CN103215984A - 高层建筑屋面雨水雨能收集利用*** - Google Patents

高层建筑屋面雨水雨能收集利用*** Download PDF

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魏宇航
吴都
唐德善
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卞彬
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Abstract

本发明公开了一种高层建筑屋面雨水雨能收集利用***，其特征是其结构包括建筑屋顶的集水坡（1），集水坡（1）的底部通过雨水管（2）与简易物化净化装置（3）相连，简易物化净化装置（3）通连接孔（4）储水箱（5）相通，储水箱（5）的底部连接有用水管（6），各用户单元的冲厕用水管（10）均连接至用水管（6），用水管（6）的上部还连接有传统供水管（9）。本发明在集蓄雨水时同时集蓄高层建筑顶部雨水的雨能，充分利用了能源；并实现了水质分级利用，将雨水用于冲厕，简化了净化***；并以自产自销的方式减少了雨水收集的配套管网和设施；同时为城市防洪从源头上拦蓄降水做出了贡献，具有很高的推广价值。

Description

高层建筑屋面雨水雨能收集利用***
技术领域
本发明涉及水资源高效利用特别是雨水资源利用技术，具体指一种高层建筑雨水雨能收集利用暨分布式防洪拦蓄***。
背景技术
中国是一个水资源严重短缺的国家，人均水资源量仅为世界人均占有量的1／4，而且水资源存在时空分布不均的问题。缺水地区不能坐等跨流域调水，应充分拓展和回收利用当地水资源，其中城市雨水是目前尚未充分利用的一种水资源，雨水资源的非充分利用不但是一种水资源浪费，也是水能资源浪费，而且暴雨引发的城市防洪问题不容忽视。目前我国对城市雨水的利用率很低，与发达国家相比，可开发利用的潜力很大。总之，通过雨水的合理收集与利用，补充地下水源，削减城市洪峰流量，有效控制地面水体的污染，对改善城市的生态环境、缓解水资源紧张的局面有重要的现实意义。
现有的城镇生活节水循环网络（见“一种城镇生活节水循环网络”公开号：CN10050106C）考虑了雨水收集利用，但未考虑雨水是一种水质较好的水资源简化其净化过程，也未考虑雨水蕴含的雨能资源，这一点在高层建筑雨水收集利用时尤其需要注意。现有雨水收集利用***考虑雨能的非常少，在仅有的雨水雨能资源综合利用方法（见“雨水雨能资源综合利用方法” 公开号： CN102146693A）中，将雨水在屋顶集蓄后汇入地下雨水管道，再进入蓄水池前安置发电机的方案利用雨能资源，此方案没有考虑到雨能资源非常分散，如果单独设置雨水集蓄管网和发电设备成本很高，效果可能不明显。现有的以收集雨水资源为主要目标的雨水收集利用***（大型厂房屋面雨水收集处理再利用***及其方法 公开号：CN101387119A；雨水集蓄利用工艺，公开号: CN102102375A；一种雨水收集的装置与方法，公开号： CN102587449A等），在雨水集蓄方面已经初步成形，但在雨量估计、雨水集蓄管网成本及规模，雨能资源利用、占地及土地资源价值、城市基础设施改造方面考虑仍较少，不能面向发展迅速、高层建筑繁多的大中城市高层建筑，在城市防洪方面也贡献较少。
综上所述，现有发明可以初步实现雨水集蓄，但是存在以下问题：1）没有给出利用雨能资源的有效措施；2）缺乏考虑水质分级利用的对应用水措施；3）需要单独建设覆盖一片区域的雨水输送管网和蓄水池；4）不能充分发挥在大雨暴雨情况下能够分布式储存雨水的为城市集蓄一部分洪水的辅助功能；5）需要额外占用城市宝贵的土地。
发明内容
本发明的目的是克服了现有技术的不足，提供了一种充分利用雨能（高层建筑屋面雨水的重力势能），节约电能的高层建筑屋面雨水雨能收集利用***。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现：
一种高层建筑屋面雨水雨能收集利用***，其特征是其结构包括建筑屋顶的集水坡，集水坡的底部通过雨水管与简易物化净化装置相连，简易物化净化装置通连接孔储水箱相通，储水箱的底部连接有用水管，各用户单元的冲厕用水管均连接至用水管，用水管的上部还连接有传统供水管。
所述简易物化净化装置和储水箱位于建筑物顶层的阁楼中。
所述用水管的上端及传统供水管与用水管的接口处均设有自动控制阀。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
充分利用雨能-高层建筑屋面雨水的重力势能，节约电能，节约占地；整合屋面雨水收集***与雨水利用***，雨水专楼专用，自产自销，减少配套雨水输送管网的投资压力和规模。
本发明是在传统屋面雨水收集***的基础上，进行必要的改进，利用高层建筑顶部空间进行立体设计，在高层建筑顶部利用集水坡、雨水管收集雨水，经过简单物化处理后储存在储水箱，补给建筑内全楼层冲厕清洁用水，充分利用了顶部雨水的重力势能，减少外源供水量也就节约了向上提水的电能，技术推广同时分布式的储存了降水，很大程度上减轻城市防洪排水压力，同时这种空中雨水收集利用***也迎合了当今城市向上发展的潮流，该***不额外占用土地，对于节省土地具有重要意义。
本发明同时提出了与之配套的雨水利用方案，该“收集利用一体、雨水雨能同时开发”的高层建筑屋面雨水收集利用***具有的优点有：1）不但利用雨水，而且储存雨能；2）考虑水质分级利用，雨水冲厕，降低了屋顶雨水处理***的水质要求，简化雨水处理***；3）以高层建筑单体为单位，构成独立***，建筑外无需再建设雨水输送管网和蓄水池；4）在城市防洪***面临大暴雨、特大暴雨的考验时，大规模建设的该***分布式储存在高层建筑内部的雨水将大大减少城市汇流的汇流面积，减少的汇流面积将约等于建设用地面积，也就将现有城市防洪***从地下导排提升到空中拦蓄地下导排的立体防洪***；5）无需在建筑外占用土地修建蓄水池，也无需在地面下进行其他管网施工，节省土地，易于构建。
附图说明
图1是本发明的结构布置示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述：
如图1所示，本发明其结构包括建筑屋顶的集水坡1，集水坡1的底部通过雨水管2与简易物化净化装置3相连，简易物化净化装置3通连接孔4储水箱5相通，储水箱5的底部连接有用水管6，各用户单元的冲厕用水管10均连接至用水管6。用水管6的上部还连接有传统供水管9。所述简易物化净化装置3和储水箱5设置于建筑物顶层的阁楼中。
所述用水管6的上端及传统供水管9与用水管6的接口处别设有自动控制阀7、8。
屋顶1收集的雨水经雨水管2连入简易物化净化装置3，简易物化净化装置3通过连接孔4连接储水箱5，简易物化净化装置3和储水箱5位于建筑顶层阁楼。本发明可采用1个或多个储水箱，储水箱连接用水管6，用水管6将雨水送入冲厕用水管10，用水管6上端部装有自动控制阀7，储水箱5内水位高于最低供水位时开启。用水管6端部也通过自动控制阀8与传统供水管9相连，当自动控制阀7关闭时自动控制阀8开启。整个***位于高层建筑顶部，可以充分利用雨能，可以节约配套设施用地。
当储水箱水位高于可供水水位时，自动感应控制打开阀门，当有冲厕用水需求时优先使用储水箱内储存的雨水供水；当储水箱内水位低于可供水水位时，仍采用传统的冲厕用水***供水。
假设某日有一定降水，例如，大暴雨，24小时降雨量100mm以上，降雨时，雨水从屋顶的集水坡1汇入雨水管2，从雨水管2进入简易物化净化装置3，在净化装置中滤掉雨水中较大的悬浮颗粒后，在重力作用下通过连接孔4自流进入储水箱5。储水箱5可以存储一定量的雨水，用水管6端部设置有自动控制阀7，当储水箱5内水位高于最低供水位时开启。用水管6也连接有传统供水管9，通过自动控制阀门8控制，当楼内有冲厕用水需求时优先使用储水箱5的水，自动控制阀7打开，雨水用于建筑内冲厕。储水箱5的水不足时自动控制阀7关闭，自动控制阀8开启，采用传统供水管9供水。
本发明中涉及的未说明部分与现有技术相同或采用现有技术加以实现。

Claims (3)

1.一种高层建筑屋面雨水雨能收集利用***，其特征是其结构包括建筑屋顶的集水坡（1），集水坡（1）的底部通过雨水管（2）与简易物化净化装置（3）相连，简易物化净化装置（3）通连接孔（4）储水箱（5）相通，储水箱（5）的底部连接有用水管（6），各用户单元的冲厕用水管（10）均连接至用水管（6），用水管（6）的上部还连接有传统供水管（9）。
2.根据权利要求1所述的高层建筑屋面雨水雨能收集利用***，其特征是所述简易物化净化装置（3）和储水箱（5）位于建筑物顶层的阁楼中。
3.根据权利要求1所述的高层建筑屋面雨水雨能收集利用***，其特征是所述用水管（6）的上端及传统供水管（9）与用水管（6）的接口处均设有自动控制阀。
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