楼顶冬水田水池的制作方法

一种楼顶冬水田水池实用新型，涉及水土流失治理和城乡住房建造领域，主要解决我国长江、黄河以南城市建设过程市区面积推大使冬水田面积减少引起雨水流失的问题以及利用楼顶冬水田水池解决旱季气温高、空气湿度小、扬尘污染等环境问题。

背景技术：

发明人是在指导高中学生研究城市水环境问题的过程中进行科技创新，完成具有自主选题、自主设计、自主完成的三自和具有实用性、创新性和推广性的三性的学生竞赛项目中，想到了在当地四川省达州市城区，利用高层和低层的楼房楼顶的平板结构楼顶资源，考虑建造城市“楼顶冬水田花园”和“城市楼顶冬水田水池”进行技术的发明，创造本实用新型的原始想法及其技术建构。

来自专家和评委的两条意见，一是城市楼房的平顶建造冬水田水池如何防渗漏？二是在城市楼房的平顶建造冬水田水池是否影响结构和使用安全？

针对这两个问题，发明人组织全校师生广泛开展社会调查，也向当地城乡建设行政部门和水务部门进行咨询与请教。专家认为，四川农村历史上存在的冬水田与当代的冬水田，最多蓄水10厘米至40厘米的深度不等，根据当地楼房建造的国家标准，所有楼房楼顶的水泥板防渗漏结构和根据楼顶安全结构基本上至少能承重200kg/m²的国家标准，即已建楼房楼顶防渗水泥板及其防漏设施围成的无盖的长方体形容器，蓄积20cm深的雨水，不含影响楼顶安全，使得建造楼顶冬水田水池不会成为楼房建设破坏性因素。

同时，在公元2019年夏天，有百度新闻公开，新加坡高层住房建造楼顶有一水塔发生爆裂，形成缝隙，水塔内的自来水从天而降形成楼房瀑布的新闻现象，表明：世界上发达国家早就开始了在楼房楼顶建造水塔和水池的技术发明与实践。

而在城市楼房楼顶建造水池，主要是防漏问题。根据现行城市住宅和办公使用楼房的国家质量标准，可供选择的防水材料多样化，一般进行防水防渗漏的技术实践都比较成熟，所以综合各行各业应用的楼房楼顶防渗漏的施工技术和经验，实施本实用新型，有了最基本的防渗漏的技术方案，突出本实用新型创新的特点。

考虑四川盆地及黄河、长江以南广大农村冬水田渗漏的根本原因，可分为横向渗漏和纵向渗漏。冬水田横向渗漏主要是在冬水田田埂上发生的裂缝渗漏或由鼠、蛇、鳝鱼、龙虾等动物打洞造成的渗漏，农民处理的方式主要是就地取泥土，加水进行搅拌，形成具有粘合性的稀泥堵洞封缝，能够使修补后的田埂，以年为周期进行使用、维修与蓄水，所以楼房楼顶建造冬水田水池，已有技术主要是使用水泥能够处理修补裂缝防治渗漏。由于冬水田纵向渗漏是沙地的自然属性，公元2016年，有陕西省农业厅在陕南发明了在沙地泥层20cm以下垫塑料膜防渗漏造冬水田蓄水的技术，所以在楼顶水平面建造的水泥板与冬水田水平面纵向沙地防渗漏比较，楼房水泥板防漏的功能更好，防治纵向渗漏更容易实施使问题得到解决。

针对上述背景与技术，本实用新型考虑国际上开始限制使用塑料背景的客观实际以及我国城乡广泛使用着较多的塑料制品、原料及其废品的有利条件，现在存在的废旧塑料数量十分充足，产能过剩，全部封存或无害化处理，也是国民经济建设的沉重负担，但是，可以实现从用于人民生活向改善环境的方向转化，用来防治水土流失，用来制造容积大、防渗水功能强，便于制造和安装，而进行技术设计与技术发明形成的楼顶冬水田水池实用新型的发明创造，把废旧的原材料变成生产与生活可广泛应用且持续推广的新产品。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种便于操作，使用效果明显，用来安装在城市平顶楼房楼顶的用于蓄积雨水的楼顶冬水田水池。

本实用新型的技术方案是：一种实用新型的楼顶冬水田水池，涉及水土流失治理和城乡住房建造领域，解决我国长江、黄河以南城市建设中市区面积扩大使冬水田面积减少引起雨水流失的问题，以及利用楼顶冬水田水池蓄积雨水解决旱季气温高、空气湿度小、扬尘污染等环境问题；楼顶冬水田水池，其特征是由双槽方柱1、双凸塑砖2、凹凸塑砖3、底板4、塑料水管5和楼房6组成；双槽方柱1、双凸塑砖2和凹凸塑砖3各若干块安装在底板4上，底板4和塑料水管5安装在楼房6的楼顶上制成的楼顶冬水田水池；应用楼顶冬水田水池，在下雨过程用来收集雨水，在雨后使用蓄积在楼顶水池里的雨水冲洗楼房侧面墙体和楼底周围地板，改善城市环境。

本实用新型所述的楼顶冬水田水池，其性征在于：所述的双槽方柱1，是用长方体形不锈钢板材加工的长方体形构件，竖立地安装在楼房6的楼顶的底板4的上表面四角内往下开挖的长方体形凹槽中，双槽方柱1的上下两个底面是正方形，相邻两个侧面的中部往内开挖有长方体形凹槽，制成所挖的两个长方体形凹槽互不联通的双槽方柱1。

本实用新型所述的楼顶冬水田水池，其性征在于：所述的双凸塑砖2，是用长方体形塑料板材加工的3块高度等于双槽方柱1的高度的长方体形板材无缝粘合形成，左右两块长方体形板材的厚度等于双槽方柱1的侧面开挖的长方体形凹槽的宽度，左右两块长方体形板材的宽度等于双槽方柱1的侧面开挖的长方体形凹槽的深度，中间的长方体形板材的厚度小于双槽方柱1的宽度且大于左右两块长方体板材的厚度，制成的两侧都是凸型方凸的双凸塑砖2。

本实用新型所述的楼顶冬水田水池，其性征在于：所述的凹凸塑砖3，是用长方体形塑料板材加工的构件，构件的高度等于双槽方柱1的高度，构件的厚度等于双凸塑砖2的中部的长方体形板材的厚度，在由高度和厚度确定的一个侧面往内开挖一个长方体形凹槽，凹槽的宽度等于双槽方柱1的侧面开挖的长方体形凹槽的宽度，凹槽的深度等于双槽方柱1的侧面开挖的长方体形凹槽的深度，把由凹槽的高度、深度和厚度开挖出来的长方体形塑料板材无缝粘合在与凹槽相对的侧面的中部，制成由宽度、厚度和高度确定的两个侧面分别具有凹型方槽和凸型方凸的凹凸塑砖3。

本实用新型所述的楼顶冬水田水池，其性征在于：所述的底板4，是用长方体形铝合金材料加工制成的长方体形板，水平安装在楼房的楼顶上的水平楼板面上，底板4上由长和宽确定的上表面往下开挖有连通的深度相同的四个正方体形凹槽和四个长方体形凹槽，正方体形凹槽的大小跟双槽方柱1的横截面的大小相同，长方体形凹槽的宽度等于双凸塑砖2的中部的长方体形板的厚度，制成的底板4。

本实用新型所述的楼顶冬水田水池，其性征在于：所述的塑料水管5，是指用透明的塑料软管和不透明的塑料硬管组合的用水管，塑料硬管直接安装在楼房6的墙体上，塑料软管安装在与两根双槽方柱1连接的墙板的凹凸塑砖3上，塑料软管的横截面的外直径小于塑料硬管的横截面的内直径，是由塑料软管和塑料硬管各1根组合形成的用水管的塑料水管5。

本实用新型所述的楼顶冬水田水池，其性征在于：所述的楼房6，是指在中华人民共和国黄河以南众多的楼房楼顶造型为用长方体形板材进行水平封顶的楼房，或是由在水平面楼顶上建造有底无盖的长方体型容器的密封防漏与安全防护的楼顶的楼房6。

本实用新型的有益效果。

应用我国塑料工业技术和工业原料，在限塑的国际大环境下，根据本实用新型提供的技术方案建造由双槽方柱1、双凸塑砖2、凹凸塑砖3和底板4建构的顶楼冬水田水池，技术要求低、制造容易、安装省时、方便，无毒附作用，不污染环境，建造楼顶冬水田水池的投资不少，投资环境受国家水利建设政策支持，能有效地在全国城乡广大范围内普遍推广应用，具有经济效益好和社会效益巨大的社会公共效益。

公元2018年入夏以后至中秋时节，当地四川省达州市连续干旱，城区内肖公庙社区的农民无水可吃，每天靠政府派汽车送水分用，市内40多天没下雨，气温高，许多贫困市民家里没有空调降温设备，只有由政府安排到防空洞、超市、银行、邮局、医院等安装有空调设备的办公场所纳凉。如果城市楼顶建造有形如冬水田的水池，可以通过水池里水的蒸发的方式吸热，使市内气温降低。

由于城市楼顶冬水田水池建造在楼房的顶层以上，在降雨过程蓄积了雨水，夏秋高温季节，太阳照射到蓄有雨水的楼顶冬水田水池里，跟照射到没有水池的楼顶水泥板上，楼房顶层的气温明显地存在温度差在10℃以上，使得楼顶冬水田水池具有预防楼房顶层升温太快，形成昼夜温差较小的情形。没有楼顶冬水田水池，很多楼房，在炎热的夏季，几乎从傍晚到黎明前后温度不降，昼夜不降温，使得市民睡觉困难，经常发生因为太热中暑而无法入睡的普遍现象。

应用楼顶冬水田水池，可以利用水池中蓄积的雨水冲洗楼房墙体，一是清除墙体灰尘，二是在久旱不雨的干燥季节直接给墙体降温，从而给每家每户实现直接降低墙体温度，达到间接降低室内气温的目的。

没有楼顶冬水田水池，公路防护工人只能用汽车拉水在公路喷洒水蒸气，预防市内扬尘，增加空气中的湿度；而应用城市楼顶冬水田水池，喷洒地面，对地面实行降温；在冲洗墙体和冲洗地板时，使水蒸发，既吸热降温，又增加空气中的水分，同时，城市楼房周围地板上的灰尘可以通过楼顶冬水田水池雨水的使用过程冲洗，流进地面蓄水池，进行处理，所有灰尘形成的污泥，便于无害化处理，也减少了空气中的扬尘随风传播扩散与污染。

附图说明

图1是本实用新型的楼顶冬水田水池的结构示意图。

图2是本实用新型的双槽方柱1的结构示意图。

图3是本实用新型的双凸塑砖2的结构示意图。

图4是本实用新型的凹凸塑砖3的结构示意图。

图5是本实用新型的底板4的水平摆放的横截面的结构示意图。

图6是本实用新型的塑料水管5的结构示意图。

图7是本实用新型的楼房6的结构示意图。

图8是本实用新型的墙板的安装结构示意图。

图9是本实用新型的楼顶冬水田水池的安装结构示意图。

图10是本实用新型的楼顶形如有底无盖长方体形容器的结构示意图。

图中标号说明

1双槽方柱、2双凸塑砖、3凹凸塑砖、4底板、5塑料水管、6楼房。

具体实施方式

下面依据附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

参见图1，图1是本实用新型的楼顶冬水田水池的结构示意图，从图1可知，本实用新型的楼顶冬水田水池，涉及水土流失治理和城乡住房建造领域，解决我国黄河、长江以南城市建设过程中市区面积扩大使冬水田面积减少引起雨水流失的问题，以及利用楼顶冬水田水池蓄积雨水解决旱季气温高、空气湿度小、扬尘污染等环境问题；楼顶冬水田水池由双槽方柱1、双凸塑砖2、凹凸塑砖3、底板4、塑料水管5和楼房6组成；双槽方柱1、双凸塑砖2和凹凸塑砖3各若干块安装在底板4上，底板4和塑料水管5安装在楼房6的楼顶上制成的楼顶冬水田水池；应用楼顶冬水田水池，在下雨过程用来收集雨水，在雨后使用蓄积在楼顶水池里的雨水冲洗楼房侧面墙体和楼底周围地板，改善城市环境。

参见图2，图2是本实用新型的楼顶冬水田水池的双槽方柱1结构示意图，其特征在于：所述的双槽方柱1，是用长方体形不锈钢板材加工的长方体形构件，竖立地安装在楼房6的楼顶的底板4的上表面四角内往下开挖的长方体形凹槽中，双槽方柱1的上下两个底面是正方形，相邻两个侧面的中部往内开挖有长方体形凹槽，制成所挖的两个长方体形凹槽互不联通的双槽方柱1。

参见图3，图3是本实用新型的楼顶冬水田水池的双凸塑砖2结构示意图，其特殊性征在于：所述的双凸塑砖2，是用长方体形塑料板材加工的3块高度等于双槽方柱1的高度的长方体形板材无缝粘合形成，左右两块长方体形板材的厚度等于双槽方柱1的侧面开挖的长方体形凹槽的宽度，左右两块长方体形板材的宽度等于双槽方柱1的侧面开挖的长方体形凹槽的深度，中间的长方体形板材的厚度小于双槽方柱1的宽度且大于左右两块长方体板材的厚度，制成的两侧都是凸型方凸的双凸塑砖2。

参见图4，图4是本实用新型的楼顶冬水田水池的凹凸塑砖3结构示意图，其特征在于：所述的凹凸塑砖3，是用长方体形塑料板材加工的构件，构件的高度等于双槽方柱1的高度，构件的厚度等于双凸塑砖2的中部的长方体形板材的厚度，在由高度和厚度确定的一个侧面往内开挖一个长方体形凹槽，凹槽的宽度等于双槽方柱1的侧面开挖的长方体形凹槽的宽度，凹槽的深度等于双槽方柱1的侧面开挖的长方体形凹槽的深度，把由凹槽的高度、深度和厚度开挖出来的长方体形塑料板材无缝粘合在与凹槽相对的侧面的中部，制成由宽度、厚度和高度确定的两个侧面分别具有凹型方槽和凸型方凸的凹凸塑砖3。

参见图5，图5是本实用新型的楼顶冬水田水池的底板4结构示意图，其特征在于：所述的底板4，是用长方体形铝合金材料加工制成的长方体形板，水平安装在楼房的楼顶上的水平楼板面上，底板4上由长和宽确定的上表面往下开挖有连通的深度相同的四个正方体形凹槽和四个长方体形凹槽，正方体形凹槽的大小跟双槽方柱1的横截面的大小相同，长方体形凹槽的宽度等于双凸塑砖2的中部的长方体形板的厚度，制成的底板4。

参见图6，图6是本实用新型的楼顶冬水田水池的塑料水管5结构示意图，其特征在于：所述的塑料水管5，是指用透明的塑料软管和不透明的塑料硬管组合的用水管，塑料硬管直接安装在楼房6的墙体上，塑料软管安装在与两根双槽方柱1连接的墙板的凹凸塑砖3上，塑料软管的横截面的外直径小于塑料硬管的横截面的内直径，是由塑料软管和塑料硬管各1根组合形成的用水管的塑料水管5。

参见图7，图7是本实用新型的楼顶冬水田水池的楼房6结构示意图，其特征在于：所述的楼房6，是指在中华人民共和国黄河以南众多的楼房楼顶造型为用长方体形板材进行水平封顶的楼房，或是由在水平面楼顶上建造有底无盖的长方体型容器的密封防漏与安全防护的楼顶的楼房6。

安装楼顶冬水田水池方法

参见图2、图3、图4、图5、图6和图9，图9是本实用新型的楼顶冬水田水池的安装结构的示意图。将4根双槽方柱1安装在底板4上的四角内侧的正方形凹槽中竖立，然后把两块长墙板和两块宽墙板分别安装在底板4与长边和短边平行的长方体形凹槽中，两方的凸形方凸横向插入式安装在双凸方柱1的长方体形的凹槽中，制成楼顶长方形水池的结构。在水平地板上，安装好的楼顶冬水田水池结构，可以直接由起重机提吊至楼房6楼顶，进行固定安装使用。

墙板安装方法一

参见图8，图8是安装楼顶冬水田水池的一个侧面的一块墙板的示意图，由1块双凸塑砖2和4块凹凸塑砖3拼凑安装形成，选1块双凸塑砖2和4块凹凸塑砖3，左方水平置放1块双凸塑砖2，再顺次水平置放4块凹凸塑砖3，先将左边1块双凸塑砖2的右边凸形方凸插入右边相邻的凹凸塑砖3的左边的凹形方槽内，然后顺次将左边1块凹凸塑砖3的凸形方凸插入右边相邻1块凹凸塑砖3的凹形方槽内，形成从左往右，从外往内，由左侧至右侧依次是：“左凸、左凸插右凹、左凸插右凹、左凸插右凹、左凸插右凹、右凸”的结构安装方式，使得1块双凸塑砖2和4块凹凸塑砖3的上表面和下表面平齐，制成楼顶冬水田水池1的一块墙板。

墙板安装方法二

参见图8和图9，先在水平摆放的底板4上的四角附近安装4根双槽方柱1，任选一根双槽方柱1开始，在顺时针方向，先用1块双凸塑砖2竖立地横向卡入双槽方柱1的一个长方体形凹形方槽内，竖向将下端卡入底板4的长方体形凹形方槽内，再用若干块凹凸塑砖3，顺次用1块凹凸塑砖3的凹形方槽卡于双凸塑砖2的凸型方凸，重复安装第1块凹凸塑砖3的方法，逐一安装凹凸塑砖3，最后安装与双槽方柱1连接的凹凸塑砖3，可以在竖直方向上，将凹凸塑砖3从上往下分别插入左方的凹凸塑砖3的凸型方凸和右方的双槽方柱1的凹型方槽中，最后使双凸塑砖2跟凹凸塑砖3的上表面平齐，但低于双槽方柱1的上表面。形成安装双槽方柱1后先安装楼顶冬水田水池的一个侧面墙板的方法与技术，重复上述方法与技术，安装其余3块墙板，就完成了楼顶冬水田水池的建造的主要过程。

考虑对于现行分布在黄河以南的城市平顶楼房，利用现有资源，普遍进行对楼房冬水田水池改进建造，把所有平顶楼房建成楼顶冬水田水池，进一步进行产业开发，如养殖、种植、培植类产业，可以建成楼顶冬水田公园。

参见图10，图10是本实用新型的楼顶形如有底无盖长方体形容器的结构示意图，是在顶层框架结构或水泥预制板结构基础上建造的防渗漏保安全的平顶加围墙的结构，事实上建造了一个有底无盖的长方体形容器。现行城市平顶楼房的防水渗漏与安全护栏设施，实际上是无盖的长方体形容器，考虑安全和承重，可以直接在无盖的长方体容器内安装本实用新型的如图9所示的楼顶冬水田水池，使得楼顶冬水田水池跟原来的无盖的长方体形容器的侧壁与底板之间承在缝隙，可以使用混凝土和水泥砂浆密封式填充缝隙，由此经过改进的旧的城市平顶楼房，在建造楼顶冬水田水池的过程中实施推广本实用新型更加方便。

参见图1和图6，使用城市楼顶冬水田水池，下暴雨前，可以应用虹吸现象，使用塑料水管6排空楼顶冬水田水池中的雨水，保证每次大雨暴雨过程能足量蓄积更多的雨水。

即使在特大暴雨过程中，水池内蓄满雨水以后，发生雨水溢出，但不会增加本实用新型最大蓄水量对楼顶的压力而具有安全性，楼顶水池雨水溢出经墙体四周流入楼底，跟没有建造城市楼顶冬水田水池，在大雨暴雨过程楼顶雨水沿楼房墙体流下类同，不存在安全隐患。

雨后，应用楼顶冬水田水池中的雨水，通过塑料水管5中的塑料软管，应用虹吸现象，使水池中的水由塑料软管流出，冲洗楼房6的墙体，或由塑料水管5的塑料软管流入塑料水管5的塑料硬管流入地面，冲洗地板，在楼房周围，可以设计水池，收集由楼顶冬水田水池流下来的雨水，进行水资源和扬尘淤泥资源的无害化处理，用于楼房绿化浇地用水等。

事实上，如图9所示，如果在楼顶冬水田水池设计出水口或出水管，减少了本实用新型的防渗技术措施。由于双槽方柱1的上底面高于墙板的上表面，遇大雨暴雨过程，即使雨量过大，水池四周溢出雨水时，有双槽方柱1保障水池墙体不被从侧面冲垮的现象。

通过楼顶冬水田水池的建造和蓄积雨水的灵活处理，主要完成以下四个方面改善环境的功能。

一、预防城市楼房楼顶暴晒。在黄河以南的夏季，太阳曝晒平顶楼房，楼顶温度升高到40℃至70℃，在楼顶冬水田水池蓄积有雨水，在旱季如三伏天久晴不雨气温太高时，由楼顶冬水田水池的水蒸发吸热，降低顶层附近空间的气温，从而缓解整个城市气温太高的趋势。

二、增加城市楼房周围空气湿度。在盛夏炎热的干旱季节里，城市空气干燥，利用楼顶冬水田水池的水喷洒在楼房墙体上或周围地面上，通过水汽化吸热，在降低空气温度的同时，增加空气中水分子含量，从而增加空气中的湿度。

三、减少城市楼房群空间扬尘密度。在干旱季节，城市周围泥土沙化，随空气流动和汽车行驶引起城市扬尘扩散，应用楼顶冬水田水池中蓄积的雨水向周围洒水，从楼房楼顶喷洒的雨水，在重力作用下，使扬尘与水分子粘合下落地面，从而降低空间扬尘密度。

四、降低城市道路和地面地板温度。夏秋旱季上午10点至下午5点，通过太阳直射，使城市地面和道路路面温度升高，沥青路面温度更高，交通部门通常使用洒水车喷雾降温，利用楼房冬水田水池蓄积的雨水，可以达到用于楼房周围地板和道路的路面进行喷洒降温的目的。

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