印度,德国,比利时和美国。经历了前所未有的降雨和灾难性的洪水,导致生命丧失和广泛的损害。虽然洪水在世界许多地方普遍,但气候变化和迅速的城市化会加剧了这个问题。雨水管理是一个全球挑战。

低影响开发(盖子)模仿网站的自然水文循环,以管理靠近其来源的径流。由于土地是昂贵的房地产,设计师正在转向许多屋顶,该屋顶占北美主要城市的20-25%。

在多伦多和温哥华等城市中心,人们对使用绿色屋顶、蓝色屋顶和蓝绿色屋顶来管理雨水的兴趣越来越大。

传统的绿色屋顶保留

绿色屋顶是专门用来支持屋顶植被生长的屋顶系统。它们提供了大量的好处,如改善空气质量、生物多样性、城市热岛效应和屋顶膜寿命等。它们还通过在组件中保留降雨量来实现雨水管理。一旦这些层完全饱和,它们的储水能力就会达到,多余的雨水会随着雨水落在绿色屋顶表面而迅速排出屋顶。额外的雨水管理效益可以通过屋顶滞留机制实现,该机制独立于绿色屋顶饱和水平。

屋顶拘留系统的演变

市场上有不同类型的屋顶拘留工具。它们都有一个在较长时间内以较低的速率释放水径流的一个特征,以防止雨水基础设施的过载。所有解决方案都有它们的优点,并且通常一个项目可能会受益于多种方法。

蓝色屋顶池塘水在屋顶上,慢慢释放它随着时间的推移。通过战略性局部流动限制器(即孔限制器,升高的排水管中的孔,或使用智能技术打开和关闭的机械阀来控制径流。它们通常是最经济的屋顶拘留工具。该技术在1970年代北美介绍了北美,虽然有效,蓝色屋顶具有一些固有的缺点,阻止了他们成为一个受欢迎的雨水水管理解决方案。例如,蓝色屋顶需要零百分点,以最大化储水,甚至一到两个%的斜率甚至可以防止表面远离排水管完全使用。

(a)摩擦滞留绿色屋顶和(b)蓝绿色屋顶的典型系统组成。图片来源:KL Design。

然而,国家建筑规范要求屋顶坡度至少为2%,以促进积极的排水,这大大减少了蓝色屋顶的储水量。必须特别注意防水膜的类型和安装工艺,以确保保修单的有效性。最后,死水可能对维修人员造成疾病和安全问题的风险。

蓝绿色屋顶正是他们的名字所暗示的。它们基本上是一种传统的绿色屋顶,下面是一个蓝色屋顶盆。该系统的植被部分用于过滤径流,并提供传统绿色屋顶的所有好处,而下部提供像蓝色屋顶的拘留。不幸的是,由于与蓝色屋顶的相似,蓝绿色屋顶最终继承了大部分蓝色屋顶的弱点。

自然的方法

在自然界中,雨水在经过树木、植物、草、岩石和掉落的碎片的道路后,会加入最近的溪流。这些障碍物会产生摩擦力,从而减缓径流的速度。利用仿生学原理,传统的绿色屋顶可以重新设计,以模仿自然的摩擦滞留机制。

摩擦拘留绿色屋顶延迟径流,并在整个屋顶表面上降低排水水平的峰值强度。摩擦拘留垫,由夹在两个土工布之间的数千个非常细的垂直纤维组成,为径流产生摩擦。该垫子允许少量径流流过畅通无阻,但减慢了大量的径流。结果,径流以较长的时间以较慢的速率进入屋顶排水管,这防止了暴雨下水道过载。

摩擦拘留绿色屋顶支持生活植物,并提供传统的绿色屋顶的所有好处。因为拘留机制不依赖于单流限制器,所以它是一种灵活的系统,更适合于更多的应用而不是蓝绿色屋顶。

Friction-detention绿色屋顶:

  • 可以管理连续的降雨事件和大型强风暴,而不考虑之前的天气条件(即,即使保留层完全饱和)。
  • 可在低坡屋顶上实施而不损失效率,并能有效地在斜屋顶上实施。
  • 通常可以在短时间内或重复拘留性能,通常在24小时内。
  • 在不规则形状的屋顶上特别经济,其中许多屋顶排水管都需要流动限制。

植被系统的阻摩技术研究

绿色屋顶诊断公司已经对各种蓝绿色系统进行了数千次雨水测试和研究。

“传统”系统使用简单的排水杯加速排水,“增强保留”系统具有高性能的水保持层,以及“摩擦-滞留”绿色屋顶同时具有保持层和摩擦滞留层,水的填充和存在是不同的。

还研究了研究来检查摩擦拘留绿色屋顶的有效性,通过比较实际雨量试验中的三个系统的水文。

计算拘留性能

成功的摩擦拘留绿色屋顶设计需要来自几个学科的合作。土木工程师,建筑师,机械工程师和景观建筑师提供特定项目的细节(即,尺寸,位置,设计风暴,最大允许流出率等)。使用此输入数据,专有的拘留建模程序精确地预测性能并计算适当的绿色屋顶配置文件以满足拘留和保留要求。

结论

摩擦滞留绿色屋顶将滞留和滞留结合在一个单一的系统中。这增加了每个屋顶空间单位面积的雨水管理能力,并使投资回报率最大化。它储存了大量的雨水,以便被蒸发回大气中,并在暴雨期间可靠地推迟径流,以降低洪水风险。在绿色屋顶上增加滞留可以更好地管理雨水,提高城市的抵御能力。

本文作者是萨沙·阿奎莱拉,设计大使下一级暴风水管理,以及“下一层雨水管理”的屋顶绿化专家刘凯伦博士,为9月/ 10月份的水加拿大新利体育app.标题图片的功劳归于Greg van Riel。

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