一種具有城市地表徑流調(diào)節(jié)和室內(nèi)溫控功能的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種具有城市地表徑流調(diào)節(jié)和室內(nèi)溫控功能的系統(tǒng)，包括：植被層、基質(zhì)層、隔離過(guò)濾層、排水層、保濕毯、根阻層、防水層、結(jié)構(gòu)層，液壓驅(qū)動(dòng)裝置，連桿機(jī)構(gòu)，可折疊彈性雨布，光伏太陽(yáng)能發(fā)電裝置，雨水收集裝置。采用上述技術(shù)方案后，排水層的開槽設(shè)計(jì)，使得雨水在重力的作用下在排水層中形成管線式循環(huán)。通過(guò)調(diào)整屋頂角度，一方面增強(qiáng)植被層和基質(zhì)層對(duì)于雨水的吸收和存儲(chǔ)能力，減緩雨水在排水層循環(huán)速率，減少地表徑流量；另一方面改變?cè)蓓敽椭脖粚颖砻婵諝饬鲃?dòng)強(qiáng)度，進(jìn)而改變熱量耗散速率，調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。本發(fā)明在調(diào)節(jié)地表徑流的同時(shí)兼顧室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)，提升單位面積屋頂?shù)纳鷳B(tài)價(jià)值，實(shí)現(xiàn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益的共贏。
【專利說(shuō)明】
一種具有城市地表徑流調(diào)節(jié)和室內(nèi)溫控功能的系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于城市環(huán)境規(guī)劃，城市防洪，綠色建筑領(lǐng)域，具體涉及一種具有城市地表徑流調(diào)節(jié)和室內(nèi)溫控功能的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)城市建設(shè)的模式是粗放式和破壞式的，城市建成后，地表徑流量大幅度增加。屋面徑流是建筑雨水徑流的直接來(lái)源，對(duì)降落到屋面的雨水實(shí)施科學(xué)有效的管理可以減少城市地表雨水徑流量，進(jìn)而減輕城市給排水設(shè)施和污水處理設(shè)施的負(fù)荷，是實(shí)現(xiàn)綠色屋頂?shù)年P(guān)鍵。作為綠色建筑中不可或缺的工程設(shè)施，綠色屋頂具有重要的生態(tài)學(xué)意義，可以通過(guò)植被種植實(shí)現(xiàn)屋頂景觀綠化，同時(shí)實(shí)現(xiàn)雨水的凈化、存蓄及資源化利用。與此同時(shí)，屋頂吸收的太陽(yáng)能約占整個(gè)建筑的70%，所以在屋頂設(shè)計(jì)中考慮太陽(yáng)能的合理轉(zhuǎn)化及利用，對(duì)于城市的節(jié)能減排具有重要的意義。
[0003]中國(guó)專利授權(quán)公開號(hào):CN205134776U于2015年11月06日公開了一種種植屋面系統(tǒng)這種屋面種植系統(tǒng)包括防水層，排蓄水板，過(guò)濾布，種植模塊層，擋水墻。此專利的不足之處是:種植模塊植物種類繁多，護(hù)理起來(lái)比較困難，單純依靠介質(zhì)層對(duì)于雨水吸收存儲(chǔ)來(lái)調(diào)節(jié)徑流，調(diào)節(jié)能力有限，且影響植物生長(zhǎng)。本發(fā)明的地表徑流調(diào)節(jié)部分采用的是排水層的管線式循環(huán)設(shè)計(jì)及角度可調(diào)式的綠色屋頂設(shè)計(jì)，主要優(yōu)點(diǎn)是:(I)地表徑流調(diào)節(jié)效率高，單位面積屋面利用率調(diào)高(2)根據(jù)不同的降雨強(qiáng)度，通過(guò)液壓驅(qū)動(dòng)裝置，調(diào)節(jié)屋面傾斜度，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的地表徑流調(diào)節(jié)。本發(fā)明在調(diào)節(jié)地表徑流的同時(shí)，還可以通過(guò)改變屋面角度，進(jìn)而改變?cè)嘉蓓敽椭脖粚颖砻娴目諝饬鲃?dòng)性強(qiáng)弱，增加或減少屋面熱量的耗散，從而調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中，地表徑流調(diào)節(jié)能力有限，在降溫節(jié)能方面造成水資源浪費(fèi)，沒(méi)有充分利用自然條件等缺陷，提出一種具有城市地表徑流調(diào)節(jié)和室內(nèi)溫控功能的系統(tǒng)。排水層特殊的管線式循環(huán)設(shè)計(jì)，結(jié)合液壓驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)于屋頂角度的調(diào)整，一方面可以高效實(shí)現(xiàn)地表徑流調(diào)節(jié)，提高單位面積屋面利用率;另一方面可以調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，起到節(jié)能環(huán)保的作用。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，采取如下的技術(shù)解決方案:
[0006]—種具有城市地表徑流調(diào)節(jié)和室內(nèi)溫控功能的系統(tǒng)，包括:植被層、基質(zhì)層、隔離過(guò)濾層、排水層、保濕毯、根阻層、防水層、結(jié)構(gòu)層，液壓驅(qū)動(dòng)裝置，連桿機(jī)構(gòu)，可折疊彈性雨布，光伏太陽(yáng)能發(fā)電裝置，雨水收集裝置。其特征在于:通過(guò)在排水層凸起部分開槽，連接鄰近排水管道，形成排水層的管線式循環(huán)設(shè)計(jì);通過(guò)液壓驅(qū)動(dòng)裝置調(diào)節(jié)屋面傾斜度，進(jìn)而調(diào)節(jié)地表徑流和室內(nèi)溫度。
[0007]所述的具有城市地表徑流調(diào)節(jié)和室內(nèi)溫控功能的系統(tǒng)，其特征在于:在波浪式的排水層凸起部分開槽，連接鄰近排水通道，形成排水層的管線式循環(huán)設(shè)計(jì)，延緩雨水達(dá)到地表時(shí)間;開槽處的槽底高程高于排水通道的底高程，使得排水層儲(chǔ)蓄一部分水，一方面為植物提供生長(zhǎng)所需水分，另一方面起到隔熱保溫的作用。排水通道左右兩端形成高度差，靠近開槽端的排水通道高度低于另一端，使得在水流及重力作用下，排水層沉積物被挾帶至排水通道一端，打開封蓋，即可完成沉積物的清理，避免排水層堵塞。
[0008]所述的具有城市地表徑流調(diào)節(jié)和室內(nèi)溫控功能的系統(tǒng)，其特征在于:通過(guò)液壓驅(qū)動(dòng)裝置調(diào)節(jié)屋面傾斜角度，當(dāng)降雨強(qiáng)度較大時(shí)，可以減小屋面傾斜角度，增強(qiáng)植物層和基質(zhì)層對(duì)于雨水吸收和存儲(chǔ)能力，同時(shí)減緩雨水在排水層管線中的循環(huán)速率，從而減少地表徑流量，增強(qiáng)城市雨洪調(diào)節(jié)能力。
[0009]所述的具有城市地表徑流調(diào)節(jié)和室內(nèi)溫控功能的系統(tǒng)，其特征在于:通過(guò)液壓驅(qū)動(dòng)裝置改變屋面傾斜度，當(dāng)夏季溫度較高時(shí)，可增大屋面傾斜角度，使得原屋頂和植被層表面的空氣流動(dòng)性增強(qiáng)，加強(qiáng)熱量的耗散，降低室內(nèi)溫度。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:(I)本發(fā)明所采用的具有城市地表徑流調(diào)節(jié)和室內(nèi)溫控功能的系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)對(duì)地表徑流調(diào)節(jié)的同時(shí)，兼顧室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)，最后將雨水過(guò)濾、收集、利用，節(jié)能環(huán)保；(2)排水層的管線式循環(huán)設(shè)計(jì)，使得雨水在排水層形成循環(huán)，延緩雨水達(dá)到地表的時(shí)間，相比傳統(tǒng)徑流調(diào)節(jié)裝置，小塊面積綠色屋頂即可大幅度調(diào)節(jié)地表徑流；同時(shí)將排水通道作傾斜設(shè)計(jì)，在水流和重力的作用下，沉積物被挾帶至端口，在排水通道一側(cè)即可完成沉積物的清理，避免排水層堵塞，使得綠色屋頂更易于護(hù)理；(3)通過(guò)液壓驅(qū)動(dòng)裝置調(diào)節(jié)屋面傾斜角度，當(dāng)降雨強(qiáng)度較大時(shí)，可以減小屋面傾斜角度，增強(qiáng)植物層和基質(zhì)層對(duì)于雨水吸收和存儲(chǔ)能力，同時(shí)減緩雨水在排水層管線中的循環(huán)速率，使得生態(tài)屋頂系統(tǒng)可以針對(duì)不同降雨強(qiáng)度予以相應(yīng)的調(diào)節(jié)，增強(qiáng)與外界環(huán)境的契合度；(4)通過(guò)液壓驅(qū)動(dòng)裝置改變屋面傾斜度，當(dāng)夏季溫度較高時(shí)，可增大屋面傾斜角度，使得原始屋頂和植被層的表面空氣流動(dòng)性增強(qiáng)，加強(qiáng)熱量的耗散，降低室內(nèi)溫度，使得整套系統(tǒng)能夠適應(yīng)不同的季節(jié)和溫度變化；
(5)本發(fā)明對(duì)原屋頂建筑特性的依賴性較小，各模塊獨(dú)立性強(qiáng)，具有靈活可拆卸特性，因此可根據(jù)實(shí)際情況拆卸并安裝至其他建筑上，使得資源最大化利用。
【具體實(shí)施方式】
[0011]如圖1?4所示，綠色屋頂通過(guò)液壓裝置3和連桿機(jī)構(gòu)4固定于原屋頂6，可以調(diào)整屋頂傾斜角度，屋脊處縫隙使用可折疊彈性雨布5遮蔽;光伏太陽(yáng)能發(fā)電裝置I固定于植被層7表面，為整套系統(tǒng)提供電能；雨水收集裝置2將排水層12、植被層及基質(zhì)層10排出的雨水過(guò)濾收集，回收利用或者排至地下管網(wǎng)。
[0012]當(dāng)雨水降落至植被層7，一部分雨水被植被層和基質(zhì)層8吸收存儲(chǔ);一部分經(jīng)過(guò)隔離過(guò)濾層9，到達(dá)排水層10，由于排水通道18兩端存在高度差，在重力和水流的作用下，透過(guò)隔離過(guò)濾層的沉積物將從排水通道高處19被挾帶至排水通道低處20，這樣只需打開排水層封蓋，即可完成沉積物的清理，避免排水層堵塞。雨水首先在排水通道I積蓄到一定高的水位，隨著降雨量繼續(xù)增加，雨水將通過(guò)開槽處17溢出，流向下一級(jí)排水通道，由于屋頂存在傾斜度，在重力的作用下，雨水在排水層將形成管線式的循環(huán)，延緩雨水達(dá)到地表的時(shí)間，減少地表徑流量，使得小塊面積的屋頂即可大幅度的調(diào)節(jié)地表徑流，大大增加屋頂資源的利用率。
[0013]為了適應(yīng)不同的降雨強(qiáng)度，屋面頂部設(shè)有液壓驅(qū)動(dòng)裝置3，同時(shí)屋面底部設(shè)有連桿機(jī)構(gòu)4。當(dāng)降雨強(qiáng)度較大時(shí)，可以通過(guò)液壓驅(qū)動(dòng)裝置減小屋面傾斜角度，增強(qiáng)植物層和基質(zhì)層對(duì)雨水吸收和存儲(chǔ)能力，同時(shí)減緩雨水在排水層管線中的循環(huán)速率，從而減少地表徑流量。
[0014]為了適應(yīng)不同的季節(jié)和溫度變化，屋面頂部設(shè)有液壓驅(qū)動(dòng)裝置，屋面底部設(shè)有連桿機(jī)構(gòu)。當(dāng)溫度較高時(shí)，可以通過(guò)液壓裝置增大屋面傾斜角度，一方面增大綠色屋頂和原屋頂之間的空間，提升原屋頂表面的空氣流動(dòng)強(qiáng)度，加速熱量耗散，使得更少的熱量傳遞到室內(nèi)，降低室內(nèi)溫度；另一方面增大綠色屋頂傾斜角度，可增強(qiáng)植被層表面的空氣流動(dòng)強(qiáng)度，加速熱量耗散，使得更少的熱量傳遞室內(nèi)，降低室內(nèi)溫度。屋面角度從0°變化到60°，室內(nèi)的溫度大約可改變2攝氏度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有城市地表徑流調(diào)節(jié)和室內(nèi)溫控功能的系統(tǒng)，包括:植被層、基質(zhì)層、隔離過(guò)濾層、排水層、保濕毯、根阻層、防水層、結(jié)構(gòu)層，液壓驅(qū)動(dòng)裝置，連桿機(jī)構(gòu)，可折疊彈性雨布，光伏太陽(yáng)能發(fā)電裝置，雨水收集裝置，其特征在于:通過(guò)在排水層凸起部分開槽，連接鄰近排水管道，形成排水層的管線式循環(huán)設(shè)計(jì);通過(guò)液壓驅(qū)動(dòng)裝置調(diào)節(jié)屋面傾斜度，進(jìn)而調(diào)節(jié)地表徑流和室內(nèi)溫度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有城市地表徑流調(diào)節(jié)和室內(nèi)溫控功能的系統(tǒng)，其特征在于:在波浪式的排水層凸起部分開槽，連接鄰近排水通道，開槽處的槽底高程高于排水通道的底高程，排水通道左右兩端形成高度差，靠近開槽端的排水通道底高程低于另一端。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有城市地表徑流調(diào)節(jié)和室內(nèi)溫控功能的系統(tǒng)，其特征在于:屋面頂部?jī)蓚?cè)設(shè)置液壓驅(qū)動(dòng)裝置，屋面底部?jī)蓚?cè)設(shè)置連桿機(jī)構(gòu)，屋脊處縫隙利用可折疊彈性雨布連接。
【文檔編號(hào)】E04D11/02GK105952072SQ201610442335
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月20日
【發(fā)明人】陳杰, 何飛, 蔣昌波, 段自豪, 李玉墩, 曾思益, 彭浩
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)沙理工大學(xué)