一種基于虹吸系統的種植屋面排水結構及施工方法與流程

本發明屬于種植屋面排水施工領域，具體涉及一種基于虹吸系統的種植屋面排水結構及施工方法，尤其適用于大型廣場綠化種植屋面。

背景技術：

隨著城市建設的快速發展，城市地面空間日益緊張，人們對種植土地的需求也日益突顯出來，單體面積1～10萬㎡的地下工程頂板廣場綠化已經越來越普遍。種植屋面以建筑物頂部平面為依托，需防水、綠地、隔熱三者結合在一起形成一個完整的體系，要求在滿足不滲漏的基礎上，還要保證植物有良好的生長環境。但目前由于種種原因，國內外現有建造的種植屋面也產生了諸如防水材料分解、老化造成屋面滲漏水、防水層出現分層、起鼓和竄水等建筑詬病，從而造成屋頂面使用壽命短，種植物生長不好，滿足不了實際的需要。當今，如何采取有效的施工措施保證種植屋面順利排水，進而保證種植屋面的質量和使用壽命，已經成為工程技術人員不斷探討研究的課題。

CN201210298735.8的專利申請文件公開了一種種植屋面防水施工方法，種植屋面主要是以綠色植物為覆蓋物，輔以種植土、蓄水層、根阻層、排水屋及防水層等。該方案解決了種植屋面的防水問題，但是僅僅靠防水卷材充當耐根穿刺層，其效果并不理想，很容易被植物根系穿破，從而破壞了屋面的防水結構。

CN201310154779.8的專利公開了一種種植屋面排水結構，包括屋面結構層、種植土層、排水口、雨水斗、排水管，及井壁圍成。該排水結構不僅可以減少屋面雨水斗的數量，降低工程造價和屋面漏水的風險。但是僅僅依靠結構坡度排水，容易造成結構層坡度不夠雨水積累，從而導致屋面不能有效排水，破壞屋面整體結構。

CN201420609725.6的專利公開了一種種植屋面，包括自下而上依次分布的屋面結構層、水泥砂漿找平層、保溫層、松散型防滲砂層、耐根穿刺防水層、排水層、過濾層、種植土層以及植被層，集防水、綠化、隔熱為一體。但是該工藝僅僅依靠排水板進行排水，依靠土工布進行過濾，因此容易造成種植土發生滲流，從而堵塞排水板，最終導致屋面無法有效排水的效果。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是，針對現有種植屋面排水技術存在的上述問題，提供一種基于虹吸系統的種植屋面排水結構及施工方法，主動式排水保持屋面水位處于較低水平，有效保證種植屋面的施工質量，排水效果好、壽命長、經濟效益大。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是：

一種基于虹吸系統的種植屋面排水結構，包括屋面頂板、改性瀝青SBS防水卷材、無紡聚酯纖維布過濾層、細石混凝土保護層、虹吸排水槽、蓄排保護板、土工布、砂石濾水層、水平竹排、種植土、豎向圓毛竹和種植層，改性瀝青SBS防水卷材鋪設在屋面頂板上表面，無紡聚酯纖維布過濾層干鋪在改性瀝青SBS防水卷材表面(無紡聚酯纖維布過濾層鋪設均勻且無孔洞)，虹吸排水槽設置有多道、均勻布置在無紡聚酯纖維布過濾層表面，且虹吸排水槽與種植屋面外的虹吸排水裝置連接形成完整的虹吸排水系統；細石混凝土保護層澆筑在無紡聚酯纖維布過濾層表面，且沿著虹吸排水槽向兩側放0.5％～1％的坡(細石混凝土保護層分塊設置找坡層)；上下兩面同時滿粘土工布的蓄排保護板緊貼細石混凝土保護層表面鋪設(保證蓄排保護板也有0.5％～1％的坡度)，砂石濾水層分層鋪設在蓄排保護板表面；水平竹排平鋪在砂石濾水層表面；種植土分層鋪設在水平竹排表面，種植土每間距2～3m垂直插入一根豎向圓毛竹；種植層種植在種植土表面。

按上述方案，所述改性瀝青SBS防水卷材設置兩層，其中第一層改性瀝青SBS防水卷材為一道3mm厚SBS改性瀝青聚酯胎防水卷材，第二層改性瀝青SBS防水卷材為一道4mm厚SBS改性瀝青防根防水卷材；同層卷材長邊搭接寬度為45～55mm，短邊搭接寬度為90～110mm，上下兩層卷材的長邊接縫錯開1/3～1/2幅寬，短邊接縫錯開450～550mm。

按上述方案，沿著無紡聚酯纖維布過濾層表面每間隔8～10m彈一道墨線，沿著墨線方向砌筑磚槽，虹吸排水槽安裝固定在磚槽內。

按上述方案，所述無紡聚酯纖維布過濾層表面鋪設雙向鋼筋網片，且沿著虹吸排水槽向兩側放0.5％～1％的坡，細石混凝土保護層澆筑在鋼筋網片上，細石混凝土保護層厚100mm強度等級C20，同時細石混凝土保護層按縱橫＜4m設置分格縫，縫寬20～25mm，縫中鋼筋斷開，與墻留30～35mm縫，縫內均填充高分子密封膏。

按上述方案，所述水平竹排由直徑在4-5cm的圓形毛竹緊緊并列在一起，然后用鐵絲將圓形毛竹綁扎而成。

按上述方案，所述種植土每層鋪設厚度為20～30cm。

按上述方案，所述豎向圓毛竹直徑3～5cm，長度與種植土的深度相同。

本發明還提供了一種上述基于虹吸系統的種植屋面排水結構的施工方法，包括如下步驟：

①在屋面頂板上鋪設兩層改性瀝青SBS防水卷材：待種植屋面頂板混凝土強度達到設計強度，在種植屋面頂板上表面先后鋪設兩層改性瀝青SBS防水卷材；

②鋪設無紡聚酯纖維布過濾層：在改性瀝青SBS防水卷材表面干鋪一層無紡聚酯纖維布過濾層(作為改性瀝青SBS防水卷材的過濾層)，確保無紡聚酯纖維布過濾層鋪設均勻且無孔洞；

③布置虹吸排水槽：先沿著無紡聚酯纖維布過濾層表面每間隔8～10m彈一道墨線，沿著墨線方向砌筑磚槽，然后將虹吸排水槽安裝固定在磚槽內，并將虹吸排水槽與種植屋面外虹吸排水裝置連接在一起，形成完整的虹吸排水系統；

④澆筑細石混凝土保護層：在無紡聚酯纖維布過濾層表面鋪設雙向鋼筋網片，且沿著虹吸排水槽向兩側放0.5％～1％的坡，然后澆筑細石混凝土保護層，同時將細石混凝土保護層按縱橫＜4m設置分格縫，縫寬20～25mm，縫中鋼筋斷開，與墻留30～35mm縫，縫內均填充高分子密封膏；

⑤鋪設砂石濾水層：先將蓄排保護板上下兩面同時滿粘土工布，然后將滿粘土工布的蓄排保護板鋪設在細石混凝土保護層表面，保證蓄排保護板緊貼細石混凝土保護層表面鋪設，確保蓄排保護板也有0.5％～1％的坡度；緊接著在蓄排保護板表面分層鋪設砂石濾水層；

⑥鋪設水平竹排：將直徑在4-5cm的圓形毛竹緊緊并列在一起，然后用鐵絲將圓形毛竹綁扎成竹排，圓形毛竹之間的搭接長度為1～1.2m，接著將綁扎后的圓形毛竹竹排平鋪在砂石濾水層表面，形成水平竹排；

⑦鋪設種植土：緊接著在水平竹排表面分層鋪設種植土，每層鋪設厚度為20～30cm，且每層鋪設過程中人工踩實；同時，每間距2～3m在種植土里垂直插入一根直徑3～5cm豎向圓毛竹，豎向圓毛竹長度與種植土的深度相同；

⑧種植綠化：在種植土表面進行分塊綠化種植，最終形成屋面種植層。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1)與常見的種植屋面表面建筑找坡排水、以及種植屋面表面鋪設排水板或排水多孔管滲流排水相比，采用該基于虹吸系統的種植屋面排水方法，打破了傳統雨水收集系統只能依靠結構找坡自排水的詬病，這樣就從以往的被動排水轉變成了現在的主動式排水；不僅能過將地表水、滲入水統統收集，充分利用珍貴的大自然資源，同時能夠保持屋面水位處于較低水平，保持土壤的透氣性及透水性，保證植物根系的正常生長；

2)利用屋面頂板、防水卷材和細石混凝土保護層分塊局部找坡，這樣不僅使得排水效果更好，且能夠完全避免防水卷材被種植物所穿刺；

3)利用在種植土層鋪設一道水平竹排，間距2～3m垂直插入一根直徑3～5cm圓毛竹，不僅提高了種植土的排水效果，也減少了種植土的不均勻沉降，并對種植層起到耐根穿刺的作用，同時毛竹是可再生資源，且價格低廉，從而實現環保、節能以及降低施工成本的目的；

4)利用雙面自粘土工布的蓄排保護板以及配合砂石濾水層可以使屋面頂板的水完全有效過濾，從而避免種植土層出現泥土下滲堵塞排水板的現象；

5)采用該種植屋面施工工藝，不僅可以有效保證種植屋面的施工質量，且壽命長、社會與經濟效益巨大。

附圖說明

圖1是本發明種植屋面排水結構的結構示意圖；

圖2是本發明虹吸排水槽的布置結構示意圖；

圖中，1-屋面頂板，2-改性瀝青SBS防水卷材，3-無紡聚酯纖維布過濾層，4-細石混凝土保護層，5-磚槽，6-虹吸排水槽，7-蓄排保護板，8-土工布，9-砂石濾水層，10-水平竹排，11-種植土，12-豎向圓毛竹，13-種植層。

具體實施方式

下面結合附圖和實例對本發明技術方案進行詳細的描述。

參照圖1所示，本發明實施例所述的基于虹吸系統的種植屋面排水結構，包括屋面頂板1、改性瀝青SBS防水卷材2、無紡聚酯纖維布過濾層3、細石混凝土保護層4、虹吸排水槽6、蓄排保護板7、土工布8、砂石濾水層9、水平竹排10、種植土11、豎向圓毛竹12和種植層13，改性瀝青SBS防水卷材2鋪設在屋面頂板1上表面，無紡聚酯纖維布過濾層3干鋪在改性瀝青SBS防水卷材2表面(無紡聚酯纖維布過濾層3鋪設均勻且無孔洞)，虹吸排水槽6設置有多道、均勻布置在無紡聚酯纖維布過濾層3表面，且虹吸排水槽6與種植屋面外的虹吸排水裝置連接形成完整的虹吸排水系統；細石混凝土保護層4澆筑在無紡聚酯纖維布過濾層3表面，且沿著虹吸排水槽6向兩側放0.5％～1％的坡；上下兩面同時滿粘土工布8的蓄排保護板7緊貼細石混凝土保護層4表面鋪設(保證蓄排保護板7也有0.5％～1％的坡度)，砂石濾水層9分層鋪設在蓄排保護板7表面；水平竹排10平鋪在砂石濾水層9表面；種植土11分層鋪設在水平竹排10表面，種植土11每間距2～3m垂直插入一根豎向圓毛竹12；種植層13種植在種植土11表面。

本發明基于虹吸系統的種植屋面排水結構的施工方法，包括如下步驟：

①在屋面頂板上鋪設兩層改性瀝青SBS防水卷材2：待種植屋面頂板1混凝土強度達到設計強度，在種植屋面頂板1上表面先后鋪設兩層改性瀝青SBS防水卷材2，其中第一層改性瀝青SBS防水卷材2為一道3mm厚SBS改性瀝青聚酯胎防水卷材，第二層改性瀝青SBS防水卷材2為一道4mm厚SBS改性瀝青防根防水卷材；同層卷材長邊搭接寬度為50mm，短邊搭接寬度為100mm，上下兩層卷材的長邊接縫錯開1/3～1/2幅寬，短邊接縫錯開500mm。

②鋪設無紡聚酯纖維布過濾層3：在改性瀝青SBS防水卷材2表面干鋪一層無紡聚酯纖維布過濾層3(作為改性瀝青SBS防水卷材2的過濾層)，由于無紡聚酯纖維布過濾層3具有過濾下層SBS改性瀝青防水卷材2向上滲透以及增大細石混凝土保護層4與SBS改性瀝青防水卷材2間摩擦力的作用，因此要確保無紡聚酯纖維布過濾層3鋪設均勻且無孔洞；

③布置虹吸排水槽6：在無紡聚酯纖維布過濾層3表面每間隔8～10m布置一道虹吸排水槽6，如圖2所示，施工時，先沿著無紡聚酯纖維布過濾層3表面每間隔8～10m彈一道墨線，根據虹吸排水槽6的高度、寬度等尺寸，沿著墨線方向砌筑磚槽5，然后將虹吸排水槽6安裝固定在磚槽5內，并將虹吸排水槽6與種植屋面外虹吸排水裝置連接在一起，形成完整的虹吸排水系統。這樣通過虹吸排水系統便將種植屋面土壤里的雨水排入到種植屋面外部設置的雨水收集系統，待晴天需要對屋面植被進行澆灌時，便可將雨水收集系統內的雨水進行循環利用，從而達到了雨水再利用的目的；同時也將從以往的被動排水轉變成了現在的主動式排水，從而真正實現了有組織排水；

④澆筑細石混凝土保護層4：在無紡聚酯纖維布過濾層3表面鋪設雙向Φ4@170的鋼筋網片，且沿著虹吸排水槽6向兩側放0.5％～1％的坡，然后澆筑100mm厚C20細石混凝土保護層4，同時將細石混凝土保護層4按縱橫＜4m設置分格縫，縫寬20mm，縫中鋼筋斷開，與墻留30mm縫，縫內均填充高分子密封膏；

⑤鋪設砂石濾水層9：在鋪設砂石濾水層9之前，先在蓄排保護板7上下兩面同時滿粘土工布8、接著將滿粘土工布8的蓄排保護板7鋪設在細石混凝土保護層4表面，注意保證蓄排保護板7緊貼細石混凝土保護層4表面鋪設，從而確保蓄排保護板7也有0.5％～1％的坡度；緊接著，在蓄排保護板7表面分層鋪設砂石濾水層9，并注意砂石在鋪設過程中要輕倒，避免砂石扎破土工布8，從而破壞蓄排保護板7；

⑥鋪設水平竹排10：將直徑在4-5cm的圓形毛竹一根一根緊緊并列在一起，然后用鐵絲將圓形毛竹綁扎成竹排，圓形毛竹單根之間的搭接長度為1m，接著將綁扎后的圓形毛竹竹排平鋪在砂石濾水層9表面，形成水平竹排10；

⑦鋪設種植土11：緊接著在水平竹排10表面分層鋪設種植土11，每層鋪設厚度為20～30cm，且每層鋪設過程中要用人工踩實；同時，每間距2～3m在種植土11里垂直插入一根直徑3～5cm豎向圓毛竹12，豎向圓毛竹12長度為種植土11的深度；

⑧種植綠化：在種植土11表面進行分塊綠化種植，最終形成屋面種植層13。

應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。