本發(fā)明屬于城市環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境保護和綠色建筑技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有雨水截留和除磷功能的綠色屋頂。

背景技術(shù)：

隨著我國城市化進程的不斷加快，城市的數(shù)量規(guī)模急劇增加，城市的規(guī)模也不斷擴大，城市不透水面積急劇增加，從而導(dǎo)致了城市內(nèi)澇，溫室效應(yīng)加劇，城市水循環(huán)被阻斷，地下水位下降等一系列問題。城市屋面通常占城區(qū)面積的20％-40％，占城市不透水面積的40％-50％，是城市下墊面的重要組成部分，是城市暴雨徑流的重要產(chǎn)生和中轉(zhuǎn)地。因此減少屋面雨水徑流和控制屋面雨水徑流污染具有重要意義。綠色屋頂指質(zhì)量較輕并在屋頂防水層和根阻層上種有植被的屋頂，是在屋頂隔水層的上方鋪一層土壤，然后部分或全部栽上植物。綠色屋頂能夠產(chǎn)生多種效益，包括緩沖暴雨、延長屋頂防水系統(tǒng)使用壽命、提升建筑美學(xué)、利用屋頂空間、提高隔熱防熱性能、減輕城市熱島效應(yīng)、幫助減少噪聲、為動植物提供棲息地、吸收二氧化碳、增加生物多樣性等。同時綠色屋頂?shù)耐寥篮椭脖痪哂幸欢ǖ奶紖R能力，有利于大氣中二氧化碳的減少。因此綠色屋頂被bmps(雨水最佳管理模式)和lid(低影響開發(fā))廣泛采用。但維護綠色屋面上的植物需要添加肥料，土壤基質(zhì)中也存在營養(yǎng)性物質(zhì)，以及大氣沉降使污染物轉(zhuǎn)移到地面，在雨水的淋溶作用下，會導(dǎo)致綠色屋頂中雨水徑流含有多種營養(yǎng)性污染物，同時這些雨水會通過雨水排水系統(tǒng)排到受納水體中從而導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化。王書敏等研究發(fā)現(xiàn)綠色屋頂?shù)谋┯陱搅鞯膒h值為7.7，總磷的含量是0.17—0.28mg/l。研究表明由于磷的擴散系數(shù)較低，易在地表水體中沉積，因此磷是80％湖泊水體富營養(yǎng)化的控制因子。一般認(rèn)為湖庫等水體中總磷濃度大于0.02mg/l，則被認(rèn)為是富營養(yǎng)化的水體，總磷濃度超過0.05mg/l時，藻類和某些水生植物就會過度生長。滇池的水體富營養(yǎng)化的研究發(fā)現(xiàn)，67％的污染來自面源污染，同時城市面源是除農(nóng)業(yè)面源之外的第二大污染源。因此需要一種既能截留雨水，又可以除去水中磷元素的綠色屋頂?shù)慕ㄔ旆绞絹砜刂瞥鞘械拿嬖次廴?，緩解水體富營養(yǎng)化。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種具有雨水截留和除磷功能的綠色屋頂，以解決屋面雨水徑流污染和雨水帶來的水體富營養(yǎng)化問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種具有雨水截留和除磷功能的綠色屋頂，包括除磷區(qū)域和截留區(qū)域；截留區(qū)域設(shè)置在除磷區(qū)域的側(cè)面，除磷區(qū)域和截留區(qū)域之間設(shè)置有阻隔墻；除磷區(qū)域包括植被種植層、土壤基質(zhì)層、鋁污泥基質(zhì)層、隔離過濾層和排水層；植被種植層、土壤基質(zhì)層、鋁污泥基質(zhì)層、隔離過濾層和排水層從上到下依次設(shè)置；截留區(qū)域包括濾池、三角溢流堰和集水天溝；濾池的一側(cè)為阻隔墻，濾池的另一側(cè)為三角溢流堰，集水天溝設(shè)置在濾池的側(cè)面。

進一步的，除磷區(qū)域和截留區(qū)域的下方還設(shè)置有阻根層和防水層；阻根層設(shè)置在防水層的上方，防水層的下方為屋頂。

進一步的，阻隔墻的下部為柵欄狀。

進一步的，截留區(qū)域的上方設(shè)置有帶孔蓋板；帶孔蓋板為鋼筋水泥蓋板；截留區(qū)域的集水天溝底部設(shè)置有雨水漏斗。

進一步的，隔離過濾層采用聚酯纖維無紡布；排水層為高密度聚乙烯；阻根層為聚氨酯薄片；防水層為pec高分子防水卷材。

進一步的，濾池的底部鋪設(shè)有鵝卵石，底部鵝卵石的上方鋪設(shè)有石英砂，石英砂的上方鋪設(shè)有鵝卵石，石英砂上方的鵝卵石大于底部的鵝卵石。

進一步的，植被種植層上種植的為佛甲草。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下技術(shù)效果：

本發(fā)明采用脫水的鋁污泥作為鋁污泥基質(zhì)層去除雨水徑流中的磷元素，脫水鋁污泥是自來水廠凈水過程中將鋁鹽等作為絮凝劑去除水中污染物的副產(chǎn)物，同時也為脫水鋁污泥提供一種新的資源化利用的處理方式。

本發(fā)明出去磷元素的水經(jīng)過阻隔墻的下部為柵欄流入到濾池，再通過三角溢流堰流到集水天溝，最終通過雨水漏斗排出，濾池和集水天溝能夠有效的控制雨水徑流。

本發(fā)明設(shè)計簡單濾池裝置，比傳統(tǒng)的砂石排水層的重量減輕很多，又可以很好的起到對雨水的過濾作用。

本發(fā)明選用生命力極強的佛甲草，減少施肥量和維護量。

本發(fā)明選用輕質(zhì)基質(zhì)材料和排水板，減輕結(jié)構(gòu)荷載。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為三角溢流堰示意圖；

其中：1.植被種植層；2.土壤基質(zhì)層；3.鋁污泥基質(zhì)層；4.隔離過濾層；5.排水層；6.根阻層；7.防水層；8.帶孔蓋板；9.三角溢流堰；10.濾池；11.集水天溝；12.雨水漏斗。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明進一步說明：

請參閱圖1，一種具有雨水截留和除磷功能的綠色屋頂，包括除磷區(qū)域和截留區(qū)域；截留區(qū)域設(shè)置在除磷區(qū)域的側(cè)面，除磷區(qū)域和截留區(qū)域之間設(shè)置有阻隔墻13；除磷區(qū)域包括植被種植層1、土壤基質(zhì)層2、鋁污泥基質(zhì)層3、隔離過濾層4和排水層5；植被種植層1、土壤基質(zhì)層2、鋁污泥基質(zhì)層3、隔離過濾層4和排水層5從上到下依次設(shè)置；截留區(qū)域包括濾池10、三角溢流堰9和集水天溝11；濾池10的一側(cè)為阻隔墻13，濾池10的另一側(cè)為三角溢流堰9，集水天溝11設(shè)置在濾池10的側(cè)面。

除磷區(qū)域和截留區(qū)域的下方還設(shè)置有阻根層6和防水層7；阻根層6設(shè)置在防水層7的上方，防水層的下方為屋頂。

阻隔墻13的下部為柵欄狀。

截留區(qū)域的上方設(shè)置有帶孔蓋板8；帶孔蓋板8為鋼筋水泥蓋板；截留區(qū)域的集水天溝11底部設(shè)置有雨水漏斗12。

隔離過濾層4采用聚酯纖維無紡布；排水層5為高密度聚乙烯；阻根層6為聚氨酯薄片；防水層7為pec高分子防水卷材。

濾池10的底部鋪設(shè)有鵝卵石，底部鵝卵石的上方鋪設(shè)有石英砂，石英砂的上方鋪設(shè)有鵝卵石，石英砂上方的鵝卵石大于底部的鵝卵石。

植被種植層1上種植的為佛甲草。

本發(fā)明的工作原理：

當(dāng)降雨時，除部分雨水通過帶孔蓋板8進入集水天溝11內(nèi)，大部分雨水經(jīng)過植被種植層1的過濾吸收后，透過土壤基質(zhì)層2，進入鋁污泥基質(zhì)層3，雨水中的磷酸鹽和總磷被吸收，在穿過過濾隔離層4，經(jīng)過排水層5進入簡單濾池10，對雨水進行過濾，在溢流進入集水天溝11內(nèi)，通過雨水口12排走。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種具有雨水截留和除磷功能的綠色屋頂，包括除磷區(qū)域和截留區(qū)域；截留區(qū)域設(shè)置在除磷區(qū)域的側(cè)面，除磷區(qū)域和截留區(qū)域之間設(shè)置有阻隔墻；除磷區(qū)域包括植被種植層、土壤基質(zhì)層、鋁污泥基質(zhì)層、隔離過濾層和排水層；植被種植層、土壤基質(zhì)層、鋁污泥基質(zhì)層、隔離過濾層和排水層從上到下依次設(shè)置；截留區(qū)域包括濾池、三角溢流堰和集水天溝；濾池的一側(cè)為阻隔墻，濾池的另一側(cè)為三角溢流堰，集水天溝設(shè)置在濾池的側(cè)面。本發(fā)明采用脫水的鋁污泥作為鋁污泥基質(zhì)層去除雨水徑流中的磷元素，脫水鋁污泥是自來水廠凈水過程中將鋁鹽等作為絮凝劑去除水中污染物的副產(chǎn)物，同時也為脫水鋁污泥提供一種新的資源化利用的處理方式。

技術(shù)研發(fā)人員：楊利偉;朱志強;林向陽;韓博濤;李德溢;蒙怡莜;楊周;彭博;楊丹;代飛
受保護的技術(shù)使用者：長安大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.06
技術(shù)公布日：2017.09.08