專利名稱：高層建筑屋面雨水雨能收集利用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水資源高效利用特別是雨水資源利用技術(shù)，具體指一種高層建筑雨水雨能收集利用暨分布式防洪攔蓄系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
中國是一個水資源嚴重短缺的國家，人均水資源量僅為世界人均占有量的I / 4，而且水資源存在時空分布不均的問題。缺水地區(qū)不能坐等跨流域調(diào)水，應(yīng)充分拓展和回收利用當(dāng)?shù)厮Y源，其中城市雨水是目前尚未充分利用的一種水資源，雨水資源的非充分利用不但是一種水資源浪費，也是水能資源浪費，而且暴雨引發(fā)的城市防洪問題不容忽視。目前我國對城市雨水的利用率很低，與發(fā)達國家相比，可開發(fā)利用的潛力很大?？傊?，通過雨水的合理收集與利用，補充地下水源，削減城市洪峰流量，有效控制地面水體的污染，對改善城市的生態(tài)環(huán)境、緩解水資源緊張的局面有重要的現(xiàn)實意義?，F(xiàn)有的城鎮(zhèn)生活節(jié)水循環(huán)網(wǎng)絡(luò)(見“一種城鎮(zhèn)生活節(jié)水循環(huán)網(wǎng)絡(luò)”公開號:CN10050106C)考慮了雨水收集利用，但未考慮雨水是一種水質(zhì)較好的水資源簡化其凈化過程，也未考慮雨水蘊含的雨能資源，這一點在高層建筑雨水收集利用時尤其需要注意?，F(xiàn)有雨水收集利用系統(tǒng)考慮雨能的非常少，在僅有的雨水雨能資源綜合利用方法(見“雨水雨能資源綜合利用方法”公開號:CN102146693A)中，將雨水在屋頂集蓄后匯入地下雨水管道，再進入蓄水池前安置發(fā)電機的方案利用雨能資源，此方案沒有考慮到雨能資源非常分散，如果單獨設(shè)置雨水集蓄管網(wǎng)和發(fā)電設(shè)備成本很高，效果可能不明顯?，F(xiàn)有的以收集雨水資源為主要目標的雨水收集利用系統(tǒng)(大型廠房屋面雨水收集處理再利用系統(tǒng)及其方法公開號:CN101387119A ;雨水集蓄利用工藝，公開號:CN102102375A ;—種雨水收集的裝置與方法，公開號:CN102587449A等)，在雨水集蓄方面已經(jīng)初步成形，但在雨量估計、雨水集蓄管網(wǎng)成本及規(guī)模，雨能資源利用、占地及土地資源價值、城市基礎(chǔ)設(shè)施改造方面考慮仍較少，不能面向發(fā)展迅速、高層建筑繁多的大中城市高層建筑，在城市防洪方面也貢獻較少。綜上所述，現(xiàn)有發(fā)明可以初步實現(xiàn)雨水集蓄，但是存在以下問題:1)沒有給出利用雨能資源的有效措施；2)缺乏考慮水質(zhì)分級利用的對應(yīng)用水措施；3)需要單獨建設(shè)覆蓋一片區(qū)域的雨水輸送管網(wǎng)和蓄水池；4)不能充分發(fā)揮在大雨暴雨情況下能夠分布式儲存雨水的為城市集蓄一部分洪水的輔助功能；5)需要額外占用城市寶貴的土地。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種充分利用雨能(高層建筑屋面雨水的重力勢能)，節(jié)約電能的高層建筑屋面雨水雨能收集利用系統(tǒng)。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種高層建筑屋面雨水雨能收集利用系統(tǒng)，其特征是其結(jié)構(gòu)包括建筑屋頂?shù)募?，集水坡的底部通過雨水管與簡易物化凈化裝置相連，簡易物化凈化裝置通連接孔儲水箱相通，儲水箱的底部連接有用水管， 各用戶單元的沖廁用水管均連接至用水管，用水管的上部還連接有傳統(tǒng)供水管。所述簡易物化凈化裝置和儲水箱位于建筑物頂層的閣樓中。所述用水管的上端及傳統(tǒng)供水管與用水管的接口處均設(shè)有自動控制閥。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
充分利用雨能-高層建筑屋面雨水的重力勢能，節(jié)約電能，節(jié)約占地；整合屋面雨水收集系統(tǒng)與雨水利用系統(tǒng)，雨水專樓專用，自產(chǎn)自銷，減少配套雨水輸送管網(wǎng)的投資壓力和規(guī)模。本發(fā)明是在傳統(tǒng)屋面雨水收集系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進行必要的改進，利用高層建筑頂部空間進行立體設(shè)計，在高層建筑頂部利用集水坡、雨水管收集雨水，經(jīng)過簡單物化處理后儲存在儲水箱，補給建筑內(nèi)全樓層沖廁清潔用水，充分利用了頂部雨水的重力勢能，減少外源供水量也就節(jié)約了向上提水的電能，技術(shù)推廣同時分布式的儲存了降水，很大程度上減輕城市防洪排水壓力，同時這種空中雨水收集利用系統(tǒng)也迎合了當(dāng)今城市向上發(fā)展的潮流，該系統(tǒng)不額外占用土地，對于節(jié)省土地具有重要意義。本發(fā)明同時提出了與之配套的雨水利用方案，該“收集利用一體、雨水雨能同時開發(fā)”的高層建筑屋面雨水收集利用系統(tǒng)具有的優(yōu)點有:1)不但利用雨水，而且儲存雨能；2)考慮水質(zhì)分級利用，雨水沖廁，降低了屋頂雨水處理系統(tǒng)的水質(zhì)要求，簡化雨水處理系統(tǒng)；
3)以高層建筑單體為單位，構(gòu)成獨立系統(tǒng)，建筑外無需再建設(shè)雨水輸送管網(wǎng)和蓄水池；4)在城市防洪系統(tǒng)面臨大暴雨、特大暴雨的考驗時，大規(guī)模建設(shè)的該系統(tǒng)分布式儲存在高層建筑內(nèi)部的雨水將大大減少城市匯流的匯流面積，減少的匯流面積將約等于建設(shè)用地面積，也就將現(xiàn)有城市防洪系統(tǒng)從地 下導(dǎo)排提升到空中攔蓄地下導(dǎo)排的立體防洪系統(tǒng)；5)無需在建筑外占用土地修建蓄水池，也無需在地面下進行其他管網(wǎng)施工，節(jié)省土地，易于構(gòu)建。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)布置示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述:
如圖1所示，本發(fā)明其結(jié)構(gòu)包括建筑屋頂?shù)募?，集水坡I的底部通過雨水管2與簡易物化凈化裝置3相連，簡易物化凈化裝置3通連接孔4儲水箱5相通，儲水箱5的底部連接有用水管6，各用戶單元的沖廁用水管10均連接至用水管6。用水管6的上部還連接有傳統(tǒng)供水管9。所述簡易物化凈化裝置3和儲水箱5設(shè)置于建筑物頂層的閣樓中。所述用水管6的上端及傳統(tǒng)供水管9與用水管6的接口處別設(shè)有自動控制閥7、8。屋頂I收集的雨水經(jīng)雨水管2連入簡易物化凈化裝置3，簡易物化凈化裝置3通過連接孔4連接儲水箱5，簡易物化凈化裝置3和儲水箱5位于建筑頂層閣樓。本發(fā)明可采用I個或多個儲水箱，儲水箱連接用水管6，用水管6將雨水送入沖廁用水管10，用水管6上端部裝有自動控制閥7，儲水箱5內(nèi)水位高于最低供水位時開啟。用水管6端部也通過自動控制閥8與傳統(tǒng)供水管9相連，當(dāng)自動控制閥7關(guān)閉時自動控制閥8開啟。整個系統(tǒng)位于高層建筑頂部，可以充分利用雨能，可以節(jié)約配套設(shè)施用地。當(dāng)儲水箱水位高于可供水水位時，自動感應(yīng)控制打開閥門，當(dāng)有沖廁用水需求時優(yōu)先使用儲水箱內(nèi)儲存的雨水供水；當(dāng)儲水箱內(nèi)水位低于可供水水位時，仍采用傳統(tǒng)的沖廁用水系統(tǒng)供水。假設(shè)某日有一定降水,例如,大暴雨,24小時降雨量IOOmm以上，降雨時,雨水從屋頂?shù)募翴匯入雨水管2，從雨水管2進入簡易物化凈化裝置3，在凈化裝置中濾掉雨水中較大的懸浮顆粒后，在重力作用下通過連接孔4自流進入儲水箱5。儲水箱5可以存儲一定量的雨水，用水管6端部設(shè)置有自動控制閥7，當(dāng)儲水箱5內(nèi)水位高于最低供水位時開啟。用水管6也連接有傳統(tǒng)供水管9，通過自動控制閥門8控制，當(dāng)樓內(nèi)有沖廁用水需求時優(yōu)先使用儲水箱5的水，自動控制閥7打開，雨水用于建筑內(nèi)沖廁。儲水箱5的水不足時自動控制閥7關(guān)閉，自動控制閥8開啟，采用傳統(tǒng)供水管9供水。本發(fā)明中涉及 的未說明部分與現(xiàn)有技術(shù)相同或采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種高層建筑屋面雨水雨能收集利用系統(tǒng)，其特征是其結(jié)構(gòu)包括建筑屋頂?shù)募?1)，集水坡(I)的底部通過雨水管(2)與簡易物化凈化裝置(3)相連，簡易物化凈化裝置(3)通連接孔(4)儲水箱(5)相通，儲水箱(5)的底部連接有用水管(6)，各用戶單元的沖廁用水管(10)均連接至用水管(6)，用水管(6)的上部還連接有傳統(tǒng)供水管(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高層建筑屋面雨水雨能收集利用系統(tǒng)，其特征是所述簡易物化凈化裝置(3)和儲水箱(5)位于建筑物頂層的閣樓中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高層建筑屋面雨水雨能收集利用系統(tǒng)，其特征是所述用水管(6)的上端及傳統(tǒng) 供水管(9)與用水管(6)的接口處均設(shè)有自動控制閥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高層建筑屋面雨水雨能收集利用系統(tǒng)，其特征是其結(jié)構(gòu)包括建筑屋頂?shù)募?1)，集水坡(1)的底部通過雨水管(2)與簡易物化凈化裝置(3)相連，簡易物化凈化裝置(3)通連接孔(4)儲水箱(5)相通，儲水箱(5)的底部連接有用水管(6)，各用戶單元的沖廁用水管(10)均連接至用水管(6)，用水管(6)的上部還連接有傳統(tǒng)供水管(9)。本發(fā)明在集蓄雨水時同時集蓄高層建筑頂部雨水的雨能，充分利用了能源；并實現(xiàn)了水質(zhì)分級利用，將雨水用于沖廁，簡化了凈化系統(tǒng)；并以自產(chǎn)自銷的方式減少了雨水收集的配套管網(wǎng)和設(shè)施；同時為城市防洪從源頭上攔蓄降水做出了貢獻，具有很高的推廣價值。
文檔編號E04D13/04GK103215984SQ20131013353
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月17日
發(fā)明者魏宇航, 吳都, 唐德善, 卜立峰, 卞彬 申請人:河海大學(xué)