[发明专利]一种雨水自动调控利用生态屋面系统

说明书

本发明公开了一种雨水自动调控利用生态屋面系统，其特征在于：包括屋顶面层、绿屋面模块和蓝屋面模块，屋顶面层由上而下设置有防水层、保温层和屋面结构层；绿屋面模块包括种植槽，种植槽由上而下依次为基质层、过滤层、排蓄水层和阻根层，基质层内设有湿度传感器，排蓄水层设有自动排水阀门；蓝屋面模块包括种植槽外圈层蓄水池，以及位于蓄水池上方的架空走廊；绿屋面模块和蓝屋面模块固定在屋顶面层上。本发明针对屋顶雨水就地循环利用效率低、绿色屋顶运营成本高等缺点，提供了一种可自动调节的屋顶雨水就地高效循环利用生态屋面系统，该系统结构简单、操作方便、运行成本低，可有效提高海绵城市建设的成效。

技术领域

本发明涉及给排水工程技术领域的雨水生态循环利用，公开了一种雨水自动调控利用生态屋面系统。

背景技术

城镇化的快速推进，极大地带动了城市经济的发展，提高了人们的生活水平。然而，城市过度开发也导致了内涝频发、雨水径流污染等“城市病”，城市逢雨必涝、水体逢雨黑臭已成为影响人居环境的重点问题。生态屋面主要由蓝屋面和绿屋面组合构成。蓝屋面主要通过在屋顶上提高排水口高度、设置限流孔、溢流堰等各种限流措施，从而延缓屋顶雨水径流进入排水管道的时间，降低雨水尖峰径流量，延长雨水的下渗时间。绿屋面也称种植屋面、屋顶绿化等，主要通过对雨水径流的削减和雨水水质的净化实现节能减排的作用，其又分为简单式和花园式，简单式绿屋面的基质深度一般不大于150mm，花园式绿屋面的基质深度可超过600mm。尽管蓝屋面因施工量少而造价成本低，但存在景观效果差、极端降雨天气易造成雨水积压、冬季低温结冰等问题；而现有绿屋面尽管景观效果好，但存在造价和养护成本高、雨水滞留能力有限、屋面径流量大且大量外排、旱季灌溉压力大等问题。因此，如何通过构建生态屋面，优化蓝屋面与绿屋面的组合，在降低成本的基础上，有效提高雨水的减排和就地利用效率，成为屋顶雨水处理乃至海绵城市建设的重要研究方向。

发明内容

本发明针对屋顶雨水就地循环利用效率低、绿屋面运营成本高的缺点，提供了一种雨水自动调控利用生态屋面系统，通过绿屋面模块和蓝屋面模块的协同作用，以及雨水储蓄和回灌自动调节系统，可有效提高屋顶雨水就地循环利用效率。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种雨水自动调控利用生态屋面系统，包括屋顶面层、绿屋面模块和蓝屋面模块，其特征在于：

屋顶面层由上而下设置有防水层、保温层和屋面结构层；

绿屋面模块包括种植槽，种植槽由上而下依次为基质层、过滤层、排蓄水层和阻根层，基质层内设有湿度传感器，排蓄水层四周设有自动排水阀门，湿度传感器和自动排水阀门通过外接控制系统相连接；

蓝屋面模块包括蓄水池，以及位于蓄水池上方的架空走廊，蓄水池外围四周侧壁上设置溢水口；

绿屋面模块和蓝屋面模块固定在屋顶面层上。

优选地，所述架空走廊的顶层平面向种植槽侧内倾，倾斜角度为3-5°。

优选地，所述溢水口的顶端与架空走廊底层平面最低点的垂直距离为10-15 cm。

优选地，所述湿度传感器设置高度与溢水口底端的垂直距离为3-5 cm。

优选地，绿屋面模块位于屋顶面层中部，蓝屋面模块围绕绿屋面模块设置。

本发明的技术原理是：降雨过程中，屋顶走廊面的淋雨将汇聚于种植槽内，外加种植槽面的淋雨，可将整个屋顶雨水全部收集并进入绿屋面模块；当种植槽内基质层的湿度达到设定值时，自动排水阀门将开启，雨水通过绿屋面模块的过滤净化后进入蓄水池；当蓄水池中的雨水水位超过溢水口的高度时，雨水将外溢并进入建筑排水系统排出。非降雨过程中，当基质层的湿度低于设定值时，自动排水阀门将开启，蓄水池中储存的雨水将通过排蓄水层自下而上回灌绿屋面模块内的绿植；当基质层的湿度达到设定值时，自动排水阀门将关闭。