本發(fā)明涉及雨水花園，具體涉及一種集雨型屋頂雨水花園。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代城市開發(fā)規(guī)模日益加大，對(duì)生態(tài)的影響也日益凸顯，大量硬化土地的出現(xiàn)，不僅占用了原有的涵養(yǎng)水源地，也改變了原有自然生態(tài)本底和水文特征，破壞了自然“海綿體”，帶來了城市水生態(tài)惡化，水資源緊缺，水環(huán)境污染，水安全缺乏保障等一系列問題。雨水花園，一個(gè)由時(shí)代應(yīng)運(yùn)而生的全新生態(tài)環(huán)境模式。它的出現(xiàn)，保護(hù)了開發(fā)區(qū)域的水文狀態(tài)，同時(shí)也迎合了現(xiàn)代人們的景觀需求。同時(shí)雨水花園也能吸收和匯聚雨水，涵養(yǎng)地下水，補(bǔ)給城市景觀等多種用水，是一種生態(tài)可持續(xù)的雨洪控制和雨水利用的措施，可謂一舉多得。

目前傳統(tǒng)的雨水花園存在著以下不足：對(duì)雨水中含有的重金屬、有機(jī)污染物的去除能力有限；雨水花園中的植物能有效吸收污染物質(zhì)；還有，農(nóng)藥、化肥的施入又會(huì)帶來新的污染源；再有，雨水花園在晴天時(shí)，由于土壤的保水能力較差，因而需要不定時(shí)的進(jìn)行澆注，造成水資源的浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種集雨型屋頂雨水花園，不僅解決了雨水排放和過濾的問題，同時(shí)還創(chuàng)造了優(yōu)美的景觀環(huán)境空間，完美的將雨水進(jìn)行收集、凈化和循環(huán)利用。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

集雨型屋頂雨水花園，包括露天綠化系統(tǒng)和雨水循環(huán)系統(tǒng)，所述露天綠化系統(tǒng)自上而下包括屋頂植被層、砂性土層、粗砂層、土工布層、碎石墊層、礫石層、隔擋層、二次過濾層和素土夯實(shí)層，屋頂植被層、砂性土層、粗砂層、土工布層、碎石墊層、礫石層、隔擋層均為傾斜設(shè)置，露天植被層、砂性土層、粗砂層、土工布層、碎石墊層、礫石層、隔擋層的上表面或下表面與豎直方向的夾角a為84—88°，所述隔擋層的傾斜底端處設(shè)有若干過液孔，所述二次過濾層的截面形狀為等腰梯形結(jié)構(gòu)，二次過濾層中被三個(gè)過濾網(wǎng)分隔成第一過濾腔室、第二過濾腔室、第三過濾腔室和第四過濾腔室，第一過濾腔室位于過液孔的下方，且第一過濾腔室的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1、第二過濾腔室的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2、第三過濾腔室長(zhǎng)度為L(zhǎng)3、第四過濾腔室長(zhǎng)度為L(zhǎng)4，L4＝1.2*L3，L3＝1.2*L2，L2＝1.2*L1，所述第一過濾腔室、第二過濾腔室、第三過濾腔室和第四過濾腔室內(nèi)分別填充有若干第一卵石、第二卵石、第三卵石和第四卵石，第一卵石的直徑＜第二卵石的直徑＜第三卵石的直徑＜第四卵石的直徑，所述素土夯實(shí)層貼合固定在二次過濾層下方，素土夯實(shí)層的截面形狀為直角梯形；

所述雨水循環(huán)系統(tǒng)包括蓄水箱、凈水器、水泵、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、土壤濕度傳感器、第一管道、第二管道、第三管道、第四管道和PLC控制器，所述第一管道一端設(shè)置在二次過濾層上，另一端與蓄水箱相連接，蓄水箱通過第二管道與屋頂植被層相連通，第二管道上設(shè)有第一電磁閥和水泵，蓄水箱與凈水器之間通過第三管道相連接，第三管道上設(shè)有第二電磁閥，凈水器上設(shè)有第四管道，第四管道上設(shè)有第三電磁閥，土壤濕度傳感器設(shè)置在屋頂植被層中，所述凈水器、水泵、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、土壤濕度傳感器均與PLC控制器相連接；

所述第一管道上設(shè)有進(jìn)水機(jī)構(gòu)，所述進(jìn)水機(jī)構(gòu)為中空的球體結(jié)構(gòu)，進(jìn)水機(jī)構(gòu)上分散的設(shè)有若干進(jìn)水通道，進(jìn)水機(jī)構(gòu)埋設(shè)于第四過濾腔室內(nèi)，所述第二管道上設(shè)有出水機(jī)構(gòu)，出水機(jī)構(gòu)為圓錐體結(jié)構(gòu)，出水機(jī)構(gòu)埋設(shè)于屋頂植被層中。

上述集雨型屋頂雨水花園，其中，所述進(jìn)水機(jī)構(gòu)的組成成分按重量份數(shù)計(jì)如下：

聚氯乙烯樹脂30-60份、

環(huán)氧樹脂10-20份、

聚氨酯15-30份、

粒徑50-60納米的滑石粉5-10份、

甲基丙烯酸甲酯20-25份、

石蠟8-14份、

環(huán)己酮10-15份、

過氧化氫0-8份、

季戊四醇5-8份、

氧化鋁10-16份、

異辛酸鈣2.5-4份

去離子水7.5-12份；

所述聚氯乙烯樹脂、環(huán)氧樹脂和聚氨酯的重量份數(shù)比為3:1:2；

所述季戊四醇、氧化鋁、異辛酸鈣和去離子水的重量份數(shù)比為2:4:1:3。

上述集雨型屋頂雨水花園，其中，所述進(jìn)水機(jī)構(gòu)的制備方法為：

(1)將聚氯乙烯樹脂、環(huán)氧樹脂和聚氨酯在50-60℃的溫度下邊加熱邊攪拌均勻得混合物A；

(2)將季戊四醇、氧化鋁、異辛酸鈣、去離子水在常溫下攪拌均勻后得混合物B；

(3)將混合物A、混合物B、粒徑50-60納米的滑石粉、甲基丙烯酸甲酯、石蠟、環(huán)己酮、過氧化氫混合后進(jìn)行加熱，以5℃/4min的速度進(jìn)行升溫，直至溫度升高至120-130℃后，繼續(xù)保持這一溫度加熱30-40min即可的混合料；

(4)將混合料加入注塑機(jī)中注塑成型即可。

上述集雨型屋頂雨水花園，其中，所述隔擋層為泡沫混凝土。

上述集雨型屋頂雨水花園，其中，所述第一管道、第二管道、第四管道的數(shù)量至少為1個(gè)。

本發(fā)明的有益效果為：

1.本發(fā)明構(gòu)造簡(jiǎn)單明了，上部的一次過濾層為屋頂植被層、砂性土層、粗砂層、土工布層、碎石墊層、礫石層，下部的二次過濾層分割為四個(gè)腔室，并通過泡沫混凝土作為隔擋層分隔開來，能夠有效的對(duì)雨水中的雜質(zhì)進(jìn)行過濾，提高了過濾效率，減輕了凈水器的工作壓力，保證了雨水循環(huán)使用的安全性能；

2.本發(fā)明通過述雨水循環(huán)系統(tǒng)收集雨水，與一般的公園地面結(jié)構(gòu)相比，多了土工布、粗砂等滲水防水材料，成本可以說是較為低廉的，然而正是這幾層的材料，相比于其他綠化地，它更能匯聚并吸收來自屋頂雨水，通過植物、沙土的綜合作用使雨水得到凈化，并使之逐漸滲入土壤，涵養(yǎng)地下水，進(jìn)行有效的雨水滲透；

3.本發(fā)明將雨水導(dǎo)入蓄水箱，蓄水箱再將雨水導(dǎo)出作為景觀用水，或通過凈水器凈化后做其他利用，以此將雨水循環(huán)再利用，保證一定的水力停留時(shí)間，減少城市排水壓力，是一個(gè)“緩釋劑”，另外從廣義上回灌地下水是有長(zhǎng)遠(yuǎn)效益的，干旱地區(qū)可以憑此解決景觀用水的困境；

4.本發(fā)明通過PLC控制器與各相應(yīng)部件相連接，通過土壤濕度傳感器實(shí)施感知土壤環(huán)境并將數(shù)據(jù)反饋，如果土壤處于干旱狀態(tài)，則可通過PLC控制器啟動(dòng)水泵和第一電磁閥，向屋頂植被層進(jìn)行澆灌；

5.本發(fā)明露天綠化系統(tǒng)各層的特殊分布以及傾斜設(shè)置，提高雨水收集的效率，節(jié)約了能效；

6.通過本發(fā)明的方法和配方制作得到的進(jìn)水機(jī)構(gòu)，延展性、抗開裂性好，承壓能力和耐腐蝕性能均有大幅度提高，即提高了雨水收集效率，又提高了使用壽命，其使用壽命達(dá)到30年以上。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的剖視圖。

圖2為本發(fā)明露天綠化系統(tǒng)剖視圖。

圖3為本發(fā)明雨水循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖4為本發(fā)明進(jìn)水機(jī)構(gòu)剖視圖。

圖5為本發(fā)明電氣控制圖。

具體實(shí)施方式

附圖標(biāo)記

屋頂植被層1、砂性土層2、粗砂層3、土工布層4、碎石墊層5、礫石層6、隔擋層7、二次過濾層8、素土夯實(shí)層9、過液孔10、過濾網(wǎng)11、第一過濾腔室12、第二過濾腔室13、第三過濾腔室14、第四過濾腔室15、第一卵石16、第二卵石17、第三卵石18、第四卵石19、蓄水箱20、凈水器21、水泵22、第一電磁閥23、第二電磁閥24、第三電磁閥25、土壤濕度傳感器26、第一管道27、第二管道28、第三管道29、第四管道30、PLC控制器31、進(jìn)水機(jī)構(gòu)32、進(jìn)水通道33、出水機(jī)構(gòu)34。

如圖所示集雨型屋頂雨水花園，包括露天綠化系統(tǒng)和雨水循環(huán)系統(tǒng)，所述露天綠化系統(tǒng)自上而下包括屋頂植被層1、砂性土層2、粗砂層3、土工布層4、碎石墊層5、礫石層6、隔擋層7、二次過濾層8和素土夯實(shí)層9，屋頂植被層、砂性土層、粗砂層、土工布層、碎石墊層、礫石層、隔擋層均為傾斜設(shè)置，露天植被層、砂性土層、粗砂層、土工布層、碎石墊層、礫石層、隔擋層的上表面或下表面與豎直方向的夾角a為86°，所述隔擋層的傾斜底端處設(shè)有若干過液孔10，所述二次過濾層的截面形狀為等腰梯形結(jié)構(gòu)，二次過濾層中被三個(gè)過濾網(wǎng)11分隔成第一過濾腔室12、第二過濾腔室13、第三過濾腔室14和第四過濾腔室15，第一過濾腔室位于過液孔的下方，且第一過濾腔室的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1、第二過濾腔室的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2、第三過濾腔室長(zhǎng)度為L(zhǎng)3、第四過濾腔室長(zhǎng)度為L(zhǎng)4，L4＝1.2*L3，L3＝1.2*L2，L2＝1.2*L1，所述第一過濾腔室、第二過濾腔室、第三過濾腔室和第四過濾腔室內(nèi)分別填充有若干第一卵石16、第二卵石17、第三卵石18和第四卵石19，第一卵石的直徑＜第二卵石的直徑＜第三卵石的直徑＜第四卵石的直徑，所述素土夯實(shí)層貼合固定在二次過濾層下方，素土夯實(shí)層的截面形狀為直角梯形；

所述雨水循環(huán)系統(tǒng)包括蓄水箱20、凈水器21、水泵22、第一電磁閥23、第二電磁閥24、第三電磁閥25、土壤濕度傳感器26、第一管道27、第二管道28、第三管道29、第四管道30和PLC控制器31，所述第一管道一端設(shè)置在二次過濾層上，另一端與蓄水箱相連接，蓄水箱通過第二管道與屋頂植被層相連通，第二管道上設(shè)有第一電磁閥和水泵，蓄水箱與凈水器之間通過第三管道相連接，第三管道上設(shè)有第二電磁閥，凈水器上設(shè)有第四管道，第四管道上設(shè)有第三電磁閥，土壤濕度傳感器設(shè)置在屋頂植被層中，所述凈水器、水泵、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、土壤濕度傳感器均與PLC控制器相連接，所述PLC控制器為三菱PLC FX2N-80MT-D；將過濾過的雨水通過第一管道導(dǎo)入蓄水箱，土壤濕度傳感器實(shí)施感知土壤環(huán)境并將數(shù)據(jù)反饋，如果土壤處于干旱狀態(tài)，則可通過PLC控制器啟動(dòng)水泵和第一電磁閥，向屋頂植被層進(jìn)行澆灌，作為景觀用水，或PLC控制器控制第二電磁閥、第三電磁閥啟動(dòng)，通過凈水器凈化后做其他利用；

所述第一管道上設(shè)有進(jìn)水機(jī)構(gòu)32，所述進(jìn)水機(jī)構(gòu)為中空的球體結(jié)構(gòu)，進(jìn)水機(jī)構(gòu)上分散的設(shè)有若干進(jìn)水通道33，進(jìn)水機(jī)構(gòu)埋設(shè)于第四過濾腔室內(nèi)，所述第二管道上設(shè)有出水機(jī)構(gòu)34，出水機(jī)構(gòu)為圓錐體結(jié)構(gòu)，出水機(jī)構(gòu)上設(shè)有若干出水通道，出水通道與第二管道相連通，出水機(jī)構(gòu)埋設(shè)于屋頂植被層中；

所述隔擋層為泡沫混凝土，所述第一管道的數(shù)量為10個(gè)、第二管道的數(shù)量為5個(gè)、第四管道的數(shù)量為2個(gè)。

實(shí)施例一

上述的進(jìn)水機(jī)構(gòu)的制備方法為：

(1)按重量份數(shù)計(jì)將聚氯乙烯樹脂45份、環(huán)氧樹脂15份和聚氨酯30份在50-60℃的溫度下邊加熱邊攪拌均勻得混合物A；

(2)按重量份數(shù)計(jì)將季戊四醇7份、氧化鋁14份、異辛酸鈣3.5份、去離子水10.5份在常溫下攪拌均勻后得混合物B；

(3)按重量份數(shù)計(jì)將混合物A、混合物B、粒徑55納米的滑石粉8份、甲基丙烯酸甲酯22.5份、石蠟11份、環(huán)己酮12份、過氧化氫4份混合后進(jìn)行加熱，以5℃/4min的速度進(jìn)行升溫，直至溫度升高至125℃后，繼續(xù)保持這一溫度加熱40min即可的混合料；

(4)將混合料加入注塑機(jī)中注塑成型即可。

實(shí)施例二

上述的進(jìn)水機(jī)構(gòu)的制備方法為：

(1)按重量份數(shù)計(jì)將聚氯乙烯樹脂30份、環(huán)氧樹脂10份和聚氨酯15份在50℃的溫度下邊加熱邊攪拌均勻得混合物A；

(2)按重量份數(shù)計(jì)將季戊四醇5份、氧化鋁10份、異辛酸鈣2.5份、去離子水7.5份在常溫下攪拌均勻后得混合物B；

(3)按重量份數(shù)計(jì)將混合物A、混合物B、粒徑55納米的滑石粉5份、甲基丙烯酸甲酯20份、石蠟8份、環(huán)己酮10份混合后進(jìn)行加熱，以5℃/4min的速度進(jìn)行升溫，直至溫度升高至120℃后，繼續(xù)保持這一溫度加熱30min即可的混合料；

(4)將混合料加入注塑機(jī)中注塑成型即可。

實(shí)施例三

上述的進(jìn)水機(jī)構(gòu)的制備方法為：

(1)按重量份數(shù)計(jì)將聚氯乙烯樹脂60份、環(huán)氧樹脂20份和聚氨酯30份在60℃的溫度下邊加熱邊攪拌均勻得混合物A；

(2)按重量份數(shù)計(jì)將季戊四醇8份、氧化鋁16份、異辛酸鈣4份、去離子水12份在常溫下攪拌均勻后得混合物B；

(3)按重量份數(shù)計(jì)將混合物A、混合物B、粒徑60納米的滑石粉10份、甲基丙烯酸甲酯25份、石蠟14份、環(huán)己酮15份、過氧化氫8份混合后進(jìn)行加熱，以5℃/4min的速度進(jìn)行升溫，直至溫度升高至130℃后，繼續(xù)保持這一溫度加熱40min即可的混合料；

(4)將混合料加入注塑機(jī)中注塑成型即可。

這里本發(fā)明的描述和應(yīng)用是說明性的，并非想將本發(fā)明的范圍限制在上述實(shí)施例中，因此，本發(fā)明不受本實(shí)施例的限制，任何采用等效替換取得的技術(shù)方案均在本發(fā)明保護(hù)的范圍內(nèi)。