技術領域:

本發(fā)明涉及農業(yè)領域，尤其涉及屋頂綠化技術，特別是一種用于測量屋頂綠化活荷載的裝置。

背景技術：
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制約已建建筑屋頂綠化發(fā)展的關鍵問題之一是動態(tài)荷載安全問題，而對于屋頂綠化多個層次（防水阻根層、排蓄水層、種植基質層和植物層）的靜態(tài)荷載一般是通過粗略估算得出，且對于不同基質層在不同天氣情況下的動態(tài)荷載以及植物生長的動態(tài)荷載則是完全沒有考慮，也沒有簡便易操作的裝置確定工藝和植物設計的屋頂綠化進行準確的靜荷載和動荷載進行監(jiān)測計算。因此提供一種快速簡便測定屋頂綠化活荷載的測量裝置，是開展已建建筑屋頂綠化工程時確定不同工藝和不同植物的適用性的需要。

技術實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的在于提供一種用于測量屋頂綠化活荷載的裝置，所述的這種用于測量屋頂綠化活荷載的裝置要解決現(xiàn)有技術中無法有效測算屋頂綠化活荷載變化的技術問題。

本發(fā)明的這種用于測量屋頂綠化活荷載的裝置，包括模擬屋頂綠化模塊、荷載監(jiān)測模塊和人工降雨模塊；所述模擬屋頂綠化模塊包括一個鋼結構框，在所述鋼結構框內由底向上依次鋪設有支撐板、防水阻根層、排蓄水層、過濾層、種植基質層和種植植物層；所述荷載監(jiān)測模塊中的壓力傳感器安裝在承重柱上端，所述壓力傳感器和所述承重柱為兩組以上設置在平衡鋼架下方，荷載數(shù)顯系統(tǒng)與所述壓力傳感器連接實時測定和顯示荷載值；所述人工降雨模塊中的壓力水泵置于儲水桶中與主體管道一端相連，所述主體管道沿噴淋支架垂直安裝，所述噴淋支架架設在所述模擬屋頂綠化模塊上方，所述噴淋支架頂部水平架設有噴淋管，所述噴淋管與所述主體管道尾端連接，所述噴淋管上安裝有一個以上的噴頭，雨量筒放置在所述噴淋支架下方的噴淋覆蓋區(qū)域內，壓力反饋器安裝在所述主體管道上，雨量監(jiān)測控制器通過連接所述壓力水泵、所述壓力反饋器和所述雨量筒來獲取和控制壓力及雨量。

進一步的，所述壓力傳感器和平衡鋼架之間安裝有壓力分散片。

進一步的，所述噴淋支架頂部設有三根分級噴淋管，由下至上依次為一級、二級和三級。

進一步的，所述噴淋管上等距安裝有三個所述噴頭。

進一步的，所述壓力傳感器和所述承重柱為四個，分別設置在由所述平衡鋼架構成的矩形結構的四個頂角下方。

進一步的，所述防水阻根層厚度為10mm，所述排蓄水層厚度為10mm，所述過濾層厚度為5mm，所述種植基質層厚度為400mm。

進一步的，所述防水阻根層下方開設有一個以上數(shù)目的排水口。

進一步的，所述模擬屋頂綠化模塊為可更換模塊。

本發(fā)明的工作原理是：通過雨量監(jiān)測控制器處理壓力反饋器水壓數(shù)據(jù)，動態(tài)調整壓力水泵產(chǎn)生的水流量，按照測定需求及步驟模擬出不同強度的降雨量，荷載數(shù)顯系統(tǒng)采集來自壓力傳感器上的壓力數(shù)值，實時對模擬屋頂綠化模塊活荷載進行監(jiān)測計算并生成記錄，實現(xiàn)對不同降雨條件下實際活荷載變化的測定。

本發(fā)明和已有技術相比較，其效果是積極和明顯的。本發(fā)明通過完整模擬屋頂綠化構造層次，并通過模擬不同強度降雨量，實時測定不同的防水材料、種植基質和植物配置在屋頂綠化應用時的活荷載變化，解決了屋頂綠化活荷載難于精確計算評估的難題，提升了屋頂綠化應用的安全性。

附圖說明：

圖1是本發(fā)明中的測定屋頂綠化活荷載裝置的整體結構示意圖

圖2是本發(fā)明中的模擬屋頂綠化模塊結構示意圖

其中：11-鋼結構框；12-種植植物層；13-種植基質層；14-過濾層；15-排蓄水層；16-防水阻根層；17-支撐板；18-排水口；21-平衡鋼架；22-壓力分散片；23-壓力傳感器；24-承重柱；25-荷載數(shù)顯系統(tǒng)；31-儲水桶；32-壓力水泵；33-雨量筒；34-主體管道；35-壓力反饋器；36-噴淋支架；37-噴頭；38-噴淋管；39-雨量監(jiān)測控制器

具體實施方式：

實施例1:

如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供了一種用于測定屋頂綠化活荷載的裝置，所述的這種裝置包括模擬屋頂綠化模塊、荷載監(jiān)測模塊和人工降雨模塊；其中模擬屋頂綠化模塊包括一個鋼結構框11，在鋼結構框11內由底向上依次鋪設有支撐板17、防水阻根層16、排蓄水層15、過濾層14、種植基質層13和種植植物層12，實現(xiàn)對屋頂綠化層次結構的模擬；荷載監(jiān)測模塊中的壓力傳感器23安裝在承重柱24上端，壓力傳感器23和承重柱24為兩組設置在平衡鋼架21下方，荷載數(shù)顯系統(tǒng)25與壓力傳感器23連接實時測定和顯示荷載值；人工降雨模塊中的壓力水泵32置于儲水桶31中與主體管道34一端相連，主體管道34沿噴淋支架36垂直安裝，噴淋支架36架設在模擬屋頂綠化模塊上方，噴淋支架36頂部水平架設有噴淋管38，噴淋管38與主體管道34尾端連接，噴淋管38上安裝有一個以上的噴頭37，雨量筒33放置在噴淋支架36下方的噴淋覆蓋區(qū)域內，壓力反饋器35安裝在主體管道34上，雨量監(jiān)測控制器39通過連接壓力水泵32、壓力反饋器35和雨量筒33來獲取和控制壓力及雨量。

進一步的，壓力傳感器23和平衡鋼架21之間安裝有壓力分散片22，通過壓力分散片22將壓力均勻分散到壓力傳感器23上。

進一步的，噴淋支架36頂部設有三根分級噴淋管38，由下至上依次為一級、二級和三級，通過該三級噴淋結構模擬出不同的降雨強度。

進一步的，噴淋管38上等距安裝有三個噴頭37。

進一步的，壓力傳感器23和承重柱24為四個，分別設置在由平衡鋼架21構成的矩形結構的四個頂角下方，達到更加穩(wěn)固支撐整個模擬屋頂綠化模塊的效果。

進一步的，防水阻根層16厚度為10mm，排蓄水層15厚度為10mm，過濾層14厚度為5mm，種植基質層13厚度為400mm。

進一步的，防水阻根層16下方開設有一個排水口。

進一步的，模擬屋頂綠化模塊為可更換模塊，通過模塊的快速更換實現(xiàn)不同防水材料、種植基質和植物配置下屋頂動態(tài)荷載變化的測定。

其工作原理是，將模擬構建的屋頂綠化模塊安裝在荷載監(jiān)測模塊的壓力傳感器上，啟動雨量監(jiān)測控制器和荷載數(shù)顯系統(tǒng)，雨量監(jiān)測控制器通過壓力反饋器實時獲取水壓數(shù)據(jù)，動態(tài)調整壓力水泵產(chǎn)生的水流量，按照測定需求和步驟模擬出不同強度的降雨量，同時荷載數(shù)顯系統(tǒng)采集來自壓力傳感器上的壓力數(shù)值，實時對模擬屋頂綠化模塊活荷載進行監(jiān)測計算并生成記錄，完成不同降雨條件下實際活荷載變化的測定。

技術特征：

技術總結
一種用于測定屋頂綠化活荷載的裝置，包括模擬屋頂綠化模塊、荷載監(jiān)測模塊和人工降雨模塊，模擬屋頂綠化模塊由底向上依次鋪設有支撐板、防水阻根層、排蓄水層、過濾層、種植基質層和種植植物層；荷載監(jiān)測模塊中荷載數(shù)顯系統(tǒng)連接壓力傳感器獲取并顯示荷載值；人工降雨模塊中雨量監(jiān)測控制器通過連接壓力水泵、壓力反饋器和雨量筒來獲取和控制壓力及雨量值。該屋頂綠化活荷載測定裝置，完整模擬了屋頂綠化構造層次，并通過模擬不同強度降雨量，實時測定不同的防水材料、種植基質和植物配置在屋頂綠化應用時的活荷載變化，解決了屋頂綠化活荷載難于精確計算評估的難題，提升了屋頂綠化應用的安全性。

技術研發(fā)人員：張浪;鄭思俊;崔心紅;王嘯宇;李躍忠;富婷婷;張冬梅;楊夢珂;李曉策
受保護的技術使用者：上海市園林科學規(guī)劃研究院
技術研發(fā)日：2017.03.21
技術公布日：2017.08.18