阅读说明：本技术 一种用于海绵城市的屋顶结构 (Roof structure for sponge city ) 是由 俞露 张亮 李亚 汤钟 丁年 于 2020-03-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于海绵城市的屋顶结构,包括屋面层、防水层、蓄水层和防护网层；屋面层上设有用于排放雨水的屋面雨水口；防水层设于屋面层上,用于防止水下渗至屋面层；蓄水层设于防水层上,蓄水层内设有引流通道,引流通道与屋面雨水口连通,用于实现超过蓄水层的蓄水能力溢流雨水的收集排放；防护网层设于蓄水层上。本发明用于海绵城市的屋顶结构适用于高密度开发的高层建筑塔楼屋顶的建设,能够在保证高层建筑塔楼屋顶排水安全的同时实现对屋面径流的控制,突破了现有绿色屋顶进行屋面雨水径流管理措施的限制。(The invention discloses a roof structure for a sponge city, which comprises a roof layer, a waterproof layer, a water storage layer and a protective net layer, wherein the waterproof layer is arranged on the roof layer; a roof gutter inlet for discharging rainwater is arranged on the roof layer; the waterproof layer is arranged on the roof layer and used for preventing water from infiltrating into the roof layer; the water storage layer is arranged on the waterproof layer, a drainage channel is arranged in the water storage layer, and the drainage channel is communicated with the roof rainwater port and is used for collecting and discharging overflowing rainwater exceeding the water storage capacity of the water storage layer; the protective net layer is arranged on the water storage layer. The roof structure for the sponge city is suitable for building the high-rise building tower roof developed at high density, can control roof runoff while ensuring the drainage safety of the high-rise building tower roof, and breaks through the limitation of roof rainwater runoff management measures on the existing green roof.)

一种用于海绵城市的屋顶结构

技术领域

本发明涉及建筑与海绵建设技术领域，尤其是涉及一种用于海绵城市的屋顶结构。

背景技术

目前，随着城市人口的快速增长，以及土地资源匮乏和生态状况等现实问题的日益严峻，城市建筑密度和容积率不断增大，屋面覆盖率和建筑高度越来越高。近年来，我国为解决城市雨水管理问题提出了“海绵城市”的概念，其中对屋面雨水径流的管理是海绵城市建设的重要环节。目前，常见的屋面雨水管理措施为绿色屋顶，但由于绿色屋顶对建筑承重能力、植物覆土及防风性等有一定要求，仅适合在低层建筑及建筑裙房屋顶建设。因此，急需一种适用于高密度开发的高层建筑塔楼屋顶的屋面雨水管理措施。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于海绵城市的屋顶结构，其适用于高密度开发的高层建筑塔楼屋顶的建设，能够在保证高层建筑塔楼屋顶排水安全的同时实现对屋面雨水径流的控制。

第一方面，本发明的一个实施例提供了一种用于海绵城市的屋顶结构，包括：

屋面层，所述屋面层上设有屋面雨水口，用于排放雨水；

防水层，所述防水层设于所述屋面层上，用于防止水下渗至所述屋面层；

蓄水层，所述蓄水层设于所述防水层上；所述蓄水层内设有引流通道，所述引流通道与所述屋面雨水口连通，用于实现超过所述蓄水层的蓄水能力溢流雨水的收集排放；

防护网层，所述防护网层设于所述蓄水层上。

本发明实施例用于海绵城市的屋顶结构至少具有如下有益效果：该屋顶结构中通过蓄水层的设置可实现对雨水径流的滞蓄；通过在蓄水层和屋面层之间设置防水层，可以防止雨水径流下渗到建筑主体，损坏建筑主体；通过在蓄水层上设置防护网层，可稳固防护蓄水层；通过在蓄水层内设置引流通道，超过蓄水层的蓄水能力溢流出的雨水可进入引流通道通过屋面雨水口及时排出。综上，通过以上蓄水层和排水系统的合理结合，可在保障高层建筑塔楼屋顶排水安全的同时实现对屋面径流的控制，突破现有绿地屋顶进行屋面雨水径流管理措施的限制。

根据本发明另一些实施例的用于海绵城市的屋顶结构，所述引流通道为引流渠，所述引流渠将所述蓄水层划分为若干蓄水模块。

根据本发明另一些实施例的用于海绵城市的屋顶结构，所述引流渠的底部平齐或低于所述蓄水层的底部，所述引流渠的顶部平齐或高于所述防护网层的顶部。

根据本发明另一些实施例的用于海绵城市的屋顶结构，所述引流渠的侧壁为金属隔板。

根据本发明另一些实施例的用于海绵城市的屋顶结构，所述引流渠呈纵横交错排布。

根据本发明另一些实施例的用于海绵城市的屋顶结构，所述引流渠包括引流干渠和引流支渠，所述引流支渠连通所述引流干渠，所述引流干渠与所述屋面雨水口连通。

根据本发明另一些实施例的用于海绵城市的屋顶结构，所述蓄水层由轻质多孔颗粒构成。

根据本发明另一些实施例的用于海绵城市的屋顶结构，所述轻质多孔颗粒为轻质多孔陶粒和/或多孔碎石。

根据本发明另一些实施例的用于海绵城市的屋顶结构，所述防护网层的网眼小于所述轻质多孔颗粒的粒径2～5mm。

根据本发明另一些实施例的用于海绵城市的屋顶结构，所述防水层为所述防水层为柔性卷材防水层、涂膜防水层、刚性金属防水层中的至少一种。

附图说明

图1是本发明一实施例用于海绵城市的屋顶结构的平面布置图；

图2是图1中沿A-A方向的剖视图；

图3是图1中沿B-B方向的剖视图；

图4是图1中沿C-C方向的剖视图。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明实施例的描述中，如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”、“安装”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接、安装在另一个特征上。在本发明实施例的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个以上，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

参照图1至图4，图1示出了本发明一实施例用于海绵城市的屋顶结构的平面布置图，图2至图4分别为图1沿A-A方向、B-B方向和C-C方向的剖视图。如图1至图4所示，本实施例用于海绵城市的屋顶结构包括屋面层100、防水层200、蓄水层300和防护网层400；屋面层100上设有用于排放雨水的屋面雨水口600；防水层200设于屋面层100上，用于防止水下渗至屋面层100；蓄水层300设于防水层200上，蓄水层300内设有引流通道500，引流通道500与屋面雨水口600连通，用于实现超过蓄水层300的蓄水能力溢流雨水的收集排放；防护网层400设于蓄水层300上。

屋面层100一般设于房屋的顶部，由女儿墙700支撑固定。屋面层100可为水平屋面层，也可为倾斜屋面层。例如，对于纵截面呈倒V字型结构的屋顶，屋面层100呈倾斜结构。此外，也可根据需求将屋面层100设计呈波浪形或其他形状结构。

防水层200设于屋面层100上，具体位于屋面层100和蓄水层300之间，用于防止水下渗至建筑内部，对建筑内部造成损坏。防水层200可根据当地条件选择采用柔性卷材防水层、涂膜防水层、刚性金属防水层等多种形式，具体可采用其中一种或多种结合的方式，并且防水层200可为一层或采用多层结合防护。防水层200具体可采用聚氯乙烯防水卷材、高密度聚乙烯防水卷材、油毡防水卷材等柔性卷材防水层，也可采用聚氨酯涂膜、硅橡胶涂膜等涂膜防水层，此外，还可采用镀锌金属板、铝镁锰合金板等刚性金属防水层。在施工过程中需进行防水检测并及时补漏，必要时可以进行多次防水处理。

在本实施例中，蓄水层300由轻质多孔颗粒构成，具体可采用轻质多孔陶粒和/或多孔碎石，例如粉煤灰陶粒、淤泥陶粒、轻质页岩陶粒、多孔珍珠岩颗粒、多孔玄武岩颗粒等轻质、多孔、安全稳定的材料颗粒，一般采用粒径为10～35mm的颗粒。轻质多孔颗粒之间宜预定一定的空隙，以为屋面提供储水空间，滞留雨水；轻质多孔颗粒之间的空隙率一般为20％-45％；另外，轻质多孔颗粒的表面具有一定的孔隙，可用于实现对雨水的初步净化，削减径流污染；并且通过采用轻质多孔颗粒填充制备蓄水层300，层体结构质轻，可进一步减轻对建筑承重的影响。在其他实施例中，蓄水层300的材质也可采用其他吸水材料，如吸水海绵。

蓄水层300内设有连通屋面雨水口600的引流通道500，以用于实现超过蓄水层300的蓄水能力溢流雨水的收集排放。另外，屋面雨水口600一般与建筑原有排水系统中的排水管配合使用，以将屋面雨水通过屋面雨水口600集中通过排水管排入城市雨水管网系统中。

在本实施例中，引流通道500为引流渠，且引流渠将蓄水层300划分为若干蓄水模块310。为了提高溢流雨水的收集排放能力，引流渠可设置为底部平齐或低于蓄水层300的底部，顶部平齐或高于防护网层400的顶部；在本实施例中，引流渠的底部与蓄水层300的底部平齐，顶部高于防护网层400的顶部。通过以上结构设置，超过蓄水层300的蓄水能力溢流的雨水可充分排至引流渠，进而通过屋面雨水口600进行排放。

在保证溢流雨水顺利收集排放的情况下，为了进一步便于蓄水层300的安装和固定，以及提高屋顶结构的稳固性，引流渠的侧壁可为金属隔板。在实际施工过程中，可根据需求通过引流渠的设置使各蓄水模块310呈各种形状，如方形、菱形、正六边形或其他形状。另外，可将引流渠设置成纵横交错排布，以提高排水的通畅；具体可通过金属隔板的纵横交错排布以使引流渠呈格构式，并将蓄水层300均匀划分为若干蓄水模块310，以使结构规整美观，整体排水效果均一，提升排水稳定性。当然，也可根据需求将引流渠进行不规整排布。

在本实施例中，引流渠包括引流干渠510和引流支渠520，引流支渠520连通引流干渠510，引流干渠510连通屋面雨水口600。引流干渠510、引流支渠520和屋面雨水口600的尺寸需满足设计降雨强度下的流量设计要求，具体可根据当地每年的降雨情况进行设计。在使用过程中，超过蓄水层300的蓄水能力溢流出的雨水可先通过引流支渠520汇集至引流干渠510，再通过引流干渠510流入屋面雨水口600，以提高排水效率。一般在屋顶的边缘设置有引流干渠510，屋面雨水口600一般连通屋顶边缘的引流干渠510。对于倾斜设置的屋面层，引流支渠520一般顺着屋面层倾斜设置，引流干渠510连通引流支渠520，且设于屋面层100的低端侧，以使雨水可借助重力汇流至引流干渠510，进而通过屋面雨水口600排出，以进一步提高排水效率。另外，一般需要定期检查屋顶排水系统的通畅情况，及时清理落叶等杂物，防止引流渠堵塞。

当然，除了采用本实施例中通过开设引流渠的方式设置引流通道500之外，在其他实施例中也可采用其他引流方式，如通过设置引流管作为引流通道等。

防护网层400用于蓄水层300材料的稳固防护，防止蓄水层300材料被风吹走。防护网层400的强度应满足当地防风的要求，采用防断裂、抗老化、耐腐蚀、安全可靠的材料，且网眼一般小于蓄水层300材料轻质多孔颗粒粒径的2～5mm，以保证自身和蓄水层300的材料不被风吹走。防护网层400的材料具体可采用钢制防护网或其他高强度金属防护网。

本实施例屋顶结构在施工时，可先在屋面层100上设置防水层200，以防止雨水渗入屋面层100，损坏建筑主体；而后按照预设需求固定设置金属隔板，一方面通过金属隔板划分围合形成若干蓄水模块安装区，另一方面相邻蓄水模块安装区间隔设置，形成引流通道500，且引流通道500最低处应与屋面雨水口600连通；而后在各蓄水模块安装区填充设置蓄水材料，形成蓄水层300；再在蓄水层300上设置防护网层400，形成屋顶结构。降雨时，雨水滴落在屋顶，且在大面积蓄水层300对应区域雨水通过防护网层400流入蓄水层300，蓄水层300材料轻质多孔颗粒表面的多孔结构，可对雨水进行初步净化，并提供一定的蓄水空间，降低径流流速的同时增加蒸发，实现屋面雨水净化及滞蓄；当降雨量超过蓄水层300的蓄水能力时，雨水溢流至引流渠，并且引流支渠520的雨水输送汇集到引流干渠510，再进入屋面雨水口600，通过建筑排水系统及时排除，从而可减轻区域内涝风险。由上，该屋顶结构突破了现有采用绿色屋顶进行屋面雨水管理措施的限制，省去种植基质或植物覆土的设置，减轻建筑的承重压力，并且降低屋顶对于防风性的要求，该屋顶结构适用于高密度开发的高层建筑塔楼屋顶的建设，可在保证高层建筑塔楼屋面排水安全的同时实现对雨水径流的控制。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。