水层、耐根穿刺防水层、保护层、排水层、过滤层、种植土层。这种传统的绿色屋面不仅施工周期长，屋面负荷大，而且一旦发生渗漏，将导致无法查清渗漏点并难以维修，最终可能需要重新制作整个绿色屋面。目前绿色屋面技术还存在：(1)防水层质重，对屋顶存在比较大负荷；(2)排水系统复杂；(3)霜期灌溉防冻装置需关闭，不能实施自动灌溉；(4)种植土保水、疏水、保肥能力差，且水土流失易造成排水系统堵塞；(5)植被建设一般采用铺设草皮或者移栽已经长成的植物，建造成本和成活管理费用高。基于上述状况，本专利技术提供了一种针对平坡屋面的能够在霜期正常运行的模块化轻质绿色屋面系统及构建方法，以有效解决上述涉及的至少部分问题，推动绿色屋面建设的发展。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术人进行了锐意研究，提供了一种绿色平坡屋面系统及构建方法，通过采用灌溉防冻装置，使得在较低温度下能够进行灌溉；通过设置特定结构层，解决了现有技术中绿色屋面构造层次极多，进而造成铺设复杂及屋面负重较大的问题；排水层结构的设计，利于灌溉水的汇集以及排出；通过改良种植层，降低了水土流失以及易造成排水管路堵塞的风险；通过将植物以种子丸粒栽培，提高了成活率且降低了管理成本；通过排布能够互连的种植排，实现了屋面系统的模块化建设，从而完成本专利技术。本专利技术的目的在于提供以下技术方案：(1)一种可霜期运行的绿色平坡屋面系统，该屋面系统包括结构层以及设备单元；其中，结构层由下至上包括阻根层100、排水层200、滤水层300和种植层400；所述阻根层100用于抑制植物根系进入建筑结构，并起到防渗漏作用；所述排水层200用于承接经过滤水层300的灌溉水，其上铺设排水管630，使得灌溉水排出屋面系统；所述滤水层300用于对经过种植层400的灌溉水进行过滤；所述种植层400用于支撑植物生长，为屋面营造绿色环境；所述设备单元包括灌溉防冻装置，使得在较低温度下能够实施灌溉。(2)一种可霜期运行的绿色平坡屋面系统的构建方法，该构建方法用于构建上述(1)中屋面系统。根据本专利技术提供的一种可霜期运行的绿色平坡屋面系统及构建方法，具有以下有益效果：(1)本专利技术中屋面系统公开的结构层，即可实现绿色屋面结构层的构建，解决了现有技术中绿色屋面构造层次极多，进而造成铺设复杂及屋面负重较大的问题；(2)本专利技术中阻根层存在质轻、易于铺设等优点，在不影响植物根系横向生长的情况下，对纵向延伸具有抑制作用；(3)本专利技术中排水层的纵向凹部设计，利于排水管的铺设和灌溉水的排出，而残留的灌溉水延长了植物用水；(4)本专利技术中屋面系统的滤水层包括活性炭和特定的矿石颗粒，在起到过滤作用的同时，兼具灌溉水除杂和保水功能，利于灌溉水的循环使用和对植物的有效供水；(5)本专利技术中屋面系统的种植层采用不易流失且兼具透气性强和保水能力的生长介质，解决了水土流失严重、以及土壤易堵塞排水管道的弊端；(6)本专利技术中将植物以种子丸粒形式进行栽种，种子体积增大，提高了播种的均匀性，使其不易被水流带走且适合播种，丸粒中存在缓释性的为种子萌发所需要的营养成分，能够在陶粒等肥力较低的基质中生长；种子丸粒的使用利于解决水土流失严重、土壤易堵塞排水管道，以及直接移栽已经成型的植物不利于植物扎根成活且管理成本高的问题；(7)本专利技术中种植排的使用，实现了屋面系统的模块化建设，解决了屋面损伤如渗漏点不易查清且维修困难的问题；(8)本专利技术中，灌溉防冻装置的加入，避免了霜期或低温条件下无法自动灌溉的难题，使得在冬季，屋面系统同样起到绿化的作用；(9)本专利技术中，将储水装置和传热介质供给容器合二为一，非霜期期间行使储水功能，霜期期间行使储水和储存传热介质的功能，解决了占地问题；(10)本专利技术中，储水装置采用太阳能和电能协同供热，避开了用电高峰期，使得供热能够稳定高效进行。附图说明图1示出本专利技术一种优选实施方式的屋面系统的结构示意图；图2示出本专利技术一种优选实施方式的排水层的俯视图；图3示出本专利技术一种优选实施方式的排水层的侧视图；图4示出本专利技术一种优选实施方式的种植排的结构示意图。附图标号说明：100-阻根层；200-排水层；210-纵向凹部；220-柱体结构；230-栏体；300-滤水层；400-种植层；500-种植排；510-支撑柱；520-中层网板；530-底层网板；540-中层挡件；550-底部挡件；560-连接件；610-供水管；620-滴灌管；630-排水管；640-集水管；650-防冻管；700-储水装置；710-壳体；720-太阳能集热器；730-导热介质箱；740-热交换器；750-蓄电池；760-外部电源；770-电加热器。具体实施方式下面通过具体实施方式对本专利技术进行详细说明，本专利技术的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。本专利技术一方面的目的在于，提供了一种可霜期运行的绿色平坡屋面系统，如图1所示，该屋面系统包括结构层以及设备单元；其中，结构层由下至上包括阻根层100、排水层200、滤水层300和种植层400；所述阻根层100为防水、耐水、耐腐蚀、耐霉烂的材料制成，用于抑制植物根系进入建筑结构，造成建筑物损坏，并起到防渗漏作用；所述排水层200用于承接经过滤水层300的灌溉水，其上铺设排水管630，使得灌溉水排出屋面系统；所述滤水层300用于对经过种植层400的灌溉水进行过滤；所述种植层400用于支撑植物生长，为屋面营造绿色环境；所述设备单元包括灌溉防冻装置，使得在较低温度下能够实施灌溉。在本专利技术中，所述设备单元除包括灌溉防冻装置外，还包括排水装置和储水装置700；灌溉防冻装置和排水装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可霜期运行的绿色平坡屋面系统，其特征在于，该屋面系统包括结构层以及设备单元；其中，结构层由下至上包括阻根层(100)、排水层(200)、滤水层(300)和种植层(400)；所述阻根层(100)用于抑制植物根系进入建筑结构，并起到防渗漏作用；所述排水层(200)用于承接经过滤水层(300)的灌溉水，其上铺设排水管(630)，使得灌溉水排出屋面系统；所述滤水层(300)用于对经过种植层(400)的灌溉水进行过滤；所述种植层(400)用于支撑植物生长，为屋面营造绿色环境；所述设备单元包括灌溉防冻装置，使得在较低温度下能够实施灌溉。

【技术特征摘要】
1.一种可霜期运行的绿色平坡屋面系统，其特征在于，该屋面系统包括结构层以及设备单元；其中，结构层由下至上包括阻根层(100)、排水层(200)、滤水层(300)和种植层(400)；所述阻根层(100)用于抑制植物根系进入建筑结构，并起到防渗漏作用；所述排水层(200)用于承接经过滤水层(300)的灌溉水，其上铺设排水管(630)，使得灌溉水排出屋面系统；所述滤水层(300)用于对经过种植层(400)的灌溉水进行过滤；所述种植层(400)用于支撑植物生长，为屋面营造绿色环境；所述设备单元包括灌溉防冻装置，使得在较低温度下能够实施灌溉。2.根据权利要求1所述的屋面系统，其特征在于，所述灌溉防冻装置包括供水管(610)、排布在屋面的多条滴灌管(620)、以及多条防冻管(650)，滴灌管(620)位于种植层(400)高度区间中或高于种植层(400)，管径上分布有0.2cm～0.5cm的滴灌口，供水管(610)将灌溉水由储水装置(700)输送给滴灌管(620)，由滴灌管(620)为植物供水；防冻管(650)位于滤水层(300)高度区间中，其中通有传热介质，用于向屋面系统传热，使得霜期或低温下屋面系统温度不易使灌溉水冻结。3.根据权利要求1所述的屋面系统，其特征在于，设备单元除包括灌溉防冻装置外，还包括排水装置和储水装置(700)；灌溉防冻装置和排水装置通过供水管(610)和集水管(640)连通储水装置(700)；排水装置包括铺设于排水层(200)中的多条排水管(630)，以及汇集排水管(630)中灌溉水以输送至储水装置(700)的集水管(640)；排水管(630)的管径上分布有0.3cm～0.5cm的收水口；优选地，排水管(630)的外围包裹纱网，纱网孔径为0.1cm～0.3cm。4.根据权利要求3所述的屋面系统，其特征在于，所述储水装置(700)包括密闭的壳体(710)、太阳能集热器(720)、导热介质箱(730)、热交换器(740)、蓄电池(750)、外部电源(760)、电加热器(770)和控温系统，其中，密闭的壳体(710)内部储存灌溉水；热交换器(740)伸入壳体(710)内部，通过其中流通的导热介质与灌溉水发生热交换提高水温；导热介质箱(730)位于壳体(710)外部，用于储存通入热交换器(740)中的导热介质；太阳能集热器(720)位于壳体(710)外部，吸收太阳热能为导热介质箱(730)中的导热介质提供热量，多余的能量转化为电能储存于蓄电池(750)中；外部电源(760)和电加热器(770)连通，用于在太阳能集热器(720)无法提供有效热源的情况下，通过电加热器(770)对导热介质供热；蓄电池(750)和电加热器(770)连通，用于在太阳能集热器(720)无法提供有效热源、或者外部电源(760)无法供电的情况下，作为备用电源驱动电加热器(770)对导热介质供热；电加热器(770)伸入导热介质箱(730)中，利用电能为导热介质加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敏，
申请(专利权)人：江苏长三角智慧水务研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32