專利名稱：一種屋面雨水收集及資源化利用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于城市給排水領(lǐng)域，具體涉及綠化屋面的應(yīng)用以及屋面雨水收集利用系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著社會的發(fā)展以及人口數(shù)量的增多，我國對水資源需求的增長與水資源短缺之間的矛盾日益加劇，因此，充分的利用一切可用的水資源對于改善我國水資源狀況非常重要。已有的研究表明，屋面雨水的水質(zhì)是相對比較干凈的，經(jīng)過簡單處理就可以直接利用。傳統(tǒng)的屋面雨水利用流程為:屋面雨水收集一初期棄流裝置一調(diào)節(jié)池一雨水處理裝置一清水池一綠化使用、回灌地下水等。而屋面雨水利用所面臨的問題有:必須設(shè)置初期棄流裝置和投資費(fèi)用較高。綠化屋面的應(yīng)用，不但可以減少雨水徑流和削減洪峰，而且能夠凈化水質(zhì)，起到一定的預(yù)處理作用，同時它也具有凈化空氣、美化環(huán)境等生態(tài)效應(yīng)。本發(fā)明旨在傳統(tǒng)的雨水利用流程中，加入特定改進(jìn)的綠化屋面系統(tǒng)，并根據(jù)后期的利用目的，提出新的利用流程為:綠化屋面一雨水收集一蓄水池一直接用于綠化等，從而省去了初期棄流、處理等裝置，大大減小構(gòu)筑物的尺寸，而且能夠凈化空氣，美化環(huán)境。因此，本發(fā)明具有很可觀的經(jīng)濟(jì)效益及環(huán)境與社會效益，在屋面雨水收集和資源化利用方面具有積極意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，在于優(yōu)化屋面雨水利用流程，提供一種能夠凈化空氣、美化環(huán)境、投資費(fèi)用少、經(jīng)濟(jì)效益高、提高環(huán)境與社會效益的屋面雨水收集及資源化利用系統(tǒng)。本發(fā)明通過如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):一種屋面雨水收集及資源化利用系統(tǒng)，包括由植被層、種植層、蓄排水層和屋頂結(jié)構(gòu)層組成的綠化屋面系 統(tǒng)及雨水收集系統(tǒng)；其特征在于，所述的綠化屋面系統(tǒng)的最底層為屋頂結(jié)構(gòu)層1，屋頂結(jié)構(gòu)層I的上面由下至上依次設(shè)置有防水層2、隔根層3、蓄排水層4、過濾層5、輕質(zhì)填料層6、種植土壤層7和植被層8 ;所述輕質(zhì)填料層6為珍珠巖和蛭石的體積比為2:1的混合層；所述蓄排水層4為輕質(zhì)蓄排水板；所述過濾層5為無紡布結(jié)構(gòu)；綠化屋面系統(tǒng)的植被層8上種植有佛甲草；在綠化屋面系統(tǒng)的兩側(cè)、種植土壤層7上Icm處設(shè)置有溢流管A9，在蓄排水層4設(shè)置有排水管10 ；雨水收集系統(tǒng)通過檐溝15與綠化屋面系統(tǒng)相連通，雨水通過檐溝15，再通過雨水收集管11進(jìn)入蓄水池12 ;蓄水池12設(shè)置在建筑物的最下層，蓄水池12的上部設(shè)置有溢流管B14，蓄水池12旁設(shè)置有水泵13，通過水泵13將蓄水池12收集的雨水抽到室外綠地或者景觀設(shè)施。所述防水層2材料為聚醚聚氨酯防水毯。所述隔根層3材料為T-99抗根涂料。所述種植土壤層7為多孔黏土。所述防水層2、隔根層3、蓄排水層4、過濾層5、輕質(zhì)填料層6和種植土壤層7的厚度分別為 1.2mm、0.2mm、25mm、1mm、100mm、70mm。本發(fā)明通過上述技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了屋面雨水利用流程的優(yōu)化，減少了投入，提高了經(jīng)濟(jì)效益，同時也增加了城市的綠化面積，凈化了空氣，美化了環(huán)境，提高了環(huán)境和社會效益。本發(fā)明的有益效果如下:1、較之現(xiàn)有技術(shù)，對綠化屋面系統(tǒng)增加珍珠巖和蛭石結(jié)構(gòu)的輕質(zhì)填料層，選取輕質(zhì)蓄排水板以取代常用的卵石和塊石，既增強(qiáng)了綠化屋面對于水質(zhì)的凈化作用，又不會使綠化屋面的重量和高度產(chǎn)生大的變化。2、較之現(xiàn)有技術(shù)，省去了初期雨水棄流和雨水處理等裝置，雨水經(jīng)過綠化屋面之后出水水質(zhì)較好；綠化屋面可以集蓄雨水，減少徑流量，因此蓄水池的尺寸大大減小，大約為普通屋面時的1/3，產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。3、綠化屋面既可以增加城市的綠化面積，也可以保護(hù)屋頂材料不被侵蝕破壞，又可以凈化空氣，美化環(huán)境，提高了建筑物的綜合利用效果，進(jìn)一步增加了環(huán)境和社會效益。


圖1是本發(fā)明的綠化屋面系統(tǒng)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明應(yīng)用某建筑物的屋面雨水收集及資源化利用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明附圖標(biāo)記如下:1-屋頂結(jié)構(gòu)層2-防水層3-隔根層4-蓄排水層5-過濾層6-輕質(zhì)填料層7-種植土壤層8-植被層9-溢流管A10--排水管11-雨水收集管12-蓄水池13-水泵14-溢流管B15-檐溝
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。本發(fā)明的技術(shù)方案由綠化屋面系統(tǒng)以及雨水收集系統(tǒng)兩部分組成。1、綠化屋面系統(tǒng)綠化屋面系統(tǒng)是一種設(shè)置在屋頂?shù)闹膊菹到y(tǒng)，它的最底層為屋頂結(jié)構(gòu)層1，屋頂結(jié)構(gòu)層I的上面由下至上依次設(shè)置有防水層2、隔根層3、蓄排水層4、過濾層5、輕質(zhì)填料層6、種植土壤層7和植被層8 ;所述輕質(zhì)填料層6為珍珠巖和蛭石的體積比為2:1的混合層；所述蓄排水層4為輕質(zhì)蓄排水板；所述過濾層5為無紡布結(jié)構(gòu)；植被層8和種植土壤層7對雨水進(jìn)行截留和利用，輕質(zhì)填料層6能夠有效地調(diào)節(jié)雨水徑流，凈化雨水水質(zhì)。已有的研究表明，普通屋面的徑流系數(shù)在0.9左右，而綠化屋面的徑流系數(shù)可以降低到0.3左右，大大減少了雨水徑流量；同時綠化屋面也可以通過內(nèi)部的攔截、吸附、過濾等作用削減雨水中的污染物，CODcr的去除率能夠達(dá)到50%以上，而且綠化屋面可以100%的杜絕屋面材料對雨水造成的污染。
綠化屋面系統(tǒng)的植被層8選用生長適應(yīng)性很強(qiáng)的佛甲草，種植土壤層7是多孔黏土 ；過濾層5采用無紡布；防水層2為聚醚聚氨酯防水毯；隔根層3為T-99抗根涂料，其作用是阻止上層植物的根系對建筑物可能造成的損害。所述防水層2、隔根層3、蓄排水層4、過濾層5、輕質(zhì)填料層6和種植土壤層7的厚度分別為 1.2mm、0.2mm、25mm、1mm、100mm、70mm。綠化屋面系統(tǒng)是本發(fā)明的核心部分，該部分的目的是對雨水進(jìn)行預(yù)處理，盡可能地凈化水質(zhì)；在種植土壤層7和過濾層5之間加入輕質(zhì)填料層6，輕質(zhì)填料層6的結(jié)構(gòu)是珍珠巖和蛭石，其體積比為2:1 ;輕質(zhì)填料層6具有密度小、孔隙率大的特點(diǎn)，雨水經(jīng)過輕質(zhì)填料層6時，填料可以攔截和吸附雨水中的雜質(zhì)，減輕過濾層5的負(fù)擔(dān)，同時輕質(zhì)填料層6也可以儲存一部分雨水為植被層8供給水分。綠化屋面系統(tǒng)的蓄排水層4，采用輕質(zhì)的蓄排水板取代以往的卵石和塊石，減輕了綠化屋面系統(tǒng)的重量，降低了高度。2、雨水收集系統(tǒng)本發(fā)明的屋面雨水收集系統(tǒng)是一種外收集系統(tǒng)，通過檐溝15與綠化屋面系統(tǒng)相連通，雨水通過檐溝15，再通過雨水收集管11進(jìn)入蓄水池12 ;在雨季來臨之前，特別要注意檐溝15和蓄水池12的清潔，以保證首場降雨的雨水水質(zhì)。蓄水池12設(shè)置在建筑物的最下層，其上部設(shè)置有溢流管B14，蓄水池12旁設(shè)置有水泵13，通過水泵13將蓄水池12收集的雨水抽到室外的綠地或者補(bǔ)充景觀設(shè)施用水。研究結(jié)果表明，綠化屋面系統(tǒng)對雨水中的SS (懸浮物)、C0D (化學(xué)需氧量)、TN(總氮)和TP (總磷)有明顯的去除效果，去除率分別可達(dá)到80% 90%、50% 70%、50% 70%和40% 70%,綠化屋面系統(tǒng)的出水水質(zhì)可達(dá)到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920— 2002)的要求。因此，通過本發(fā)明的屋面雨水收集及資源化利用系統(tǒng)，收集的雨水水質(zhì)可以滿足綠化和景觀 用水的要求。
權(quán)利要求
1.一種屋面雨水收集及資源化利用系統(tǒng)，包括由植被層、種植層、蓄排水層和屋頂結(jié)構(gòu)層組成的綠化屋面系統(tǒng)及雨水收集系統(tǒng)；其特征在于，所述的綠化屋面系統(tǒng)的最底層為屋頂結(jié)構(gòu)層(I)，屋頂結(jié)構(gòu)層(I)的上面由下至上依次設(shè)置有防水層(2)、隔根層(3)、蓄排水層(4)、過濾層(5)、輕質(zhì)填料層￠)、種植土壤層(7)和植被層(8);所述輕質(zhì)填料層(6)為珍珠巖和蛭石的體積比為2:1的混合層；所述蓄排水層(4)為輕質(zhì)蓄排水板；所述過濾層(5)為無紡布結(jié)構(gòu)； 綠化屋面系統(tǒng)的植被層(8)上種植有佛甲草；在綠化屋面系統(tǒng)的兩側(cè)、種植土壤層(7)上Icm處設(shè)置有溢流管A (9)，在蓄排水層(4)設(shè)置有排水管(10)； 雨水收集系統(tǒng)通過檐溝(15)與綠化屋面系統(tǒng)相連通，雨水通過檐溝(15)，再通過雨水收集管(11)進(jìn)入蓄水池(12);蓄水池(12)設(shè)置在建筑物的最下層，蓄水池(12)的上部設(shè)置有溢流管B (14)，蓄水池( 12)旁設(shè)置有水泵(13)，通過水泵(13)將蓄水池(12)收集的雨水抽到室外綠地或者景觀設(shè)施。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的一種屋面雨水收集及資源化利用系統(tǒng)，其特征在于，所述防水層(2)材料為聚醚聚氨酯防水毯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的一種屋面雨水收集及資源化利用系統(tǒng)，其特征在于，所述隔根層(3)材料為T-99抗根涂料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的一種屋面雨水收集及資源化利用系統(tǒng)，其特征在于，所述種植土壤層(7)為多孔黏土。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的一種屋面雨水收集及資源化利用系統(tǒng)，其特征在于，所述防水層(2)、隔根層(3)、蓄排水層(4)、過濾層(5)、輕質(zhì)填料層(6)和種植土壤層(7)的厚度分別為 1.2mm>0.2mm、25mm、1mm、100mm、70mmo
全文摘要
本發(fā)明公開了一種屋面雨水收集及資源化利用系統(tǒng)，包括綠化屋面系統(tǒng)及雨水收集系統(tǒng)；所述綠化屋面系統(tǒng)的最底層為屋頂結(jié)構(gòu)層，其上面由下至上依次設(shè)置有防水層、隔根層、蓄排水層、過濾層、輕質(zhì)填料層、種植土壤層和植被層；所述輕質(zhì)填料層為珍珠巖和蛭石的混合層；蓄排水層為輕質(zhì)蓄排水板。雨水通過綠化屋面系統(tǒng)處理后儲存到蓄水池，再由水泵抽到室外綠地或者景觀設(shè)施。本發(fā)明能夠凈化空氣、美化環(huán)境，較之現(xiàn)有技術(shù)投資費(fèi)用少、經(jīng)濟(jì)效益高、提高了環(huán)境與社會效益。
文檔編號E04D13/04GK103216048SQ201310135878
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月18日
發(fā)明者王江海, 王曉晨, 鄭毅, 王超, 張新波, 趙新華 申請人:天津大學(xué), 天津市環(huán)亞建筑工程環(huán)境質(zhì)量檢測有限公司